SIFAT FISIK KIMIA LAUT
Sifat Sacara Umum Dibagi dua: Sifat fisik Semua aspek fisik yang dapat diukur tanpa mengubah sifat tersebut
Sifat kimia Semua aspek kimia yang dapat diukur tanpa mengubah sifat tersebut
SIFAT FISIK
SIFAT FISIK Temperatur Densitas Gelombang Arus Cahaya Tekanan
TEMPERATUR Perubahan temperatur air laut disebabkan oleh perpindahan panas dari massa yang satu ke massa yang lainnya Kenaikan temperatur permukaan laut disebabkan oleh : Radiasi dari angkasa dan matahari Konduksi panas dari atmosfir Kondensasi uap air
Penurunan temperatur permukaan laut disebabkan oleh : Radiasi balik permukaan laut ke atmosfir Konduksi balik panas ke atmosfir Evaporasi (penguapan)
Matahari mempunyai efek yang paling besar terhadap perubahan suhu permukaan laut
Variasi temperatur dipengaruhi oleh posisi geografis
Para Ahli Oseanografi membagi pola temperatur dalam arah vertikal menjadi tiga lapisan : Well-mixed surface layer (10 - 500m) Thermocline, lapisan transisi (500 1000 m), lapisan dimana kecepatan perubahan temperatur cepat sekali Lapisan yang relatif homogen dan dingin (> 1000 m)
Bentuk pola temperatur dalam arah vertikal sangat dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu : Posisi geografis daerah perairan Waktu, berkaitan dengan musim
Temperatur mempengaruhi: Kehidupan flora dan fauna laut Komposisi kimia air laut Sirkulasi massa air
DENSITAS Densitas air laut merupakan jumlah massa air laut per satu satuan volume Densitas merupakan fungsi langsung dari kedalaman laut, serta dipengaruhi juga oleh salinitas, temperatur, dan tekanan
Pada umumnya nilai densitas (berkisar antara 1,02 - 1,07 gr/cm3) meningkat dengan naiknya salinitas, tekanan, turunnya temperatur Perubahan densitas dapat disebabkan oleh: Evaporasi di permukaan laut Massa air pada kedalaman < 100 m sangat dipengaruhi oleh angin dan gelombang, sehingga densitas relatif homogen Di bawah lapisan ini perubahan temperatur (Thermocline) dan salinitas (Halocline) tinggi, sehingga pola perubahan densitas cukup besar (Pynocline) Di bawah Pynocline hingga ke dasar laut mempunyai densitas yang lebih padat
Stabilitas air laut dipengaruhi oleh perbedaan densitasnya, yang disebut dengan Sirkulasi Densitas atau Thermohaline Dalam kegiatan pemeruman (pengukuran kedalaman dengan Echosounder), salinitas dan temperatur pada interval kedalaman tertentu berguna menentukan : Cepat rambat gelombang akustik Menentukan pembelokan arah perambatan gelombang akustik (refraksi)
GELOMBANG Selain membangkitkan arus, tiupan angin di permukaan laut dapat juga membangkitkan gelombang (Windgenerated wave) Gelombang terbentuk oleh adanya transfer energi dari udara ke massa air
Di laut dalam : Air yang bergerak dalam arah horisontal jumlahnya kecil sekali Air bergerak dalam arah vertikal (ke atas dan ke bawah)
Terdapat perbedaan antara Gelombang dan Gerakan Partikel air di permukaan (berbentuk lingkaran dengan diameter yang merupakan fungsi dari kedalaman dan kecepatan)
Tinggi dan Periode Gelombang merupakan fungsi dari : Kecepatan dan durasi angin, serta jarak vertikal antara air dan angin Kedalaman (khususnya di laut dangkal)
Jenis-jenis Gelombang : Sea : dipengaruhi langsung oleh angin, tanpa pola yang sistematis (periode berubah dan tinggi bervariasi) Swell : merupakan turunan “Sea”, pola teratur (panjang gelombang tetap, tinggi berkurang) Surf : terjadi di sekitar pantai (bila gelombang mencapai kedangkalan dan pecah), bergerak dalam arah horisontal (bukan lingkaran) menuju ke pantai
Gelombang Katastropik (Bencana) Gelombang Badai (Storm Surge) Gelombang yang disebabkan oleh longsoran (Landslide Surge) Gelombang Tsunami, disebabkan oleh gempa bumi baik yang bersifat tektonik maupun vulkanik
Gelombang Stasioner, merupakan gelombang yang tidak bergerak maju, tetapi bergerak dalam arah vertikal ke atas dan ke bawah (dapat dibangkitkan oleh badai, gangguan tiba-tiba pada permukaan air, dan perubahan mendadak kondisi atmosfir);dapat terjadi di daerah teluk
ARUS WIND-DRIVEN Interaksi antara udara dan lautan menghasilkan dua jenis sirkulasi yang berbeda : 1. Sirkulasi Wind-driven 2. Sirkulasi Densitas (Thermohaline)
Sirkulasi Wind-Driven Sirkulasi Wind-driven menghasilkan perbedaan tekanan air permukaan, sehingga menyebabkan terjadinya Slope Perbedaan tekanan ini membangkitkan gaya yang akan menekan permukaan air sampai dengan kedudukan pada saat tekanan lebih rendah, atau dengan perkataan lain air cenderung akan bergerak menuruni Slope
Di pihak lain, Gaya Coriolis akan mendefleksikan arah arus ke kanan di belahan bumi bagian Utara Kedua hal di atas menyebabkan arus yang dinamakan Arus Geostropik (hampir semua arus permukaan bersifat Geostropik)
Sirkulasi Wind-Driven arah vertikal (Upwelling) Gerakan air ke atas Terjadi bila angin bertiup sejajar pantai Arah arus dipengaruhi oleh Gaya Coriolis Ditentukan oleh bentuk topografi dasar laut Bila arus di bawah permukaan kaya akan kandungan nutrisi, maka daerah perairan tersebut akan mempunyai produktifitas biologis yang tinggi
Bila gerakan air dari atas ke bawah disebut Downwelling
Upwelling
Downwelling
Sirkulasi Thermohaline Sirkulasi Thermohaline umumnya merupakan proses yang terjadi di laut dalam Disebabkan oleh variasi densitas air yang terbentuk di bidang batas antara udara -air, dan erat kaitannya dengan Sirkulasi Winddriven Sulit diamati secara langsung mengingat kecepatannya yang sangat lambat, namunbisa disimpulkan melalui pengamatan salinitas, temperatur, dan kadar O2 terlarut
Sirkulasi ini merupakan proses konveksi, dimana air dingin dan berdensitas besar terbentuk di daerah kutub (Utara dan Selatan), tenggelam, dan mengalir pelan pelan ke arah ekuator Di Atlantik Utara, terbentuk North Atlantic Deep Water, sedangkan di wilayah Antartika terbentuk Antartic Bottom Water dan Antartic Intermediate Water Sirkulasi Thermohaline juga dipengaruhi oleh topografi dasar laut
ARUS LAUT Tiga sumber utama pembangkit arus adalah : Angin (arus permukaan) Variasi densitas Pasang laut
Arus Permukaan
Pasang Laut
1
2 1. 2. 3. 4.
New Moon, Spring Tide First Quarter, Neap Tide Full Moon, Spring Tide Third Quarter, Neap Tide
4 3
Peranan pengamatan arus dalam Survei Hidrografi : Kerekayasaan : konstruksi lepas pantai, perencanaan pelabuhan, dan pemantauan lingkungan Penentuan posisi (metode Dead-Reckoning) Keselamatan pelayaran
CAHAYA Diperlukan oleh organisme fotosisntetik (produsen) Persebaran tumbuhan dibatasi oleh kedalaman dimana cahaya dapat tembus Perairan jernih dapat mencapai 200m
TEKANAN Merupakan gaya tiap satu satuan luas Bertambah seiring penambahan kedalaman
SIFAT KIMIA
SIFAT KIMIA Salinitas Keasaman Gas Terlarut
SALINITAS Lautan terdiri dari : Air sebanyak 96,5 % Material terlarut dalam bentuk molekul dan ion sebanyak 3,5 %
Material yang terlarut tersebut 89 % terdiri dari garam Chlor, sedangkan sisanya 11% terdiri dari unsur-unsur lainnya
Salinitas adalah jumlah total material terlarut (yang dinyatakan dalam gram) yang terkandung dalam 1 kg air laut Satuan salinitas : 0/00 (per mil) Faktor yang mempengaruhi perubahan salinitas, yaitu : Evaporasi (penguapan) air laut Hujan Mencair/membekunya es Aliran sungai menuju ke laut
Pembagian pola salinitas dalam arah vertikal menjadi empat lapisan : Well-mixed surface zone, dengan ketebalan 50 - 100 m (salinitas seragam) Halocline, zona dimana salinitas berubah dengan cepat sesuai dengan penambahan kedalaman Zona di bawah Halocline sampai ke dasar laut, dengan salinitas yang relatif homogen Zona Berkala (Occasional Zone), pada kedalaman 600 - 1000 m, dimana terdapat nilai salinitas minimum
Salinitas air laut di seluruh wilayah perairan di dunia berkisar antara 33 37 0/00 , dengan nilai median 34,7 0/00 , namun di Laut Merah dapat mencapai 40 0/00 Salinitas air laut tertinggi terjadi di sekitar wilayah ekuator, sedangkan terendah dapat terjadi di daerah kutub, walaupun pada kenyataannya sekitar 75 % air laut mempunyai salinitas antara 34,5 0/00 - 35,0 0/00
Variasi salinitas (bidang kedalaman)
Atlantik
Pasifik
Keasaman (pH) Lautan terdiri dari : Air sebanyak 96,5 % Material terlarut dalam bentuk molekul dan ion sebanyak 3,5 %
Material yang terlarut tersebut 89 % terdiri dari garam Chlor, sedangkan sisanya 11% terdiri dari unsur-unsur lainnya
