## PENGARUH DURASI DAN INTENSITAS UPWELLING BERDASARKAN ANOMALI SUHU PERMUKAAN LAUT TERHADAP VARIABILITAS PRODUKTIVITAS PRIMER DI PERAIRAN INDONESIA

## INFLUENCES OF UPWELLING DURATION AND INTENSITY BASED ON SEA SURFACE TEMPERATURE ANOMALY TOWARD PRIMARY PRODUCTIVITY VARIABILITY IN INDONESIAN WATERS
Putri Kemili dan Mutiara R. Putri Kelompok Keahlian Oseanografi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, ITB Jl. Ganesha No. 10, Bandung 40132; e-ma

## ABSTRACT
The existence of upwelling generally increases waters productivity. However, the influence of  upwelling could be different based on  location  and time. The difference of upwelling duration and intensity (strength) can affect the variability of primary productivity in Indonesian waters.  The estimation of primary productivity during the period of January 2000 to December 2007 was conducted using Carbon- based Production Model (CbPM). Sea Surface Temperatures (SST) Anomaly data on the same period was used as  parameter to determine the upwelling conditions. The  study  locations were  west coast of Sumatra,  south  waters of East Java to East Nusa Tenggara, Banda Sea,  Gulf of Bone, Maluku Sea and Halmahera Sea. The results showed that in the south of East Java and Banda Sea have upwelling with longer duration (3–4 months) and higher intensity (decrease in temperature reached 2°C below average), the primary productivity was higher than other locations. Halmahera Sea showed the existence of upwelling only at certain time when El Niño occurred, while Gulf of Bone and Maluku Sea showed the occurrence of  upwelling  during southeast  season  only with 2–3 months of duration and vary intensity, which shown with the decrease in temperature ranging from 0,5–1,8 o C below  average.  El-Niño and dipole mode in Indonesia waters generally caused  longer duration and stronger intensity of upwelling producing more productivity than normal years.
Keywords: upwelling, primary productivity, carbon-based production model

## ABSTRAK
Adanya proses upwelling disuatu perairan umumnya akan meningkatkan produktivitas perairan. Namun besar pengaruh dari upwelling ini dapat berbeda berdasrkan tempat dan waktu. Adanya perbedaan durasi (lama kejadian) dan intensitas (kekuatan) dari upwelling dapat mempengaruhi variabilitas produktivitas primer wilayah perairan Indonesia. Estimasi produktivitas primer pada periode Januari 2000 sampai Desember 2007 dilakukan menggunakan Carbon-based Production Model (CbPM). Data Sea Surface Temperature (SST) Anomaly pada periode yang sama digunakan sebagai indikator untuk menentukan kondisi upwelling . Lokasi yang dianalisis antara lain perairan barat Sumatera, perairan selatan Jawa Timur sampai Nusa Tenggara Timur, Laut Banda, Teluk Bone, Laut Maluku, dan Laut Halmahera. Hasil menunjukkan bahwa selatan Jawa Timur dan Laut Banda yang memiliki durasi lebih panjang (3–4 bulan) dan intensitas lebih tinggi (anomali SST mencapai -2 o C di bawah rata-rata), menghasilkan produktivitas primer yang paling tinggi dibandingkan lokasi lainnya. Laut Halmahera memperlihatkan adanya upwelling hanya pada waktu tertentu seperti saat terjadinya El-Niño, sedangkan Teluk Bone dan Laut Maluku memperlihatkan terjadinya upwelling setiap musim timur dengan durasi hanya 2–3 bulan dan intensitas upwelling yang bervariasi, ditunjukkan dengan penurunan temperatur berkisar 0,5–1,8 o C di bawah rata-rata. Adanya fenomena El-Niño dan dipole mode positif yang terjadi di perairan Indonesia umumnya menyebabkan durasi upwelling yang lebih lama dan intensitas upwelling meningkat sehingga menghasilkan produktivitas yang lebih tinggi dibandingkan tahun-tahun normal.
Kata kunci: upwelling , produktivitas primer, carbon-based production model

## I. PENDAHULUAN
Tingkat produktivitas primer suatu perairan umumnya berhubungan dengan tingkat kelimpahan sumber daya suatu perairan,  dimana produktivitas primer sebagai laju fotosintesis dapat dinyatakan sebagai jumlah gram karbon yang dihasilkan dalam satu meter kuadrat kolom air per hari (gCm -2 per hari). Net primary productivity
(NPP) atau
Produktivitas primer bersih juga menyatakan karbon yang tersedia untuk tingkat trofik yang lebih tinggi (Levinton, 2009), sepeti zooplankton dan nekton. Dapat dikatakan pada wilayah dengan produktivitas primer yang tinggi maka akan menghasilkan sumber daya laut yang tinggi, seperti perikanan atau pun keindahan bawah laut yang dapat dijadikan aset pariwisata bahari.
Perairan Indonesia yang luas memiliki potensi sumber daya laut yang besar namun tidak merata pada seluruh wilayahnya. Beberapa wilayah perairan memiliki sumber daya alam yang melimpah namun sebagian lagi  tidak demikian. Hal ini disebabkan perbedaan tingkat kesuburan perairan yang dapat diidentifikasi berdasarkan tingkat produktivitas primernya. Tingkat produktivitas suatu perairan dipengaruhi oleh berbagai faktor, tiga faktor utama adalah ketersediaan nutrien, cahaya dan temperatur. Nutrien dibutuhkan oleh fitoplankton untuk tumbuh dan berkembang biak, cahaya dibutuhkan oleh fitoplankton untuk dapat melakukan proses fotositesis, sedangkan temperatur mempengaruhi laju fotosintesis dan distribusi fitoplankton di suatu kolom perairan. Fitoplankton sendiri merupakan produsen utama di perairan laut yang berperan dalam menghasilkan produktivitas primer.
Kandungan nutrien yang tinggi umumnya ditemukan di lapisan dalam dengan tingkat pencahayaan yang rendah,
untuk itu diperlukan suatu proses tertentu untuk menjamin ketersediaan nutrien di lapisan permukaan. Salah satunya adalah proses upwelling , yang merupakan istilah untuk menyatakan proses naiknya massa air dari bawah ke permukaan laut, dimana dari kajian-kajian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa daerah upwelling merupakan daerah lepas pantai paling produktif (Nontji, 1993). Wilayah upwelling umumnya ditandai oleh kandungan nutrien yang tinggi dan temperatur  permukaan yang lebih rendah dari sekitarnya.
Berbagai penelitian tentang upwelling sudah banyak dilakukan di Indonesia  (Wyrtki, 1961; Nontji, 1993; Gordon and Susanto, 2001; Susanto et al ., 2004; Siswanto and Suratno, 2008), sehingga di beberapa wilayah perairan sudah dapat dibuktikan dan diketahui dengan pasti adanya proses upwelling . Namun di beberapa daerah lain adanya proses upwelling masih merupakan dugaan. Dalam penelitian kali ini akan dikaji enam lokasi perairan, dimana tiga diantaranya merupakan wilayah yang telah diketahui dengan pasti adanya upwelling dan tiga diantaranya merupakan wilayah yang masih diduga adanya upwelling (Gambar 1).
Tujuan penelitian ini adalah mengkaji bagaimana intensitas (kekuatan) dan  lama kejadian  (durasi) upwelling mempengaruhi tingkat produktivitas primer di beberapa perairan di Indonesia. D urasi upwelling mengacu pada lama waktu kejadian upwelling di suatu wilayah perairan.  Sedangkan  Intensitas upwelling mengacu pada tingkat penurunan temperatur permukaan oleh proses  fisis dan dinamis perairan, yang dapat diperkuat/diperlemah oleh fenomena- fenomena  seperti El Niño/La Niña- Southern Oscillation (ENSO) di Samudera Pasifik dan dipole mode (DM)  di Samudera Hindia.
Tingkat produktivitas primer di perairan Indonesia diestimasi menggunakan Carbon-based Production Model (CbPM), yang berbasis pada karbon fitoplankton (Behrenfeld, 2005), sedangkan SST atau temperatur permukaan laut ( SeaWiFS ) dilihat sebagai parameter untuk menentukan kondisi kekuatan upwelling- nya.

## II. METODE PENELITIAN

## 2.1.   Waktu dan Tempat Penelitian
Enam lokasi yang akan dikaji pada penelitian ini dapat dilihat dari  Gambar 1. Lokasi 1, 2 dan 3  berturut-turut adalah perairan barat Sumatera, selatan Jawa Timur sampai Nusa Tenggara Timur (NTT), dan Laut Banda yang merupakan wilayah diketahui terjadinya upwelling . Lokasi 4, 5, dan 6 berturut-turut adalah perairan Teluk Bone, Laut Maluku dan Laut Halmahera yang masih merupakan wilayah yang diduga terjadinya upwelling .
2.2.   Data
Data yang digunakan sebagai input model untuk menghitung produktivitas primer bersih (NPP) adalah Sea Surface
Chlorophyll (SSC) , photosynthetically active radiation (PAR), particulate backscattering coefficients (Bbp),
attenuation coefficients (K 490 ) yang diperoleh dari citra satelit SeaWiFS, dan mixed layer depth (MLD) yang didapatkan dari Fleet Numerical Meteorology and Oceanography Center (FNMOC) untuk periode Januari 2000 sampai Desember 2007. Data Sea Surface Temperature (SST) dari SeaWiFS pada periode yang sama digunakan sebagai
parameter untuk menentukan kondisi upwelling .
Data-data tersebut didapatkan dari http://www.science.oregonstate.edu/ocean .productivity/ dengan resolusi 0,18 o lintang x 0,18 o bujur, kecuali K 490 dengan resolusi 0,09 o lintang x 0,09 o bujur  yang didapat dari http://gdata1.sci.gsfc.nasa.gov/. Kemudian semua data diinterpolasi untuk wilayah 6 o LU  –  11 o LS dan 95 o BT  –  141 o BT menjadi 0,07 o lintang x 0,07 o bujur.

## 2.3. Metode Carbon-based Production Model (CbPM)
Nilai Net primary productivity (NPP)  diestimasi dengan menggunakan persamaan CbPM berdasarkan Behrenfeld et al., (2005)  yang dapat dituliskan sebagai berikut:
Dimana:
: Produktivitas primer bersih harian (mg C m -2 d -1 ) : Biomassa karbon fitoplankton permukaan (mg C m -3 )
Chl : Konsentrasi klorofil-a di permukaan (mg Chl m -3 )
: laju pertumbuhan potensial maksimum (d -1 )
: Tingkat cahaya pada mix layer depth (W m -2 ) : Kedalaman fotosintesis aktif (m)
: Radiasi matahari untuk fotosintesis (PAR)(W m -2 ).
Gambar 1. Wilayah kajian.
didapatkan dari Bbp (443) (m -1 ) yang dikoreksi untuk distribusi ‘ background’ stabil dari partikel non alga (0,00035 m -1 ), dan dikalikan suatu faktor skala (13.000 mgCm -2 ) sehingga
didapatkan antara 25-40% dari total particulate organic carbon (POC)
(Behrenfeld et al., 2005).  Data Bbp digunakan  untuk memperkirakan karbon fitoplankton sebagai pengukuran biomassa fitoplankton.
Tingkat cahaya mix layer bulanan ( didapatkan dengan persamaan sebagai berikut:
Dimana adalah durasi cahaya perhari, karena tergantung pada posisi lintang geografis perairan maka untuk perairan tropis digunakan H irr = 12 jam. Z eu adalah kedalaman dimana fotosintesis aktif terjadi, dan dihitung sesuai persamaan  Morel  dan  Berthon  (1989) berikut (Suciaty dan Radjawanne, 2008):
,
jika
, jika , jika
2.4.   Analisis Data
Hasil perhitungan Net primary productivity (NPP) yang didapatkan dengan metode CbPM kemudian dirata- ratakan untuk tiap wilayah kajian dan digambarkan bersamaan dengan rata-rata SST tiap wilayah untuk melihat bagaimana pengaruh kondisi upwelling
(durasi dan intensitas) mempengaruhi tingkat produktivitas primer di lokasi yang ditinjau. Kejadian upwelling di lihat dari tingkat penurunan SST, yaitu upwelling dikatakan terjadi jika anomali SST  0.5 o
C dibawah suhu suhu rata-rata dan terjadi peningkatan NPP rata-rata.  Nilai 0.5 o C ini umumnya digunakan dalam Oceanic Nino Index (ONI), yaitu indeks untuk melihat kejadian ENSO. Tentu saja indeks yang diambil dalam penelitian ini bukanlah ONI, penentuan nilai ini bertujuan untuk mempermudah penga- matan data dalam menentukan kondisi upwelling .
Dari data-data dan definisi di atas, makan durasi upwelling langsung dapat diestimasi dengan melihat lamanya kondisi upwelling teridentifikasi.
Sedangkan Intensitas (kekuatan) upwelling dikatakan meningkat jika penurunan suhu yang terjadi semakin tinggi.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1.  Hasil Perhitungan Produktivitas Primer dengan CbPM Dikaitkan dengan  Durasi  dan  Intensitas Upwelling
Rata-rata Net primary productivity (NPP) atau  produktivitas primer bersih perairan Indonesia dari tahun 2000–2007 berkisar 640–1070 mgCm -2 per hari (Kemili, 2011), dengan rata-rata harian tiap bulannya dapat dilihat pada Tabel 1. Dapat dilihat juga rata-rata produktivitas primer di perairan Indonesia tiap tahunnya meningkat pada bulan Juni sampai September (740–1070 mgCm -2 per hari). Hal ini berkaitan dengan terjadinya proses upwelling di beberapa wilayah perairan Indonesia, selama musim timur-tenggara. Nilai NPP di Perairan barat Sumatera (Gambar 2) pada kondisi normal
berkisar 400–500 mgCm -2 per hari, sedangkan rata-rata  SST  nya adalah 28,66 o C. Penurunan SST  yang mencapai 0,8 o C dari rata-rata  SST  umumnya hanya meningkatkan NPP sekitar 100–250 mgCm -2 per hari, dengan durasi sekitar 2 sampai 3 bulan. Penurunan  SST  dan peningkatan NPP ini terjadi pada waktu yang tidak selalu sama ditiap tahunnya, berkisar bulan Juli  sampai September (Gambar 2).
Hasil yang di dapat juga menunjukkan bahwa pada Juli-Desember 2006 (Gambar 2) penurunan SST 1,1 o C atau mencapai  -2,2 o C dari rata-rata SST diikuti dengan peningkatan NPP sekitar 200–700 mgCm -2 per hari. Durasi upwelling pada tahun ini mencapai 4 bulan dan intensitas upwelling pun lebih besar terlihat dari SST permukaan yang jauh lebih rendah dari biasanya. Peningkatan durasi dan intensitas upwelling ini dapat dikaitkan dengan terjadinya kondisi dipole mode positif yang mempengaruhi kondisi perairan di sekitar barat Sumatera.
Tabel 1.  Nilai produktivitas primer rata-rata harian hasil perhitungan CbPM (Sumber: Kemili, 2011).
Gambar 2.  Rata-rata produktivitas primer bersih  (NPP)  dan  anomali temperatur permukaan laut (SST) di perairan Barat Sumatera.
Gambar 3.  Rata-rata produktivitas primer bersih (NPP)  dan  anomali temperatur permukaan laut (sst) di perairan Selatan Jawa sampai Nusa Tenggara Timur.
Di sepanjang pantai selatan Jawa Timur, Bali sampai Nusa Tenggara Timur (lokasi 2  Gambar 1) pada bulan Oktober- Februari nilai NPP berkisar 400–600 mgCm -2 per hari, dengan rata-rata  SST selama tahun pengamatan adalah 27,52 o C. SST  mulai mengalami penurunan pada bulan Maret dan meningkat kembali pada bulan September. Pada bulan Maret sampai Mei walaupun SST  berkurang, namun  SST  perairan masih di atas SST rata-rata dengan peningkatan NPP berkisar 300–400 mgCm -2 per hari. Memasuki bulan Juni sampai Agustus terlihat penurunan SST  terus terjadi
sehingga mencapai 1,4 o C dibawah rata- rata SST yang diikuti dengan peningkatan NPP mencapai 300-800 mgCm -2 per hari (Gambar 3).
Tingginya  produktivitas primer di selatan Jawa ini terjadi karena adanya proses upwelling di pantai selatan Jawa dan sepanjang pantai selatan Bali sampai Nusa Tenggara pada saat musim timur. Angin dari timur ini menyebabkan timbulnya kekosongan massa di sepanjang perairan tersebut yang kemudian digantikan oleh massa air dari laut dalam yang membawa kandungan nutrien yang lebih tinggi. Dengan melihat penurunan
SST  dan peningkatan  NPP yang terjadi dapat diketahui upwelling yang terjadi tiap tahunnya berdurasi 3-4 bulan (Gambar 3). Pada tahun-tahun  El-Niño durasi dan intensitas upwelling tidak terlihat mengalami perubahan derastis, kecuali pada tahun 2006 dimana tidak hanya terjadi  El-Niño  namun juga dipole mode positif. Terjadi  peningkatan  intensitas dimana penurunan SST mencapai 2,2 o C dibawah  rata-rata  SST dan peningkatan rata-rata  NPP mencapai 900 mgCm -2 per hari.
Di Laut Banda (Lokasi 3 Gambar 1) NPP tinggi umumnya terjadi pada bulan Juni sampai September dengan peningkatan 200–1000 mgCm -2 per hari dibandingkan dengan  bulan-bulan lain dimana nilai NPP nya berkisar 400–700 mgCm -2 per hari. Peningkatan NPP ini terjadi bersamaan dengan penurunan SST mencapai 1,8–2,9 o C dibawah rata-rata SST Laut Banda selama tahun pengamatan (27,79 o C). Pengaruh ENSO cukup terlihat pada produktivitas perairan Laut Banda, pada tahun 2000 dimana terjadi fenomena La-Niña, rata-rata NPP maksimum hanya 1051  mgCm -2 per hari, pada tahun normal seperti tahun 2001 dan 2003  rata-rata  NPP maksimum mencapai
1250 mgCm -2 per hari, dan pada tahun El- Niño seperti tahun 2002, 2004 dan 2006 rata-rata NPP maksimum mencapai 1600 mgCm -2 per hari (Gambar 3).
NPP yang meningkat pada bulan Juni sampai September (Gambar 3) disebabkan oleh terjadinya proses upwelling pada saat musim timur seperti yang  telah dijelaskan  dalam Wyrtki (1961). Saat angin musim timur berhembus, massa air dari Laut Banda di bawa keluar dalam jumlah yang besar sehingga terjadi kekosongan massa, kekosongan massa ini kemudian diisi oleh air dari lapisan dalam yang membawa nutrien ke lapisan permukaan. Hal ini juga dijelaskan oleh Gordon and  Susanto (2001)  yang  melaporkan bahwa ketika musim timur arus bergerak ke Samudera Hindia membawa massa air sehingga terjadi upwelling untuk menggantikan massa air yang mengalir ke Samudera Hindia tersebut, dimana upwelling mencapai maksimum  pada bulan Mei dan Juni dan akan didisribusikan dengan bantuan angin maksimum pada bulan Agustus.  Pada  waktu yang hampir bersamaan produktivitas di sekitar perairan selatan Sulawesi Tenggara juga meningkat.
Gambar 4.  Rata-rata produktivitas primer bersih  (NPP)  dan  anomali temperatur permukaan laut (SST) di perairan Laut Banda.
Pada perairan selatan Sulawesi Tenggara atau sekitar Teluk Bone yang ditunjukan oleh lokasi 4  pada Gambar 1, kondisi yang menunjukkan terjadinya upwelling terlihat sepanjang bulan Juni sampai September  (Gambar 5).  Pada bulan-bulan lain  umumnya nilai rata-rata NPP  berkisar 500-700 mgCm -2 per hari. Sedangkan pada kondisi upwelling terjadi penurunan SST mencapai 1–1,82 o C dibawah  SST  rata-rata selama tahun pengamatan (28,40 o C) dan peningkatan NPP mencapai 300–400 mgCm -2 per hari. Disini pengaruh ENSO tidak terlalu kuat namun masih dapat terlihat seperti pada
tahun 2006 dimana El-Niño menyebabkan durasi upwelling lebih panjang, yang biasanya 3 bulan menjadi 4 bulan.
Pada perairan Laut Maluku Utara di sekitar Sulawesi Utara seperti ditunjukkan oleh  lokasi 5  pada Gambar 1, nilai rata- rata NPP umumnya berkisar 450–600 mgCm -2 per hari kecuali pada bulan Juli sampai September (Gambar 6). Pada bulan-bulan tersebut  terjadi peningkatan rata-rata NPP mencapai 200–500 mgCm -2 per hari. Peningkatan NPP ini terjadi bersamaan dengan penurunan SST mencapai 0,5–1,45 o C di bawah rata-rata SST selama tahun pengamatan (28,27 o C).
Gambar 5.  Rata-rata produktivitas primer bersih (NPP) dan  anomali temperatur permukaan laut (SST) di perairan Teluk Bone.
Gambar 6.  Rata-rata  produktivitas primer bersih (NPP)  dan  anomali temperatur permukaan laut (SST) di perairan Laut Maluku Utara.
Gambar 7. Rata-rata produktivitas primer dan anomali SST di perairan Laut Halmahera.
Secara umum dengan melihat pola dari  SST dan NPP di perairan Laut Maluku ini  terlihat suatu proses tiap tahunnya yang menyebabkan terjadinya penurunan SST dan meningkatnnya NPP perairan, yaitu upwelling . Namun jika diamati durasi dan intensitasnya cenderung pendek dan lemah, kecuali pada beberapa waktu yang bertepatan dengan terjadinya El-Niño.
Jika dibandingkan dengan lokasi- lokasi sebelumnya, Laut Halmahera  tidak menunjukkan pola yang jelas pada perubahan SST maupun NPP nya. Namun masih dapat terlihat adanya pengaruh musim, dimana sekitar bulan Desember- Februari  (musim barat) dan Juni-Agustus (musim timur) terjadi peningkatan NPP berkisar 100–300 mgCm -2 per  hari dibandingkan bulan-bulan lain yang rata- rata NPP nya berkisar 400–600 mgCm -2 per hari. Berbeda pula dibandingkan lokasi yang lain dimana peningkatan NPP tidak selalu bersamaan dengan terjadinya penurunan  SST, terutama pada musim timur (Gambar 7).

## 3.2.   Pembahasan
Hasil  perhitungan  untuk keenam lokasi menunjukkan perbedaan  variasi NPP, namun secara umum peningkatan NPP terjadi pada saat musim timur. Selain itu dari grafik-grafik di atas (Gambar 2
hingga Gambar 7)  dapat dilihat juga bahwa pada lokasi dengan durasi upwelling yang lebih panjang menyebabkan  peningkatan NPP di lokasi tersebut cenderung lebih tinggi dibandingkan lokasi lain yang durasi upwelling nya lebih pendek. Pada lokasi yang sudah diketahui terjadinya upwelling ,  pada  kondisi  normal  durasi upwelling di perairan selatan Jawa sampai Nusa Tenggara Timur dan Laut Banda menunjukkan durasi yang paling lama berkisar  3-4  bulan tiap tahunnya dengan peningkatan NPP mencapai 200–800 mgCm -2 per hari.  Sementara di perairan barat Sumatera, umumnya durasi upwelling hanya sekitar 2–3 bulan tiap tahun dengan peningkatan NPP sekitar 100–250 mgCm -2 per hari. Intensitas (kekuatan) upwelling yang dilihat  dari tingkat penurunan temperatur permukaan laut (SST)  juga terlihat bervariasi  di setiap  wilayah dan waktu terjadinya. Tidak hanya menunjukkan durasi yang paling panjang, perairan selatan Jawa sampai Nusa Tenggara Timur (NTT) dan Laut Banda juga menunjukkan intensitas upwelling yang paling tinggi dibandingkan lokasi-lokasi lainnya dengan penurunan SST  mencapai 2 o C  di bawah SST rata-rata saat musim timur (tahun-tahun normal). Selain pengaruh pola angin (angin timur) dan
kondisi geografis di sekitar perairan, hal ini dapat disebabkan oleh adanya wilayah perairan yang cukup dalam (palung) di sekitar wilayah ini (Putri, 2005; Gordon and Susanto, 2001)
Saat angin timur berhembus, kondisi arus permukaan seperti dikemukakan Wyrtki (1961) menyebabkan massa air dari Laut Banda di bawa keluar dalam jumlah yang besar. Angin timur juga menimbulkan transport Ekman ke arah lepas pantai di sepanjang perairan selatan Jawa sampai Nusa Tenggara Timur (NTT). Kondisi-kondisi tersebut menyebabkan kekosongan massa di kedua wilayah tersebut, maka terjadilah pengangkatan massa air dari laut dalam untuk mengisi kekosongan massa air permukaan. Umumnya temperatur akan berkurang terhadap kedalaman, sehingga wajar jika massa air dari laut dalam ini menyebabkan penurunan suhu yang lebih tinggi dibandingkan lokasi lainnya.
Di    perairan barat Sumatera terlihat pola yang jelas terjadinya  peningkatan NPP pada saat musim timur, walaupun besar peningkatannya tidak sebesar perairan  selatan Jawa Timur sampai NTT dan Laut Banda (kecuali pada tahun 2006). Susanto et al. (2001) menyebutkan bahwa kondisi geografis pantai Pulau Sumatera yang membentuk sudut  dari utara sampai selatan serta pengaruh parameter coriolis yang sangat dipengaruhi lintang menyebabkan intensitas upwelling yang terjadi akibat bertiupnya angin timur melemah ke arah ekuator. Mungkin hal inilah yang menyebabkan upwelling di perairan barat Sumatera tidak terlalu kuat.
Tidak seperti perairan barat Sumatera,  perairan  selatan Jawa Timur sampai NTT  dan Laut Banda  merupakan lokasi yang sudah diketahui dengan pasti terjadinya upwelling dari penelitian- penelitian sebelumnya, Teluk Bone, Laut Maluku  dan  Laut Halmahera  merupakan daerah dugaan terjadinya upwelling
(Nontji, 1993). Hasil Penelitian ini menunjukkan  terjadinya  proses upwelling tiap tahunnya saat musim timur  pada perairan Teluk Bone dan Laut Maluku. Umumnya upwelling yang meningkatan NPP  berkisar 200–500 mgCm -2 per hari ini terjadi dalam durasi 2-3 bulan, dengan intensitas yang tidak sekuat perairan selatan Jawa Timur sampai NTT dan Laut Banda. Dimana penurunan  SST  hanya mencapai sekitar 1,2 o C (Teluk Bone) dan 0,8 o C  (Laut Maluku) di bawah SST rata- ratanya.  Maka dari   Gambar 4. dan Gambar 5. Sudah dapat terlihat dengan cukup jelas adanya proses upwelling di kedua lokasi ini.
Khusus untuk  Laut Halmahera (Lokasi 6, Gambar 1.) yang juga merupakan daerah dugaan upwelling (Nontji, 1993), dari  hasil penelitian ini menunjukkan bahwa tidak terjadi proses upwelling musiman seperti pada lokasi- lokasi lainnya. Walaupun dalam tiap tahun terjadi peningkatan NPP pada waktu- waktu tertentu, namun peningkatan ini tidak selalu disertai dengan penurunan SST, sehingga belum dapat dikatakan bahwa proses upwelling lah yang menyebabkan kenaikan NPP  tersebut. Kondisi yang menunjukkan terjadinya proses upwelling ditemukan pada waktu- waktu tertentu, yaitu pada tahun-tahun dimana terdeteksi terjadinya El-Niño. Saat El-Niño, terjadi  penurunan  SST  sekitar 0,8–1,2 o C  disertai peningkatan NPP, seperti pada pertengahan tahun 2002, awal tahun 2003, pertengahan tahun 2004, dan akhir tahun 2006.
Dari  Gambar 2 sampai Gambar 7 juga dapat terlihat bahwa beberapa kejadian upwelling dapat memiliki durasi yang lebih panjang ataupun intensitas yang jauh meningkat dibandingkan pada kondisi normal, sehingga umumnya NPP perairan menjadi lebih tinggi. Kondisi tersebut dapat dikaitkan dengan terjadinya fenomena-fenomena oseanografi seperti El Niño/La Niña- Southern Oscillation
(ENSO) di Samudera Pasifik dan dipole mode (DM) di Samudera Hindia. Keterkaitan antara ENSO dan dipole mode dengan meningkatnya produktivitas perairan juga pernah dilakukan oleh Susanto and Marra (2005). Pengaruh dipole mode yang cukup kuat dapat dilihat di perairan barat Sumatera pada tahun 2006 dimana terjadi dipole mode positif sehingga durasi upwelling menjadi lebih panjang (mencapai 4 bulan, sedangkan pada tahun normal hanya berkisar 2–3 bulan) dan intensitasnya meningkat cukup besar (penurunan temperatur mencapai 2,2 o C  di bawah rata-rata). Selain itu pengaruh ini juga dapat dilihat di perairan selatan Jawa Timur, walaupun masih belum memungkinkan untuk memisahkan antara pengaruh dipole mode dan ENSO.
Durasi yang lebih lama dan intensitas yang semakin tinggi ini menyebabkan peningkatan NPP yang jauh lebih besar dibandingkan tahun-tahun lainnya, yaitu nilai NPP yang biasanya hanya mencapai 650 mgCm -2 per hari pada tahun normal, pada saat dipole mode positif dapat  mencapai 1100  mgCm -2 per hari.  Saat dipole mode positif, tekanan udara di atas Sumatera lebih tinggi dibandingkan Samudera Hindia Barat sehingga terjadi aliran udara dari Sumatera ke Samudera Hindia Barat (Hermawan dan Komalaningsih, 2008) yang menyebabkan terjadi penumpukkan massa air di wilayah ini yang kemudian menekan kolom air. Di Indonesia sendiri (sekitar Sumatera) terjadi pengangkatan kolom air sehingga termoklin tidak sedalam biasanya. Vinayachandran et al. (2002) juga melaporkan dangkalnya termoklin di wilayah perairan barat Sumatera saat dipole mode positif. Lebih dangkalnya lapisan termoklin maka akan
lebih mudah untuk angin timur menyebabkan upwelling , sehingga intensitas upwelling meningkat.
Pengaruh ENSO yang cukup jelas dapat dilihat pada Laut Banda  (lokasi 3), dan Teluk Bone  (Lokasi 4). Di lokasi- lokasi ini dapat terlihat bahwa pada waktu-waktu dimana terjadi El-Niño penurunan temperatur permukaan laut lebih kuat dan durasi nya lebih panjang menyebabkan peningkatan NPP yang cenderung lebih tinggi dibandingkan tahun-tahun normal dan tahun La-Niña. Saat  El-Niño, angin pasat tenggara melemah menyebabkan kolam panas Pasifik bergerak ke timur sehingga terjadi penumpukkan massa di Pasifik Timur, sedangkan di Pasifik barat (termasuk wilayah Indonesia) terjadi kekosongan massa sehingga massa air dalam akan terangkat ke lapisan permukaan (termoklin menjadi lebih dangkal).
Lebih dangkalnya termoklin di bagian timur Indonesia juga di laporkan oleh  Susanto et al . (2004). Dangkalnya termoklin menyebabkan proses upwelling yang terjadi akibat bertiupnya angin timur menjadi lebih kuat. Pengaruh  ENSO paling jelas dapat terlihat pada Laut Maluku dan Laut Halmahera. Bahkan jika diamati dari hasil yang didapatkan, durasi dan intensitas upwelling di Laut Maluku cenderung sangat pendek dan lemah kecuali saat terjadinya El-Niño. Sedangkan di Laut Halmahera seperti yang sudah disebutkan di atas, wilayah ini memiliki indikasi terjadinya upwelling hanya pada saat terjadinya El-Niño. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian  yang dikemukakan Sukresno (2010) dimana pengaruh ENSO terhadap variabilitas SST di perairan Inonesia, memiliki korelasi yang paling tinggi di Laut Maluku.
Tabel 2. Oceanic Niño Index (ONI)  dari anomali sea surface temperatur (SST) pada wilayah Niño 3.4 (Sumber: http://www.cpc.ncep.noaa.gov/.).
Year DJF JFM FMA MAM AMJ MJJ JJA JAS ASO SON OND NDJ 2000 -1.6 -1.4 -1.0 -0.8 -0.6 -0.5 -0.4 -0.4 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 2001 -0.6 -0.5 -0.4 -0.2 -0.1 -0.1 -0.2 -0.2 -0.1 0.0 -0.1 -0.1 2002 -0.1 -0.1 -0.2 -0.4 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.3 1.5 1.4 2003 1.2 0.9 0.5 0.1 -0.1 0.1 0.4 0.5 0.6 0.5 0.6 0.4 2004 0.4 0.3 0.2 0.2 0.3 0.5 0.7 0.8 0.9 0.8 0.8 0.8 2005 0.7 0.5 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.3 0.2 -0.1 -0.4 -0.7 2006 -0.7 -0.6 -0.4 -0.1 0.1 0.2 0.3 0.5 0.6 0.9 1.1 1.1 2007 0.8 0.4 0.1 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 -0.4 -0.7 -1.0 -1.1 -1.3
Keterangan: Merah (El-Niño), biru (La-Niña), dan hitam (normal)
Gambar 8.  Rata-rata tahunan produktivitas primer bersih di tiap lokasi pengamatan (2000-2007).
Dengan melihat nilai rata-rata tahunan NPP pada ke enam lokasi di atas (Gambar  8.), dapat dikatakan bahwa dengan adanya fenomena upwelling di perairan-perairan tersebut telah menjamin tingkat produktivitas di perairan tersebut. Baik dengan adanya ENSO dan dipole mode ataupun tidak,  secara normal rata- rata produktivitas di perairan-perairan tersebut cukup tinggi. Fenomena- fenomena tersebut hanya akan mempengaruhi intensitas dan durasi upwelling , sehingga tingkat  produktivitas perairan akan berubah, namun tidak drastis.

## IV.   KESIMPULAN
Berdasarkan perhitungan dengan metode CbPM diperoleh rata-rata
produktivitas primer bersih (NPP)  di perairan Indonesia tahun 2000–2007 berkisar antara 640–1070 mgCm -2 per hari.  Dimana terjadi peningkatan rata-rata NPP  pada bulan Juni sampai September tiap tahunnya (740–1070 mgCm -2 per hari), yang berkaitan dengan terjadinya proses upwelling di beberapa wilayah perairan Indonesia.
Lokasi dengan durasi upwelling lebih panjang berkisar antara 3-4  bulan dan intensitas lebih tinggi dengan penurunan temperatur mencapai 2 o C di bawah rata-rata normal yang terjadi di selatan Jawa Timur sampai NTT dan Laut Banda, menghasilkan rata-rata NPP yang lebih tinggi dibandingkan lokasi lainnya. Dari ketiga lokasi yang diduga upwelling , Teluk Bone dan Laut Maluku menunjukkan terjadinya upwelling setiap
musim timur dengan durasi 2–3 bulan dan dengan penurunan temperatur berkisar 0,5–1,8 o C di bawah rata-rata selama tahun pengamatan. Namun di Laut Halmahera tidak ditemukan terjadinya upwelling, kecuali pada saat terjadinya El-Niño.
Fenomena El-Niño dan dipole mode positif yang terjadi di perairan Indonesia umumnya menyebabkan durasi upwelling
yang lebih lama dan intensitas upwelling meningkat
(penurunan temperatur permukaan lebih rendah) sehingga menghasilkan produktivitas yang lebih tinggi dibandingkan tahun-tahun normal. Walaupun demikian, baik  dengan adanya ENSO dan dipole mode ataupun tidak, rata-rata produktivitas di perairan-perairan tersebut cukup baik, yaitu dengan nilai rata-rata NPP perairan diatas 400 mgCm -2 per hari.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penelitian ini didanai oleh Direktorat Pendidikan Tinggi (DIKTI) melalui program  Hibah Bersaing tahun anggaran 2011 dengan judul “Potensi Perairan Laut Indonesia dalam Penyerapan CO 2 dari Atmosfer sebagai Salah Satu Faktor Pengontrol Perubahan Iklim”

## DAFTAR PUSTAKA
Behrenfeld, M.J., E.  Boss., D.A. Siegel., and D.M. Shea. 2005. Carbon-based ocean productivity and phyto- plankton physiology from space.
Global Biogeochemical Cycles , 19:1-14.
Gordon, A.L. and  R.D. Susanto.  2001. Banda  sea surface-layer divergence.
Ocean Dynamics J. : 52:2-10.
Hernawan, E., dan  K. Komalaningsih. 2008. Karakteristik indian ocean dipole mode di Samudera Hindia hubungannya dengan perilaku curah hujan di kawasan Sumatera  Barat
berbasis analisis mother wavelet. J. Sains Dirgantara , 5(2):109-129.
Kemili, P. 2011. Estimasi  produktivitas primer di perairan Indonesia menggunakan metode carbon-based production model. Tugas akhir.
Program Studi Oseanografi. Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian. Institut Teknologi Bandung.
Levinton, J.S. 2009.  Marine  biology: function, biodioversity, ecology.  3 th ed. Oxford. New York. 225-276pp. Nontji, A.  1993.  Laut  nusantara. Penerbit Djambatan. Jakarta. 79-84pp. Putri, M.R. 2005. Study of ocean climate variability (1959-2002) in the
Eastern Indian Ocean, Java Sea  and Sunda Strait  using  the HAMburg shelf ocean model. Disertasi. Hamburg University.
Siswanto and Suratno, 2008. Seasonal pattern of wind induced upwelling over  Java-Bali  sea waters and surrounding area, International J. of Remote Sensing and Earth Science,
5:46-56.
Suciaty, F., M.R. Putri, dan I.M.
Radjawanne. 2008. Identifikasi upwelling menggunakan produk- tivitas primer di perairan Indonesia bagian timur. Prosiding SEMNASKAN UGM, Yogyakarta, 26 Juli 2008.
Sukresno, B. 2010. Empirical orthogonal functions (EOF) analysis  of SST variability  in Indonesian water concerning with ENSO and IOD. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences : XXXVIII, Kyoto Japan 2010.
Susanto, R.L.  and Marra. 2005. Effect of the 1997/98 El  Niño on chlorophyll a variability  along the southern coasts of Java and Sumatra,
Oceanography , 18(4):124-127.
Susanto, R.D., A.L. Gordon, and Q. Zheng. 2004. Upwelling within the Indonesian  Seas  and its relation to ENSO and Monsoon.  Columbia University. Vinayachandrana,  P.N.,  S.  Iizuka,  and  T. Yamagata. 2002. Indian Ocean dipole mode events in an ocean general circulation model. Deep-Sea Research II, 49:1573–1596. Wyrtki, K. 1961.  The physical
oceanography of  south east Asian waters. Naga Report Vol.  2. University California Press., La Jolla, California. 195p.