Oseanografi
Oseanografi (gabungan kata Yunani ὠκεανός yang berarti "samudra" dan γράφω yang berarti "menulis"), juga disebut oseanologi atau ilmu kelautan, adalah cabang ilmu Bumi yang mempelajari samudra atau lautan. Ilmu ini mencakup berbagai topik seperti organisme laut dan dinamika ekosistem; arus samudra, gelombang, dan dinamika cairan geofisika; tektonik lempeng dan geologi dasar laut, dan arus berbagai zat kimia dan fisika di dalam lautan dan perbatasannya. Topik-topik yang beragam ini menggambarkan berbagai macam disiplin ilmu yang digabungkan para oseanograf untuk memperdalam pengetahuan akan lautan dunia dan memahami proses di dalamnya, yaitu astronomi, biologi, kimia, klimatologi, geografi, geologi, hidrologi, meteorologi, dan fisika. Paleoseanografi mempelajari sejarah lautan dalam artian sejarah geologinya.
Manusia pertama kali memperoleh ilmu mengenai gelombang dan arus laut serta samudra pada zaman prasejarah. Pengamatan terhadap pasang laut dicatat oleh Aristoteles dan Strabo. Awal penjelajahan samudra hanyalah untuk kartografi dan terbatas pada permukaannya saja dan hewan-hewan yang terjaring oleh nelayan, meski pada masa itu pengukuran kedalaman laut menggunakan timah sudah dilakukan.
Meski Juan Ponce de León pada tahun 1513 merupakan orang yang pertama kali mengidentifikasi keberadaan Arus Teluk yang dikenal baik oleh para pelaut, justru Benjamin Franklin yang melakukan studi ilmiah pertama mengenai arus ini dan memberi nama "Arus Teluk". Franklin mengukur suhu air pada beberapa pelayarannya melintasi Atlantik dan secara tepat menjelaskan sebab Arus Teluk. Franklin dan Timothy Folger menerbitkan peta Arus Teluk pertama pada tahun 1769-1770.
Ketika Louis Antoine de Bougainville (berlayar antara 1766 dan 1769) dan James Cook (berlayar sejak 1768 sampai 1779) melakukan penjelajahan mereka di Pasifik Selatan, informasi mengenai samudra itu sendiri membentuk bagian dari laporan-laporan mereka. James Rennell menulis buku tes ilmiah pertama mengenai arus di samudra Atlantik dan Hindia pada akhir abad ke-18 dan awal abad ke-19.
Sir James Clark Ross melakukan penggaungan modern pertama di laut dalam pada tahun 1840, dan Charles Darwin menerbitkan karya ilmiah mengenai terumbu dan pembentukan atol sebagai hasil dari Pelayaran Kedua HMS Beagle pada tahun 1831-6. Robert FitzRoy menerbitkan empat volume laporan mengenai tiga pelayaran "Beagle". Tahun 1841–1842, Edward Forbes melakukan pengerukan di Laut Aegean yang menghasilkan penemuan ekologi laut.
Pengawas pertama Observatorium Angkatan Laut Amerika Serikat (1842–1861), Matthew Fontaine Maury menghabiskan waktunya untuk mempelajari meteorologi laut, navigasi, dan memetakan angin serta arus yang kuat. Bukunya tahun 1855, "Physical Geography of the Sea", adalah salah satu karya penelitian komprehensif pertama mengenai oseanografi. Banyak negara yang mengirimkan hasil penelitian oseanografi ke Maury di Observatorium Angkatan Laut, di mana ia dan rekannya menilai informasi tersebut dan menyebarkan hasilnya ke seluruh dunia.
Lembah curam di balik landas kontinen ditemukan tahun 1849. Peletakan kabel telegraf transatlantik pertama berhasil dilakukan pada Agustus 1858 yang membenarkan keberadaan pegunungan tengah samudra atau "plato telegraf" bawah laut. Setelah pertengahan abad ke-19, para ilmuwan mulai memproses berbagai informasi baru mengenai botani dan zoologi darat.
Tahun 1871, dengan rekomendasi dari Royal Society di London, pemerintah Britania Raya mendanai sebuah ekspedisi untuk menjelajahi samudra dunia dan melakukan penyelidikan ilmiah. Dengan bantuan dana tersebut, Charles Wyville Thompson dan Sir John Murray dari Skotlandia meluncurkan Ekspedisi Challenger (1872–1876). Hasilnya diterbitkan dalam 50 volume yang mencakup aspek biologi, fisika dan geologi. 4.417 spesies baru ditemukan.
Bangsa-bangsa Eropa dan Amerika yang lain juga mengirim ekspedisi ilmiah, termasuk para individu dan institusi swasta. Kapal khusus oseanografi pertama, "Albatros", dibangun tahun 1882.
Tahun 1893, Fridtjof Nansen membiarkan kapalnya "Fram" membeku di lautan es Arktik. Hasilnya, ia mampu memperoleh data oseanografi serta meteorologi dan astronomi.
Antara tahun 1907 sampai 1911, Otto Krümmel menerbitkan "Handbuch der Ozeanographie" yang mempengaruhi minat masyarakat umum terhadap oseanografi. Ekspedisi Atlantik Utara tahun 1910 selama empat bulan yang dipimpin Sir John Murray dan Johan Hjort merupakan proyek penelitian oseanografi dan zoologi laut paling ambisius pada masa itu, dan mendorong terbitnya buku klasik "The Depths of the Ocean" pada tahun 1912.
Pengukuran kedalaman laut akustik pertama dilakukan tahun 1914. Antara 1925 dan 1927, ekspedisi "Meteor" menghasilkan 70.000 pengukuran kedalaman lautan menggunakan pemancar gaung ketika menyelidiki Pegunungan Atlantik Tengah. Pegunungan Global Raya yang membentang sepanjang Pegunungan Atlantik Tengah ditemukan oleh Maurice Ewing dan Bruce Heezen tahun 1953, sementara untaian pegunungan di bawah Arktik ditemukan tahun 1954 oleh Arctic Institute of the USSR. Teori penyebaran dasar laut muncul pada tahun 1960 dan dicetuskan oleh Harry Hammond Hess. Proyek Pengeboran Samudra dimulai tahun 1966. Ventilasi laut dalam ditemukan tahun 1977 oleh John Corlis dan Robert Ballard menggunakan kapal selam "Alvin".
Pada 1950-an, Auguste Piccard menemukan batiskap dan menggunakan "Trieste" untuk menyelidiki kedalaman lautan. Kapal selam nuklir Nautilus melakukan perjalanan pertamanya di bawah es menuju Kutub Utara pada 1958. Pada 1962, FLIP (Floating Instrument Platform), sebuah pelampung spar setinggi 355 kaki diapungkan untuk pertama kalinya.
Kemudian, pada 1966, Kongres AS membentuk "National Council for Marine Resources and Engineering Development". NOAA ditugaskan menjelajahi dan mempelajari segala aspek oseanografi di Amerika Serikat. Kongres juga membentuk National Science Foundation untuk menghadiahkan dana "Sea Grant College" kepada para peneliti multi-disiplin dalam bidang oseanografi.
Sejak 1970-an, telah muncul berbagai tekanan penerapan komputer berskala besar terhadap oseanografi agar prediksi numerik kondisi lautan dapat dilakukan dan menjadi bagian dari prediksi perubahan lingkungan secara keseluruhan. Sebuah jaringan pelampung oseanografi diapungkan di Pasifik untuk memudahkan peramalan peristiwa-peristiwa akibat El Niño.
Pada 1990, World Ocean Circulation Experiment (WOCE) dilaksanakan yang berlangsung hingga 2002. Data pemetaan dasar laut Geosat mulai tersedia pada tahun 1995.
Dalam penelitian beberapa tahun terakhir telah mengembangkan bidang pengetahuan tertentu tentang pengasaman laut, oceanic heat content, arus laut, ENSO, pemetaan endapan metana klarat, siklus karbon, erosi pantai, pelapukan, umpan balik iklim sebagai akibat interaksi perubahan iklim.
Tahun 1942, Sverdrup dan Fleming menerbitkan "The Ocean" yang menjadi karya ilmiah terkenal. "The Sea" (tiga volume yang membahas oseanografi gisik, air laut dan geologi) disunting oleh M. N. Hill dan diterbitkan tahun 1962, sementara "Encyclopedia of Oceanography" karya Rhodes Gairbridge diterbitkan tahun 1966.
Ilmu yang mempelajari lautan terhubung dengan pemahaman terhadap perubahan iklim global, potensi pemanasan global dan masalah biosfer terkait. Atmosfer dan lautan terhubung karena adanya penguapan dan curah hujan serta fluks termal (dan insolasi matahari). Tekanan angin adalah penggerak utama arus samudra, sementara samudra adalah penyerap karbon dioksida di atmosfer. Semua faktor ini khusus berhubungan dengan pengaturan biogeokimia laut.
Pengasaman laut menggambarkan penurunan pH laut yang disebabkan emisi karbon dioksida (CO) antropogenik di atmosfer.
Sejak awal ekspedisi laut dalam oseanografi, ketertarikan utama adalah mempelajari arus laut dan pengukuran suhu. Pasang laut, efek Coriolis, perubahan arah dan kekuatan angin, salinitas dan suhu merupakan faktor utama yang menentukan arus laut. Sirkulasi Termohalin (THC), “termo-” mengacu pada suhu “-halin” mengacu pada kandungan garam menghubungkan 4 dari 5 cekungan laut dan terutama bergantung pada kepadatan air laut. Arus laut sebagaimana Arus Teluk adalah arus permukaan yang terdorong oleh angin.
Oceanic heat content (OHC) adalah istilah yang digunakan untuk merujuk pada panas yang tersimpan di laut. Perubahan panas laut memainkan peran penting dalam kenaikan permukaan laut karena ekspansi termal. Hal ini dipercaya dengan keyakinan tinggi bahwa penyebab pemanasan laut karena 90%nya adalah akumulasi energi dari pemanasan global antara tahun 1971 dan 2010.
Ilmu oseanografi dibagi menjadi beberapa cabang:
Cabang-cabang ini menggambarkan fakta bahwa banyak oseanograf yang pertama kali dilatih ilmu pasti atau matematika, kemudian fokus kepada penerapan ilmu dan kemampuan interdisipliner oseanografi mereka.
Data yang diperoleh dari kerja keras pada oseanograf digunakan dalam teknik kelautan, dalam desain dan pembangunan pengeboran minyak lepas pantai, kapal, pelabuhan, dan struktur lain yang memungkinkan manusia memanfaatkan lautan dengan aman.
Pengelolaan data oseanografi adalah disiplin ilmu yang menjamin bahwa data oseanografi masa lalu dan sekarang tersedia bagi para peneliti.
Organisasi oseanografi internasional pertama dibentuk tahun 1902 dengan nama Dewan Penjelajahan Laut Internasional. Di Amerika Serikat, Scripps Institution of Oceanography didirikan pada tahun 1892 kemudian Woods Hole Oceanographic Institution pada tahun 1930, Virginia Institute of Marine Science pada tahun 1938, Lamont-Doherty Earth Observatory di Universitas Columbia, dan School of Oceanography di Universitas Washington. Di Britania Raya, ada sebuah institusi peneilitian besar bernama National Oceanography Centre, Southampton yang merupakan penerus bagi Institute of Oceanography. Di Australia, CSIRO Marine and Atmospheric Research, disebut CMAR, adalah pusat oseanografi terdepan di negara ini. Pada tahun 1921, Biro Hidrografi Internasional (IHB) didirikan di Monako.