Dinamika Oseanografi Pantai dan Pengaruhnya Terhadap Pengembangan Budidaya Rumput Laut di Kawasan Perairan Pulau Lemukutan Kalimantan Barat

Abstract

Perairan Pulau Lemukutan merupakan bagian dari Perairan Selat Karimata yang membentang dari utara ke selatan dan termasuk dalam wilayah administrasi Kabupaten Bengkayang Propinsi Kalimantan Barat. Bagian utara Perairan Pulau Lemukutan berbatasan dengan Laut China Selatan, bagian timur berbatasan dengan daratan Kalimantan, bagian barat berbatasan dengan perairan Selat Karimata dan di bagian selatan berbatasan dengan perairan Laut Jawa. Wilayah perairan Pulau Lemukutan termasuk perairan dangkal dan memiliki kedalaman rata-rata kurang dari 50 m. Perairan ini termasuk perairan yang dilalui oleh sirkulasi laut dari Pasifik ke Samudera Hindia sebagai bagian dari Arus Lintas Indonesia yang melalui Laut China Selatan dan Paparan Sunda. Kondisi iklim dan puncak musim hujan yang terjadi dua kali dalam setahun (April dan Oktober) sangat mempengaruhi sifat dan dinamika perairan. Parameter lingkungan perairan yang mengalami perubahan atas kondisi iklim dan puncak musim hujan tersebut antara lain: salinitas, suhu, total suspended solid, oksigen terlarut, tingkat keasaman, kandungan nitrat dan fosfat serta kecepatan dan arah arus. Oseanografi paparan benua (shelf oceanography) di perairan Pulau Lemukutan digerakkan utamanya oleh sistem angin monsun Asia-Australia, dimana sirkulasi laut mengalami pembalikan arah dua kali dalam setahun yang membawa massa air dengan karakteristik berbeda, yaitu pada periode monsun timurlaut dan baratdaya. Dinamika pasang surut dan limpasan (discharge) massa air tawar dari sistem sungai yang bermuara di kawasan perairan pantai juga berkontribusi penting terhadap karakteristik oseanografi perairan Pulau Lemukutan. Penelitian ini difokuskan untuk menjawab pertanyaan riset: Bagaimana pola sirkulasi laut pada skala musiman dan skala pasang surut di perairan Pulau Lemukutan Kabupaten Bengkayang? Bagaimana pengaruh dinamika perairan terhadap parameter lingkungan di perairan Pulau Lemukutan Kabupaten Bengkayang? Bagaimana variasi spasial dan temporal lingkungan perairan Pulau Lemukutan Kabupaten Bengkayang? Bagaimana pengaruh spasial dan temporal parameter lingkungan perairan terhadap produksi rumput laut di perairan Pulau Lemukutan Kabupaten Bengkayang? Penelitian dilakukan dengan menggunakan multi-dataset dari data pengukuran lapangan, keluaran model numerik sirkulasi laut, serta data sekunder yang diunduh dari situs Badan Informasi Geospasial Republik Indonesia, Marine Copernicus, Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika dan European Centre for Medium-Range Weather Forecasts generasi ke-5. Penelitian disertasi ini bertujuan untuk mengkaji dinamika dan variasi lingkungan perairan dan pengaruhnya terhadap pengembangan budidaya rumput laut di perairan Pulau Lemukutan. Kajian dinamika lingkungan perairan mencakup parameter suhu, salinitas, kecepatan arus, tingkat keasaman, oksigen terlarut, unsur hara (nitrat dan fosfat). Bagian pertama dari disertasi ini membahas kajian hidrodinamika perairan kepulauan Lemukutan, berdasarkan hasil model numerik sirkulasi laut yang tervalidasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sirkulasi arus di perairan Pulau Lemukutan dominan bergerak ke arah utara dan selatan. Pada musim timur laut, arus bergerak ke arah utara saat kondisi pasut menuju pasang tertinggi dan bergerak ke arah selatan saat kondisi pasang tertinggi. Arah arus tersebut berlaku pada saat pasang purnama maupun perbani. Pada saat surut terendah dan kondisi purnama, arus bergerak ke selatan, sedangkan pada kondisi perbani arus bergerak ke arah utara. Pada saat menuju surut terendah, arus bergerak ke arah utara pada kondisi purnama dan bergerak ke arah tenggara pada kondisi perbani. Pada kondisi purnama dan perbani di musim barat daya, arus bergerak ke selatan saat surut terendah dan bergerak ke arah utara saat pasang tertinggi. Sedangkan pada saat menuju pasang tertinggi, arus bergerak ke selatan pada kondisi purnama, dan ke arah timur laut pada kondisi perbani. Kecepatan arus pada kondisi purnama lebih besar dibandingkan pada kondisi perbani. Dinamika arus yang terjadi di perairan Pulau Lemukutan dominan dipengaruhi oleh arus pasang surut. Hal ini ditunjukkan oleh kesesuaian pola arus pasut dengan arus total dan nilai arus pasut yang lebih besar dibandingkan arus total. Bagian kedua dari disertasi ini membahas kajian tentang variasi parameter lingkungan di perairan Pulau Lemukutan. Beberapa hasil penting menunjukkan bahwa parameter lingkungan perairan Pulau Lemukutan bagian barat daerah penelitian (dengan dasar perairan terumbu karang dan pecahan karang) memiliki karakter yang berbeda dengan bagian timur daerah penelitian (dasar perairan berlumpur). Salinitas, nitrat dan DO menjadi penciri stasiun yang berada pada perairan bagian selatan dan utara Pulau Lemukutan yang memiliki dasar perairan terumbu karang dan pecahan karang. Parameter kecepatan arus, suhu, TSS dan fosfat menjadi penciri daerah perairan Pulau Lemukutan yang memiliki dasar perairan berlumpur dan berada di daerah sekitar pantai Kalimantan Barat. Karakteristik dan variasi parameter perairan secara temporal memperlihatkan bahwa pada musim timur laut, salinitas, nitrat, dan DO menjadi penciri pada stasiun yang berada pada bagian barat daerah penelitian, yakni sekitar Pulau Lemukutan dan Randayan, sedangkan suhu, kecepatan arus dan pH menjadi penciri stasiun yang berada di bagian timur daerah penelitian (sekitar pantai barat Kalimantan Barat). Bagian terakhir (ketiga) dari disertasi ini membahas tentang produksi rumput laut dan hubungannya dengan parameter lingkungan perairan. Rumput laut yang dibudidayakan di empat lokasi berbeda di perairan Pulau Lemukutan untuk tiga musim tanam menunjukkan bahwa E. cottonii memiliki produksi yang lebih banyak dibandingkan E. spinosum, terutama yang ditanam pada musim barat daya di Teluk Cina dan Melano Barat. Pada musim Peralihan 1, Fosfat, kedalaman dan temperatur menjadi penciri pada Teluk Surau dan Teluk Cina. Sedangkan arus, TSS dan nitrat menjadi penciri dari lokasi penanaman di Melano Barat. Pada musim barat daya, temperatur, kedalaman dan bobot menjadi penciri penanaman rumput laut di Teluk Cina. Parameter lingkungan arus dan salinitas menjadi penciri penanaman rumput laut di Melano Barat. Pada musim Peralihan II, parameter lingkungan arus, nitrat dan TSS menjadi penciri lokasi penanaman rumput laut di Melano Barat dan Teluk Cina. Parameter lingkungan temperatur, Fosfat dan kedalaman menjadi penciri lokasi penanaman rumput laut di Teluk Surau dan Melano Timur.

Kata kunci: Pulau Lemukutan, multi-dataset, oseanografi pantai, parameter lingkungan laut, pasang surut, budidaya rumput laut.

Lemukutan Island waters are part of the Karimata Strait waters which stretch from north to south and are included in the administrative area of Bengkayang Regency, West Kalimantan Province. The northern part of Lemukutan Island waters is bordered by the South China Sea, the eastern part is bordered by the Kalimantan mainland, the western part is bordered by the Karimata Strait and in the south by the Java Sea waters. The territorial waters of Lemukutan Island include shallow waters and have an average depth of less than 50 m. These waters include waters that are traversed by ocean circulation from the Pacific to the Indian Ocean as part of the Indonesian through flow the South China Sea and the Sunda Shelf. Climatic conditions and the peak of the rainy season which occurs twice a year (April and October) greatly affect the characteristics and dynamics of the waters. Parameters of the aquatic environment that experience changes due to climatic conditions and the peak of the rainy season include: salinity, temperature, total suspended solids, dissolved oxygen, acidity level, nitrate and phosphate content as well as current speed and direction. Shelf oceanography in the waters of Lemukutan Island is driven mainly by the Asia-Australia monsoon wind system, where the ocean circulation experiences direction reversal twice a year which brings water masses with different characteristics, namely in the northeast and southwest monsoon periods. The dynamics of tides and discharge (discharge) of fresh water masses from river systems that flow into coastal waters also contribute significantly to the oceanographic characteristics of Lemukutan Island waters. This research is focused on answering research questions: What is the pattern of ocean circulation on a seasonal scale and tidal scale in the waters of Lemukutan Island, Bengkayang Regency? How does the dynamics of the waters affect the environmental parameters in the waters of Lemukutan Island, Bengkayang Regency? What are the spatial and temporal variations in the aquatic environment of Lemukutan Island, Bengkayang Regency? What is the influence of spatial and temporal parameters of the aquatic environment on seaweed production in the waters of Lemukutan Island, Bengkayang Regency? The research was conducted using multi-datasets from field measurement data, output of numerical models of ocean circulation, as well as secondary data downloaded from the website of the Geospatial Information Agency of the Republic of Indonesia, Marine Copernicus, the Meteorology, Climatology and Geophysics Agency and the European Center for Medium-Range Weather Forecasts (fifth generation). This dissertation research aims to examine the dynamics and variations of the aquatic environment and their influence on the development of seaweed cultivation in the waters of Lemukutan Island. The study of the dynamics of the aquatic environment includes parameters of temperature, salinity, current speed, acidity level, dissolved oxygen, nutrients (nitrate and phosphate). The first part of this dissertation discusses the study of the hydrodynamics of the Lemukutan waters, based on the results of a validated numerical model of ocean circulation. The results showed that current circulation in the waters of Lemukutan Island predominantly moves north and south. During the rainy season, the current moves northward when the tide to flood tide and moves southward when the flood tide. The direction of the current applies during spring tide and neap tide. During the ebb tide and flood tide conditions, the current moves south, while at the neap tide the current moves north. At the lowest ebb, the current moves northward during spring tide conditions and moves southeastward during neap tide conditions. During the spring and neap conditions in the dry season, the current moves south at the ebb tide and moves northwards at the flood tide. Meanwhile, at the time to flood tide, the current moves south during spring tide conditions, and towards the northeast during neap tide conditions. The current velocity at spring tide is greater than at neap conditions. The current dynamics that occur in the waters of Lemukutan Island are predominantly influenced by tidal currents. This is indicated by the suitability of the tidal current pattern with the total current and the value of the tidal current which is greater than the total current. The second part of this dissertation discusses the study of variations in environmental parameters in Lemukutan Island waters. Some important results show that the environmental parameters of the waters of Lemukutan Island in the western part of the study area (bottom of coral reefs and coral rubble) have different characters from the eastern part of the study area (muddy bottom). Salinity, nitrate and DO characterize the stations in the southern and northern waters of Lemukutan Island which have coral reefs and coral rubble as the bottom. The parameters of current velocity, temperature, TSS and phosphate characterize the waters of Lemukutan Island which has a muddy bottom and is located in the area around the coast of West Kalimantan. The characteristics and temporal variations of water parameters show that during the rainy season, salinity, nitrate, and DO characterize stations located in the western part of the study area, namely around Lemukutan and Randayan Islands, while temperature, current velocity and pH characterize stations located in the eastern part of the study area (around the west coast of West Kalimantan). The last (third) part of this dissertation discusses seaweed production and its relationship with aquatic environmental parameters. Seaweed cultivated in four different locations in Lemukutan Island waters for three growing seasons showed that E. cottonii had more production than E. spinosum, especially those grown during the southwest monsoon in Teluk China and Melano Barat. In Transition 1, Phosphate, depth and temperature characterize the Teluk Surau and Teluk Cina. Meanwhile, currents, TSS and nitrate are the characteristics of the planting location in Melano Barat. During the southwest monsoon, temperature, depth and weight characterize seaweed cultivation in Teluk Cina. The environmental parameters of currents and salinity characterize seaweed cultivation in Melano Barat. During the Second Transitional season, the environmental parameters of currents, nitrate and TSS characterize the location of seaweed cultivation in Melano Barat and Teluk Cina. The environmental parameters of temperature, phosphate and depth characterize the locations for seaweed planting in Teluk Surau and Melano Timur.

Keywords: Lemukutan Island, multi-dataset, coastal oceanography, marine environmental parameters, tides, seaweed cultivation.