Peneliti Indonesia dan Jepang Temukan Lokasi Baru Turbulensi Kuat di Laut Indonesia

Para peneliti kelautan Indonesia dan Jepang baru-baru ini telah melaksanakan pelayaran (cruise) untuk mengungkap spot-spot wilayah percampuran turbulen kuat di Laut Indonesia dengan kapal riset canggih Hakuho Maru (HM) milik pusat riset kelautan Jepang (JAMSTEC).

Para peneliti Indonesia berfoto bersama di dermaga Tanjung Perak Surabaya sebelum mengikuti pelayaran Hakuho Maru 2019. Dari kanan ke kiri : Prof. Fadli Syamsudin, Pianto Teguh Arif MSi, Dr. Agus Atmadipoera, Mayor Wilujeng Sugijanto, Dr. I Wayan G.A. Karang, dan Dr. Endro Soeyanto.

Sebanyak enam orang Peneliti Indonesia yang berasal dari BPPT Jakarta, IPB University Bogor, dan Udayana University Bali, serta enam peneliti Jepang dari University of Tokyo dan JAMSTEC bergabung dalam riset bersama ini sebagai bentuk kontribusi dalam program Years of Maritime Continent.

 

Menurut Prof. Fadli Syamsudin dari BPPT selaku co-chief scientist, ada dua tujuan utama dari pelayaran ini, pertama untuk mengkuantifikasi nilai dissipasi energi dari proses fisik percampuran turbulen karena aktivitas pasang surut internal. Dissipasi energi tersebut  diukur secara langsung dengan alat vertical microstructure profiler (VMP). “Alat VMP ini masih menjadi tantangan bagi pusat riset kelautan dan perguruan tinggi kelautan kita, sehingga kita berkolaborasi dengan JAMSTEC”, ungkap Fadli.

Tujuan kedua, lanjut Fadli, adalah untuk validasi pola penjalaran akustik bawah air atau dikenal dengan tomografi dengan memasang empat transceiver akustik di sisi barat dan timur Selat Lombok. Data tomografi dapat diaplikasikan untuk pemetaan pelapisan suhu air laut terkait dengan gelombang internal, serta keperluan strategis akustik bawah air lainnya, seperti pemantauan sistem peringatan dini tsunami dan memantau aliran Arus Lintas Indonesia (Arlindo).

Selain itu, Dr. Yutaka dan Dr. Nagai dari University of Tokyo berharap bahwa data hasil pengukuran mikrostruktur ini menjadi masukan penting untuk validasi model diffusivitas vertikal eddy yang sebelumnya sudah disimulasikan. Menurut Nagai, dari data sementara pengukuran mikrostruktur, ditemukan beberapa lokasi baru dari turbulensi kuat dengan nilai dissipasi energi pada ordo 10-5 W/kg, seperti di Selat Sape dan Selat Buru bagian selatan.

Ekspedisi dengan kapal HM berlangsung sekitar 21 hari, berangkat dari pelabuhan Tanjung Perak Surabaya tanggal 26 Februari dan berakhir di pelabuhan Bitung Manado tangggal 17 Maret 2019.  Kapal HM mengarungi beberapa selat dan laut penting di jalur utama Arlindo, mulai dari Selat Lombok – Laut Flores – Selat Sape – Laut Banda selatan – Selat Buru – Laut Seram – Selat Lifamatola – Laut Halmahera – tepi barat Samudera Pasifik – Laut Maluku, dan berakhir di Pelabuhan Bitung.

Jalur pelayaran (cruise) kapal riset Hakuho Maru JAMSTEC dalam riset bersama Indonesia-Jepang dari 25 Februari – 17 Maret 2019. Warna latar menunjukkan nilai diffusivitas vertikal (intensitas turbulensi) yang dihasilkan dari model (Nagai et al., 2016). Nilai intensitas turbulensi yang kuat (warna merah).

Alat mikrostruktur VMP dan CTD/LADCP merupakan alat utama dalam ekspedisi ini yang diturunkan secara bergantian dengan beberapa kali ulangan. Di setiap lokasi pengukuran, alat mikrostruktur VMP merek Rockland Scientific Kanada ini dilepaskan dari dek buritan kapal, yang secara perlahan tengggelam bebas (free fall) sampai dekat dasar.  Pada saat tenggelam alat ini mengukur profil variasi vertikal suhu air laut dan shear dengan resolusi sangat tinggi, sehingga memungkinkan mengukur perubahan secara akurat dalam skala centimeter (microstructure).  Secara otomatis pada kedalaman yang sudah disetting, pemberat di alat akan terlepas dan alat naik kembali ke permukaan laut.  Di basin Laut Flores dengan kedalaman sekitar 5040 m, alat mikrostruktur ini membutuhkan waktu sekitar 5 untuk tenggelam dan muncul kembali di permukaan laut.

Alat CTD/LADCP prinsipnya sama juga untuk mengukur profil kedalaman-suhu-salinitas dan arus dari permukaan sampai dekat dasar laut, tapi resolusi data lebih rendah (finestructure).  Alat ini diturunkan dengan tali baja khusus dari dek lambung kanan kapal HM.  Dalam proses penurunannya profil kedalaman-suhu-salinitas dan parameter lainnya (fluororescence dan dissolved oxygen) dapat dimonitor secara langsung dari layar komputer di ruang kendali CTD.

Dosen senior oseanografi dari IPB University, Dr. Agus Atmadipoera, yang diundang dalam pelayaran ini menjelaskan bahwa kegiatan cruise ini sangat penting dalam pemutakhiran data turbulensi laut di beberapa lokasi pengukuran baru di jalur Arlindo.  Menurut Agus, tahun 2010 riset serupa telah dilakukan dalam program INDOMIX (riset bersama Indonesia-Prancis) dengan kapal Marion Dufresne pada lintasan cruise yang berbeda dengan cruise HM ini.  Pengukuran VMP tahun 2010 difokuskan di Laut Halmahera dan Selat Ombai, tetapi dalam pelayaran 2019 ada tambahan lokasi baru, seperti Selat Lombok, Selat Sape, Laut Flores, Laut Banda selatan, Selat Lifamatola, dan Laut Seram.

Alat mikrostruktur VMP eXpendable (VMP-X) untuk mengukur variasi vertikal suhu dan shear resolusi sangat tinggi. Alat ini dapat melakukan profiling dari permukaan laut sampai menyentuh dasar laut. Kedalaman maksimum yang dapat diukur sampai 6000 m.

Selain itu, produk teknologi baru alat VMP X dari Rockland Scientific yang dikembangkan sejak 3 tahun lalu, digunakan selama pelayaran HM ini. Huruf “X” kepanjangan dari eXpendable yang berarti sekali pakai. Berbeda dengan VMP 5500 dimana seluruh rangkaian akan kembali ke permukaan laut setelah melakukan profiling.  Pada VMP X, hulu sensor thermistor dan shear dirancang untuk bisa terlepas dari body utama VMP begitu alat VMP X menyentuh dasar laut. Sehingga hanya body utama VMP yang kembali naik ke permukaan laut.  Sinyal data dari hulu sensor dikirimkan ke data logger di body utama VMP melalui kabel serat optik (Gambar 3).  Karena alat VMP-X ini bisa diturunkan sampai menyentuh dasar laut, maka dapat melengkapi data mikrostruktur dari VMP 5500 di lapisan bentik (lapisan dasar laut), sedangkan alat VMP 5500 disetting untuk melepaskan pemberatnya dan naik kembali ke permukaan pada kedalaman sekitar 50-100 m sebelum dasar laut.

Alat mikrostruktur VMP 5500 buatan Rockland Scientific Kanada dapat mengukur profiling variasi vertikal suhu dan shear (arus) resolusi sangat tinggi dari permukaan sampai kedalaman maksimum 5500 m.