ANALISA SPASIAL SEBARAN SUHU PERMUKAAN LAUT DI PERAIRAN JEPARA MENGGUNAKAN CITRA LANDSAT 8Bachtiar Wahyu Mutaqin1, Bagus Rahmattullah Dwi Angga21Jurusan Geografi dan Ilmu Lingkungan, Fakultas Geografi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta

2Mahasiswa Ilmu Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro, Semarang

1bachtiar.wahyu@mail.ugm.ac.id, 2bagz_my@yahoo.comABSTRAKKawasan perairan Jepara digunakan sebagai objek kajian penelitian karena mengalami dampak yang cukup signifikan akibat adanya air buangan limbah dari PLTU Tanjung Jati B Jepara. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aspek sebaran suhu permukaan laut secara spasial akibat air buangan limbah PLTU Tanjung Jati B Jepara. Integrasi aplikasi penginderaan jauh dan Sistem Informasi Geografis (SIG) digunakan untuk mencapai tujuan tersebut. Klasifikasi terselia (supervised classification) dilakukan terhadap citra satelit Landsat8 dengan mengoptimalkan saluran TIR 10. Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu permukaan laut di perairan Jepara mencapai 34oC pada outlet PLTU Tanjung Jati B Jepara dan mempunyai arah sebaran ke barat daya yang dipengaruhi oleh angin timur dengan jarak 6,6 km dari outlet dan mempunyai suhu permukaan laut rata-rata 31,1oC. Sedangkan wilayah perairan yang tidak terpengaruh oleh akivitas PLTU Tanjung Jati B Jepara mempunyai suhu permukaan laut rata-rata 30.5oC.

Kata kunci: suhu permukaan laut, landsat, PLTU, Jepara

PENDAHULUANPembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) di Indonesia merupakan salah satu upaya untuk memenuhi kebutuhan utama masyarakat, yaitu ketersediaan listrik. Adanya aktifitas PLTU di wilayah kepesisiran akan berpengaruh terhadap dinamika parameter hidro-oseanografi. Hal tersebut disebabkan karena aktifitas PLTU menghasilkan limbah panas dan langsung dibuang ke badan air. Pembuangan air limbah secara langsung dalam jumlah besar tanpa melalui proses pendinginan ke wilayah perairan akan mengakibatkan perubahan kualitas perairan, terutama suhu permukaan laut (SPL).

Suhu permukaan laut mempunyai karakteristik yang berbeda dengan suhu permukaan tanah. Suhu permukaan laut dan samudra mempunyai karakteristik suhu yang homogen secara spasio temporal yang disebabkan karena kapasitas panas yang besar dan proses pencampuran yang efisien di lapisan homogen laut (Subrahamanyam, 2003). Berdasarkan Nontji (1987), suhu permukaan laut di perairan Indonesia berkisar antara 28oC - 31oC, namun pada beberapa wilayah di sekitar pembuangan limbah industri maupun pembangkit listrik suhu permukaan laut dapat mencapai 37oC.

Aktifitas PLTU Tanjung Jati B yang terletak di Desa Tubanan, Kecamatan Kembang, Kabupaten Jepara sejak tahun 2006 berpotensi untuk mempengaruhi dinamika parameter oseanografi khususnya suhu permukaan laut. PLTU Tanjung Jati B yang beroperasi sejak Tahun 2006 membutuhkan air pendingin dari laut yang digunakan sebagai pendingin kondesor. Air laut yang digunakan sebagai pendingin kondensor dialirkan kembali ke laut dengan suhu relatif tinggi sebagaimana yang tertuang dalam Surat Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 18 Tahun

2011 tentang Izin Pembuangan Air Limbah Ke Laut PT Central Java Power (PLTU Tanjung Jati B Unit 3 dan 4 Jepara). Air buangan limbah PLTU atau air bahang berdasarkan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup (2009) adalah air limbah dari sumber proses pendinginan yang menggunakan air laut sebagai air baku yang dialirkan satu kali lewat melalui kondensor menuju badan air / laut. Air bahang yang mempunyai suhu relatif tinggi akan mempengaruhi perubahan suhu permukaan laut dan kestabilan ekosistem di wilayah perairan sekitarnya.

Penelitian ini bertujuan untuk melakukan analisa spasial sebaran suhu permukaan laut akibat air buangan limbah PLTU dengan mengoptimalkan saluran TIR 10 pada citra satelit Landsat 8. Landsat 8

Operasional Land Imager (OLI) dan Sensor Inframerah Termal (TIRS) terdiri dari sebelas band yang

disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Karakteristik Citra Landsat 8Landsat 8

Operational Land Imager (OLI)

and Thermal Infrared Sensor (TIRS)

Launched

February 11, 2013BandsWavelength

(micrometers)Resolution

(meters)

Band 1 - Coastal aerosol0.43 - 0.4530

Band 2 - Blue0.45 - 0.5130

Band 3 - Green0.53 - 0.5930

Band 4 - Red0.64 - 0.6730

Band 5 - Near Infrared (NIR)0.85 - 0.8830

Band 6 - SWIR 11.57 - 1.6530

Band 7 - SWIR 22.11 - 2.2930

Band 8 - Panchromatic0.50 - 0.6815

Band 9 - Cirrus1.36 - 1.3830

Band 10 - Thermal Infrared (TIRS) 110.60 - 11.19100

Band 11 - Thermal Infrared (TIRS) 211.50 - 12.51100

Sumber: USGS (2013)

STUDI AREAPenelitian ini dilakukan di wilayah perairan sekitar PLTU Tanjung Jati B yang terletak di Desa Tubanan, Kecamatan Kembang, Kabupaten Jepara (Gambar 1). Pemilihan lokasi didasarkan pada daerah yang terpengaruh oleh air bahang PLTU Tanjung Jati B Jepara, ketersediaan data primer citra Landsat 8 pada Tanggal 24 Juni 2013 dengan batasan daerah sekitar PLTU Tanjung Jati B Jepara yang mempunyai koordinat outlet PLTU pada lintang 626'30.38"LS dan bujur 11045'0.34"BT.

Gambar 1. Lokasi Penelitian

DATA DAN METODEData citra satelit Landsat 8 diperoleh dari USGS (http://glovis.usgs.gov/) dengan lokasi path

160 dan row 24 akusisi 24 Juni 2013. Integrasi aplikasi penginderaan jauh dan Sistem Informasi Geografis (SIG) digunakan untuk melakukan analisa sebaran suhu permukaan laut di lokasi penelitian. Klasifikasi terselia (supervised classification) dilakukan terhadap citra satelit Landsat 8 dengan mengoptimalkan saluran TIR 10 dengan panjang gelombang 10.60 - 11.19 mm.

Konversi Nilai Digital ke Nilai RadiasiL = MLQcal + AL (1)

L= TOA spectral radiance/ radiasi spectral (Watts/( m2.srad.m))

ML= Band-spesifik faktor rescaling perkalian dari metadata (RADIANCE_MULT_BAND_10,

dimana 10 adalah nomer band)

AL= Band-spesifik faktor rescaling aditif dari metadata(RADIANCE_ADD_BAND_10, dimana 10 adalah nomer band)

Qcal= produk standar piksel yg dikuantisasi dan dikalibrasi (DN)

Konversi Nilai Radiasi Ke Suhu RadiasiDimana:

T= Temperatur dalam Celcius

K2= Konstanta Kalibrasi 2 (1282,71 Kelvin)

K1

L= Konstanta Kalibrasi 1 (666,09 watts / (meter2.ster.m)

= Radiasi Spektra dalam watts / (meter2.ster. tm)

Transformasi Suhu Radiasi Ke Suhu KinetikBerdasarkan nilai suhu radiasi hasil kalkulasi, nilai suhu kinetik objek dapat dihitung dengan persamaan berikut:

TR= Tk. (3) Dimana:

TR = suhu radiasi dalam Celcius

= Emisivitas, dimana dalam perhitungan praktis nilai 0,95 dapat digunakaan sebagai

rata-rata

Tk = suhu kinetik dalam Celcius

Dalam kegiatan analisa, data tersebut diolah lebih lanjut dan ditampilkan dalam peta sehingga perubahan-perubahan parameter oseanografi yang mempengaruhi penyebaran suhu permukaan laut dapat diamati. Untuk melihat pola penyebaran suhu per mukaan laut perairan Tanjung Jati Jepara, maka dibuat kontur permukaan laut untuk melihat pergerakan suhu di permukaan dan arah arus permukaan.

Data suhu permukaan laut dianalisis secara digital dan visual. Analisis digital dilakukan pada citra satelit Landsat 8 dan secara visual dilakukan terhadap pola distribusi suhu permukaan laut yang dibuat dalam bentuk peta. Untuk data citra satelit Landsat 8 penampakan permukaan laut berupa

gambar yang mena mpilkan suhu permukaan laut secara jelas dengan pemberian urutan warna (pallete). Hasil akhir dari pengolahan data penginderaan jauh adalah perpaduan antara ta mpilan citra sebaran suhu per mukaan laut yang dilengkapi dengan nilai kisaran untuk setiap warna.

HASIL DAN PEMBAHASANDari hasil pengolahan citra Landsat 8 saluran TIR 10, dapat dianalisa adanya sebaran termal yang berdampak pada daerah perairan sekitar karena pengaruh air bahang dari PLTU Tanjung Jati B Jepara (Gambar 2). Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu permukaan laut di perairan Jepara mencapai 34oC pada outlet PLTU Tanjung Jati B Jepara. Adanya angin timur mempengaruhi arah sebaran ke wilayah barat daya sejauh 6,6 km dari outlet. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Susiati, dkk. (2010) menunjukkan bahwa pada musim timur (bulan Juni) arah angin bergerak ke arah barat dengan interval kecepatan 0,01 sampai 1,06 m/detik. Selain itu, tidak adanya limpahan dari outlet yang masuk ke intake mengakibatkan hampir tidak terjadi resirkulasi air pendingin. Hal tersebut yang menyebabkan sebaran air bahang dapat mencapai jaran sejauh 6,6 km dari outlet.

Gambar 2. Citra Landsat 8 TIR band 10 dan nilai suhu permukaan lautWilayah perairan yang terpengaruh air bahang PLTU Tanjung Jati B Jepara mempunyai kisaran suhu permukaan laut antara 31oC - 33oC dengan luasan area mencapai 21,16 km2. Sedangkan wilayah perairan yang tidak terpengaruh oleh akivitas PLTU Tanjung Jati B Jepara mempunyai suhu permukaan laut antara 29oC - 30oC (Gambar 3). Berdasarkan Keputuan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 51 Tahun 2004 tentang Baku Mutu Air Laut menyebutkan bahwa kenaikan temperatur air yang digunakan dalam proses industri mempunyai batas maksimal 2 oC. Oleh karena itu, perlu dilakukan pengukuran langsung pada beberapa lokasi untuk memverifikasi data lapangan dikarenakan hasil analisis citra satelit menunjukkan nilai yang melebihi baku mutu air laut.

Gambar 3. Sebaran suhu permukaan laut di perairan sekitar PLTU Tanjung Jati B JeparaKESIMPULANKesimpulan dalam penelitian ini adalah:

1.Suhu permukaan laut di perairan Jepara mencapai 34oC pada outlet dan semakin berkurang ke arah barat daya sejauh 6,6 km dengan kisaran suhu 31oC - 33oC dengan luasan area mencapai

21,16 km2.

2.Sebaran suhu permukaan laut akibat air bahang PLTU Tanjung Jati B Jepara dipengaruhi oleh

arah dan kecepatan angin yang mempengaruhi arus serta tidak adanya resirkulasi air pendingin.

3.Perlu dilakukan pengukuran lapangan untuk memverifikasi hasil pengolahan citra satelit terkait dengan baku mutu air laut.

DAFTAR PUSTAKANontji, A. 1987. Laut Nusantara. Djambatan, Jakarta.

Republik Indonesia. 2004. Keputuan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 51 Tahun 2004 tentang Baku Mutu

Air Laut. Jakarta.

Republik Indonesia. 2009. Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 08 Tahun 2009 Tentang Baku Mutu Air

Limbah Bagi Usaha dan/atau Kegiatan Pembangkit Listrik Tenaga Termal. Jakarta.

Republik Indonesia. 2011. Surat Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 18 Tahun 2011 tentang Izin Pembuangan Air Limbah Ke Laut PT Central Java Power (PLTU Tanjung Jati B Unit 3 dan 4 Jepara). Jakarta.

Subrahamanyam, Bala. 2003. Observation and Modeling Studies of the Marine Atmospheric Boundary Layer.

Grin Verleg, Noorderstandt Germany.

USGS. 2013. Landsat 8 Science Data Users Handbook, Amerika Serikat.