Studi Pola Arus untuk Mengkaji Fenomena Suhu Dingin di Perairan Alor-kecil
Rahmadiana Andini 1 *, Anindya Wirasatriya 1 , Muhammad Zainuri 1 , Kunarso 1 , Aris Ismanto 1 dan Jahved Ferianto Maro 2
1 Departemen Oseanografi, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,Universitas Diponegoro Jl. Prof. Soedarto. SH Tembalang Tlp. / Fax (024)7474698 Semarang 50275
2 Departement Perikanan, Fakultas Agrikultur dan Perikanan, Universitas Tribuana Kalabahi, Alor Welai Timur, Teluk Mutiara, Kabupaten Alor, Nusa Tenggara Timur
Email: *rahmadianaandini@gmail.com
Abstrak
Alor-kecil merupakan sebuah desa yang berada di pesisir pantai di Kecamatan Alor Barat Laut, Kabupaten Alor, Provinsi  Nusa  Tenggara  Timur.  Perairan  Alor-kecil  memiliki  potensi  taman  laut  yang  indah (Lau,2019). Perairan di sekitar Pulau Alor-kecil tidak hanya cantik tapi juga memiliki keunikan dari  fenomena alam yaitu di  perairan Alor-kecil  terjadi fenomena yang disebut  suhu dingin di Selat Kumbang, yang terletak antara Desa Alor Kecil dan Pulau Kepa. Salah satu parameter perairan yang penting untuk diteliti dan mempunyai pengaruh cukup tinggi  terhadap  parameter  lainnya  adalah  arus  laut  .  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pola  arus  di  Perairan Alor-kecil dan kaitannya dengan fenomena suhu dingin.  Metode penelitian yang dilakukan terdiri dari  pengumpulan data primer, data sekunder dan pengolahan data. Data yang diolah berupa data arus, pasang surut, batimetri, suhu, dan data  angin.  Hasil  data  lapangan  dan  hasil  model  menggunakan  MIKE  21  menunjukkan  bahwa  Perairan  Alor-kecil didominasi  arus pasang surut  dengan arah arus cenderung bolak-balik. Nilai formzahl  sebesar 0,52 mengindikasikan adanya tipe pasang surut campuran condong ke harian ganda. Hasil pemodelan hidrodinamika menunjukkan kecepatan arus berkisar antara 0,2 – 0,4 m/s pada saat pasang. Pada saat pasang menuju surut kecepatannya berkisar 0,66 – 1,33 m/s.  Pada  saat  surut  kecepatannya  berkisar  antara  0,08  –  0,2  m/s  dan  pada  saat  pasang  menuju  surut  kecepatannya berkisar antara 0,66 - 1,33 m/s. Pergerakan arus cenderung bolak-balik berdasarkan kondisi yaitu saat pasang dan saat surut. Ketika pasang arusnya bergerak ke arah selatan, dan ketika surut bergerak ke arah utara. Fenomena suhu dingin terjadi saat kondisi surut menuju pasang, sehingga dapat diperkirakan bahwa sumber air dingin tersebut berada pada sebelah selatan pulau, karena pola arus saat surut menuju pasang adalah ke utara. Fenomena suhu dingin di Perairan Alor-kecil diduga merupakan fenomena upwelling.
Kata kunci : Pola Arus, Fenomena Suhu Dingin, Perairan Alor-kecil, MIKE 21

## Abstract
Alor-kecil is a village located on the coast in Northwest Alor District, Alor Regency, East Nusa Tenggara Province. Alor-kecil waters have the potential for a beautiful  marine park Based on information from the Alor Tourism Office (2019) the waters around Alor-kecil Island are not only beautiful but also have a unique natural phenomenon, in the Alor-small  waters  a  phenomenon  called  cold  temperatures  occurs  in  the  Kumbang  Strait,  which is  located  between Alor-kecil Village and the Kepa Island. One of the water parameters that is important to study and has a high enough influence on other parameters is ocean currents The research method consists of primary data collection, secondary data collection and data processing. The data processed are currents, tides, bathymetry, temperature, and wind data. The results of the field data and the model results show that the Alor-kecil waters are dominated by tidal currents with the direction of the currents tending to be alternating. The formzahl value of 0.52 indicates a mixed tidal type that tends to double daily. The results of the hydrodynamic modeling show that the current velocity ranges from 0.2 to 0.4 m/s at high tide. At the time of high tide towards low tide the speed ranges from 0.66 – 1.33 m/s. At low tide the speed ranges from 0.08 – 0.2 m/s and at low tide the speed ranges from 0.66 – 1.33 m/s. Current movement tends to go back and forth based on conditions, namely at high tide and low tide. At high tide the current moves southward, and at low tide it moves north. The phenomenon of cold temperatures occurs when conditions recede towards high tide, so it can be estimated that the cold water source is in the south of the island, because the current pattern at low tide towards high tide is to the north. The phenomenon of cold temperatures in Alor- Kecil waters is thought to be an upwelling phenomenon. Keywords : Current Pattern, Cold Temperature Phenomenon, Alor-kecil Waters, MIKE 21

## PENDAHULUAN
Alor-kecil merupakan  sebuah  desa  yang  berada  di  pesisir  pantai  di Kecamatan  Alor  Barat Laut, Kabupaten Alor, Provinsi  Nusa  Tenggara  Timur, Indonesia.  Potensi  yang  terdapat  di  Alor-kecil sangat beraneka ragam dan dapat dikembangkan sebagai daya tarik wisata. Perairan Alor-kecil memiliki potensi  taman  laut  yang  indah  (Lau,2019).  Berdasarkan  informasi  dari  Dinas  Pariwisata  Alor  (2019) perairan di sekitar Pulau Alor-kecil tidak hanya cantik tapi juga memiliki keunikan dari fenomena alam yaitu di perairan Alor-kecil  terjadi fenomena yang disebut suhu dingin di Selat Kumbang, yang terletak antara Desa Alor Kecil dan Pulau Kepa. Air bersuhu dingin bergerak melalui perairan tersebut selama 2-3 hari  berturut-turut  selama  dengan  durasi  kurang  lebih  1  jam.  Fenomena  ini  ditandai  dengan  datangnya gerombolan ikan ke pinggir pantai dan pergerakan lumba-lumba dan burung pemakan ikan secara besar- besaran. Ikan-ikan terdampar yang jumlahnya terbilang banyak akan ditangkap masyarakat menggunakan alat-alat sederhana, seperti serok bahkan gayung. Berdasarkan hasil wawancara yang kami lakukan pada 8 Agustus 2020 pada beberapa  penduduk  lokal  Perairan  Alor-kecil,  fenomena  suhu dingin  tidak  memiliki siklus yang tetap. Salah seorang narasumber  yang bernama Arsad (60 tahun) berprofesi sebagai nelayan mengatakan bahwa saat fenomena itu terjadi air menjadi sedingin es, ditandai dengan arus yang kencang, dan  terjadi  3x  dalam  setahun  yaitu  pada  bulan  Januari,  Maret,  dan  Oktober.  Sedangkan  berdasarkan narasumber  lain  yaitu  Bapak  Latif  (67  tahun)  berprofesi  sebagai  nelayan,  fenomena  ini  terjadi  3-4  kali dalam setahun yaitu bulan Agustus, September, Oktober, November.
Salah  satu  parameter  perairan  yang  penting  untuk  diteliti  dan  mempunyai  pengaruh  cukup  tinggi terhadap parameter lainnya adalah arus laut (Rochaddi et al 2017). Fenomena suhu dingin yang terjadi di Perairan Alor-kecil kemungkinan terkait dengan karakteristik arus laut di wilayah tersebut. Arus laut dapat diartikan sebagai sirkulasi massa air dari satu tempat ke tempat yang lain (Ismunarti dan Rochaddi,2013). Beberapa hal yang mempengaruhi pergerakan arus antara lain arah angin, perbedaan densitas air, perbedaan tekanan air, arus permukaan, dan topografi dasar laut (Kim et al., 2017). Secara  umum, karakteristik arus laut di perairan Indonesia dipengaruhi oleh angin dan pasang surut (Sugianto dan Agus, 2012). Di perairan semi tertutup dan sempit seperti teluk dan selat, pasang surut merupakan gaya penggerak utama sirkulasi massa air (Dahuri et al., 2013). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa pola arus di Perairan Alor-kecil pada musim Timur yang diwakilkan pada bulan Agustus untuk mendukung kajian fenomena suhu dingin. Belum tersedianya data mengenai kondisi arus di Perairan Alor-kecil ini, menjadikan kajian pada lokasi penelitian dirasa perlu untuk dilakukan
.

## MATERI DAN METODE
Penelitian  ini  dilakukan  di  Perairan  Alor-kecil,  NTT  (Gambar  1).  Materi  yang  digunakan  dalam penelitian ini meliputi data lapangan (data primer) dan data pendukung dari instansi terkait (data sekunder). Data primer meliputi pengukuran arus, pasut, dan batimetri yang dilakukan selama 3 hari dari tanggal 8 – 10 Agustus 2020. Data primer tersebut digunakan untuk masukan simulasi dan sebagai data verifikasi untuk hasil modelling agar dapat diketahui pola arus yang terjadi di daerah penelitian. Data real time pasang surut bulan Agustus 2020 dari BIG juga digunakan untuk mendapatkan elevasi pasang surut. Untuk mendapatkan hasil  yang  maksimal  maka  dalam  penelitian  ini  juga  memerlukan  data  sekunder  untuk  mengetahui pemahaman  tentang  kondisi  daerah  penelitian  secara  regional.  Data  sekunder  yang  digunakan  dalam penelitian ini adalah data angin bulan Agustus 2020 ERA-5.
Penelitian ini menggunakan metode kuantitatif. Menurut Sugiyono (2009) metode kuantitatif disebut metode  ilmiah  ( scientific )  karena  memenuhi  kaidah  kaidah  ilmiah  yaitu  konkrit  atau  empiris,  obyektif, terukur,  rasional  dan  sistematis.  Metode  ini  menggunakan  angka-angka  dan  analisis  umumnya menggunakan  statistik.  Penggunaan  metode  kuantitatif  dalam  proses  pengolahan  data  bertujuan  untuk mengetahui hubungan antar variabel yang diteliti untuk mendapatkan kesimpulan dari objek yang diteliti. Pelaksanaan  penelitian  ini  terbagi  dalam  tiga  tahap,  yakni  tahap  awal  berupa  tahap  persiapan  dan pengambilan data, tahap pengolahan dan analisa data, serta tahap akhir yang meliputi verifikasi data dan pengambilan kesimpulan.
Pengukuran  arus  laut  dilakukan  dengan  menggunakan Current  meter  FLOWATCH  FL-03 yang mengukur di posisi tertentu dan kedalaman tertentu yaitu pada kedalaman 5 m yang dilakukan tiap 1 jam selama 3 x 24 jam (8-10 Agustus 2020) dengan lokasi pengukuran terletak di 8 o 16’ 10.98”S dan 124 o 24’ 25.64”E. Hasil dari pengukuran tersebut didapatkan besar dan arah arus total yang diuraikan komponennya menjadi komponen U (sumbu x) dan V (sumbu y) untuk kemudian di plotting kedalam beberapa grafik yang  disebut  dengan scatterplot dan  grafik  hasil  analisis  data  arus  lapangan  dalam  menggambarkan keadaan pola arus. Data pasang surut yang digunakan dalam penelitian ini adalah data perekaman pasang surut menggunakan Logger Pasut yang terpasang di titik 8 o 16’10.98”S dan 124 o 24’ 25.64”E  dan nilai elevasi air laut diperoleh dengan acuan BIG pada stasiun pengamatan di Kalabahi Kepulauan Alor, NTT. Perekaman pasang surut ini didapatkan data untuk setiap interval 1 jam. Pengambilan data batimetri survei lapangan  dilakukan  dengan  menggunakan Singlebeam  Echosounder dan  juga  peta  batimetri  BATNAS. Kedua  data  tersebut  akan  diolah  menggunakan  perangkat  lunak  ArcGIS  dan  disimpan  dalam  bentuk ekstensi .xyz. Data angin yang dikumpukan dalam penelitian ini adalah data reanalysis dari ERA-5. Data model  angin  ini  telah  tervalidasi  oleh  data  lapangan  untuk  mendapatkan  data  beresolusi  tinggi  (0,25 o x 0,25 o ).
Pemodelan  matematik  yang  digunakan  adalah  model  2  dimensi  horizontal  dengan  penerapan  model MIKE 21 Flow Model FM, Hydrodinamic Module . Persamaan matematik berdasarkan integrasi persamaan kontinuitas  dan  persamaan  momentum  yang  dirata  ratakan  terhadap  kedalaman.  Pemodelan  dilakukan dalam 4 kondisi, yaitu pada saat kondisi pasang tertinggi, surut terendah, pasang menuju surut dan surut menuju  pasang.  Verifikasi  hasil  model  dilakukan  dengan  membandingan  nilai  model  dengan  nilai pengukuran  yang  bertujuan  mengetahui  besar  kesalahan  model.  Pada  penelitian  ini  verifikasi  model menggunakan Root  Mean  Square  Error (RMSE) observations  standard  deviation  ratio (RSR)  dengan persamaan berikut :
RSR = [ √∑ 𝑛 𝑖=1 (𝑦𝑖 𝑜𝑏𝑠 −𝑦𝑖 𝑠𝑖𝑚 ) 2 √∑ 𝑛 𝑖=1 (𝑦𝑖 𝑜𝑏𝑠 −𝑦𝑖 𝑚𝑒𝑎𝑛 ) 2 ] (Moriasi et al., 2007)
dengan yi obs adalah data hasil pengukuran, yi sim adalah data hasil simulasi dan yi mean adalah nilai rata rata hasil pengukuran. Perhitungan RSR memiliki klasifikasi seperti Sangat Baik jika bernilai 0 – 0,5; Baik jika bernilai 0,5 – 0,6; Cukup jika bernilai 0,6 – 0,7 dan Tidak baik jika bernilai > 0,7

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil pengukuran arus lapangan di Perairan Alor-kecil, NTT didapatkan hasil kecepatan arus pada kedalaman permukaan berkisar antara 0,028  – 0,58 m/s dengan kecepatan rata-rata 0,235 m/s. Nilai arus pengukuran lapangan digunakan untuk melihat arah dan kecepatan dominan dengan membuat current  rose  (Gambar  2a),  dimana  current  rose  menunjukan  bahwa  pergerakan  arus  permukaan  laut dominan bergerak ke timur laut dan barat daya. Sedangkan Scatter plot digunakan untuk mempresentasikan sebaran kecepatan dan arah arus laut melalui kecepatan arus  pada arah timur – barat (komponen U) dan kecepatan arus pada arah utara-selatan (komponen V) (Gambar 2b).
.
(a) (b)
Gambar 2. Current rose (a) dan Scatter plot (b)
Karakteristik arus di Perairan Alor-kecil (Gambar 3) bertujuan untuk mengetahui jenis arus pada suatu kondisi  perairan.  Grafik  karakteristik  arus  terdiri  dari  arus  pengukuran  (grafik  merah)  ,  arus  astronomi (grafik  biru)  dan  arus  residu  (grafik  hijau).  Didapatkan  hasil  fluktuasi  kecepatan  arus  data  lapangan memiliki pola yang hampir sama dengan data astronomic (arus pasang surut). Sehingga dapat dikatakan bahwa arus yang mendominansi pada Perairan Alor-kecil adalah arus pasang surut.
Gambar 3. Grafik Karakteristik Arus Laut Perairan Alor-kecil, NTT
Analisis harmonik komponen pasang surut dilakukkan dengan metode admilarty untuk mendapatkan nilai  amplitudo  dan  fase  dari  komponen  pasang  surut.  Pengolahan  data  pasang  surut  dilakukan  dengan menggunakan metode  admilarty  dan  didapatkan  nilai  Formzahl  sebesar  0,52  (Gambar  4).  Nilai  tersebut menunjukan bahwa tipe pasang surut di Perairan Tapaktuan adalah campuran condong ke harian ganda.
Nilai elevasi muka air tertinggi, Highest High Water Level (HHWL) adalah 321 cm, muka air terendah, Lowest Low Water Level (LLWL) -16,3cm dan tinggi muka air rata rata, Mean Sea Level (MSL) sebesar 152 cm.
Gambar 4. Grafik Pasang Surut Perairan Alor-kecil, NTT
Berdasarkan hasil pengolahan data menunjukkan bahwa  arus di Perairan Alor-kecil didominasi oleh arus  pasang  surut,  terlihat  dari  grafik  pemisah  arus  yang  didapat  dari World  Current dimana  arus pengukuran  memiliki  pola  yang  mendekati  grafik astronomic (arus  pasang  surut).  Pada  penyajian  data dengan scatter plot komponen u dan v arus juga berbentuk elips sebagai ciri dari arus pasang surut dimana gerak pola arus secara eliptikal maka arus di perairan tersebut didominasi oleh arus pasut karena mengikuti siklus pasang surut sesuai dengan letak lintang, arus pasut akan bergerak secara kontinyu dengan arah yang berubah secara bertolak belakang atau pergerakan arus terjadi cenderung bersifat bolak-balik pada interval waktu tertentu. Menurut Brown (1989) arah arus pasang surut cenderung bergerak bolak balik, dengan arah arus saat pasang berkebalikan pada saat surut. Adanya pergerakan arus tersebut diakibatkan oleh adanya perbedaan  elevasi  muka  air  laut  karena  gaya  tarik  bulan  dan  matahari  yang  mengakibatkan  terjadinya perbedaan tekanan hidrostatik antara satu tempat dengan tempat yang lainnya, dimana elevasi yang tinggi mempunyai  tekanan  hidrostatik  yang  lebih  besar  dibandingankan  dengan  elevasi  yang  lebih  rendah. Perbedaan  tekanan  yang bekerja  pada  permukaan  horizontal  ini  akan  mengakibatkan gaya  yang  disebut dengan  gaya  gradient  tekanan,  dimana  gaya  ini  akan  mengakibatkan  massa  air  mengalami  perpindahan yaitu bergerak dari tekanan yang tinggi ke tekanan yang rendah.
Fenomena  suhu  dingin  di  Perairan  Alor-kecil  diduga  merupakan  fenomena upwelling. Menurut Yuhendrasmiko et al., 2016, upwelling merupakan proses terangkatnya massa air dari dasar perairan yang memiliki suhu dingin dan kaya akan zat hara ke permukaan. Mekanisme upwelling tersebut diduga karena pergerakan massa air (arus) dari arah selatan membawa massa air dingin dari dasar perairan dan terbawa oleh  arus  pasang  surut  menuju  selat  Kumbang  atau  Perairan  Alor-kecil.  Menurut  Raharjo  dan  Saputra (2017), kondisi morfologi dasar laut dari suatu perairan khususnya di selat dapat mempengaruhi kecepatan arus  laut.  Fenomena  suhu  dingin  ini  terjadi  kemungkinan  karena  perbedaan  kedalaman  antara  laut  yang berada  pada  sebelah  selatan  pulau  tersebut  yaitu  Samudera  Hindia  dengan  Laut  Sawu.  Massa  air  yang begitu  besar  dan  densitas  berbeda  dengan  permukaan  kemudian  terbawa  dengan  arus  pasang  surut memasuki Perairan Alor-kecil membawa air dingin. Menurut Aziz (2006) arus yang gaya pembangkitnya pasang surut sangat dominan dalam proses sirkulasi air laut di perairan pantai. Arus pasang surut pada saat pasang mentransporkan air dari laut menuju perairan pantai, dan pada saat surut mentransporkan air dari perairan pantai ke laut lepas.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  Kajian  Pola  Arus  di  Perairan  Alor-kecil  dan  Kaitannya  dengan Fenomena Suhu Dingin didapatkan hasil kecepatan arus pada kedalaman permukaan berkisar antara 0,028 –  0,58  m/s  dengan  kecepatan  rata-rata  0,235  m/s.  Pergerakan  arus  cenderung  bolak-balik  berdasarkan kondisi yaitu saat pasang dan saat surut. Fenomena suhu dingin di Perairan Alor-kecil diduga fenomena upwelling .  Mekanisme upwelling tersebut  diduga  karena  pergerakan  massa  air  (arus)  dari  arah  selatan membawa massa air dingin dari dasar perairan dan terbawa oleh arus pasang surut menuju selat Kumbang atau Perairan Alor-kecil.

## DAFTAR PUSTAKA
Hadi, S. dan I. M. Radjawane. 2009. Arus Laut . Institut Teknologi Bandung (ITB), Bandung.
Ismanto, Aris , D. H. Ismunarti, D. N. Sugianto, S. Maisyarah, P.Subardjo, A. A. Suryoputro, H. Siagian. 2019. The Potential of Ocean Current as Electrical Power  Sources Alternatives  in Karimunjawa Islands Indonesia. Advances in Science, Technology and Engineering Systems Journal , 4(6):126- 133.
Ismunarti,D.H.  dan  B.  Rochaddi.  2013.  Kajian  Pola  Arus  Di  Perairan  Nusa  Tenggara  Barat  Dan Simulasinya Menggunakan Pendekatan Model Matematik. Buletin Oseanografi Marina, 4 : 1 – 11.
Lau, E. R. A. 2019. Potensi Desa Alor Kecil Sebagai Desa Wisata di Kabupaten Alor Nusa Tenggara Timur.
J. Tourism , 2(1):32-38.
Rizki, N., L. Maslukah, D. N. Sugianto, A. Wirasatriya, M. Zainuri, A. Ismanto, A. R. Purnomo, and A. D. Ningrum. 2021. Distribution of DO (Dissolved Oxygen) and BOD (Biological Oxygen Demand) in the Waters of Karimunjawa National Park Using Two-Dimensional Model Approach. IOP Conf. Series, Earth and Environmental Science 750, IOP Publishing.
Rochaddi, Baskoro., A. Ismanto, C. A. Suryono, dan S. Widada. 2021. Variasi Temporal Karakteristik Arus di Perairan Tanjung Jati, Jepara. J. Kelautan Tropis, 24(3):255-264
Surbakti,  H.  2012.  Karakteristik  Pasang  Surut  dan  Pola  Arus  di  Muara  Sungai  Musi  Sumatera  Selatan.
Jurnal Penelitian Sains. 15(1).
Sugianto, D.N., dan Agus, A.D.S., 2012.  Pola Sirkulasi Arus Laut di Perairan Pantai Provinsi Sumatera Barat. Indonesian Journal of Marine Sciences, 12(2):79-92..
Triatmodjo, B. 1999. Teknik Pantai. Beta Offset, Yogyakarta.
Yuhendrasmiko,  Randy.,  Kunarso,  dan  A.  Wirasatriya.  2016.  Identifikasi  Variabilitas  Upwelling Berdasarkan Indikator Suhu dan Klorofil-A di Selat Lombok. J. Oseanografi, Vol 5(4) : 530-537