Peran Survei Hidrografi Dalam Industri Migas

Kebutuhan manusia akan bahan bakar fosil akan terus ada selama bahan bakar fosil tersebut masih dapat dicari dan diolah. Hingga saat ini, bahan bakar fosil masih menjadi sumber energi utama selain listrik, terutama bagi kendaraan bermotor yang beroperasi di darat, perairan, dan udara. Oleh sebab itu, bisnis migas merupakan salah satu usaha yang memiliki paling banyak keuntungan dan banyak perusahaan yang bergerak di bidang migas berlomba-lomba untuk mengeksplorasi, memiliki, dan mengeksploitasi sumur-sumur minyak bumi yang ada.

Minyak bumi merupakan campuran dari berbagai hidrokarbon yang bervariasi dari segi bentuk fisik (padat, cair, dan gas) dan komposisinya. Hidrokarbon yang terdapat pada minyak bumi sebagian besar (dari yang terbanyak jumlahnya) terdiri dari alkana, sikloalkana, dan hidrokarbon aromatik (rantai benzena).

Minyak Bumi merupakan kebutuhan yang sangat penting bagi banyak industri, dan sangat penting untuk menjaga peradaban manusia di jaman industrialisasi ini, sehingga minyak Bumi ini menjadi perhatian serius bagi banyak pemerintahan di banyak negara. Hal-hal yang termasuk di dalam industri minyak mentah adalah proses eksplorasi, ekstraksi, pengilangan, dan transportasi (yang biasanya diangkut dengan kapal tanker dan jalur pipa). Volume terbesar dari industri ini adalah bahan bakar minyak dan bensin. Minyak Bumi juga merupakan bahan bakar utama dalam pembuatan produk kimia lainnya, termasuk obat-obatan, pelarut, pupuk, pestisida, dan plastik. Industri ini biasanya terbagi menjadi 3 komponen besar, yaitu upstream, midstream, dan downstream.

Dalam usaha untuk eksplorasi dan eksploitasi sumur-sumur minyak bumi yang berada di laut, diperlukan banyak pengetahuan dari berbagai cabang keilmuan, terutama engineering. Beberapa keilmuan yang berperan di antaranya adalah teknik perminyakan, teknik mesin, teknik kelautan, teknik geodesi (bidang hidrografi), teknik geofisika, teknik geologi, dan teknik lingkungan. Karena tulisan ini akan memiliki pembahasan utama tentang survei hidrografis dalam industri migas, maka peran keilmuan lain akan memiliki porsi yang sedikit dalam pembahasannya atau tidak sama sekali.

Hidrografi adalah suatu keilmuan yang bertujuan untuk mendapatkan gambaran tentang apa yang berada di bawah suatu perairan. Hal tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan teknologi yang disebut teknologi hidro akustik. Teknologi ini memiliki fungsi mirip dengan teknologi RADAR yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik, sedangkan teknologi hidro akustik memanfaatkan gelombang suara atau dapat disebut juga teknologi SONAR. Teknologi SONAR bekerja sangat baik di dalam kolom air (dengan kecepatan sekitar 1500 m/s) karena gelombang suara dapat bekerja lebih baik pada medium yang rapat dibandingkan dengan gelombang elektromagnetik yang merambat lebih baik tanpa medium.

Teknologi SONAR terbagi menjadi dua sistem, yaitu sistem SONAR pasif dan sistem SONAR aktif. SONAR pasif, sesuai namanya hanya bekerja menerima gelombang suara. Sedangkan SONAR aktif bekerja dengan melaksanakan dua aktivitas, yaitu menghasilkan gelombang suara ke arah dasar perairan dan menerima kembali gelombang suara yang terpantul oleh dasar perairan.

SONAR pasif biasanya dipakai untuk keperluan militer untuk mendeteksi kapal selam dan digunakan kapal selam untuk mendeteksi kapal yang yang ada di permukaan atau juga untuk keperluan penelitian di laut. Receiver gelombang suara SONAR pasif bernama hydrophone. Hydrophone berfungsi sama dengan microphone yang menangkap gelombang suara di udara, hanya saja ia menangkap gelombang suara yang ada di air. Kegunaan SONAR pasif terbatas pada derau yang ditimbulkan oleh mesin kapal, oleh karena itu biasanya hydrophone dipasang atau diderek (towed) pada belakang kapal dan kapal selam untuk mengurangi efek derau yang dihasilkan mesin kapal.

Gambar 1. SONAR aktif

SONAR aktif memiliki dua bagian penting, yaitu pemancar (transmitter) dan penerima (receiver) gelombang suara. Pemancar gelombang suara pada SONAR aktif bernama transducer. Transducer memiliki komponen yang bersifat piezo-electricity yang memiliki kemampuan untuk mengubah energi listrik menjadi gelombang suara dan sebaliknya. Sehingga tidak jarang transducer merangkap fungsinya sebagai penerima (receiver) gelombang suara. Apabila transducer tidak merangkap fungsinya sebagai receiver, fungsi receiver akan digantikan oleh hydrophone. SONAR aktif memiliki beberapa kegunaan, di antaranya adalah untuk mengukur kedalaman laut, mengetahui bentuk dan material dasar laut, serta membuat profil lapisan-lapisan yang berada di bawah dasar laut.

SONAR aktif yang digunakan untuk mengukur kedalaman laut bernama echo sounder. Terdapat dua jenis echo sounder, yaitu single beam echo sounder dan multi beam echo sounder.

Transducer pada single beam echo sounder memancarkan sebuah gelombang suara dalam rentang waktu tertentu yang tegak lurus ke arah dasar laut, kemudian gelombang suara menabrak dasar laut dan gelombang kembali kepada receiver. Untuk dapat menentukan kedalaman laut, tahap pertama yang echo sounder lakukan adalah mengukur waktu yang dibutuhkan bagi gelombang suara terpancar dari transducer hingga kembali ke receiver. Karena kecepatan suara pada medium telah diketahui sebelumnya, yang perlu dilakukan selanjutnya oleh alat adalah mengukur jarak tempuh gelombang suara pada kolom air, yaitu kecepatan suara dikalikan dengan waktu tempuh yang telah diukur. Kedalaman laut kemudian didapatkan dari setengah jarak tempuh gelombang suara pada kolom air karena gelombang suara merambat bolak-balik. Kedalaman laut yang telah diketahui tidak akan berarti tanpa informasi posisi, oleh karena itu perangkat GPS harus ikut dipasang pada paket alat echo sounder sejajar di atas transducer.

Gambar 2. Multi beam echo sounder

Cara kerja multi beam echo sounder hampir sama dengan tipe single beam. Perbedaannya adalah multi beam echo sounder dapat memancarkan beberapa gelombang suara ke beberapa arah yang segaris (sehingga terbentuk seperti kipas atau sapu), sedangkan singlet beam echo sounder hanya dapat mengukur kedalaman pada satu titik. Hal tersebut menyebabkan alat ini menghasilkan data kedalaman yang jauh lebih banyak dibanding pendahulunya, single beam echo sounder, yaitu seratus persen dari dasar laut yang disurvei dapat diketahui kedalamannya.

Untuk mengetahui bentuk dan material pembentuk dasar laut, sistem SONAR yang digunakan adalah side scan SONAR atau sering juga disebut tow fish karena bentuknya seperti ikan dan ditarik menggunakan alat penderek (tow). Sama seperti echo sounder, alat ini memancarkan gelombang suara juga, tetapi ke arah samping karena di sanalah letak transducer-nya, kemudian menerima kembali gelombang pantul dari dasar laut. Bentuk dan material pembentuk dasar laut dapat diketahui dari besarnya intensitas gelombang suara yang diterima karena setiap material pembentuk dasar laut menghasilkan karakteristik gelombang pantul yang berbeda-beda.

Selanjutnya, untuk membuat profil lapisan yang berada di bawah dasar laut, dilakukanlah suatu kegiatan yang disebut sub-bottom profiling. Pada kegiatan ini terdapat beberapa pilihan alat yang dapat digunakan tergantung pada kondisi tempat yang akan disurvei. Akan tetapi, sebagian besar alat yang digunakan menggunakan transducer yang menghasilkan gelombang suara dengan frekuensi rendah yang dapat menembus lapisan dasar laut, sedangkan sisanya menggunakan penembak udara atau air yang dikompres lalu mengandalkan hydrophone untuk menerima gelombang yang dihasilkan. Semua jenis alat sama dalam proses membuat profil lapisan di bawah dasar laut, yaitu pada lapisan yang berbeda jenisnya, gelombang suara yang diterima memiliki perbedaan waktu sampai kepada hydrophone atau transducer. Perbedaan pada alat-alat tersebut salah satunya adalah jangkauan kedalaman yang dapat ditembus.

Sebelum dapat mengeksploitasi sumur-sumur minyak bumi yang ada di bawah laut, harus terlebih dahulu diketahui di mana letak sumur-sumur tersebut dan kondisi sekitarnya, seperti kondisi topografi dan profil lapisan dasar lautnya. Peran survei hidrografi dalam hal ini sangat jelas terkait dengan apa yang telah dijelaskan sebelumnya mengenai teknologi hidro akustik.

Pertama, kedalaman laut harus diketahui agar alat-alat yang akan digunakan untuk pengeboran sumur dapat terpasang dengan baik dan aman. Seperti telah dijelaskan sebelumnya, kedalaman laut dapat diukur menggunakan echo sounder. Tahap selanjutnya adalah membuat profil lapisan di bawah dasar laut dengan sub-bottom profiling. Data yang didapat dari kegiatan ini nantinya akan digunakan untuk mengetahui apakah lapisan di bawah dasar laut yang akan dibor akan menghasilkan bahaya yang besar atau aman dari bahaya serta memiliki minyak ini di bawahnya atau tidak. Kedua hal tersebut (mengetahui jenis lapisan di bawah dasar laut) merupakan peran dari keilmuan geofisika dan geologi, sedangkan keilmuan hidrografi hanya sebatas menggambarkan profil yang ada di bawah lapisan dasar laut.

Dari pemaparan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa peran survei hidrografi dalam industri migas sangatlah penting terutama pada fase sebelum pengeboran sumur dilakukan. Apabila survei hidrografi tidak dilakukan, kegiatan eksploitasi sumur minyak tidak akan dapat dilaksanakan. Meskipun dapat dilakukan, kegiatan pengeboran tersebut akan mengundang bahaya yang sangat besar.

Referensi:

de Jong, C., Lachapelle, G., Skone, S., & Elema, I. A. (2010). Hydrography. Delft: Delft University Press.

http://en.wikipedia.org/wiki/Sonar#Passive_sonar

http://id.wikipedia.org/wiki/Minyak_bumi

P.S., R. A. (2013). Aplikasi Survei Hidrografi dalam Pengelolaan Sumber Daya Alam Minyak dan Gas (offshore). Yogyakarta: Scribd.

Coasts and Estuaries Classification

Rifqi Muhammad Harrys

Faculty of Earth Science and Technology, Institut Teknologi Bandung, Indonesia

rifqi.m.h@gmail.com

Coasts and estuaries are boundaries between land and sea. The development of both of them are affected by interaction between the land properties (e.g. land water hydrodynamics, land sediment/soil) and sea properties (e.g. seabed sediment, ocean hydrodynamics).

There are two kinds of coasts by the ocean hydrodynamics developing them, tide-dominated coast and wave-dominated coast. Tide-dominated coast is developed mostly by tide and wave-dominated coast is developed mostly by wave. Wave bring more energy than tide, so the finer sediment is suspended within the water column, while the courser sediment still remain. This behavior has great effects to sediment transport, which is affecting the development of the coasts. In other word, the beach with finer sediment (e.g. mud, clay) referred to tide-dominated coast and the beach with coarser sediment (e.g. sand, pebble, rock) referred to wave-dominated coast. The energy brought by sea water not only affecting the sediment transport, but also affecting the steepness of the coasts. Because of the erosion and deposition, the more energy it (sea water) brought landward, the steeper the coasts and vice versa. Erosion is when the sediment leaving its place, and deposition is when the sediment coming to its new place.

There are three kinds of sediment transport occurred in coasts. They are longshore transport, cross shore transport, and river supply. The differences between them is at how it generated mainly. Longshore transport is generated mainly by wave. A longshore current is established which flows along the shoreline at an oblique angle. Cross shore transport is generated mainly by tide. The tide occurred generating tidal current which flows landward perpendicular to the shoreline. The river supply transporting sediment along the river current coming by the estuary to the coast.

Estuary is an area where a river meet a sea. According to the water circulation and salinity distribution, estuaries are classified into three kinds. They are salt wedge estuaries, partially mixed estuaries, and well mixed estuaries. Salt wedge estuaries develop where river water flows into seas with low tidal range (less than 2 meters). The sharp salinity differences between overlying freshwater (land water) and underlying seawater develop a salt wedge between these two kinds of water. Partially mixed estuaries develop where rivers discharge into seas with moderate tidal range (between 2 and 4 meters). Where rivers discharge into seas with high tidal range (more than 4 meters), the tidal current creating a turbulence so that the freshwater and the seawater well-mixed and developing well mixed estuaries.

References

The Open University. (1999). Waves, Tides, and Shallow-Water Processes. Oxford: Butterworth-Heinemann.

 

Hukum-Hukum Laut Nasional

Perpu No. 4 Tahun 1960

Indonesia berkedaulatan penuh atas Perairan Indonesia, baik kekayaan lautnya, maupun tanah di bawahnya. Perairan Indonesia terdiri dari dua bagian. Pertama adalah perairan pedalaman, yaitu perairan yang berada di dalam garis dasar. Kedua adalah laut wilayah (laut teritorial) Indonesia selebar dua belas (12) mil laut di luar garis dasar dan diukur tegak lurus terhadapnya. Garis dasar adalah garis-garis lurus yang menghubungkan titik-titik terluar pada garis air rendah dari pulau-pulau atau bagian pulau-pulau terluar wilayah Indonesia dengan ketentuan bahwa jika ada selat yang lebarnya melebihi 24 mil laut dan Negara Indonesia tidak merupakan satu-satunya negara tepi, maka garis batas wilayah Indonesia ditarik pada tengah selat.

UU No. 1 Tahun 1973

Landas Kontinen Indonesia adalah dasar laut dan tanah di bawahnya di luar perairan wilayah (teritorial) Republik Indonesia (sebagaimana Perpu no. 4 tahun 1960) sampai kedalaman 200 meter atau lebih (jika memungkinkan). Negara memiliki kuasa penuh dan hak eksklusif atas kekayaan alam di Landas Kontinen Indonesia.

Barang siapa melakukan eksplorasi, eksploitasi, dan penyelidikan ilmiah sumber-sumber kekayaan lain di Landas Kontinen Indonesia, diwajibkan mengambil langkah-langkah untuk:

1. Mencegah terjadinya pencemaran air laut di Landas Kontinen Indonesia dan udara di atasnya
2. Mencegah meluasnya pencemaran dalam hal terjadi pencemaran (maksudnya adalah apabila terjadi pencemaran)

Dalam melaksanakan eksplorasi dan eksploitasi kekayaan alam di landas kontinen harus diindahkan dan dilindungi kepentingan-kepentingan:

1. Pertahanan dan keamanan nasional
2. Perhubungan
3. Telekomunikasi dan transmisi listrik di bawah laut
4. Perikanan
5. Penyelidikan oseanografi dan penyelidikan ilmiah lainnya
6. Cagar alam

Pelanggaran terhadap UU no. 1 Tahun 1973 ini (saja) diancam hukuman paling lama enam (6) tahun dan/atau denda sebanyak-banyaknya Rp. 1.000.000,- (satu juta rupiah).

Tap MPR VI Tahun 1978

Ketetapan Majelis Permusyawaratan Rakyat Republik Indonesia (MPR RI) tentang pengukuhan penyatuan wilayah Timor Timur ke dalam Negara Kesatuan Republik Indonesia (NKRI) pada tanggal 17 Juli 1978.

UU No. 5 Tahun !983

Zona Ekonomi Eksklusif Indonesia adalah jalur di luar dan berbatasan dengan laut wilayah (teritorial) Indonesia sebagaimana ditetapkan berdasarkan undang-undang yang berlaku tentang perairan Indonesia yang meliputi dasar laut, tanah di bawahnya, dan air di atasnya dengan batas terluar dua ratus (200) mil laut diukur dari garis pangkal (garis dasar) laut wilayah (teritorial) Indonesia. Apabila Zona Ekonomi Eksklusif Indonesia tumpang tindih dengan zona ekonomi eksklusif negara-negara yang pantainya saling berhadapan atau berdampingan dengan Indonesia, maka batas zona ekonomi eksklusif antara Indonesia dan negara tersebut ditetapkan dengan persetujuan antara Republik Indonesia dan negara yang bersangkutan. Selama persetujuan yang telah tersebut di atas belum ada dan tidak terapat keadaan-keadaan khusus yang perlu dipertimbangkan, maka batas zona ekonomi eksklusif antara Indonesia dan negara tersebut adalah garis sama jarak antara garis-garis pangkal Indonesia dan garis-garis pangkal negara tersebut.

Pada Zona Ekonomi Eksklusif Indonesia, Republik Indonesia mempunyai hak berdaulat untuk eksplorasi dan eksploitasi, pengelolaan dan konservasi sumber daya alam hayati dan non-hayati dari dasar laut serta tanah di bawahnya. Selain itu, Republik Indonesia juga mempunyai yurisdiksi yang berhubungan dengan:

1. Pembuatan dan penggunaan pulau-pulau buatan , instalasi-instalasi, dan bangunan-bangunan lainnya
2. Penelitian ilmiah mengenai kelautan
3. Perlindungan dan pelestarian lingkungan laut

Di Zona Ekonomi Eksklusif Indonesia, kebebasan pelayaran dan penerbangan internasional serta kebebasan pemasangan kabel dan pipa bawah laut diakui sesuai dengan prinsip-prinsip hukum laut internasional yang berlaku.

UU No. 17 Tahun 1985

Mengesahkan United Nations Convention the Law of the Sea (Konvensi Perserikatan Bangsa-Bangsa tentang Hukum Laut) yang telah ditandatangani oleh Negara Republik Indonesia bersama seratus belas penandatangan lain di Montego Bay, Jamaica pada 10 Desember 1982.

UU No. 6 Tahun 1996

Negara Republik Indonesia adalah Negara Kepulauan. Segala perairan di sekitar, di antara, dan yang menghubungkan pulau-pulau yang termasuk daratan Negara Republik Indonesia merupakan bagian dari perairan Indonesia yang berada di bawah kedaulatan Negara Republik Indonesia. Wilayah Perairan Indonesia meliputi laut teritorial Indonesia yang selebar 12 mil laut dari garis pangkal, perairan kepulauan yaitu perairan yang terletak pada sisi dalam garis pangkal lurus kepulauan, dan perairan pedalaman yaitu semua perairan yang terletak pada sisi darat dari garis air rendah dari pantai-pantai Indonesia. Panjang garis pangkal lurus kepulauan tidak boleh melebihi 100 (seratus) mil laut , kecuali 3% dari jumlah keseluruhan garis-garis pangkal yang mengelilingi kepulauan Indonesia dapat melebihi kepanjangan tersebut hingga 125 (seratus dua puluh lima) mil laut.

PP No. 61 Tahun 1998

PP ini berisi tentang garis-garis pangkal kepulauan di Laut Natuna ditarik dari garis-garis air rendah pulau-pulau terluar secara rinci. Dengan berlakunya PP ini, maka perairan Indonesia di sekitar Laut Natuna yang semula merupakan laut lepas (mengacu pada Perpu No. 4 Tahun 1960) serta bagian selatannya yang merupakan bagian dari Zona Ekonomi Eksklusif (sesuai UU No. 5 Tahun 1983), diklaim sebagai Perairan Kepulauan Indonesia (sebelah dalam dari garis pangkal) dan Laut Teritorial Indonesia.

PP No. 38 Tahun 2002

Pemerintah menarik garis pangkal kepulauan untuk menetapkan lebar laut teritorial tang dilakukan dengan menggunakan:

• Garis pangkal lurus kepulauan

Yaitu garis lurus yang menggunakan titik-titik terluar pada garis air rendah pada titik terluar pulau terluar, dan karang kering terluar yang lainnya yang berdampingan. Panjangnya tidak boleh melebihi 100 mil laut, kecuali 3% dari jumlah keseluruhan garis pangkal lurus kepulauan dapat melebihi kepanjangan tersebut hingga 125 mil laut.

• Garis pangkal biasa

Yaitu garis air rendah sepanjang pantai yang ditetapkan berdasarkan datum hidrografis yang berlaku.

• Garis pangkal lurus

Yaitu garis yang lurus ditarik antara titik-titik terluar pada garis air rendah yang menonjol dan berseberangan di muka lekukan pantai tersebut. Pada pantai di mana karena terdapat delta atau kondisi alamiah lainnya, garis pantai sangat tidak stabil, garis pangkal untuk mengukur lebar laut teritorial adalah garis pangkal lurus.

• Garis penutup teluk

Yaitu garis lurus yang ditarik antara titik-titik terluar pada garis air rendah yang paling menonjol dan berseberangan pada mulut-mulut teluk tersebut. Garis penutup teluk hanya bisa ditarik apabila luas teluk tersebut adalah seluas atau lebih luas daripada luas setengah lingkaran yang garis tengahnya adalah garis penutup yang ditarik pada mulut teluk tersebut. Apabila pada teluk terdapat pulau-pulau yang membentuk lebih dari satu mulut teluk, maka jumlah panjang garis penutup dari berbagai mulut teluk tersebut maksimum adalah 24 mil laut.

• Garis penutup muara sungai, terusan, dan kuala

Garis pangkal untuk mengukur lebar laut teritorial adalah garis lurus sebagai penutup pada muara sungai, atau terusan tersebut.

• Garis penutup pada pelabuhan

Pada daerah pelabuhan, garis pangkal untuk mengukur lebar laut teritorial adalah garis-garis lurus sebagai penutup daerah pelabuhan, yang meliputi bangunan permanen terluar yang merupakan bagian integral sistem pelabuhan sebagai bagian dari pantai.

Pengamatan Arus Menggunakan ALACE

Rifqi Muhammad Harrys – 15111020

Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung, Indonesia

rifqi.m.h@students.itb.ac.id

 

PENDAHULUAN

Arus Laut merupakan pergerakan massa air laut dari suatu tempat ke tebat lainnya. Arus dapat terjadi disebabkan oleh berbagai faktor, di antaranya adalah:

a. Angin

Arus laut yang disebabkan oleh angin merupakan peristiwa horizontal pada bagian permukaan laut. Gejala seperti ini disebut arus permukaan.

b. Perbedaan kepadatan air laut

Jika kepadatan air laut bagian atas dan bagian bawah tidak sama maka dapat menyebabkan terjadinya arus vertikal yang bergerak dari dan ke permukaan laut.

c. Perbedaan kadar garam

Arus laut yang disebabkan perbedaan kadar garam dibedakan atas arus atas dan arus bawah. Arus atas terjadi karena adanya gerakan air dari laut yang kadar garamnya rendah ke laut yang kadar garamnya tinggi. Sedangkan arus bawah terjadi karena adanya gerakan air dari laut yang kadar garamnya tinggi ke laut yang kadar garamnya rendah.

d. Pasang naik dan pasang surut

Pasang naik dan pasang surut dapat menimbulkan arus di selat-selat yang sempit.

e. Perbedaan temperatur

Arus laut yang disebabkan perbedaan suhu dibedakan atas arus dingin dan arus panas. Arus dingin adalah arus yang menuju ke garis lintang yang lebih rendah. Disebut arus dingin karena suhunya lebih rendah daripada daerah sekitarnya, antara lain Arus Oyasyiwo dan Arus California. Sedangkan arus panas adalah arus yang menuju ke arah garis lintang yang lebih tinggi. Disebut arus panas karena suhunya lebih tinggi daripada daerah sekitarnya, antara lain Arus Teluk dan Arus Kurosyiwo.

Arus yang disebabkan oleh pasang naik dan pasang surut merupakan jenis arus pasut, sedangkan keempat faktor lainnya merupakan jenis arus non-pasut.

Arus laut memiliki banyak pengaruh bagi lingkungan dan kehidupan manusia, di antaranya adalah terhadap iklim, pelayaran, penyebaran gunung es, perikanan, dan sebagainya. Pengaruh arus terhadap ikan disebabkan oleh arus vertikal dan pertemuan antara arus panas dan dingin yang menyebabkan banyaknya plankton yang berkumpul sehingga ikan yang memakan plankton pun berkumpul. Terhadap pelayaran, arus berpengaruh untuk menentukan arah pelayaran yang akan dilakukan oleh manusia.

Karena pentingnya pengamatan arus, sejak berabad-abad yang lalu para pelaut telah memulai membuat peta arus laut untuk mendukung pelayaran. Dalam hal ini, survei hidrografi memegang peranan penting dalam pengamatan arus. Saat ini pengamatan arus bukan hanya bermanfaat bagi keselamatan pelayaran, tetapi juga untuk kepentingan penentuan posisi (metode Dead-Reckoning) dan kerekayasaan seperti konstruksi lepas pantai, perencanaan pelabuhan, dan pemantauan lingkungan.

Pengamatan arus memiliki berbagai tujuan, di antaranya adalah untuk mengetahui pola arus di lokasi pengamatan, untuk mengetahui dominansi jenis arus di perairan (arus pasut dan arus non-pasut), sebagai data dasar dalam menganalisis kondisi yang ada untuk pemanfaatan serta perencanaan, baik untuk kerekayasaan, kelayakan perairan untuk budi daya, dan sebagainya, serta untuk validasi/verifikasi model matematika.

METODE-METODE PENGAMATAN ARUS LAUT

Terdapat berbagai metode untuk mengamati arus, di antaranya adalah metode Euler dan metode Lagrange.

A. Metode Euler

Metode Euler merupakan metode pengukuran arus pada lokasi yang tetap pada kurun waktu tertentu. Nama metode Euler sendiri diambil dari nama matematikawan Swiss Leonhard Euler (1707-1783) yang pertama kali merumuskan persamaan pergerakan fluida. Metode ini dipakai pada pengukuran menggunakan current meter. Berdasarkan sensor kecepatan yang digunakan, current meter dibagi menjadi dua, yaitu sensor mekanik dan sensor non-mekanik.

1. Sensor mekanik

Sensor mekanik mengukur arus berdasarkan perputaran baling-baling pada current meter. Berikut ini adalah tipe-tipe current meter mekanik:

a. Current Meter seri RCM

Kecepatan didapatkan dari perputaran baling-baling selama seluruh interval sampel, sementara arah merupakan merupakan arah terakhir yang terekam pada akhir periode sampel. Jadi, kecepatan didasarkan pada nilai rata-rata selama interval perekaman, sedangkan arah didapat dari sekali pengukuran. Pengukuran arus menggunakan RCM lebih populer karena biaya lebih rendah dan mudah dalam penggunaannya.

Gambar 1. Anatomi RCM

Sumber: http://s835.photobucket.com/user/deqiu1st/media/site/RCM4.gif.html

b. Vector Average Current Meter (VACM)

Kecepatan arus didapatkan menggunakan rotor savinious sejenis dengan RCM, tetapi arah berasal dari sebuah baling-baling kecil yang berputar bebas dengan chasis pengukur arus.

 

Gambar 2. Vector Average Current Meter

Sumber: http://i835.photobucket.com/albums/zz279/deqiu1st/site/mooringrcmdkk.jpg

2. Sensor non-mekanik

a. Acoustic Current Meter (ACM)

Current meter tipe ACM ini menentukan kecepatan arus dan arahnya dengan mengukur arus yang melalui dua atau tiga sensor sumbu ortogonal. Sekali arah aliran relatif terhadap current meter ditentukan, arah mutlaknya didapat dengan menggunakan suatu kompas magnetik yang telah terpasang. ACM mengukur perbedaan pada saat terjadi penundaan waktu yang singkat.

b. Electromagnetic Current Meter (ECM)

ECM seperti Marsh-McBirney 512 dan Inter-Ocean 54 memanfaatkan sifat bahwa arus lautan menunjukkan reaksi seperti gerakan konduktor listrik. Sebagai hasilnya, saat arus laut bergerak melalui suatu daerah magnetik yang dibangkitkan dalam instrumen, gaya elektromotif diinduksikan berbanding lurus terhadap kecepatan arus dan sudut yang tepat terhadap medan magnet dan arah arus.

c. Acoustic Doppler Current Meter (ADCM)

Pengukur arus jenis ini mirip dengan sistem kerja echosounder, tetapi yang dimanfaatkan adalah perubahan frekuensi suara yang dipantulkan balik ke alat akibat gerakan partikel air. Alat ukur ini dikenal dengan nama Acoustic Doppler Current Meter (ADCM) yang dapat dipasang baik di kapal maupun di dalam air dengan teknik tambatan. Yang diukur dari alat ini adalah kecepatan dan komponen arus arah timur barat, utara selatan dan atas bawah sehingga dari hasil komponen tersebut dapat ditentukan arahnya.

 

Gambar 3. Acoustic Doppler Current Meter (ADCM)

Sumber: http://i835.photobucket.com/albums/zz279/deqiu1st/site/accousticdoppler.jpg

B. Metode Lagrange

Metode yang ditemukan oleh Joseph Lagrange (1736-1811), seorang matematikawan Prancis ini merupakan metode pengukuran arus dengan mengikuti jejak suatu alat (biasanya pelampung). Metode ini secara konvensional dilakukan dengan cara terjun langsung ke lapangan untuk mendapatkan data jarak, lokasi, dan waktu pengukuran. Karena pergerakan pelampung yang dekat dengan permukaan laut, gerakan pelampung sangat dipengaruhi oleh tarikan angin dan dorongan gelombang. Pergerakan pelampung tidak terkontrol, sehingga memungkinkan jejaknya tidak ditemukan. Metode Lagrange yang dilakukan secara modern dapat dilakukan dengan pencatat arus quasi lagrange atau sering disebut dengan drifter yang merupakan sebuah pelampung yang sudah terpasang perangkat GNSS serta dapat pula menghitung temperatur, salinitas, dan densitas air laut yang dilewatinya.

PENGAMATAN ARUS MENGGUNAKAN AUTONOMOUS LAGRANGIAN CIRCULATION EXPLORER (ALACE)

Autonomous Lagrangian Circulation Explorer (ALACE) merupakan alat pengamat arus modern yang menggunakan metode Lagrange sebagai dasar pengamatannya. Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya bahwa pengamatan arus menggunakan metode Lagrange yang dilakukan secara modern dilakukan menggunakan drifter, begitu juga dengan perangkat ALACE ini. Sebuah perangkat ALACE diprogram agar bergerak secara vertikal naik dan turun melalui kolom air laut selama waktu yang ditentukan (biasanya 5 sampai 30 hari).

Gambar 4. Komponen utama ALACE

Sumber: Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, Volume 9 (1991)

Terdapat tiga subsistem utama pada perangkat ALACE, yaitu sistem hidrolik untuk pengaturan pengapungan alat, sebuah mikroprosesor untuk mengatur jadwal dan beberapa fungsi kontrol, serta transmiter dan antena Sistem Satelit Argos. Perubahan pengapungan alat didapatkan dengan memindahkan cairan hidrolik dari dalam alat menuju ke luar. Katup satu arah pada alat dibuat ntuk mencegah cairan kembali masuk akibat tekanan tinggi dari kedalaman laut. Fungsi utama dari mikroprosesor pada ALACE adalah untuk mengatur jadwal seluruh aktivitas sistem, seperti buka tutup katup hidrolik dan memulai transmiter Argos. Antena pada instrumen ALACE ini merupakan pipa fiberglass sepanjang 70 cm untuk melindungi bagian dalam yang mengeluarkan radiasi. Antena ini dibuat sedemikian rupa karena merupakan komponen paling penting pada instrumen ALACE yang harus dapat memancarkan sinyal Argos dengan frekuensi 401 MHz setelah sangat lama berada di dalam air laut yang asin dan bertekanan tinggi.

Gambar 5. Sistem hidrolik drifter ALACE

Sumber: Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, Volume 9 (1991)

Dalam melakukan tugasnya, beberapa instrumen ALACE dilepas di berbagai laut di belahan dunia agar pengamatan arus dapat direkam mencakup wilayah yang sangat luas. Instrumen ALACE ini sebelumnya harus diprogram agar berada di dalam air laut selama beberapa hari (5 sampai 30 hari) hingga muncul kembali ke permukaan. Pada saat drifter (instrumen ALACE) berada di permukaan, alat ini memancarkan sinyal kepada Sistem Satelit Argos untuk memberi tahu posisi dan waktu saat ia berada di permukaan. Jarak saat drifter berada di permukaan dapat dihitung dengan perbedaan koordinat yang tersedia, begitu juga dengan perbedaan waktunya .Dengan cara ini, kecepatan dan arah arus laut dapat diketahui secara langsung.

PENUTUP

Instrumen ALACE maupun instrumen pengamat arus dengan metode Lagrange lainnya mempunyai cakupan yang luas, berbeda dengan current meter yang menggunakan metode Euler dengan cakupan hanya satu titik tertentu. Berdasarkan hal ini, tentunya data pengamatan oleh ALACE tidak cocok digunakan untuk rencana kerekayasaan seperti pembuatan pelabuhan dan rit untuk pengeboran minyak di tengah laut.

REFERENSI

Davis, R. E., Webb, D. C., Regier, L. A., & Dufour, J. (1991). The Autonomous Lagrangian Circulation Explorer (ALACE). Journal of Atmospheric and Oceanic Technology.

Eka Djunarsjah, 2005. Sifat-Sifat Struktur Air Laut. diakses: 7 April 2014.

http://oceanservice.noaa.gov/education/kits/currents/07measure4.html

http://ptimk.comyr.com/index.php/artikel/39-metode-pengumpulan-data-arus-laut-current-measurement-method-bagian-1.html

http://seandy-laut-biru.blogspot.com/2009/11/alat-dan-metode-pengukuran-arus.html

http://secoora.org/classroom/flowing_ocean/tracers

http://ssbelajar.blogspot.com/2013/08/faktor-pengaruh-dan-manfaat-arus-laut.html

Sudarto, 1993. Oseana, Volume XVIII No. 1, Pembuatan Alat Pengukur Arus Secara Sederhana. diakses: 7 April 2014.