Pendugaan Sebaran Konsentrasi Klorofil dan Suhu Permukaan Laut di Perairan Selatan Jawa dengan Menggunakan Citra Satelit Terra-MODIS

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Klorofil-a merupakan pigmen penting yang diperlukan fitoplankton dalam melakukan proses fotosintesis. Fitoplankton berperan sebagai produsen primer dalam rantai kehidupan di laut, sehingga keberadaannya sangat penting sebagai dasar kehidupan di laut.. Konsentrasi klorofil di suatu perairan dapat menggambarkan besarnya produktifitas primer disuatu perairan.

Suhu di laut merupakan faktor yang penting bagi kehidupan organisme di lautan, karena suhu dapat mempengaruhi metabolisme maupun perkembangbiakan dari organisme di laut. Suhu permukaan laut sangat penting untuk diketahui karena sebaran suhu permukaan laut dapat memberikan informasi mengenai front, upwelling, arus, daerah tangkapan ikan, cuaca/iklim, pencemaran miyak, dan pecemaran panas (Susilo, 2000)

Penginderaan jauh merupakan suatu cara pengamatan objek tanpa menyentuh objek secara langsung. Sistem ini dapat mencakup suatu areal yang luas dalam waktu bersamaan, selain itu sistem ini relatif lebih murah dibandingkan dengan penelitian secara langsung. Penginderaan jauh dapat digunakan untuk mendeteksi sebaran konsentrasi klorofil dan suhu pemukaan laut secara cepat untuk wilayah yang luas.

Tujuan:

Tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Mengekstrak sebaran klorofil dan suhu permukaan laut dari data MODIS dengan algoritma yang ada.

2. Memetakan sebaran konsentrasi klorofil dan suhu permukaan laut di perairan Selatan Jawa pada musim barat dan musim timur.

3. Melihat hubungan antara suhu permukaan laut dan konsentrasi klorofil.

METODE PENELITIAN

Waktu dan lokasi penelitian

Penelitian dilaksanakan pada bulan Mei hingga Agustus 2006 dengan menggunakan citra MODIS pada musim barat dan musim timur 2004-2005. Lokasi penelitian berada di perairan Selatan Jawa dengan posisi geografis 104.5-115°BT dan 6-12°BT.

Alat dan data

Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah citra satelit Terra MODIS dan data pendukung sebagai data pelengkap. Citra MODIS yang digunakan merupakan citra pada level 1B (Callibrated Radiance). Citra MODIS diperoleh dari Bidang Penginderaan Jauh LAPAN dan mendownload dari situs resmi NASA. Data pendukung yang digunakan adalah data klorofil dan suhu permukaan laut lapangan, Anomali Tinggi Permukaan Laut (ATPL) dan angin. Perangkat lunak yang digunakan dalam pengolahan data adalah: ENVI 4.2, Ermapper 6.4, Surfer 8.0, Ocean Data View 3.1 dan Microsoft Excel.

Analisa Data

Penelitian dibagi dalam tiga tahap yaitu tahap pengumpulan data, pengolahan data dan pembahasan. Tahap pengumpulan data meliputi tahap pemilihan citra yang bersih dari awan dan dapat digunakan dalam penelitian. Proses pengolahan data meliputi koreksi geometrik dan sistematika, koreksi geometrik serta pengolahan dengan algoritma yang ada. Pada tahap pembahasan hasil pengolahan klorofil dan SPL dibandingkan dengan data pendukung seperti data lapangan, ATPL dan angin.

Algoritma yang digunakan untuk pengolahan nilai suhu permukaan laut adalah algoritma Minnet (2000):

SPL (°C) = 1.152+0.96(Tb31-273)+0.151(Tb31-Tb32)(Tb20-273)+ 2.021(Tb31-Tb32)(1/COS(q)-1)

Dimana : Tb31 = Suhu kecerahan kanal 31

Tb32 = Suhu kecerahan kanal 32

Tb20 = Suhu kecerahan kanal 20

q = Sudut radian; q = scale (sensor zenith (p/180))

Algoritma yang digunakan dalam pengolahan nilai konsentrasi klorofil adalah algoritma yang berasal dari pemikiran Rilley (2000). Algoritma ini membandingkan nilai reflektansi pada kanal 9 (438 – 448 nm) dan kanal 12(546 – 556 nm) pada sensor MODIS. Nilai konsentrasi klorofil dihitung dengan rumus:

Log (clr) = 0.283 – 2.753 R + 1.457 R² + 0.659 R³ -1.403 R4

Dimana R = perbandingan antara kanal 9 dan kanal 12

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sebaran suhu permukaan laut pada musim barat dan musim timur

Konsentrasi Klorofil ,Suhu Permukaan Laut

Gambar 1. Rata-rata nilai suhu permukaan laut pada musim barat dan musim timur

Suhu permukaan laut pada musim barat lebih tinggi dibandingkan dengan suhu permukaan laut pada musim timur (Gambar1). Nilai rata-rata SPL tertinggi terjadi pada tanggal 7 Februari 2005 sebesar 29.263°C. Rata-rata SPL terendah terjadi pada tanggal 24 Agustus 2005 yaitu sebesar 26.294°C (Gambar 1)

Sebaran konsentrasi klorofil-a pada musim barat dan musim timur

Konsentrasi Klorofil ,Suhu Permukaan Laut

Gambar 2. Rata-rata nilai konsentrasi klorofil pada musim barat dan musim timur

Konsentrasi klorofil laut pada musim barat lebih rendah dibandingkan dengan konsentrasi klorofil pada musim timur (Gambar1). Nilai rata-rata konsentrasi klorofil terendah terjadi pada tanggal 15 Desember 2005 sebesar 0.357 mg/m3. Rata-rata konsentrasi klorofil tertinggi terjadi pada tanggal 15 Agustus 2005 yaitu sebesar 0.626 mg/m3 (Gambar 2).

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Sebaran SPL pada musim barat lebih tinggi dibandingkan dengan SPL pada musim timur. Pada musim barat SPL berkisar antara 28-31°C. Pola sebaran SPL memperlihatkan massa air dengan suhu yang lebih tinggi bergerak dari bagian barat ke bagian timur perairan Selatan Jawa. Pada musim Timur terlihat massa air dengan suhu yang lebih rendah terbentuk di bagian timur perairan Selatan Jawa dan pada akhir musim timur, massa air ini bergerak ke arah barat.

Sebaran konsentrasi klorofil pada musim barat lebih rendah dibandingkan dengan konsentrasi klorofil pada musim timur. Konsentrasi klorofil pada musim barat berkisar antara 0.2-0.6 mg/m3, pola sebaran secara spatial tidak terlihat jelas karena tingginya penutupan awan dan adanya efek sunglint. Pada musim timur terlihat massa air dengan konsentrasi klorofil sebarannya meluas di sepanjang pesisir Selatan Jawa dan konsentrasi klorofil turun pada bulan September.

Saran

Saran yang dapat diiberikan dari penelitian ini adalah:

1. Pemilihan citra dilakukan lebih baik sehingga diperoleh citra yang bersih dari gangguan awan dan efek sunglint, sehingga interpretasi data dapat dilakukan dengan baik.

2. Diperlukan algoritma lokal untuk mengekstraksi suhu permukaan laut dan konsentrasi klorofil-a dari citra MODIS sehingga dapat menjelaskan kondisi perairan Indonesia dengan lebih baik.

3. Diperlukan data lapangan yang sesuai dengan waktu perekaman citra

DAFTAR PUSTAKA

Minnet, P., R. Evan, O. Brown.2000. Terra Sea Surface Temperature Thermal (SST) and Mid-Infrared (SST-4). http://modarch.gsfc,nasa.gov/MODIS/ATBD/atbd-MOD-25.pdf

Surwagana, N., Muchlisin A., Hamzah S. 2000. Penentuan Suhu Permukaan Laut dan Konsentrasi Klorofil untuk Pengembangan Model Prediksi SST/Fishing Ground dengan Menggunakan Data Modis.LAPAN. Jakarta.

Susilo, S. B. 2000. Penginderaan Jauh Terapan. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Institut Pertanian Bogor

0 komentar:

Poskan Komentar