Analisis Percampuran Turbulen Di Perairan Ambang Dewakang, Selatan Selat Makassar

Abstract

Ambang Dewakang terletak di selatan Selat Makassar yang merupakan pertemuan massa air yang berbeda seperti massa air Samudera Pasifik dan massa air Laut Jawa. Keberadaan Ambang Dewakang pada kedalaman 680 m menjadi penghalang pergerakan massa air Arlindo menuju Laut Flores. Tujuan dari penelitian ini adalah 1) menganalisis karakteristik massa air Arlindo; 2) mengkuantifikasi nilai percampuran turbulen massa air; dan 3) menganalisis faktor utama (external forcing) penyebab dari percampuran turbulen tersebut. Penelitian ini merupakan bagian dari pelayaran ekspedisi Makassar–Jawa–Flores (MAJAFLOX) yang dilaksanakan pada tanggal 4–20 Agustus 2015 menggunakan Kapal Riset Geomarin III dari Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan (P3GL), Balitbang ESDM Bandung. Kegiatan ekspedisi MAJAFLOX tersebut merupakan bagian dari pelaksanaan kolaborasi riset antara Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, FPIK IPB dengan P3GL-ESDM. Pengambilan data suhu, salinitas dan kedalaman diperoleh dengan menggunakan CTD SBE (Sea Bird Electronic) 19plus V2 sebanyak sebelas (11) kali penurunan (casts) selama 24 jam. Selanjutnya dilakukan tahap pengolahan data dengan prosedur standar menggunakan perangkat lunak SBE Data Processing 7.21e. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan analisis Thorpe. Dari data CTD dilakukan perhitungan nilai Thorpe displacement (d), skala Thorpe 𝐿���������! , skala panjang Ozmidov (𝐿���������!), frekuensi Brunt Vaisala (N2), energi kinetik disipasi turbulen (𝜀���������) dan difusivitas vertikal turbulen (𝐾���������!). Selanjutnya nilai energi kinetik disipasi turbulen akan dihubungkan dengan wind stress dan gelombang internal untuk mengetahui gaya yang menyebabkan percampuran turbulen pada tiap lapisan yaitu lapisan permukaan, lapisan termoklin dan lapisan dalam. Berdasarkan karakteristik massa air terlihat adanya pola pelapisan suhu, salinitas dan densitas terhadap kedalaman pada tiga lapisan utama diantaranya lapisan permukaan tercampur, lapisan termoklin dan lapisan dalam. Massa air di perairan Ambang Dewakang pada lapisan termoklin diindikasikan sebagai karakteristik massa air ditandai dengan salinitas 34.52–34.68 psu dan densitas 23.43–25.46 kg/m3 yang mencirikan sebagai karakteristik massa air North Pacific Subtropical Water (NPSW) yang mengalir melalui jalur Arlindo dari Pasifik Utara melewati Perairan Makassar. Di lapisan termoklin bawah diindikasikan sebagai karakteristik massa air yang mencirikan North Pacific Intermediate Water (NPIW) yang ditandai dengan salinitas antara 34.43–34.49 kg/m3 dan densitas 26.24–34.97 psu. Salinitas massa air NPSW mengalami penurunan konsentrasi yang tinggi dari pada massa air NPIW. Hal ini disebabkan oleh proses percampuran turbulen yang kuat pada lapisan dalam sepanjang jalur Arlindo dan diindikasikan juga karena akibat adanya aktivitas dari pasang surut internal, sehingga menyebabkan adanya perubahan karakteristik massa air. Hasil perhitungan frekuensi Brunt Vaisala dari seluruh pengulangan CTD diperoleh nilai yang relatif besar ditemukan pada lapisan termoklin yaitu berkisar antara 6.39×10!! − 1.58×10!! cycl/s. Kemudian nilai rata-rata energi kinetik disipasi turbulen (𝜀���������) dan difusivitas vertikal turbulen (𝐾���������!) untuk seluruh ulangan pada semua lapisan masing-masing adalah 1.08x10-6 W/kg dan 2.83×10!! m2/s. Nilai energi kinetik disipasi turbulen yang relatif besar ditemukan pada lapisan termoklin yaitu berkisar antara O(10-7–10-6) W/kg. Percampuran turbulen relatif kuat ditemukan pada lapisan permukaan tercampur dan lapisan termoklin. Hal ini ditandai dengan nilai korelasi silang yang cukup tinggi antara energi kinetik disipasi turbulen dengan wind sterss dengan koefisien korelasi sebesar 0.67. Selanjutnya percampuran turbulen di lapisan termoklin diduga disebabkan oleh gelombang pasang-surut internal yang juga memperoleh nilai korelasi yang tinggi yaitu 0.68. Hal ini menunjukkan bahwa wind stress monsun Tenggara yang kuat serta gelombang internal dan pasang surut internal yang utama mendorong terjadinya percampuran turbulen yang energik dalam lapisan tercampur dan lapisan termoklin di Ambang Dewakang.