analisis perubahan garis pantai di pantai barat daya pulau ternate, provinsi maluku utara

Upload: eko-susanto

Post on 07-Jul-2018

224 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/18/2019 ANALISIS PERUBAHAN GARIS PANTAI DI PANTAI BARAT DAYA PULAU TERNATE, PROVINSI MALUKU UTARA

    1/12

     Jurnal Teknologi Perikanan dan Kelautan. Vol. 3. No. 1 November 2012: 11-22 ________________ ISSN 2087-4871

     Jurnal Teknologi Perikanan dan Kelautan, IPB _______________________________ E-mail: [email protected] 

     ANALISIS PERUBAHAN GARIS PANTAI DI PANTAI BARAT DAYA PULAU TERNATE, PROVINSI MALUKU UTARA

    (SHORELINE CHANGE   ANALYSIS OF THE SOUTH WEST COAST ATTERNATE ISLAND, NORTH MOLUCAS PROVINCE ) 

     Abdul Motalib Angkotasan2, I Wayan Nurjaya3, Nyoman M N Natih1,3 1Corresponding author  

    2 Departemen Ilmu Kelautan Universitas Khaerun, Ternate3 Departemen Ilmu dan  Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor

    E-mail: [email protected] 

     ABSTRACT

    Research is a Shoreline Change Analisis along the South West Coast Ternate Island, North Molucas Province. Thisstudy aims to assess the shoreline changes from 2001 to 2011. The research was motivated by the reality on the Southwest CoastTernate Island, accured abrasion and sedeimentasi to residential areas. There has been no comprehensive study on the extent ofshoreline change is happening, and what are the factors that cause these changes. The purpose of this study was to analyze

    shoreline changes that occur in the Southwest Coast Ternaet island. Shoreline change analysis is done using two approaches thatuse DHI MIKE LITPACK models and digitized images using Landsat 7 ETM+. The results of image analysis used as abenchmark to validate the model output DHI MIKE LITPACK. Mixed model analysis results collated with the results ofimage analysis showed patterns of changes in the contour of the same coastline. Based on the analysis model, showed the highestabrasion occurs distasiun C (Sasa Coast) as far as 83.67 m and sedimentation occurred at station B as far as 45.69 m, basedon the results of image analysis the highest abrasion occurred at station C of 27.14 m and sedimentation occurred at station E of24.09 m . The amount of abrasion and sedimentation is affected by wave action that occurs and sand mining activities by thecommunity in Southwest coast of the island of Ternate.

    Keywords: Shoreline changes, DHI MIKE models, Landsat imagery, abrasion, sedimentation

     ABSTRAK

    Penelitian ini tentang analisis perubahan garis pantai di pantai Barat Daya Pulau Ternate, ProvinsiMaluku Utara. Kajian ini dilakukan untuk menganalisis perubahan garis (abrasi dan sedimentasi) selama 11tahun dari tahun 2001-2011. Penelitian ini dilatarbelakangi oleh realitas di Pantai Barat Daya Pulau Ternateyang telah mengalami abrasi dan sedimentasi sampai ke pemukiman warga. Belum ada kajian yangkomperhensif mengenai seberapa besar tingkat perubahan garis pantai yang terjadi, dan faktor-faktor apa sajayang menyebabkan terjadinya perubahan tersebut. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk transformasigelombang dan perubahan garis pantai yang terjadi di Pantai Barat Daya Pulau Ternate. Analisis perubahangaris pantai dilakukan dengan menggunakan dua pendekatan yakni menggunakan model LITPACK MIKEDHI dan digitasi citra menggunakan citra landsat 7 ETM+. Hasil analisis citra dijadikan sebagai pembandinguntuk memvalidasi hasil keluaran model LITPACK MIKE DHI. Tumpang susun hasil analisis model denganhasil analisis citra menunjukan pola kontur perubahan garis pantai yang sama. Berdasarkan hasil analisismodel, menunjukan abrasi tertinggi terjadi di stasiun C (Pantai Sasa) sejauh 83.67 m dan sedimentasi terjadi distasiun B sejauh 45.69 m, berdasarkan hasil analisis citra abrasi tertinggi terjadi di stasiun C sebesar 27.14 mdan sedimentasi terjadi di stasiun E sebesar 24.09 m. Besarnya abrasi dan sedimentasi dipengaruhi oleh aksigelombang yang terjadi dan aktivitas penambangan pasir oleh masyarakat di pantai Barat Daya Pulau Ternate.

    Kata kunci: Perubahan garis pantai, Model MIKE DHI, citra Landsat, abrasi, sedimentasi

    I. PENDAHULUAN

    Morfologi pantai Kota Ternatetelah mengalami perubahan baik abrasimaupun sedimentasi yang terjadi karenaaktivitas manusia dan dinamika alam.Faktor aktivitas manusia diantaranya

    reklamasi pantai untuk pengembangankota pantai yang memicu terjadinyaperubahan pola arus dan kecepatan arus

    menyusur pantai pada wilayah yangtidak direklamasi. Rusaknya hutanmangrove dan terumbu karang karenadieksploitasi oleh masyarakat sehinggamenurunkan fungsi dan peran keduaekosistem tersebut sebagai buffer   alami

    peredam gelombang dari laut dalam.

    Penambangan bahan galian C berupapasir dan batu di pantai yangmengurangi daya dukung pantai untuk

  • 8/18/2019 ANALISIS PERUBAHAN GARIS PANTAI DI PANTAI BARAT DAYA PULAU TERNATE, PROVINSI MALUKU UTARA

    2/12

    12  Jurnal Teknologi Perikanan dan Kelautan. Vol. 3. No. 1. November 2012: 11-22

    meredam energi gelombang yangmenerjang pantai. Faktor alamiah yangmenyebabkan kerusakan kawasanpantai di Pulau Ternate adalah aksigelombang dengan intensitas yang tinggidan energi yang terpusat, tinggi

    gelombang di Pulau Ternate pada musim Timut Laut bisa mencapai 1 m di dekatpantai. Gelombang pecah terjadi dekatdengan garis pantai, menyebabkanenergi gelombang yang terhamburkansetelah gelombang pecah, terpusat padagaris pantai yang memicu terjadinyaperubahan garis pantai pada daerah-

    daerah tertentu. Untuk itu diperlukanadanya kajian mengenai dinamikaoseanografi yang memicu terjadinyaperubahan garis pantai, salah satukajian yang penting adalah kajian

    mengenai gelombang. Analisisgelombang dapat berupa tinggi danperiode gelombang serta analisistransformasi gelombang.

    Perubahan garis pantai yangterjadi disebabkan oleh adanya abrasidan akresi, penyebab utama abrasi danakresi adalah aksi gelombang, angin danpasang surut. Terdapat tiga prosesdinamis penting yang mempengaruhibentuk pantai yakni aksi gelombang,angin dan pasang surut. Proses yang

    paling penting adalah aksi gelombang.Saat bergerak menuju pantai,gelombang mengalami transformasi yangkemudian membangkitkan arus di dekatpantai. Arus yang bergerak di sepanjang

    pantai memindahkan sedimen sehinggamenyebabkan perubahan garis pantai(Doornkamp & King, 1971). Untukmenyelesaikan persoalan perubahangaris pantai maka perlu adanyapenelitian dan pengembangan model

    guna memprediksi pola perubahan garispantai. Salah satu cara untukmemprediksi perubahan garis pantai yaitu melalui model numerik (Dean &Zheng, 1997; Elfrink & Baldock, 2002).

    Beberapa penelitian tentangtransformasi gelombang yang pernahdilakukan diuraikan pada Tabel 1.

    Kajian tentang dinamikaoseanografi di Perairan Pulau Ternatedifokuskan pada dua variabel pentingdalam dinamika oseanografi yaknigelombang dan pasang surut. Variabel

    angin dan topografi perairan jugadijadikan sebagai objek kajian, karenakedua variabel ini sangat berhubunganerat dengan proses transformasigelombang. Angin berperan sebagaipembangkit gelombang dan topografiperairan berhubungan dengan pengaruhfriksi dasar perairan dalam prosestransformasi gelombang. Gelombang yang merambat menuju ke perairandangkal akan mengalami disipasi akibatberbenturan dengan friksi dasar,

    menyebabkan terjadinya gelombangpecah. Gelombang pecah terjadi karenapanjang gelombang lebih besar darikedalaman dasar perairan.

     Tabel 1. Penelitian-penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya

    Peneliti Tentang Transformasi Gelombang

    Elfrink et al.,

    2002Perubahan garis pantaiakibat aksi gelombangmenggunakan model Mike

    21 NSW DHI.

    Menggunakan Program NSW untukmenganalisis transformasi gelombangdi Teluk Walvis, Namibia.

    Kennedy  et al.,

    2000

    Model transformasi

    gelombang dangelombang pecah.

    Analisis numerik transformasi

    gelombang.

    Sakka et al.,

    2012 Transformasi gelombangdi sepanjang Delta Sungai Janebarang, Makassar,Sulawesi Selatan.

    Mengganalisis transformasigelombang menggunakan programvicual basic  untuk melihat

    transformasi gelombang yangberdampak pada proses abrasi danakresi.

  • 8/18/2019 ANALISIS PERUBAHAN GARIS PANTAI DI PANTAI BARAT DAYA PULAU TERNATE, PROVINSI MALUKU UTARA

    3/12

     ISSN 2087-4871

     Analisis Perubahan Garis Pantai di Pantai Barat Daya ..................... ( ANGKOTASAN, NURJAYA, NATIH) 13 

    Kajian dinamika oseanografidilakukan untuk menganalisistransformasi gelombang di laut lepas yang dibangkitkan oleh angin. Kajian inisangat penting, mengingat karenagelombang yang bergerak menuju pantai

    akan mengalami transformasi,menghasilkan refraksi dan disipasi yangmemicu terjadinya arus menyusurpantai. Arus menyusur pantaimenyebabkan terjadinya angkutansedimen sepanjang pantai danperubahan garis pantai.

    II. METODOLOGI PENELITIAN

    2.1. Waktu dan lokasi penelitian

    Penelitian ini dilaksanakan di

    Pulau Ternate mulai dari Pantai Ruasampai Pantai Ngade, lokasi penelitianterletak di bagian Barat Daya Pulau Ternate (Gambar 1). Penelitian inidilaksanakan pada bulan Novembertahun 2011 sampai bulan Juni tahun2012 berupa pengambilan data dananalisis data. Simulasi hasil analisistransformasi gelombang menggunakanmodel Mike 21 yang dikembangkan olehDHI water environtmant healt . Analisisperubahan garis pantai menggunakan

    simulasi model MIKE 21 DHI yangdibandingkan dengan hasil digitasi garispantai menggunakan citra Landsat.Hasil pengolahan data tersebutselanjutnya dideskripsikan.

    2.2. Teknik Pengumpulan data

    Pengambilan data lapanganmeliputi data kecepatan dan arah anginharian dari tahun 2001-2011 diperolehdari Badan Meteorologi, Klimatologi danGeofisika Ternate. Data pasang surutdiukur menggunakan rambu ukur ( palm

    staff ) yang dipasang di pantai selama 72 jam tiap 30 menit. Pengamatan pasangsurut dilakukan pada tanggal 7 – 9November 2011. Data pengamatantersebut digunakan sebagai validasi datapasang surut pada Model MIKE 21, datapasang surut juga diperoleh dari BPPTRI.

    Data kedalaman diperoleh darihasil pengukuran (sounding bathymetry )menggunakan echosounder   dan data

    posisi geografis ditentukan mengguna-

    kan GPS Garmin 65. Sounding  bathimetry   dilakukan di area penelitianselama 1 hari menggunakan speed boat ,

    dengan metode zigzag (Gambar 1).Perubahan garis pantai dianalisismenggunakan Model MIKE 21 DHI dan

    digitasi Citra.

    2.3. Teknik Analisis dataData yang telah terkumpul

    dianalisis dengan menggunakanperangkat lunak analisis data (software )

    dan metode analisis numerik untukmenghasilkan data dan informasi yangdibutuhkan (Tabel 2).

    III. HASIL DAN PEMBAHASAN

    3.1. Profil pantaiPesisir pantai Pulau Ternate

    (lokasi penelitian), terdapat duakarakteristik pantai yaitu pantaiberpasir dan berbatu, akan tetapi secara

    keseluruhan didominasi oleh pantaiberpasir. Geomorfologi dasar perairanPulau Ternate dipengaruhi oleh energigelombang yang berasal dari LautMaluku, karena Pulau Ternatemerupakan pulau kecil, berada didaerah terbuka yang langsung

    berhadapan dengan Laut Maluku.Geomorfologi dasar perairanPulau Ternate dipengaruhi oleh energigelombang dengan intensitas tinggi yangberasal dari Laut Maluku. Pulau Ternate juga sangat merasakan dampak dariadanya arus lintas Indonesia yangberasal dari Samudra Pasifik menujuSamudra Hindia pada musim Timur danketika musim Barat arus lintas

    Indonesia bergerak menuju SamudraPasifik. Pola arus ini mempengaruhitransport sedimen penyusun topografi

    dasar perairan. Menurut Gordon & Fine(1996) Arus Lintas Indonesia yangberasal dari Samudra Pasifik bergerakmenuju Selatan melalui Laut Maluku,nilai transpor masa airnya berkisanantara 2,6-18.5 Sv (1 sv = 1x106 m3/s).

    Pantai Rua di stasiun A memilikikelerengan yang curam, stasiun B dipantai Kastela memiliki kelerengan yangagak landai, kontur kelerengan dapatdilihat pada Gambar 2.

  • 8/18/2019 ANALISIS PERUBAHAN GARIS PANTAI DI PANTAI BARAT DAYA PULAU TERNATE, PROVINSI MALUKU UTARA

    4/12

    14  Jurnal Teknologi Perikanan dan Kelautan. Vol. 3. No. 1. November 2012: 11-22

    Gambar 1. Peta lokasi penelitian dan area sounding batimetry

     Tabel 2. Metode analisis data

     Jenis data Metode

    Angin Analisis menggunakan software  WRPLOT

    Pasang surut Pengukuran lapangan, Prediksi menggunakan softwareMike 21 DHI

    Batimetri Software  Surfer 9 dan Arcview 3.3

    GelombangPersamaan Transformasi USEC, dianalisismenggunakan Microsoft Excel 2007

     Transformasi gelombangCitra Landsat tahun 2001dan tahun 2011

    Software  Mike 21 DHI modul Nearshore Spectral Wave

    (NSW)Digitasi garis pantai menggunakan program Arcview danErmapper

    Gambar 2. Grafik kelerengan pantai pada stasiun A, B, C, D dan E

    P Ternate

    P Tidore

    P Maitara

    P Hiri

    LAUT MALUKU

             0

                    °

             4         0         '

             0

                    °

             4        5         '

             0

                    °

            5

             0         '

     0   °      

    4    0   '      

     0   °      

    4    5  '      

     0   

    °       5   0   '      

    127 °15' 127 °20' 127 °25 '

    127 °15' 127 °20' 127 °25 '

     N

    EW

    S

    4 0 4 km

    PETA LOKASI PENELITIAN

    KETERANGAN :

    Darat

    Batas Area Penelitian

    Lajur Sounding

    Titik Pengamatan Pasang Surut$

    P. HALMAHERA

    P. Bacan

    P. Morotai

    Ternate

    MAYOR ILMU KELAUTAN

    SEKOLAH PASCASARJANA

    INSTITUT PERTANIAN BOGOR

    PETA INDEKS :$

    -200

    -150

    -100

    -50

    0

    0 200 400 600 800 1000

    Kelerengan Pantai

    A B C-200

    -150

    -100

    -50

    0

    0 200 400 600 800 1000Kelerengan Pantai

    D E

  • 8/18/2019 ANALISIS PERUBAHAN GARIS PANTAI DI PANTAI BARAT DAYA PULAU TERNATE, PROVINSI MALUKU UTARA

    5/12

     ISSN 2087-4871

     Analisis Perubahan Garis Pantai di Pantai Barat Daya ..................... ( ANGKOTASAN, NURJAYA, NATIH) 15 

    Hasil analisis kelerengan pantai yang tertera pada Gambar 2,menunjukan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara kelerengan pantaidi stasiun A, B, C, dan D dengan stasiunE. Di stasiun E kelerengannya sangat

    curam jika dibandingkan denganstasiun yang lain. Pada stasiun inikedalaman laut 10 m berada pada jarak52 m dari garis pantai dan kedalaman80 m pada jarak 1000 m tegak lurusdari garis pantai, merupakan pantai yang curam.

    Kelerengan pantai stasiun A

    (Pantai Rua) dan stasiun B (PantaiKastela) berkisar antara 9-12.5 %,stasiun C (Pantai Jambula) dan stasiunD (Pantai Sasa) memiliki kelerenganpantai berkisar antara 19-21 %. Lereng

    pantai di perairan Kalumata di stasiun E(Pantai Ngade sampai Pantai Fitu)berkisar anatara 8-21%.

    3.2. Pasang surut

    Data dan informasi tentangpasang surut dalam penelitian inisangat dibutuhkan untuk memvalidasinilai kedalaman yang sebenarnya.Dimana nilai kedalaman hasilpengukuran di lapangan denganechosonder , harus dikoreksi dengan

    nilai mean sea level (MSL) pasang surut

    untuk mendapatkan nilai kedalaman yang sebenarnya. Nilai pasang surutdiperoleh dari beberapa sumber yaknihasil pengukuran selama 3 x 24 jammulai dari tanggal 7 sampai 9 November

    tahun 2011, data hasil prediksimenggunakan software   model Mike 21

    DHI Hasil pengukuran selama 3 haridibutuhkan untuk memvalidasi datapasang surut yang ada di model Mike 21DHI. Elevasi muka laut hasil prediksiMike 21 DHI dan pengukuran pasangsurut selama 3 hari menunjukan tipepasang surut campuran ganda, Gambar3.

    Pasang surut di perairan Asia Tenggara memiliki perbedaan antarasatu tempat dengan tempat yang lain,

    dipengaruhi oleh variasi periodikterhadap waktu dari suatu hasilpengukuran (osilasi) yang terjadi antaraSamudra Pasifik dengan samudraHindia. Pasang surut di Laut Jawa dan

    Laut Cina Selatan didominasi olehpasang surut tipe diurnal, sedangkan diwilayah kepulauan bagian Timurdidominasi oleh pasang surut tipecampuran (Wyrtki, 1961).

    Gambar 3. Pasang surut hasil prediksi BPPT RI

    -80.00

    -60.00

    -40.00

    -20.00

    0.00

    20.00

    40.00

    60.00

    80.00

    11/7/11 0:57 11/7/11 12:57 11/8/11 0:57 11/8/11 12:57 11/9/11 0:57 11/9/11 12:57

       E   l  e  v  a  s

       i   M  u   k  a   L  a  u   t   (  c  m   )

    Waktu Perekamana Data

    Garis Referensi PembandingMike DHI Lapangan

  • 8/18/2019 ANALISIS PERUBAHAN GARIS PANTAI DI PANTAI BARAT DAYA PULAU TERNATE, PROVINSI MALUKU UTARA

    6/12

    16  Jurnal Teknologi Perikanan dan Kelautan. Vol. 3. No. 1. November 2012: 11-22

    3.3. Arah dan kecepatan angin

    Angin memberikan konstribusi yang sangat besar terhadap prosesperubahan garis pantai yang terjadi,karena angin merupakan salah satuvariabel yang membangkitkan

    gelombang, semakin besar kecepatanhembusan angin maka semakin tinggipula gelombang yang akan dihasilkan.Variabel angin digunakan sebagaipembangkit gelombang di laut dalam.Arah dan kecepatan angin selanjutnyadigunakan untuk menghitung tinggi danperiode gelombang.

    Berdasarkan data perhitunganpersentase kecepatan angin,menunjukan bahwa selama 11 tahun(dari tahun 2001-2011) arah angindominan dari arah Barat Laut sebesar

    23.64 %, arah Selatan 20.42 % dan arahBarat sebesar 15.77 %. Kecepatan anginharian berkisar antara 3.6 - 5.7 m/s(36.0 %) dan berkisar antara 2.1  –   3.6(30.1 %) (Gambar 4).

    Hasil analisis data, arah dankecepatan angin selama 11 tahun daritahun 2001 sampai tahun 2011menghasilkan persentase kecepatan danarah angin harian. Persentase inimenunjukan bahwa angin yang bertiupdi Pulau Ternate pada musim Timur

    Laut kecepatannya lebih tinggi biladibandingkan dengan musim Tenggara.Pada musim Timur Laut (Musim

    Barat di Jawa) angin bertiup daridaratan Sulawesi menuju Laut Maluku yang menyusuri Pulau Ternate. Padamusim Tenggara (musim Timur di Pulau Jawa) disaat angin bertiup dari Tenggaramenuju ke Barat Laut, angin terhalangoleh daratan Halmahera sehinggakecepatan angin rendah. Pada musim Tenggara angin lebih dominan bergerakdari arah Selatan menuju ke Utara

    dengan persentase kecepatan 20.42%.Letak geografis Pulau Ternate yangberhadapan langsung dengan lautterbuka yakni Laut Maluku,

    mendapatkan dampak yang besar daripola angin pada musim Timur Laut.Posisi lokasi penelitian berada di PantaiBarat Daya Pulau Ternate, sehinggadaerah ini mendapatkan dampak yangbesar dari adanya pergerakan angin yang menimbulkan gelombang menujuke pantai.

    3.4. Tinggi dan periode gelombang

     Tinggi gelombang di lokasipenelitian berkisar antara 0.02 msampai 2.07 m, dipengaruhi olehkecepatan dan arah angin serta panjang

     fetch . Tinggi gelombang sebesar 2 m

    terjadi pada bulan Agustus di tahun2001 dan tahun 2009, bertepatandengan musim Timur Laut di Ternate(Musim Barat di Jawa). Ketinggiangelombang ini dipengaruhi olehbesarnya kecepatan angin yang bertiupdari arah Barat Laut menuju Pulau Ternate. Berdasarkan hasil pengukurannilai panjang  fetch di bagian barat

    melebihi 200 km sehingga yangdigunakan adalah 200 km yakni jarakantara Pulau Ternate dengan SulawesiUtara.

    Faktor utama yang mempe-ngaruhi tinggi gelombang yangdibangkitkan oleh angin adalahkecepatan angin rata-rata, lamanyawaktu angin bertiup (durasi), jarakdimana angin bertiup ( fetch ) dankekasaran muka laut (sea state) .Kombinasi ketiga faktor ini akanmenghasilkan gelombang dengan tinggi yang berbeda. Semakin besar nilai-nilaidari faktor kecepatan angin, durasi danpanjang  fetch  maka akan menghasilkan

    gelombang yang lebih tinggi. Gelombangdibangkitkan oleh angin di laut lepas,pergolakan angin menyebabkanperubahan arah dan kecepatangelombang serta karakteristik darigelombang yang akan dibangkitkan.Ketika gelombang merambat menujupantai, maka terjadi gelombang pecahdimana arah dan ketinggian gelombangakan mengalami perubahan akibat

    pengaruh gesekan dasar perairan(Pierson et al., 1995).

    Grafik tinggi dan periode

    gelombang dari tahun 2001-2011menggambarkan hubungan antaratinggi gelombang dengan periodegelombang. Tinggi gelombang di lokasipenelitian berkisar antara 0.02-2.07 m,tinggi gelombang maksimal terjadi padabulan Agustus tahun 2001 sebesar1.71m dan bulan Agustus tahun 2009sebesar 2.07m yang bertepatan denganbertiupnya angin Barat Laut menujuPulau Ternate.

  • 8/18/2019 ANALISIS PERUBAHAN GARIS PANTAI DI PANTAI BARAT DAYA PULAU TERNATE, PROVINSI MALUKU UTARA

    7/12

     ISSN 2087-4871

     Analisis Perubahan Garis Pantai di Pantai Barat Daya ..................... ( ANGKOTASAN, NURJAYA, NATIH) 17 

    Hasil analisis data gelombangmenunjukan periode gelombang dilokasi penelitian berkisar antara 0.56-5.87 s, tertinggi pada bulan Agustus2009 sebesar 5.87 s (Gambar 5). Karenakisaran periode gelombang tersebut

    terjadi pada tinggi gelombang maksimal. Tinggi gelombang maksimal memilikinilai periode gelombang yang besar,karena gelombang yang tinggi akanmembutuhkan waktu yang lebih lamadalam proses berolak. Tinggi danperiode gelombang sangat ditentukanoleh arah dan kecepatan angin di lokasi

    penelitian, sehingga tinggi dan periode

    gelombang antara satu daerah dengandaerah lain berbeda.

    3.5. Transformasi gelombang

    Analisis transformasi gelombangmenggunakan model nearshore spectral

    wave   MIKE 21 DHI. Berdasarkanbentuk pantai dan arah angin yangdapat membangkitkan gelombang makatransformasi gelombang dideskripsikandalam tiga fenomena arah datangnyagelombang, yakni transformasi gelom-bang dari arah selatan (1800), dari arahbarat (2700) dan arah barat laut (3250).

     

    Gambar 4. Persentase kecepatan dan arah angin harian (a) grafik, (b) windrose  

    Gambar 5. Tinggi gelombang maksimal (Hmo) dan Periode Gelombang (T), Tahun2001-2011 di Pulau Ternate

  • 8/18/2019 ANALISIS PERUBAHAN GARIS PANTAI DI PANTAI BARAT DAYA PULAU TERNATE, PROVINSI MALUKU UTARA

    8/12

    18  Jurnal Teknologi Perikanan dan Kelautan. Vol. 3. No. 1. November 2012: 11-22

    Klasifikasi ini berdasarkan hasil analisistinggi dan periode gelombang serta dataarah dan kecepatan angin yangmenunjukan adanya signifikansi dariarah Barat Laut, Barat dan Selatanterhadap lokasi penelitian. Fenomena

    transformasi gelombang pada lokasipenelitian sangat dekat dengan garispantai.

    Gelombang dibangkitkan olehangin di laut lepas dan bergerak menujupantai, dalam pergerakannya menujupantai, gelombang mengalami disipasiatau perubahan dalam hal panjang

    gelombang, energi gelombang, tinggi danperiode gelombang setelah terjadigelombang pecah di perairan dangkal.Mekanisme disipasi gelombang dominandi perairan dangkal di luar zona

    gelombang pecah karena adanya friksidasar perairan. Di laut dalam,gelombang menjalar tanpa adagangguan dari tekanan akibat gesekandasar karena partikel gelombang yangbergerak tidak mencapai dasar perairan.Di laut dangkal, gelombang mengalamitransformasi karena disipasi yangdisebabkan oleh panjang gelombanglebih besar dari kedalaman dasarperairan (Komen et al., 1994;Holthuijsen, 2007).

    Menurut USACE (2003) peruba-han arah gelombang terjadi pada saatgelombang sudah dekat dengan pantai.Perubahan arah gelombang disebabkanoleh pengaruh refraksi karena adanyaperbedaan kecepatan rambatangelombang. Perbedaan kecepatanrambatan gelombang terjadi disepanjang garis muka gelombang yangbergerak membentuk sudut terhadapgaris pantai. Gelombang yang beradapada laut yang lebih dalam bergeraklebih cepat daripada gelombang yang

    berada pada laut yang lebih dangkal. Transformasi gelombang terjadi

    di dekat pantai, rata-rata jarakgelombang pecah berkisar antara 10 m

    sampai 30 m dari garis pantai, hal inidisebabkan oleh tofografi dasar perairandi lokasi penelitian yang curam. Tinggidan arah gelombang yang datangmenuju pantai di lokasi penelitian dariarah Barat dan Barat Laut, menunjukanfenomena yang berbeda. Saat gelombangdatang dari arah Barat Laut,

    transformasi gelombang terjadi di

    perairan Sasa dan Gambesi. Tinggigelombang maksimal (Hmo) 0.9  –  1.05 m

    dari laut menuju pantai, dan ketikaakan pecah tinggi gelombangnyamencapai 1.2. Transformasi gelombangpada saat gelombang datang dari arahBarat Laut pada beberapa lokasi terjadidekat dengan garis pantai. Fenomena ini

    disebabkan oleh topografi perairan yangcuram, tinggi gelombang sebelum pecahdi stasiun A setinggi 0.8 m, di stasiun B0.7 m, stasiun C 0.6 m. Gelombangpecah terjadi dengan tinggi gelombang0.9 m di perairan dangkal. Energigelombang tersebut kemudianberkurang karena adanya gesekan

    dengan dasar perairan. Transformasigelombang bervariasi antara satustasiun dengan stasiun lain, danmemiliki tinggi dan arah datangnyagelombang juga bervariasi pada setiap

    musim. Gelombang yang datang dariarah Barat tegak lurus dengan pantaiRua dan Kastela, memiliki tinggigelombang maksimum 0.9 m sampai 1m. Pada musim Timur Laut energigelombang terpusat di Pantai Rua danKastela sehingga garis pantai di keduastasiun ini rentan mengalamiperubahan.

    Perubahan arah gelombangmenyebabkan terjadinya pengumpulangaris arah gelombang (konvergensi) pada

    garis pantai yang menjorok ke laut danterjadi penyebaran (divergensi) padagaris pantai yang menjorok ke dalam.Arah pembelokan gelombang konvergendan terpusat terjadi pada stasiun A, Bdan C pada saat gelombang datangberasal dari arah barat, barat laut danselatan. Penyebaran garis arahgelombang (divergensi) terjadi padastasiun D dan E pada saat gelombangdatang dari arah selatan. Menurut Thurman dan Trujillo (2004) gelombang yang merambat ke pantai akan

    mengalami perubahan energi (disipasienergi) akibat gesekan dengan dasarlaut dan bentuk batimetri yangmenyebabkan penyebaran energi

    (divergensi) dan pemusatan energi(konvergensi). Pemusatan gelombangakibat adanya kontur batimetrimenyebabkan membesarnya tinggigelombang sedangkan penyebarangelombang menyebabkan mengecilnyatinggi gelombang.

    Gelombang yang membentur

    pulau, dinding atau struktur bangun

    pemecah gelombang akan mengalamirefleksi gelombang dan dipantulkan

  • 8/18/2019 ANALISIS PERUBAHAN GARIS PANTAI DI PANTAI BARAT DAYA PULAU TERNATE, PROVINSI MALUKU UTARA

    9/12

     ISSN 2087-4871

     Analisis Perubahan Garis Pantai di Pantai Barat Daya ..................... ( ANGKOTASAN, NURJAYA, NATIH) 19 

    kembali sehingga menimbulkanintereferensi antara gelombang yangdatang dengan gelombang yangmemantul. Gelombang yang dipantulkanada yang dipantulkan sebagian dan ada yang seluruhnya (Goda, 1975).

    Refraksi dan shoaling akan dapatmenentukan tinggi gelombang di suatutempat berdasarkan karakteristikgelombang datang. Refraksi mempunyaipengaruh yang cukup besar terhadaptinggi, arah gelombang dan distribusienergi gelombang di sepanjang pantai.Perubahan arah gelombang karenarefraksi tersebut menghasilkankonvergensi (pemusatan) atau divergensi(penyebaran) energi gelombang yangterjadi di suatu tempat di daerah pantai.

    Elfrink et al.,  (2003)

    mengemukakan bahwa transformasigelombang dalam model MIKE 21 NSWmenghasilkan keluaran berupa hasiltransformasi gelombang yang stasioner,dipisahkan berdasarkan arah yang ter-

    input didalam model gelombang. Hasildari model ini mendeskripsikan prosesperambatan gelombang, penyebaranarah dan energi gelombang, peluruhangelombang, interaksi gelombang denganarus, dinamika angin dan disipasigelombang pecah. Hasil ini juga

    menggambarkan simulasi dari kondisispektrum rata-rata gelombang yangkonstan terhadap waktu. TumpangSusun Hasil Model dengan Hasil CitraLandsat 7 ETM+.

    Perubahan garis pantai hasilmodel setelah ditumpang susun denganhasil analisis Citra Landsat Tahun2001-2011, ditemukan adanya polaperubahan garis pantai yang sama. Titik

    grid yang menunjukan adanya fenomena

    abrasi dan sedimentasi berdasarkanhasil model MIKE LITPACK DHI, padahasil analisis citra juga menunjukanfenomena yang sama. Hasil modelmenggambarkan adanya fenomenaabrasi yang tinggi di stasiun C mencapai

    83.67m sedangkan sedimentasi tertinggiterjadi di stasiun C sebesar 20.71 mdengan jarak yang tidak jauh dari titikterjadinya abrasi (Tabel 9). Berdasarkanhasil analisis citra, di stasiun yang samaterdapat fenomena abrasi dansediemntasi yang besar, namun jarakatau besar perubahanya berbeda antara

    hasil model dengan citra, hal inidisebabkan oleh kemampuanpembacaan Citra Landsat 7 ETM+ yakni30 m x 30 m. Terdapat perbedaan jarakantara perubahan garis pantai hasil

    model dengan perubahan garis pantaihasil analisis menggunakan CitraLandsat 7 ETM+.

    Nilai maksimal dari fenomenaabrasi dan sedimentasi hasil analisismodel dan hasil analisis citra dapatdilihat pada Tabel 3. Perbedaan antarahasil model dengan hasil citra padabeberapa titik grid disebabkan olehperbedaan radius atau resolusi spasial.Berdasarkan data di Tabel 9,sedimentasi tertinggi terjadi pada

    stasiun D untuk hasil citra dan padastasiun B untuk hasil model.Abrasi tertinggi pada stasiun C

    hasil model dan stasiun C hasil citra.Perbedaan dapat terlihat dengan jelaspada peta perubahan garis pantai darihasil tumpang susun antara hasilanalisis model dengan hasil analisiscitra pada Gambar 6.

     Tabel 3. Nilai maksimal abrasi dan sedimentasi hasil model, hasil citra

    Stasiun TitikGrid

    Abrasi  TitikGrid

    Sediemnetasi

    Model Citra Model Citra

    A 11 16.31 25.57 18 17.39 10.71

    B 97 41.98 26.82 105 45.69 17.60

    C 178 83.67 27.14 186 20.71 27.61

    D 217 59.00 9.71 249 18.70 32.80

    E 273 21.02 14.03 321 9.39 24.10

  • 8/18/2019 ANALISIS PERUBAHAN GARIS PANTAI DI PANTAI BARAT DAYA PULAU TERNATE, PROVINSI MALUKU UTARA

    10/12

    20  Jurnal Teknologi Perikanan dan Kelautan. Vol. 3. No. 1. November 2012: 11-22

    Gambar 6. Tumpang susun hasil analisis perubahan garis pantai dari model MIKELITPACK DHI dengan hasil Analisis Citra Landsat 7 ETM+

    Perubahan garis pantai hasil

    simulasi menggunakan model LitpackMIKE DHI menunjukan pola perubahan

     yang sama terhadap garis pantai awaltahun 2001. Fenomena abrasi yangterjadi di stasiun C pada titik grid 178,berdasarkan hasil analisis model dancitra menunjukan hasil yang sama yakniterjadi proses abrasi, namun terjadiperbedaan jarak atau besarnya abrasi yang terjadi antara model dengan citra.Berdasarkan hasil model ditemukanhasil abrasi sejauh 83.67 m sedangkanberdasarkan hasil citra terjadi abrasisebesar 25 m perbedaan disebabkan

    oleh resolusi dari citra yang digunakanGambar 7.Berdasarkan Gambar 7,

    fenomena abrasi terjadi pada stasiun CSasa, dan sedimentasi maksimal terjadipada stasiun D Gambesi, artinya bahwaketika terjadi abrasi distasiun C,sedimen hasil abrasi tersebut terbawaoleh arus menyusur pantai ke stasiun D.Ini terjadi ketika angin bertiup dari arahBarat, Barat Laut dan Selatan. Padamusim Tenggara, angin bertiup dari arah

    Selatan ke Utara, gelombang yang

    bergerak menuju pantai Sasa mengalamitransformasi akibat friksi dasar,

    sehingga terjadi pembelokan arah

    gelombang menuju stasiun D di PantaiGambessi dan Sisi yang berdekatan

    dengan stasiun C juga mengalamisedimentasi. Ketika gelombang datangdari arah Barat dan Barat Laut, terjadipemusatan (konvergen) di stasiun Csedangkan di stasiun D dan E terjadidivergen, sehingga stasiun C mengalamiabrasi dan stasiun D tersedimentasiakibat dari adanya aksi gelombangtersebut.

    IV. KESIMPULAN DAN SARAN

    4.1. Kesimpulan Terdapat dua jenis kelerengan

    pantai di lokasi penelitian yaknikelerengan pantai yang landai danpantai yang curam. Topogtafi perairan yang landai ditemukan pada staisun A,B, C dan D dengan substrat dasar padastasiun A adalah substrat berbatusedangkan pada stasiun B, C, dan Dadalah substrat berpasir. Topografiperairan di stasiun E curam dengan

    subtrat dasar adalah substrat berbatu.

     Tinggi gelombang maksimal dilokasi penelitian sebesar 1.72 m dengan

    EDC

    B

    A

    310000 311000 312000 313000 314000 315000 316000

    310000 311000 312000 313000 314000 315000 316000

            8

            3        0

            0        0

            8

            4        0

            0        0

            8

            5        0

            0        0

            8

            6        0

            0        0

            8

            7        0

            0        0

            8

            8        0

            0        0

     8   3   0  

     0   0  

     8  4   0  

     0   0  

     8   5   0  

     0   0  

     8   6   0  

     0   0  

     8  7   0  

     0   0  

     8   8   0  

     0   0  

    Fitu

    Ngade

    GambesiSasa

    Jambula

    Kastela

    Rua

    P. Ternate

    PETA INDEKS :

    P. HALMAHERA

    P. Bacan

    P. M orotai

    Ternate

    PETA PERUBAHAN

    GARIS PANTAI

     N

    EW

    S

    0.7 0 0.7   km

    KETERANGAN :

    Garis Pantai Awal

    Garis Pantai Citra 2011Garis Pantai H asil Model 2011Darat

     A, B, C, D, d an E asa lah S tasiun P eneli tian

    LAUT MALUKU

    Sumber Peta :

    1. Peta Citra Landsat 7 ETM+ Tahun 2001

    2. Peta Citra Landsat 7 ETM+ Tahun 2011

    3. Peta RBI BAKOSURTANAL skala 1 : 250000

      Tahun 2004

  • 8/18/2019 ANALISIS PERUBAHAN GARIS PANTAI DI PANTAI BARAT DAYA PULAU TERNATE, PROVINSI MALUKU UTARA

    11/12

     ISSN 2087-4871

     Analisis Perubahan Garis Pantai di Pantai Barat Daya ..................... ( ANGKOTASAN, NURJAYA, NATIH) 21 

    periode tertinggi 5.87 m. Tinggi danperiode gelombang ini ditentukan olehkecepatan angin dan panjang  fetch .

     Transformasi gelombang terjadi saatgelombang datang dari arah Barat, BaratLaut dan Selatan sesuai dengan angin

     yang bertiup dominan membangkitkangelombang di lokasi penelitian.Fenomena konvergen dari hasil refraksigelombang terjadi di stasiun A, B dan Csedangkan fenomena divergen terjadipada stasiun D dan E.

    Perubahan garis pantai hasilmodel dan hasil citra menunjukankemiripan pola perubahan garis pantai yang dihasilkan.

    Berdasarkan hasil model abrasitertinggi terjadi di stasiun C (Jambula-Sasa) sebesar 83.67 m dan sedimentasi

    tertinggi terjadi di stasiun D (Gambessi).

    Perubahan garis pantai di lokasipenelitian disebabkan oleh aksigelombang yang terpusat dan rusaknyahutan bakau sebagai peredamgelombang. Stasiun A dan B terjadikeseimbangan antara abrasi dan

    sedimentasi. Aktivitas abrasi di lokasipenelitian terjadi pada satu sisi dan sisi yang lainya terjadi sedimentasi.

    4.2. Saran

    Perlu adanya penelitian tentangperubahan garis pantai yangdiklasifikasikan berdasarkan pola

    musim, untuk melihat tren perubahanantara satu musim dengan musm yanglain. Time series   analisisnya

    ditambahkan menjadi 20 tahun, danperlu ditambahkan analisis fenomena

    perubahana garis pantai menggunakancitra dengan resolusi tinggi.

    Gambar 7. Tumpang susun perubahan garis pantai hasil model dengan hasil citra distasiun C dan D

    DAFTAR PUSTAKA

    Dean RG, Zheng J. 1997. Numericalmodel and intercomparisons ofbeach profil evolution. J Coast Eng  

    30 : 169-201.

    Doornkamp J D, King MAC. 1971.Spacial Analysis inGeomorphologycal.  Harvard and

    Low Publisher. inc. New York.

    Elfrink B, Baldock T. 2002.

    Hydrodinamics and sedimenttransport in the swash zone : a

    review and prespective. J Coas Eng  

    45:149-167

    Elfrink B, Prestedge G, Rocha M B C, Juhl J. 2003. Shoreline evolutiondue to highly oblique incidentwaves at Walvis Bay, Namibia . DHIWater And Environtment. J   CoastEng 46 : 12-13 .

    Goda Y. 1975. Irreguler Wavedeformation in the surf zone . JCoastal Eng  18:12-26.

    Gordon A L, R A Fine. 1996. Pathways ofwater between the Pasific and

    DC

    GambesiSasa

    Jambula

     

    Grid 178

    Grid 217

  • 8/18/2019 ANALISIS PERUBAHAN GARIS PANTAI DI PANTAI BARAT DAYA PULAU TERNATE, PROVINSI MALUKU UTARA

    12/12

    22  Jurnal Teknologi Perikanan dan Kelautan. Vol. 3. No. 1. November 2012: 11-22

    Indian Oceans in the Indonesianseas . J Nature. 18 : 14-27. 

    Kennedy BA, Chen Q, Kirbi TJ,Dalrymple AR. Boussinesqmodelling of wave transformationand runup. J Wat P Cost and OceanEng. 126 : 39-47

    Komen, GJ, Cavaleri L, Donelan M,

    Hasselmann K, Hasselmann S, Janssen PAEM. (1994). Dynamicsand Modeling of Ocean Waves .

    Cambridge University Press, NewYork.

    Pierson, W.J., Neumann, G., and James,RW. (1955). Practical Methods ForObserving and Forecasting OceanWaves by Means of Wave Spectra

    andStatistics, Washington, U.S.Navy Hydrographic Office,Publication No.603 (reprinted1960).

    Sakka, Purba M, Nurjaya WI, PawitanH, Siregara PV. 2012. Transformasigelombang di sepanjang PantaiDelta Sungai Jenebarang,Makassar, Sulawesi Selatan. JTorani 22 : 36-48.

     Thurman H V, Trujillo A P. 2004.Introductory Oceanography .

    Departemen Of Oceanography Texas A and M university. SpringEdition.

    United State Army Corps of Engineers(USACE). 2003. CoastalHydrodinamic   Part II, CoastalaSedimen Procesess   Part III.

    Washitong DC. Departemen of TheArmy, U.S. Army Corps ofEngineers.

    Wyrtki, K. 1961. Physical Oceanographyof Southeast Asean Waters . Naga

    Report,I. 2. The University of

    California, La Jolla, California.