Peneliti Kelautan Indonesia dan Jepang Ukur Mikrostruktur di Jalur Barat ARLINDO

Oleh : Agus Atmadipoera

Kolaborasi riset internasional antara tim peneliti Indonesia dan Jepang saat ini (17/8/2019) baru tuntas melaksanakan suatu ekspedisi kelautan (cruise) Leg-2 dengan kapal riset Baruna Jaya IV di lintasan barat Arus Lintas Indonesia (ARLINDO).  Ekspedisi ini merupakan bagian dari program international Years of Maritime Continent (YMC) yang telah berlangsung selama 11 hari, sejak 6 Agustus 2019. Tujuan utama pelayaran ini adalah untuk mengukur secara langsung intensitas percampuran turbulen di laut, yang disebabkan oleh gelombang pasang surut internal.  Data hasil pengukuran ini sangat penting untuk mengungkap proses fisik percampuran turbulen, serta untuk validasi model numerik percampuran vertikal massa air di wilayah Laut Indonesia yang telah dibuat sebelumnya.  Ekspedisi Leg-1 telah dilaksanakan pada bulan Feb-Mar 2019 di lintasan timur dan selatan ARLINDO (Gambar 1).

Gambar 1. Peta lintasan cruise pengukuran mikrostruktur di jalur timur dan barat Arus Lintas Indonesia (ARLINDO). Leg-1 menggunakan kapal riset Hakuho Maru Jepang berangkat dari Surabaya (SBY) 26 Februari sampai di Bitung (BTG) 17 Maret 2019. Leg-2 dengan kapal riset Baruna Jaya IV Indonesia berangkat dari Bitung (BTG) 6 Agustus dan tiba di Makassar (MAK) 17 Agustus 2019. Titik bulat dan kotak hitam adalah lokasi stasiun pengukuran VMP 6000 dan CTD/LADCP.

 

Instrumen Utama dalam Ekspedisi

Instrumen utama yang dipakai selama pelayaran terdiri dari Vertical Microstructure Profiler (VMP) 6000, eXpendable VMP (X-VMP), serta eXpendable Conductivity-Temperature-Depth (XCTD).  Spesifikasi dan cara kerja dari instrumen VMP 6000 dan XVMP telah dibahas pada laporan singkat ekspedisi Leg-1 (http://itk.ipb.ac.id/~itkipb/peneliti-indonesia-dan-jepang-temukan-lokasi-baru-turbulensi-kuat-di-laut-indonesia/). Dalam pelayaran Leg-2 ini ditambahkan instrumen XCTD buatan Tsurumi Seiki Jepang untuk mengukur profil suhu-salinitas-kedalaman, dimana sensor CTD ini diluncurkan ke laut selagi kapal bergerak dengan kecepatan di bawah 5 mil laut per jam (5 knot).

Pengoperasian VMP 6000

Prosedur pengoperasian dari VMP 6000 dilakukan dalam beberapa tahap, sebagai berikut :

  • Pertama, baterai internal VMP dicharge sampai penuh
  • Pasang alat beacon di posisi bagian ring ikat VMP yang memancarkan sinyal radio untuk pencarian posisi VMP di permukaan laut
  • Pasang alat flash yang dapat memancarkan kilatan cahaya setiap beberapa detik di permukaan laut. Alat ini sangat berguna dalam menemukan kembali VMP di malam hari
  • Pasang dua batang pemberat (@5 kg) di hulu VMP dan ikat dengan tali pengaman
  • Pasang tali senar untuk releaser pemberat yang diikatkan ke kunci akustik
  • Minta informasi kedalaman perairan aktual dari data hidroakustik di posisi stasiun
  • Setting kedalaman untuk release pemberat, biasanya disetting beberapa puluh meter dari dasar laut.
  • Lepaskan dan tutup dengan pengaman kabel charge/komunikasi laptop dengan VMP
  • Alat VMP siap dilepas, dan operasi penurunan diambil alih oleh team dek kapal.
  • Winch tali hibop (naik), gantry digeser kearah laut, dan posisi VMP sudah siap diturunkan.
  • Lepas tali pengaman pemberat, lepas 3 pelindung sensor (suhu, kondiktivitas dan shear). Turunkan VMP sampai ke permukaan.
  • Bila VMP sudah di permukaan laut, tarik tali kunci releaser mekanik dan VMP turun secara free fall ke kedalaman laut.
  • Setelah mencapai kedalaman yang telah disetting, kunci release akustik akan terbuka dan 2×5 kg pemberat akan terlepas ke dasar laut. Kemudian VMP akan naik kembali ke permukaan.  Opsi kedua, bila kunci releaser bermasalah maka opsi buka kunci dipakai ring timbal yang dalam waktu sekitar 1 jam di dekat dasar, bahan timbal tersebut akan terurai sehingga tali realeaser akan terlepas.
  • Munculnya VMP di permukaan laut akan diamati secara visual oleh kru anjungan, juga dengan bantuan beacon dengan mengarahkan antena receiver dalam arah 360° di sekeliling kapal. Bila sudah ditetntuka posisi VMP, maka kapal segera mendekat dan mengarahkan VMP di sisi lambung kanan kapal (starboard).
  • Proses pengangkatan VMP ke dek dilakukan dengan winch kedua dari dek CTD.
  • VMP diletakkan di rangka besi dan disimpan di tempat parkirnya, kemudian data didonlot dan juga VMP dicharge kembali.

 

Gambar 2. Proses menaikkan VMP 6000 ke dek kapal. Ring VMP dikaitkan dengan tambang pengikat, kemudian ditarik dengan winch ke dek kapal. Kemudian VMP di letakkan pada frame penyimpanan, dan tim dek akan menggeser VMP ke tempat parkirnya.
Gambar 3. Tahapan pengoperasian alat expendable CTD. Sebuah XCTD terdiri dari modul sensor suhu-salinitas-kedalaman, dimana dalam selongsong sensor tersebut dililitkan kawat halus sepanjang 2000 m. Satu ujung kabel halus tersebut terhubung ke sensor CTD, dan satu ujung lagi terhubung dengan kabel ke komputer. Pada sebuah selongsong XCTD terdapat kunci pelepas selongsog, dan penutup pastik tabung kawat halus. Bila petugas komputer yang memonitor profil CTD sudah ready, maka dilakukan tahap berikut. (a) petugas di buritan kapal berkomunikasi dengan anjungan kapal untuk memastikan posisi stasiun peluncuran XCTD; (b) Bila sudah terkonfirmasi, kunci pelepas selongsong dibuka; (c) penutup plastik selongsong dibuka, dan selongsong meluncur ke laut; (d) petugas terus menunggu luncuran selongsong XCTD sampai panjang gulungan kabel halus tersebut mencapai 2000 m, dan terputus. (foto peraga Dr. Nagai).

Prinsip kerja VMP, instrumen ini terpasang sensor suhu, konduktivitas dan shear (arus) dengan sampling rate sangat tinggi (dalam skala milisecond).  Bila alat ini diturunkan dari permukaan sampai dekat dasar laut, maka dapat diukur profil variasi suhu-salinitas-shear dalam skala centimeter (mikrostruktur) sampai kedalaman laut maksimum 6000 m.

 

Instrumen XVMP prinsipnya sama dengan VMP 6000, tetapi modul sensor dari XVMP bisa menyentuh dasar laut dan terlepas dari unit data loggernya, sehingga kelebihan XVMP dapat mengukur full-depth profil suhu-salinitas-shear dari permukaan sampai dasar laut. Terobosan teknologi XVMP yang baru dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir ini, bertujuan untuk melengkapi instrumen VMP 6000 yang disetting untuk profiling sampai beberapa ratus meter dari dekat dasar laut.  Sehingga data penting yang tak terukur di sekitar seabed boundary dengan VMP 6000, dapat dilengkapi dengan XVMP.

Modul sensor XCTD yang diluncurkan ke laut, berupa sensor dengan gulungan kabel halus sepanjang 2000 m. Ujung kabel halus yang satu terhubung ke sensor CTD yang nanti akan terbuang ke laut, dan ujung satu lagi terhubung ke modul perekaman data di atas dek kapal yang terhubung ke komputer.  Pada waktu sensor meluncur ke dalam air, profil data dapat terlihat langsung di layar komputer sampai kabel halus yang terulur ke laut habis (sekitar 2000 m).

Pengoperasian CTD dan Lowered ADCP

Gambar 4. Operasi menurunkan SeaBird Electronics CTD 911 dan RDI Lowered ADCP 300kHz. Tim navigasi menginformasikan ke anjungan posisi kapal sudah berada di posisi stasiun pengukuran. Tim control CTD di ruang computer menyiapkan akusisi data CTD. Tim dek menunggu perintah penurunan dari anjungan pakal. Bila semuanya sudah clear, CTD diturunkan ke permukaan laut. Kemudian CTD turun ke kedalaman 10 m untuk equalizing sensors sekitar 5 menit. CTD naik ke permukaan dan turun untuk profiling suhu-konductivitas-kedalaman, serta oksigen terlarut dari permukaan sampai kedalaman dekat dasar laut.

Rosette bottles yang biasanya terpasang di dalam rangka CTD dilepaskan. Hanya terdapat unit CTD-O 911 Seabird dan unit RDI lowered ADCP 300kHz yang terpasang dalam pelayaran ini.  Sensor CTD akan mengukur profil suhu-salinitas dan kedalaman dengan sampling rate 24Hz.  Modul ADCP 300 kHz akan mengukur profil arus dengan bin-size 8 m dari dekat permukaan sampai kedalaman nominal CTD.  Pasangan alat ini sangat penting untuk kajian finestructure sebagai komplemen dari data VMP microstructure.

 

 

Tahapan pengoperasian CTD/LADCP, dapat diringkas sebagai berikut:

  • Posisi kapal dan kedalaman laut bila sudah berada di stasiun pengukuran dikonfirmasi dari tim navigasi dan anjungan kapal.
  • Tim CTD di ruang kontrol menyalakan CTD deck unit dan komputer monitor.
  • Tim dek bertanggung jawab dalam menurunkan dan menaikkan CTD/LADCP
  • Koordinasi yang baik dari ketiga tim tersebut pengukuran CTD/LADCP dapat berjalan dengan sukses.
  • Akusisi data CTD dilakukan di ruang kendali komputer. Akusisi data ADCP dilakukan di ruang lab dekat dek.
Gambar 5. Operasi menaikkan CTD/LADCP. Profiling CTD dari dekat dasar laut ke permukaan. Di permukaan laut CTD dinaikkan ke dek kapal. Tim kontrol CTD di ruang komputer menghentikan akuisisi data. Tim dek menggeser CTD/LADCP ke tempat parkirnya dan diikat. Teknisi LADCP membuka port data dan mencolokan kabel yang terhubung ke komputer. Data diunduh dan juga baterai LADCP dicharge kembali.

 

Lintasan ekspedisi dan stasiun pengukuran di Leg-2

Ekspedisi kelautan dengan kapal riset BJ IV (Leg-2) di lintasan barat ARLINDO ini merupakan ekspedisi lanjutan yang sebelumnya telah dilaksanakan pada bulan Februari-Maret 2019 dengan kapal riset Hakuho Maru Jepang.  Pada ekspedisi Leg-1 pengukuran mikrostruktur diintensifkan di sepanjang lintas timur dan selatan ARLINDO (Gambar #).  Laporan ringkas dari ekspedisi Leg-1 dapat diakses di alamat web (http://itk.ipb.ac.id/~itkipb/peneliti-indonesia-dan-jepang-temukan-lokasi-baru-turbulensi-kuat-di-laut-indonesia/).

Di sepanjang lintasan ekspedisi Leg-2, sebanyak 20 XCTD telah diluncurkan ke laut, serta 10 titik stasiun pengukuran VMP 6000 dan CTD/LADCP dengan 2 titik stasiun di Talaud dilakukan pengukuran berulang selama 24 jam, dan 2 stasiun di Selat Makassar dilakukan pengulangan selama 12 jam.

Pada ekspedisi Leg-2, para peneliti kedua negara naik kapal BJ IV di pelabuhan Bitung, Sulawesi Utara.  Kondisi laut pada waktu keberangkatan cukup buruk, yang membuat tim peneliti dan kru kapal cukup khawatir.  Hal ini terjadi karena adanya siklon tropis dengan pusat tekanan udara rendah di timurlaut Filipina yang sedang tumbuh kuat, yang membuat tiupan angin kencang dari arah selatan di sekitar pelabuhan Bitung.  Kondisi angin kuat ini juga diiringi dengan ombak tinggi yang menerpa lambung kapal yang siap memulai ekspedisi.  Menurut BMKG, kondisi laut yang buruk ini diprediksi akan berlangsung dalam beberapa hari ke depan.

Tim dan kru kapal BJ IV memulai ekspedisi dari pelabuhan Bitung menjelang senja (6 Agustus 2019).  Pilot dari Pandu Kepelabuhanan Bitung memandu kapal keluar dari dermaga Bitung.  Ombak laut sudah mulai terasa cukup kuat meskipun posisi kapal masih di dekat pelabuhan di Selat Lembeh.

Gambar 6. Kondisi angin yang terekam pada tanggal 6 Agustus 2019 dari WindMap, yang menunjukkan kehadiran tekanan udara rendah dan badai di kawasan timurlaut Filipina. Kecepatan angin di wilayah antara Sulawesi dan Mindanao tergolong kuat (>20 m/s) yang diikuti dengan gelombang laut yang tinggi.

Kapal BJ IV meluncur perlahan kearah selatan Selat Lembeh, kemudian di ujung selat kapal berputar kearah luar pulau dan meluncur menuju haluan utara.  Kapal menyusuri sepanjang punggung laut (ridge) Sangihe-Talaud untuk menuju stasiun 2 dan 3 di sekitar pulau terluar Talaud, yang berbatasan dengan Filipina.  Seperti diprediksi sebelumnya, hari pertama perjalanan ekspedisi menuju pulau Talaud (stasiun 2 dan 3) di batas terluar NKRI, kondisi ombak yang tinggi (mencapai sekitar 4-5 m) dan angin kencang (>30 knot) menerpa cukup kuat kapal BJ IV buatan galangan Cherbourg Perancis tahun 1995 ini.  Namun, terpaan keras tersebut masih dapat diimbangi dengan lincahnya goyangan stabilitas dan dinamika kapal.  Sebagian peneliti perlu menyesuaikan diri dulu (equalizing) terhadap kondisi laut yang buruk ini.

Sesuai dengan rencana yang telah dibuat, dalam perjalanan menuju kedua stasiun tersebut, di beberapa titik stasiun, sensor XCTD diluncurkan ke laut dari buritan kapal untuk mengukur profil suhu-salinitas dan kedalaman dari permukaan sampai kedalaman sekitar 1000 m.

Dalam kondisi laut yang tak bersahabat, kapal BJ IV tiba di stasiun 2 di sekitar perairan Talaud.  Stasiun ini berada di puncak punggung laut (ridge) dengan kedalaman laut sekitar 600 m.  Dari referensi sebelumnya, kawasan sekitar stasiun 2 dan 3 merupakan salah satu wilayah pembangkitan (generating) gelombang pasang surut (pasut) internal yang berasal dari arus pasut barotropik Pasifik yang melanggar punggung laut (ridge) Sangihe-Talaud menuju Laut Sulawesi.

Di stasiun 2 dan 3, instrumen mikrostruktur VMP 6000 dan CTD/LADCP diturunkan secara bergantian sebanyak 10 kali dalam interval waktu sekitar 2 jam, selama satu periode pasang-surut diurnal (24-jam).  Karena kondisi laut sedang buruk dan kapal harus tetap (fixed) pada posisi yang sama selama 24 jam, maka kapal terasa terombang-ambing oleh terpaan ombak dari lambung kiri kapal.

Proses penurunan instrumen, diawali dengan penurunan VMP 6000 yang diluncurkan dari dek kanan.  Alat ini meluncur secara jatuh bebas menuju ke arah dasar laut sambil melakukan profiling suhu-salinitas-shear dengan resolusi sampling rate sangat tinggi, kemudian disetting untuk melepaskan pemberatnya di beberapa ratus meter dari dekat dasar laut dan kemudian naik kembali ke permukaan.  Sebagai gambaran, bila kedalaman laut sekitar 1000 m, maka alat VMP 6000 melakukan profiling dari permukaan ke dekat dasar laut dan naik kembali ke permukaan dengan waktu tempuh sekitar 2 jam.  Sambil menunggu VMP 6000 muncul kembali di permukaan laut, maka alat CTD/LADCP diturunkan sampai ke dekat permukaan dari dek kanan dengan winch CTD yang terhubung ke unit CTD kontrol di ruang kendali komputer.

Di stasiun 3 yang berada di lerangan (slope) dengan kedalaman laut sekitar 1000 m, kegiatan penurunan alat  VMP 6000 dan CTD/LADCP dilakukan secara bergantian selama 24 jam, seperti halnya di stasiun 2.

Kemudian kapal bergerak ke arah barat menuju stasiun 4.  Kapal melintasi basin-dalam Laut Selawesi (kedalaman sekitar 5000 m). Memasuki wilayah ini, kondisi laut sudah cukup bersahabat, angin dan ombak cukup lemah.  Lintasan ekspedisi di Laut Sulawesi hampir berada di tengah-tangah basin, yang berbatasan dengan ZEE Filipina.  Namun demikian, stasiun pengukuran sudah dirancang untuk tetap berada di dalam wilayah ZEE Indonesia.  Pada jarak tertentu di sepanjang lintasan cruise, sensor XCTD diluncurkan dari buritan kapal untuk profiling CTD sampai kedalaman sekitar 1000 m.

Beberapa jam menjelang kapal tiba di stasiun 4 yang berada di tengah-tengah Laut Sulawesi, tim peneliti dan kru kapal dapat melaksanakan kegiatan takbiran dan shalat Eid al-Adha  secara khusuk di dek buritan dengan imam sekaligus khotib adalah al-Ustadz Anand. Setelah usai kegiatan shalat Idul Adha, dilanjutkan dengan foto bersama, serta bersantap makan pagi dengan menu spesial opor ayam dan lontong lebaran, yang sudah disiapkan oleh Chef dan tim dapur Baruna Jaya IV.

Gambar 7. Shalat dan Khutbah Idul Adha onboard Baruna Jaya IV (11 Agustus 2019)
Gambar 8. Usai melaksanakan shalat Idul Adha onboard Baruna Jaya IV (11 Agustus 2019)

Dari data citra satelit MODIS dan hasil pemodelan laut sebelumnya, stasiun 4 dirancang berada pada lokasi, yang diharapkan kemungkinan munculnya gelombang soliton internal (internal solitary waves, IWS) dari wilayah pembangkitan gelombang internal di ridge Sahinge-Talaud ataupun ridge

Sibutu Laut Sulu.  Beruntung sekali, menjelang pagi hari sekitar 07:30 waktu lokal (GMT+8) pada tanggal 11 Agustus, perkiraan kemunculan IWS ini menjadi kenyataan.  Hanya beberapa ratus meter dari buritan kapal kearah timur, signature dari puncak ISW di permukaan laut terlihat dari riak air yang memanjang dan membentuk busur panjang di sekitar buritan kapal.  Kejadian munculnya busur riak air sebagai tanda ISW di sekitar kapal berlangsung dalam beberapa puluh menit.

 

Gambar 9. Usai melaksanakan shalat Idul Adha onboard Baruna Jaya IV (11 Agustus 2019)

Sebelum ISW meluruh, instrumen VMP 6000 segera diturunkan dari buritan kapal untuk profiling dari permukaan sampai kedalaman sekitar 250 m.  Alat VMP 600 diikat dengan gulungan tali nilon halus yang kuat menahan beban sampai 200 kg.  Profiling suhu-salinitas-shear ini dilakukan beberapa kali dengan mengulur bebas dan menarik kembali VMP 6000 ke pinggir buritan kapal.  Diharapkan karakteristik ISW dapat terungkap dari data profiling VMP 6000 ini.

 

Kapal BJ IV melaju kembali menuju arah barat ke stasiun 5.  Munculnya ISW diharapkan dapat terjadi juga di stasiun 5. Beberapa saat menjelang tiba di stasiun 5, peneliti dan kru sudah berjaga-jaga di dek dan anjungan kapal untuk mengamati tanda-tanda hadirnya ISW di sekitar stasiun ini. Instrumen akustik perikanan SIMRAD EK500 dinyalakan untuk membantu memonitor ISW di kolom air. Tim peneliti menelaah kembali data citra satelit dan hasil pemodelan gelombang internal, yang menegaskan bahwa stasiun 5 merupakan lokasi tepat sebagai cross-road dari ISW baik yang berasal dari ridge Sibutu maupun ridge Sangihe-Talaud. Lintasan pengamatan juga ditambah beberapa jam untuk memperluas coverage pengamatan ISW.

Namun demikian, dari jam-ke-jam sudah berlangsung, tetapi tanda-tanda kehadiran ISW belum muncul juga.  Kami belum beruntung untuk menangkap kehadiran ISW di stasiun 5 ini.  Ketua Tim memutuskan untuk melanjutkan ekspedisi menuju stasiun berikutnya kearah selatan, dimana sensor XCTD diluncurkan di lokasi stasiun yang mendekati pintu utara Selat Makassar.

Menjelang sore hari (14 Agustus) kapal BJ IV tiba di stasiun 8, yang berada di lepas pantai timur Delta Mahakam pada kedalaman sekitar 1000 m.  Di stasiun ini dilakukan penurunan satu kali dari alat VMP 6000 dan CTD/LADCP.

Kapal BJ IV melanjutkan perjalananya ke arah tenggara.  Kondisi laut dengan ombak lebih kuat dari arah selatan mulai terasa menerpa kapal dari arah haluan. Gelombang ini merupakan alun (swell) kiriman dari arah Laut Flores.  Dari penelitian sebelumnya, dalam periode musim timur seperti bulan Agustus ini, tiupan angin muson tenggara yang kuat dan stabil dapat membangkitkan gelombang permukaan cukup besar di beberapa kawasan, seperti Laut Banda, Laut Flores dan Laut Jawa. Gelombang swell dari Flores tersebut dapat menjalar ke arah Selat Makassar bagian selatan, seperti kami rasakan dalam perjalanan menuju Labani dan perkiraan di stasiun terakhir (stasiun10).

Menjelang tengah hari (15 Agustus) kapal BJ IV memasuki stasiun 9 yang berada di sekitar kanal Labani, Selat Makassar.  Dari peta geografi resmi, ‘Labani’ merupakan nama suatu tempat pemukiman penduduk lokal di pantai sisi timur kanal, termasuk kedalam wilayah administrasi Provinsi Sulawesi Selatan.  Menurut orang lokal dari suku Bugis, kata Labani berasal dari “La Bani”, yang berarti ‘dekat’ atau ‘sempit’.  Mungkin maksudnya kanal/selat yang menyempit.  Orang lokal Bugis yang tinggal di Labani secara turun-temurun sudah mengenal cukup baik keberadaan arus kuat di wilayah kanal Labani ini.  Mereka masih mempercayai fenomena unik “magis” lainnya.  Penyempitan selat di wilayah kanal Labani ini menyebabkan aliran kuat ARLINDO kearah selatan mengalami efek “bottle neck” yang dicirikan dengan amplifikasi kecepatan ARLINDO, serta efek topografi di sisi barat-timur kanal dengan terbentuknya aliran turbulensi yang kuat dan pusaran arus (eddies).  Penurunan alat VMP 6000 dan CTD/LADCP diharapkan dapat mengungkap karakteristik turbulensi di kanal Libani ini.

Pengukuran secara bergantian dari alat VMP 6000 dan CTD/LADCP berlangsung dengan interval waktu setiap 1 jam selama 12 jam. Dari referensi yang ada, jenis pasut yang dominan di kawasan kanal Labani ke arah selatan Selat Makassar adalah pasut harian ganda (semidiurnal) dengan periode sekitar 12 jam. Kegiatan persiapan, penurunan alat ke kedalaman sekitar 900 m dan kembali ke dek dari kedua instrumen tersebut berlangsung sekitar 2 jam. Kegiatan pengukuran di stasiun 9 berlangsung sampai jam 23:00. Kemudian kapal bergerak lagi menuju stasiun 10 yang berada di atas dangkalan laut (sill) Dewakang atau di sebelah baratdaya dari Makassar.

Hempasan alun yang kuat dari arah selatan menyambut kehadiran kapal BJ IV di kawasan selatan Selat Makassar.  Kapal terangguk-angguk cukup kuat.  Gemuruh gempuran ombak ini terdengar jelas menghantam haluan kapal yang beradu dengan dinding haluan kapal.  Semakin mendekati perairan Dewakang gempuran ombak ke haluan kapal semakin kuat.

Kondisi laut ekstrim seperti ini mengingatkan pada pengalaman ekspedisi sebelumnya, yaitu sebuah cruise MAJAFLOX dengan kapal riset Geomarine 3.  Kegiatan tersebut merupakan kolaborasi riset antara IPB University dan Marine Geological Institute (P3GL-ESDM) Bandung pada bulan Agustus 2015 silam.  Lintasan cruise mencakup Selat MAkassar bagian selatan, Laut JAwa, dan Laut FLOres bagian barat, dan huruf X untuk eXperiment  (disebut MAJAFLOX).

Salah satu lintasan ekspedisi adalah di wilayah sill Dewakang, dimana beberapa tema riset yang dilakukan mencakup kuantifikasi turbulent mixing, kajian komprehensif upwelling pantai (fisik, biogeokimia, larva ikan dan perikanan akustik), serta rekonstruksi ARLINDO dan iklim lampau dari data sediment coring  (publikasi ilmiah dari ekspedisi MAJAFLOX dapat diakses di berbagai jurnal online).

Kondisi laut pada puncak muson tenggara itu dicirikan dengan tiupan angin muson yang kuat dan persisten dari arah tenggara, yang disertai dengan gelombang permukaan yang tinggi.  Namun kondisi ekstrim tersebut tak menciutkan ketangguhan seorang mahasiswa magister ilmu kelautan IPB yang bernama RISKO, seorang anak laut yang berasal dari Pontianak Kalimantan dan sekarang menjadi asisten dosen di Univeritas Tanjungpura.

Memasuki stasiun pengukuran 10 di sill Dewakang, kondisi laut semakin mengganas.  Terpaan angin muson dari arah selatan-tenggara mencapai kecepatan di atas 30 knot (mil/jam). Alun yang tinggi menjadikan kapal terguncang dengan hebat.  Beberapa peneliti mengamanan daerah berbaringya masing-masing.

Penurunan VMP 6000, kemudian diikuti dengan penurunan CTD/LADCP ke kedalaman sekitar 900 m berlangsung hanya 2 kali ulangan dari rencana 6 kali pengulangan.  Keputusan untuk menghentikan profil ke 3 dan seterusnya, karena kondisi laut semakin buruk dan resiko benturan alat VMP ke lambung kapal sangat tinggi.  Ketua tim dan nakhoda kapal sempat menangguhkan satu jam penurunan alat tersebut, dengan harapan kondisi laut akan semakin baik.  Namun demikian, kondisi laut dengan angin kuat dan ombak laut yang dahsyat yang tak kunjung reda, akhirnya kapal menuju arah timurlaut ke pelabuhan Makassar yang akan ditempuh dalam waktu sekitar 8 jam.

Menarik untuk disimak dalam cruise ini, kondisi laut buruk pada awal dan akhir ekspedisi hampir sama, angin kuat dan ombak tinggi.  Sepertinya kegiatan cruise ini diawali dan diakhiri dengan suguhan laut yang unik, khas wilayah Laut Indonesia yang sangat dominan dikontrol oleh sirkulasi atmosfer angin muson, siklon tropis, serta diikuti dengan ombak laut tinggi.  Kondisi laut di sill Dewakang dalam cruise kali ini mirip dengan kondisi Agustus 2015 silam.

 

Tim Peneliti onboard Baruna Jaya IV

Ekspedisi kelautan Leg-2 dengan kapal BJ IV ini dinakhodai oleh Anwar Latief dan diikuti oleh 22 orang yang terdiri dari peneliti, mahasiswa pasca-sarjana, dan surveyor engineers, serta 21 orang kru kapal BJ IV.

Kolaborasi riset Indonesia dan Jepang ini di bawah koordinasi BPPT dengan chief scientist Prof. Fadli Syamsudin, serta co-chief scientist Prof. Toshiyuki Hibiya (Univ. Tokyo Jepang). Tim peneliti Indonesia yang diundang bergabung onboard adalah Agus Atmadipoera (IPB University), Hadi Hermansyah (Politeknik Negeri Balikpapan), Ishak Jumarang (Tanjungpura University), serta para peneliti BPPT seperti Adam B. Nugroho, Anan Fauzi, Ahmad Fawaiz, dan Rastamauli JRH.  Sebanyak empat orang anggota tim Jepang yang bergabung dalam pelayaran Keg-2 ini. Mereka adalah Taira Nagai (post-doc), Takahiro Yanagimachi dan Natsumi Tanuma (mahasiswa magister Univ Tokyo), dan Shinsuke Toyoda (engineer).

 

Eksplorasi wilayah turbulensi kuat di Jalur barat ARLINDO dan prospek riset ke depan

Ekspedisi kelautan Leg-2 ini mengarungi lintasan barat ARLINDO mulai dari wilayah penting pintu masuk ARLINDO di gugusan kepulauan Sangihe-Talaud – Laut Sulawesi – Selat Makassar – sampai dangkalan (sill) Dewakang di ujung selatan Selat Makasar. Beberapa temuan eksploratif yang pertama kali dilakukan adalah kuantifikasi langsung turbulensi dan percampuran vertikal di gugusan Sangihe-Talaud untuk konfirmasi dari penelitian sebelumnya. Riset sebelumnya menunjukan nilai dissipasi dan difusivitas vertikal di wilayah ini tergolong kuat.  Namun demikian, dalam cruise ini, hanya dua stasiun yang diukur dengan VMP 6000 dan CTD/LADCP secara berulang selama 24 jam.  Dari stasiun 2 di Talaud kearah selatan sampai dekat Bitung masih terbuka untuk riset mendatang.

Pengukuran mikrostruktur di tengah  basin Laut Sulawesi (stasiun 4) berhasil menangkap signature dari munculnya internal solitary waves (ISWs) hampir tepat di stasiun observasi.  Diharapkan karakteristik ISWs dari data VMP dapat dikaji lebih detil lagi.  Wilayah tepi barat di bagian shelf dari Laut Sulawesi belum dieksplorasi dalam cruise ini karena keterbatasan waktu pelayaran.  Ke depan, riset interaksi ISWs dengan shelf dan slope di tepi barat basin Laut Sulawesi sangat menarik. Selain kajian proses fisik, juga bagaimana dampaknya terhadap fluks nutrien dan juga produktivitas primer perairan di wilayah ini.

Di wilayah sill Dewakang, pengukuran mikrostruktur belum dilakukan secara lengkap selama 12 jam (periode pasut semidiurnal) atau 24 jam (pasut diurnal).  Di wilayah ini percampuran dekat permukaan laut sangat dikontrol oleh atmosfer (angin muson barat dan timur yang persisten dan kuat), tetapi di lapisan termoklin dan dekat dasar laut diduga kuat dikontrol oleh aktivitas gelombang pasut internal.  Kajian secara komprehensif, termasuk aspek proses fisik dan biogeokimia dan perikanan dapat melengkapi kajian di waktu mendatang.

(Agus Atmadipoera, onboard BJ IV, 17 Agustus 2019)

Gambar 10. Foto Bersama Tim Peneliti Indonesia-Jepang dan kru kapal seusai melaksanaan shalat Idul Adha onboard Baruna Jaya IV.