ISSN: 1907-9931 (print), 2476-9991 (online)

## PENGARUH KONDISI OSEANOGRAFI TERHADAP PERUBAHAN IKLIM DI DAERAH PERAIRAN BATU AMPAR, KEPULAUAN RIAU

## THE EFFECT OF THE CONDITION OF THE OCEANOGRAPHY ON CLIMATE CHANGE IN THE AREA OF BATU AMPAR WATERS, RIAU ISLANDS
Muhammad Zainuddin Lubis*, Robby Darlinto Silaban*, Amanda T Siboro, Feby Angelin Garizi Siahaan, Wenang Anurogo
Program Studi Teknik Geomatika Jurusan Teknik Informatika, Politeknik Negeri Batam Jalan Ahmad Yani, Batam Centre, Batam 29461, Indonesia.
*Corresponding author e-mail: zainuddinlubis@polibatam.ac.id , captenrobby@gmail.com
Submitted: 03 Januari 2018 / Revised: 04 Januari 2018 / Accepted: 04 Januari 2018
http://doi.org/10.21107/jk.v11i2.4766

## ABSTRACT
Oceanographic  dynamics  of  the  eastern  waters  of  the  Indian  Ocean  are  influenced  by  the  complex interrelationship  between  the  remote  forcing  of  the  equatorial  parts  of  the  Indian  Ocean  and  strong local  influences.  Climate  change  is  the  long-term  change  in  weather  distribution  statistically  for  a certain  period  of  time  (mostly  in  a  decade or  more). This  phenomenon  causes  the  fluctuation  of  the precipitation  and  sea  level  rise.  The  objective  of  this  research  is  to  examine  the  climate  change condition based on oceanography parameters. Chlorophyll-a, sea surface temperature, and tide value analysis  is  done  to  observe  the  global  climate  change  in  Batu  Ampar  waters.  The  result  of  the analysis  shows  that  the  maximum  sea  level  is  at  3.1  m  with  sea  surface  temperature  ranges  from 29.5 0 C – 29.75 0 C and the sea surface data is taken from August 1st 2017 to September 1st 2017, at 00:05  to  02:55.  Thus,  the  oceanography  condition  analysis  results  in  Batu  Ampar  waters  does  not fluctuate regarding global climate change.
Keywords: Climate, Chlorophyll-a, Sea surface temperature, Tides, Batu Ampar waters

## ABSTRAK
Dinamika  oseanografi  perairan  timur  samudera  Hindia  dipengaruhi  oleh  keterkaitan  yang  kompleks antara  gaya  penggerak  jauh  (remote  forcing)  dari  bagian  ekuator  Samudera  Hindia  serta  pengaruh lokal  yang  kuat.  Perubahan  iklim  adalah  perubahan  jangka  panjang  dalam  distribusi  cuaca  yang nyata  secara  statistik  sepanjang  periode  waktu  tertentu  (biasanya  dekade  atau  lebih).  Hal  ini mengakibatkan  terjadinya  di  lapisan  atmosfer  paling  bawah,  yaitu  fluktuasi  curah  hujan  yang  tinggi dan  kenaikan  muka  laut.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  menghasilkan  kondisi  perubahan  iklim terhadap  parameter  oseanografi.  Analisis  nilai  klorofil-a,  suhu  permukaan  laut  dan  pasang  surut dilakukan  untuk  melihat  perubahan  iklim  global  di  perairan  Batu  Ampar.  Hasil  analisis  tersebut menunjukkan  bahwa  tinggi  muka  air  laut  tertinggi  yaitu  dengan  nilai  ketinggian  adalah  3,1  meter, dengan suhu permukaan laut yang berada pada kisaran 29,5 0 C - 29,75 0 C, pada waktu 00.05-02.55 (1 Agustus  2017  -  1  September  2017).  Hasil  analisis  kondisi  oseanografi  di  perairan  Batu  Ampar tidak mengalami perubahan secara fluktuatif terhadap perubahan iklim global.
Kata kunci : Iklim, Klorofil-a, Suhu permukaan laut, Pasang surut, Perairan Batu Ampar

## PENDAHULUAN
Salah  satu dampak  pemanasan  global  adalah terjadinya  perubahan  iklim  yang  berpengaruh terhadap  kondisi  ekosistem  yang  ada  di  laut (Henson,  2016),  dan  juga  pola  pergerakan angin  di  Indonesia  pada  umumnya  mengikuti pergerakan  musim  (Lubis et  al., 2017a). Setiap  musim  memiliki arah  pergerakan  angin
yang  berbeda-beda.  Pada  ekosistem  laut, parameter oseanografi seperti
Suhu Permukaan  Laut  (SPL),  klorofil-a,  pasang surut air laut dapat digunakan untuk menentukan  hubungan  kondisi  oseanografi terhadap perubahan iklim.
Klorofil  -a  merupakan  pigmen  yang  biasa disebut  faktor  penting  yang  terkandung
didalam fitoplankton dalam proses fotosintesis (Feng dan Zhu, 2012; Surya et al., 2017; Lubis et  al., 2017b).  Sedangkan  proses  fotosintesis dipengaruhi  oleh  suhu  baik  secara  langsung maupun tidak langsung. Hal ini juga diperkuat dengan  studi  yang  menunjukkan  kandungan chlorophyll  yang  ada  di  global  mengalami perubahan  beberapa  tahun  belakangan  yang dipengaruhi oleh SPL (Franz et al., 2005). Hal ini  terjadi  juga  terhadap  kondisi  pasang  surut air laut yang menunjukkan relasi terhadap nilai suhu permukaan laut (SPL) (Yoga et al., 2014; Khoirunnisa et al., 2017; Lubis dan Khoirunnisa,  2016).  Sehingga  secara  tidak langsung  kondisi  oseanografi  berhubungan dengan  perubahan  iklim  pada  area  tersebut. Pola  pergerakan  massa  air  mempengaruhi fluktuasi  variabel  oseanografi  permukaan seperti  suhu  permukaan  laut  dan  klorofil-a (Kunarso,  2011;  Hendiarti et  al., 2006).  Suhu permukaan  laut  dan  klorofil-a  merupakan  dua parameter  didalam  ilmu  oseanografi  penting yang berfungsi dalam proses peningkatan dari aspek  sumberdaya  dibidang  kelautan  dan perikanan.  Suhu  permukaan  laut  dapat digunakan sebagai indikator pendugaan lokasi upwelling , downwelling , front yang  terkait dengan  wilayah  potensial  ikan  tuna  (Setyono
dan  Harsono,  2014).  Sedangkan  pada  nilai klorofil-a  yang  berada  pada  permukaan  laut merupakan  indikator  dari  tingkat  kesuburan dan  produktivitas  untuk  suatui  perairan (Kunarso et al., 2011; Daya dan Lubis, 2017).
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menganalisis dinamika pengaruh kondisi oseanografi terhadap  perubahan  iklim  di  daerah  perairan Batu  Ampar,  Kepulauan  Riau  menggunakan data suhu permukaan laut (SPL) dan klorofil -a yang  diperoleh  dari  satelit  Terra  Modis menggunakan  data  level  3.  Penelitian  ini bertujuan  untuk  menjawab  permasalahan yang ada dilautan punggur, Batam, Kepulauan Riau  dengan  cara  melakukan  analisa  data parameter oseanografi (klorofil-a, suhu permukaan laut, anomali SPL, panoplly SPL).

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilakukan  pada  agustus  2017  di laut Punggur,Batam, Kepulauan Riau- Indonesia.  Pada  koordinat  104  °  08,7102  E dan  1°  03,2448  N  sampai  1  °  03.3977  N  dan 104  °  08,8133  E.  Lokasi  penelitian  dapat dilihat  pada  Gambar  1,  dan diagram  alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 1. Peta lokasi penelitian

## Gambar 2. Diagram alir penelitian

## a.  Klorofil -a
Penelitian  ini  dengan  lokasi  pada  daerah perairan Batu Ampar, Kepulauan Riau (Gambar  1),  memperoleh  data  klorofil  -a menggunakan  citra  satelit  Terra-MODIS  level 3  dengan  resolusi  temporal  (9  km)  dari  data tahun  2010  hingga  bulan  Agustus  2017 (selama 7 tahun). Data tersebut diperoleh dari website OceanColor Web  dari  NASA –  USA (Maritorena et al., 2002).
Citra  Terra-MODIS  yang  diolah  dengan pertimbangan  7  gambar  bebas-awan  yang dikumpulkan  setiap  tahun  hingga  Agustus 2017. Klorofil -a mempunyai suatu konsentrasi yang menggunakan persamaan sebagai berikut:
𝐶 = 𝑎 (𝑎 0 +𝑎 1 𝑅+𝑎 2 𝑅 2 +𝑎 3 𝑅 3 +𝑎 4 𝑅 4 ) 𝑎 = 0.2830 ,−2.753,1.457,0.659,−1.403
Dimana, R = log 10 ( 𝑅 𝑟𝑠 443>𝑅 𝑟𝑠 488 𝑅 𝑟𝑠 551 )
R rs adalah sensor reflektan

## b.  Suhu Permukaan Laut (SPL)
Data  Suhu  Permukaan  Laut  (SPL)  diperoleh dengan  menggunakan  citra  satelit  Terra- MODIS/NASA level 3 resolusi temporal (9 km) dari tahun 2010 hingga Agustus 2017 (selama 7  tahun). Citra  Terra-MODIS  yang  diolah dengan  pertimbangan  8  gambar  bebas-awan yang dikumpulkan setiap bulan Agustus setiap tahun.  Analisis  data  suhu  permukaan  laut adalah dilakukan dengan menggunakan
saluran thermal infrared yang terdiri atas band 10 – band 14, sehingga dengan memanfaatkan  masing-masing  band  ini  dapat dihitung  masing-masing  nilai radian dan brightness  temperature .  Untuk  memperoleh nilai radian maka digunakan persamaan, yaitu:
rad = (DN-1) * UCC band Dimana : rad = Nilai Radian ( Watts / m 2 sr m) DN = Digital number pada tiap band UCC band = Unit conversion coefficients , ( watts / meter 2 / steradian / micrometer )/ DN
Kemudian  mengubah  nilai  radian menjadi  nilai  suhu,  digunakan  persamaan berikut:
BT = 𝐶 2 𝜆𝑐𝐿𝑛( 𝐶1 𝜆𝑐5𝑟𝑎𝑑 +1) Dimana: Bt = Brightness temperature ( 0 K)
Λc = Central Wavelength (m) c1 = Konstanta (3,741775 x 10 -22 W-m 3 -µ -1 ) c2 = Konstanta (0,0143877 m- 0 K) rad
= Nilai Radian spektral (watts/
m 2 sr m)
Data  yang  diperoleh  diubah  kedalam satuan celcius dimana:
T ºCelsius = T ºKelvin - 273º
Penerapan metode algoritma pada pendugaan SPL  dilakukan  dengan  menggabungkan  ke
lima  band  inframerah  termal  tersebut  [4], dimana:
SPL = a + b10*T10 + b11*T11 + b12*T12 + b13*T13 + b14*T1 Dimana:
T10, T11, T12, T13, T14 = Brightness temperature tiap band

## HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Klorofil -a
Berdasarkan  hasil  pengolahan  data  yang diperoleh,  maka  dihasilkan bahwa  persebaran
konsentrasi  klorofil-a  tinggi  (di  atas  1  mg/m3) terjadi  pada  tahun  2011,  (diatas  2.5  mg/m3) yang  terjadi  pada  tahun  sebelumnya  sekitar  2 – 2.3 mg/m 3 . Distribusi klorofil-a yang memiliki nilai rendah terjadi pada tahun 2014 (1.1 – 1.3 mg/mg 3 ), yang terjadi pada tahun 2013 berada pada  kisaran  2.1-2.3  mg/mg 3 .  .Hasil  ini  dapat dinyatakan  sebagai  golongan  klorofil  tingkat tinggi (Ridha et al., 2013). Hal ini menunjukkan bahwa  terjadinya  perubahan  kadar  klorofil-a pada  setiap  tahun  yang  dapat  di  indikasi sebagai indikator terjadi perubahan iklim.
Tabel 1. Maksimum, minimum, dan rata - rata nilai Klorofil -a (mg m -3 ) Maximum Minimum Rata - Rata 3 (tahun 2012) 1,5 (tahun 2014) 2, 25  (’10 – ‘16) (a)
(b) (c) (d) (e) (f)
(g)
Gambar 1. Klorofil a (a=Tahun 2010, b=Tahun 2011, c=Tahun 2012, d=Tahun 2013, e=Tahun 2014, f=Tahun 2015, g=Tahun 2016)
Pada  tahun  2015  Perairan  Batu  Ampar (sekitar harbour  bay  ferry )  menunjukkan distribusi  klorofil-a  pada  kisaran  1.9-2.1 mg/mg 3 yang menunjukkan kandungan klorofil-a  pada  tahun  tersebut  berada  pada tingkat  yang  sedang.  Pada  tahun  2016  tidak terjadi  perubahan  klorofil-a  yang  secara signifikan  dari  tahun  sebelumnya,  hal  ini dibuktikan  dengan  tingkat  klorofil-a  yang berada  pada  kisaran  1,9  mg/mg 3 namun, hanya  terjadi  persebaran  yang  berbeda  dari tahun  sebelumnya  yang  dimana  klorofil-a menyebar  kewilayah  bagian  barat  kota  Batam yaitu di daerah perairan Sekupang.

## 2. Suhu Permukaan Laut (SPL)
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  didapatkan bahwa  untuk  suhu  permukaan  laut  (SPL) tertinggi  ada  pada  tahun  2013  (diatas 30,75 0 C).  Hal  ini  mengalami  peningkatan  dari tahun  sebelumnya  yaitu  pada  tahun  2012 dengan peningkatan nilai  SPL sebanyak 3 0 C.
Pada  tahun  2013  SPL  tersebar  tinggi  pada wilayah  Perairaan  Batu  Ampar  -  Pelabuhan Harbour  bay  ferry .  Indikasi  kenaikan  SPL  ini terjadi  secara  tidak  merata  dengan  kondisi suhu  permukaan  laut  (SPL)  dengan  nilai 30.5 0 C  pada  daerah  utara  kota  Batam  yaitu perairan lubuk baja- sekupang.
Tabel 2. Nilai maksimum, minimum dan rata - rata nilai SPL
Maximum Minimum Rata - Rata 30,75 (tahun 2013) 29,0 (tahun 2011) 29,79 (’10 – Agustus ’17) (a) (b)
(c) (d)
(e)                                                                      (f)
(g)
(h)
Gambar  2.  SPL  (a=Tahun  2010,  b=Tahun  2011,  c=Tahun  2012,  d=Tahun  2013,  e=Tahun  2014, f=Tahun 2015, g=Tahun 2016, h=Agustus 2017)
Kondisi  oseanografi  terjadi  pada  tahun  2014 dimana  terjadi  penurunan  nilai  SPL  menjadi kisaran  30,15 0 C  (tahun  sebelumnya  30,75 0 C). Hal ini menjadi sebuah analisa yang menunjukkan pengaruh perubahan SPL terhadap  iklim.  Pada  tahun  ini  nilai  SPL doniman  terjadi  pada  wilayah  utara  kota Batam  (Perairan  batu  ampar- Harbour  Bay Ferry )  namun  pada  wilayah  barat  Laut  kota Batam  (Lubuk  baja-Sekupang)  intensitas  SST ada  pada  kisaran  29,5 0 C.  Untuk  nilai  suhu permukaan  laut  (SPL)  terendah  terjadi  pada tahun  2011  (29 0 C)  dimana  terjadi  persebaran yang  secara  merata  untuk  wilayah  Perairan Batu  Ampar-Nongsa-Sekupang  (warna  biru
toska).  Indikasi  ini  tercatat  menurun  dari  nilai SPL  tahun  sebelumya  2010  sebesar  29,75 0 C (warna ungu).
Pada Tahun 2015 terjadi persebaran nilai SPL yang  tidak  merata.  Untuk  wilayah  Sekupang dan  Batam  kota,  suhu  SPL  berada  pada kisaran 29.2-29.5 0 C. Sementara untuk wilayah Perairan  Batu  Ampar  dan  Nongsa  berada pada  kisaran  29,05-29.0 0 C.  Peningkatan  SPL terjadi  pada  tahun  selanjutnya  2016  yang terjadi  tidak  merata  untuk  seluruh  bagian Utara  kota  Batam.  Untuk  wilayah  Sekupang- Lubuk  baja  SPL  sebesar  30.6 0 C.  Kemudian pada  daerah  Perairan  Batu  Ampar-Bengkong
tingkat  SPL  sebesar  30.4 0 C.  Sementara daerah  Nongsa,  nilai  SPL  sebesar  30 0 C. Peningkatan  SPL  dari  tahun  2015-2016 menjadi  indikator  perubahan  kondisi  iklim  di Kota Batam pada setiap tahunnya.
Selain  menggunakan  data  tersebut,  dalam studi  ini  juga  digunakan  data  SPL  Terra Modis/NASA dengan resolusi 4 km pada tahun 2000, 2004, 2007 dan 2017 sebagai perbandingan lainnya (Gambar 5).
(a) (b) (c) (d)
Gambar 3. Panoplly (a=Tahun 2000, b=Tahun 2004, c=Tahun 2007, d=Tahun 2017)
Dari  gambar  diatas  menunjukkan  bahwa    dari tahun  2000,  2004,  2007  dan  bulan  Juli  2017, nilai SPL area perairan Batu Ampar berkisar di angka  27 0 C -  31 0 C  (Gambar  5).  Hasil analisis menggunakan Anomali SPL dengan menggunakan  data  anomaly  pada  perekaman data  yaitu  tanggal  1  Agustus  2017  dan  1 September 2017. Pada bulan tersebut penyebaran  nilai  SPL  hingga  Bintan,  Wilayah
Singapura  dan  Selat  Malaka.  Pada  bulan September, persebaran SPL
Terjadi penurunan. Objek SPL pada anomaly berpindah kearah selatan Kepulauan Riau dan lebih  dominan  berada  pada  bagian  Timur Sumatera  meliputi  daerah  Bangka-Belitung, hingga  Palangkaraya.  Untuk  daerah  tersebut Anomali SPL berada pada kisaran -0,5 –0.00 0 C (Warna Biru muda) (Gambar 6).
Gambar 4. Anomali suhu permukaan laut (SPL) pada bulan  Agustus-September 2017

## KESIMPULAN DAN SARAN
Dari  hasil  penelitian  yang  dilakukan  dengan menggunakan  data  tahun  2000,  2004  dan 2007  bahwa  konsentrasi  SPL  mengalami penurunan  tidak  terlalu  signifikan  (rendah), sementara  untuk  tahun 2010  -2017  dihasilkan bahwa  Konsentrasi  SPL  mengalami  kenaikan yang  dikategorikan  sedang.  Hal  ini  dibuktikan dengan melebarnya cakupan SPL pada tahun 2010-2017.  Sedangkan  untuk  klorofil-a  pada tahun  2010-2016  mengalami  penurunan  yang Rendah.  Interval  jarak  kenaikan  SPL  setiap tahunnya  sebesar  0,5-0,75,  dan  hubungan fase  yang  berubah  tersebut  akan  berdampak pada perubahan iklim selanjutnya dan kenaikan permukaan laut menjadi bukti nyata. Berkurangnya  kadar  klorofil-a  setiap tahunnya akan  berdampak  pada  panasnya  muka  air laut,sehingga  membuat  naik  permukaan  laut dan  mengindikasikan  iklim  dengan  suhu  yang panas (Es di kutub mencair).

## DAFTAR PUSTAKA
Daya, A. P., & Lubis, M. Z. (2017). Pemetaan Parameter Oseanografi Fisik Menggunakan  Citra  Landsat  8  di Wilayah  Perairan  Nongsa  Pulau
Batam. Jurnal Integrasi, 9 (1), 09-15.
Feng, J. F., & Zhu, L. (2012). Changing trends and  relationship  between  global ocean  chlorophyll  and  sea  surface temperature. Procedia
Environmental  Sciences,  13 ,  626- 631.
Franz,  B.  A.,  Werdell,  P.  J.,  Meister,  G., Bailey,  S.  W.,  Eplee,  R.  E., Feldman,  G.  C.,  ...  &  Thomas,  D. (2005,  August).  The  continuity  of ocean  color  measurements  from SeaWiFS  to  MODIS.  In  Earth Observing Systems X (Vol. 5882, p. 58820W).  International  Society  for Optics and Photonics.
Henson,  S.  A.,  Beaulieu,  C.,  &  Lampitt,  R. (2016).  Observing  climate  change trends  in  ocean  biogeochemistry: when  and  where. Global  change biology, 22 (4), 1561-1571.
Khoirunnisa,  H.,  Lubis,  M.  Z.,  &  Anurogo,  W. (2017). The Characteristics of
Significant  Wave  Height  and  Sea Surface  Temperature  In  The  Sunda Strait.
GEOSPATIAL
INFORMATION, 1 (1).
Kunarso,  K.,  Hadi,  S.,  Ningsih,  N.  S.,  & Baskoro,  M.  S.  (2012).  Variabilitas suhu  dan  klorofil-a  di  daerah upwelling  pada  variasi  kejadian
ENSO  dan  IOD  di  perairan  selatan
Jawa sampai Timor.
ILMU KELAUTAN:  Indonesian  Journal  of Marine Sciences, 16 (3), 171-180. Lubis,  M.  Z.,  &  Khoirunnisa,  H.  (2016).
Dinamika Pantai Praikalogu di Provinsi  Nusa  Tenggara  Barat, Indonesia. Jurnal  Integrasi,  8 (2), 125-133.
Lubis,  M.  Z.,  Anurogo,  W.,  Kausarian,  H., Surya, G., & Choanji, T. (2017). Sea Surface  Temperature  and  Wind Velocity  in Batam  Waters Its
Relation  to  Indian  Ocean  Dipole (IOD). Journal of Geoscience, Engineering, Environment, and Technology, 2 (4), 255-263.
Lubis,  M.  Z.,  Daya,  A.  P.,  Suzita,  S.,  Silaban, R.  D.,  Anjani,  M.,  Perananda,  A.,  ...
&  Ghazali,  M.  (2017).  Karakteristik
Kondisi Fisik Oseanografi Menggunakan  Citra  Landsat  8  di
Laut Batam. Dinamika Maritim, 6 (1),
12-17.
Maritorena, S., Siegel, D. A., & Peterson, A. R. (2002). Optimization of a
semianalytical ocean color model for global-scale  applications. Applied Optics, 41 (15), 2705-2714.
Ridha, U., Hartoko, A., & Muskanonfola, M. R.
(2013).  Analisa  sebaran  tangkapan ikan  lemuru  (Sardinella  lemuru) berdasarkan data satelit suhu permukaan  laut  dan  klorofil-a  di perairan  Selat  Bali. Management  of Aquatic  Resources  Journal,  2 (4), 53-60.
Setyono,  H.,  &  Harsono,  G.  (2014).  Dinamika
upwelling dan downwelling berdasarkan variabilitas suhu
permukaan  laut  dan  klorofil-a  di perairan  Selatan  Jawa. Journal  of Oceanography, 3 (1), 57-66.
Surya,  G.,  Khoirunnisa,  H.,  Lubis,  M.  Z., Anurogo,  W.,  Hanafi,  A.,  Rizky,  F., ...  &  Mandala,  G.  F.  T.  (2017). Karakteristik  Suhu  Permukaan  Laut dan  Kecepatan  Angin  di  Perairan Batam Hubungannya dengan Indian Ocean  Dipole  (IOD). Dinamika Maritim, 6 (1), 1-6.
Syahdan,  M.,  Atmadipoera,  A.  S.,  Susilo,  S. B., & Gaol, J. L. (2014). Variability of surface chlorophyll-a in the Makassar Strait –Java Sea, Indonesia. International J. of
Sciences: Basic and Applied Research (IJSBAR), 14 (2), 103-116. Yoga,  B.,  Bima,  R.,  Setyono,  H.,  &  Harsono, G.  (2014).  Dinamika  Upwelling  dan Downwelling Berdasarkan
Variabilitas  Suhu  Permukaan  Laut dan  Klorofil-A  di  Perairan  Selatan
Jawa. Jurnal  Oseanografi,  3 (1),  57-
66.