Struktur Vertikal Dan Variabilitas Upwelling Antar Tahunan di Perairan Banggai, Laut Maluku

Abstract

Arus Lintas Indonesia (Indonesian Throughflow/ITF) merupakan arus laut penting yang menghubungkan Samudra Pasifik dan Samudra Hindia melalui perairan Indonesia. Aliran ini berperan dalam redistribusi panas global serta memengaruhi iklim dan variabilitas oseanografi, seperti El Niño–Southern Oscillation (ENSO). Aliran ITF di Laut Maluku, yang terletak di barat daya Samudra Pasifik, berkontribusi besar terhadap distribusi nutrien dan suhu, berdampak pada ekosistem laut serta aktivitas perikanan. Kondisi oseanografi di Laut Maluku sangat dipengaruhi oleh ENSO, di mana perubahan intensitas upwelling dan sirkulasi ITF selama El Niño dan La Niña menghasilkan dinamika laut–atmosfer yang bervariasi secara horizontal maupun vertikal. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh dinamika laut–atmosfer terhadap struktur vertikal dan variabilitas upwelling di wilayah Banggai, Laut Maluku, selama enam fenomena ENSO (2008–2023). Selain itu, penelitian ini juga mengamati peran ITF dalam memodulasi upwelling serta menganalisis intensitas upwelling antar–tahunan berdasarkan berbagai parameter laut–atmosfer di wilayah tersebut. Penelitian ini menggunakan data observasi satelit dan model keluaran dari Copernicus Marine Environment Monitoring (CMEM) yang meliputi parameter angin, klorofil-a, tinggi permukaan laut, suhu laut, salinitas, arus, serta data CTD. Analisis data dilakukan melalui beberapa metode, termasuk validasi model dengan diagram Taylor, analisis Empirical Orthogonal Function (EOF) untuk memahami pola spasial–temporal, serta diagram Hovmöller untuk menggambarkan pola sinyal antar–tahunan. Intensitas upwelling diukur menggunakan indeks Composite Upwelling Indices yang mempertimbangkan beberapa parameter laut–atmosfer. Validasi model pada variabel suhu permukaan (SPL) laut dan anomali tinggi permukaan laut menunjukkan koefisien korelasi tinggi (0,92 dan 0,99). Hasil penelitian menunjukkan bahwa ENSO memengaruhi parameter oseanografi di Laut Maluku secara signifikan, khususnya SPL, klorofil-a, dan arus meridional. Selama El Niño, SPL di Laut Maluku turun hingga 26,6–29,75 °C, yang menunjukkan pendinginan akibat upwelling intensif, terutama pada super El Niño 2015–2016. Sebaliknya, La Niña menghasilkan SPL yang lebih tinggi, berkisar antara 28–30,2 °C, dengan intensitas upwelling yang lebih lemah. Konsentrasi klorofil-a selama El Niño meningkat hingga lebih dari 0,8 mg/m³, yang menunjukkan peningkatan produktivitas primer, sementara pada La Niña konsentrasinya berada di sekitar 0,35 mg/m³. Struktur vertikal suhu laut menunjukkan suhu lapisan permukaan yang lebih rendah selama El Niño, yang diperkuat dengan naiknya isoterm 26,5 °C hingga kedalaman 20 m di sebelah barat hingga 124,6 °BT. Pada La Niña, struktur suhu vertikal menunjukkan lapisan permukaan yang lebih hangat, dengan isoterm 26,5 °C pada kedalaman 40–60 m. Kedalaman mixed layer depth (MLD) menunjukkan perbedaan signifikan antara fase ENSO. Saat El Niño, MLD berkisar antara 11,8 m hingga 13,8 m, sedangkan pada La Niña mencapai lebih dari 19,5 m. Lapisan permukaan yang lebih dingin selama El Niño disertai dengan upwelling yang kuat dan peningkatan konsentrasi nutrien yang mendukung pertumbuhan fitoplankton, sementara La Niña ditandai dengan lapisan permukaan yang lebih hangat dan intensitas upwelling yang lebih lemah. Hal ini juga terlihat pada hasil analisis EOF suhu secara vertikal dengan total explained variance sebesar 99,9% (EOF1), yang menunjukkan perbedaan signifikan pada nilai eigen di permukaan, yang mengalami anomali suhu lebih ekstrem atau lebih dingin dari rata – rata, sementara lapisan yang lebih dalam cenderung lebih stabil. Struktur vertikal arus meridional menunjukkan arus kuat ke utara hingga 0,5 m/s pada kedalaman 30 m selama El Niño, yang mendukung intensitas upwelling yang lebih tinggi. Sebaliknya, pada La Niña, arus lebih dominan ke selatan dengan kecepatan maksimum 0,2 m/s, yang menunjukkan pelemahan upwelling. Analisis EOF arus meridional memperlihatkan bahwa mode pertama (28,55% varians) menunjukkan arus ke utara yang dipengaruhi oleh monsun dan ITF. Mode kedua hingga keempat menunjukkan peran signifikan ENSO dalam memodulasi arus meridional yang berdampak pada distribusi nutrien dan SPL, sehingga memperkuat atau melemahkan fenomena upwelling sesuai intensitas ENSO. Composite Upwelling Indices menunjukkan intensitas upwelling tertinggi selama El Niño dengan indeks di atas 0,8, sedangkan pada La Niña, intensitasnya lemah dengan indeks di bawah 0,4. Analisis luas area upwelling melalui struktur vertikal menunjukkan bahwa El Niño menghasilkan perluasan area upwelling progresif hingga 5,56 km² pada El Niño pertama (E1), 6,17 km² pada El Niño kedua (E2), dan 6,48 km² pada El Niño ketiga (E3). Sebaliknya, selama La Niña, luas area upwelling jauh lebih kecil, sekitar 0,69 km² pada La Niña pertama (L1) dan mencapai 4,40 km² pada La Niña ketiga (L3). Penelitian ini juga menunjukkan bahwa El Niño memengaruhi perubahan ukuran kolam hangat atau warm pool di Pasifik Barat. Pada fase ini, penurunan SPL di Laut Maluku berhubungan dengan pergeseran warm pool ke arah timur akibat melemahnya angin pasat dan peningkatan suhu permukaan di wilayah Pasifik Tengah dan Timur. Sebaliknya, saat La Niña angin pasat yang menguat menyebabkan warm pool bergeser kembali ke Pasifik Barat, sehingga meningkatkan SPL dan memperlemah upwelling di Laut Maluku.