ORASI ILMIAH GURU BESAR DALAM RANGKA DIES NATALIS IPB KE-48

Penginderaan Jauh Sumberdaya dan Dinamika Laut dengan Teknologi Akustik

untuk Pembangunan Benua Maritim Indonesia

ORASIILMIAH

Guru Besar Tetap Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

Prof Dr Ir Indra Jaya MSc

Auditorium Sumardi Sastrakusumah FPIK - Institut Pertanian Bogor

19 November 2011

Ucapan Selamat Datang

Yang terhormar

Rektor IPB

Ketua dan Anggora Dewan Guru Besar IPB

Kerua dan Anggota Senar Akademik IPB

Para Wakil Rekror Dekan dan Pejabar Strukrural di lingkungan IPB

Rekan-rekan SrafPengajar Tenaga Akademik Alumni Mahasiswa

dan Karyawan IPB

Keluarga dan hadirin sekalian yang saya muliakan

Assalamualaikum wr wb selamat pagi dan salam sejahtera bagi kita

semua

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT aras segala rahmat

dan karunia-t-ya yang dilimpahkan kepada kita semlla sehingga kita

dapat berkllmplll pada acara Orasi I1miah dalam rangka Dies Natalis

IPB ke-48 Dalam Sllasana yang penuh khidmat ini perkenankan

say a sebagai Guru Besar Tetap pada Fakultas Perikanan dan IImu

Kelauran IPB menyampaikan Orasi I1miah yang berjudul

Penginderaan Jauh Sumberdaya dan Dinamika Laut dengan

Teknologi Akustik untuk Pembangunan Benua Maritim

Indonesia

Topik orasi ini merupakan wlljud kecintaan saya pada disiplin ilmll

akustik kelauran yang saya tekuni selama ini dan perhatian saya

terhadap perkembangan pembangunan benua maritim Indonesia

Harapan saya mareri orasi ini dapat memperkaya perspektif kita

rerhadap pengembangan dan aplikasi ilmu akustik kelauran di

Indonesia dan dapar memberi manfaar bagi kemajuan pembangunan

benua maririm Indonesia Kami menyampaikan terima kasih atas

kehadiran BapakIbuSaudara pada aeara Orasi Ilmiah hari ini

liv I

dan aplikasi ilmu akusrik kelalltan di

~ri manfaat bagi kemajuan pembangllnan

Kami menyampaikan terima kasih atas

ara pada acara Orasi Ilmiah hari ini

Prof Dr Ir Indra Jaya MSc

bull

DAFTARISI

Ucapan Selamat Datang iii

Foto Orator v

Daftar lsi vii

Pendahuluan 1

Kompleksitas dan Dinamib Bawah Air 1

Gclombang SlIara dan Instrurnen Akllstik 2

Aplikasi Teknologi Akustik Bawah Air 3

Persamaan Sonar 6

Bathymetry Sedimen Dasar Laut Terumbu Karang dan Vegetasi Bawah Air 9

Kontur Dasar Laut 10

Identifikasi dan Klasifikasi Scdimen Dasar Laut 12

Pengelompokan Benmk Perrumbuhan

[erurnbll Karang 13

Detcksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air 14

Plankton dan lkan 17

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi

Vertikal Plankton 17

Dcteksi Posisi Ibn Tunggal dan Lapisan Renang 19

Idcntifikasi dan Klasifikasi Tenis Kawanan Ibn 20

Esti masi Kepadatan dan Sebaran I kan 21

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut 24

Arus dan Profit Arus Tranportasi Massa Air

pada Lintasan ARLIN DO 25

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Suruc 27

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Lauc 28

Kesimpulan dan Saran 29

Kesimpulan 29

Saran 30

Referensi 31

Ucapan Terima Kasih 37

Foto Keluarga Orator 41

Riwayat Hidup 43

Iviii I

zrz

Per

Bumi kita ini sering disebut

ciri Lltama bumi sekitar 70~

sisanya daratan Dengan ko

dapat dikatakan sebagai mir

dalam konstalasi geografi Ir

Indonesia yang luas ini rnem

Objek dan proses apa saja y

Indonesia pada kedalarnar

bagaimana kondisinya dari w

ke relung Iaut lainnya masih ~

Dalam naskah yang singkat

akustik bawah air teknologi

untuk eksplorasi surnberdaya

mengamati dan mengkaji obj

ilustrasi hasil riset yang tel

pengembangan dan pemant

Indonesia ke depan juga dim

Kompleksitas dan Din

Kompleksitas objek dan p

bawah laut ditemui baik dal

Dalam kolom air ada berag

ultrananoplankton (lt2 mi~

megaplankton nekton terk(

hiu dan paus (Clay dan Me

bergerombol dan membent

kolom air Kemudian daal

berukuran mikro dan makro

r

t dan Gelombang Permukaan Laut 24

rllS Tranportasi Massa Air

LINI)() 25

i Paras Laut dan Pasang Surut 27

n Gelombang Permukaan Laut 28

lfi bullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbull 29

29

30

31

1 bullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbull 37

r 41

43

Iviii I

Pendahuluan

Bumi kita ini sering disebut sebagai planet air karena air menjadi

ciri utama bumi sekitar 70 permukaaan bumi ditutupi air dan

sisanya daratan Dengan komposisi yang relatif sarna Indonesia

dapat dikatakan sebagai miniatur bumi Begiw dominannya laut

dalam konstalasi geografi Indonesia sehingga bentang kepulauan

Indonesia yang luas ini merupakan sebuah benua maritim

Objek dan proses apa saja yang ada di bawah laut benua maritim

Indonesia pada kedalaman berapa dan berapa banyak serra

bagaimana kondisinya dari waktu ke waktu dan dari saw relung laut

ke relung laut lail1nya masih sangat minim diketahui dan dipahami

Dalam naskah yang singkat ini diuraikan status terkini teknologi

akustik bawah air teknologi yang memanfaatkan gelombang Sllara

lIlltuk eksplorasi sumberdaya dan lingkungan laut termasuk unruk

mengamati dan mengkaji objek dan dinamika bawah air Beberapa

ilustrasi hasil riset yang telah dilakukan tantangan serra arah

pengembangan dan pemanfaatan teknologi akustik bawah air di

[ndonesia ke depan juga diuraikan dalam naskah ini

Kompleksitas dan Dinamika Bawah Air

Kompleksitas objek dan proses dinamik yang berlangsung di

bawah laut ditemui baik dalam kolom air mall pun dasar perairan

Dalam kolom air ada beragam ukllran biota laut mulai dad skala

ulrrananoplankton laquo2 mikron) nanoplankron mikroplankton

megaplankron nekton terkecil sampai ke nekton terbesar seperti

hiu dan paus (Clay dan Medwin 1977) Biota ini ada yang hidup

bergerombol dan membenruk agregasi yang tidak merata dalam

kolom air Kemudian dalam kolom air dapat terbentuk turbulen

berukuran mikro dan makro anlS gelombang internal dan pusaran

(eddies) Di dasar perairan ada permukaan das~u perairan yang rata

berbukit bergunung (gunung bawah air) dan ada yang berjurang

dalam dan sangat dalam Kondisi bawah laut ini semakin kompleks

dan dinamik dengan meningkatnya tekanan hidrostatik sekitar 1

atmlO meter yang memengaruhi geometri objek kondisi fisik

kimia biologi serra proses dan mekanisme dalam air

Keragaman (variabilitas) parameter fisik maupun biologi dalam air

sangat lebar Secara keruangan (spmiilf) parameter fisik tersebut

berkisar dari ukuran milimeter seperti proses molekuler yang

terjadi dalam kolom air sampai ke puluhan kilometer seperti pasut

internal Secara temporal dinamika yang terjadi di bawah air dapat

berlangsung dalam hiwngan detik seperti pergerakan individu

biota diurnal seperti migrasi plankton dan tahunan seperti siklus

biomassa (Dickey 1993)

Berbagai kompleksitas dan dinamika bawah air ini dapat diukur

dan dipantau antara lain dengan teknologi akustik

Gelombang Suara dan Instrumen Akustik

Gelombang suara merambat sangat baik dalam medium air Dalam

air laut yang bersifat konduktif dan kerllh kebanyakan gelombang

elektromagnetik (gelombang cahala dan radio) akan berkurang

cnerginya (teratenuasi) dengan cepat dalam jarak beberapa raws

bahkan pUlllh meter saja Penerrasi cahaya praktis hanya dapat

mencapai beberapa puluh meter di bawah lapisan permukaan

sementara gelombang Sllara dapat mencapai dasar but dengan

kedalaman ribuan meter dan dapat merambat puluhan ribu meter

melintasi samudra luas

Instrumen akustik mulai dikembangkan pada akhir abad ke-19 dan

menjadi instrumen yang handal dalam bentuk echo-sounder sekitar

121

1925 Perkembangan

terutama dipicu oleh I

Seiring dengan perke

berbagai varian instr

berbagai aplikasi

1nstrumen akustik dile

mengubah energi Iistr sehingga dapat mem

akllstik berkembang s

yang I11cnghasilkan tra

dibuat dari bahan kua

magnetostriktif yang b

piezoelektrik (PZT) (U

gelombang suara tungsect

bemn dan akhirnya s)

frekllensi ganda (multishy

(sensi rivi las) deteksi [

(array) yang merajur I

kesatuan dan kemudia

pembentukan berkas

Demikian pula dad sisi

side scan sonar GabL

side scan ini melahirk

(multibeam system) ya

perairan (Kongsberg 2

Aplikasi T eknolo

Sebagaimana dikemu

baik dalam air Sifat

mauplln oleh biota lal

)erairan ada permukaan dasar perairan yang rata

ng (gunung bawah air) dan ada yang berjurang

falam Kondisi bawah lam ini semakin kompleks

an meningkarnya tekanan hidrostatik sekitar 1

19 memengaruhi geometri objek kondisi fisiko

a proses dan mekanisme dalam air

ilitas) parameter fisik maupun biologi dalam air

a keruangan (~patial) parameter fisik tersebur

ran milimeter seperti proses moJekuler yang

nair sampai ke puluhan kilometer seperri pasm

1poral dinamika yang terjadi di bawah air dapar

1 hitllngan derik seperti pergerakan individu

ri migrasi plankton dan tahunan seperti siklus

993)

itas dan dinamika bawah air ini dapat diukur

a lain dengan teknologi akustik

ua dan Instrumen Akustik

lerarnbat sangat baik dalam medium air Dalam

t konduktif dan keruh keballyakan gelombang

~lombang cahaya dan radio) akan berkllrang

asi) dengan cepat dalam jarak beberapa raws

r saja Penerrasi cahaya prakris hanya dapar

puluh merer di bawah lapisan permukaan

19 slIara dapar mencapai das~1f lam dengan

lerer dan dapar merambat puluhan ribu meter

as

ulai dikembangkan pada akhir abad ke-19 dan

ang handal dalam benruk echo-sounder sekitar

bull

1925 Perkembangan yang nyara dicapai selama Perang Dunia II

rerurama dipicu oleh perang bawah air (kapal selam) (Lasky 1977)

Seiring dengan perkembangan elektronika dan pemrosesan sinyal

berbagai varian insrrumen akusrik relah dikembangkan unruk

berbagai aplikasi

Insrrumen akusrik dilengkapi dengan rransduser piranri yang dapar

mengubah energi lisrrik menjadi energi mekanik dan sebaliknya

sehingga dapar memancarkan dan menerima suara lnstrumen

akustik berkembang seiring dengan perkembangan ilmu bahan

yang menghasilkan rransduser berkllaliras Pada awalnya transduser

dibuar dari bahan kuarrz elekrrosrrikrif kemudian diganrikan oleh

magnerostrikrif yang berbahan dasar nikel dan akhirnya berbahan

piezoelektrik (PZT) (Urick 1983) Selanjurnya transduser berberkas

gelombang suara tlInggal (single-beam) berkembang menjadi dualshy

bemn dan akhirnya ~plit-beam dari frekuensi tlInggal menjadi

frekuensi ganda (multi-frequeruy) Unrllk meningkarkan ketajaman

(sensirivitas) derebi rransduser dikembangkan sistem untaian

(army) yang merajur rangkaian rransduser tlInggal menjadi satll

kesatllan dan kemudian diikuti dengan pengembangan reknologi

pembenrukan berkas gelombang (beamforming) (Nielsen 1991)

Demikian pula dari sisi pemindaian (scmzning) telah dikembangkan

side scan sonar Gabungan dari frekuensi berganda dan sistem

side scan ini melahirkan sistem berkas gelombang suara berganda

(multibeam s)Jtem) yang sangat tajam mendeteksi konrur dasar

perairan (Kongsberg 2011)

Aplikasi Teknologi Akustik Bawah Air

Sebagaimana dikemukakan sebelumnya suara rnerambat sangat

baik dalam air Sifat fisik SLlara ini dimanfaarkan oleh manusia

maupuIl oleh biora lam untuk berbagai keperluan antara lain unwk

I

I pengukuran kedalaman lam (bathymetry) identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut pemetaan terumbu karang dan vegetasi bawah

air pemantauan migrasi vertikal plankton identifikasi jenis kawanan

ikan estimasi densitas dan biomassa stok ikan pengukuran arus

tinggi paras laut dan estimasi spektrum gelombang permukaan

Aplikasi teknologi akusrik rersebut akan diuraikan lebih rinci

pada bagian selanjutnya dari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

diuraikan dalam tulisan ini antara lain adalah pencitraan bawah air

dengan side scan sonar (Hayes dan Gough 2(04) Aplikasi teknologi

side scan sonar digunakan u11tuk mencari ranjau dalam operasi

militer khususnya dalam perang bawah air Adapun unruk aplikasi

sipil (nonmiliter) antara lain pencarian bangkai kapal tenggelam

arkeologi bawah air pemantauan pipa bawah air penemuan kotak

hitam dan survei dasar laut yang luas seperti paparan benua

Perkembangan terkini dari teknologi side sam JOnar adalah teknologi

synthetic aperture orutr yang mernanfaatkan teknik synthetic array

sehingga ketajaman (resolusi) pencirraan dapat meningkat secara

nyata (Makris 201])

Teknologi akustik juga digunakan unruk penentuan posisi dan

navigasi bagi wahana bawah air seperti bpal selam autonomous

underwmer vehicle (AUV) dan bagi penyelam Posisi ditentllkan

dengan mengacll pada stasiun basis yang memancarkan pulsa akustik

(ping) di mana pulsa ini mengaktifkan transponder dan setelah

beberapa saat akan merepons dengan ping lainnya biasanya dengan

frekuensi yang berbeda yang kemudian diterima di stasiun basis

Jarak antara stasiun basis ke transponder dapat ditentukan dengan

selisih waktu pemancaran dan penerimaan dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan suara dalam air Apabila transponder

ditempatkan pada dua atau lebih posisi maka posisi dalam ruang

3-dimensi dapat ditentukan dengan metode triangulasi T entunya

141

semakin banyak rranspond

yang diperoJeh Perkemba

anrara lain meliputi pemar

inregrasi CPS dan sis(em

jumlah transponder yang (

Diketahui bahwa suara m

dan dad kombinasi pengar

suara dalam air sehingg

walJeguide) Saluran suar

kapat selam paus dan mal

jarak jauh ribuan kilomet

Selain i[U sifat Sllara ini

antarperalatan observasi la

keperluan deteksi dini (SUI

pasang di dasar perairan

meter dengan pelampung

suara bawah air tdah bcrke

tertinggi dapat mencapai ~

Pemindaian (scanning) sui

merupakan salah sam penl

akllstik dalam ruang lingl

diketahlli kecepatan per

suhu semakin tinggi sut

dcmikian sebaliknya Oer

wakru perambaran suara (

iru berarti terjadi perub

perambatan suara tcrsebu

A ke posisi B misalnya til

sepanjang lintasan suara (

biasanya Sebaliknya apal

r

t (batl~ymetry) identifikasi dan klasifikasi

aan terumbu karang dan vegetasi bawah

rikal planktOn identifikasi jenis kawanan

1 biomassa stok ikan pengukuran arus

masi spektrum gelombang permukaan

k tersebut akan diuraikan lebih rinci

ari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

antara lain adalah peneitraan bawah air

ves dan Gough 2004) Aplikasi teknologi

i untuk meneari ranjau dalam operasi

)erang bawah air Adapun unruk aplikasi

ain penearian bangkai kapal renggelam

ntauan pipa bawah air penemuan kotak

laut yang Iuas seperti paparan benua

teknologi side SCtln sonar adalah teknologi

ng memanfaarkan teknik jynthetic army

usi) peneitraan dapat meningkat seeara

igunakan unmk penentuan posisi dan

ah air seperti kapal selam autonomous

dan bagi penyelam Posisi direntllkan

un basis yang memanearkan pulsa akllstik

mengaktifkan transponder dan serelah

ns dengan ping lainnya biasanya dengan

mg kemlldian diterima di stasiun basis

e transponder dapat ditentukan dengan

Ian penerimaan dengan mengerahui atal

suara daJam air Apabila transponder

u lebih posisi maka posisi dalam ruang

n dengan metode tdangulasi T entunya

141

semakin banyak rransponder yang digunakan semakin akurat posisi

yang diperoleh Perkembangan terkini penenruan posisi bawah air

anrara lain meliputi pemanfaatan Long Base Une System (LBL) serra

inregrasi GPS dan sistem navigasi inersia untuk meminimalkan

jumlah transponder yang digunakan (Larsen 2000)

Diketahui bahwa suara merambat sangat baik dalam medium air

dan dari kombinasi pengaruh suhu dan tekanan terhadap keeepatan

suara dalam air sehingga membenruk saluran suara (acoustic

waveguide) Saluran suara ini dimanfaatkan dengan baik oleh

kapal selam pallS dan mamalia lam lainnya untuk berkomunikasi

jarak jauh ribuan kilometer dengan efektif (Abileah et at 1996)

Selain itu sif~lt suara ini dapat dimanfaatkan dalam komunikasi

antarperalatan observasi laut (modem bawah air) misalnya unruk

keperluan deteksi dini tsunami yakni an tara seismometer yang di

pasang di dasar perairan pad a kedalaman ratusan bahkan ribuan

meter dengan pelampllng permukaan alau sebaliknya Modem

suara bawah air telah berkembang baik dengan Jaju pengiriman data

tertinggi dapat meneapai 38400 baud (LinkQuest 2011)

Pemindaian (scmming) suhu lam dengan teknik romografi akustik

merupakan salah saw pengernbangan dan aplikasi terkini teknologi

akustik dalam ruang lingkup kajian berskala global Sepeni yang

diketahui kecepatan perambatan Sllara merupakan fungsi dari

suhu semakin tinggi suhu semakin eepat suara merambat dan

demikian sebaliknya Dengan demikian apabila terjadi perubahan

waktu perambatan suara dari sam tempat ke tempat lainnya maka

itu berarti terjadi perubahan suhu rata-rata sepanjang lintasan

perambatan suara tersebur Jika suara yang dipancarkan dad posisi

A ke posisi B misalnya tiba lebih cepat dari biasanya suhu rata-rata

sepanjang lintasan suara dari A ke B tersebut Jebih hangat daripada

biasanya Sebaliknya apabila suara yang di panearkan tersebur tibanYJ

lebih lambat dari biasanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

suara tersebut lebih dingin dari biasanya Dengan demikian apabila

digunakan beberapa pemancar dan penerima suara yang berjarak

jauh maka volume Iingkungan laut yang dilintasi gdombang suara

dapat dipindai teknik romografi (Munk Worcester dan Wunsch

1995) Hubungan antara kecepatan suara dan suhu ini tdah

dimanfaatkan untuk mengukur suhu tubuh laut pada skala besar

dalam program ATOe (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

selama satu dekacle 1996~2006 di perairan Timur Laut Samudera

Pasifik (Dushaw et ttl 2009)

Persamaan Sonar

Suara terbentuk dad gerakan molekul suatu bahan e1astik Oleh

karena bahan tersebut elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

suara akan memicu gerak partikd di dekatnya Gerak partikel sejajar

dengan arah perambatan ketika di dalam medium air Kemudian

karena air bersifat kompresibel gerak ini menyebabkan perubahan

tekanan yang dapat dideteksi oleh hidrofon yang peb rerhadap

rekanan Tekanan gelombang suara ini berhubungan dengan

keceparan partikel flu ida

Gelombang suara yang merambat dalam air membawa energi

mekanik dalam bentuk energi kinetik dari partikel yang sedang

bergerak ditambah dengan energi potensial yang ada dalam

medium elastik Dalam perambatan gelombang suara sejumlah

energi per detik akan mengalir melewati satuan luasan terrentu

yang tegak lurus dengan arah perambaran Jumlah energi per detik

yang melintasi satuan luasan tertentu disebut sebagai intensitas

gelombang Umumnya satuan intensitas suara dinyatakan dalam

dB (desibel)

16 1

Secara sederhan

melibatkan 3 kc

Interaksi antara k

suaw persamaan

1983 Waite 20e

parameter-param

dibangun berdas

dari sinyal yang

bagian dari yan

tergantung fungsi

operator sonar ka

karena suara-sua

selam sehingga ti

mamalia at au bio

yang diinginkan

dan pengukuran

probabilistik

Seperti dinyatak

parameter-param

medium adalah

10ssfTL) aras reVI

atau lingkungan

adalah kekuatan

(target source levI

sumber yang m

swa-derau (selfr

directivity index

Persamaan sona

dan sonar aktif

menghasilkan s

r

asanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

iingin dari biasanya Dengan demikian apabila

pemancar dan penerima suara yang berjarak

ingkungan laut yang dilintasi gelombang suara

ik tomografi (Munk Worcester dan Vunsch

anrara kecepatan suara dan suhu ini telah

mengukllr suhu tubuh laut pada skala besar

DC (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

) 996-2006 di perairan Timur Laut Samudera

d 2009)

Persamaan Sonar

i gerakan molekul suattl bahan elastik Oleh

t elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

erak partikel di dekatnya Gerak partikel sejajar

latan ketika di daJam medium air Kemudian

)mpresibel gerak ini menyebabkan perubahan

didereksi oleh hidrofon yang peka rerhadap

gelombang suara ini berhubungan dengan

lida

ang merambar dalam aIr membawa energi

ruk energi kinetik dari partikel yang sedang

dengan energi porensial yang ada dalam

lam perambatan gelombang suara sejumJab

III mengalir melewari saruan luasan rertenru

gan arah perambatan Jumlab energi per derik

111 luasan tertentu disebut sebagai intensitas

Iya satuan intensitas suara dinyarakan dalam

16 1

Secara sederbana sistem deteksi dan pengukuran bawah air

melibatkan 3 komponen yakni medium target dan peralatan

Interaksi amara komponen-komponen ini dapar dirumuskan dalam

suatu persamaan yang dikenal sebagai persamaan sonar (Urick

1983 Waite 2005) di mana masing-masing komponen memiliki

parameter-parameter sendiri (parameter sonar) Persamaan sonar

dibangun berdasarkan kesamaan atau keseimbangan antara bagian

dari sinyaJ yang direrima yang diinginkan (disebur sinyal) dan

bagian dad yang tidak diinginkan (disebur derau arau noise)

tergantung fungsi sonar tertentu yang diterapkan Maksudnya bagi

operator sonar kapal selam SLlara pallS atau lobster merupakan derau

karen a suara-Sllara ini dapat mengacaukan sistem deteksi kapal

selal11 sehingga tidak diinginkan Sementara bagi peneliti perilakll

mamalia atall biota laue seperti Sllara pallS atau lobster adalah suara

yang diinginkan (sinyal) bukan derau Dalam praktiknya dereksi

dan pengukuran bawah air cllkup kompleks rumit dan bersifat

probabilisrik

Seperti dinyatakan di atas persamaan sonar dibenruk dad interaksi

parameter-parameter sonar Parameter sonar untllk komponen

medium adalah kehilangan perambatan energi suara (tmnsmission

10ssITL) aras reverberasi (reverberation lelielRL) dan aras derau laear

atlt111 lingkllngan (ambient-noise leJeIINL) untuk komponen target

adalab kekllatan target (target strengthlTS) dan aras sumber suara

(trzrget source lellelSL) dan unruk komponen perala tan adalah aras

sumber yang mel11ancarkan suara (projector source lellelSL ) aras - p

swa-derau (self-noise leleIINL) indeks kearahan penerima (receilling

directivity indexDI) dan am bang deteksi (detection thresholdDO

Persamaan sonar dapat dikdompokkan menjadi dua sonar pasif

dan sonar aktif Pada sistem sonar pasif target iru sendiri yang

l11enghasilkan sinyal yang dideteksi (misalnya Sllara Illmba-lumba

171

paus atau lobster) dan parameter 5L dalam hal ini adalah aras dari yang

derau yang dipancarkan oleh objek Oalam sistem pasif parameter Lint

kekuatan target menjadi tidak relevan dan parameter kehilangan linta

perambatan suara hanya berlaku saru arah (dari sumber ke penerima) semt

ketimbang dua arah sehingga persamaan sonarnya adalah 5L - 1L terha

== NL - 01 + O1~ di mana 01 adalah am bang deteksi unruk suatl

derau dapa

padaPada sistem sonar aktif instrumen akustik memancarkan gelombang stokaaeau pulsa suara Apabila mengenai target maka suara tersebur akan dengdipantulkan atau dihamburbalikkan dan diterima oleh instrumen suaraakustik Unruk kasus monostatik di mana posisi sumber suara dan dari Fpenerima suara terletak pada posisi yang sama gelombang sLlara kema yang berasal dari target dikembalikan tepat ke arah posisi sumber dalarr suara persamaan sonarnya adalah 5L 2 TL + TS == NL - 01 + OT

Sementara untuk kasus bistatik arah perambatan gelombang suara

(ke dan dari target) umumnya tidak sama Kemudian apabila suara Ba latar belakang bubn derau melainkan reverberasi maka persamaan

sonar perlu dimodifikasi Suku NL - OJ perlu diganti dengan

aras reverberasi RL yang diamati pada penerima suara (hidrofon) Perm

sehingga persamaan sonarnya menjadi SL - 2 TL + TS RL + bany

OT Contoh sistem sonar aktif adalah deteksi ikankawanan ibn kedal

plankton arah dan kecepatan arus tinggi muka air atau spektrum deng

gelombang permukaan tidal

luna Dalam praktiknya ada keterbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

pempersamaan sonar Misalnya untuk sistem sonar yang menggunakan

dian pulsa pendek diperlukan parameter tambahan yakni durasi gema

Oen Faktor pembatas lain adalah yang berasal dari sifat alami medium di

melt mana sonar terseburdioperasikan Laut adalah medium yang bergerak

----~~~=---=-~~~--------------------shy

parameter 51 dalam hal ini adalah aras dari

J oleh objek Dalam sistem pasi( parameter

di tidak relevan dan parameter kehilangan

1 berlaku sam arah (dad sumber ke penerima)

hingga persamaan sonamya adalah SL - TL

i mana DTN adalah ambang deteksi untuk

instrumen akustik memancarkan gelombang kla mengpnu target rna a suara tersebut akan

mburbalikkan dan direrima oleh instrumen

nonostatik di mana posisi sumber suara dan

k pad a posisi yang 5ama gelombang suara

r dikembalikan tepat ke arah posisi sumber

nya adalah SL 2 TL + TS = NL DI + DT

bistatik arah perambatan gelombang suara

lumnya tidak sama Kemudian apabila suara

erau melainkan reverberasi maka persamaan

asi Suku NL Dl perltl diganti dengan

19 diamati pad a penerima suara (hidrofon)

namya menjadi SL 2 TL + TS = RL +

nar aktif adalah deteksi ikankawanan ikan

epatan arus tinggi muka air atau spektrum

ltererbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

nya untuk sistem sonar yang menggunakan

an parameter tarnbahan yakni durasi gerna

lalah yang berasal dad sifat alarni medium di

Jerasikan Laut adalah mediurn yang bergerak

18 1

yang berisi berbagai ketidakseragaman objek yang dikandungnya

Linrasan perambatan gelombang suara yang terjadi Jebih merupakan

Iintasan ganda (multi-path) bukan lintasan tunggal Akibat dari

semua ini banyak parameter sonar berflukruasi seeara tidak terarur

terhadap wakru Adanya flllktuasi ini membuat penyelesaian dari

suatu persamaan sonar pada dasarnya adalah perkiraan terbaik yang

dapat diharapkan berdasarkan rata-rata wakru Dengan demikian

pad a dasarnya persoalan yang dihadapi merupakan persoalan

srokastik bukan dererrninisrik Walaupun demikian diharapkan

dengan sernakin baiknya pemahaman dan pengetahuan ten rang

suara bawah air serra flukruasinya akan dapat meningkatkan akurasi

dari prediksi persamaan sonar yang berarti semakin meningkatnya

kemampuan untuk mengukur dan mengungkap objek atall proses

dalam air

Bathymetry Sedimen Dasar Laut Terumbu Karang dan Vegetasi Bawah Air

Pemanfaatan sifat suara pcnama kali dan sampai saat ini paling

banyak digunakan lIntuk aplikasi bawah air adalah untuk mengukur

kedalaman laut Saar ini hampir semua kapal bermotor dilengkapi

dengan alat pemeruman (echo-sounder) unruk mernastikan kapal

tidak kandas dengan memantall seeara terus menerus jarak antara

lunas kapal dan dasar perairan Dengan berkembangnya teknik

pernrosesan sinyal energi suara yang dipanearkan kembali dapat

dianalisis untuk mengetahlli karakreristik sedimen dasar laut

Dernikian pula dengan terumbll karang dan vegetasi bawah air yang

melekat aeau bagian dari dasar laut dapat dikuantifikasi

1

Kontur Dasar Laut

Berdasarkan estimasi tahun 2000 (National Academy of Science

2(03) sekitar 99 dasar laut belum tereksplorasi InStrumen akustik

untuk eksplorasi dasar laut ini adalah alat perneruman (echosolmder)

Alar ini merekam waktu tunda antara waktu pemancaran gelombang

suara dengan wakw penerirnaan pantulan gelombang suara dari

dasar laut yang diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan perambatan gelornbang suara dalam

air dapat dihitung kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

tersebut

Walaupun secara prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

sederhana namun dalam praktiknya ridak demikian Pancaran

gelombang suara yang mengenai dasar perairan dari alar pemeruman

benransduser tunggal akan mengenai permukaan dasar laur yang

cukup luas Untuk dasar laut yang berkonrur kasar atau tidak

rata hal ini dapat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

pengukuran wakru tunda karena hanya pantulan yang kembali

pertama kali yang digunakan dalam perhitungan kedalaman t ntuk

mengatasi masalah ini luas permukaan dasar laut yang dikenai

gelombang suara mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnya

dengan menggunakan unraian rransduser penerima (hydrophone

army) yang dapat mel11usatkan berkas energi suara yang diterima atau

meningkatkan kepekaan penerimaan pada arah tertentu Selanjurnya

jika pad a masing-masing elemen dari untaian rransduser penerima

ini dibuar dapat merekam sendiri-sendiri pantulan gelombang

yang diterima pola kepekaan untaian rransduser penerima dapat

diubah secara mudah dengan mengganti parameter pengolahan

data yang direkam Dengan kara lain unraian transduser penerima

dapat diarahkan untuk mengamati sudut datang dad berbagai

1101

arah T eknik inilal

Multi Beam Echo 5 instrumen survei b dalam suam surve

dihasilkan peta 3-d

perairan Umuk m

frekuensi gelombal

kedalaman hingga

rendah yakni 12 k

dari 200 meter) digl

adalah sekitar O5q

dangkal dan desime

lam dan gunung ba

Jaya VIII ditunjukk

Pemetaan Gunung

Gambar 31 Come bawah

kapal

ill Laut

middotimasi tahun 2000 (National Academy of Science

)llIo dasar lam belum tereksplorasi Instrumen akustik

i dasar laut ini adalah alat pemeruman (echosounder)

1 waktu runda anrara waktu pemancaran gelombang

rakru penerimaan panrulan gelombang suara dari

diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

kecepatan perambatan gelombang suara dalam

lIlg kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

a prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

un dabl1 praktiknya tidak demikian Pancaran

I yang mengenai dasar perairan dari alat pemeruman

mggal akan mengenai permukaan dasar lam yang

tuk dasar lam yang berkonrur kasar atau tidak

Jat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

kru tunda karena hanya pantulan yang kembali

g digunakan dalam perhirungan kedalaman Untuk

lah ini luas permukaan dasar lam yang dikenai

a mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnva

nakan untaian rransduser penerima (hydrophozf

memusatkan berkas energi suara yang diterima atau

pekaan penerimaan pada arah tertenru Selanjutnya

~-masing elemen dari untaian transdllser penerima

t merekam sendiri-sendiri pantlilan gelombang

lOla kepekaan untaian transdllser penerima dapat

mdah dengan mengganti parameter pengolahan

n Dengan kata lain untaian transduser penerima

untuk mengamati sudut duang dari berbagai

110 I

arah Teknik inilah yang kini digunakan pad a instrumen akustik

Multi Beam Echo Sounder (MBES) yang merupakan state ~fthetm

instrumen survei batl~metly (Kongsberg 2008) Sebagai i1l1suasi

dalam suatu survei bathymetry dengan bantuan MBES dapar

dihasilkan peta 3-dimensi dengan lebar sapuan 5-8 kali kedalaman

perairan lintuk meniangkau berbagai kedalaman laut digunakan

frekuensi gelombang suara yang berbeda-beda misalnya llnruk

kedalaman hingga 11000 meter digunakan frekllensi yang relarif

rendah yakni 12 kHz sedangkan llntuk perairan dangkal (kurang

dari 200 meter) digunakan 100-500 kHz Akurasi dari pengukuran

adalah sekitar 05ltYo atau dalam kisaran senti meter llntuk laut

dangkal dan desimeter untllk laut dalam Contoh hasil konrur dasar

laut dan gun ling bawah laut dari survei dengan bpal riset Baruna

Jaya VIII ditllnjllkkan pad a Gambar 31

Pemetaan Gunung Bawah Laut

SUl1lhll RV Harulla bygt

Gambar 31 Contoh hasil survei kontllr dasar dan pemeraan gunung

bawah air dengan MBES Survei dilakukan dengan

kapal riset Baruna lara VIII

I

Identifikasi dan Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

Identifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut sangat penting tidak

hanya untuk keperluan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

karena adanya asosiasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

hidup di lingkungan dasar laut seperti udang kepiting kerangshy

kerangan dan berbagai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

suara yang dipancarkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

laut sebagian energi gelombang suara tersebut dipantulkan atau

dihamburbalikkan Besarnya intensitas panrulan suara dari dasar

laut umumnya tergantung pada sudut datang gelombang suara

tingkat kekerasan (hardness) tingkat kekasaran (roughness) dasar laut

komposisi sedimen dasar laut dan frekuensi suara yang digunakan

-4000

-3700 x -3400iii

~ -3100of

c 2800 ~ J -2500 = o

-2200~ til xu

x- -1900 u til cc -1600 B

-1300 lt)

-1000

Lumpur Lumpur Pasir Pasir

berpasir berlumpur

Gambar 32 Nilai kekuatan ham bur balik akustik pada tipe

substrat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir dan lumpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 (persegi em pat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et al 2009 (x) Pujiyati 2009 dan (0) Manik et al

2006

1121

Akhir-akhir ini

teknologi akusti

sumberdaya laut

diperlukan peta

dan klasifikasi sec

balik akllstik

kompilasi hasil r mengukuhkan b

sebagai salah sat

sedimen dasar la

Pengelompo Pertumbuha

Indonesia meruf

hayati tertinggi

km 2bull Dengan I

teknik pemama

cara iden tifikasi

pertumbuhan t

yang sarna denE

dikembangkan

dan klasifikasi t

oi Indonesia

dan klasifikasi

disadari masih

kompleksitas d

ada Sejauh ini

dan gema kedu

bemllk pertum

I

x

q

1 Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

sifikasi sedimen dasar laut sangar penting tidak

luan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

iasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

III daigtar laut seperti udang kepiring kerangshy

)agai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

lrkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

gi gelombang suara rersebut dipantulkan atau

Besarnya intensiras panmlan suara dari dasar

~antung pada sudm darang gelombang Sllara

aldneSJ) tingkat kekasaran (rougmess) dasar laut

dasar lam dan frekuensi suara yang digunakan

o

8 x

o

lumpur lumpur Pasir Pasir berpasir berlumpur

kekuatan ham bur balik akustik pada ripe rat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir

umpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 gi empat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et

109 (x) Pujiyati 2009 dan (0) 1anik et al

Akhir-akhir ini salah satu pemicu perkembangan dan aplikasi

teknologi akusrik adalah adanya kebutuhan untuk pengelolaan

sumberdaya lam berbasis ekosistem (Anderson et al 2008) di mana

diperlukan pera klasifikasi sedimen dasar laut Upaya identifikasi

dan klasifikasi sedimen dasar laut dengan memetakan energi hambur

balik akusrik telah dilakukan oleh beberapa peneliti Indonesia dan

kompilasi hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 32 Hasil ini

mengllkuhkan bahwa teknologi akustik sangat potensial dijadikan

sebagai salah sam instrumen baku untuk identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut

Pengelompokan Bentuk Pertumbuhan Terumbu Karang

Indonesia merupakan pusat terumbu karangduniadengan keragaman

hayati tertinggi Llias terumbll karang diperkirakan sekitar 7500

km~ Dengan luasan dan keragaman tersebllt maka diperlukan

reknik pemanrauan yang cepat konsisten dan efektif Salah saw

cara identifikasi rerumbu karang yaitu melalui pengenalan bentuk

pertumbuhan rerumbu karang (iiftf0rm) Berdasarkan algoritma

yang sama dengan identifikasi dan klasifikasi das~u perairan mulai

dikembangkan pula aplikasi teknologi akustik unruk idenrifikasi

dan klasifikasi terumbu karang (Gleason et al 2008)

Di Indonesia pemanfaatan reknologi akusrik untuk identifikasi

dan klasifikasi rerumbu karang mulai berkembang walaupun

disadari masih diperlukan riser-riset yang lebih intensif mengingat

kompleksitas dan keragaman yang tinggi dari rerumbu karang yang

ada Sejauh ini dengan memetakan intensitas gema pertama (E I)

dan gema kedua (E2) dapat dilihat secara akusrik sebaran beberapa

bentuk pertumbuhan rerumbu karang yang berbeda-beda tersebut

13

(Gambar 33) Klasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini temu

dapar dikuamifikasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

seperti clustering ana~ysis principal component analysiJ dan lainshy

lain

Deteksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Habitat dan vegetasi bawah air berperan penting dalam menentukan

produktivitas suatu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

water) Vegetasi bawah air menjadi salah saru sumber pangan dan

merupakan ternpat rnemijah biota Iaut Oleh karena iru akurasi

dan kecerrnatan yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

bawah air sangat penting dilakukan

Lamun (seagrrzss) merupakan salah saru vegerasi bawah air hidup di

sedirnen dasar laut dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

Padang lamun mampu rnengurangi pergerakan air dan menyokong

penyimpanan parrikel tersuspensL baik yang hidup maupun yang

mati dan secara tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

pesisir Walaupun produksi primer lamun banya 1 dad total

ptoduksi primer di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

12 total karbon yang ada di lam u11tuk disimpan dalam sedimen

Peran penting padang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

rerus dijaga dengan memantau secara teramr perkembangannya

Tekanan terhadap wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

dengan adanya pembangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

menyebabkan luas padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

mengalami pengurangan sekirar 2 per tahun (Deswati et al

2009)

1141

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

Ucapan Selamat Datang

Yang terhormar

Rektor IPB

Ketua dan Anggora Dewan Guru Besar IPB

Kerua dan Anggota Senar Akademik IPB

Para Wakil Rekror Dekan dan Pejabar Strukrural di lingkungan IPB

Rekan-rekan SrafPengajar Tenaga Akademik Alumni Mahasiswa

dan Karyawan IPB

Keluarga dan hadirin sekalian yang saya muliakan

Assalamualaikum wr wb selamat pagi dan salam sejahtera bagi kita

semua

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT aras segala rahmat

dan karunia-t-ya yang dilimpahkan kepada kita semlla sehingga kita

dapat berkllmplll pada acara Orasi I1miah dalam rangka Dies Natalis

IPB ke-48 Dalam Sllasana yang penuh khidmat ini perkenankan

say a sebagai Guru Besar Tetap pada Fakultas Perikanan dan IImu

Kelauran IPB menyampaikan Orasi I1miah yang berjudul

Penginderaan Jauh Sumberdaya dan Dinamika Laut dengan

Teknologi Akustik untuk Pembangunan Benua Maritim

Indonesia

Topik orasi ini merupakan wlljud kecintaan saya pada disiplin ilmll

akustik kelauran yang saya tekuni selama ini dan perhatian saya

terhadap perkembangan pembangunan benua maritim Indonesia

Harapan saya mareri orasi ini dapat memperkaya perspektif kita

rerhadap pengembangan dan aplikasi ilmu akustik kelauran di

Indonesia dan dapar memberi manfaar bagi kemajuan pembangunan

benua maririm Indonesia Kami menyampaikan terima kasih atas

kehadiran BapakIbuSaudara pada aeara Orasi Ilmiah hari ini

liv I

dan aplikasi ilmu akusrik kelalltan di

~ri manfaat bagi kemajuan pembangllnan

Kami menyampaikan terima kasih atas

ara pada acara Orasi Ilmiah hari ini

Prof Dr Ir Indra Jaya MSc

bull

DAFTARISI

Ucapan Selamat Datang iii

Foto Orator v

Daftar lsi vii

Pendahuluan 1

Kompleksitas dan Dinamib Bawah Air 1

Gclombang SlIara dan Instrurnen Akllstik 2

Aplikasi Teknologi Akustik Bawah Air 3

Persamaan Sonar 6

Bathymetry Sedimen Dasar Laut Terumbu Karang dan Vegetasi Bawah Air 9

Kontur Dasar Laut 10

Identifikasi dan Klasifikasi Scdimen Dasar Laut 12

Pengelompokan Benmk Perrumbuhan

[erurnbll Karang 13

Detcksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air 14

Plankton dan lkan 17

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi

Vertikal Plankton 17

Dcteksi Posisi Ibn Tunggal dan Lapisan Renang 19

Idcntifikasi dan Klasifikasi Tenis Kawanan Ibn 20

Esti masi Kepadatan dan Sebaran I kan 21

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut 24

Arus dan Profit Arus Tranportasi Massa Air

pada Lintasan ARLIN DO 25

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Suruc 27

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Lauc 28

Kesimpulan dan Saran 29

Kesimpulan 29

Saran 30

Referensi 31

Ucapan Terima Kasih 37

Foto Keluarga Orator 41

Riwayat Hidup 43

Iviii I

zrz

Per

Bumi kita ini sering disebut

ciri Lltama bumi sekitar 70~

sisanya daratan Dengan ko

dapat dikatakan sebagai mir

dalam konstalasi geografi Ir

Indonesia yang luas ini rnem

Objek dan proses apa saja y

Indonesia pada kedalarnar

bagaimana kondisinya dari w

ke relung Iaut lainnya masih ~

Dalam naskah yang singkat

akustik bawah air teknologi

untuk eksplorasi surnberdaya

mengamati dan mengkaji obj

ilustrasi hasil riset yang tel

pengembangan dan pemant

Indonesia ke depan juga dim

Kompleksitas dan Din

Kompleksitas objek dan p

bawah laut ditemui baik dal

Dalam kolom air ada berag

ultrananoplankton (lt2 mi~

megaplankton nekton terk(

hiu dan paus (Clay dan Me

bergerombol dan membent

kolom air Kemudian daal

berukuran mikro dan makro

r

t dan Gelombang Permukaan Laut 24

rllS Tranportasi Massa Air

LINI)() 25

i Paras Laut dan Pasang Surut 27

n Gelombang Permukaan Laut 28

lfi bullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbull 29

29

30

31

1 bullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbull 37

r 41

43

Iviii I

Pendahuluan

Bumi kita ini sering disebut sebagai planet air karena air menjadi

ciri utama bumi sekitar 70 permukaaan bumi ditutupi air dan

sisanya daratan Dengan komposisi yang relatif sarna Indonesia

dapat dikatakan sebagai miniatur bumi Begiw dominannya laut

dalam konstalasi geografi Indonesia sehingga bentang kepulauan

Indonesia yang luas ini merupakan sebuah benua maritim

Objek dan proses apa saja yang ada di bawah laut benua maritim

Indonesia pada kedalaman berapa dan berapa banyak serra

bagaimana kondisinya dari waktu ke waktu dan dari saw relung laut

ke relung laut lail1nya masih sangat minim diketahui dan dipahami

Dalam naskah yang singkat ini diuraikan status terkini teknologi

akustik bawah air teknologi yang memanfaatkan gelombang Sllara

lIlltuk eksplorasi sumberdaya dan lingkungan laut termasuk unruk

mengamati dan mengkaji objek dan dinamika bawah air Beberapa

ilustrasi hasil riset yang telah dilakukan tantangan serra arah

pengembangan dan pemanfaatan teknologi akustik bawah air di

[ndonesia ke depan juga diuraikan dalam naskah ini

Kompleksitas dan Dinamika Bawah Air

Kompleksitas objek dan proses dinamik yang berlangsung di

bawah laut ditemui baik dalam kolom air mall pun dasar perairan

Dalam kolom air ada beragam ukllran biota laut mulai dad skala

ulrrananoplankton laquo2 mikron) nanoplankron mikroplankton

megaplankron nekton terkecil sampai ke nekton terbesar seperti

hiu dan paus (Clay dan Medwin 1977) Biota ini ada yang hidup

bergerombol dan membenruk agregasi yang tidak merata dalam

kolom air Kemudian dalam kolom air dapat terbentuk turbulen

berukuran mikro dan makro anlS gelombang internal dan pusaran

(eddies) Di dasar perairan ada permukaan das~u perairan yang rata

berbukit bergunung (gunung bawah air) dan ada yang berjurang

dalam dan sangat dalam Kondisi bawah laut ini semakin kompleks

dan dinamik dengan meningkatnya tekanan hidrostatik sekitar 1

atmlO meter yang memengaruhi geometri objek kondisi fisik

kimia biologi serra proses dan mekanisme dalam air

Keragaman (variabilitas) parameter fisik maupun biologi dalam air

sangat lebar Secara keruangan (spmiilf) parameter fisik tersebut

berkisar dari ukuran milimeter seperti proses molekuler yang

terjadi dalam kolom air sampai ke puluhan kilometer seperti pasut

internal Secara temporal dinamika yang terjadi di bawah air dapat

berlangsung dalam hiwngan detik seperti pergerakan individu

biota diurnal seperti migrasi plankton dan tahunan seperti siklus

biomassa (Dickey 1993)

Berbagai kompleksitas dan dinamika bawah air ini dapat diukur

dan dipantau antara lain dengan teknologi akustik

Gelombang Suara dan Instrumen Akustik

Gelombang suara merambat sangat baik dalam medium air Dalam

air laut yang bersifat konduktif dan kerllh kebanyakan gelombang

elektromagnetik (gelombang cahala dan radio) akan berkurang

cnerginya (teratenuasi) dengan cepat dalam jarak beberapa raws

bahkan pUlllh meter saja Penerrasi cahaya praktis hanya dapat

mencapai beberapa puluh meter di bawah lapisan permukaan

sementara gelombang Sllara dapat mencapai dasar but dengan

kedalaman ribuan meter dan dapat merambat puluhan ribu meter

melintasi samudra luas

Instrumen akustik mulai dikembangkan pada akhir abad ke-19 dan

menjadi instrumen yang handal dalam bentuk echo-sounder sekitar

121

1925 Perkembangan

terutama dipicu oleh I

Seiring dengan perke

berbagai varian instr

berbagai aplikasi

1nstrumen akustik dile

mengubah energi Iistr sehingga dapat mem

akllstik berkembang s

yang I11cnghasilkan tra

dibuat dari bahan kua

magnetostriktif yang b

piezoelektrik (PZT) (U

gelombang suara tungsect

bemn dan akhirnya s)

frekllensi ganda (multishy

(sensi rivi las) deteksi [

(array) yang merajur I

kesatuan dan kemudia

pembentukan berkas

Demikian pula dad sisi

side scan sonar GabL

side scan ini melahirk

(multibeam system) ya

perairan (Kongsberg 2

Aplikasi T eknolo

Sebagaimana dikemu

baik dalam air Sifat

mauplln oleh biota lal

)erairan ada permukaan dasar perairan yang rata

ng (gunung bawah air) dan ada yang berjurang

falam Kondisi bawah lam ini semakin kompleks

an meningkarnya tekanan hidrostatik sekitar 1

19 memengaruhi geometri objek kondisi fisiko

a proses dan mekanisme dalam air

ilitas) parameter fisik maupun biologi dalam air

a keruangan (~patial) parameter fisik tersebur

ran milimeter seperti proses moJekuler yang

nair sampai ke puluhan kilometer seperri pasm

1poral dinamika yang terjadi di bawah air dapar

1 hitllngan derik seperti pergerakan individu

ri migrasi plankton dan tahunan seperti siklus

993)

itas dan dinamika bawah air ini dapat diukur

a lain dengan teknologi akustik

ua dan Instrumen Akustik

lerarnbat sangat baik dalam medium air Dalam

t konduktif dan keruh keballyakan gelombang

~lombang cahaya dan radio) akan berkllrang

asi) dengan cepat dalam jarak beberapa raws

r saja Penerrasi cahaya prakris hanya dapar

puluh merer di bawah lapisan permukaan

19 slIara dapar mencapai das~1f lam dengan

lerer dan dapar merambat puluhan ribu meter

as

ulai dikembangkan pada akhir abad ke-19 dan

ang handal dalam benruk echo-sounder sekitar

bull

1925 Perkembangan yang nyara dicapai selama Perang Dunia II

rerurama dipicu oleh perang bawah air (kapal selam) (Lasky 1977)

Seiring dengan perkembangan elektronika dan pemrosesan sinyal

berbagai varian insrrumen akusrik relah dikembangkan unruk

berbagai aplikasi

Insrrumen akusrik dilengkapi dengan rransduser piranri yang dapar

mengubah energi lisrrik menjadi energi mekanik dan sebaliknya

sehingga dapar memancarkan dan menerima suara lnstrumen

akustik berkembang seiring dengan perkembangan ilmu bahan

yang menghasilkan rransduser berkllaliras Pada awalnya transduser

dibuar dari bahan kuarrz elekrrosrrikrif kemudian diganrikan oleh

magnerostrikrif yang berbahan dasar nikel dan akhirnya berbahan

piezoelektrik (PZT) (Urick 1983) Selanjurnya transduser berberkas

gelombang suara tlInggal (single-beam) berkembang menjadi dualshy

bemn dan akhirnya ~plit-beam dari frekuensi tlInggal menjadi

frekuensi ganda (multi-frequeruy) Unrllk meningkarkan ketajaman

(sensirivitas) derebi rransduser dikembangkan sistem untaian

(army) yang merajur rangkaian rransduser tlInggal menjadi satll

kesatllan dan kemudian diikuti dengan pengembangan reknologi

pembenrukan berkas gelombang (beamforming) (Nielsen 1991)

Demikian pula dari sisi pemindaian (scmzning) telah dikembangkan

side scan sonar Gabungan dari frekuensi berganda dan sistem

side scan ini melahirkan sistem berkas gelombang suara berganda

(multibeam s)Jtem) yang sangat tajam mendeteksi konrur dasar

perairan (Kongsberg 2011)

Aplikasi Teknologi Akustik Bawah Air

Sebagaimana dikemukakan sebelumnya suara rnerambat sangat

baik dalam air Sifat fisik SLlara ini dimanfaarkan oleh manusia

maupuIl oleh biora lam untuk berbagai keperluan antara lain unwk

I

I pengukuran kedalaman lam (bathymetry) identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut pemetaan terumbu karang dan vegetasi bawah

air pemantauan migrasi vertikal plankton identifikasi jenis kawanan

ikan estimasi densitas dan biomassa stok ikan pengukuran arus

tinggi paras laut dan estimasi spektrum gelombang permukaan

Aplikasi teknologi akusrik rersebut akan diuraikan lebih rinci

pada bagian selanjutnya dari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

diuraikan dalam tulisan ini antara lain adalah pencitraan bawah air

dengan side scan sonar (Hayes dan Gough 2(04) Aplikasi teknologi

side scan sonar digunakan u11tuk mencari ranjau dalam operasi

militer khususnya dalam perang bawah air Adapun unruk aplikasi

sipil (nonmiliter) antara lain pencarian bangkai kapal tenggelam

arkeologi bawah air pemantauan pipa bawah air penemuan kotak

hitam dan survei dasar laut yang luas seperti paparan benua

Perkembangan terkini dari teknologi side sam JOnar adalah teknologi

synthetic aperture orutr yang mernanfaatkan teknik synthetic array

sehingga ketajaman (resolusi) pencirraan dapat meningkat secara

nyata (Makris 201])

Teknologi akustik juga digunakan unruk penentuan posisi dan

navigasi bagi wahana bawah air seperti bpal selam autonomous

underwmer vehicle (AUV) dan bagi penyelam Posisi ditentllkan

dengan mengacll pada stasiun basis yang memancarkan pulsa akustik

(ping) di mana pulsa ini mengaktifkan transponder dan setelah

beberapa saat akan merepons dengan ping lainnya biasanya dengan

frekuensi yang berbeda yang kemudian diterima di stasiun basis

Jarak antara stasiun basis ke transponder dapat ditentukan dengan

selisih waktu pemancaran dan penerimaan dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan suara dalam air Apabila transponder

ditempatkan pada dua atau lebih posisi maka posisi dalam ruang

3-dimensi dapat ditentukan dengan metode triangulasi T entunya

141

semakin banyak rranspond

yang diperoJeh Perkemba

anrara lain meliputi pemar

inregrasi CPS dan sis(em

jumlah transponder yang (

Diketahui bahwa suara m

dan dad kombinasi pengar

suara dalam air sehingg

walJeguide) Saluran suar

kapat selam paus dan mal

jarak jauh ribuan kilomet

Selain i[U sifat Sllara ini

antarperalatan observasi la

keperluan deteksi dini (SUI

pasang di dasar perairan

meter dengan pelampung

suara bawah air tdah bcrke

tertinggi dapat mencapai ~

Pemindaian (scanning) sui

merupakan salah sam penl

akllstik dalam ruang lingl

diketahlli kecepatan per

suhu semakin tinggi sut

dcmikian sebaliknya Oer

wakru perambaran suara (

iru berarti terjadi perub

perambatan suara tcrsebu

A ke posisi B misalnya til

sepanjang lintasan suara (

biasanya Sebaliknya apal

r

t (batl~ymetry) identifikasi dan klasifikasi

aan terumbu karang dan vegetasi bawah

rikal planktOn identifikasi jenis kawanan

1 biomassa stok ikan pengukuran arus

masi spektrum gelombang permukaan

k tersebut akan diuraikan lebih rinci

ari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

antara lain adalah peneitraan bawah air

ves dan Gough 2004) Aplikasi teknologi

i untuk meneari ranjau dalam operasi

)erang bawah air Adapun unruk aplikasi

ain penearian bangkai kapal renggelam

ntauan pipa bawah air penemuan kotak

laut yang Iuas seperti paparan benua

teknologi side SCtln sonar adalah teknologi

ng memanfaarkan teknik jynthetic army

usi) peneitraan dapat meningkat seeara

igunakan unmk penentuan posisi dan

ah air seperti kapal selam autonomous

dan bagi penyelam Posisi direntllkan

un basis yang memanearkan pulsa akllstik

mengaktifkan transponder dan serelah

ns dengan ping lainnya biasanya dengan

mg kemlldian diterima di stasiun basis

e transponder dapat ditentukan dengan

Ian penerimaan dengan mengerahui atal

suara daJam air Apabila transponder

u lebih posisi maka posisi dalam ruang

n dengan metode tdangulasi T entunya

141

semakin banyak rransponder yang digunakan semakin akurat posisi

yang diperoleh Perkembangan terkini penenruan posisi bawah air

anrara lain meliputi pemanfaatan Long Base Une System (LBL) serra

inregrasi GPS dan sistem navigasi inersia untuk meminimalkan

jumlah transponder yang digunakan (Larsen 2000)

Diketahui bahwa suara merambat sangat baik dalam medium air

dan dari kombinasi pengaruh suhu dan tekanan terhadap keeepatan

suara dalam air sehingga membenruk saluran suara (acoustic

waveguide) Saluran suara ini dimanfaatkan dengan baik oleh

kapal selam pallS dan mamalia lam lainnya untuk berkomunikasi

jarak jauh ribuan kilometer dengan efektif (Abileah et at 1996)

Selain itu sif~lt suara ini dapat dimanfaatkan dalam komunikasi

antarperalatan observasi laut (modem bawah air) misalnya unruk

keperluan deteksi dini tsunami yakni an tara seismometer yang di

pasang di dasar perairan pad a kedalaman ratusan bahkan ribuan

meter dengan pelampllng permukaan alau sebaliknya Modem

suara bawah air telah berkembang baik dengan Jaju pengiriman data

tertinggi dapat meneapai 38400 baud (LinkQuest 2011)

Pemindaian (scmming) suhu lam dengan teknik romografi akustik

merupakan salah saw pengernbangan dan aplikasi terkini teknologi

akustik dalam ruang lingkup kajian berskala global Sepeni yang

diketahui kecepatan perambatan Sllara merupakan fungsi dari

suhu semakin tinggi suhu semakin eepat suara merambat dan

demikian sebaliknya Dengan demikian apabila terjadi perubahan

waktu perambatan suara dari sam tempat ke tempat lainnya maka

itu berarti terjadi perubahan suhu rata-rata sepanjang lintasan

perambatan suara tersebur Jika suara yang dipancarkan dad posisi

A ke posisi B misalnya tiba lebih cepat dari biasanya suhu rata-rata

sepanjang lintasan suara dari A ke B tersebut Jebih hangat daripada

biasanya Sebaliknya apabila suara yang di panearkan tersebur tibanYJ

lebih lambat dari biasanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

suara tersebut lebih dingin dari biasanya Dengan demikian apabila

digunakan beberapa pemancar dan penerima suara yang berjarak

jauh maka volume Iingkungan laut yang dilintasi gdombang suara

dapat dipindai teknik romografi (Munk Worcester dan Wunsch

1995) Hubungan antara kecepatan suara dan suhu ini tdah

dimanfaatkan untuk mengukur suhu tubuh laut pada skala besar

dalam program ATOe (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

selama satu dekacle 1996~2006 di perairan Timur Laut Samudera

Pasifik (Dushaw et ttl 2009)

Persamaan Sonar

Suara terbentuk dad gerakan molekul suatu bahan e1astik Oleh

karena bahan tersebut elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

suara akan memicu gerak partikd di dekatnya Gerak partikel sejajar

dengan arah perambatan ketika di dalam medium air Kemudian

karena air bersifat kompresibel gerak ini menyebabkan perubahan

tekanan yang dapat dideteksi oleh hidrofon yang peb rerhadap

rekanan Tekanan gelombang suara ini berhubungan dengan

keceparan partikel flu ida

Gelombang suara yang merambat dalam air membawa energi

mekanik dalam bentuk energi kinetik dari partikel yang sedang

bergerak ditambah dengan energi potensial yang ada dalam

medium elastik Dalam perambatan gelombang suara sejumlah

energi per detik akan mengalir melewati satuan luasan terrentu

yang tegak lurus dengan arah perambaran Jumlah energi per detik

yang melintasi satuan luasan tertentu disebut sebagai intensitas

gelombang Umumnya satuan intensitas suara dinyatakan dalam

dB (desibel)

16 1

Secara sederhan

melibatkan 3 kc

Interaksi antara k

suaw persamaan

1983 Waite 20e

parameter-param

dibangun berdas

dari sinyal yang

bagian dari yan

tergantung fungsi

operator sonar ka

karena suara-sua

selam sehingga ti

mamalia at au bio

yang diinginkan

dan pengukuran

probabilistik

Seperti dinyatak

parameter-param

medium adalah

10ssfTL) aras reVI

atau lingkungan

adalah kekuatan

(target source levI

sumber yang m

swa-derau (selfr

directivity index

Persamaan sona

dan sonar aktif

menghasilkan s

r

asanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

iingin dari biasanya Dengan demikian apabila

pemancar dan penerima suara yang berjarak

ingkungan laut yang dilintasi gelombang suara

ik tomografi (Munk Worcester dan Vunsch

anrara kecepatan suara dan suhu ini telah

mengukllr suhu tubuh laut pada skala besar

DC (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

) 996-2006 di perairan Timur Laut Samudera

d 2009)

Persamaan Sonar

i gerakan molekul suattl bahan elastik Oleh

t elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

erak partikel di dekatnya Gerak partikel sejajar

latan ketika di daJam medium air Kemudian

)mpresibel gerak ini menyebabkan perubahan

didereksi oleh hidrofon yang peka rerhadap

gelombang suara ini berhubungan dengan

lida

ang merambar dalam aIr membawa energi

ruk energi kinetik dari partikel yang sedang

dengan energi porensial yang ada dalam

lam perambatan gelombang suara sejumJab

III mengalir melewari saruan luasan rertenru

gan arah perambatan Jumlab energi per derik

111 luasan tertentu disebut sebagai intensitas

Iya satuan intensitas suara dinyarakan dalam

16 1

Secara sederbana sistem deteksi dan pengukuran bawah air

melibatkan 3 komponen yakni medium target dan peralatan

Interaksi amara komponen-komponen ini dapar dirumuskan dalam

suatu persamaan yang dikenal sebagai persamaan sonar (Urick

1983 Waite 2005) di mana masing-masing komponen memiliki

parameter-parameter sendiri (parameter sonar) Persamaan sonar

dibangun berdasarkan kesamaan atau keseimbangan antara bagian

dari sinyaJ yang direrima yang diinginkan (disebur sinyal) dan

bagian dad yang tidak diinginkan (disebur derau arau noise)

tergantung fungsi sonar tertentu yang diterapkan Maksudnya bagi

operator sonar kapal selam SLlara pallS atau lobster merupakan derau

karen a suara-Sllara ini dapat mengacaukan sistem deteksi kapal

selal11 sehingga tidak diinginkan Sementara bagi peneliti perilakll

mamalia atall biota laue seperti Sllara pallS atau lobster adalah suara

yang diinginkan (sinyal) bukan derau Dalam praktiknya dereksi

dan pengukuran bawah air cllkup kompleks rumit dan bersifat

probabilisrik

Seperti dinyatakan di atas persamaan sonar dibenruk dad interaksi

parameter-parameter sonar Parameter sonar untllk komponen

medium adalah kehilangan perambatan energi suara (tmnsmission

10ssITL) aras reverberasi (reverberation lelielRL) dan aras derau laear

atlt111 lingkllngan (ambient-noise leJeIINL) untuk komponen target

adalab kekllatan target (target strengthlTS) dan aras sumber suara

(trzrget source lellelSL) dan unruk komponen perala tan adalah aras

sumber yang mel11ancarkan suara (projector source lellelSL ) aras - p

swa-derau (self-noise leleIINL) indeks kearahan penerima (receilling

directivity indexDI) dan am bang deteksi (detection thresholdDO

Persamaan sonar dapat dikdompokkan menjadi dua sonar pasif

dan sonar aktif Pada sistem sonar pasif target iru sendiri yang

l11enghasilkan sinyal yang dideteksi (misalnya Sllara Illmba-lumba

171

paus atau lobster) dan parameter 5L dalam hal ini adalah aras dari yang

derau yang dipancarkan oleh objek Oalam sistem pasif parameter Lint

kekuatan target menjadi tidak relevan dan parameter kehilangan linta

perambatan suara hanya berlaku saru arah (dari sumber ke penerima) semt

ketimbang dua arah sehingga persamaan sonarnya adalah 5L - 1L terha

== NL - 01 + O1~ di mana 01 adalah am bang deteksi unruk suatl

derau dapa

padaPada sistem sonar aktif instrumen akustik memancarkan gelombang stokaaeau pulsa suara Apabila mengenai target maka suara tersebur akan dengdipantulkan atau dihamburbalikkan dan diterima oleh instrumen suaraakustik Unruk kasus monostatik di mana posisi sumber suara dan dari Fpenerima suara terletak pada posisi yang sama gelombang sLlara kema yang berasal dari target dikembalikan tepat ke arah posisi sumber dalarr suara persamaan sonarnya adalah 5L 2 TL + TS == NL - 01 + OT

Sementara untuk kasus bistatik arah perambatan gelombang suara

(ke dan dari target) umumnya tidak sama Kemudian apabila suara Ba latar belakang bubn derau melainkan reverberasi maka persamaan

sonar perlu dimodifikasi Suku NL - OJ perlu diganti dengan

aras reverberasi RL yang diamati pada penerima suara (hidrofon) Perm

sehingga persamaan sonarnya menjadi SL - 2 TL + TS RL + bany

OT Contoh sistem sonar aktif adalah deteksi ikankawanan ibn kedal

plankton arah dan kecepatan arus tinggi muka air atau spektrum deng

gelombang permukaan tidal

luna Dalam praktiknya ada keterbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

pempersamaan sonar Misalnya untuk sistem sonar yang menggunakan

dian pulsa pendek diperlukan parameter tambahan yakni durasi gema

Oen Faktor pembatas lain adalah yang berasal dari sifat alami medium di

melt mana sonar terseburdioperasikan Laut adalah medium yang bergerak

----~~~=---=-~~~--------------------shy

parameter 51 dalam hal ini adalah aras dari

J oleh objek Dalam sistem pasi( parameter

di tidak relevan dan parameter kehilangan

1 berlaku sam arah (dad sumber ke penerima)

hingga persamaan sonamya adalah SL - TL

i mana DTN adalah ambang deteksi untuk

instrumen akustik memancarkan gelombang kla mengpnu target rna a suara tersebut akan

mburbalikkan dan direrima oleh instrumen

nonostatik di mana posisi sumber suara dan

k pad a posisi yang 5ama gelombang suara

r dikembalikan tepat ke arah posisi sumber

nya adalah SL 2 TL + TS = NL DI + DT

bistatik arah perambatan gelombang suara

lumnya tidak sama Kemudian apabila suara

erau melainkan reverberasi maka persamaan

asi Suku NL Dl perltl diganti dengan

19 diamati pad a penerima suara (hidrofon)

namya menjadi SL 2 TL + TS = RL +

nar aktif adalah deteksi ikankawanan ikan

epatan arus tinggi muka air atau spektrum

ltererbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

nya untuk sistem sonar yang menggunakan

an parameter tarnbahan yakni durasi gerna

lalah yang berasal dad sifat alarni medium di

Jerasikan Laut adalah mediurn yang bergerak

18 1

yang berisi berbagai ketidakseragaman objek yang dikandungnya

Linrasan perambatan gelombang suara yang terjadi Jebih merupakan

Iintasan ganda (multi-path) bukan lintasan tunggal Akibat dari

semua ini banyak parameter sonar berflukruasi seeara tidak terarur

terhadap wakru Adanya flllktuasi ini membuat penyelesaian dari

suatu persamaan sonar pada dasarnya adalah perkiraan terbaik yang

dapat diharapkan berdasarkan rata-rata wakru Dengan demikian

pad a dasarnya persoalan yang dihadapi merupakan persoalan

srokastik bukan dererrninisrik Walaupun demikian diharapkan

dengan sernakin baiknya pemahaman dan pengetahuan ten rang

suara bawah air serra flukruasinya akan dapat meningkatkan akurasi

dari prediksi persamaan sonar yang berarti semakin meningkatnya

kemampuan untuk mengukur dan mengungkap objek atall proses

dalam air

Bathymetry Sedimen Dasar Laut Terumbu Karang dan Vegetasi Bawah Air

Pemanfaatan sifat suara pcnama kali dan sampai saat ini paling

banyak digunakan lIntuk aplikasi bawah air adalah untuk mengukur

kedalaman laut Saar ini hampir semua kapal bermotor dilengkapi

dengan alat pemeruman (echo-sounder) unruk mernastikan kapal

tidak kandas dengan memantall seeara terus menerus jarak antara

lunas kapal dan dasar perairan Dengan berkembangnya teknik

pernrosesan sinyal energi suara yang dipanearkan kembali dapat

dianalisis untuk mengetahlli karakreristik sedimen dasar laut

Dernikian pula dengan terumbll karang dan vegetasi bawah air yang

melekat aeau bagian dari dasar laut dapat dikuantifikasi

1

Kontur Dasar Laut

Berdasarkan estimasi tahun 2000 (National Academy of Science

2(03) sekitar 99 dasar laut belum tereksplorasi InStrumen akustik

untuk eksplorasi dasar laut ini adalah alat perneruman (echosolmder)

Alar ini merekam waktu tunda antara waktu pemancaran gelombang

suara dengan wakw penerirnaan pantulan gelombang suara dari

dasar laut yang diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan perambatan gelornbang suara dalam

air dapat dihitung kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

tersebut

Walaupun secara prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

sederhana namun dalam praktiknya ridak demikian Pancaran

gelombang suara yang mengenai dasar perairan dari alar pemeruman

benransduser tunggal akan mengenai permukaan dasar laur yang

cukup luas Untuk dasar laut yang berkonrur kasar atau tidak

rata hal ini dapat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

pengukuran wakru tunda karena hanya pantulan yang kembali

pertama kali yang digunakan dalam perhitungan kedalaman t ntuk

mengatasi masalah ini luas permukaan dasar laut yang dikenai

gelombang suara mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnya

dengan menggunakan unraian rransduser penerima (hydrophone

army) yang dapat mel11usatkan berkas energi suara yang diterima atau

meningkatkan kepekaan penerimaan pada arah tertentu Selanjurnya

jika pad a masing-masing elemen dari untaian rransduser penerima

ini dibuar dapat merekam sendiri-sendiri pantulan gelombang

yang diterima pola kepekaan untaian rransduser penerima dapat

diubah secara mudah dengan mengganti parameter pengolahan

data yang direkam Dengan kara lain unraian transduser penerima

dapat diarahkan untuk mengamati sudut datang dad berbagai

1101

arah T eknik inilal

Multi Beam Echo 5 instrumen survei b dalam suam surve

dihasilkan peta 3-d

perairan Umuk m

frekuensi gelombal

kedalaman hingga

rendah yakni 12 k

dari 200 meter) digl

adalah sekitar O5q

dangkal dan desime

lam dan gunung ba

Jaya VIII ditunjukk

Pemetaan Gunung

Gambar 31 Come bawah

kapal

ill Laut

middotimasi tahun 2000 (National Academy of Science

)llIo dasar lam belum tereksplorasi Instrumen akustik

i dasar laut ini adalah alat pemeruman (echosounder)

1 waktu runda anrara waktu pemancaran gelombang

rakru penerimaan panrulan gelombang suara dari

diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

kecepatan perambatan gelombang suara dalam

lIlg kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

a prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

un dabl1 praktiknya tidak demikian Pancaran

I yang mengenai dasar perairan dari alat pemeruman

mggal akan mengenai permukaan dasar lam yang

tuk dasar lam yang berkonrur kasar atau tidak

Jat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

kru tunda karena hanya pantulan yang kembali

g digunakan dalam perhirungan kedalaman Untuk

lah ini luas permukaan dasar lam yang dikenai

a mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnva

nakan untaian rransduser penerima (hydrophozf

memusatkan berkas energi suara yang diterima atau

pekaan penerimaan pada arah tertenru Selanjutnya

~-masing elemen dari untaian transdllser penerima

t merekam sendiri-sendiri pantlilan gelombang

lOla kepekaan untaian transdllser penerima dapat

mdah dengan mengganti parameter pengolahan

n Dengan kata lain untaian transduser penerima

untuk mengamati sudut duang dari berbagai

110 I

arah Teknik inilah yang kini digunakan pad a instrumen akustik

Multi Beam Echo Sounder (MBES) yang merupakan state ~fthetm

instrumen survei batl~metly (Kongsberg 2008) Sebagai i1l1suasi

dalam suatu survei bathymetry dengan bantuan MBES dapar

dihasilkan peta 3-dimensi dengan lebar sapuan 5-8 kali kedalaman

perairan lintuk meniangkau berbagai kedalaman laut digunakan

frekuensi gelombang suara yang berbeda-beda misalnya llnruk

kedalaman hingga 11000 meter digunakan frekllensi yang relarif

rendah yakni 12 kHz sedangkan llntuk perairan dangkal (kurang

dari 200 meter) digunakan 100-500 kHz Akurasi dari pengukuran

adalah sekitar 05ltYo atau dalam kisaran senti meter llntuk laut

dangkal dan desimeter untllk laut dalam Contoh hasil konrur dasar

laut dan gun ling bawah laut dari survei dengan bpal riset Baruna

Jaya VIII ditllnjllkkan pad a Gambar 31

Pemetaan Gunung Bawah Laut

SUl1lhll RV Harulla bygt

Gambar 31 Contoh hasil survei kontllr dasar dan pemeraan gunung

bawah air dengan MBES Survei dilakukan dengan

kapal riset Baruna lara VIII

I

Identifikasi dan Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

Identifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut sangat penting tidak

hanya untuk keperluan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

karena adanya asosiasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

hidup di lingkungan dasar laut seperti udang kepiting kerangshy

kerangan dan berbagai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

suara yang dipancarkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

laut sebagian energi gelombang suara tersebut dipantulkan atau

dihamburbalikkan Besarnya intensitas panrulan suara dari dasar

laut umumnya tergantung pada sudut datang gelombang suara

tingkat kekerasan (hardness) tingkat kekasaran (roughness) dasar laut

komposisi sedimen dasar laut dan frekuensi suara yang digunakan

-4000

-3700 x -3400iii

~ -3100of

c 2800 ~ J -2500 = o

-2200~ til xu

x- -1900 u til cc -1600 B

-1300 lt)

-1000

Lumpur Lumpur Pasir Pasir

berpasir berlumpur

Gambar 32 Nilai kekuatan ham bur balik akustik pada tipe

substrat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir dan lumpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 (persegi em pat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et al 2009 (x) Pujiyati 2009 dan (0) Manik et al

2006

1121

Akhir-akhir ini

teknologi akusti

sumberdaya laut

diperlukan peta

dan klasifikasi sec

balik akllstik

kompilasi hasil r mengukuhkan b

sebagai salah sat

sedimen dasar la

Pengelompo Pertumbuha

Indonesia meruf

hayati tertinggi

km 2bull Dengan I

teknik pemama

cara iden tifikasi

pertumbuhan t

yang sarna denE

dikembangkan

dan klasifikasi t

oi Indonesia

dan klasifikasi

disadari masih

kompleksitas d

ada Sejauh ini

dan gema kedu

bemllk pertum

I

x

q

1 Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

sifikasi sedimen dasar laut sangar penting tidak

luan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

iasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

III daigtar laut seperti udang kepiring kerangshy

)agai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

lrkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

gi gelombang suara rersebut dipantulkan atau

Besarnya intensiras panmlan suara dari dasar

~antung pada sudm darang gelombang Sllara

aldneSJ) tingkat kekasaran (rougmess) dasar laut

dasar lam dan frekuensi suara yang digunakan

o

8 x

o

lumpur lumpur Pasir Pasir berpasir berlumpur

kekuatan ham bur balik akustik pada ripe rat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir

umpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 gi empat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et

109 (x) Pujiyati 2009 dan (0) 1anik et al

Akhir-akhir ini salah satu pemicu perkembangan dan aplikasi

teknologi akusrik adalah adanya kebutuhan untuk pengelolaan

sumberdaya lam berbasis ekosistem (Anderson et al 2008) di mana

diperlukan pera klasifikasi sedimen dasar laut Upaya identifikasi

dan klasifikasi sedimen dasar laut dengan memetakan energi hambur

balik akusrik telah dilakukan oleh beberapa peneliti Indonesia dan

kompilasi hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 32 Hasil ini

mengllkuhkan bahwa teknologi akustik sangat potensial dijadikan

sebagai salah sam instrumen baku untuk identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut

Pengelompokan Bentuk Pertumbuhan Terumbu Karang

Indonesia merupakan pusat terumbu karangduniadengan keragaman

hayati tertinggi Llias terumbll karang diperkirakan sekitar 7500

km~ Dengan luasan dan keragaman tersebllt maka diperlukan

reknik pemanrauan yang cepat konsisten dan efektif Salah saw

cara identifikasi rerumbu karang yaitu melalui pengenalan bentuk

pertumbuhan rerumbu karang (iiftf0rm) Berdasarkan algoritma

yang sama dengan identifikasi dan klasifikasi das~u perairan mulai

dikembangkan pula aplikasi teknologi akustik unruk idenrifikasi

dan klasifikasi terumbu karang (Gleason et al 2008)

Di Indonesia pemanfaatan reknologi akusrik untuk identifikasi

dan klasifikasi rerumbu karang mulai berkembang walaupun

disadari masih diperlukan riser-riset yang lebih intensif mengingat

kompleksitas dan keragaman yang tinggi dari rerumbu karang yang

ada Sejauh ini dengan memetakan intensitas gema pertama (E I)

dan gema kedua (E2) dapat dilihat secara akusrik sebaran beberapa

bentuk pertumbuhan rerumbu karang yang berbeda-beda tersebut

13

(Gambar 33) Klasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini temu

dapar dikuamifikasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

seperti clustering ana~ysis principal component analysiJ dan lainshy

lain

Deteksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Habitat dan vegetasi bawah air berperan penting dalam menentukan

produktivitas suatu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

water) Vegetasi bawah air menjadi salah saru sumber pangan dan

merupakan ternpat rnemijah biota Iaut Oleh karena iru akurasi

dan kecerrnatan yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

bawah air sangat penting dilakukan

Lamun (seagrrzss) merupakan salah saru vegerasi bawah air hidup di

sedirnen dasar laut dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

Padang lamun mampu rnengurangi pergerakan air dan menyokong

penyimpanan parrikel tersuspensL baik yang hidup maupun yang

mati dan secara tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

pesisir Walaupun produksi primer lamun banya 1 dad total

ptoduksi primer di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

12 total karbon yang ada di lam u11tuk disimpan dalam sedimen

Peran penting padang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

rerus dijaga dengan memantau secara teramr perkembangannya

Tekanan terhadap wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

dengan adanya pembangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

menyebabkan luas padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

mengalami pengurangan sekirar 2 per tahun (Deswati et al

2009)

1141

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

rerhadap pengembangan dan aplikasi ilmu akustik kelauran di

Indonesia dan dapar memberi manfaar bagi kemajuan pembangunan

benua maririm Indonesia Kami menyampaikan terima kasih atas

kehadiran BapakIbuSaudara pada aeara Orasi Ilmiah hari ini

liv I

dan aplikasi ilmu akusrik kelalltan di

~ri manfaat bagi kemajuan pembangllnan

Kami menyampaikan terima kasih atas

ara pada acara Orasi Ilmiah hari ini

Prof Dr Ir Indra Jaya MSc

bull

DAFTARISI

Ucapan Selamat Datang iii

Foto Orator v

Daftar lsi vii

Pendahuluan 1

Kompleksitas dan Dinamib Bawah Air 1

Gclombang SlIara dan Instrurnen Akllstik 2

Aplikasi Teknologi Akustik Bawah Air 3

Persamaan Sonar 6

Bathymetry Sedimen Dasar Laut Terumbu Karang dan Vegetasi Bawah Air 9

Kontur Dasar Laut 10

Identifikasi dan Klasifikasi Scdimen Dasar Laut 12

Pengelompokan Benmk Perrumbuhan

[erurnbll Karang 13

Detcksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air 14

Plankton dan lkan 17

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi

Vertikal Plankton 17

Dcteksi Posisi Ibn Tunggal dan Lapisan Renang 19

Idcntifikasi dan Klasifikasi Tenis Kawanan Ibn 20

Esti masi Kepadatan dan Sebaran I kan 21

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut 24

Arus dan Profit Arus Tranportasi Massa Air

pada Lintasan ARLIN DO 25

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Suruc 27

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Lauc 28

Kesimpulan dan Saran 29

Kesimpulan 29

Saran 30

Referensi 31

Ucapan Terima Kasih 37

Foto Keluarga Orator 41

Riwayat Hidup 43

Iviii I

zrz

Per

Bumi kita ini sering disebut

ciri Lltama bumi sekitar 70~

sisanya daratan Dengan ko

dapat dikatakan sebagai mir

dalam konstalasi geografi Ir

Indonesia yang luas ini rnem

Objek dan proses apa saja y

Indonesia pada kedalarnar

bagaimana kondisinya dari w

ke relung Iaut lainnya masih ~

Dalam naskah yang singkat

akustik bawah air teknologi

untuk eksplorasi surnberdaya

mengamati dan mengkaji obj

ilustrasi hasil riset yang tel

pengembangan dan pemant

Indonesia ke depan juga dim

Kompleksitas dan Din

Kompleksitas objek dan p

bawah laut ditemui baik dal

Dalam kolom air ada berag

ultrananoplankton (lt2 mi~

megaplankton nekton terk(

hiu dan paus (Clay dan Me

bergerombol dan membent

kolom air Kemudian daal

berukuran mikro dan makro

r

t dan Gelombang Permukaan Laut 24

rllS Tranportasi Massa Air

LINI)() 25

i Paras Laut dan Pasang Surut 27

n Gelombang Permukaan Laut 28

lfi bullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbull 29

29

30

31

1 bullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbull 37

r 41

43

Iviii I

Pendahuluan

Bumi kita ini sering disebut sebagai planet air karena air menjadi

ciri utama bumi sekitar 70 permukaaan bumi ditutupi air dan

sisanya daratan Dengan komposisi yang relatif sarna Indonesia

dapat dikatakan sebagai miniatur bumi Begiw dominannya laut

dalam konstalasi geografi Indonesia sehingga bentang kepulauan

Indonesia yang luas ini merupakan sebuah benua maritim

Objek dan proses apa saja yang ada di bawah laut benua maritim

Indonesia pada kedalaman berapa dan berapa banyak serra

bagaimana kondisinya dari waktu ke waktu dan dari saw relung laut

ke relung laut lail1nya masih sangat minim diketahui dan dipahami

Dalam naskah yang singkat ini diuraikan status terkini teknologi

akustik bawah air teknologi yang memanfaatkan gelombang Sllara

lIlltuk eksplorasi sumberdaya dan lingkungan laut termasuk unruk

mengamati dan mengkaji objek dan dinamika bawah air Beberapa

ilustrasi hasil riset yang telah dilakukan tantangan serra arah

pengembangan dan pemanfaatan teknologi akustik bawah air di

[ndonesia ke depan juga diuraikan dalam naskah ini

Kompleksitas dan Dinamika Bawah Air

Kompleksitas objek dan proses dinamik yang berlangsung di

bawah laut ditemui baik dalam kolom air mall pun dasar perairan

Dalam kolom air ada beragam ukllran biota laut mulai dad skala

ulrrananoplankton laquo2 mikron) nanoplankron mikroplankton

megaplankron nekton terkecil sampai ke nekton terbesar seperti

hiu dan paus (Clay dan Medwin 1977) Biota ini ada yang hidup

bergerombol dan membenruk agregasi yang tidak merata dalam

kolom air Kemudian dalam kolom air dapat terbentuk turbulen

berukuran mikro dan makro anlS gelombang internal dan pusaran

(eddies) Di dasar perairan ada permukaan das~u perairan yang rata

berbukit bergunung (gunung bawah air) dan ada yang berjurang

dalam dan sangat dalam Kondisi bawah laut ini semakin kompleks

dan dinamik dengan meningkatnya tekanan hidrostatik sekitar 1

atmlO meter yang memengaruhi geometri objek kondisi fisik

kimia biologi serra proses dan mekanisme dalam air

Keragaman (variabilitas) parameter fisik maupun biologi dalam air

sangat lebar Secara keruangan (spmiilf) parameter fisik tersebut

berkisar dari ukuran milimeter seperti proses molekuler yang

terjadi dalam kolom air sampai ke puluhan kilometer seperti pasut

internal Secara temporal dinamika yang terjadi di bawah air dapat

berlangsung dalam hiwngan detik seperti pergerakan individu

biota diurnal seperti migrasi plankton dan tahunan seperti siklus

biomassa (Dickey 1993)

Berbagai kompleksitas dan dinamika bawah air ini dapat diukur

dan dipantau antara lain dengan teknologi akustik

Gelombang Suara dan Instrumen Akustik

Gelombang suara merambat sangat baik dalam medium air Dalam

air laut yang bersifat konduktif dan kerllh kebanyakan gelombang

elektromagnetik (gelombang cahala dan radio) akan berkurang

cnerginya (teratenuasi) dengan cepat dalam jarak beberapa raws

bahkan pUlllh meter saja Penerrasi cahaya praktis hanya dapat

mencapai beberapa puluh meter di bawah lapisan permukaan

sementara gelombang Sllara dapat mencapai dasar but dengan

kedalaman ribuan meter dan dapat merambat puluhan ribu meter

melintasi samudra luas

Instrumen akustik mulai dikembangkan pada akhir abad ke-19 dan

menjadi instrumen yang handal dalam bentuk echo-sounder sekitar

121

1925 Perkembangan

terutama dipicu oleh I

Seiring dengan perke

berbagai varian instr

berbagai aplikasi

1nstrumen akustik dile

mengubah energi Iistr sehingga dapat mem

akllstik berkembang s

yang I11cnghasilkan tra

dibuat dari bahan kua

magnetostriktif yang b

piezoelektrik (PZT) (U

gelombang suara tungsect

bemn dan akhirnya s)

frekllensi ganda (multishy

(sensi rivi las) deteksi [

(array) yang merajur I

kesatuan dan kemudia

pembentukan berkas

Demikian pula dad sisi

side scan sonar GabL

side scan ini melahirk

(multibeam system) ya

perairan (Kongsberg 2

Aplikasi T eknolo

Sebagaimana dikemu

baik dalam air Sifat

mauplln oleh biota lal

)erairan ada permukaan dasar perairan yang rata

ng (gunung bawah air) dan ada yang berjurang

falam Kondisi bawah lam ini semakin kompleks

an meningkarnya tekanan hidrostatik sekitar 1

19 memengaruhi geometri objek kondisi fisiko

a proses dan mekanisme dalam air

ilitas) parameter fisik maupun biologi dalam air

a keruangan (~patial) parameter fisik tersebur

ran milimeter seperti proses moJekuler yang

nair sampai ke puluhan kilometer seperri pasm

1poral dinamika yang terjadi di bawah air dapar

1 hitllngan derik seperti pergerakan individu

ri migrasi plankton dan tahunan seperti siklus

993)

itas dan dinamika bawah air ini dapat diukur

a lain dengan teknologi akustik

ua dan Instrumen Akustik

lerarnbat sangat baik dalam medium air Dalam

t konduktif dan keruh keballyakan gelombang

~lombang cahaya dan radio) akan berkllrang

asi) dengan cepat dalam jarak beberapa raws

r saja Penerrasi cahaya prakris hanya dapar

puluh merer di bawah lapisan permukaan

19 slIara dapar mencapai das~1f lam dengan

lerer dan dapar merambat puluhan ribu meter

as

ulai dikembangkan pada akhir abad ke-19 dan

ang handal dalam benruk echo-sounder sekitar

bull

1925 Perkembangan yang nyara dicapai selama Perang Dunia II

rerurama dipicu oleh perang bawah air (kapal selam) (Lasky 1977)

Seiring dengan perkembangan elektronika dan pemrosesan sinyal

berbagai varian insrrumen akusrik relah dikembangkan unruk

berbagai aplikasi

Insrrumen akusrik dilengkapi dengan rransduser piranri yang dapar

mengubah energi lisrrik menjadi energi mekanik dan sebaliknya

sehingga dapar memancarkan dan menerima suara lnstrumen

akustik berkembang seiring dengan perkembangan ilmu bahan

yang menghasilkan rransduser berkllaliras Pada awalnya transduser

dibuar dari bahan kuarrz elekrrosrrikrif kemudian diganrikan oleh

magnerostrikrif yang berbahan dasar nikel dan akhirnya berbahan

piezoelektrik (PZT) (Urick 1983) Selanjurnya transduser berberkas

gelombang suara tlInggal (single-beam) berkembang menjadi dualshy

bemn dan akhirnya ~plit-beam dari frekuensi tlInggal menjadi

frekuensi ganda (multi-frequeruy) Unrllk meningkarkan ketajaman

(sensirivitas) derebi rransduser dikembangkan sistem untaian

(army) yang merajur rangkaian rransduser tlInggal menjadi satll

kesatllan dan kemudian diikuti dengan pengembangan reknologi

pembenrukan berkas gelombang (beamforming) (Nielsen 1991)

Demikian pula dari sisi pemindaian (scmzning) telah dikembangkan

side scan sonar Gabungan dari frekuensi berganda dan sistem

side scan ini melahirkan sistem berkas gelombang suara berganda

(multibeam s)Jtem) yang sangat tajam mendeteksi konrur dasar

perairan (Kongsberg 2011)

Aplikasi Teknologi Akustik Bawah Air

Sebagaimana dikemukakan sebelumnya suara rnerambat sangat

baik dalam air Sifat fisik SLlara ini dimanfaarkan oleh manusia

maupuIl oleh biora lam untuk berbagai keperluan antara lain unwk

I

I pengukuran kedalaman lam (bathymetry) identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut pemetaan terumbu karang dan vegetasi bawah

air pemantauan migrasi vertikal plankton identifikasi jenis kawanan

ikan estimasi densitas dan biomassa stok ikan pengukuran arus

tinggi paras laut dan estimasi spektrum gelombang permukaan

Aplikasi teknologi akusrik rersebut akan diuraikan lebih rinci

pada bagian selanjutnya dari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

diuraikan dalam tulisan ini antara lain adalah pencitraan bawah air

dengan side scan sonar (Hayes dan Gough 2(04) Aplikasi teknologi

side scan sonar digunakan u11tuk mencari ranjau dalam operasi

militer khususnya dalam perang bawah air Adapun unruk aplikasi

sipil (nonmiliter) antara lain pencarian bangkai kapal tenggelam

arkeologi bawah air pemantauan pipa bawah air penemuan kotak

hitam dan survei dasar laut yang luas seperti paparan benua

Perkembangan terkini dari teknologi side sam JOnar adalah teknologi

synthetic aperture orutr yang mernanfaatkan teknik synthetic array

sehingga ketajaman (resolusi) pencirraan dapat meningkat secara

nyata (Makris 201])

Teknologi akustik juga digunakan unruk penentuan posisi dan

navigasi bagi wahana bawah air seperti bpal selam autonomous

underwmer vehicle (AUV) dan bagi penyelam Posisi ditentllkan

dengan mengacll pada stasiun basis yang memancarkan pulsa akustik

(ping) di mana pulsa ini mengaktifkan transponder dan setelah

beberapa saat akan merepons dengan ping lainnya biasanya dengan

frekuensi yang berbeda yang kemudian diterima di stasiun basis

Jarak antara stasiun basis ke transponder dapat ditentukan dengan

selisih waktu pemancaran dan penerimaan dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan suara dalam air Apabila transponder

ditempatkan pada dua atau lebih posisi maka posisi dalam ruang

3-dimensi dapat ditentukan dengan metode triangulasi T entunya

141

semakin banyak rranspond

yang diperoJeh Perkemba

anrara lain meliputi pemar

inregrasi CPS dan sis(em

jumlah transponder yang (

Diketahui bahwa suara m

dan dad kombinasi pengar

suara dalam air sehingg

walJeguide) Saluran suar

kapat selam paus dan mal

jarak jauh ribuan kilomet

Selain i[U sifat Sllara ini

antarperalatan observasi la

keperluan deteksi dini (SUI

pasang di dasar perairan

meter dengan pelampung

suara bawah air tdah bcrke

tertinggi dapat mencapai ~

Pemindaian (scanning) sui

merupakan salah sam penl

akllstik dalam ruang lingl

diketahlli kecepatan per

suhu semakin tinggi sut

dcmikian sebaliknya Oer

wakru perambaran suara (

iru berarti terjadi perub

perambatan suara tcrsebu

A ke posisi B misalnya til

sepanjang lintasan suara (

biasanya Sebaliknya apal

r

t (batl~ymetry) identifikasi dan klasifikasi

aan terumbu karang dan vegetasi bawah

rikal planktOn identifikasi jenis kawanan

1 biomassa stok ikan pengukuran arus

masi spektrum gelombang permukaan

k tersebut akan diuraikan lebih rinci

ari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

antara lain adalah peneitraan bawah air

ves dan Gough 2004) Aplikasi teknologi

i untuk meneari ranjau dalam operasi

)erang bawah air Adapun unruk aplikasi

ain penearian bangkai kapal renggelam

ntauan pipa bawah air penemuan kotak

laut yang Iuas seperti paparan benua

teknologi side SCtln sonar adalah teknologi

ng memanfaarkan teknik jynthetic army

usi) peneitraan dapat meningkat seeara

igunakan unmk penentuan posisi dan

ah air seperti kapal selam autonomous

dan bagi penyelam Posisi direntllkan

un basis yang memanearkan pulsa akllstik

mengaktifkan transponder dan serelah

ns dengan ping lainnya biasanya dengan

mg kemlldian diterima di stasiun basis

e transponder dapat ditentukan dengan

Ian penerimaan dengan mengerahui atal

suara daJam air Apabila transponder

u lebih posisi maka posisi dalam ruang

n dengan metode tdangulasi T entunya

141

semakin banyak rransponder yang digunakan semakin akurat posisi

yang diperoleh Perkembangan terkini penenruan posisi bawah air

anrara lain meliputi pemanfaatan Long Base Une System (LBL) serra

inregrasi GPS dan sistem navigasi inersia untuk meminimalkan

jumlah transponder yang digunakan (Larsen 2000)

Diketahui bahwa suara merambat sangat baik dalam medium air

dan dari kombinasi pengaruh suhu dan tekanan terhadap keeepatan

suara dalam air sehingga membenruk saluran suara (acoustic

waveguide) Saluran suara ini dimanfaatkan dengan baik oleh

kapal selam pallS dan mamalia lam lainnya untuk berkomunikasi

jarak jauh ribuan kilometer dengan efektif (Abileah et at 1996)

Selain itu sif~lt suara ini dapat dimanfaatkan dalam komunikasi

antarperalatan observasi laut (modem bawah air) misalnya unruk

keperluan deteksi dini tsunami yakni an tara seismometer yang di

pasang di dasar perairan pad a kedalaman ratusan bahkan ribuan

meter dengan pelampllng permukaan alau sebaliknya Modem

suara bawah air telah berkembang baik dengan Jaju pengiriman data

tertinggi dapat meneapai 38400 baud (LinkQuest 2011)

Pemindaian (scmming) suhu lam dengan teknik romografi akustik

merupakan salah saw pengernbangan dan aplikasi terkini teknologi

akustik dalam ruang lingkup kajian berskala global Sepeni yang

diketahui kecepatan perambatan Sllara merupakan fungsi dari

suhu semakin tinggi suhu semakin eepat suara merambat dan

demikian sebaliknya Dengan demikian apabila terjadi perubahan

waktu perambatan suara dari sam tempat ke tempat lainnya maka

itu berarti terjadi perubahan suhu rata-rata sepanjang lintasan

perambatan suara tersebur Jika suara yang dipancarkan dad posisi

A ke posisi B misalnya tiba lebih cepat dari biasanya suhu rata-rata

sepanjang lintasan suara dari A ke B tersebut Jebih hangat daripada

biasanya Sebaliknya apabila suara yang di panearkan tersebur tibanYJ

lebih lambat dari biasanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

suara tersebut lebih dingin dari biasanya Dengan demikian apabila

digunakan beberapa pemancar dan penerima suara yang berjarak

jauh maka volume Iingkungan laut yang dilintasi gdombang suara

dapat dipindai teknik romografi (Munk Worcester dan Wunsch

1995) Hubungan antara kecepatan suara dan suhu ini tdah

dimanfaatkan untuk mengukur suhu tubuh laut pada skala besar

dalam program ATOe (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

selama satu dekacle 1996~2006 di perairan Timur Laut Samudera

Pasifik (Dushaw et ttl 2009)

Persamaan Sonar

Suara terbentuk dad gerakan molekul suatu bahan e1astik Oleh

karena bahan tersebut elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

suara akan memicu gerak partikd di dekatnya Gerak partikel sejajar

dengan arah perambatan ketika di dalam medium air Kemudian

karena air bersifat kompresibel gerak ini menyebabkan perubahan

tekanan yang dapat dideteksi oleh hidrofon yang peb rerhadap

rekanan Tekanan gelombang suara ini berhubungan dengan

keceparan partikel flu ida

Gelombang suara yang merambat dalam air membawa energi

mekanik dalam bentuk energi kinetik dari partikel yang sedang

bergerak ditambah dengan energi potensial yang ada dalam

medium elastik Dalam perambatan gelombang suara sejumlah

energi per detik akan mengalir melewati satuan luasan terrentu

yang tegak lurus dengan arah perambaran Jumlah energi per detik

yang melintasi satuan luasan tertentu disebut sebagai intensitas

gelombang Umumnya satuan intensitas suara dinyatakan dalam

dB (desibel)

16 1

Secara sederhan

melibatkan 3 kc

Interaksi antara k

suaw persamaan

1983 Waite 20e

parameter-param

dibangun berdas

dari sinyal yang

bagian dari yan

tergantung fungsi

operator sonar ka

karena suara-sua

selam sehingga ti

mamalia at au bio

yang diinginkan

dan pengukuran

probabilistik

Seperti dinyatak

parameter-param

medium adalah

10ssfTL) aras reVI

atau lingkungan

adalah kekuatan

(target source levI

sumber yang m

swa-derau (selfr

directivity index

Persamaan sona

dan sonar aktif

menghasilkan s

r

asanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

iingin dari biasanya Dengan demikian apabila

pemancar dan penerima suara yang berjarak

ingkungan laut yang dilintasi gelombang suara

ik tomografi (Munk Worcester dan Vunsch

anrara kecepatan suara dan suhu ini telah

mengukllr suhu tubuh laut pada skala besar

DC (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

) 996-2006 di perairan Timur Laut Samudera

d 2009)

Persamaan Sonar

i gerakan molekul suattl bahan elastik Oleh

t elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

erak partikel di dekatnya Gerak partikel sejajar

latan ketika di daJam medium air Kemudian

)mpresibel gerak ini menyebabkan perubahan

didereksi oleh hidrofon yang peka rerhadap

gelombang suara ini berhubungan dengan

lida

ang merambar dalam aIr membawa energi

ruk energi kinetik dari partikel yang sedang

dengan energi porensial yang ada dalam

lam perambatan gelombang suara sejumJab

III mengalir melewari saruan luasan rertenru

gan arah perambatan Jumlab energi per derik

111 luasan tertentu disebut sebagai intensitas

Iya satuan intensitas suara dinyarakan dalam

16 1

Secara sederbana sistem deteksi dan pengukuran bawah air

melibatkan 3 komponen yakni medium target dan peralatan

Interaksi amara komponen-komponen ini dapar dirumuskan dalam

suatu persamaan yang dikenal sebagai persamaan sonar (Urick

1983 Waite 2005) di mana masing-masing komponen memiliki

parameter-parameter sendiri (parameter sonar) Persamaan sonar

dibangun berdasarkan kesamaan atau keseimbangan antara bagian

dari sinyaJ yang direrima yang diinginkan (disebur sinyal) dan

bagian dad yang tidak diinginkan (disebur derau arau noise)

tergantung fungsi sonar tertentu yang diterapkan Maksudnya bagi

operator sonar kapal selam SLlara pallS atau lobster merupakan derau

karen a suara-Sllara ini dapat mengacaukan sistem deteksi kapal

selal11 sehingga tidak diinginkan Sementara bagi peneliti perilakll

mamalia atall biota laue seperti Sllara pallS atau lobster adalah suara

yang diinginkan (sinyal) bukan derau Dalam praktiknya dereksi

dan pengukuran bawah air cllkup kompleks rumit dan bersifat

probabilisrik

Seperti dinyatakan di atas persamaan sonar dibenruk dad interaksi

parameter-parameter sonar Parameter sonar untllk komponen

medium adalah kehilangan perambatan energi suara (tmnsmission

10ssITL) aras reverberasi (reverberation lelielRL) dan aras derau laear

atlt111 lingkllngan (ambient-noise leJeIINL) untuk komponen target

adalab kekllatan target (target strengthlTS) dan aras sumber suara

(trzrget source lellelSL) dan unruk komponen perala tan adalah aras

sumber yang mel11ancarkan suara (projector source lellelSL ) aras - p

swa-derau (self-noise leleIINL) indeks kearahan penerima (receilling

directivity indexDI) dan am bang deteksi (detection thresholdDO

Persamaan sonar dapat dikdompokkan menjadi dua sonar pasif

dan sonar aktif Pada sistem sonar pasif target iru sendiri yang

l11enghasilkan sinyal yang dideteksi (misalnya Sllara Illmba-lumba

171

paus atau lobster) dan parameter 5L dalam hal ini adalah aras dari yang

derau yang dipancarkan oleh objek Oalam sistem pasif parameter Lint

kekuatan target menjadi tidak relevan dan parameter kehilangan linta

perambatan suara hanya berlaku saru arah (dari sumber ke penerima) semt

ketimbang dua arah sehingga persamaan sonarnya adalah 5L - 1L terha

== NL - 01 + O1~ di mana 01 adalah am bang deteksi unruk suatl

derau dapa

padaPada sistem sonar aktif instrumen akustik memancarkan gelombang stokaaeau pulsa suara Apabila mengenai target maka suara tersebur akan dengdipantulkan atau dihamburbalikkan dan diterima oleh instrumen suaraakustik Unruk kasus monostatik di mana posisi sumber suara dan dari Fpenerima suara terletak pada posisi yang sama gelombang sLlara kema yang berasal dari target dikembalikan tepat ke arah posisi sumber dalarr suara persamaan sonarnya adalah 5L 2 TL + TS == NL - 01 + OT

Sementara untuk kasus bistatik arah perambatan gelombang suara

(ke dan dari target) umumnya tidak sama Kemudian apabila suara Ba latar belakang bubn derau melainkan reverberasi maka persamaan

sonar perlu dimodifikasi Suku NL - OJ perlu diganti dengan

aras reverberasi RL yang diamati pada penerima suara (hidrofon) Perm

sehingga persamaan sonarnya menjadi SL - 2 TL + TS RL + bany

OT Contoh sistem sonar aktif adalah deteksi ikankawanan ibn kedal

plankton arah dan kecepatan arus tinggi muka air atau spektrum deng

gelombang permukaan tidal

luna Dalam praktiknya ada keterbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

pempersamaan sonar Misalnya untuk sistem sonar yang menggunakan

dian pulsa pendek diperlukan parameter tambahan yakni durasi gema

Oen Faktor pembatas lain adalah yang berasal dari sifat alami medium di

melt mana sonar terseburdioperasikan Laut adalah medium yang bergerak

----~~~=---=-~~~--------------------shy

parameter 51 dalam hal ini adalah aras dari

J oleh objek Dalam sistem pasi( parameter

di tidak relevan dan parameter kehilangan

1 berlaku sam arah (dad sumber ke penerima)

hingga persamaan sonamya adalah SL - TL

i mana DTN adalah ambang deteksi untuk

instrumen akustik memancarkan gelombang kla mengpnu target rna a suara tersebut akan

mburbalikkan dan direrima oleh instrumen

nonostatik di mana posisi sumber suara dan

k pad a posisi yang 5ama gelombang suara

r dikembalikan tepat ke arah posisi sumber

nya adalah SL 2 TL + TS = NL DI + DT

bistatik arah perambatan gelombang suara

lumnya tidak sama Kemudian apabila suara

erau melainkan reverberasi maka persamaan

asi Suku NL Dl perltl diganti dengan

19 diamati pad a penerima suara (hidrofon)

namya menjadi SL 2 TL + TS = RL +

nar aktif adalah deteksi ikankawanan ikan

epatan arus tinggi muka air atau spektrum

ltererbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

nya untuk sistem sonar yang menggunakan

an parameter tarnbahan yakni durasi gerna

lalah yang berasal dad sifat alarni medium di

Jerasikan Laut adalah mediurn yang bergerak

18 1

yang berisi berbagai ketidakseragaman objek yang dikandungnya

Linrasan perambatan gelombang suara yang terjadi Jebih merupakan

Iintasan ganda (multi-path) bukan lintasan tunggal Akibat dari

semua ini banyak parameter sonar berflukruasi seeara tidak terarur

terhadap wakru Adanya flllktuasi ini membuat penyelesaian dari

suatu persamaan sonar pada dasarnya adalah perkiraan terbaik yang

dapat diharapkan berdasarkan rata-rata wakru Dengan demikian

pad a dasarnya persoalan yang dihadapi merupakan persoalan

srokastik bukan dererrninisrik Walaupun demikian diharapkan

dengan sernakin baiknya pemahaman dan pengetahuan ten rang

suara bawah air serra flukruasinya akan dapat meningkatkan akurasi

dari prediksi persamaan sonar yang berarti semakin meningkatnya

kemampuan untuk mengukur dan mengungkap objek atall proses

dalam air

Bathymetry Sedimen Dasar Laut Terumbu Karang dan Vegetasi Bawah Air

Pemanfaatan sifat suara pcnama kali dan sampai saat ini paling

banyak digunakan lIntuk aplikasi bawah air adalah untuk mengukur

kedalaman laut Saar ini hampir semua kapal bermotor dilengkapi

dengan alat pemeruman (echo-sounder) unruk mernastikan kapal

tidak kandas dengan memantall seeara terus menerus jarak antara

lunas kapal dan dasar perairan Dengan berkembangnya teknik

pernrosesan sinyal energi suara yang dipanearkan kembali dapat

dianalisis untuk mengetahlli karakreristik sedimen dasar laut

Dernikian pula dengan terumbll karang dan vegetasi bawah air yang

melekat aeau bagian dari dasar laut dapat dikuantifikasi

1

Kontur Dasar Laut

Berdasarkan estimasi tahun 2000 (National Academy of Science

2(03) sekitar 99 dasar laut belum tereksplorasi InStrumen akustik

untuk eksplorasi dasar laut ini adalah alat perneruman (echosolmder)

Alar ini merekam waktu tunda antara waktu pemancaran gelombang

suara dengan wakw penerirnaan pantulan gelombang suara dari

dasar laut yang diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan perambatan gelornbang suara dalam

air dapat dihitung kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

tersebut

Walaupun secara prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

sederhana namun dalam praktiknya ridak demikian Pancaran

gelombang suara yang mengenai dasar perairan dari alar pemeruman

benransduser tunggal akan mengenai permukaan dasar laur yang

cukup luas Untuk dasar laut yang berkonrur kasar atau tidak

rata hal ini dapat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

pengukuran wakru tunda karena hanya pantulan yang kembali

pertama kali yang digunakan dalam perhitungan kedalaman t ntuk

mengatasi masalah ini luas permukaan dasar laut yang dikenai

gelombang suara mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnya

dengan menggunakan unraian rransduser penerima (hydrophone

army) yang dapat mel11usatkan berkas energi suara yang diterima atau

meningkatkan kepekaan penerimaan pada arah tertentu Selanjurnya

jika pad a masing-masing elemen dari untaian rransduser penerima

ini dibuar dapat merekam sendiri-sendiri pantulan gelombang

yang diterima pola kepekaan untaian rransduser penerima dapat

diubah secara mudah dengan mengganti parameter pengolahan

data yang direkam Dengan kara lain unraian transduser penerima

dapat diarahkan untuk mengamati sudut datang dad berbagai

1101

arah T eknik inilal

Multi Beam Echo 5 instrumen survei b dalam suam surve

dihasilkan peta 3-d

perairan Umuk m

frekuensi gelombal

kedalaman hingga

rendah yakni 12 k

dari 200 meter) digl

adalah sekitar O5q

dangkal dan desime

lam dan gunung ba

Jaya VIII ditunjukk

Pemetaan Gunung

Gambar 31 Come bawah

kapal

ill Laut

middotimasi tahun 2000 (National Academy of Science

)llIo dasar lam belum tereksplorasi Instrumen akustik

i dasar laut ini adalah alat pemeruman (echosounder)

1 waktu runda anrara waktu pemancaran gelombang

rakru penerimaan panrulan gelombang suara dari

diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

kecepatan perambatan gelombang suara dalam

lIlg kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

a prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

un dabl1 praktiknya tidak demikian Pancaran

I yang mengenai dasar perairan dari alat pemeruman

mggal akan mengenai permukaan dasar lam yang

tuk dasar lam yang berkonrur kasar atau tidak

Jat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

kru tunda karena hanya pantulan yang kembali

g digunakan dalam perhirungan kedalaman Untuk

lah ini luas permukaan dasar lam yang dikenai

a mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnva

nakan untaian rransduser penerima (hydrophozf

memusatkan berkas energi suara yang diterima atau

pekaan penerimaan pada arah tertenru Selanjutnya

~-masing elemen dari untaian transdllser penerima

t merekam sendiri-sendiri pantlilan gelombang

lOla kepekaan untaian transdllser penerima dapat

mdah dengan mengganti parameter pengolahan

n Dengan kata lain untaian transduser penerima

untuk mengamati sudut duang dari berbagai

110 I

arah Teknik inilah yang kini digunakan pad a instrumen akustik

Multi Beam Echo Sounder (MBES) yang merupakan state ~fthetm

instrumen survei batl~metly (Kongsberg 2008) Sebagai i1l1suasi

dalam suatu survei bathymetry dengan bantuan MBES dapar

dihasilkan peta 3-dimensi dengan lebar sapuan 5-8 kali kedalaman

perairan lintuk meniangkau berbagai kedalaman laut digunakan

frekuensi gelombang suara yang berbeda-beda misalnya llnruk

kedalaman hingga 11000 meter digunakan frekllensi yang relarif

rendah yakni 12 kHz sedangkan llntuk perairan dangkal (kurang

dari 200 meter) digunakan 100-500 kHz Akurasi dari pengukuran

adalah sekitar 05ltYo atau dalam kisaran senti meter llntuk laut

dangkal dan desimeter untllk laut dalam Contoh hasil konrur dasar

laut dan gun ling bawah laut dari survei dengan bpal riset Baruna

Jaya VIII ditllnjllkkan pad a Gambar 31

Pemetaan Gunung Bawah Laut

SUl1lhll RV Harulla bygt

Gambar 31 Contoh hasil survei kontllr dasar dan pemeraan gunung

bawah air dengan MBES Survei dilakukan dengan

kapal riset Baruna lara VIII

I

Identifikasi dan Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

Identifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut sangat penting tidak

hanya untuk keperluan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

karena adanya asosiasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

hidup di lingkungan dasar laut seperti udang kepiting kerangshy

kerangan dan berbagai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

suara yang dipancarkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

laut sebagian energi gelombang suara tersebut dipantulkan atau

dihamburbalikkan Besarnya intensitas panrulan suara dari dasar

laut umumnya tergantung pada sudut datang gelombang suara

tingkat kekerasan (hardness) tingkat kekasaran (roughness) dasar laut

komposisi sedimen dasar laut dan frekuensi suara yang digunakan

-4000

-3700 x -3400iii

~ -3100of

c 2800 ~ J -2500 = o

-2200~ til xu

x- -1900 u til cc -1600 B

-1300 lt)

-1000

Lumpur Lumpur Pasir Pasir

berpasir berlumpur

Gambar 32 Nilai kekuatan ham bur balik akustik pada tipe

substrat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir dan lumpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 (persegi em pat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et al 2009 (x) Pujiyati 2009 dan (0) Manik et al

2006

1121

Akhir-akhir ini

teknologi akusti

sumberdaya laut

diperlukan peta

dan klasifikasi sec

balik akllstik

kompilasi hasil r mengukuhkan b

sebagai salah sat

sedimen dasar la

Pengelompo Pertumbuha

Indonesia meruf

hayati tertinggi

km 2bull Dengan I

teknik pemama

cara iden tifikasi

pertumbuhan t

yang sarna denE

dikembangkan

dan klasifikasi t

oi Indonesia

dan klasifikasi

disadari masih

kompleksitas d

ada Sejauh ini

dan gema kedu

bemllk pertum

I

x

q

1 Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

sifikasi sedimen dasar laut sangar penting tidak

luan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

iasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

III daigtar laut seperti udang kepiring kerangshy

)agai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

lrkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

gi gelombang suara rersebut dipantulkan atau

Besarnya intensiras panmlan suara dari dasar

~antung pada sudm darang gelombang Sllara

aldneSJ) tingkat kekasaran (rougmess) dasar laut

dasar lam dan frekuensi suara yang digunakan

o

8 x

o

lumpur lumpur Pasir Pasir berpasir berlumpur

kekuatan ham bur balik akustik pada ripe rat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir

umpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 gi empat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et

109 (x) Pujiyati 2009 dan (0) 1anik et al

Akhir-akhir ini salah satu pemicu perkembangan dan aplikasi

teknologi akusrik adalah adanya kebutuhan untuk pengelolaan

sumberdaya lam berbasis ekosistem (Anderson et al 2008) di mana

diperlukan pera klasifikasi sedimen dasar laut Upaya identifikasi

dan klasifikasi sedimen dasar laut dengan memetakan energi hambur

balik akusrik telah dilakukan oleh beberapa peneliti Indonesia dan

kompilasi hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 32 Hasil ini

mengllkuhkan bahwa teknologi akustik sangat potensial dijadikan

sebagai salah sam instrumen baku untuk identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut

Pengelompokan Bentuk Pertumbuhan Terumbu Karang

Indonesia merupakan pusat terumbu karangduniadengan keragaman

hayati tertinggi Llias terumbll karang diperkirakan sekitar 7500

km~ Dengan luasan dan keragaman tersebllt maka diperlukan

reknik pemanrauan yang cepat konsisten dan efektif Salah saw

cara identifikasi rerumbu karang yaitu melalui pengenalan bentuk

pertumbuhan rerumbu karang (iiftf0rm) Berdasarkan algoritma

yang sama dengan identifikasi dan klasifikasi das~u perairan mulai

dikembangkan pula aplikasi teknologi akustik unruk idenrifikasi

dan klasifikasi terumbu karang (Gleason et al 2008)

Di Indonesia pemanfaatan reknologi akusrik untuk identifikasi

dan klasifikasi rerumbu karang mulai berkembang walaupun

disadari masih diperlukan riser-riset yang lebih intensif mengingat

kompleksitas dan keragaman yang tinggi dari rerumbu karang yang

ada Sejauh ini dengan memetakan intensitas gema pertama (E I)

dan gema kedua (E2) dapat dilihat secara akusrik sebaran beberapa

bentuk pertumbuhan rerumbu karang yang berbeda-beda tersebut

13

(Gambar 33) Klasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini temu

dapar dikuamifikasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

seperti clustering ana~ysis principal component analysiJ dan lainshy

lain

Deteksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Habitat dan vegetasi bawah air berperan penting dalam menentukan

produktivitas suatu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

water) Vegetasi bawah air menjadi salah saru sumber pangan dan

merupakan ternpat rnemijah biota Iaut Oleh karena iru akurasi

dan kecerrnatan yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

bawah air sangat penting dilakukan

Lamun (seagrrzss) merupakan salah saru vegerasi bawah air hidup di

sedirnen dasar laut dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

Padang lamun mampu rnengurangi pergerakan air dan menyokong

penyimpanan parrikel tersuspensL baik yang hidup maupun yang

mati dan secara tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

pesisir Walaupun produksi primer lamun banya 1 dad total

ptoduksi primer di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

12 total karbon yang ada di lam u11tuk disimpan dalam sedimen

Peran penting padang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

rerus dijaga dengan memantau secara teramr perkembangannya

Tekanan terhadap wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

dengan adanya pembangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

menyebabkan luas padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

mengalami pengurangan sekirar 2 per tahun (Deswati et al

2009)

1141

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

dan aplikasi ilmu akusrik kelalltan di

~ri manfaat bagi kemajuan pembangllnan

Kami menyampaikan terima kasih atas

ara pada acara Orasi Ilmiah hari ini

Prof Dr Ir Indra Jaya MSc

bull

DAFTARISI

Ucapan Selamat Datang iii

Foto Orator v

Daftar lsi vii

Pendahuluan 1

Kompleksitas dan Dinamib Bawah Air 1

Gclombang SlIara dan Instrurnen Akllstik 2

Aplikasi Teknologi Akustik Bawah Air 3

Persamaan Sonar 6

Bathymetry Sedimen Dasar Laut Terumbu Karang dan Vegetasi Bawah Air 9

Kontur Dasar Laut 10

Identifikasi dan Klasifikasi Scdimen Dasar Laut 12

Pengelompokan Benmk Perrumbuhan

[erurnbll Karang 13

Detcksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air 14

Plankton dan lkan 17

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi

Vertikal Plankton 17

Dcteksi Posisi Ibn Tunggal dan Lapisan Renang 19

Idcntifikasi dan Klasifikasi Tenis Kawanan Ibn 20

Esti masi Kepadatan dan Sebaran I kan 21

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut 24

Arus dan Profit Arus Tranportasi Massa Air

pada Lintasan ARLIN DO 25

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Suruc 27

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Lauc 28

Kesimpulan dan Saran 29

Kesimpulan 29

Saran 30

Referensi 31

Ucapan Terima Kasih 37

Foto Keluarga Orator 41

Riwayat Hidup 43

Iviii I

zrz

Per

Bumi kita ini sering disebut

ciri Lltama bumi sekitar 70~

sisanya daratan Dengan ko

dapat dikatakan sebagai mir

dalam konstalasi geografi Ir

Indonesia yang luas ini rnem

Objek dan proses apa saja y

Indonesia pada kedalarnar

bagaimana kondisinya dari w

ke relung Iaut lainnya masih ~

Dalam naskah yang singkat

akustik bawah air teknologi

untuk eksplorasi surnberdaya

mengamati dan mengkaji obj

ilustrasi hasil riset yang tel

pengembangan dan pemant

Indonesia ke depan juga dim

Kompleksitas dan Din

Kompleksitas objek dan p

bawah laut ditemui baik dal

Dalam kolom air ada berag

ultrananoplankton (lt2 mi~

megaplankton nekton terk(

hiu dan paus (Clay dan Me

bergerombol dan membent

kolom air Kemudian daal

berukuran mikro dan makro

r

t dan Gelombang Permukaan Laut 24

rllS Tranportasi Massa Air

LINI)() 25

i Paras Laut dan Pasang Surut 27

n Gelombang Permukaan Laut 28

lfi bullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbull 29

29

30

31

1 bullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbull 37

r 41

43

Iviii I

Pendahuluan

Bumi kita ini sering disebut sebagai planet air karena air menjadi

ciri utama bumi sekitar 70 permukaaan bumi ditutupi air dan

sisanya daratan Dengan komposisi yang relatif sarna Indonesia

dapat dikatakan sebagai miniatur bumi Begiw dominannya laut

dalam konstalasi geografi Indonesia sehingga bentang kepulauan

Indonesia yang luas ini merupakan sebuah benua maritim

Objek dan proses apa saja yang ada di bawah laut benua maritim

Indonesia pada kedalaman berapa dan berapa banyak serra

bagaimana kondisinya dari waktu ke waktu dan dari saw relung laut

ke relung laut lail1nya masih sangat minim diketahui dan dipahami

Dalam naskah yang singkat ini diuraikan status terkini teknologi

akustik bawah air teknologi yang memanfaatkan gelombang Sllara

lIlltuk eksplorasi sumberdaya dan lingkungan laut termasuk unruk

mengamati dan mengkaji objek dan dinamika bawah air Beberapa

ilustrasi hasil riset yang telah dilakukan tantangan serra arah

pengembangan dan pemanfaatan teknologi akustik bawah air di

[ndonesia ke depan juga diuraikan dalam naskah ini

Kompleksitas dan Dinamika Bawah Air

Kompleksitas objek dan proses dinamik yang berlangsung di

bawah laut ditemui baik dalam kolom air mall pun dasar perairan

Dalam kolom air ada beragam ukllran biota laut mulai dad skala

ulrrananoplankton laquo2 mikron) nanoplankron mikroplankton

megaplankron nekton terkecil sampai ke nekton terbesar seperti

hiu dan paus (Clay dan Medwin 1977) Biota ini ada yang hidup

bergerombol dan membenruk agregasi yang tidak merata dalam

kolom air Kemudian dalam kolom air dapat terbentuk turbulen

berukuran mikro dan makro anlS gelombang internal dan pusaran

(eddies) Di dasar perairan ada permukaan das~u perairan yang rata

berbukit bergunung (gunung bawah air) dan ada yang berjurang

dalam dan sangat dalam Kondisi bawah laut ini semakin kompleks

dan dinamik dengan meningkatnya tekanan hidrostatik sekitar 1

atmlO meter yang memengaruhi geometri objek kondisi fisik

kimia biologi serra proses dan mekanisme dalam air

Keragaman (variabilitas) parameter fisik maupun biologi dalam air

sangat lebar Secara keruangan (spmiilf) parameter fisik tersebut

berkisar dari ukuran milimeter seperti proses molekuler yang

terjadi dalam kolom air sampai ke puluhan kilometer seperti pasut

internal Secara temporal dinamika yang terjadi di bawah air dapat

berlangsung dalam hiwngan detik seperti pergerakan individu

biota diurnal seperti migrasi plankton dan tahunan seperti siklus

biomassa (Dickey 1993)

Berbagai kompleksitas dan dinamika bawah air ini dapat diukur

dan dipantau antara lain dengan teknologi akustik

Gelombang Suara dan Instrumen Akustik

Gelombang suara merambat sangat baik dalam medium air Dalam

air laut yang bersifat konduktif dan kerllh kebanyakan gelombang

elektromagnetik (gelombang cahala dan radio) akan berkurang

cnerginya (teratenuasi) dengan cepat dalam jarak beberapa raws

bahkan pUlllh meter saja Penerrasi cahaya praktis hanya dapat

mencapai beberapa puluh meter di bawah lapisan permukaan

sementara gelombang Sllara dapat mencapai dasar but dengan

kedalaman ribuan meter dan dapat merambat puluhan ribu meter

melintasi samudra luas

Instrumen akustik mulai dikembangkan pada akhir abad ke-19 dan

menjadi instrumen yang handal dalam bentuk echo-sounder sekitar

121

1925 Perkembangan

terutama dipicu oleh I

Seiring dengan perke

berbagai varian instr

berbagai aplikasi

1nstrumen akustik dile

mengubah energi Iistr sehingga dapat mem

akllstik berkembang s

yang I11cnghasilkan tra

dibuat dari bahan kua

magnetostriktif yang b

piezoelektrik (PZT) (U

gelombang suara tungsect

bemn dan akhirnya s)

frekllensi ganda (multishy

(sensi rivi las) deteksi [

(array) yang merajur I

kesatuan dan kemudia

pembentukan berkas

Demikian pula dad sisi

side scan sonar GabL

side scan ini melahirk

(multibeam system) ya

perairan (Kongsberg 2

Aplikasi T eknolo

Sebagaimana dikemu

baik dalam air Sifat

mauplln oleh biota lal

)erairan ada permukaan dasar perairan yang rata

ng (gunung bawah air) dan ada yang berjurang

falam Kondisi bawah lam ini semakin kompleks

an meningkarnya tekanan hidrostatik sekitar 1

19 memengaruhi geometri objek kondisi fisiko

a proses dan mekanisme dalam air

ilitas) parameter fisik maupun biologi dalam air

a keruangan (~patial) parameter fisik tersebur

ran milimeter seperti proses moJekuler yang

nair sampai ke puluhan kilometer seperri pasm

1poral dinamika yang terjadi di bawah air dapar

1 hitllngan derik seperti pergerakan individu

ri migrasi plankton dan tahunan seperti siklus

993)

itas dan dinamika bawah air ini dapat diukur

a lain dengan teknologi akustik

ua dan Instrumen Akustik

lerarnbat sangat baik dalam medium air Dalam

t konduktif dan keruh keballyakan gelombang

~lombang cahaya dan radio) akan berkllrang

asi) dengan cepat dalam jarak beberapa raws

r saja Penerrasi cahaya prakris hanya dapar

puluh merer di bawah lapisan permukaan

19 slIara dapar mencapai das~1f lam dengan

lerer dan dapar merambat puluhan ribu meter

as

ulai dikembangkan pada akhir abad ke-19 dan

ang handal dalam benruk echo-sounder sekitar

bull

1925 Perkembangan yang nyara dicapai selama Perang Dunia II

rerurama dipicu oleh perang bawah air (kapal selam) (Lasky 1977)

Seiring dengan perkembangan elektronika dan pemrosesan sinyal

berbagai varian insrrumen akusrik relah dikembangkan unruk

berbagai aplikasi

Insrrumen akusrik dilengkapi dengan rransduser piranri yang dapar

mengubah energi lisrrik menjadi energi mekanik dan sebaliknya

sehingga dapar memancarkan dan menerima suara lnstrumen

akustik berkembang seiring dengan perkembangan ilmu bahan

yang menghasilkan rransduser berkllaliras Pada awalnya transduser

dibuar dari bahan kuarrz elekrrosrrikrif kemudian diganrikan oleh

magnerostrikrif yang berbahan dasar nikel dan akhirnya berbahan

piezoelektrik (PZT) (Urick 1983) Selanjurnya transduser berberkas

gelombang suara tlInggal (single-beam) berkembang menjadi dualshy

bemn dan akhirnya ~plit-beam dari frekuensi tlInggal menjadi

frekuensi ganda (multi-frequeruy) Unrllk meningkarkan ketajaman

(sensirivitas) derebi rransduser dikembangkan sistem untaian

(army) yang merajur rangkaian rransduser tlInggal menjadi satll

kesatllan dan kemudian diikuti dengan pengembangan reknologi

pembenrukan berkas gelombang (beamforming) (Nielsen 1991)

Demikian pula dari sisi pemindaian (scmzning) telah dikembangkan

side scan sonar Gabungan dari frekuensi berganda dan sistem

side scan ini melahirkan sistem berkas gelombang suara berganda

(multibeam s)Jtem) yang sangat tajam mendeteksi konrur dasar

perairan (Kongsberg 2011)

Aplikasi Teknologi Akustik Bawah Air

Sebagaimana dikemukakan sebelumnya suara rnerambat sangat

baik dalam air Sifat fisik SLlara ini dimanfaarkan oleh manusia

maupuIl oleh biora lam untuk berbagai keperluan antara lain unwk

I

I pengukuran kedalaman lam (bathymetry) identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut pemetaan terumbu karang dan vegetasi bawah

air pemantauan migrasi vertikal plankton identifikasi jenis kawanan

ikan estimasi densitas dan biomassa stok ikan pengukuran arus

tinggi paras laut dan estimasi spektrum gelombang permukaan

Aplikasi teknologi akusrik rersebut akan diuraikan lebih rinci

pada bagian selanjutnya dari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

diuraikan dalam tulisan ini antara lain adalah pencitraan bawah air

dengan side scan sonar (Hayes dan Gough 2(04) Aplikasi teknologi

side scan sonar digunakan u11tuk mencari ranjau dalam operasi

militer khususnya dalam perang bawah air Adapun unruk aplikasi

sipil (nonmiliter) antara lain pencarian bangkai kapal tenggelam

arkeologi bawah air pemantauan pipa bawah air penemuan kotak

hitam dan survei dasar laut yang luas seperti paparan benua

Perkembangan terkini dari teknologi side sam JOnar adalah teknologi

synthetic aperture orutr yang mernanfaatkan teknik synthetic array

sehingga ketajaman (resolusi) pencirraan dapat meningkat secara

nyata (Makris 201])

Teknologi akustik juga digunakan unruk penentuan posisi dan

navigasi bagi wahana bawah air seperti bpal selam autonomous

underwmer vehicle (AUV) dan bagi penyelam Posisi ditentllkan

dengan mengacll pada stasiun basis yang memancarkan pulsa akustik

(ping) di mana pulsa ini mengaktifkan transponder dan setelah

beberapa saat akan merepons dengan ping lainnya biasanya dengan

frekuensi yang berbeda yang kemudian diterima di stasiun basis

Jarak antara stasiun basis ke transponder dapat ditentukan dengan

selisih waktu pemancaran dan penerimaan dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan suara dalam air Apabila transponder

ditempatkan pada dua atau lebih posisi maka posisi dalam ruang

3-dimensi dapat ditentukan dengan metode triangulasi T entunya

141

semakin banyak rranspond

yang diperoJeh Perkemba

anrara lain meliputi pemar

inregrasi CPS dan sis(em

jumlah transponder yang (

Diketahui bahwa suara m

dan dad kombinasi pengar

suara dalam air sehingg

walJeguide) Saluran suar

kapat selam paus dan mal

jarak jauh ribuan kilomet

Selain i[U sifat Sllara ini

antarperalatan observasi la

keperluan deteksi dini (SUI

pasang di dasar perairan

meter dengan pelampung

suara bawah air tdah bcrke

tertinggi dapat mencapai ~

Pemindaian (scanning) sui

merupakan salah sam penl

akllstik dalam ruang lingl

diketahlli kecepatan per

suhu semakin tinggi sut

dcmikian sebaliknya Oer

wakru perambaran suara (

iru berarti terjadi perub

perambatan suara tcrsebu

A ke posisi B misalnya til

sepanjang lintasan suara (

biasanya Sebaliknya apal

r

t (batl~ymetry) identifikasi dan klasifikasi

aan terumbu karang dan vegetasi bawah

rikal planktOn identifikasi jenis kawanan

1 biomassa stok ikan pengukuran arus

masi spektrum gelombang permukaan

k tersebut akan diuraikan lebih rinci

ari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

antara lain adalah peneitraan bawah air

ves dan Gough 2004) Aplikasi teknologi

i untuk meneari ranjau dalam operasi

)erang bawah air Adapun unruk aplikasi

ain penearian bangkai kapal renggelam

ntauan pipa bawah air penemuan kotak

laut yang Iuas seperti paparan benua

teknologi side SCtln sonar adalah teknologi

ng memanfaarkan teknik jynthetic army

usi) peneitraan dapat meningkat seeara

igunakan unmk penentuan posisi dan

ah air seperti kapal selam autonomous

dan bagi penyelam Posisi direntllkan

un basis yang memanearkan pulsa akllstik

mengaktifkan transponder dan serelah

ns dengan ping lainnya biasanya dengan

mg kemlldian diterima di stasiun basis

e transponder dapat ditentukan dengan

Ian penerimaan dengan mengerahui atal

suara daJam air Apabila transponder

u lebih posisi maka posisi dalam ruang

n dengan metode tdangulasi T entunya

141

semakin banyak rransponder yang digunakan semakin akurat posisi

yang diperoleh Perkembangan terkini penenruan posisi bawah air

anrara lain meliputi pemanfaatan Long Base Une System (LBL) serra

inregrasi GPS dan sistem navigasi inersia untuk meminimalkan

jumlah transponder yang digunakan (Larsen 2000)

Diketahui bahwa suara merambat sangat baik dalam medium air

dan dari kombinasi pengaruh suhu dan tekanan terhadap keeepatan

suara dalam air sehingga membenruk saluran suara (acoustic

waveguide) Saluran suara ini dimanfaatkan dengan baik oleh

kapal selam pallS dan mamalia lam lainnya untuk berkomunikasi

jarak jauh ribuan kilometer dengan efektif (Abileah et at 1996)

Selain itu sif~lt suara ini dapat dimanfaatkan dalam komunikasi

antarperalatan observasi laut (modem bawah air) misalnya unruk

keperluan deteksi dini tsunami yakni an tara seismometer yang di

pasang di dasar perairan pad a kedalaman ratusan bahkan ribuan

meter dengan pelampllng permukaan alau sebaliknya Modem

suara bawah air telah berkembang baik dengan Jaju pengiriman data

tertinggi dapat meneapai 38400 baud (LinkQuest 2011)

Pemindaian (scmming) suhu lam dengan teknik romografi akustik

merupakan salah saw pengernbangan dan aplikasi terkini teknologi

akustik dalam ruang lingkup kajian berskala global Sepeni yang

diketahui kecepatan perambatan Sllara merupakan fungsi dari

suhu semakin tinggi suhu semakin eepat suara merambat dan

demikian sebaliknya Dengan demikian apabila terjadi perubahan

waktu perambatan suara dari sam tempat ke tempat lainnya maka

itu berarti terjadi perubahan suhu rata-rata sepanjang lintasan

perambatan suara tersebur Jika suara yang dipancarkan dad posisi

A ke posisi B misalnya tiba lebih cepat dari biasanya suhu rata-rata

sepanjang lintasan suara dari A ke B tersebut Jebih hangat daripada

biasanya Sebaliknya apabila suara yang di panearkan tersebur tibanYJ

lebih lambat dari biasanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

suara tersebut lebih dingin dari biasanya Dengan demikian apabila

digunakan beberapa pemancar dan penerima suara yang berjarak

jauh maka volume Iingkungan laut yang dilintasi gdombang suara

dapat dipindai teknik romografi (Munk Worcester dan Wunsch

1995) Hubungan antara kecepatan suara dan suhu ini tdah

dimanfaatkan untuk mengukur suhu tubuh laut pada skala besar

dalam program ATOe (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

selama satu dekacle 1996~2006 di perairan Timur Laut Samudera

Pasifik (Dushaw et ttl 2009)

Persamaan Sonar

Suara terbentuk dad gerakan molekul suatu bahan e1astik Oleh

karena bahan tersebut elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

suara akan memicu gerak partikd di dekatnya Gerak partikel sejajar

dengan arah perambatan ketika di dalam medium air Kemudian

karena air bersifat kompresibel gerak ini menyebabkan perubahan

tekanan yang dapat dideteksi oleh hidrofon yang peb rerhadap

rekanan Tekanan gelombang suara ini berhubungan dengan

keceparan partikel flu ida

Gelombang suara yang merambat dalam air membawa energi

mekanik dalam bentuk energi kinetik dari partikel yang sedang

bergerak ditambah dengan energi potensial yang ada dalam

medium elastik Dalam perambatan gelombang suara sejumlah

energi per detik akan mengalir melewati satuan luasan terrentu

yang tegak lurus dengan arah perambaran Jumlah energi per detik

yang melintasi satuan luasan tertentu disebut sebagai intensitas

gelombang Umumnya satuan intensitas suara dinyatakan dalam

dB (desibel)

16 1

Secara sederhan

melibatkan 3 kc

Interaksi antara k

suaw persamaan

1983 Waite 20e

parameter-param

dibangun berdas

dari sinyal yang

bagian dari yan

tergantung fungsi

operator sonar ka

karena suara-sua

selam sehingga ti

mamalia at au bio

yang diinginkan

dan pengukuran

probabilistik

Seperti dinyatak

parameter-param

medium adalah

10ssfTL) aras reVI

atau lingkungan

adalah kekuatan

(target source levI

sumber yang m

swa-derau (selfr

directivity index

Persamaan sona

dan sonar aktif

menghasilkan s

r

asanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

iingin dari biasanya Dengan demikian apabila

pemancar dan penerima suara yang berjarak

ingkungan laut yang dilintasi gelombang suara

ik tomografi (Munk Worcester dan Vunsch

anrara kecepatan suara dan suhu ini telah

mengukllr suhu tubuh laut pada skala besar

DC (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

) 996-2006 di perairan Timur Laut Samudera

d 2009)

Persamaan Sonar

i gerakan molekul suattl bahan elastik Oleh

t elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

erak partikel di dekatnya Gerak partikel sejajar

latan ketika di daJam medium air Kemudian

)mpresibel gerak ini menyebabkan perubahan

didereksi oleh hidrofon yang peka rerhadap

gelombang suara ini berhubungan dengan

lida

ang merambar dalam aIr membawa energi

ruk energi kinetik dari partikel yang sedang

dengan energi porensial yang ada dalam

lam perambatan gelombang suara sejumJab

III mengalir melewari saruan luasan rertenru

gan arah perambatan Jumlab energi per derik

111 luasan tertentu disebut sebagai intensitas

Iya satuan intensitas suara dinyarakan dalam

16 1

Secara sederbana sistem deteksi dan pengukuran bawah air

melibatkan 3 komponen yakni medium target dan peralatan

Interaksi amara komponen-komponen ini dapar dirumuskan dalam

suatu persamaan yang dikenal sebagai persamaan sonar (Urick

1983 Waite 2005) di mana masing-masing komponen memiliki

parameter-parameter sendiri (parameter sonar) Persamaan sonar

dibangun berdasarkan kesamaan atau keseimbangan antara bagian

dari sinyaJ yang direrima yang diinginkan (disebur sinyal) dan

bagian dad yang tidak diinginkan (disebur derau arau noise)

tergantung fungsi sonar tertentu yang diterapkan Maksudnya bagi

operator sonar kapal selam SLlara pallS atau lobster merupakan derau

karen a suara-Sllara ini dapat mengacaukan sistem deteksi kapal

selal11 sehingga tidak diinginkan Sementara bagi peneliti perilakll

mamalia atall biota laue seperti Sllara pallS atau lobster adalah suara

yang diinginkan (sinyal) bukan derau Dalam praktiknya dereksi

dan pengukuran bawah air cllkup kompleks rumit dan bersifat

probabilisrik

Seperti dinyatakan di atas persamaan sonar dibenruk dad interaksi

parameter-parameter sonar Parameter sonar untllk komponen

medium adalah kehilangan perambatan energi suara (tmnsmission

10ssITL) aras reverberasi (reverberation lelielRL) dan aras derau laear

atlt111 lingkllngan (ambient-noise leJeIINL) untuk komponen target

adalab kekllatan target (target strengthlTS) dan aras sumber suara

(trzrget source lellelSL) dan unruk komponen perala tan adalah aras

sumber yang mel11ancarkan suara (projector source lellelSL ) aras - p

swa-derau (self-noise leleIINL) indeks kearahan penerima (receilling

directivity indexDI) dan am bang deteksi (detection thresholdDO

Persamaan sonar dapat dikdompokkan menjadi dua sonar pasif

dan sonar aktif Pada sistem sonar pasif target iru sendiri yang

l11enghasilkan sinyal yang dideteksi (misalnya Sllara Illmba-lumba

171

paus atau lobster) dan parameter 5L dalam hal ini adalah aras dari yang

derau yang dipancarkan oleh objek Oalam sistem pasif parameter Lint

kekuatan target menjadi tidak relevan dan parameter kehilangan linta

perambatan suara hanya berlaku saru arah (dari sumber ke penerima) semt

ketimbang dua arah sehingga persamaan sonarnya adalah 5L - 1L terha

== NL - 01 + O1~ di mana 01 adalah am bang deteksi unruk suatl

derau dapa

padaPada sistem sonar aktif instrumen akustik memancarkan gelombang stokaaeau pulsa suara Apabila mengenai target maka suara tersebur akan dengdipantulkan atau dihamburbalikkan dan diterima oleh instrumen suaraakustik Unruk kasus monostatik di mana posisi sumber suara dan dari Fpenerima suara terletak pada posisi yang sama gelombang sLlara kema yang berasal dari target dikembalikan tepat ke arah posisi sumber dalarr suara persamaan sonarnya adalah 5L 2 TL + TS == NL - 01 + OT

Sementara untuk kasus bistatik arah perambatan gelombang suara

(ke dan dari target) umumnya tidak sama Kemudian apabila suara Ba latar belakang bubn derau melainkan reverberasi maka persamaan

sonar perlu dimodifikasi Suku NL - OJ perlu diganti dengan

aras reverberasi RL yang diamati pada penerima suara (hidrofon) Perm

sehingga persamaan sonarnya menjadi SL - 2 TL + TS RL + bany

OT Contoh sistem sonar aktif adalah deteksi ikankawanan ibn kedal

plankton arah dan kecepatan arus tinggi muka air atau spektrum deng

gelombang permukaan tidal

luna Dalam praktiknya ada keterbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

pempersamaan sonar Misalnya untuk sistem sonar yang menggunakan

dian pulsa pendek diperlukan parameter tambahan yakni durasi gema

Oen Faktor pembatas lain adalah yang berasal dari sifat alami medium di

melt mana sonar terseburdioperasikan Laut adalah medium yang bergerak

----~~~=---=-~~~--------------------shy

parameter 51 dalam hal ini adalah aras dari

J oleh objek Dalam sistem pasi( parameter

di tidak relevan dan parameter kehilangan

1 berlaku sam arah (dad sumber ke penerima)

hingga persamaan sonamya adalah SL - TL

i mana DTN adalah ambang deteksi untuk

instrumen akustik memancarkan gelombang kla mengpnu target rna a suara tersebut akan

mburbalikkan dan direrima oleh instrumen

nonostatik di mana posisi sumber suara dan

k pad a posisi yang 5ama gelombang suara

r dikembalikan tepat ke arah posisi sumber

nya adalah SL 2 TL + TS = NL DI + DT

bistatik arah perambatan gelombang suara

lumnya tidak sama Kemudian apabila suara

erau melainkan reverberasi maka persamaan

asi Suku NL Dl perltl diganti dengan

19 diamati pad a penerima suara (hidrofon)

namya menjadi SL 2 TL + TS = RL +

nar aktif adalah deteksi ikankawanan ikan

epatan arus tinggi muka air atau spektrum

ltererbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

nya untuk sistem sonar yang menggunakan

an parameter tarnbahan yakni durasi gerna

lalah yang berasal dad sifat alarni medium di

Jerasikan Laut adalah mediurn yang bergerak

18 1

yang berisi berbagai ketidakseragaman objek yang dikandungnya

Linrasan perambatan gelombang suara yang terjadi Jebih merupakan

Iintasan ganda (multi-path) bukan lintasan tunggal Akibat dari

semua ini banyak parameter sonar berflukruasi seeara tidak terarur

terhadap wakru Adanya flllktuasi ini membuat penyelesaian dari

suatu persamaan sonar pada dasarnya adalah perkiraan terbaik yang

dapat diharapkan berdasarkan rata-rata wakru Dengan demikian

pad a dasarnya persoalan yang dihadapi merupakan persoalan

srokastik bukan dererrninisrik Walaupun demikian diharapkan

dengan sernakin baiknya pemahaman dan pengetahuan ten rang

suara bawah air serra flukruasinya akan dapat meningkatkan akurasi

dari prediksi persamaan sonar yang berarti semakin meningkatnya

kemampuan untuk mengukur dan mengungkap objek atall proses

dalam air

Bathymetry Sedimen Dasar Laut Terumbu Karang dan Vegetasi Bawah Air

Pemanfaatan sifat suara pcnama kali dan sampai saat ini paling

banyak digunakan lIntuk aplikasi bawah air adalah untuk mengukur

kedalaman laut Saar ini hampir semua kapal bermotor dilengkapi

dengan alat pemeruman (echo-sounder) unruk mernastikan kapal

tidak kandas dengan memantall seeara terus menerus jarak antara

lunas kapal dan dasar perairan Dengan berkembangnya teknik

pernrosesan sinyal energi suara yang dipanearkan kembali dapat

dianalisis untuk mengetahlli karakreristik sedimen dasar laut

Dernikian pula dengan terumbll karang dan vegetasi bawah air yang

melekat aeau bagian dari dasar laut dapat dikuantifikasi

1

Kontur Dasar Laut

Berdasarkan estimasi tahun 2000 (National Academy of Science

2(03) sekitar 99 dasar laut belum tereksplorasi InStrumen akustik

untuk eksplorasi dasar laut ini adalah alat perneruman (echosolmder)

Alar ini merekam waktu tunda antara waktu pemancaran gelombang

suara dengan wakw penerirnaan pantulan gelombang suara dari

dasar laut yang diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan perambatan gelornbang suara dalam

air dapat dihitung kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

tersebut

Walaupun secara prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

sederhana namun dalam praktiknya ridak demikian Pancaran

gelombang suara yang mengenai dasar perairan dari alar pemeruman

benransduser tunggal akan mengenai permukaan dasar laur yang

cukup luas Untuk dasar laut yang berkonrur kasar atau tidak

rata hal ini dapat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

pengukuran wakru tunda karena hanya pantulan yang kembali

pertama kali yang digunakan dalam perhitungan kedalaman t ntuk

mengatasi masalah ini luas permukaan dasar laut yang dikenai

gelombang suara mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnya

dengan menggunakan unraian rransduser penerima (hydrophone

army) yang dapat mel11usatkan berkas energi suara yang diterima atau

meningkatkan kepekaan penerimaan pada arah tertentu Selanjurnya

jika pad a masing-masing elemen dari untaian rransduser penerima

ini dibuar dapat merekam sendiri-sendiri pantulan gelombang

yang diterima pola kepekaan untaian rransduser penerima dapat

diubah secara mudah dengan mengganti parameter pengolahan

data yang direkam Dengan kara lain unraian transduser penerima

dapat diarahkan untuk mengamati sudut datang dad berbagai

1101

arah T eknik inilal

Multi Beam Echo 5 instrumen survei b dalam suam surve

dihasilkan peta 3-d

perairan Umuk m

frekuensi gelombal

kedalaman hingga

rendah yakni 12 k

dari 200 meter) digl

adalah sekitar O5q

dangkal dan desime

lam dan gunung ba

Jaya VIII ditunjukk

Pemetaan Gunung

Gambar 31 Come bawah

kapal

ill Laut

middotimasi tahun 2000 (National Academy of Science

)llIo dasar lam belum tereksplorasi Instrumen akustik

i dasar laut ini adalah alat pemeruman (echosounder)

1 waktu runda anrara waktu pemancaran gelombang

rakru penerimaan panrulan gelombang suara dari

diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

kecepatan perambatan gelombang suara dalam

lIlg kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

a prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

un dabl1 praktiknya tidak demikian Pancaran

I yang mengenai dasar perairan dari alat pemeruman

mggal akan mengenai permukaan dasar lam yang

tuk dasar lam yang berkonrur kasar atau tidak

Jat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

kru tunda karena hanya pantulan yang kembali

g digunakan dalam perhirungan kedalaman Untuk

lah ini luas permukaan dasar lam yang dikenai

a mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnva

nakan untaian rransduser penerima (hydrophozf

memusatkan berkas energi suara yang diterima atau

pekaan penerimaan pada arah tertenru Selanjutnya

~-masing elemen dari untaian transdllser penerima

t merekam sendiri-sendiri pantlilan gelombang

lOla kepekaan untaian transdllser penerima dapat

mdah dengan mengganti parameter pengolahan

n Dengan kata lain untaian transduser penerima

untuk mengamati sudut duang dari berbagai

110 I

arah Teknik inilah yang kini digunakan pad a instrumen akustik

Multi Beam Echo Sounder (MBES) yang merupakan state ~fthetm

instrumen survei batl~metly (Kongsberg 2008) Sebagai i1l1suasi

dalam suatu survei bathymetry dengan bantuan MBES dapar

dihasilkan peta 3-dimensi dengan lebar sapuan 5-8 kali kedalaman

perairan lintuk meniangkau berbagai kedalaman laut digunakan

frekuensi gelombang suara yang berbeda-beda misalnya llnruk

kedalaman hingga 11000 meter digunakan frekllensi yang relarif

rendah yakni 12 kHz sedangkan llntuk perairan dangkal (kurang

dari 200 meter) digunakan 100-500 kHz Akurasi dari pengukuran

adalah sekitar 05ltYo atau dalam kisaran senti meter llntuk laut

dangkal dan desimeter untllk laut dalam Contoh hasil konrur dasar

laut dan gun ling bawah laut dari survei dengan bpal riset Baruna

Jaya VIII ditllnjllkkan pad a Gambar 31

Pemetaan Gunung Bawah Laut

SUl1lhll RV Harulla bygt

Gambar 31 Contoh hasil survei kontllr dasar dan pemeraan gunung

bawah air dengan MBES Survei dilakukan dengan

kapal riset Baruna lara VIII

I

Identifikasi dan Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

Identifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut sangat penting tidak

hanya untuk keperluan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

karena adanya asosiasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

hidup di lingkungan dasar laut seperti udang kepiting kerangshy

kerangan dan berbagai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

suara yang dipancarkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

laut sebagian energi gelombang suara tersebut dipantulkan atau

dihamburbalikkan Besarnya intensitas panrulan suara dari dasar

laut umumnya tergantung pada sudut datang gelombang suara

tingkat kekerasan (hardness) tingkat kekasaran (roughness) dasar laut

komposisi sedimen dasar laut dan frekuensi suara yang digunakan

-4000

-3700 x -3400iii

~ -3100of

c 2800 ~ J -2500 = o

-2200~ til xu

x- -1900 u til cc -1600 B

-1300 lt)

-1000

Lumpur Lumpur Pasir Pasir

berpasir berlumpur

Gambar 32 Nilai kekuatan ham bur balik akustik pada tipe

substrat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir dan lumpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 (persegi em pat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et al 2009 (x) Pujiyati 2009 dan (0) Manik et al

2006

1121

Akhir-akhir ini

teknologi akusti

sumberdaya laut

diperlukan peta

dan klasifikasi sec

balik akllstik

kompilasi hasil r mengukuhkan b

sebagai salah sat

sedimen dasar la

Pengelompo Pertumbuha

Indonesia meruf

hayati tertinggi

km 2bull Dengan I

teknik pemama

cara iden tifikasi

pertumbuhan t

yang sarna denE

dikembangkan

dan klasifikasi t

oi Indonesia

dan klasifikasi

disadari masih

kompleksitas d

ada Sejauh ini

dan gema kedu

bemllk pertum

I

x

q

1 Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

sifikasi sedimen dasar laut sangar penting tidak

luan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

iasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

III daigtar laut seperti udang kepiring kerangshy

)agai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

lrkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

gi gelombang suara rersebut dipantulkan atau

Besarnya intensiras panmlan suara dari dasar

~antung pada sudm darang gelombang Sllara

aldneSJ) tingkat kekasaran (rougmess) dasar laut

dasar lam dan frekuensi suara yang digunakan

o

8 x

o

lumpur lumpur Pasir Pasir berpasir berlumpur

kekuatan ham bur balik akustik pada ripe rat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir

umpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 gi empat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et

109 (x) Pujiyati 2009 dan (0) 1anik et al

Akhir-akhir ini salah satu pemicu perkembangan dan aplikasi

teknologi akusrik adalah adanya kebutuhan untuk pengelolaan

sumberdaya lam berbasis ekosistem (Anderson et al 2008) di mana

diperlukan pera klasifikasi sedimen dasar laut Upaya identifikasi

dan klasifikasi sedimen dasar laut dengan memetakan energi hambur

balik akusrik telah dilakukan oleh beberapa peneliti Indonesia dan

kompilasi hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 32 Hasil ini

mengllkuhkan bahwa teknologi akustik sangat potensial dijadikan

sebagai salah sam instrumen baku untuk identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut

Pengelompokan Bentuk Pertumbuhan Terumbu Karang

Indonesia merupakan pusat terumbu karangduniadengan keragaman

hayati tertinggi Llias terumbll karang diperkirakan sekitar 7500

km~ Dengan luasan dan keragaman tersebllt maka diperlukan

reknik pemanrauan yang cepat konsisten dan efektif Salah saw

cara identifikasi rerumbu karang yaitu melalui pengenalan bentuk

pertumbuhan rerumbu karang (iiftf0rm) Berdasarkan algoritma

yang sama dengan identifikasi dan klasifikasi das~u perairan mulai

dikembangkan pula aplikasi teknologi akustik unruk idenrifikasi

dan klasifikasi terumbu karang (Gleason et al 2008)

Di Indonesia pemanfaatan reknologi akusrik untuk identifikasi

dan klasifikasi rerumbu karang mulai berkembang walaupun

disadari masih diperlukan riser-riset yang lebih intensif mengingat

kompleksitas dan keragaman yang tinggi dari rerumbu karang yang

ada Sejauh ini dengan memetakan intensitas gema pertama (E I)

dan gema kedua (E2) dapat dilihat secara akusrik sebaran beberapa

bentuk pertumbuhan rerumbu karang yang berbeda-beda tersebut

13

(Gambar 33) Klasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini temu

dapar dikuamifikasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

seperti clustering ana~ysis principal component analysiJ dan lainshy

lain

Deteksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Habitat dan vegetasi bawah air berperan penting dalam menentukan

produktivitas suatu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

water) Vegetasi bawah air menjadi salah saru sumber pangan dan

merupakan ternpat rnemijah biota Iaut Oleh karena iru akurasi

dan kecerrnatan yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

bawah air sangat penting dilakukan

Lamun (seagrrzss) merupakan salah saru vegerasi bawah air hidup di

sedirnen dasar laut dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

Padang lamun mampu rnengurangi pergerakan air dan menyokong

penyimpanan parrikel tersuspensL baik yang hidup maupun yang

mati dan secara tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

pesisir Walaupun produksi primer lamun banya 1 dad total

ptoduksi primer di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

12 total karbon yang ada di lam u11tuk disimpan dalam sedimen

Peran penting padang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

rerus dijaga dengan memantau secara teramr perkembangannya

Tekanan terhadap wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

dengan adanya pembangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

menyebabkan luas padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

mengalami pengurangan sekirar 2 per tahun (Deswati et al

2009)

1141

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

DAFTARISI

Ucapan Selamat Datang iii

Foto Orator v

Daftar lsi vii

Pendahuluan 1

Kompleksitas dan Dinamib Bawah Air 1

Gclombang SlIara dan Instrurnen Akllstik 2

Aplikasi Teknologi Akustik Bawah Air 3

Persamaan Sonar 6

Bathymetry Sedimen Dasar Laut Terumbu Karang dan Vegetasi Bawah Air 9

Kontur Dasar Laut 10

Identifikasi dan Klasifikasi Scdimen Dasar Laut 12

Pengelompokan Benmk Perrumbuhan

[erurnbll Karang 13

Detcksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air 14

Plankton dan lkan 17

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi

Vertikal Plankton 17

Dcteksi Posisi Ibn Tunggal dan Lapisan Renang 19

Idcntifikasi dan Klasifikasi Tenis Kawanan Ibn 20

Esti masi Kepadatan dan Sebaran I kan 21

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut 24

Arus dan Profit Arus Tranportasi Massa Air

pada Lintasan ARLIN DO 25

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Suruc 27

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Lauc 28

Kesimpulan dan Saran 29

Kesimpulan 29

Saran 30

Referensi 31

Ucapan Terima Kasih 37

Foto Keluarga Orator 41

Riwayat Hidup 43

Iviii I

zrz

Per

Bumi kita ini sering disebut

ciri Lltama bumi sekitar 70~

sisanya daratan Dengan ko

dapat dikatakan sebagai mir

dalam konstalasi geografi Ir

Indonesia yang luas ini rnem

Objek dan proses apa saja y

Indonesia pada kedalarnar

bagaimana kondisinya dari w

ke relung Iaut lainnya masih ~

Dalam naskah yang singkat

akustik bawah air teknologi

untuk eksplorasi surnberdaya

mengamati dan mengkaji obj

ilustrasi hasil riset yang tel

pengembangan dan pemant

Indonesia ke depan juga dim

Kompleksitas dan Din

Kompleksitas objek dan p

bawah laut ditemui baik dal

Dalam kolom air ada berag

ultrananoplankton (lt2 mi~

megaplankton nekton terk(

hiu dan paus (Clay dan Me

bergerombol dan membent

kolom air Kemudian daal

berukuran mikro dan makro

r

t dan Gelombang Permukaan Laut 24

rllS Tranportasi Massa Air

LINI)() 25

i Paras Laut dan Pasang Surut 27

n Gelombang Permukaan Laut 28

lfi bullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbull 29

29

30

31

1 bullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbull 37

r 41

43

Iviii I

Pendahuluan

Bumi kita ini sering disebut sebagai planet air karena air menjadi

ciri utama bumi sekitar 70 permukaaan bumi ditutupi air dan

sisanya daratan Dengan komposisi yang relatif sarna Indonesia

dapat dikatakan sebagai miniatur bumi Begiw dominannya laut

dalam konstalasi geografi Indonesia sehingga bentang kepulauan

Indonesia yang luas ini merupakan sebuah benua maritim

Objek dan proses apa saja yang ada di bawah laut benua maritim

Indonesia pada kedalaman berapa dan berapa banyak serra

bagaimana kondisinya dari waktu ke waktu dan dari saw relung laut

ke relung laut lail1nya masih sangat minim diketahui dan dipahami

Dalam naskah yang singkat ini diuraikan status terkini teknologi

akustik bawah air teknologi yang memanfaatkan gelombang Sllara

lIlltuk eksplorasi sumberdaya dan lingkungan laut termasuk unruk

mengamati dan mengkaji objek dan dinamika bawah air Beberapa

ilustrasi hasil riset yang telah dilakukan tantangan serra arah

pengembangan dan pemanfaatan teknologi akustik bawah air di

[ndonesia ke depan juga diuraikan dalam naskah ini

Kompleksitas dan Dinamika Bawah Air

Kompleksitas objek dan proses dinamik yang berlangsung di

bawah laut ditemui baik dalam kolom air mall pun dasar perairan

Dalam kolom air ada beragam ukllran biota laut mulai dad skala

ulrrananoplankton laquo2 mikron) nanoplankron mikroplankton

megaplankron nekton terkecil sampai ke nekton terbesar seperti

hiu dan paus (Clay dan Medwin 1977) Biota ini ada yang hidup

bergerombol dan membenruk agregasi yang tidak merata dalam

kolom air Kemudian dalam kolom air dapat terbentuk turbulen

berukuran mikro dan makro anlS gelombang internal dan pusaran

(eddies) Di dasar perairan ada permukaan das~u perairan yang rata

berbukit bergunung (gunung bawah air) dan ada yang berjurang

dalam dan sangat dalam Kondisi bawah laut ini semakin kompleks

dan dinamik dengan meningkatnya tekanan hidrostatik sekitar 1

atmlO meter yang memengaruhi geometri objek kondisi fisik

kimia biologi serra proses dan mekanisme dalam air

Keragaman (variabilitas) parameter fisik maupun biologi dalam air

sangat lebar Secara keruangan (spmiilf) parameter fisik tersebut

berkisar dari ukuran milimeter seperti proses molekuler yang

terjadi dalam kolom air sampai ke puluhan kilometer seperti pasut

internal Secara temporal dinamika yang terjadi di bawah air dapat

berlangsung dalam hiwngan detik seperti pergerakan individu

biota diurnal seperti migrasi plankton dan tahunan seperti siklus

biomassa (Dickey 1993)

Berbagai kompleksitas dan dinamika bawah air ini dapat diukur

dan dipantau antara lain dengan teknologi akustik

Gelombang Suara dan Instrumen Akustik

Gelombang suara merambat sangat baik dalam medium air Dalam

air laut yang bersifat konduktif dan kerllh kebanyakan gelombang

elektromagnetik (gelombang cahala dan radio) akan berkurang

cnerginya (teratenuasi) dengan cepat dalam jarak beberapa raws

bahkan pUlllh meter saja Penerrasi cahaya praktis hanya dapat

mencapai beberapa puluh meter di bawah lapisan permukaan

sementara gelombang Sllara dapat mencapai dasar but dengan

kedalaman ribuan meter dan dapat merambat puluhan ribu meter

melintasi samudra luas

Instrumen akustik mulai dikembangkan pada akhir abad ke-19 dan

menjadi instrumen yang handal dalam bentuk echo-sounder sekitar

121

1925 Perkembangan

terutama dipicu oleh I

Seiring dengan perke

berbagai varian instr

berbagai aplikasi

1nstrumen akustik dile

mengubah energi Iistr sehingga dapat mem

akllstik berkembang s

yang I11cnghasilkan tra

dibuat dari bahan kua

magnetostriktif yang b

piezoelektrik (PZT) (U

gelombang suara tungsect

bemn dan akhirnya s)

frekllensi ganda (multishy

(sensi rivi las) deteksi [

(array) yang merajur I

kesatuan dan kemudia

pembentukan berkas

Demikian pula dad sisi

side scan sonar GabL

side scan ini melahirk

(multibeam system) ya

perairan (Kongsberg 2

Aplikasi T eknolo

Sebagaimana dikemu

baik dalam air Sifat

mauplln oleh biota lal

)erairan ada permukaan dasar perairan yang rata

ng (gunung bawah air) dan ada yang berjurang

falam Kondisi bawah lam ini semakin kompleks

an meningkarnya tekanan hidrostatik sekitar 1

19 memengaruhi geometri objek kondisi fisiko

a proses dan mekanisme dalam air

ilitas) parameter fisik maupun biologi dalam air

a keruangan (~patial) parameter fisik tersebur

ran milimeter seperti proses moJekuler yang

nair sampai ke puluhan kilometer seperri pasm

1poral dinamika yang terjadi di bawah air dapar

1 hitllngan derik seperti pergerakan individu

ri migrasi plankton dan tahunan seperti siklus

993)

itas dan dinamika bawah air ini dapat diukur

a lain dengan teknologi akustik

ua dan Instrumen Akustik

lerarnbat sangat baik dalam medium air Dalam

t konduktif dan keruh keballyakan gelombang

~lombang cahaya dan radio) akan berkllrang

asi) dengan cepat dalam jarak beberapa raws

r saja Penerrasi cahaya prakris hanya dapar

puluh merer di bawah lapisan permukaan

19 slIara dapar mencapai das~1f lam dengan

lerer dan dapar merambat puluhan ribu meter

as

ulai dikembangkan pada akhir abad ke-19 dan

ang handal dalam benruk echo-sounder sekitar

bull

1925 Perkembangan yang nyara dicapai selama Perang Dunia II

rerurama dipicu oleh perang bawah air (kapal selam) (Lasky 1977)

Seiring dengan perkembangan elektronika dan pemrosesan sinyal

berbagai varian insrrumen akusrik relah dikembangkan unruk

berbagai aplikasi

Insrrumen akusrik dilengkapi dengan rransduser piranri yang dapar

mengubah energi lisrrik menjadi energi mekanik dan sebaliknya

sehingga dapar memancarkan dan menerima suara lnstrumen

akustik berkembang seiring dengan perkembangan ilmu bahan

yang menghasilkan rransduser berkllaliras Pada awalnya transduser

dibuar dari bahan kuarrz elekrrosrrikrif kemudian diganrikan oleh

magnerostrikrif yang berbahan dasar nikel dan akhirnya berbahan

piezoelektrik (PZT) (Urick 1983) Selanjurnya transduser berberkas

gelombang suara tlInggal (single-beam) berkembang menjadi dualshy

bemn dan akhirnya ~plit-beam dari frekuensi tlInggal menjadi

frekuensi ganda (multi-frequeruy) Unrllk meningkarkan ketajaman

(sensirivitas) derebi rransduser dikembangkan sistem untaian

(army) yang merajur rangkaian rransduser tlInggal menjadi satll

kesatllan dan kemudian diikuti dengan pengembangan reknologi

pembenrukan berkas gelombang (beamforming) (Nielsen 1991)

Demikian pula dari sisi pemindaian (scmzning) telah dikembangkan

side scan sonar Gabungan dari frekuensi berganda dan sistem

side scan ini melahirkan sistem berkas gelombang suara berganda

(multibeam s)Jtem) yang sangat tajam mendeteksi konrur dasar

perairan (Kongsberg 2011)

Aplikasi Teknologi Akustik Bawah Air

Sebagaimana dikemukakan sebelumnya suara rnerambat sangat

baik dalam air Sifat fisik SLlara ini dimanfaarkan oleh manusia

maupuIl oleh biora lam untuk berbagai keperluan antara lain unwk

I

I pengukuran kedalaman lam (bathymetry) identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut pemetaan terumbu karang dan vegetasi bawah

air pemantauan migrasi vertikal plankton identifikasi jenis kawanan

ikan estimasi densitas dan biomassa stok ikan pengukuran arus

tinggi paras laut dan estimasi spektrum gelombang permukaan

Aplikasi teknologi akusrik rersebut akan diuraikan lebih rinci

pada bagian selanjutnya dari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

diuraikan dalam tulisan ini antara lain adalah pencitraan bawah air

dengan side scan sonar (Hayes dan Gough 2(04) Aplikasi teknologi

side scan sonar digunakan u11tuk mencari ranjau dalam operasi

militer khususnya dalam perang bawah air Adapun unruk aplikasi

sipil (nonmiliter) antara lain pencarian bangkai kapal tenggelam

arkeologi bawah air pemantauan pipa bawah air penemuan kotak

hitam dan survei dasar laut yang luas seperti paparan benua

Perkembangan terkini dari teknologi side sam JOnar adalah teknologi

synthetic aperture orutr yang mernanfaatkan teknik synthetic array

sehingga ketajaman (resolusi) pencirraan dapat meningkat secara

nyata (Makris 201])

Teknologi akustik juga digunakan unruk penentuan posisi dan

navigasi bagi wahana bawah air seperti bpal selam autonomous

underwmer vehicle (AUV) dan bagi penyelam Posisi ditentllkan

dengan mengacll pada stasiun basis yang memancarkan pulsa akustik

(ping) di mana pulsa ini mengaktifkan transponder dan setelah

beberapa saat akan merepons dengan ping lainnya biasanya dengan

frekuensi yang berbeda yang kemudian diterima di stasiun basis

Jarak antara stasiun basis ke transponder dapat ditentukan dengan

selisih waktu pemancaran dan penerimaan dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan suara dalam air Apabila transponder

ditempatkan pada dua atau lebih posisi maka posisi dalam ruang

3-dimensi dapat ditentukan dengan metode triangulasi T entunya

141

semakin banyak rranspond

yang diperoJeh Perkemba

anrara lain meliputi pemar

inregrasi CPS dan sis(em

jumlah transponder yang (

Diketahui bahwa suara m

dan dad kombinasi pengar

suara dalam air sehingg

walJeguide) Saluran suar

kapat selam paus dan mal

jarak jauh ribuan kilomet

Selain i[U sifat Sllara ini

antarperalatan observasi la

keperluan deteksi dini (SUI

pasang di dasar perairan

meter dengan pelampung

suara bawah air tdah bcrke

tertinggi dapat mencapai ~

Pemindaian (scanning) sui

merupakan salah sam penl

akllstik dalam ruang lingl

diketahlli kecepatan per

suhu semakin tinggi sut

dcmikian sebaliknya Oer

wakru perambaran suara (

iru berarti terjadi perub

perambatan suara tcrsebu

A ke posisi B misalnya til

sepanjang lintasan suara (

biasanya Sebaliknya apal

r

t (batl~ymetry) identifikasi dan klasifikasi

aan terumbu karang dan vegetasi bawah

rikal planktOn identifikasi jenis kawanan

1 biomassa stok ikan pengukuran arus

masi spektrum gelombang permukaan

k tersebut akan diuraikan lebih rinci

ari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

antara lain adalah peneitraan bawah air

ves dan Gough 2004) Aplikasi teknologi

i untuk meneari ranjau dalam operasi

)erang bawah air Adapun unruk aplikasi

ain penearian bangkai kapal renggelam

ntauan pipa bawah air penemuan kotak

laut yang Iuas seperti paparan benua

teknologi side SCtln sonar adalah teknologi

ng memanfaarkan teknik jynthetic army

usi) peneitraan dapat meningkat seeara

igunakan unmk penentuan posisi dan

ah air seperti kapal selam autonomous

dan bagi penyelam Posisi direntllkan

un basis yang memanearkan pulsa akllstik

mengaktifkan transponder dan serelah

ns dengan ping lainnya biasanya dengan

mg kemlldian diterima di stasiun basis

e transponder dapat ditentukan dengan

Ian penerimaan dengan mengerahui atal

suara daJam air Apabila transponder

u lebih posisi maka posisi dalam ruang

n dengan metode tdangulasi T entunya

141

semakin banyak rransponder yang digunakan semakin akurat posisi

yang diperoleh Perkembangan terkini penenruan posisi bawah air

anrara lain meliputi pemanfaatan Long Base Une System (LBL) serra

inregrasi GPS dan sistem navigasi inersia untuk meminimalkan

jumlah transponder yang digunakan (Larsen 2000)

Diketahui bahwa suara merambat sangat baik dalam medium air

dan dari kombinasi pengaruh suhu dan tekanan terhadap keeepatan

suara dalam air sehingga membenruk saluran suara (acoustic

waveguide) Saluran suara ini dimanfaatkan dengan baik oleh

kapal selam pallS dan mamalia lam lainnya untuk berkomunikasi

jarak jauh ribuan kilometer dengan efektif (Abileah et at 1996)

Selain itu sif~lt suara ini dapat dimanfaatkan dalam komunikasi

antarperalatan observasi laut (modem bawah air) misalnya unruk

keperluan deteksi dini tsunami yakni an tara seismometer yang di

pasang di dasar perairan pad a kedalaman ratusan bahkan ribuan

meter dengan pelampllng permukaan alau sebaliknya Modem

suara bawah air telah berkembang baik dengan Jaju pengiriman data

tertinggi dapat meneapai 38400 baud (LinkQuest 2011)

Pemindaian (scmming) suhu lam dengan teknik romografi akustik

merupakan salah saw pengernbangan dan aplikasi terkini teknologi

akustik dalam ruang lingkup kajian berskala global Sepeni yang

diketahui kecepatan perambatan Sllara merupakan fungsi dari

suhu semakin tinggi suhu semakin eepat suara merambat dan

demikian sebaliknya Dengan demikian apabila terjadi perubahan

waktu perambatan suara dari sam tempat ke tempat lainnya maka

itu berarti terjadi perubahan suhu rata-rata sepanjang lintasan

perambatan suara tersebur Jika suara yang dipancarkan dad posisi

A ke posisi B misalnya tiba lebih cepat dari biasanya suhu rata-rata

sepanjang lintasan suara dari A ke B tersebut Jebih hangat daripada

biasanya Sebaliknya apabila suara yang di panearkan tersebur tibanYJ

lebih lambat dari biasanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

suara tersebut lebih dingin dari biasanya Dengan demikian apabila

digunakan beberapa pemancar dan penerima suara yang berjarak

jauh maka volume Iingkungan laut yang dilintasi gdombang suara

dapat dipindai teknik romografi (Munk Worcester dan Wunsch

1995) Hubungan antara kecepatan suara dan suhu ini tdah

dimanfaatkan untuk mengukur suhu tubuh laut pada skala besar

dalam program ATOe (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

selama satu dekacle 1996~2006 di perairan Timur Laut Samudera

Pasifik (Dushaw et ttl 2009)

Persamaan Sonar

Suara terbentuk dad gerakan molekul suatu bahan e1astik Oleh

karena bahan tersebut elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

suara akan memicu gerak partikd di dekatnya Gerak partikel sejajar

dengan arah perambatan ketika di dalam medium air Kemudian

karena air bersifat kompresibel gerak ini menyebabkan perubahan

tekanan yang dapat dideteksi oleh hidrofon yang peb rerhadap

rekanan Tekanan gelombang suara ini berhubungan dengan

keceparan partikel flu ida

Gelombang suara yang merambat dalam air membawa energi

mekanik dalam bentuk energi kinetik dari partikel yang sedang

bergerak ditambah dengan energi potensial yang ada dalam

medium elastik Dalam perambatan gelombang suara sejumlah

energi per detik akan mengalir melewati satuan luasan terrentu

yang tegak lurus dengan arah perambaran Jumlah energi per detik

yang melintasi satuan luasan tertentu disebut sebagai intensitas

gelombang Umumnya satuan intensitas suara dinyatakan dalam

dB (desibel)

16 1

Secara sederhan

melibatkan 3 kc

Interaksi antara k

suaw persamaan

1983 Waite 20e

parameter-param

dibangun berdas

dari sinyal yang

bagian dari yan

tergantung fungsi

operator sonar ka

karena suara-sua

selam sehingga ti

mamalia at au bio

yang diinginkan

dan pengukuran

probabilistik

Seperti dinyatak

parameter-param

medium adalah

10ssfTL) aras reVI

atau lingkungan

adalah kekuatan

(target source levI

sumber yang m

swa-derau (selfr

directivity index

Persamaan sona

dan sonar aktif

menghasilkan s

r

asanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

iingin dari biasanya Dengan demikian apabila

pemancar dan penerima suara yang berjarak

ingkungan laut yang dilintasi gelombang suara

ik tomografi (Munk Worcester dan Vunsch

anrara kecepatan suara dan suhu ini telah

mengukllr suhu tubuh laut pada skala besar

DC (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

) 996-2006 di perairan Timur Laut Samudera

d 2009)

Persamaan Sonar

i gerakan molekul suattl bahan elastik Oleh

t elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

erak partikel di dekatnya Gerak partikel sejajar

latan ketika di daJam medium air Kemudian

)mpresibel gerak ini menyebabkan perubahan

didereksi oleh hidrofon yang peka rerhadap

gelombang suara ini berhubungan dengan

lida

ang merambar dalam aIr membawa energi

ruk energi kinetik dari partikel yang sedang

dengan energi porensial yang ada dalam

lam perambatan gelombang suara sejumJab

III mengalir melewari saruan luasan rertenru

gan arah perambatan Jumlab energi per derik

111 luasan tertentu disebut sebagai intensitas

Iya satuan intensitas suara dinyarakan dalam

16 1

Secara sederbana sistem deteksi dan pengukuran bawah air

melibatkan 3 komponen yakni medium target dan peralatan

Interaksi amara komponen-komponen ini dapar dirumuskan dalam

suatu persamaan yang dikenal sebagai persamaan sonar (Urick

1983 Waite 2005) di mana masing-masing komponen memiliki

parameter-parameter sendiri (parameter sonar) Persamaan sonar

dibangun berdasarkan kesamaan atau keseimbangan antara bagian

dari sinyaJ yang direrima yang diinginkan (disebur sinyal) dan

bagian dad yang tidak diinginkan (disebur derau arau noise)

tergantung fungsi sonar tertentu yang diterapkan Maksudnya bagi

operator sonar kapal selam SLlara pallS atau lobster merupakan derau

karen a suara-Sllara ini dapat mengacaukan sistem deteksi kapal

selal11 sehingga tidak diinginkan Sementara bagi peneliti perilakll

mamalia atall biota laue seperti Sllara pallS atau lobster adalah suara

yang diinginkan (sinyal) bukan derau Dalam praktiknya dereksi

dan pengukuran bawah air cllkup kompleks rumit dan bersifat

probabilisrik

Seperti dinyatakan di atas persamaan sonar dibenruk dad interaksi

parameter-parameter sonar Parameter sonar untllk komponen

medium adalah kehilangan perambatan energi suara (tmnsmission

10ssITL) aras reverberasi (reverberation lelielRL) dan aras derau laear

atlt111 lingkllngan (ambient-noise leJeIINL) untuk komponen target

adalab kekllatan target (target strengthlTS) dan aras sumber suara

(trzrget source lellelSL) dan unruk komponen perala tan adalah aras

sumber yang mel11ancarkan suara (projector source lellelSL ) aras - p

swa-derau (self-noise leleIINL) indeks kearahan penerima (receilling

directivity indexDI) dan am bang deteksi (detection thresholdDO

Persamaan sonar dapat dikdompokkan menjadi dua sonar pasif

dan sonar aktif Pada sistem sonar pasif target iru sendiri yang

l11enghasilkan sinyal yang dideteksi (misalnya Sllara Illmba-lumba

171

paus atau lobster) dan parameter 5L dalam hal ini adalah aras dari yang

derau yang dipancarkan oleh objek Oalam sistem pasif parameter Lint

kekuatan target menjadi tidak relevan dan parameter kehilangan linta

perambatan suara hanya berlaku saru arah (dari sumber ke penerima) semt

ketimbang dua arah sehingga persamaan sonarnya adalah 5L - 1L terha

== NL - 01 + O1~ di mana 01 adalah am bang deteksi unruk suatl

derau dapa

padaPada sistem sonar aktif instrumen akustik memancarkan gelombang stokaaeau pulsa suara Apabila mengenai target maka suara tersebur akan dengdipantulkan atau dihamburbalikkan dan diterima oleh instrumen suaraakustik Unruk kasus monostatik di mana posisi sumber suara dan dari Fpenerima suara terletak pada posisi yang sama gelombang sLlara kema yang berasal dari target dikembalikan tepat ke arah posisi sumber dalarr suara persamaan sonarnya adalah 5L 2 TL + TS == NL - 01 + OT

Sementara untuk kasus bistatik arah perambatan gelombang suara

(ke dan dari target) umumnya tidak sama Kemudian apabila suara Ba latar belakang bubn derau melainkan reverberasi maka persamaan

sonar perlu dimodifikasi Suku NL - OJ perlu diganti dengan

aras reverberasi RL yang diamati pada penerima suara (hidrofon) Perm

sehingga persamaan sonarnya menjadi SL - 2 TL + TS RL + bany

OT Contoh sistem sonar aktif adalah deteksi ikankawanan ibn kedal

plankton arah dan kecepatan arus tinggi muka air atau spektrum deng

gelombang permukaan tidal

luna Dalam praktiknya ada keterbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

pempersamaan sonar Misalnya untuk sistem sonar yang menggunakan

dian pulsa pendek diperlukan parameter tambahan yakni durasi gema

Oen Faktor pembatas lain adalah yang berasal dari sifat alami medium di

melt mana sonar terseburdioperasikan Laut adalah medium yang bergerak

----~~~=---=-~~~--------------------shy

parameter 51 dalam hal ini adalah aras dari

J oleh objek Dalam sistem pasi( parameter

di tidak relevan dan parameter kehilangan

1 berlaku sam arah (dad sumber ke penerima)

hingga persamaan sonamya adalah SL - TL

i mana DTN adalah ambang deteksi untuk

instrumen akustik memancarkan gelombang kla mengpnu target rna a suara tersebut akan

mburbalikkan dan direrima oleh instrumen

nonostatik di mana posisi sumber suara dan

k pad a posisi yang 5ama gelombang suara

r dikembalikan tepat ke arah posisi sumber

nya adalah SL 2 TL + TS = NL DI + DT

bistatik arah perambatan gelombang suara

lumnya tidak sama Kemudian apabila suara

erau melainkan reverberasi maka persamaan

asi Suku NL Dl perltl diganti dengan

19 diamati pad a penerima suara (hidrofon)

namya menjadi SL 2 TL + TS = RL +

nar aktif adalah deteksi ikankawanan ikan

epatan arus tinggi muka air atau spektrum

ltererbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

nya untuk sistem sonar yang menggunakan

an parameter tarnbahan yakni durasi gerna

lalah yang berasal dad sifat alarni medium di

Jerasikan Laut adalah mediurn yang bergerak

18 1

yang berisi berbagai ketidakseragaman objek yang dikandungnya

Linrasan perambatan gelombang suara yang terjadi Jebih merupakan

Iintasan ganda (multi-path) bukan lintasan tunggal Akibat dari

semua ini banyak parameter sonar berflukruasi seeara tidak terarur

terhadap wakru Adanya flllktuasi ini membuat penyelesaian dari

suatu persamaan sonar pada dasarnya adalah perkiraan terbaik yang

dapat diharapkan berdasarkan rata-rata wakru Dengan demikian

pad a dasarnya persoalan yang dihadapi merupakan persoalan

srokastik bukan dererrninisrik Walaupun demikian diharapkan

dengan sernakin baiknya pemahaman dan pengetahuan ten rang

suara bawah air serra flukruasinya akan dapat meningkatkan akurasi

dari prediksi persamaan sonar yang berarti semakin meningkatnya

kemampuan untuk mengukur dan mengungkap objek atall proses

dalam air

Bathymetry Sedimen Dasar Laut Terumbu Karang dan Vegetasi Bawah Air

Pemanfaatan sifat suara pcnama kali dan sampai saat ini paling

banyak digunakan lIntuk aplikasi bawah air adalah untuk mengukur

kedalaman laut Saar ini hampir semua kapal bermotor dilengkapi

dengan alat pemeruman (echo-sounder) unruk mernastikan kapal

tidak kandas dengan memantall seeara terus menerus jarak antara

lunas kapal dan dasar perairan Dengan berkembangnya teknik

pernrosesan sinyal energi suara yang dipanearkan kembali dapat

dianalisis untuk mengetahlli karakreristik sedimen dasar laut

Dernikian pula dengan terumbll karang dan vegetasi bawah air yang

melekat aeau bagian dari dasar laut dapat dikuantifikasi

1

Kontur Dasar Laut

Berdasarkan estimasi tahun 2000 (National Academy of Science

2(03) sekitar 99 dasar laut belum tereksplorasi InStrumen akustik

untuk eksplorasi dasar laut ini adalah alat perneruman (echosolmder)

Alar ini merekam waktu tunda antara waktu pemancaran gelombang

suara dengan wakw penerirnaan pantulan gelombang suara dari

dasar laut yang diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan perambatan gelornbang suara dalam

air dapat dihitung kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

tersebut

Walaupun secara prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

sederhana namun dalam praktiknya ridak demikian Pancaran

gelombang suara yang mengenai dasar perairan dari alar pemeruman

benransduser tunggal akan mengenai permukaan dasar laur yang

cukup luas Untuk dasar laut yang berkonrur kasar atau tidak

rata hal ini dapat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

pengukuran wakru tunda karena hanya pantulan yang kembali

pertama kali yang digunakan dalam perhitungan kedalaman t ntuk

mengatasi masalah ini luas permukaan dasar laut yang dikenai

gelombang suara mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnya

dengan menggunakan unraian rransduser penerima (hydrophone

army) yang dapat mel11usatkan berkas energi suara yang diterima atau

meningkatkan kepekaan penerimaan pada arah tertentu Selanjurnya

jika pad a masing-masing elemen dari untaian rransduser penerima

ini dibuar dapat merekam sendiri-sendiri pantulan gelombang

yang diterima pola kepekaan untaian rransduser penerima dapat

diubah secara mudah dengan mengganti parameter pengolahan

data yang direkam Dengan kara lain unraian transduser penerima

dapat diarahkan untuk mengamati sudut datang dad berbagai

1101

arah T eknik inilal

Multi Beam Echo 5 instrumen survei b dalam suam surve

dihasilkan peta 3-d

perairan Umuk m

frekuensi gelombal

kedalaman hingga

rendah yakni 12 k

dari 200 meter) digl

adalah sekitar O5q

dangkal dan desime

lam dan gunung ba

Jaya VIII ditunjukk

Pemetaan Gunung

Gambar 31 Come bawah

kapal

ill Laut

middotimasi tahun 2000 (National Academy of Science

)llIo dasar lam belum tereksplorasi Instrumen akustik

i dasar laut ini adalah alat pemeruman (echosounder)

1 waktu runda anrara waktu pemancaran gelombang

rakru penerimaan panrulan gelombang suara dari

diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

kecepatan perambatan gelombang suara dalam

lIlg kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

a prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

un dabl1 praktiknya tidak demikian Pancaran

I yang mengenai dasar perairan dari alat pemeruman

mggal akan mengenai permukaan dasar lam yang

tuk dasar lam yang berkonrur kasar atau tidak

Jat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

kru tunda karena hanya pantulan yang kembali

g digunakan dalam perhirungan kedalaman Untuk

lah ini luas permukaan dasar lam yang dikenai

a mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnva

nakan untaian rransduser penerima (hydrophozf

memusatkan berkas energi suara yang diterima atau

pekaan penerimaan pada arah tertenru Selanjutnya

~-masing elemen dari untaian transdllser penerima

t merekam sendiri-sendiri pantlilan gelombang

lOla kepekaan untaian transdllser penerima dapat

mdah dengan mengganti parameter pengolahan

n Dengan kata lain untaian transduser penerima

untuk mengamati sudut duang dari berbagai

110 I

arah Teknik inilah yang kini digunakan pad a instrumen akustik

Multi Beam Echo Sounder (MBES) yang merupakan state ~fthetm

instrumen survei batl~metly (Kongsberg 2008) Sebagai i1l1suasi

dalam suatu survei bathymetry dengan bantuan MBES dapar

dihasilkan peta 3-dimensi dengan lebar sapuan 5-8 kali kedalaman

perairan lintuk meniangkau berbagai kedalaman laut digunakan

frekuensi gelombang suara yang berbeda-beda misalnya llnruk

kedalaman hingga 11000 meter digunakan frekllensi yang relarif

rendah yakni 12 kHz sedangkan llntuk perairan dangkal (kurang

dari 200 meter) digunakan 100-500 kHz Akurasi dari pengukuran

adalah sekitar 05ltYo atau dalam kisaran senti meter llntuk laut

dangkal dan desimeter untllk laut dalam Contoh hasil konrur dasar

laut dan gun ling bawah laut dari survei dengan bpal riset Baruna

Jaya VIII ditllnjllkkan pad a Gambar 31

Pemetaan Gunung Bawah Laut

SUl1lhll RV Harulla bygt

Gambar 31 Contoh hasil survei kontllr dasar dan pemeraan gunung

bawah air dengan MBES Survei dilakukan dengan

kapal riset Baruna lara VIII

I

Identifikasi dan Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

Identifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut sangat penting tidak

hanya untuk keperluan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

karena adanya asosiasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

hidup di lingkungan dasar laut seperti udang kepiting kerangshy

kerangan dan berbagai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

suara yang dipancarkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

laut sebagian energi gelombang suara tersebut dipantulkan atau

dihamburbalikkan Besarnya intensitas panrulan suara dari dasar

laut umumnya tergantung pada sudut datang gelombang suara

tingkat kekerasan (hardness) tingkat kekasaran (roughness) dasar laut

komposisi sedimen dasar laut dan frekuensi suara yang digunakan

-4000

-3700 x -3400iii

~ -3100of

c 2800 ~ J -2500 = o

-2200~ til xu

x- -1900 u til cc -1600 B

-1300 lt)

-1000

Lumpur Lumpur Pasir Pasir

berpasir berlumpur

Gambar 32 Nilai kekuatan ham bur balik akustik pada tipe

substrat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir dan lumpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 (persegi em pat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et al 2009 (x) Pujiyati 2009 dan (0) Manik et al

2006

1121

Akhir-akhir ini

teknologi akusti

sumberdaya laut

diperlukan peta

dan klasifikasi sec

balik akllstik

kompilasi hasil r mengukuhkan b

sebagai salah sat

sedimen dasar la

Pengelompo Pertumbuha

Indonesia meruf

hayati tertinggi

km 2bull Dengan I

teknik pemama

cara iden tifikasi

pertumbuhan t

yang sarna denE

dikembangkan

dan klasifikasi t

oi Indonesia

dan klasifikasi

disadari masih

kompleksitas d

ada Sejauh ini

dan gema kedu

bemllk pertum

I

x

q

1 Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

sifikasi sedimen dasar laut sangar penting tidak

luan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

iasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

III daigtar laut seperti udang kepiring kerangshy

)agai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

lrkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

gi gelombang suara rersebut dipantulkan atau

Besarnya intensiras panmlan suara dari dasar

~antung pada sudm darang gelombang Sllara

aldneSJ) tingkat kekasaran (rougmess) dasar laut

dasar lam dan frekuensi suara yang digunakan

o

8 x

o

lumpur lumpur Pasir Pasir berpasir berlumpur

kekuatan ham bur balik akustik pada ripe rat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir

umpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 gi empat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et

109 (x) Pujiyati 2009 dan (0) 1anik et al

Akhir-akhir ini salah satu pemicu perkembangan dan aplikasi

teknologi akusrik adalah adanya kebutuhan untuk pengelolaan

sumberdaya lam berbasis ekosistem (Anderson et al 2008) di mana

diperlukan pera klasifikasi sedimen dasar laut Upaya identifikasi

dan klasifikasi sedimen dasar laut dengan memetakan energi hambur

balik akusrik telah dilakukan oleh beberapa peneliti Indonesia dan

kompilasi hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 32 Hasil ini

mengllkuhkan bahwa teknologi akustik sangat potensial dijadikan

sebagai salah sam instrumen baku untuk identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut

Pengelompokan Bentuk Pertumbuhan Terumbu Karang

Indonesia merupakan pusat terumbu karangduniadengan keragaman

hayati tertinggi Llias terumbll karang diperkirakan sekitar 7500

km~ Dengan luasan dan keragaman tersebllt maka diperlukan

reknik pemanrauan yang cepat konsisten dan efektif Salah saw

cara identifikasi rerumbu karang yaitu melalui pengenalan bentuk

pertumbuhan rerumbu karang (iiftf0rm) Berdasarkan algoritma

yang sama dengan identifikasi dan klasifikasi das~u perairan mulai

dikembangkan pula aplikasi teknologi akustik unruk idenrifikasi

dan klasifikasi terumbu karang (Gleason et al 2008)

Di Indonesia pemanfaatan reknologi akusrik untuk identifikasi

dan klasifikasi rerumbu karang mulai berkembang walaupun

disadari masih diperlukan riser-riset yang lebih intensif mengingat

kompleksitas dan keragaman yang tinggi dari rerumbu karang yang

ada Sejauh ini dengan memetakan intensitas gema pertama (E I)

dan gema kedua (E2) dapat dilihat secara akusrik sebaran beberapa

bentuk pertumbuhan rerumbu karang yang berbeda-beda tersebut

13

(Gambar 33) Klasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini temu

dapar dikuamifikasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

seperti clustering ana~ysis principal component analysiJ dan lainshy

lain

Deteksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Habitat dan vegetasi bawah air berperan penting dalam menentukan

produktivitas suatu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

water) Vegetasi bawah air menjadi salah saru sumber pangan dan

merupakan ternpat rnemijah biota Iaut Oleh karena iru akurasi

dan kecerrnatan yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

bawah air sangat penting dilakukan

Lamun (seagrrzss) merupakan salah saru vegerasi bawah air hidup di

sedirnen dasar laut dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

Padang lamun mampu rnengurangi pergerakan air dan menyokong

penyimpanan parrikel tersuspensL baik yang hidup maupun yang

mati dan secara tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

pesisir Walaupun produksi primer lamun banya 1 dad total

ptoduksi primer di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

12 total karbon yang ada di lam u11tuk disimpan dalam sedimen

Peran penting padang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

rerus dijaga dengan memantau secara teramr perkembangannya

Tekanan terhadap wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

dengan adanya pembangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

menyebabkan luas padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

mengalami pengurangan sekirar 2 per tahun (Deswati et al

2009)

1141

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut 24

Arus dan Profit Arus Tranportasi Massa Air

pada Lintasan ARLIN DO 25

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Suruc 27

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Lauc 28

Kesimpulan dan Saran 29

Kesimpulan 29

Saran 30

Referensi 31

Ucapan Terima Kasih 37

Foto Keluarga Orator 41

Riwayat Hidup 43

Iviii I

zrz

Per

Bumi kita ini sering disebut

ciri Lltama bumi sekitar 70~

sisanya daratan Dengan ko

dapat dikatakan sebagai mir

dalam konstalasi geografi Ir

Indonesia yang luas ini rnem

Objek dan proses apa saja y

Indonesia pada kedalarnar

bagaimana kondisinya dari w

ke relung Iaut lainnya masih ~

Dalam naskah yang singkat

akustik bawah air teknologi

untuk eksplorasi surnberdaya

mengamati dan mengkaji obj

ilustrasi hasil riset yang tel

pengembangan dan pemant

Indonesia ke depan juga dim

Kompleksitas dan Din

Kompleksitas objek dan p

bawah laut ditemui baik dal

Dalam kolom air ada berag

ultrananoplankton (lt2 mi~

megaplankton nekton terk(

hiu dan paus (Clay dan Me

bergerombol dan membent

kolom air Kemudian daal

berukuran mikro dan makro

r

t dan Gelombang Permukaan Laut 24

rllS Tranportasi Massa Air

LINI)() 25

i Paras Laut dan Pasang Surut 27

n Gelombang Permukaan Laut 28

lfi bullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbull 29

29

30

31

1 bullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbull 37

r 41

43

Iviii I

Pendahuluan

Bumi kita ini sering disebut sebagai planet air karena air menjadi

ciri utama bumi sekitar 70 permukaaan bumi ditutupi air dan

sisanya daratan Dengan komposisi yang relatif sarna Indonesia

dapat dikatakan sebagai miniatur bumi Begiw dominannya laut

dalam konstalasi geografi Indonesia sehingga bentang kepulauan

Indonesia yang luas ini merupakan sebuah benua maritim

Objek dan proses apa saja yang ada di bawah laut benua maritim

Indonesia pada kedalaman berapa dan berapa banyak serra

bagaimana kondisinya dari waktu ke waktu dan dari saw relung laut

ke relung laut lail1nya masih sangat minim diketahui dan dipahami

Dalam naskah yang singkat ini diuraikan status terkini teknologi

akustik bawah air teknologi yang memanfaatkan gelombang Sllara

lIlltuk eksplorasi sumberdaya dan lingkungan laut termasuk unruk

mengamati dan mengkaji objek dan dinamika bawah air Beberapa

ilustrasi hasil riset yang telah dilakukan tantangan serra arah

pengembangan dan pemanfaatan teknologi akustik bawah air di

[ndonesia ke depan juga diuraikan dalam naskah ini

Kompleksitas dan Dinamika Bawah Air

Kompleksitas objek dan proses dinamik yang berlangsung di

bawah laut ditemui baik dalam kolom air mall pun dasar perairan

Dalam kolom air ada beragam ukllran biota laut mulai dad skala

ulrrananoplankton laquo2 mikron) nanoplankron mikroplankton

megaplankron nekton terkecil sampai ke nekton terbesar seperti

hiu dan paus (Clay dan Medwin 1977) Biota ini ada yang hidup

bergerombol dan membenruk agregasi yang tidak merata dalam

kolom air Kemudian dalam kolom air dapat terbentuk turbulen

berukuran mikro dan makro anlS gelombang internal dan pusaran

(eddies) Di dasar perairan ada permukaan das~u perairan yang rata

berbukit bergunung (gunung bawah air) dan ada yang berjurang

dalam dan sangat dalam Kondisi bawah laut ini semakin kompleks

dan dinamik dengan meningkatnya tekanan hidrostatik sekitar 1

atmlO meter yang memengaruhi geometri objek kondisi fisik

kimia biologi serra proses dan mekanisme dalam air

Keragaman (variabilitas) parameter fisik maupun biologi dalam air

sangat lebar Secara keruangan (spmiilf) parameter fisik tersebut

berkisar dari ukuran milimeter seperti proses molekuler yang

terjadi dalam kolom air sampai ke puluhan kilometer seperti pasut

internal Secara temporal dinamika yang terjadi di bawah air dapat

berlangsung dalam hiwngan detik seperti pergerakan individu

biota diurnal seperti migrasi plankton dan tahunan seperti siklus

biomassa (Dickey 1993)

Berbagai kompleksitas dan dinamika bawah air ini dapat diukur

dan dipantau antara lain dengan teknologi akustik

Gelombang Suara dan Instrumen Akustik

Gelombang suara merambat sangat baik dalam medium air Dalam

air laut yang bersifat konduktif dan kerllh kebanyakan gelombang

elektromagnetik (gelombang cahala dan radio) akan berkurang

cnerginya (teratenuasi) dengan cepat dalam jarak beberapa raws

bahkan pUlllh meter saja Penerrasi cahaya praktis hanya dapat

mencapai beberapa puluh meter di bawah lapisan permukaan

sementara gelombang Sllara dapat mencapai dasar but dengan

kedalaman ribuan meter dan dapat merambat puluhan ribu meter

melintasi samudra luas

Instrumen akustik mulai dikembangkan pada akhir abad ke-19 dan

menjadi instrumen yang handal dalam bentuk echo-sounder sekitar

121

1925 Perkembangan

terutama dipicu oleh I

Seiring dengan perke

berbagai varian instr

berbagai aplikasi

1nstrumen akustik dile

mengubah energi Iistr sehingga dapat mem

akllstik berkembang s

yang I11cnghasilkan tra

dibuat dari bahan kua

magnetostriktif yang b

piezoelektrik (PZT) (U

gelombang suara tungsect

bemn dan akhirnya s)

frekllensi ganda (multishy

(sensi rivi las) deteksi [

(array) yang merajur I

kesatuan dan kemudia

pembentukan berkas

Demikian pula dad sisi

side scan sonar GabL

side scan ini melahirk

(multibeam system) ya

perairan (Kongsberg 2

Aplikasi T eknolo

Sebagaimana dikemu

baik dalam air Sifat

mauplln oleh biota lal

)erairan ada permukaan dasar perairan yang rata

ng (gunung bawah air) dan ada yang berjurang

falam Kondisi bawah lam ini semakin kompleks

an meningkarnya tekanan hidrostatik sekitar 1

19 memengaruhi geometri objek kondisi fisiko

a proses dan mekanisme dalam air

ilitas) parameter fisik maupun biologi dalam air

a keruangan (~patial) parameter fisik tersebur

ran milimeter seperti proses moJekuler yang

nair sampai ke puluhan kilometer seperri pasm

1poral dinamika yang terjadi di bawah air dapar

1 hitllngan derik seperti pergerakan individu

ri migrasi plankton dan tahunan seperti siklus

993)

itas dan dinamika bawah air ini dapat diukur

a lain dengan teknologi akustik

ua dan Instrumen Akustik

lerarnbat sangat baik dalam medium air Dalam

t konduktif dan keruh keballyakan gelombang

~lombang cahaya dan radio) akan berkllrang

asi) dengan cepat dalam jarak beberapa raws

r saja Penerrasi cahaya prakris hanya dapar

puluh merer di bawah lapisan permukaan

19 slIara dapar mencapai das~1f lam dengan

lerer dan dapar merambat puluhan ribu meter

as

ulai dikembangkan pada akhir abad ke-19 dan

ang handal dalam benruk echo-sounder sekitar

bull

1925 Perkembangan yang nyara dicapai selama Perang Dunia II

rerurama dipicu oleh perang bawah air (kapal selam) (Lasky 1977)

Seiring dengan perkembangan elektronika dan pemrosesan sinyal

berbagai varian insrrumen akusrik relah dikembangkan unruk

berbagai aplikasi

Insrrumen akusrik dilengkapi dengan rransduser piranri yang dapar

mengubah energi lisrrik menjadi energi mekanik dan sebaliknya

sehingga dapar memancarkan dan menerima suara lnstrumen

akustik berkembang seiring dengan perkembangan ilmu bahan

yang menghasilkan rransduser berkllaliras Pada awalnya transduser

dibuar dari bahan kuarrz elekrrosrrikrif kemudian diganrikan oleh

magnerostrikrif yang berbahan dasar nikel dan akhirnya berbahan

piezoelektrik (PZT) (Urick 1983) Selanjurnya transduser berberkas

gelombang suara tlInggal (single-beam) berkembang menjadi dualshy

bemn dan akhirnya ~plit-beam dari frekuensi tlInggal menjadi

frekuensi ganda (multi-frequeruy) Unrllk meningkarkan ketajaman

(sensirivitas) derebi rransduser dikembangkan sistem untaian

(army) yang merajur rangkaian rransduser tlInggal menjadi satll

kesatllan dan kemudian diikuti dengan pengembangan reknologi

pembenrukan berkas gelombang (beamforming) (Nielsen 1991)

Demikian pula dari sisi pemindaian (scmzning) telah dikembangkan

side scan sonar Gabungan dari frekuensi berganda dan sistem

side scan ini melahirkan sistem berkas gelombang suara berganda

(multibeam s)Jtem) yang sangat tajam mendeteksi konrur dasar

perairan (Kongsberg 2011)

Aplikasi Teknologi Akustik Bawah Air

Sebagaimana dikemukakan sebelumnya suara rnerambat sangat

baik dalam air Sifat fisik SLlara ini dimanfaarkan oleh manusia

maupuIl oleh biora lam untuk berbagai keperluan antara lain unwk

I

I pengukuran kedalaman lam (bathymetry) identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut pemetaan terumbu karang dan vegetasi bawah

air pemantauan migrasi vertikal plankton identifikasi jenis kawanan

ikan estimasi densitas dan biomassa stok ikan pengukuran arus

tinggi paras laut dan estimasi spektrum gelombang permukaan

Aplikasi teknologi akusrik rersebut akan diuraikan lebih rinci

pada bagian selanjutnya dari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

diuraikan dalam tulisan ini antara lain adalah pencitraan bawah air

dengan side scan sonar (Hayes dan Gough 2(04) Aplikasi teknologi

side scan sonar digunakan u11tuk mencari ranjau dalam operasi

militer khususnya dalam perang bawah air Adapun unruk aplikasi

sipil (nonmiliter) antara lain pencarian bangkai kapal tenggelam

arkeologi bawah air pemantauan pipa bawah air penemuan kotak

hitam dan survei dasar laut yang luas seperti paparan benua

Perkembangan terkini dari teknologi side sam JOnar adalah teknologi

synthetic aperture orutr yang mernanfaatkan teknik synthetic array

sehingga ketajaman (resolusi) pencirraan dapat meningkat secara

nyata (Makris 201])

Teknologi akustik juga digunakan unruk penentuan posisi dan

navigasi bagi wahana bawah air seperti bpal selam autonomous

underwmer vehicle (AUV) dan bagi penyelam Posisi ditentllkan

dengan mengacll pada stasiun basis yang memancarkan pulsa akustik

(ping) di mana pulsa ini mengaktifkan transponder dan setelah

beberapa saat akan merepons dengan ping lainnya biasanya dengan

frekuensi yang berbeda yang kemudian diterima di stasiun basis

Jarak antara stasiun basis ke transponder dapat ditentukan dengan

selisih waktu pemancaran dan penerimaan dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan suara dalam air Apabila transponder

ditempatkan pada dua atau lebih posisi maka posisi dalam ruang

3-dimensi dapat ditentukan dengan metode triangulasi T entunya

141

semakin banyak rranspond

yang diperoJeh Perkemba

anrara lain meliputi pemar

inregrasi CPS dan sis(em

jumlah transponder yang (

Diketahui bahwa suara m

dan dad kombinasi pengar

suara dalam air sehingg

walJeguide) Saluran suar

kapat selam paus dan mal

jarak jauh ribuan kilomet

Selain i[U sifat Sllara ini

antarperalatan observasi la

keperluan deteksi dini (SUI

pasang di dasar perairan

meter dengan pelampung

suara bawah air tdah bcrke

tertinggi dapat mencapai ~

Pemindaian (scanning) sui

merupakan salah sam penl

akllstik dalam ruang lingl

diketahlli kecepatan per

suhu semakin tinggi sut

dcmikian sebaliknya Oer

wakru perambaran suara (

iru berarti terjadi perub

perambatan suara tcrsebu

A ke posisi B misalnya til

sepanjang lintasan suara (

biasanya Sebaliknya apal

r

t (batl~ymetry) identifikasi dan klasifikasi

aan terumbu karang dan vegetasi bawah

rikal planktOn identifikasi jenis kawanan

1 biomassa stok ikan pengukuran arus

masi spektrum gelombang permukaan

k tersebut akan diuraikan lebih rinci

ari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

antara lain adalah peneitraan bawah air

ves dan Gough 2004) Aplikasi teknologi

i untuk meneari ranjau dalam operasi

)erang bawah air Adapun unruk aplikasi

ain penearian bangkai kapal renggelam

ntauan pipa bawah air penemuan kotak

laut yang Iuas seperti paparan benua

teknologi side SCtln sonar adalah teknologi

ng memanfaarkan teknik jynthetic army

usi) peneitraan dapat meningkat seeara

igunakan unmk penentuan posisi dan

ah air seperti kapal selam autonomous

dan bagi penyelam Posisi direntllkan

un basis yang memanearkan pulsa akllstik

mengaktifkan transponder dan serelah

ns dengan ping lainnya biasanya dengan

mg kemlldian diterima di stasiun basis

e transponder dapat ditentukan dengan

Ian penerimaan dengan mengerahui atal

suara daJam air Apabila transponder

u lebih posisi maka posisi dalam ruang

n dengan metode tdangulasi T entunya

141

semakin banyak rransponder yang digunakan semakin akurat posisi

yang diperoleh Perkembangan terkini penenruan posisi bawah air

anrara lain meliputi pemanfaatan Long Base Une System (LBL) serra

inregrasi GPS dan sistem navigasi inersia untuk meminimalkan

jumlah transponder yang digunakan (Larsen 2000)

Diketahui bahwa suara merambat sangat baik dalam medium air

dan dari kombinasi pengaruh suhu dan tekanan terhadap keeepatan

suara dalam air sehingga membenruk saluran suara (acoustic

waveguide) Saluran suara ini dimanfaatkan dengan baik oleh

kapal selam pallS dan mamalia lam lainnya untuk berkomunikasi

jarak jauh ribuan kilometer dengan efektif (Abileah et at 1996)

Selain itu sif~lt suara ini dapat dimanfaatkan dalam komunikasi

antarperalatan observasi laut (modem bawah air) misalnya unruk

keperluan deteksi dini tsunami yakni an tara seismometer yang di

pasang di dasar perairan pad a kedalaman ratusan bahkan ribuan

meter dengan pelampllng permukaan alau sebaliknya Modem

suara bawah air telah berkembang baik dengan Jaju pengiriman data

tertinggi dapat meneapai 38400 baud (LinkQuest 2011)

Pemindaian (scmming) suhu lam dengan teknik romografi akustik

merupakan salah saw pengernbangan dan aplikasi terkini teknologi

akustik dalam ruang lingkup kajian berskala global Sepeni yang

diketahui kecepatan perambatan Sllara merupakan fungsi dari

suhu semakin tinggi suhu semakin eepat suara merambat dan

demikian sebaliknya Dengan demikian apabila terjadi perubahan

waktu perambatan suara dari sam tempat ke tempat lainnya maka

itu berarti terjadi perubahan suhu rata-rata sepanjang lintasan

perambatan suara tersebur Jika suara yang dipancarkan dad posisi

A ke posisi B misalnya tiba lebih cepat dari biasanya suhu rata-rata

sepanjang lintasan suara dari A ke B tersebut Jebih hangat daripada

biasanya Sebaliknya apabila suara yang di panearkan tersebur tibanYJ

lebih lambat dari biasanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

suara tersebut lebih dingin dari biasanya Dengan demikian apabila

digunakan beberapa pemancar dan penerima suara yang berjarak

jauh maka volume Iingkungan laut yang dilintasi gdombang suara

dapat dipindai teknik romografi (Munk Worcester dan Wunsch

1995) Hubungan antara kecepatan suara dan suhu ini tdah

dimanfaatkan untuk mengukur suhu tubuh laut pada skala besar

dalam program ATOe (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

selama satu dekacle 1996~2006 di perairan Timur Laut Samudera

Pasifik (Dushaw et ttl 2009)

Persamaan Sonar

Suara terbentuk dad gerakan molekul suatu bahan e1astik Oleh

karena bahan tersebut elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

suara akan memicu gerak partikd di dekatnya Gerak partikel sejajar

dengan arah perambatan ketika di dalam medium air Kemudian

karena air bersifat kompresibel gerak ini menyebabkan perubahan

tekanan yang dapat dideteksi oleh hidrofon yang peb rerhadap

rekanan Tekanan gelombang suara ini berhubungan dengan

keceparan partikel flu ida

Gelombang suara yang merambat dalam air membawa energi

mekanik dalam bentuk energi kinetik dari partikel yang sedang

bergerak ditambah dengan energi potensial yang ada dalam

medium elastik Dalam perambatan gelombang suara sejumlah

energi per detik akan mengalir melewati satuan luasan terrentu

yang tegak lurus dengan arah perambaran Jumlah energi per detik

yang melintasi satuan luasan tertentu disebut sebagai intensitas

gelombang Umumnya satuan intensitas suara dinyatakan dalam

dB (desibel)

16 1

Secara sederhan

melibatkan 3 kc

Interaksi antara k

suaw persamaan

1983 Waite 20e

parameter-param

dibangun berdas

dari sinyal yang

bagian dari yan

tergantung fungsi

operator sonar ka

karena suara-sua

selam sehingga ti

mamalia at au bio

yang diinginkan

dan pengukuran

probabilistik

Seperti dinyatak

parameter-param

medium adalah

10ssfTL) aras reVI

atau lingkungan

adalah kekuatan

(target source levI

sumber yang m

swa-derau (selfr

directivity index

Persamaan sona

dan sonar aktif

menghasilkan s

r

asanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

iingin dari biasanya Dengan demikian apabila

pemancar dan penerima suara yang berjarak

ingkungan laut yang dilintasi gelombang suara

ik tomografi (Munk Worcester dan Vunsch

anrara kecepatan suara dan suhu ini telah

mengukllr suhu tubuh laut pada skala besar

DC (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

) 996-2006 di perairan Timur Laut Samudera

d 2009)

Persamaan Sonar

i gerakan molekul suattl bahan elastik Oleh

t elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

erak partikel di dekatnya Gerak partikel sejajar

latan ketika di daJam medium air Kemudian

)mpresibel gerak ini menyebabkan perubahan

didereksi oleh hidrofon yang peka rerhadap

gelombang suara ini berhubungan dengan

lida

ang merambar dalam aIr membawa energi

ruk energi kinetik dari partikel yang sedang

dengan energi porensial yang ada dalam

lam perambatan gelombang suara sejumJab

III mengalir melewari saruan luasan rertenru

gan arah perambatan Jumlab energi per derik

111 luasan tertentu disebut sebagai intensitas

Iya satuan intensitas suara dinyarakan dalam

16 1

Secara sederbana sistem deteksi dan pengukuran bawah air

melibatkan 3 komponen yakni medium target dan peralatan

Interaksi amara komponen-komponen ini dapar dirumuskan dalam

suatu persamaan yang dikenal sebagai persamaan sonar (Urick

1983 Waite 2005) di mana masing-masing komponen memiliki

parameter-parameter sendiri (parameter sonar) Persamaan sonar

dibangun berdasarkan kesamaan atau keseimbangan antara bagian

dari sinyaJ yang direrima yang diinginkan (disebur sinyal) dan

bagian dad yang tidak diinginkan (disebur derau arau noise)

tergantung fungsi sonar tertentu yang diterapkan Maksudnya bagi

operator sonar kapal selam SLlara pallS atau lobster merupakan derau

karen a suara-Sllara ini dapat mengacaukan sistem deteksi kapal

selal11 sehingga tidak diinginkan Sementara bagi peneliti perilakll

mamalia atall biota laue seperti Sllara pallS atau lobster adalah suara

yang diinginkan (sinyal) bukan derau Dalam praktiknya dereksi

dan pengukuran bawah air cllkup kompleks rumit dan bersifat

probabilisrik

Seperti dinyatakan di atas persamaan sonar dibenruk dad interaksi

parameter-parameter sonar Parameter sonar untllk komponen

medium adalah kehilangan perambatan energi suara (tmnsmission

10ssITL) aras reverberasi (reverberation lelielRL) dan aras derau laear

atlt111 lingkllngan (ambient-noise leJeIINL) untuk komponen target

adalab kekllatan target (target strengthlTS) dan aras sumber suara

(trzrget source lellelSL) dan unruk komponen perala tan adalah aras

sumber yang mel11ancarkan suara (projector source lellelSL ) aras - p

swa-derau (self-noise leleIINL) indeks kearahan penerima (receilling

directivity indexDI) dan am bang deteksi (detection thresholdDO

Persamaan sonar dapat dikdompokkan menjadi dua sonar pasif

dan sonar aktif Pada sistem sonar pasif target iru sendiri yang

l11enghasilkan sinyal yang dideteksi (misalnya Sllara Illmba-lumba

171

paus atau lobster) dan parameter 5L dalam hal ini adalah aras dari yang

derau yang dipancarkan oleh objek Oalam sistem pasif parameter Lint

kekuatan target menjadi tidak relevan dan parameter kehilangan linta

perambatan suara hanya berlaku saru arah (dari sumber ke penerima) semt

ketimbang dua arah sehingga persamaan sonarnya adalah 5L - 1L terha

== NL - 01 + O1~ di mana 01 adalah am bang deteksi unruk suatl

derau dapa

padaPada sistem sonar aktif instrumen akustik memancarkan gelombang stokaaeau pulsa suara Apabila mengenai target maka suara tersebur akan dengdipantulkan atau dihamburbalikkan dan diterima oleh instrumen suaraakustik Unruk kasus monostatik di mana posisi sumber suara dan dari Fpenerima suara terletak pada posisi yang sama gelombang sLlara kema yang berasal dari target dikembalikan tepat ke arah posisi sumber dalarr suara persamaan sonarnya adalah 5L 2 TL + TS == NL - 01 + OT

Sementara untuk kasus bistatik arah perambatan gelombang suara

(ke dan dari target) umumnya tidak sama Kemudian apabila suara Ba latar belakang bubn derau melainkan reverberasi maka persamaan

sonar perlu dimodifikasi Suku NL - OJ perlu diganti dengan

aras reverberasi RL yang diamati pada penerima suara (hidrofon) Perm

sehingga persamaan sonarnya menjadi SL - 2 TL + TS RL + bany

OT Contoh sistem sonar aktif adalah deteksi ikankawanan ibn kedal

plankton arah dan kecepatan arus tinggi muka air atau spektrum deng

gelombang permukaan tidal

luna Dalam praktiknya ada keterbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

pempersamaan sonar Misalnya untuk sistem sonar yang menggunakan

dian pulsa pendek diperlukan parameter tambahan yakni durasi gema

Oen Faktor pembatas lain adalah yang berasal dari sifat alami medium di

melt mana sonar terseburdioperasikan Laut adalah medium yang bergerak

----~~~=---=-~~~--------------------shy

parameter 51 dalam hal ini adalah aras dari

J oleh objek Dalam sistem pasi( parameter

di tidak relevan dan parameter kehilangan

1 berlaku sam arah (dad sumber ke penerima)

hingga persamaan sonamya adalah SL - TL

i mana DTN adalah ambang deteksi untuk

instrumen akustik memancarkan gelombang kla mengpnu target rna a suara tersebut akan

mburbalikkan dan direrima oleh instrumen

nonostatik di mana posisi sumber suara dan

k pad a posisi yang 5ama gelombang suara

r dikembalikan tepat ke arah posisi sumber

nya adalah SL 2 TL + TS = NL DI + DT

bistatik arah perambatan gelombang suara

lumnya tidak sama Kemudian apabila suara

erau melainkan reverberasi maka persamaan

asi Suku NL Dl perltl diganti dengan

19 diamati pad a penerima suara (hidrofon)

namya menjadi SL 2 TL + TS = RL +

nar aktif adalah deteksi ikankawanan ikan

epatan arus tinggi muka air atau spektrum

ltererbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

nya untuk sistem sonar yang menggunakan

an parameter tarnbahan yakni durasi gerna

lalah yang berasal dad sifat alarni medium di

Jerasikan Laut adalah mediurn yang bergerak

18 1

yang berisi berbagai ketidakseragaman objek yang dikandungnya

Linrasan perambatan gelombang suara yang terjadi Jebih merupakan

Iintasan ganda (multi-path) bukan lintasan tunggal Akibat dari

semua ini banyak parameter sonar berflukruasi seeara tidak terarur

terhadap wakru Adanya flllktuasi ini membuat penyelesaian dari

suatu persamaan sonar pada dasarnya adalah perkiraan terbaik yang

dapat diharapkan berdasarkan rata-rata wakru Dengan demikian

pad a dasarnya persoalan yang dihadapi merupakan persoalan

srokastik bukan dererrninisrik Walaupun demikian diharapkan

dengan sernakin baiknya pemahaman dan pengetahuan ten rang

suara bawah air serra flukruasinya akan dapat meningkatkan akurasi

dari prediksi persamaan sonar yang berarti semakin meningkatnya

kemampuan untuk mengukur dan mengungkap objek atall proses

dalam air

Bathymetry Sedimen Dasar Laut Terumbu Karang dan Vegetasi Bawah Air

Pemanfaatan sifat suara pcnama kali dan sampai saat ini paling

banyak digunakan lIntuk aplikasi bawah air adalah untuk mengukur

kedalaman laut Saar ini hampir semua kapal bermotor dilengkapi

dengan alat pemeruman (echo-sounder) unruk mernastikan kapal

tidak kandas dengan memantall seeara terus menerus jarak antara

lunas kapal dan dasar perairan Dengan berkembangnya teknik

pernrosesan sinyal energi suara yang dipanearkan kembali dapat

dianalisis untuk mengetahlli karakreristik sedimen dasar laut

Dernikian pula dengan terumbll karang dan vegetasi bawah air yang

melekat aeau bagian dari dasar laut dapat dikuantifikasi

1

Kontur Dasar Laut

Berdasarkan estimasi tahun 2000 (National Academy of Science

2(03) sekitar 99 dasar laut belum tereksplorasi InStrumen akustik

untuk eksplorasi dasar laut ini adalah alat perneruman (echosolmder)

Alar ini merekam waktu tunda antara waktu pemancaran gelombang

suara dengan wakw penerirnaan pantulan gelombang suara dari

dasar laut yang diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan perambatan gelornbang suara dalam

air dapat dihitung kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

tersebut

Walaupun secara prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

sederhana namun dalam praktiknya ridak demikian Pancaran

gelombang suara yang mengenai dasar perairan dari alar pemeruman

benransduser tunggal akan mengenai permukaan dasar laur yang

cukup luas Untuk dasar laut yang berkonrur kasar atau tidak

rata hal ini dapat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

pengukuran wakru tunda karena hanya pantulan yang kembali

pertama kali yang digunakan dalam perhitungan kedalaman t ntuk

mengatasi masalah ini luas permukaan dasar laut yang dikenai

gelombang suara mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnya

dengan menggunakan unraian rransduser penerima (hydrophone

army) yang dapat mel11usatkan berkas energi suara yang diterima atau

meningkatkan kepekaan penerimaan pada arah tertentu Selanjurnya

jika pad a masing-masing elemen dari untaian rransduser penerima

ini dibuar dapat merekam sendiri-sendiri pantulan gelombang

yang diterima pola kepekaan untaian rransduser penerima dapat

diubah secara mudah dengan mengganti parameter pengolahan

data yang direkam Dengan kara lain unraian transduser penerima

dapat diarahkan untuk mengamati sudut datang dad berbagai

1101

arah T eknik inilal

Multi Beam Echo 5 instrumen survei b dalam suam surve

dihasilkan peta 3-d

perairan Umuk m

frekuensi gelombal

kedalaman hingga

rendah yakni 12 k

dari 200 meter) digl

adalah sekitar O5q

dangkal dan desime

lam dan gunung ba

Jaya VIII ditunjukk

Pemetaan Gunung

Gambar 31 Come bawah

kapal

ill Laut

middotimasi tahun 2000 (National Academy of Science

)llIo dasar lam belum tereksplorasi Instrumen akustik

i dasar laut ini adalah alat pemeruman (echosounder)

1 waktu runda anrara waktu pemancaran gelombang

rakru penerimaan panrulan gelombang suara dari

diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

kecepatan perambatan gelombang suara dalam

lIlg kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

a prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

un dabl1 praktiknya tidak demikian Pancaran

I yang mengenai dasar perairan dari alat pemeruman

mggal akan mengenai permukaan dasar lam yang

tuk dasar lam yang berkonrur kasar atau tidak

Jat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

kru tunda karena hanya pantulan yang kembali

g digunakan dalam perhirungan kedalaman Untuk

lah ini luas permukaan dasar lam yang dikenai

a mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnva

nakan untaian rransduser penerima (hydrophozf

memusatkan berkas energi suara yang diterima atau

pekaan penerimaan pada arah tertenru Selanjutnya

~-masing elemen dari untaian transdllser penerima

t merekam sendiri-sendiri pantlilan gelombang

lOla kepekaan untaian transdllser penerima dapat

mdah dengan mengganti parameter pengolahan

n Dengan kata lain untaian transduser penerima

untuk mengamati sudut duang dari berbagai

110 I

arah Teknik inilah yang kini digunakan pad a instrumen akustik

Multi Beam Echo Sounder (MBES) yang merupakan state ~fthetm

instrumen survei batl~metly (Kongsberg 2008) Sebagai i1l1suasi

dalam suatu survei bathymetry dengan bantuan MBES dapar

dihasilkan peta 3-dimensi dengan lebar sapuan 5-8 kali kedalaman

perairan lintuk meniangkau berbagai kedalaman laut digunakan

frekuensi gelombang suara yang berbeda-beda misalnya llnruk

kedalaman hingga 11000 meter digunakan frekllensi yang relarif

rendah yakni 12 kHz sedangkan llntuk perairan dangkal (kurang

dari 200 meter) digunakan 100-500 kHz Akurasi dari pengukuran

adalah sekitar 05ltYo atau dalam kisaran senti meter llntuk laut

dangkal dan desimeter untllk laut dalam Contoh hasil konrur dasar

laut dan gun ling bawah laut dari survei dengan bpal riset Baruna

Jaya VIII ditllnjllkkan pad a Gambar 31

Pemetaan Gunung Bawah Laut

SUl1lhll RV Harulla bygt

Gambar 31 Contoh hasil survei kontllr dasar dan pemeraan gunung

bawah air dengan MBES Survei dilakukan dengan

kapal riset Baruna lara VIII

I

Identifikasi dan Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

Identifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut sangat penting tidak

hanya untuk keperluan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

karena adanya asosiasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

hidup di lingkungan dasar laut seperti udang kepiting kerangshy

kerangan dan berbagai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

suara yang dipancarkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

laut sebagian energi gelombang suara tersebut dipantulkan atau

dihamburbalikkan Besarnya intensitas panrulan suara dari dasar

laut umumnya tergantung pada sudut datang gelombang suara

tingkat kekerasan (hardness) tingkat kekasaran (roughness) dasar laut

komposisi sedimen dasar laut dan frekuensi suara yang digunakan

-4000

-3700 x -3400iii

~ -3100of

c 2800 ~ J -2500 = o

-2200~ til xu

x- -1900 u til cc -1600 B

-1300 lt)

-1000

Lumpur Lumpur Pasir Pasir

berpasir berlumpur

Gambar 32 Nilai kekuatan ham bur balik akustik pada tipe

substrat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir dan lumpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 (persegi em pat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et al 2009 (x) Pujiyati 2009 dan (0) Manik et al

2006

1121

Akhir-akhir ini

teknologi akusti

sumberdaya laut

diperlukan peta

dan klasifikasi sec

balik akllstik

kompilasi hasil r mengukuhkan b

sebagai salah sat

sedimen dasar la

Pengelompo Pertumbuha

Indonesia meruf

hayati tertinggi

km 2bull Dengan I

teknik pemama

cara iden tifikasi

pertumbuhan t

yang sarna denE

dikembangkan

dan klasifikasi t

oi Indonesia

dan klasifikasi

disadari masih

kompleksitas d

ada Sejauh ini

dan gema kedu

bemllk pertum

I

x

q

1 Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

sifikasi sedimen dasar laut sangar penting tidak

luan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

iasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

III daigtar laut seperti udang kepiring kerangshy

)agai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

lrkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

gi gelombang suara rersebut dipantulkan atau

Besarnya intensiras panmlan suara dari dasar

~antung pada sudm darang gelombang Sllara

aldneSJ) tingkat kekasaran (rougmess) dasar laut

dasar lam dan frekuensi suara yang digunakan

o

8 x

o

lumpur lumpur Pasir Pasir berpasir berlumpur

kekuatan ham bur balik akustik pada ripe rat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir

umpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 gi empat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et

109 (x) Pujiyati 2009 dan (0) 1anik et al

Akhir-akhir ini salah satu pemicu perkembangan dan aplikasi

teknologi akusrik adalah adanya kebutuhan untuk pengelolaan

sumberdaya lam berbasis ekosistem (Anderson et al 2008) di mana

diperlukan pera klasifikasi sedimen dasar laut Upaya identifikasi

dan klasifikasi sedimen dasar laut dengan memetakan energi hambur

balik akusrik telah dilakukan oleh beberapa peneliti Indonesia dan

kompilasi hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 32 Hasil ini

mengllkuhkan bahwa teknologi akustik sangat potensial dijadikan

sebagai salah sam instrumen baku untuk identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut

Pengelompokan Bentuk Pertumbuhan Terumbu Karang

Indonesia merupakan pusat terumbu karangduniadengan keragaman

hayati tertinggi Llias terumbll karang diperkirakan sekitar 7500

km~ Dengan luasan dan keragaman tersebllt maka diperlukan

reknik pemanrauan yang cepat konsisten dan efektif Salah saw

cara identifikasi rerumbu karang yaitu melalui pengenalan bentuk

pertumbuhan rerumbu karang (iiftf0rm) Berdasarkan algoritma

yang sama dengan identifikasi dan klasifikasi das~u perairan mulai

dikembangkan pula aplikasi teknologi akustik unruk idenrifikasi

dan klasifikasi terumbu karang (Gleason et al 2008)

Di Indonesia pemanfaatan reknologi akusrik untuk identifikasi

dan klasifikasi rerumbu karang mulai berkembang walaupun

disadari masih diperlukan riser-riset yang lebih intensif mengingat

kompleksitas dan keragaman yang tinggi dari rerumbu karang yang

ada Sejauh ini dengan memetakan intensitas gema pertama (E I)

dan gema kedua (E2) dapat dilihat secara akusrik sebaran beberapa

bentuk pertumbuhan rerumbu karang yang berbeda-beda tersebut

13

(Gambar 33) Klasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini temu

dapar dikuamifikasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

seperti clustering ana~ysis principal component analysiJ dan lainshy

lain

Deteksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Habitat dan vegetasi bawah air berperan penting dalam menentukan

produktivitas suatu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

water) Vegetasi bawah air menjadi salah saru sumber pangan dan

merupakan ternpat rnemijah biota Iaut Oleh karena iru akurasi

dan kecerrnatan yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

bawah air sangat penting dilakukan

Lamun (seagrrzss) merupakan salah saru vegerasi bawah air hidup di

sedirnen dasar laut dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

Padang lamun mampu rnengurangi pergerakan air dan menyokong

penyimpanan parrikel tersuspensL baik yang hidup maupun yang

mati dan secara tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

pesisir Walaupun produksi primer lamun banya 1 dad total

ptoduksi primer di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

12 total karbon yang ada di lam u11tuk disimpan dalam sedimen

Peran penting padang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

rerus dijaga dengan memantau secara teramr perkembangannya

Tekanan terhadap wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

dengan adanya pembangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

menyebabkan luas padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

mengalami pengurangan sekirar 2 per tahun (Deswati et al

2009)

1141

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

r

t dan Gelombang Permukaan Laut 24

rllS Tranportasi Massa Air

LINI)() 25

i Paras Laut dan Pasang Surut 27

n Gelombang Permukaan Laut 28

lfi bullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbull 29

29

30

31

1 bullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbullbull 37

r 41

43

Iviii I

Pendahuluan

Bumi kita ini sering disebut sebagai planet air karena air menjadi

ciri utama bumi sekitar 70 permukaaan bumi ditutupi air dan

sisanya daratan Dengan komposisi yang relatif sarna Indonesia

dapat dikatakan sebagai miniatur bumi Begiw dominannya laut

dalam konstalasi geografi Indonesia sehingga bentang kepulauan

Indonesia yang luas ini merupakan sebuah benua maritim

Objek dan proses apa saja yang ada di bawah laut benua maritim

Indonesia pada kedalaman berapa dan berapa banyak serra

bagaimana kondisinya dari waktu ke waktu dan dari saw relung laut

ke relung laut lail1nya masih sangat minim diketahui dan dipahami

Dalam naskah yang singkat ini diuraikan status terkini teknologi

akustik bawah air teknologi yang memanfaatkan gelombang Sllara

lIlltuk eksplorasi sumberdaya dan lingkungan laut termasuk unruk

mengamati dan mengkaji objek dan dinamika bawah air Beberapa

ilustrasi hasil riset yang telah dilakukan tantangan serra arah

pengembangan dan pemanfaatan teknologi akustik bawah air di

[ndonesia ke depan juga diuraikan dalam naskah ini

Kompleksitas dan Dinamika Bawah Air

Kompleksitas objek dan proses dinamik yang berlangsung di

bawah laut ditemui baik dalam kolom air mall pun dasar perairan

Dalam kolom air ada beragam ukllran biota laut mulai dad skala

ulrrananoplankton laquo2 mikron) nanoplankron mikroplankton

megaplankron nekton terkecil sampai ke nekton terbesar seperti

hiu dan paus (Clay dan Medwin 1977) Biota ini ada yang hidup

bergerombol dan membenruk agregasi yang tidak merata dalam

kolom air Kemudian dalam kolom air dapat terbentuk turbulen

berukuran mikro dan makro anlS gelombang internal dan pusaran

(eddies) Di dasar perairan ada permukaan das~u perairan yang rata

berbukit bergunung (gunung bawah air) dan ada yang berjurang

dalam dan sangat dalam Kondisi bawah laut ini semakin kompleks

dan dinamik dengan meningkatnya tekanan hidrostatik sekitar 1

atmlO meter yang memengaruhi geometri objek kondisi fisik

kimia biologi serra proses dan mekanisme dalam air

Keragaman (variabilitas) parameter fisik maupun biologi dalam air

sangat lebar Secara keruangan (spmiilf) parameter fisik tersebut

berkisar dari ukuran milimeter seperti proses molekuler yang

terjadi dalam kolom air sampai ke puluhan kilometer seperti pasut

internal Secara temporal dinamika yang terjadi di bawah air dapat

berlangsung dalam hiwngan detik seperti pergerakan individu

biota diurnal seperti migrasi plankton dan tahunan seperti siklus

biomassa (Dickey 1993)

Berbagai kompleksitas dan dinamika bawah air ini dapat diukur

dan dipantau antara lain dengan teknologi akustik

Gelombang Suara dan Instrumen Akustik

Gelombang suara merambat sangat baik dalam medium air Dalam

air laut yang bersifat konduktif dan kerllh kebanyakan gelombang

elektromagnetik (gelombang cahala dan radio) akan berkurang

cnerginya (teratenuasi) dengan cepat dalam jarak beberapa raws

bahkan pUlllh meter saja Penerrasi cahaya praktis hanya dapat

mencapai beberapa puluh meter di bawah lapisan permukaan

sementara gelombang Sllara dapat mencapai dasar but dengan

kedalaman ribuan meter dan dapat merambat puluhan ribu meter

melintasi samudra luas

Instrumen akustik mulai dikembangkan pada akhir abad ke-19 dan

menjadi instrumen yang handal dalam bentuk echo-sounder sekitar

121

1925 Perkembangan

terutama dipicu oleh I

Seiring dengan perke

berbagai varian instr

berbagai aplikasi

1nstrumen akustik dile

mengubah energi Iistr sehingga dapat mem

akllstik berkembang s

yang I11cnghasilkan tra

dibuat dari bahan kua

magnetostriktif yang b

piezoelektrik (PZT) (U

gelombang suara tungsect

bemn dan akhirnya s)

frekllensi ganda (multishy

(sensi rivi las) deteksi [

(array) yang merajur I

kesatuan dan kemudia

pembentukan berkas

Demikian pula dad sisi

side scan sonar GabL

side scan ini melahirk

(multibeam system) ya

perairan (Kongsberg 2

Aplikasi T eknolo

Sebagaimana dikemu

baik dalam air Sifat

mauplln oleh biota lal

)erairan ada permukaan dasar perairan yang rata

ng (gunung bawah air) dan ada yang berjurang

falam Kondisi bawah lam ini semakin kompleks

an meningkarnya tekanan hidrostatik sekitar 1

19 memengaruhi geometri objek kondisi fisiko

a proses dan mekanisme dalam air

ilitas) parameter fisik maupun biologi dalam air

a keruangan (~patial) parameter fisik tersebur

ran milimeter seperti proses moJekuler yang

nair sampai ke puluhan kilometer seperri pasm

1poral dinamika yang terjadi di bawah air dapar

1 hitllngan derik seperti pergerakan individu

ri migrasi plankton dan tahunan seperti siklus

993)

itas dan dinamika bawah air ini dapat diukur

a lain dengan teknologi akustik

ua dan Instrumen Akustik

lerarnbat sangat baik dalam medium air Dalam

t konduktif dan keruh keballyakan gelombang

~lombang cahaya dan radio) akan berkllrang

asi) dengan cepat dalam jarak beberapa raws

r saja Penerrasi cahaya prakris hanya dapar

puluh merer di bawah lapisan permukaan

19 slIara dapar mencapai das~1f lam dengan

lerer dan dapar merambat puluhan ribu meter

as

ulai dikembangkan pada akhir abad ke-19 dan

ang handal dalam benruk echo-sounder sekitar

bull

1925 Perkembangan yang nyara dicapai selama Perang Dunia II

rerurama dipicu oleh perang bawah air (kapal selam) (Lasky 1977)

Seiring dengan perkembangan elektronika dan pemrosesan sinyal

berbagai varian insrrumen akusrik relah dikembangkan unruk

berbagai aplikasi

Insrrumen akusrik dilengkapi dengan rransduser piranri yang dapar

mengubah energi lisrrik menjadi energi mekanik dan sebaliknya

sehingga dapar memancarkan dan menerima suara lnstrumen

akustik berkembang seiring dengan perkembangan ilmu bahan

yang menghasilkan rransduser berkllaliras Pada awalnya transduser

dibuar dari bahan kuarrz elekrrosrrikrif kemudian diganrikan oleh

magnerostrikrif yang berbahan dasar nikel dan akhirnya berbahan

piezoelektrik (PZT) (Urick 1983) Selanjurnya transduser berberkas

gelombang suara tlInggal (single-beam) berkembang menjadi dualshy

bemn dan akhirnya ~plit-beam dari frekuensi tlInggal menjadi

frekuensi ganda (multi-frequeruy) Unrllk meningkarkan ketajaman

(sensirivitas) derebi rransduser dikembangkan sistem untaian

(army) yang merajur rangkaian rransduser tlInggal menjadi satll

kesatllan dan kemudian diikuti dengan pengembangan reknologi

pembenrukan berkas gelombang (beamforming) (Nielsen 1991)

Demikian pula dari sisi pemindaian (scmzning) telah dikembangkan

side scan sonar Gabungan dari frekuensi berganda dan sistem

side scan ini melahirkan sistem berkas gelombang suara berganda

(multibeam s)Jtem) yang sangat tajam mendeteksi konrur dasar

perairan (Kongsberg 2011)

Aplikasi Teknologi Akustik Bawah Air

Sebagaimana dikemukakan sebelumnya suara rnerambat sangat

baik dalam air Sifat fisik SLlara ini dimanfaarkan oleh manusia

maupuIl oleh biora lam untuk berbagai keperluan antara lain unwk

I

I pengukuran kedalaman lam (bathymetry) identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut pemetaan terumbu karang dan vegetasi bawah

air pemantauan migrasi vertikal plankton identifikasi jenis kawanan

ikan estimasi densitas dan biomassa stok ikan pengukuran arus

tinggi paras laut dan estimasi spektrum gelombang permukaan

Aplikasi teknologi akusrik rersebut akan diuraikan lebih rinci

pada bagian selanjutnya dari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

diuraikan dalam tulisan ini antara lain adalah pencitraan bawah air

dengan side scan sonar (Hayes dan Gough 2(04) Aplikasi teknologi

side scan sonar digunakan u11tuk mencari ranjau dalam operasi

militer khususnya dalam perang bawah air Adapun unruk aplikasi

sipil (nonmiliter) antara lain pencarian bangkai kapal tenggelam

arkeologi bawah air pemantauan pipa bawah air penemuan kotak

hitam dan survei dasar laut yang luas seperti paparan benua

Perkembangan terkini dari teknologi side sam JOnar adalah teknologi

synthetic aperture orutr yang mernanfaatkan teknik synthetic array

sehingga ketajaman (resolusi) pencirraan dapat meningkat secara

nyata (Makris 201])

Teknologi akustik juga digunakan unruk penentuan posisi dan

navigasi bagi wahana bawah air seperti bpal selam autonomous

underwmer vehicle (AUV) dan bagi penyelam Posisi ditentllkan

dengan mengacll pada stasiun basis yang memancarkan pulsa akustik

(ping) di mana pulsa ini mengaktifkan transponder dan setelah

beberapa saat akan merepons dengan ping lainnya biasanya dengan

frekuensi yang berbeda yang kemudian diterima di stasiun basis

Jarak antara stasiun basis ke transponder dapat ditentukan dengan

selisih waktu pemancaran dan penerimaan dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan suara dalam air Apabila transponder

ditempatkan pada dua atau lebih posisi maka posisi dalam ruang

3-dimensi dapat ditentukan dengan metode triangulasi T entunya

141

semakin banyak rranspond

yang diperoJeh Perkemba

anrara lain meliputi pemar

inregrasi CPS dan sis(em

jumlah transponder yang (

Diketahui bahwa suara m

dan dad kombinasi pengar

suara dalam air sehingg

walJeguide) Saluran suar

kapat selam paus dan mal

jarak jauh ribuan kilomet

Selain i[U sifat Sllara ini

antarperalatan observasi la

keperluan deteksi dini (SUI

pasang di dasar perairan

meter dengan pelampung

suara bawah air tdah bcrke

tertinggi dapat mencapai ~

Pemindaian (scanning) sui

merupakan salah sam penl

akllstik dalam ruang lingl

diketahlli kecepatan per

suhu semakin tinggi sut

dcmikian sebaliknya Oer

wakru perambaran suara (

iru berarti terjadi perub

perambatan suara tcrsebu

A ke posisi B misalnya til

sepanjang lintasan suara (

biasanya Sebaliknya apal

r

t (batl~ymetry) identifikasi dan klasifikasi

aan terumbu karang dan vegetasi bawah

rikal planktOn identifikasi jenis kawanan

1 biomassa stok ikan pengukuran arus

masi spektrum gelombang permukaan

k tersebut akan diuraikan lebih rinci

ari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

antara lain adalah peneitraan bawah air

ves dan Gough 2004) Aplikasi teknologi

i untuk meneari ranjau dalam operasi

)erang bawah air Adapun unruk aplikasi

ain penearian bangkai kapal renggelam

ntauan pipa bawah air penemuan kotak

laut yang Iuas seperti paparan benua

teknologi side SCtln sonar adalah teknologi

ng memanfaarkan teknik jynthetic army

usi) peneitraan dapat meningkat seeara

igunakan unmk penentuan posisi dan

ah air seperti kapal selam autonomous

dan bagi penyelam Posisi direntllkan

un basis yang memanearkan pulsa akllstik

mengaktifkan transponder dan serelah

ns dengan ping lainnya biasanya dengan

mg kemlldian diterima di stasiun basis

e transponder dapat ditentukan dengan

Ian penerimaan dengan mengerahui atal

suara daJam air Apabila transponder

u lebih posisi maka posisi dalam ruang

n dengan metode tdangulasi T entunya

141

semakin banyak rransponder yang digunakan semakin akurat posisi

yang diperoleh Perkembangan terkini penenruan posisi bawah air

anrara lain meliputi pemanfaatan Long Base Une System (LBL) serra

inregrasi GPS dan sistem navigasi inersia untuk meminimalkan

jumlah transponder yang digunakan (Larsen 2000)

Diketahui bahwa suara merambat sangat baik dalam medium air

dan dari kombinasi pengaruh suhu dan tekanan terhadap keeepatan

suara dalam air sehingga membenruk saluran suara (acoustic

waveguide) Saluran suara ini dimanfaatkan dengan baik oleh

kapal selam pallS dan mamalia lam lainnya untuk berkomunikasi

jarak jauh ribuan kilometer dengan efektif (Abileah et at 1996)

Selain itu sif~lt suara ini dapat dimanfaatkan dalam komunikasi

antarperalatan observasi laut (modem bawah air) misalnya unruk

keperluan deteksi dini tsunami yakni an tara seismometer yang di

pasang di dasar perairan pad a kedalaman ratusan bahkan ribuan

meter dengan pelampllng permukaan alau sebaliknya Modem

suara bawah air telah berkembang baik dengan Jaju pengiriman data

tertinggi dapat meneapai 38400 baud (LinkQuest 2011)

Pemindaian (scmming) suhu lam dengan teknik romografi akustik

merupakan salah saw pengernbangan dan aplikasi terkini teknologi

akustik dalam ruang lingkup kajian berskala global Sepeni yang

diketahui kecepatan perambatan Sllara merupakan fungsi dari

suhu semakin tinggi suhu semakin eepat suara merambat dan

demikian sebaliknya Dengan demikian apabila terjadi perubahan

waktu perambatan suara dari sam tempat ke tempat lainnya maka

itu berarti terjadi perubahan suhu rata-rata sepanjang lintasan

perambatan suara tersebur Jika suara yang dipancarkan dad posisi

A ke posisi B misalnya tiba lebih cepat dari biasanya suhu rata-rata

sepanjang lintasan suara dari A ke B tersebut Jebih hangat daripada

biasanya Sebaliknya apabila suara yang di panearkan tersebur tibanYJ

lebih lambat dari biasanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

suara tersebut lebih dingin dari biasanya Dengan demikian apabila

digunakan beberapa pemancar dan penerima suara yang berjarak

jauh maka volume Iingkungan laut yang dilintasi gdombang suara

dapat dipindai teknik romografi (Munk Worcester dan Wunsch

1995) Hubungan antara kecepatan suara dan suhu ini tdah

dimanfaatkan untuk mengukur suhu tubuh laut pada skala besar

dalam program ATOe (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

selama satu dekacle 1996~2006 di perairan Timur Laut Samudera

Pasifik (Dushaw et ttl 2009)

Persamaan Sonar

Suara terbentuk dad gerakan molekul suatu bahan e1astik Oleh

karena bahan tersebut elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

suara akan memicu gerak partikd di dekatnya Gerak partikel sejajar

dengan arah perambatan ketika di dalam medium air Kemudian

karena air bersifat kompresibel gerak ini menyebabkan perubahan

tekanan yang dapat dideteksi oleh hidrofon yang peb rerhadap

rekanan Tekanan gelombang suara ini berhubungan dengan

keceparan partikel flu ida

Gelombang suara yang merambat dalam air membawa energi

mekanik dalam bentuk energi kinetik dari partikel yang sedang

bergerak ditambah dengan energi potensial yang ada dalam

medium elastik Dalam perambatan gelombang suara sejumlah

energi per detik akan mengalir melewati satuan luasan terrentu

yang tegak lurus dengan arah perambaran Jumlah energi per detik

yang melintasi satuan luasan tertentu disebut sebagai intensitas

gelombang Umumnya satuan intensitas suara dinyatakan dalam

dB (desibel)

16 1

Secara sederhan

melibatkan 3 kc

Interaksi antara k

suaw persamaan

1983 Waite 20e

parameter-param

dibangun berdas

dari sinyal yang

bagian dari yan

tergantung fungsi

operator sonar ka

karena suara-sua

selam sehingga ti

mamalia at au bio

yang diinginkan

dan pengukuran

probabilistik

Seperti dinyatak

parameter-param

medium adalah

10ssfTL) aras reVI

atau lingkungan

adalah kekuatan

(target source levI

sumber yang m

swa-derau (selfr

directivity index

Persamaan sona

dan sonar aktif

menghasilkan s

r

asanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

iingin dari biasanya Dengan demikian apabila

pemancar dan penerima suara yang berjarak

ingkungan laut yang dilintasi gelombang suara

ik tomografi (Munk Worcester dan Vunsch

anrara kecepatan suara dan suhu ini telah

mengukllr suhu tubuh laut pada skala besar

DC (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

) 996-2006 di perairan Timur Laut Samudera

d 2009)

Persamaan Sonar

i gerakan molekul suattl bahan elastik Oleh

t elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

erak partikel di dekatnya Gerak partikel sejajar

latan ketika di daJam medium air Kemudian

)mpresibel gerak ini menyebabkan perubahan

didereksi oleh hidrofon yang peka rerhadap

gelombang suara ini berhubungan dengan

lida

ang merambar dalam aIr membawa energi

ruk energi kinetik dari partikel yang sedang

dengan energi porensial yang ada dalam

lam perambatan gelombang suara sejumJab

III mengalir melewari saruan luasan rertenru

gan arah perambatan Jumlab energi per derik

111 luasan tertentu disebut sebagai intensitas

Iya satuan intensitas suara dinyarakan dalam

16 1

Secara sederbana sistem deteksi dan pengukuran bawah air

melibatkan 3 komponen yakni medium target dan peralatan

Interaksi amara komponen-komponen ini dapar dirumuskan dalam

suatu persamaan yang dikenal sebagai persamaan sonar (Urick

1983 Waite 2005) di mana masing-masing komponen memiliki

parameter-parameter sendiri (parameter sonar) Persamaan sonar

dibangun berdasarkan kesamaan atau keseimbangan antara bagian

dari sinyaJ yang direrima yang diinginkan (disebur sinyal) dan

bagian dad yang tidak diinginkan (disebur derau arau noise)

tergantung fungsi sonar tertentu yang diterapkan Maksudnya bagi

operator sonar kapal selam SLlara pallS atau lobster merupakan derau

karen a suara-Sllara ini dapat mengacaukan sistem deteksi kapal

selal11 sehingga tidak diinginkan Sementara bagi peneliti perilakll

mamalia atall biota laue seperti Sllara pallS atau lobster adalah suara

yang diinginkan (sinyal) bukan derau Dalam praktiknya dereksi

dan pengukuran bawah air cllkup kompleks rumit dan bersifat

probabilisrik

Seperti dinyatakan di atas persamaan sonar dibenruk dad interaksi

parameter-parameter sonar Parameter sonar untllk komponen

medium adalah kehilangan perambatan energi suara (tmnsmission

10ssITL) aras reverberasi (reverberation lelielRL) dan aras derau laear

atlt111 lingkllngan (ambient-noise leJeIINL) untuk komponen target

adalab kekllatan target (target strengthlTS) dan aras sumber suara

(trzrget source lellelSL) dan unruk komponen perala tan adalah aras

sumber yang mel11ancarkan suara (projector source lellelSL ) aras - p

swa-derau (self-noise leleIINL) indeks kearahan penerima (receilling

directivity indexDI) dan am bang deteksi (detection thresholdDO

Persamaan sonar dapat dikdompokkan menjadi dua sonar pasif

dan sonar aktif Pada sistem sonar pasif target iru sendiri yang

l11enghasilkan sinyal yang dideteksi (misalnya Sllara Illmba-lumba

171

paus atau lobster) dan parameter 5L dalam hal ini adalah aras dari yang

derau yang dipancarkan oleh objek Oalam sistem pasif parameter Lint

kekuatan target menjadi tidak relevan dan parameter kehilangan linta

perambatan suara hanya berlaku saru arah (dari sumber ke penerima) semt

ketimbang dua arah sehingga persamaan sonarnya adalah 5L - 1L terha

== NL - 01 + O1~ di mana 01 adalah am bang deteksi unruk suatl

derau dapa

padaPada sistem sonar aktif instrumen akustik memancarkan gelombang stokaaeau pulsa suara Apabila mengenai target maka suara tersebur akan dengdipantulkan atau dihamburbalikkan dan diterima oleh instrumen suaraakustik Unruk kasus monostatik di mana posisi sumber suara dan dari Fpenerima suara terletak pada posisi yang sama gelombang sLlara kema yang berasal dari target dikembalikan tepat ke arah posisi sumber dalarr suara persamaan sonarnya adalah 5L 2 TL + TS == NL - 01 + OT

Sementara untuk kasus bistatik arah perambatan gelombang suara

(ke dan dari target) umumnya tidak sama Kemudian apabila suara Ba latar belakang bubn derau melainkan reverberasi maka persamaan

sonar perlu dimodifikasi Suku NL - OJ perlu diganti dengan

aras reverberasi RL yang diamati pada penerima suara (hidrofon) Perm

sehingga persamaan sonarnya menjadi SL - 2 TL + TS RL + bany

OT Contoh sistem sonar aktif adalah deteksi ikankawanan ibn kedal

plankton arah dan kecepatan arus tinggi muka air atau spektrum deng

gelombang permukaan tidal

luna Dalam praktiknya ada keterbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

pempersamaan sonar Misalnya untuk sistem sonar yang menggunakan

dian pulsa pendek diperlukan parameter tambahan yakni durasi gema

Oen Faktor pembatas lain adalah yang berasal dari sifat alami medium di

melt mana sonar terseburdioperasikan Laut adalah medium yang bergerak

----~~~=---=-~~~--------------------shy

parameter 51 dalam hal ini adalah aras dari

J oleh objek Dalam sistem pasi( parameter

di tidak relevan dan parameter kehilangan

1 berlaku sam arah (dad sumber ke penerima)

hingga persamaan sonamya adalah SL - TL

i mana DTN adalah ambang deteksi untuk

instrumen akustik memancarkan gelombang kla mengpnu target rna a suara tersebut akan

mburbalikkan dan direrima oleh instrumen

nonostatik di mana posisi sumber suara dan

k pad a posisi yang 5ama gelombang suara

r dikembalikan tepat ke arah posisi sumber

nya adalah SL 2 TL + TS = NL DI + DT

bistatik arah perambatan gelombang suara

lumnya tidak sama Kemudian apabila suara

erau melainkan reverberasi maka persamaan

asi Suku NL Dl perltl diganti dengan

19 diamati pad a penerima suara (hidrofon)

namya menjadi SL 2 TL + TS = RL +

nar aktif adalah deteksi ikankawanan ikan

epatan arus tinggi muka air atau spektrum

ltererbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

nya untuk sistem sonar yang menggunakan

an parameter tarnbahan yakni durasi gerna

lalah yang berasal dad sifat alarni medium di

Jerasikan Laut adalah mediurn yang bergerak

18 1

yang berisi berbagai ketidakseragaman objek yang dikandungnya

Linrasan perambatan gelombang suara yang terjadi Jebih merupakan

Iintasan ganda (multi-path) bukan lintasan tunggal Akibat dari

semua ini banyak parameter sonar berflukruasi seeara tidak terarur

terhadap wakru Adanya flllktuasi ini membuat penyelesaian dari

suatu persamaan sonar pada dasarnya adalah perkiraan terbaik yang

dapat diharapkan berdasarkan rata-rata wakru Dengan demikian

pad a dasarnya persoalan yang dihadapi merupakan persoalan

srokastik bukan dererrninisrik Walaupun demikian diharapkan

dengan sernakin baiknya pemahaman dan pengetahuan ten rang

suara bawah air serra flukruasinya akan dapat meningkatkan akurasi

dari prediksi persamaan sonar yang berarti semakin meningkatnya

kemampuan untuk mengukur dan mengungkap objek atall proses

dalam air

Bathymetry Sedimen Dasar Laut Terumbu Karang dan Vegetasi Bawah Air

Pemanfaatan sifat suara pcnama kali dan sampai saat ini paling

banyak digunakan lIntuk aplikasi bawah air adalah untuk mengukur

kedalaman laut Saar ini hampir semua kapal bermotor dilengkapi

dengan alat pemeruman (echo-sounder) unruk mernastikan kapal

tidak kandas dengan memantall seeara terus menerus jarak antara

lunas kapal dan dasar perairan Dengan berkembangnya teknik

pernrosesan sinyal energi suara yang dipanearkan kembali dapat

dianalisis untuk mengetahlli karakreristik sedimen dasar laut

Dernikian pula dengan terumbll karang dan vegetasi bawah air yang

melekat aeau bagian dari dasar laut dapat dikuantifikasi

1

Kontur Dasar Laut

Berdasarkan estimasi tahun 2000 (National Academy of Science

2(03) sekitar 99 dasar laut belum tereksplorasi InStrumen akustik

untuk eksplorasi dasar laut ini adalah alat perneruman (echosolmder)

Alar ini merekam waktu tunda antara waktu pemancaran gelombang

suara dengan wakw penerirnaan pantulan gelombang suara dari

dasar laut yang diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan perambatan gelornbang suara dalam

air dapat dihitung kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

tersebut

Walaupun secara prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

sederhana namun dalam praktiknya ridak demikian Pancaran

gelombang suara yang mengenai dasar perairan dari alar pemeruman

benransduser tunggal akan mengenai permukaan dasar laur yang

cukup luas Untuk dasar laut yang berkonrur kasar atau tidak

rata hal ini dapat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

pengukuran wakru tunda karena hanya pantulan yang kembali

pertama kali yang digunakan dalam perhitungan kedalaman t ntuk

mengatasi masalah ini luas permukaan dasar laut yang dikenai

gelombang suara mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnya

dengan menggunakan unraian rransduser penerima (hydrophone

army) yang dapat mel11usatkan berkas energi suara yang diterima atau

meningkatkan kepekaan penerimaan pada arah tertentu Selanjurnya

jika pad a masing-masing elemen dari untaian rransduser penerima

ini dibuar dapat merekam sendiri-sendiri pantulan gelombang

yang diterima pola kepekaan untaian rransduser penerima dapat

diubah secara mudah dengan mengganti parameter pengolahan

data yang direkam Dengan kara lain unraian transduser penerima

dapat diarahkan untuk mengamati sudut datang dad berbagai

1101

arah T eknik inilal

Multi Beam Echo 5 instrumen survei b dalam suam surve

dihasilkan peta 3-d

perairan Umuk m

frekuensi gelombal

kedalaman hingga

rendah yakni 12 k

dari 200 meter) digl

adalah sekitar O5q

dangkal dan desime

lam dan gunung ba

Jaya VIII ditunjukk

Pemetaan Gunung

Gambar 31 Come bawah

kapal

ill Laut

middotimasi tahun 2000 (National Academy of Science

)llIo dasar lam belum tereksplorasi Instrumen akustik

i dasar laut ini adalah alat pemeruman (echosounder)

1 waktu runda anrara waktu pemancaran gelombang

rakru penerimaan panrulan gelombang suara dari

diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

kecepatan perambatan gelombang suara dalam

lIlg kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

a prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

un dabl1 praktiknya tidak demikian Pancaran

I yang mengenai dasar perairan dari alat pemeruman

mggal akan mengenai permukaan dasar lam yang

tuk dasar lam yang berkonrur kasar atau tidak

Jat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

kru tunda karena hanya pantulan yang kembali

g digunakan dalam perhirungan kedalaman Untuk

lah ini luas permukaan dasar lam yang dikenai

a mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnva

nakan untaian rransduser penerima (hydrophozf

memusatkan berkas energi suara yang diterima atau

pekaan penerimaan pada arah tertenru Selanjutnya

~-masing elemen dari untaian transdllser penerima

t merekam sendiri-sendiri pantlilan gelombang

lOla kepekaan untaian transdllser penerima dapat

mdah dengan mengganti parameter pengolahan

n Dengan kata lain untaian transduser penerima

untuk mengamati sudut duang dari berbagai

110 I

arah Teknik inilah yang kini digunakan pad a instrumen akustik

Multi Beam Echo Sounder (MBES) yang merupakan state ~fthetm

instrumen survei batl~metly (Kongsberg 2008) Sebagai i1l1suasi

dalam suatu survei bathymetry dengan bantuan MBES dapar

dihasilkan peta 3-dimensi dengan lebar sapuan 5-8 kali kedalaman

perairan lintuk meniangkau berbagai kedalaman laut digunakan

frekuensi gelombang suara yang berbeda-beda misalnya llnruk

kedalaman hingga 11000 meter digunakan frekllensi yang relarif

rendah yakni 12 kHz sedangkan llntuk perairan dangkal (kurang

dari 200 meter) digunakan 100-500 kHz Akurasi dari pengukuran

adalah sekitar 05ltYo atau dalam kisaran senti meter llntuk laut

dangkal dan desimeter untllk laut dalam Contoh hasil konrur dasar

laut dan gun ling bawah laut dari survei dengan bpal riset Baruna

Jaya VIII ditllnjllkkan pad a Gambar 31

Pemetaan Gunung Bawah Laut

SUl1lhll RV Harulla bygt

Gambar 31 Contoh hasil survei kontllr dasar dan pemeraan gunung

bawah air dengan MBES Survei dilakukan dengan

kapal riset Baruna lara VIII

I

Identifikasi dan Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

Identifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut sangat penting tidak

hanya untuk keperluan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

karena adanya asosiasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

hidup di lingkungan dasar laut seperti udang kepiting kerangshy

kerangan dan berbagai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

suara yang dipancarkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

laut sebagian energi gelombang suara tersebut dipantulkan atau

dihamburbalikkan Besarnya intensitas panrulan suara dari dasar

laut umumnya tergantung pada sudut datang gelombang suara

tingkat kekerasan (hardness) tingkat kekasaran (roughness) dasar laut

komposisi sedimen dasar laut dan frekuensi suara yang digunakan

-4000

-3700 x -3400iii

~ -3100of

c 2800 ~ J -2500 = o

-2200~ til xu

x- -1900 u til cc -1600 B

-1300 lt)

-1000

Lumpur Lumpur Pasir Pasir

berpasir berlumpur

Gambar 32 Nilai kekuatan ham bur balik akustik pada tipe

substrat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir dan lumpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 (persegi em pat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et al 2009 (x) Pujiyati 2009 dan (0) Manik et al

2006

1121

Akhir-akhir ini

teknologi akusti

sumberdaya laut

diperlukan peta

dan klasifikasi sec

balik akllstik

kompilasi hasil r mengukuhkan b

sebagai salah sat

sedimen dasar la

Pengelompo Pertumbuha

Indonesia meruf

hayati tertinggi

km 2bull Dengan I

teknik pemama

cara iden tifikasi

pertumbuhan t

yang sarna denE

dikembangkan

dan klasifikasi t

oi Indonesia

dan klasifikasi

disadari masih

kompleksitas d

ada Sejauh ini

dan gema kedu

bemllk pertum

I

x

q

1 Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

sifikasi sedimen dasar laut sangar penting tidak

luan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

iasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

III daigtar laut seperti udang kepiring kerangshy

)agai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

lrkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

gi gelombang suara rersebut dipantulkan atau

Besarnya intensiras panmlan suara dari dasar

~antung pada sudm darang gelombang Sllara

aldneSJ) tingkat kekasaran (rougmess) dasar laut

dasar lam dan frekuensi suara yang digunakan

o

8 x

o

lumpur lumpur Pasir Pasir berpasir berlumpur

kekuatan ham bur balik akustik pada ripe rat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir

umpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 gi empat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et

109 (x) Pujiyati 2009 dan (0) 1anik et al

Akhir-akhir ini salah satu pemicu perkembangan dan aplikasi

teknologi akusrik adalah adanya kebutuhan untuk pengelolaan

sumberdaya lam berbasis ekosistem (Anderson et al 2008) di mana

diperlukan pera klasifikasi sedimen dasar laut Upaya identifikasi

dan klasifikasi sedimen dasar laut dengan memetakan energi hambur

balik akusrik telah dilakukan oleh beberapa peneliti Indonesia dan

kompilasi hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 32 Hasil ini

mengllkuhkan bahwa teknologi akustik sangat potensial dijadikan

sebagai salah sam instrumen baku untuk identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut

Pengelompokan Bentuk Pertumbuhan Terumbu Karang

Indonesia merupakan pusat terumbu karangduniadengan keragaman

hayati tertinggi Llias terumbll karang diperkirakan sekitar 7500

km~ Dengan luasan dan keragaman tersebllt maka diperlukan

reknik pemanrauan yang cepat konsisten dan efektif Salah saw

cara identifikasi rerumbu karang yaitu melalui pengenalan bentuk

pertumbuhan rerumbu karang (iiftf0rm) Berdasarkan algoritma

yang sama dengan identifikasi dan klasifikasi das~u perairan mulai

dikembangkan pula aplikasi teknologi akustik unruk idenrifikasi

dan klasifikasi terumbu karang (Gleason et al 2008)

Di Indonesia pemanfaatan reknologi akusrik untuk identifikasi

dan klasifikasi rerumbu karang mulai berkembang walaupun

disadari masih diperlukan riser-riset yang lebih intensif mengingat

kompleksitas dan keragaman yang tinggi dari rerumbu karang yang

ada Sejauh ini dengan memetakan intensitas gema pertama (E I)

dan gema kedua (E2) dapat dilihat secara akusrik sebaran beberapa

bentuk pertumbuhan rerumbu karang yang berbeda-beda tersebut

13

(Gambar 33) Klasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini temu

dapar dikuamifikasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

seperti clustering ana~ysis principal component analysiJ dan lainshy

lain

Deteksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Habitat dan vegetasi bawah air berperan penting dalam menentukan

produktivitas suatu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

water) Vegetasi bawah air menjadi salah saru sumber pangan dan

merupakan ternpat rnemijah biota Iaut Oleh karena iru akurasi

dan kecerrnatan yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

bawah air sangat penting dilakukan

Lamun (seagrrzss) merupakan salah saru vegerasi bawah air hidup di

sedirnen dasar laut dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

Padang lamun mampu rnengurangi pergerakan air dan menyokong

penyimpanan parrikel tersuspensL baik yang hidup maupun yang

mati dan secara tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

pesisir Walaupun produksi primer lamun banya 1 dad total

ptoduksi primer di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

12 total karbon yang ada di lam u11tuk disimpan dalam sedimen

Peran penting padang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

rerus dijaga dengan memantau secara teramr perkembangannya

Tekanan terhadap wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

dengan adanya pembangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

menyebabkan luas padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

mengalami pengurangan sekirar 2 per tahun (Deswati et al

2009)

1141

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

(eddies) Di dasar perairan ada permukaan das~u perairan yang rata

berbukit bergunung (gunung bawah air) dan ada yang berjurang

dalam dan sangat dalam Kondisi bawah laut ini semakin kompleks

dan dinamik dengan meningkatnya tekanan hidrostatik sekitar 1

atmlO meter yang memengaruhi geometri objek kondisi fisik

kimia biologi serra proses dan mekanisme dalam air

Keragaman (variabilitas) parameter fisik maupun biologi dalam air

sangat lebar Secara keruangan (spmiilf) parameter fisik tersebut

berkisar dari ukuran milimeter seperti proses molekuler yang

terjadi dalam kolom air sampai ke puluhan kilometer seperti pasut

internal Secara temporal dinamika yang terjadi di bawah air dapat

berlangsung dalam hiwngan detik seperti pergerakan individu

biota diurnal seperti migrasi plankton dan tahunan seperti siklus

biomassa (Dickey 1993)

Berbagai kompleksitas dan dinamika bawah air ini dapat diukur

dan dipantau antara lain dengan teknologi akustik

Gelombang Suara dan Instrumen Akustik

Gelombang suara merambat sangat baik dalam medium air Dalam

air laut yang bersifat konduktif dan kerllh kebanyakan gelombang

elektromagnetik (gelombang cahala dan radio) akan berkurang

cnerginya (teratenuasi) dengan cepat dalam jarak beberapa raws

bahkan pUlllh meter saja Penerrasi cahaya praktis hanya dapat

mencapai beberapa puluh meter di bawah lapisan permukaan

sementara gelombang Sllara dapat mencapai dasar but dengan

kedalaman ribuan meter dan dapat merambat puluhan ribu meter

melintasi samudra luas

Instrumen akustik mulai dikembangkan pada akhir abad ke-19 dan

menjadi instrumen yang handal dalam bentuk echo-sounder sekitar

121

1925 Perkembangan

terutama dipicu oleh I

Seiring dengan perke

berbagai varian instr

berbagai aplikasi

1nstrumen akustik dile

mengubah energi Iistr sehingga dapat mem

akllstik berkembang s

yang I11cnghasilkan tra

dibuat dari bahan kua

magnetostriktif yang b

piezoelektrik (PZT) (U

gelombang suara tungsect

bemn dan akhirnya s)

frekllensi ganda (multishy

(sensi rivi las) deteksi [

(array) yang merajur I

kesatuan dan kemudia

pembentukan berkas

Demikian pula dad sisi

side scan sonar GabL

side scan ini melahirk

(multibeam system) ya

perairan (Kongsberg 2

Aplikasi T eknolo

Sebagaimana dikemu

baik dalam air Sifat

mauplln oleh biota lal

)erairan ada permukaan dasar perairan yang rata

ng (gunung bawah air) dan ada yang berjurang

falam Kondisi bawah lam ini semakin kompleks

an meningkarnya tekanan hidrostatik sekitar 1

19 memengaruhi geometri objek kondisi fisiko

a proses dan mekanisme dalam air

ilitas) parameter fisik maupun biologi dalam air

a keruangan (~patial) parameter fisik tersebur

ran milimeter seperti proses moJekuler yang

nair sampai ke puluhan kilometer seperri pasm

1poral dinamika yang terjadi di bawah air dapar

1 hitllngan derik seperti pergerakan individu

ri migrasi plankton dan tahunan seperti siklus

993)

itas dan dinamika bawah air ini dapat diukur

a lain dengan teknologi akustik

ua dan Instrumen Akustik

lerarnbat sangat baik dalam medium air Dalam

t konduktif dan keruh keballyakan gelombang

~lombang cahaya dan radio) akan berkllrang

asi) dengan cepat dalam jarak beberapa raws

r saja Penerrasi cahaya prakris hanya dapar

puluh merer di bawah lapisan permukaan

19 slIara dapar mencapai das~1f lam dengan

lerer dan dapar merambat puluhan ribu meter

as

ulai dikembangkan pada akhir abad ke-19 dan

ang handal dalam benruk echo-sounder sekitar

bull

1925 Perkembangan yang nyara dicapai selama Perang Dunia II

rerurama dipicu oleh perang bawah air (kapal selam) (Lasky 1977)

Seiring dengan perkembangan elektronika dan pemrosesan sinyal

berbagai varian insrrumen akusrik relah dikembangkan unruk

berbagai aplikasi

Insrrumen akusrik dilengkapi dengan rransduser piranri yang dapar

mengubah energi lisrrik menjadi energi mekanik dan sebaliknya

sehingga dapar memancarkan dan menerima suara lnstrumen

akustik berkembang seiring dengan perkembangan ilmu bahan

yang menghasilkan rransduser berkllaliras Pada awalnya transduser

dibuar dari bahan kuarrz elekrrosrrikrif kemudian diganrikan oleh

magnerostrikrif yang berbahan dasar nikel dan akhirnya berbahan

piezoelektrik (PZT) (Urick 1983) Selanjurnya transduser berberkas

gelombang suara tlInggal (single-beam) berkembang menjadi dualshy

bemn dan akhirnya ~plit-beam dari frekuensi tlInggal menjadi

frekuensi ganda (multi-frequeruy) Unrllk meningkarkan ketajaman

(sensirivitas) derebi rransduser dikembangkan sistem untaian

(army) yang merajur rangkaian rransduser tlInggal menjadi satll

kesatllan dan kemudian diikuti dengan pengembangan reknologi

pembenrukan berkas gelombang (beamforming) (Nielsen 1991)

Demikian pula dari sisi pemindaian (scmzning) telah dikembangkan

side scan sonar Gabungan dari frekuensi berganda dan sistem

side scan ini melahirkan sistem berkas gelombang suara berganda

(multibeam s)Jtem) yang sangat tajam mendeteksi konrur dasar

perairan (Kongsberg 2011)

Aplikasi Teknologi Akustik Bawah Air

Sebagaimana dikemukakan sebelumnya suara rnerambat sangat

baik dalam air Sifat fisik SLlara ini dimanfaarkan oleh manusia

maupuIl oleh biora lam untuk berbagai keperluan antara lain unwk

I

I pengukuran kedalaman lam (bathymetry) identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut pemetaan terumbu karang dan vegetasi bawah

air pemantauan migrasi vertikal plankton identifikasi jenis kawanan

ikan estimasi densitas dan biomassa stok ikan pengukuran arus

tinggi paras laut dan estimasi spektrum gelombang permukaan

Aplikasi teknologi akusrik rersebut akan diuraikan lebih rinci

pada bagian selanjutnya dari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

diuraikan dalam tulisan ini antara lain adalah pencitraan bawah air

dengan side scan sonar (Hayes dan Gough 2(04) Aplikasi teknologi

side scan sonar digunakan u11tuk mencari ranjau dalam operasi

militer khususnya dalam perang bawah air Adapun unruk aplikasi

sipil (nonmiliter) antara lain pencarian bangkai kapal tenggelam

arkeologi bawah air pemantauan pipa bawah air penemuan kotak

hitam dan survei dasar laut yang luas seperti paparan benua

Perkembangan terkini dari teknologi side sam JOnar adalah teknologi

synthetic aperture orutr yang mernanfaatkan teknik synthetic array

sehingga ketajaman (resolusi) pencirraan dapat meningkat secara

nyata (Makris 201])

Teknologi akustik juga digunakan unruk penentuan posisi dan

navigasi bagi wahana bawah air seperti bpal selam autonomous

underwmer vehicle (AUV) dan bagi penyelam Posisi ditentllkan

dengan mengacll pada stasiun basis yang memancarkan pulsa akustik

(ping) di mana pulsa ini mengaktifkan transponder dan setelah

beberapa saat akan merepons dengan ping lainnya biasanya dengan

frekuensi yang berbeda yang kemudian diterima di stasiun basis

Jarak antara stasiun basis ke transponder dapat ditentukan dengan

selisih waktu pemancaran dan penerimaan dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan suara dalam air Apabila transponder

ditempatkan pada dua atau lebih posisi maka posisi dalam ruang

3-dimensi dapat ditentukan dengan metode triangulasi T entunya

141

semakin banyak rranspond

yang diperoJeh Perkemba

anrara lain meliputi pemar

inregrasi CPS dan sis(em

jumlah transponder yang (

Diketahui bahwa suara m

dan dad kombinasi pengar

suara dalam air sehingg

walJeguide) Saluran suar

kapat selam paus dan mal

jarak jauh ribuan kilomet

Selain i[U sifat Sllara ini

antarperalatan observasi la

keperluan deteksi dini (SUI

pasang di dasar perairan

meter dengan pelampung

suara bawah air tdah bcrke

tertinggi dapat mencapai ~

Pemindaian (scanning) sui

merupakan salah sam penl

akllstik dalam ruang lingl

diketahlli kecepatan per

suhu semakin tinggi sut

dcmikian sebaliknya Oer

wakru perambaran suara (

iru berarti terjadi perub

perambatan suara tcrsebu

A ke posisi B misalnya til

sepanjang lintasan suara (

biasanya Sebaliknya apal

r

t (batl~ymetry) identifikasi dan klasifikasi

aan terumbu karang dan vegetasi bawah

rikal planktOn identifikasi jenis kawanan

1 biomassa stok ikan pengukuran arus

masi spektrum gelombang permukaan

k tersebut akan diuraikan lebih rinci

ari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

antara lain adalah peneitraan bawah air

ves dan Gough 2004) Aplikasi teknologi

i untuk meneari ranjau dalam operasi

)erang bawah air Adapun unruk aplikasi

ain penearian bangkai kapal renggelam

ntauan pipa bawah air penemuan kotak

laut yang Iuas seperti paparan benua

teknologi side SCtln sonar adalah teknologi

ng memanfaarkan teknik jynthetic army

usi) peneitraan dapat meningkat seeara

igunakan unmk penentuan posisi dan

ah air seperti kapal selam autonomous

dan bagi penyelam Posisi direntllkan

un basis yang memanearkan pulsa akllstik

mengaktifkan transponder dan serelah

ns dengan ping lainnya biasanya dengan

mg kemlldian diterima di stasiun basis

e transponder dapat ditentukan dengan

Ian penerimaan dengan mengerahui atal

suara daJam air Apabila transponder

u lebih posisi maka posisi dalam ruang

n dengan metode tdangulasi T entunya

141

semakin banyak rransponder yang digunakan semakin akurat posisi

yang diperoleh Perkembangan terkini penenruan posisi bawah air

anrara lain meliputi pemanfaatan Long Base Une System (LBL) serra

inregrasi GPS dan sistem navigasi inersia untuk meminimalkan

jumlah transponder yang digunakan (Larsen 2000)

Diketahui bahwa suara merambat sangat baik dalam medium air

dan dari kombinasi pengaruh suhu dan tekanan terhadap keeepatan

suara dalam air sehingga membenruk saluran suara (acoustic

waveguide) Saluran suara ini dimanfaatkan dengan baik oleh

kapal selam pallS dan mamalia lam lainnya untuk berkomunikasi

jarak jauh ribuan kilometer dengan efektif (Abileah et at 1996)

Selain itu sif~lt suara ini dapat dimanfaatkan dalam komunikasi

antarperalatan observasi laut (modem bawah air) misalnya unruk

keperluan deteksi dini tsunami yakni an tara seismometer yang di

pasang di dasar perairan pad a kedalaman ratusan bahkan ribuan

meter dengan pelampllng permukaan alau sebaliknya Modem

suara bawah air telah berkembang baik dengan Jaju pengiriman data

tertinggi dapat meneapai 38400 baud (LinkQuest 2011)

Pemindaian (scmming) suhu lam dengan teknik romografi akustik

merupakan salah saw pengernbangan dan aplikasi terkini teknologi

akustik dalam ruang lingkup kajian berskala global Sepeni yang

diketahui kecepatan perambatan Sllara merupakan fungsi dari

suhu semakin tinggi suhu semakin eepat suara merambat dan

demikian sebaliknya Dengan demikian apabila terjadi perubahan

waktu perambatan suara dari sam tempat ke tempat lainnya maka

itu berarti terjadi perubahan suhu rata-rata sepanjang lintasan

perambatan suara tersebur Jika suara yang dipancarkan dad posisi

A ke posisi B misalnya tiba lebih cepat dari biasanya suhu rata-rata

sepanjang lintasan suara dari A ke B tersebut Jebih hangat daripada

biasanya Sebaliknya apabila suara yang di panearkan tersebur tibanYJ

lebih lambat dari biasanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

suara tersebut lebih dingin dari biasanya Dengan demikian apabila

digunakan beberapa pemancar dan penerima suara yang berjarak

jauh maka volume Iingkungan laut yang dilintasi gdombang suara

dapat dipindai teknik romografi (Munk Worcester dan Wunsch

1995) Hubungan antara kecepatan suara dan suhu ini tdah

dimanfaatkan untuk mengukur suhu tubuh laut pada skala besar

dalam program ATOe (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

selama satu dekacle 1996~2006 di perairan Timur Laut Samudera

Pasifik (Dushaw et ttl 2009)

Persamaan Sonar

Suara terbentuk dad gerakan molekul suatu bahan e1astik Oleh

karena bahan tersebut elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

suara akan memicu gerak partikd di dekatnya Gerak partikel sejajar

dengan arah perambatan ketika di dalam medium air Kemudian

karena air bersifat kompresibel gerak ini menyebabkan perubahan

tekanan yang dapat dideteksi oleh hidrofon yang peb rerhadap

rekanan Tekanan gelombang suara ini berhubungan dengan

keceparan partikel flu ida

Gelombang suara yang merambat dalam air membawa energi

mekanik dalam bentuk energi kinetik dari partikel yang sedang

bergerak ditambah dengan energi potensial yang ada dalam

medium elastik Dalam perambatan gelombang suara sejumlah

energi per detik akan mengalir melewati satuan luasan terrentu

yang tegak lurus dengan arah perambaran Jumlah energi per detik

yang melintasi satuan luasan tertentu disebut sebagai intensitas

gelombang Umumnya satuan intensitas suara dinyatakan dalam

dB (desibel)

16 1

Secara sederhan

melibatkan 3 kc

Interaksi antara k

suaw persamaan

1983 Waite 20e

parameter-param

dibangun berdas

dari sinyal yang

bagian dari yan

tergantung fungsi

operator sonar ka

karena suara-sua

selam sehingga ti

mamalia at au bio

yang diinginkan

dan pengukuran

probabilistik

Seperti dinyatak

parameter-param

medium adalah

10ssfTL) aras reVI

atau lingkungan

adalah kekuatan

(target source levI

sumber yang m

swa-derau (selfr

directivity index

Persamaan sona

dan sonar aktif

menghasilkan s

r

asanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

iingin dari biasanya Dengan demikian apabila

pemancar dan penerima suara yang berjarak

ingkungan laut yang dilintasi gelombang suara

ik tomografi (Munk Worcester dan Vunsch

anrara kecepatan suara dan suhu ini telah

mengukllr suhu tubuh laut pada skala besar

DC (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

) 996-2006 di perairan Timur Laut Samudera

d 2009)

Persamaan Sonar

i gerakan molekul suattl bahan elastik Oleh

t elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

erak partikel di dekatnya Gerak partikel sejajar

latan ketika di daJam medium air Kemudian

)mpresibel gerak ini menyebabkan perubahan

didereksi oleh hidrofon yang peka rerhadap

gelombang suara ini berhubungan dengan

lida

ang merambar dalam aIr membawa energi

ruk energi kinetik dari partikel yang sedang

dengan energi porensial yang ada dalam

lam perambatan gelombang suara sejumJab

III mengalir melewari saruan luasan rertenru

gan arah perambatan Jumlab energi per derik

111 luasan tertentu disebut sebagai intensitas

Iya satuan intensitas suara dinyarakan dalam

16 1

Secara sederbana sistem deteksi dan pengukuran bawah air

melibatkan 3 komponen yakni medium target dan peralatan

Interaksi amara komponen-komponen ini dapar dirumuskan dalam

suatu persamaan yang dikenal sebagai persamaan sonar (Urick

1983 Waite 2005) di mana masing-masing komponen memiliki

parameter-parameter sendiri (parameter sonar) Persamaan sonar

dibangun berdasarkan kesamaan atau keseimbangan antara bagian

dari sinyaJ yang direrima yang diinginkan (disebur sinyal) dan

bagian dad yang tidak diinginkan (disebur derau arau noise)

tergantung fungsi sonar tertentu yang diterapkan Maksudnya bagi

operator sonar kapal selam SLlara pallS atau lobster merupakan derau

karen a suara-Sllara ini dapat mengacaukan sistem deteksi kapal

selal11 sehingga tidak diinginkan Sementara bagi peneliti perilakll

mamalia atall biota laue seperti Sllara pallS atau lobster adalah suara

yang diinginkan (sinyal) bukan derau Dalam praktiknya dereksi

dan pengukuran bawah air cllkup kompleks rumit dan bersifat

probabilisrik

Seperti dinyatakan di atas persamaan sonar dibenruk dad interaksi

parameter-parameter sonar Parameter sonar untllk komponen

medium adalah kehilangan perambatan energi suara (tmnsmission

10ssITL) aras reverberasi (reverberation lelielRL) dan aras derau laear

atlt111 lingkllngan (ambient-noise leJeIINL) untuk komponen target

adalab kekllatan target (target strengthlTS) dan aras sumber suara

(trzrget source lellelSL) dan unruk komponen perala tan adalah aras

sumber yang mel11ancarkan suara (projector source lellelSL ) aras - p

swa-derau (self-noise leleIINL) indeks kearahan penerima (receilling

directivity indexDI) dan am bang deteksi (detection thresholdDO

Persamaan sonar dapat dikdompokkan menjadi dua sonar pasif

dan sonar aktif Pada sistem sonar pasif target iru sendiri yang

l11enghasilkan sinyal yang dideteksi (misalnya Sllara Illmba-lumba

171

paus atau lobster) dan parameter 5L dalam hal ini adalah aras dari yang

derau yang dipancarkan oleh objek Oalam sistem pasif parameter Lint

kekuatan target menjadi tidak relevan dan parameter kehilangan linta

perambatan suara hanya berlaku saru arah (dari sumber ke penerima) semt

ketimbang dua arah sehingga persamaan sonarnya adalah 5L - 1L terha

== NL - 01 + O1~ di mana 01 adalah am bang deteksi unruk suatl

derau dapa

padaPada sistem sonar aktif instrumen akustik memancarkan gelombang stokaaeau pulsa suara Apabila mengenai target maka suara tersebur akan dengdipantulkan atau dihamburbalikkan dan diterima oleh instrumen suaraakustik Unruk kasus monostatik di mana posisi sumber suara dan dari Fpenerima suara terletak pada posisi yang sama gelombang sLlara kema yang berasal dari target dikembalikan tepat ke arah posisi sumber dalarr suara persamaan sonarnya adalah 5L 2 TL + TS == NL - 01 + OT

Sementara untuk kasus bistatik arah perambatan gelombang suara

(ke dan dari target) umumnya tidak sama Kemudian apabila suara Ba latar belakang bubn derau melainkan reverberasi maka persamaan

sonar perlu dimodifikasi Suku NL - OJ perlu diganti dengan

aras reverberasi RL yang diamati pada penerima suara (hidrofon) Perm

sehingga persamaan sonarnya menjadi SL - 2 TL + TS RL + bany

OT Contoh sistem sonar aktif adalah deteksi ikankawanan ibn kedal

plankton arah dan kecepatan arus tinggi muka air atau spektrum deng

gelombang permukaan tidal

luna Dalam praktiknya ada keterbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

pempersamaan sonar Misalnya untuk sistem sonar yang menggunakan

dian pulsa pendek diperlukan parameter tambahan yakni durasi gema

Oen Faktor pembatas lain adalah yang berasal dari sifat alami medium di

melt mana sonar terseburdioperasikan Laut adalah medium yang bergerak

----~~~=---=-~~~--------------------shy

parameter 51 dalam hal ini adalah aras dari

J oleh objek Dalam sistem pasi( parameter

di tidak relevan dan parameter kehilangan

1 berlaku sam arah (dad sumber ke penerima)

hingga persamaan sonamya adalah SL - TL

i mana DTN adalah ambang deteksi untuk

instrumen akustik memancarkan gelombang kla mengpnu target rna a suara tersebut akan

mburbalikkan dan direrima oleh instrumen

nonostatik di mana posisi sumber suara dan

k pad a posisi yang 5ama gelombang suara

r dikembalikan tepat ke arah posisi sumber

nya adalah SL 2 TL + TS = NL DI + DT

bistatik arah perambatan gelombang suara

lumnya tidak sama Kemudian apabila suara

erau melainkan reverberasi maka persamaan

asi Suku NL Dl perltl diganti dengan

19 diamati pad a penerima suara (hidrofon)

namya menjadi SL 2 TL + TS = RL +

nar aktif adalah deteksi ikankawanan ikan

epatan arus tinggi muka air atau spektrum

ltererbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

nya untuk sistem sonar yang menggunakan

an parameter tarnbahan yakni durasi gerna

lalah yang berasal dad sifat alarni medium di

Jerasikan Laut adalah mediurn yang bergerak

18 1

yang berisi berbagai ketidakseragaman objek yang dikandungnya

Linrasan perambatan gelombang suara yang terjadi Jebih merupakan

Iintasan ganda (multi-path) bukan lintasan tunggal Akibat dari

semua ini banyak parameter sonar berflukruasi seeara tidak terarur

terhadap wakru Adanya flllktuasi ini membuat penyelesaian dari

suatu persamaan sonar pada dasarnya adalah perkiraan terbaik yang

dapat diharapkan berdasarkan rata-rata wakru Dengan demikian

pad a dasarnya persoalan yang dihadapi merupakan persoalan

srokastik bukan dererrninisrik Walaupun demikian diharapkan

dengan sernakin baiknya pemahaman dan pengetahuan ten rang

suara bawah air serra flukruasinya akan dapat meningkatkan akurasi

dari prediksi persamaan sonar yang berarti semakin meningkatnya

kemampuan untuk mengukur dan mengungkap objek atall proses

dalam air

Bathymetry Sedimen Dasar Laut Terumbu Karang dan Vegetasi Bawah Air

Pemanfaatan sifat suara pcnama kali dan sampai saat ini paling

banyak digunakan lIntuk aplikasi bawah air adalah untuk mengukur

kedalaman laut Saar ini hampir semua kapal bermotor dilengkapi

dengan alat pemeruman (echo-sounder) unruk mernastikan kapal

tidak kandas dengan memantall seeara terus menerus jarak antara

lunas kapal dan dasar perairan Dengan berkembangnya teknik

pernrosesan sinyal energi suara yang dipanearkan kembali dapat

dianalisis untuk mengetahlli karakreristik sedimen dasar laut

Dernikian pula dengan terumbll karang dan vegetasi bawah air yang

melekat aeau bagian dari dasar laut dapat dikuantifikasi

1

Kontur Dasar Laut

Berdasarkan estimasi tahun 2000 (National Academy of Science

2(03) sekitar 99 dasar laut belum tereksplorasi InStrumen akustik

untuk eksplorasi dasar laut ini adalah alat perneruman (echosolmder)

Alar ini merekam waktu tunda antara waktu pemancaran gelombang

suara dengan wakw penerirnaan pantulan gelombang suara dari

dasar laut yang diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan perambatan gelornbang suara dalam

air dapat dihitung kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

tersebut

Walaupun secara prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

sederhana namun dalam praktiknya ridak demikian Pancaran

gelombang suara yang mengenai dasar perairan dari alar pemeruman

benransduser tunggal akan mengenai permukaan dasar laur yang

cukup luas Untuk dasar laut yang berkonrur kasar atau tidak

rata hal ini dapat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

pengukuran wakru tunda karena hanya pantulan yang kembali

pertama kali yang digunakan dalam perhitungan kedalaman t ntuk

mengatasi masalah ini luas permukaan dasar laut yang dikenai

gelombang suara mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnya

dengan menggunakan unraian rransduser penerima (hydrophone

army) yang dapat mel11usatkan berkas energi suara yang diterima atau

meningkatkan kepekaan penerimaan pada arah tertentu Selanjurnya

jika pad a masing-masing elemen dari untaian rransduser penerima

ini dibuar dapat merekam sendiri-sendiri pantulan gelombang

yang diterima pola kepekaan untaian rransduser penerima dapat

diubah secara mudah dengan mengganti parameter pengolahan

data yang direkam Dengan kara lain unraian transduser penerima

dapat diarahkan untuk mengamati sudut datang dad berbagai

1101

arah T eknik inilal

Multi Beam Echo 5 instrumen survei b dalam suam surve

dihasilkan peta 3-d

perairan Umuk m

frekuensi gelombal

kedalaman hingga

rendah yakni 12 k

dari 200 meter) digl

adalah sekitar O5q

dangkal dan desime

lam dan gunung ba

Jaya VIII ditunjukk

Pemetaan Gunung

Gambar 31 Come bawah

kapal

ill Laut

middotimasi tahun 2000 (National Academy of Science

)llIo dasar lam belum tereksplorasi Instrumen akustik

i dasar laut ini adalah alat pemeruman (echosounder)

1 waktu runda anrara waktu pemancaran gelombang

rakru penerimaan panrulan gelombang suara dari

diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

kecepatan perambatan gelombang suara dalam

lIlg kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

a prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

un dabl1 praktiknya tidak demikian Pancaran

I yang mengenai dasar perairan dari alat pemeruman

mggal akan mengenai permukaan dasar lam yang

tuk dasar lam yang berkonrur kasar atau tidak

Jat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

kru tunda karena hanya pantulan yang kembali

g digunakan dalam perhirungan kedalaman Untuk

lah ini luas permukaan dasar lam yang dikenai

a mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnva

nakan untaian rransduser penerima (hydrophozf

memusatkan berkas energi suara yang diterima atau

pekaan penerimaan pada arah tertenru Selanjutnya

~-masing elemen dari untaian transdllser penerima

t merekam sendiri-sendiri pantlilan gelombang

lOla kepekaan untaian transdllser penerima dapat

mdah dengan mengganti parameter pengolahan

n Dengan kata lain untaian transduser penerima

untuk mengamati sudut duang dari berbagai

110 I

arah Teknik inilah yang kini digunakan pad a instrumen akustik

Multi Beam Echo Sounder (MBES) yang merupakan state ~fthetm

instrumen survei batl~metly (Kongsberg 2008) Sebagai i1l1suasi

dalam suatu survei bathymetry dengan bantuan MBES dapar

dihasilkan peta 3-dimensi dengan lebar sapuan 5-8 kali kedalaman

perairan lintuk meniangkau berbagai kedalaman laut digunakan

frekuensi gelombang suara yang berbeda-beda misalnya llnruk

kedalaman hingga 11000 meter digunakan frekllensi yang relarif

rendah yakni 12 kHz sedangkan llntuk perairan dangkal (kurang

dari 200 meter) digunakan 100-500 kHz Akurasi dari pengukuran

adalah sekitar 05ltYo atau dalam kisaran senti meter llntuk laut

dangkal dan desimeter untllk laut dalam Contoh hasil konrur dasar

laut dan gun ling bawah laut dari survei dengan bpal riset Baruna

Jaya VIII ditllnjllkkan pad a Gambar 31

Pemetaan Gunung Bawah Laut

SUl1lhll RV Harulla bygt

Gambar 31 Contoh hasil survei kontllr dasar dan pemeraan gunung

bawah air dengan MBES Survei dilakukan dengan

kapal riset Baruna lara VIII

I

Identifikasi dan Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

Identifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut sangat penting tidak

hanya untuk keperluan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

karena adanya asosiasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

hidup di lingkungan dasar laut seperti udang kepiting kerangshy

kerangan dan berbagai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

suara yang dipancarkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

laut sebagian energi gelombang suara tersebut dipantulkan atau

dihamburbalikkan Besarnya intensitas panrulan suara dari dasar

laut umumnya tergantung pada sudut datang gelombang suara

tingkat kekerasan (hardness) tingkat kekasaran (roughness) dasar laut

komposisi sedimen dasar laut dan frekuensi suara yang digunakan

-4000

-3700 x -3400iii

~ -3100of

c 2800 ~ J -2500 = o

-2200~ til xu

x- -1900 u til cc -1600 B

-1300 lt)

-1000

Lumpur Lumpur Pasir Pasir

berpasir berlumpur

Gambar 32 Nilai kekuatan ham bur balik akustik pada tipe

substrat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir dan lumpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 (persegi em pat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et al 2009 (x) Pujiyati 2009 dan (0) Manik et al

2006

1121

Akhir-akhir ini

teknologi akusti

sumberdaya laut

diperlukan peta

dan klasifikasi sec

balik akllstik

kompilasi hasil r mengukuhkan b

sebagai salah sat

sedimen dasar la

Pengelompo Pertumbuha

Indonesia meruf

hayati tertinggi

km 2bull Dengan I

teknik pemama

cara iden tifikasi

pertumbuhan t

yang sarna denE

dikembangkan

dan klasifikasi t

oi Indonesia

dan klasifikasi

disadari masih

kompleksitas d

ada Sejauh ini

dan gema kedu

bemllk pertum

I

x

q

1 Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

sifikasi sedimen dasar laut sangar penting tidak

luan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

iasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

III daigtar laut seperti udang kepiring kerangshy

)agai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

lrkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

gi gelombang suara rersebut dipantulkan atau

Besarnya intensiras panmlan suara dari dasar

~antung pada sudm darang gelombang Sllara

aldneSJ) tingkat kekasaran (rougmess) dasar laut

dasar lam dan frekuensi suara yang digunakan

o

8 x

o

lumpur lumpur Pasir Pasir berpasir berlumpur

kekuatan ham bur balik akustik pada ripe rat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir

umpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 gi empat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et

109 (x) Pujiyati 2009 dan (0) 1anik et al

Akhir-akhir ini salah satu pemicu perkembangan dan aplikasi

teknologi akusrik adalah adanya kebutuhan untuk pengelolaan

sumberdaya lam berbasis ekosistem (Anderson et al 2008) di mana

diperlukan pera klasifikasi sedimen dasar laut Upaya identifikasi

dan klasifikasi sedimen dasar laut dengan memetakan energi hambur

balik akusrik telah dilakukan oleh beberapa peneliti Indonesia dan

kompilasi hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 32 Hasil ini

mengllkuhkan bahwa teknologi akustik sangat potensial dijadikan

sebagai salah sam instrumen baku untuk identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut

Pengelompokan Bentuk Pertumbuhan Terumbu Karang

Indonesia merupakan pusat terumbu karangduniadengan keragaman

hayati tertinggi Llias terumbll karang diperkirakan sekitar 7500

km~ Dengan luasan dan keragaman tersebllt maka diperlukan

reknik pemanrauan yang cepat konsisten dan efektif Salah saw

cara identifikasi rerumbu karang yaitu melalui pengenalan bentuk

pertumbuhan rerumbu karang (iiftf0rm) Berdasarkan algoritma

yang sama dengan identifikasi dan klasifikasi das~u perairan mulai

dikembangkan pula aplikasi teknologi akustik unruk idenrifikasi

dan klasifikasi terumbu karang (Gleason et al 2008)

Di Indonesia pemanfaatan reknologi akusrik untuk identifikasi

dan klasifikasi rerumbu karang mulai berkembang walaupun

disadari masih diperlukan riser-riset yang lebih intensif mengingat

kompleksitas dan keragaman yang tinggi dari rerumbu karang yang

ada Sejauh ini dengan memetakan intensitas gema pertama (E I)

dan gema kedua (E2) dapat dilihat secara akusrik sebaran beberapa

bentuk pertumbuhan rerumbu karang yang berbeda-beda tersebut

13

(Gambar 33) Klasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini temu

dapar dikuamifikasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

seperti clustering ana~ysis principal component analysiJ dan lainshy

lain

Deteksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Habitat dan vegetasi bawah air berperan penting dalam menentukan

produktivitas suatu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

water) Vegetasi bawah air menjadi salah saru sumber pangan dan

merupakan ternpat rnemijah biota Iaut Oleh karena iru akurasi

dan kecerrnatan yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

bawah air sangat penting dilakukan

Lamun (seagrrzss) merupakan salah saru vegerasi bawah air hidup di

sedirnen dasar laut dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

Padang lamun mampu rnengurangi pergerakan air dan menyokong

penyimpanan parrikel tersuspensL baik yang hidup maupun yang

mati dan secara tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

pesisir Walaupun produksi primer lamun banya 1 dad total

ptoduksi primer di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

12 total karbon yang ada di lam u11tuk disimpan dalam sedimen

Peran penting padang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

rerus dijaga dengan memantau secara teramr perkembangannya

Tekanan terhadap wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

dengan adanya pembangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

menyebabkan luas padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

mengalami pengurangan sekirar 2 per tahun (Deswati et al

2009)

1141

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

)erairan ada permukaan dasar perairan yang rata

ng (gunung bawah air) dan ada yang berjurang

falam Kondisi bawah lam ini semakin kompleks

an meningkarnya tekanan hidrostatik sekitar 1

19 memengaruhi geometri objek kondisi fisiko

a proses dan mekanisme dalam air

ilitas) parameter fisik maupun biologi dalam air

a keruangan (~patial) parameter fisik tersebur

ran milimeter seperti proses moJekuler yang

nair sampai ke puluhan kilometer seperri pasm

1poral dinamika yang terjadi di bawah air dapar

1 hitllngan derik seperti pergerakan individu

ri migrasi plankton dan tahunan seperti siklus

993)

itas dan dinamika bawah air ini dapat diukur

a lain dengan teknologi akustik

ua dan Instrumen Akustik

lerarnbat sangat baik dalam medium air Dalam

t konduktif dan keruh keballyakan gelombang

~lombang cahaya dan radio) akan berkllrang

asi) dengan cepat dalam jarak beberapa raws

r saja Penerrasi cahaya prakris hanya dapar

puluh merer di bawah lapisan permukaan

19 slIara dapar mencapai das~1f lam dengan

lerer dan dapar merambat puluhan ribu meter

as

ulai dikembangkan pada akhir abad ke-19 dan

ang handal dalam benruk echo-sounder sekitar

bull

1925 Perkembangan yang nyara dicapai selama Perang Dunia II

rerurama dipicu oleh perang bawah air (kapal selam) (Lasky 1977)

Seiring dengan perkembangan elektronika dan pemrosesan sinyal

berbagai varian insrrumen akusrik relah dikembangkan unruk

berbagai aplikasi

Insrrumen akusrik dilengkapi dengan rransduser piranri yang dapar

mengubah energi lisrrik menjadi energi mekanik dan sebaliknya

sehingga dapar memancarkan dan menerima suara lnstrumen

akustik berkembang seiring dengan perkembangan ilmu bahan

yang menghasilkan rransduser berkllaliras Pada awalnya transduser

dibuar dari bahan kuarrz elekrrosrrikrif kemudian diganrikan oleh

magnerostrikrif yang berbahan dasar nikel dan akhirnya berbahan

piezoelektrik (PZT) (Urick 1983) Selanjurnya transduser berberkas

gelombang suara tlInggal (single-beam) berkembang menjadi dualshy

bemn dan akhirnya ~plit-beam dari frekuensi tlInggal menjadi

frekuensi ganda (multi-frequeruy) Unrllk meningkarkan ketajaman

(sensirivitas) derebi rransduser dikembangkan sistem untaian

(army) yang merajur rangkaian rransduser tlInggal menjadi satll

kesatllan dan kemudian diikuti dengan pengembangan reknologi

pembenrukan berkas gelombang (beamforming) (Nielsen 1991)

Demikian pula dari sisi pemindaian (scmzning) telah dikembangkan

side scan sonar Gabungan dari frekuensi berganda dan sistem

side scan ini melahirkan sistem berkas gelombang suara berganda

(multibeam s)Jtem) yang sangat tajam mendeteksi konrur dasar

perairan (Kongsberg 2011)

Aplikasi Teknologi Akustik Bawah Air

Sebagaimana dikemukakan sebelumnya suara rnerambat sangat

baik dalam air Sifat fisik SLlara ini dimanfaarkan oleh manusia

maupuIl oleh biora lam untuk berbagai keperluan antara lain unwk

I

I pengukuran kedalaman lam (bathymetry) identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut pemetaan terumbu karang dan vegetasi bawah

air pemantauan migrasi vertikal plankton identifikasi jenis kawanan

ikan estimasi densitas dan biomassa stok ikan pengukuran arus

tinggi paras laut dan estimasi spektrum gelombang permukaan

Aplikasi teknologi akusrik rersebut akan diuraikan lebih rinci

pada bagian selanjutnya dari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

diuraikan dalam tulisan ini antara lain adalah pencitraan bawah air

dengan side scan sonar (Hayes dan Gough 2(04) Aplikasi teknologi

side scan sonar digunakan u11tuk mencari ranjau dalam operasi

militer khususnya dalam perang bawah air Adapun unruk aplikasi

sipil (nonmiliter) antara lain pencarian bangkai kapal tenggelam

arkeologi bawah air pemantauan pipa bawah air penemuan kotak

hitam dan survei dasar laut yang luas seperti paparan benua

Perkembangan terkini dari teknologi side sam JOnar adalah teknologi

synthetic aperture orutr yang mernanfaatkan teknik synthetic array

sehingga ketajaman (resolusi) pencirraan dapat meningkat secara

nyata (Makris 201])

Teknologi akustik juga digunakan unruk penentuan posisi dan

navigasi bagi wahana bawah air seperti bpal selam autonomous

underwmer vehicle (AUV) dan bagi penyelam Posisi ditentllkan

dengan mengacll pada stasiun basis yang memancarkan pulsa akustik

(ping) di mana pulsa ini mengaktifkan transponder dan setelah

beberapa saat akan merepons dengan ping lainnya biasanya dengan

frekuensi yang berbeda yang kemudian diterima di stasiun basis

Jarak antara stasiun basis ke transponder dapat ditentukan dengan

selisih waktu pemancaran dan penerimaan dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan suara dalam air Apabila transponder

ditempatkan pada dua atau lebih posisi maka posisi dalam ruang

3-dimensi dapat ditentukan dengan metode triangulasi T entunya

141

semakin banyak rranspond

yang diperoJeh Perkemba

anrara lain meliputi pemar

inregrasi CPS dan sis(em

jumlah transponder yang (

Diketahui bahwa suara m

dan dad kombinasi pengar

suara dalam air sehingg

walJeguide) Saluran suar

kapat selam paus dan mal

jarak jauh ribuan kilomet

Selain i[U sifat Sllara ini

antarperalatan observasi la

keperluan deteksi dini (SUI

pasang di dasar perairan

meter dengan pelampung

suara bawah air tdah bcrke

tertinggi dapat mencapai ~

Pemindaian (scanning) sui

merupakan salah sam penl

akllstik dalam ruang lingl

diketahlli kecepatan per

suhu semakin tinggi sut

dcmikian sebaliknya Oer

wakru perambaran suara (

iru berarti terjadi perub

perambatan suara tcrsebu

A ke posisi B misalnya til

sepanjang lintasan suara (

biasanya Sebaliknya apal

r

t (batl~ymetry) identifikasi dan klasifikasi

aan terumbu karang dan vegetasi bawah

rikal planktOn identifikasi jenis kawanan

1 biomassa stok ikan pengukuran arus

masi spektrum gelombang permukaan

k tersebut akan diuraikan lebih rinci

ari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

antara lain adalah peneitraan bawah air

ves dan Gough 2004) Aplikasi teknologi

i untuk meneari ranjau dalam operasi

)erang bawah air Adapun unruk aplikasi

ain penearian bangkai kapal renggelam

ntauan pipa bawah air penemuan kotak

laut yang Iuas seperti paparan benua

teknologi side SCtln sonar adalah teknologi

ng memanfaarkan teknik jynthetic army

usi) peneitraan dapat meningkat seeara

igunakan unmk penentuan posisi dan

ah air seperti kapal selam autonomous

dan bagi penyelam Posisi direntllkan

un basis yang memanearkan pulsa akllstik

mengaktifkan transponder dan serelah

ns dengan ping lainnya biasanya dengan

mg kemlldian diterima di stasiun basis

e transponder dapat ditentukan dengan

Ian penerimaan dengan mengerahui atal

suara daJam air Apabila transponder

u lebih posisi maka posisi dalam ruang

n dengan metode tdangulasi T entunya

141

semakin banyak rransponder yang digunakan semakin akurat posisi

yang diperoleh Perkembangan terkini penenruan posisi bawah air

anrara lain meliputi pemanfaatan Long Base Une System (LBL) serra

inregrasi GPS dan sistem navigasi inersia untuk meminimalkan

jumlah transponder yang digunakan (Larsen 2000)

Diketahui bahwa suara merambat sangat baik dalam medium air

dan dari kombinasi pengaruh suhu dan tekanan terhadap keeepatan

suara dalam air sehingga membenruk saluran suara (acoustic

waveguide) Saluran suara ini dimanfaatkan dengan baik oleh

kapal selam pallS dan mamalia lam lainnya untuk berkomunikasi

jarak jauh ribuan kilometer dengan efektif (Abileah et at 1996)

Selain itu sif~lt suara ini dapat dimanfaatkan dalam komunikasi

antarperalatan observasi laut (modem bawah air) misalnya unruk

keperluan deteksi dini tsunami yakni an tara seismometer yang di

pasang di dasar perairan pad a kedalaman ratusan bahkan ribuan

meter dengan pelampllng permukaan alau sebaliknya Modem

suara bawah air telah berkembang baik dengan Jaju pengiriman data

tertinggi dapat meneapai 38400 baud (LinkQuest 2011)

Pemindaian (scmming) suhu lam dengan teknik romografi akustik

merupakan salah saw pengernbangan dan aplikasi terkini teknologi

akustik dalam ruang lingkup kajian berskala global Sepeni yang

diketahui kecepatan perambatan Sllara merupakan fungsi dari

suhu semakin tinggi suhu semakin eepat suara merambat dan

demikian sebaliknya Dengan demikian apabila terjadi perubahan

waktu perambatan suara dari sam tempat ke tempat lainnya maka

itu berarti terjadi perubahan suhu rata-rata sepanjang lintasan

perambatan suara tersebur Jika suara yang dipancarkan dad posisi

A ke posisi B misalnya tiba lebih cepat dari biasanya suhu rata-rata

sepanjang lintasan suara dari A ke B tersebut Jebih hangat daripada

biasanya Sebaliknya apabila suara yang di panearkan tersebur tibanYJ

lebih lambat dari biasanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

suara tersebut lebih dingin dari biasanya Dengan demikian apabila

digunakan beberapa pemancar dan penerima suara yang berjarak

jauh maka volume Iingkungan laut yang dilintasi gdombang suara

dapat dipindai teknik romografi (Munk Worcester dan Wunsch

1995) Hubungan antara kecepatan suara dan suhu ini tdah

dimanfaatkan untuk mengukur suhu tubuh laut pada skala besar

dalam program ATOe (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

selama satu dekacle 1996~2006 di perairan Timur Laut Samudera

Pasifik (Dushaw et ttl 2009)

Persamaan Sonar

Suara terbentuk dad gerakan molekul suatu bahan e1astik Oleh

karena bahan tersebut elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

suara akan memicu gerak partikd di dekatnya Gerak partikel sejajar

dengan arah perambatan ketika di dalam medium air Kemudian

karena air bersifat kompresibel gerak ini menyebabkan perubahan

tekanan yang dapat dideteksi oleh hidrofon yang peb rerhadap

rekanan Tekanan gelombang suara ini berhubungan dengan

keceparan partikel flu ida

Gelombang suara yang merambat dalam air membawa energi

mekanik dalam bentuk energi kinetik dari partikel yang sedang

bergerak ditambah dengan energi potensial yang ada dalam

medium elastik Dalam perambatan gelombang suara sejumlah

energi per detik akan mengalir melewati satuan luasan terrentu

yang tegak lurus dengan arah perambaran Jumlah energi per detik

yang melintasi satuan luasan tertentu disebut sebagai intensitas

gelombang Umumnya satuan intensitas suara dinyatakan dalam

dB (desibel)

16 1

Secara sederhan

melibatkan 3 kc

Interaksi antara k

suaw persamaan

1983 Waite 20e

parameter-param

dibangun berdas

dari sinyal yang

bagian dari yan

tergantung fungsi

operator sonar ka

karena suara-sua

selam sehingga ti

mamalia at au bio

yang diinginkan

dan pengukuran

probabilistik

Seperti dinyatak

parameter-param

medium adalah

10ssfTL) aras reVI

atau lingkungan

adalah kekuatan

(target source levI

sumber yang m

swa-derau (selfr

directivity index

Persamaan sona

dan sonar aktif

menghasilkan s

r

asanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

iingin dari biasanya Dengan demikian apabila

pemancar dan penerima suara yang berjarak

ingkungan laut yang dilintasi gelombang suara

ik tomografi (Munk Worcester dan Vunsch

anrara kecepatan suara dan suhu ini telah

mengukllr suhu tubuh laut pada skala besar

DC (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

) 996-2006 di perairan Timur Laut Samudera

d 2009)

Persamaan Sonar

i gerakan molekul suattl bahan elastik Oleh

t elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

erak partikel di dekatnya Gerak partikel sejajar

latan ketika di daJam medium air Kemudian

)mpresibel gerak ini menyebabkan perubahan

didereksi oleh hidrofon yang peka rerhadap

gelombang suara ini berhubungan dengan

lida

ang merambar dalam aIr membawa energi

ruk energi kinetik dari partikel yang sedang

dengan energi porensial yang ada dalam

lam perambatan gelombang suara sejumJab

III mengalir melewari saruan luasan rertenru

gan arah perambatan Jumlab energi per derik

111 luasan tertentu disebut sebagai intensitas

Iya satuan intensitas suara dinyarakan dalam

16 1

Secara sederbana sistem deteksi dan pengukuran bawah air

melibatkan 3 komponen yakni medium target dan peralatan

Interaksi amara komponen-komponen ini dapar dirumuskan dalam

suatu persamaan yang dikenal sebagai persamaan sonar (Urick

1983 Waite 2005) di mana masing-masing komponen memiliki

parameter-parameter sendiri (parameter sonar) Persamaan sonar

dibangun berdasarkan kesamaan atau keseimbangan antara bagian

dari sinyaJ yang direrima yang diinginkan (disebur sinyal) dan

bagian dad yang tidak diinginkan (disebur derau arau noise)

tergantung fungsi sonar tertentu yang diterapkan Maksudnya bagi

operator sonar kapal selam SLlara pallS atau lobster merupakan derau

karen a suara-Sllara ini dapat mengacaukan sistem deteksi kapal

selal11 sehingga tidak diinginkan Sementara bagi peneliti perilakll

mamalia atall biota laue seperti Sllara pallS atau lobster adalah suara

yang diinginkan (sinyal) bukan derau Dalam praktiknya dereksi

dan pengukuran bawah air cllkup kompleks rumit dan bersifat

probabilisrik

Seperti dinyatakan di atas persamaan sonar dibenruk dad interaksi

parameter-parameter sonar Parameter sonar untllk komponen

medium adalah kehilangan perambatan energi suara (tmnsmission

10ssITL) aras reverberasi (reverberation lelielRL) dan aras derau laear

atlt111 lingkllngan (ambient-noise leJeIINL) untuk komponen target

adalab kekllatan target (target strengthlTS) dan aras sumber suara

(trzrget source lellelSL) dan unruk komponen perala tan adalah aras

sumber yang mel11ancarkan suara (projector source lellelSL ) aras - p

swa-derau (self-noise leleIINL) indeks kearahan penerima (receilling

directivity indexDI) dan am bang deteksi (detection thresholdDO

Persamaan sonar dapat dikdompokkan menjadi dua sonar pasif

dan sonar aktif Pada sistem sonar pasif target iru sendiri yang

l11enghasilkan sinyal yang dideteksi (misalnya Sllara Illmba-lumba

171

paus atau lobster) dan parameter 5L dalam hal ini adalah aras dari yang

derau yang dipancarkan oleh objek Oalam sistem pasif parameter Lint

kekuatan target menjadi tidak relevan dan parameter kehilangan linta

perambatan suara hanya berlaku saru arah (dari sumber ke penerima) semt

ketimbang dua arah sehingga persamaan sonarnya adalah 5L - 1L terha

== NL - 01 + O1~ di mana 01 adalah am bang deteksi unruk suatl

derau dapa

padaPada sistem sonar aktif instrumen akustik memancarkan gelombang stokaaeau pulsa suara Apabila mengenai target maka suara tersebur akan dengdipantulkan atau dihamburbalikkan dan diterima oleh instrumen suaraakustik Unruk kasus monostatik di mana posisi sumber suara dan dari Fpenerima suara terletak pada posisi yang sama gelombang sLlara kema yang berasal dari target dikembalikan tepat ke arah posisi sumber dalarr suara persamaan sonarnya adalah 5L 2 TL + TS == NL - 01 + OT

Sementara untuk kasus bistatik arah perambatan gelombang suara

(ke dan dari target) umumnya tidak sama Kemudian apabila suara Ba latar belakang bubn derau melainkan reverberasi maka persamaan

sonar perlu dimodifikasi Suku NL - OJ perlu diganti dengan

aras reverberasi RL yang diamati pada penerima suara (hidrofon) Perm

sehingga persamaan sonarnya menjadi SL - 2 TL + TS RL + bany

OT Contoh sistem sonar aktif adalah deteksi ikankawanan ibn kedal

plankton arah dan kecepatan arus tinggi muka air atau spektrum deng

gelombang permukaan tidal

luna Dalam praktiknya ada keterbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

pempersamaan sonar Misalnya untuk sistem sonar yang menggunakan

dian pulsa pendek diperlukan parameter tambahan yakni durasi gema

Oen Faktor pembatas lain adalah yang berasal dari sifat alami medium di

melt mana sonar terseburdioperasikan Laut adalah medium yang bergerak

----~~~=---=-~~~--------------------shy

parameter 51 dalam hal ini adalah aras dari

J oleh objek Dalam sistem pasi( parameter

di tidak relevan dan parameter kehilangan

1 berlaku sam arah (dad sumber ke penerima)

hingga persamaan sonamya adalah SL - TL

i mana DTN adalah ambang deteksi untuk

instrumen akustik memancarkan gelombang kla mengpnu target rna a suara tersebut akan

mburbalikkan dan direrima oleh instrumen

nonostatik di mana posisi sumber suara dan

k pad a posisi yang 5ama gelombang suara

r dikembalikan tepat ke arah posisi sumber

nya adalah SL 2 TL + TS = NL DI + DT

bistatik arah perambatan gelombang suara

lumnya tidak sama Kemudian apabila suara

erau melainkan reverberasi maka persamaan

asi Suku NL Dl perltl diganti dengan

19 diamati pad a penerima suara (hidrofon)

namya menjadi SL 2 TL + TS = RL +

nar aktif adalah deteksi ikankawanan ikan

epatan arus tinggi muka air atau spektrum

ltererbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

nya untuk sistem sonar yang menggunakan

an parameter tarnbahan yakni durasi gerna

lalah yang berasal dad sifat alarni medium di

Jerasikan Laut adalah mediurn yang bergerak

18 1

yang berisi berbagai ketidakseragaman objek yang dikandungnya

Linrasan perambatan gelombang suara yang terjadi Jebih merupakan

Iintasan ganda (multi-path) bukan lintasan tunggal Akibat dari

semua ini banyak parameter sonar berflukruasi seeara tidak terarur

terhadap wakru Adanya flllktuasi ini membuat penyelesaian dari

suatu persamaan sonar pada dasarnya adalah perkiraan terbaik yang

dapat diharapkan berdasarkan rata-rata wakru Dengan demikian

pad a dasarnya persoalan yang dihadapi merupakan persoalan

srokastik bukan dererrninisrik Walaupun demikian diharapkan

dengan sernakin baiknya pemahaman dan pengetahuan ten rang

suara bawah air serra flukruasinya akan dapat meningkatkan akurasi

dari prediksi persamaan sonar yang berarti semakin meningkatnya

kemampuan untuk mengukur dan mengungkap objek atall proses

dalam air

Bathymetry Sedimen Dasar Laut Terumbu Karang dan Vegetasi Bawah Air

Pemanfaatan sifat suara pcnama kali dan sampai saat ini paling

banyak digunakan lIntuk aplikasi bawah air adalah untuk mengukur

kedalaman laut Saar ini hampir semua kapal bermotor dilengkapi

dengan alat pemeruman (echo-sounder) unruk mernastikan kapal

tidak kandas dengan memantall seeara terus menerus jarak antara

lunas kapal dan dasar perairan Dengan berkembangnya teknik

pernrosesan sinyal energi suara yang dipanearkan kembali dapat

dianalisis untuk mengetahlli karakreristik sedimen dasar laut

Dernikian pula dengan terumbll karang dan vegetasi bawah air yang

melekat aeau bagian dari dasar laut dapat dikuantifikasi

1

Kontur Dasar Laut

Berdasarkan estimasi tahun 2000 (National Academy of Science

2(03) sekitar 99 dasar laut belum tereksplorasi InStrumen akustik

untuk eksplorasi dasar laut ini adalah alat perneruman (echosolmder)

Alar ini merekam waktu tunda antara waktu pemancaran gelombang

suara dengan wakw penerirnaan pantulan gelombang suara dari

dasar laut yang diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan perambatan gelornbang suara dalam

air dapat dihitung kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

tersebut

Walaupun secara prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

sederhana namun dalam praktiknya ridak demikian Pancaran

gelombang suara yang mengenai dasar perairan dari alar pemeruman

benransduser tunggal akan mengenai permukaan dasar laur yang

cukup luas Untuk dasar laut yang berkonrur kasar atau tidak

rata hal ini dapat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

pengukuran wakru tunda karena hanya pantulan yang kembali

pertama kali yang digunakan dalam perhitungan kedalaman t ntuk

mengatasi masalah ini luas permukaan dasar laut yang dikenai

gelombang suara mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnya

dengan menggunakan unraian rransduser penerima (hydrophone

army) yang dapat mel11usatkan berkas energi suara yang diterima atau

meningkatkan kepekaan penerimaan pada arah tertentu Selanjurnya

jika pad a masing-masing elemen dari untaian rransduser penerima

ini dibuar dapat merekam sendiri-sendiri pantulan gelombang

yang diterima pola kepekaan untaian rransduser penerima dapat

diubah secara mudah dengan mengganti parameter pengolahan

data yang direkam Dengan kara lain unraian transduser penerima

dapat diarahkan untuk mengamati sudut datang dad berbagai

1101

arah T eknik inilal

Multi Beam Echo 5 instrumen survei b dalam suam surve

dihasilkan peta 3-d

perairan Umuk m

frekuensi gelombal

kedalaman hingga

rendah yakni 12 k

dari 200 meter) digl

adalah sekitar O5q

dangkal dan desime

lam dan gunung ba

Jaya VIII ditunjukk

Pemetaan Gunung

Gambar 31 Come bawah

kapal

ill Laut

middotimasi tahun 2000 (National Academy of Science

)llIo dasar lam belum tereksplorasi Instrumen akustik

i dasar laut ini adalah alat pemeruman (echosounder)

1 waktu runda anrara waktu pemancaran gelombang

rakru penerimaan panrulan gelombang suara dari

diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

kecepatan perambatan gelombang suara dalam

lIlg kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

a prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

un dabl1 praktiknya tidak demikian Pancaran

I yang mengenai dasar perairan dari alat pemeruman

mggal akan mengenai permukaan dasar lam yang

tuk dasar lam yang berkonrur kasar atau tidak

Jat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

kru tunda karena hanya pantulan yang kembali

g digunakan dalam perhirungan kedalaman Untuk

lah ini luas permukaan dasar lam yang dikenai

a mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnva

nakan untaian rransduser penerima (hydrophozf

memusatkan berkas energi suara yang diterima atau

pekaan penerimaan pada arah tertenru Selanjutnya

~-masing elemen dari untaian transdllser penerima

t merekam sendiri-sendiri pantlilan gelombang

lOla kepekaan untaian transdllser penerima dapat

mdah dengan mengganti parameter pengolahan

n Dengan kata lain untaian transduser penerima

untuk mengamati sudut duang dari berbagai

110 I

arah Teknik inilah yang kini digunakan pad a instrumen akustik

Multi Beam Echo Sounder (MBES) yang merupakan state ~fthetm

instrumen survei batl~metly (Kongsberg 2008) Sebagai i1l1suasi

dalam suatu survei bathymetry dengan bantuan MBES dapar

dihasilkan peta 3-dimensi dengan lebar sapuan 5-8 kali kedalaman

perairan lintuk meniangkau berbagai kedalaman laut digunakan

frekuensi gelombang suara yang berbeda-beda misalnya llnruk

kedalaman hingga 11000 meter digunakan frekllensi yang relarif

rendah yakni 12 kHz sedangkan llntuk perairan dangkal (kurang

dari 200 meter) digunakan 100-500 kHz Akurasi dari pengukuran

adalah sekitar 05ltYo atau dalam kisaran senti meter llntuk laut

dangkal dan desimeter untllk laut dalam Contoh hasil konrur dasar

laut dan gun ling bawah laut dari survei dengan bpal riset Baruna

Jaya VIII ditllnjllkkan pad a Gambar 31

Pemetaan Gunung Bawah Laut

SUl1lhll RV Harulla bygt

Gambar 31 Contoh hasil survei kontllr dasar dan pemeraan gunung

bawah air dengan MBES Survei dilakukan dengan

kapal riset Baruna lara VIII

I

Identifikasi dan Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

Identifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut sangat penting tidak

hanya untuk keperluan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

karena adanya asosiasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

hidup di lingkungan dasar laut seperti udang kepiting kerangshy

kerangan dan berbagai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

suara yang dipancarkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

laut sebagian energi gelombang suara tersebut dipantulkan atau

dihamburbalikkan Besarnya intensitas panrulan suara dari dasar

laut umumnya tergantung pada sudut datang gelombang suara

tingkat kekerasan (hardness) tingkat kekasaran (roughness) dasar laut

komposisi sedimen dasar laut dan frekuensi suara yang digunakan

-4000

-3700 x -3400iii

~ -3100of

c 2800 ~ J -2500 = o

-2200~ til xu

x- -1900 u til cc -1600 B

-1300 lt)

-1000

Lumpur Lumpur Pasir Pasir

berpasir berlumpur

Gambar 32 Nilai kekuatan ham bur balik akustik pada tipe

substrat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir dan lumpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 (persegi em pat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et al 2009 (x) Pujiyati 2009 dan (0) Manik et al

2006

1121

Akhir-akhir ini

teknologi akusti

sumberdaya laut

diperlukan peta

dan klasifikasi sec

balik akllstik

kompilasi hasil r mengukuhkan b

sebagai salah sat

sedimen dasar la

Pengelompo Pertumbuha

Indonesia meruf

hayati tertinggi

km 2bull Dengan I

teknik pemama

cara iden tifikasi

pertumbuhan t

yang sarna denE

dikembangkan

dan klasifikasi t

oi Indonesia

dan klasifikasi

disadari masih

kompleksitas d

ada Sejauh ini

dan gema kedu

bemllk pertum

I

x

q

1 Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

sifikasi sedimen dasar laut sangar penting tidak

luan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

iasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

III daigtar laut seperti udang kepiring kerangshy

)agai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

lrkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

gi gelombang suara rersebut dipantulkan atau

Besarnya intensiras panmlan suara dari dasar

~antung pada sudm darang gelombang Sllara

aldneSJ) tingkat kekasaran (rougmess) dasar laut

dasar lam dan frekuensi suara yang digunakan

o

8 x

o

lumpur lumpur Pasir Pasir berpasir berlumpur

kekuatan ham bur balik akustik pada ripe rat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir

umpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 gi empat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et

109 (x) Pujiyati 2009 dan (0) 1anik et al

Akhir-akhir ini salah satu pemicu perkembangan dan aplikasi

teknologi akusrik adalah adanya kebutuhan untuk pengelolaan

sumberdaya lam berbasis ekosistem (Anderson et al 2008) di mana

diperlukan pera klasifikasi sedimen dasar laut Upaya identifikasi

dan klasifikasi sedimen dasar laut dengan memetakan energi hambur

balik akusrik telah dilakukan oleh beberapa peneliti Indonesia dan

kompilasi hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 32 Hasil ini

mengllkuhkan bahwa teknologi akustik sangat potensial dijadikan

sebagai salah sam instrumen baku untuk identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut

Pengelompokan Bentuk Pertumbuhan Terumbu Karang

Indonesia merupakan pusat terumbu karangduniadengan keragaman

hayati tertinggi Llias terumbll karang diperkirakan sekitar 7500

km~ Dengan luasan dan keragaman tersebllt maka diperlukan

reknik pemanrauan yang cepat konsisten dan efektif Salah saw

cara identifikasi rerumbu karang yaitu melalui pengenalan bentuk

pertumbuhan rerumbu karang (iiftf0rm) Berdasarkan algoritma

yang sama dengan identifikasi dan klasifikasi das~u perairan mulai

dikembangkan pula aplikasi teknologi akustik unruk idenrifikasi

dan klasifikasi terumbu karang (Gleason et al 2008)

Di Indonesia pemanfaatan reknologi akusrik untuk identifikasi

dan klasifikasi rerumbu karang mulai berkembang walaupun

disadari masih diperlukan riser-riset yang lebih intensif mengingat

kompleksitas dan keragaman yang tinggi dari rerumbu karang yang

ada Sejauh ini dengan memetakan intensitas gema pertama (E I)

dan gema kedua (E2) dapat dilihat secara akusrik sebaran beberapa

bentuk pertumbuhan rerumbu karang yang berbeda-beda tersebut

13

(Gambar 33) Klasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini temu

dapar dikuamifikasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

seperti clustering ana~ysis principal component analysiJ dan lainshy

lain

Deteksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Habitat dan vegetasi bawah air berperan penting dalam menentukan

produktivitas suatu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

water) Vegetasi bawah air menjadi salah saru sumber pangan dan

merupakan ternpat rnemijah biota Iaut Oleh karena iru akurasi

dan kecerrnatan yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

bawah air sangat penting dilakukan

Lamun (seagrrzss) merupakan salah saru vegerasi bawah air hidup di

sedirnen dasar laut dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

Padang lamun mampu rnengurangi pergerakan air dan menyokong

penyimpanan parrikel tersuspensL baik yang hidup maupun yang

mati dan secara tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

pesisir Walaupun produksi primer lamun banya 1 dad total

ptoduksi primer di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

12 total karbon yang ada di lam u11tuk disimpan dalam sedimen

Peran penting padang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

rerus dijaga dengan memantau secara teramr perkembangannya

Tekanan terhadap wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

dengan adanya pembangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

menyebabkan luas padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

mengalami pengurangan sekirar 2 per tahun (Deswati et al

2009)

1141

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

I

I pengukuran kedalaman lam (bathymetry) identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut pemetaan terumbu karang dan vegetasi bawah

air pemantauan migrasi vertikal plankton identifikasi jenis kawanan

ikan estimasi densitas dan biomassa stok ikan pengukuran arus

tinggi paras laut dan estimasi spektrum gelombang permukaan

Aplikasi teknologi akusrik rersebut akan diuraikan lebih rinci

pada bagian selanjutnya dari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

diuraikan dalam tulisan ini antara lain adalah pencitraan bawah air

dengan side scan sonar (Hayes dan Gough 2(04) Aplikasi teknologi

side scan sonar digunakan u11tuk mencari ranjau dalam operasi

militer khususnya dalam perang bawah air Adapun unruk aplikasi

sipil (nonmiliter) antara lain pencarian bangkai kapal tenggelam

arkeologi bawah air pemantauan pipa bawah air penemuan kotak

hitam dan survei dasar laut yang luas seperti paparan benua

Perkembangan terkini dari teknologi side sam JOnar adalah teknologi

synthetic aperture orutr yang mernanfaatkan teknik synthetic array

sehingga ketajaman (resolusi) pencirraan dapat meningkat secara

nyata (Makris 201])

Teknologi akustik juga digunakan unruk penentuan posisi dan

navigasi bagi wahana bawah air seperti bpal selam autonomous

underwmer vehicle (AUV) dan bagi penyelam Posisi ditentllkan

dengan mengacll pada stasiun basis yang memancarkan pulsa akustik

(ping) di mana pulsa ini mengaktifkan transponder dan setelah

beberapa saat akan merepons dengan ping lainnya biasanya dengan

frekuensi yang berbeda yang kemudian diterima di stasiun basis

Jarak antara stasiun basis ke transponder dapat ditentukan dengan

selisih waktu pemancaran dan penerimaan dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan suara dalam air Apabila transponder

ditempatkan pada dua atau lebih posisi maka posisi dalam ruang

3-dimensi dapat ditentukan dengan metode triangulasi T entunya

141

semakin banyak rranspond

yang diperoJeh Perkemba

anrara lain meliputi pemar

inregrasi CPS dan sis(em

jumlah transponder yang (

Diketahui bahwa suara m

dan dad kombinasi pengar

suara dalam air sehingg

walJeguide) Saluran suar

kapat selam paus dan mal

jarak jauh ribuan kilomet

Selain i[U sifat Sllara ini

antarperalatan observasi la

keperluan deteksi dini (SUI

pasang di dasar perairan

meter dengan pelampung

suara bawah air tdah bcrke

tertinggi dapat mencapai ~

Pemindaian (scanning) sui

merupakan salah sam penl

akllstik dalam ruang lingl

diketahlli kecepatan per

suhu semakin tinggi sut

dcmikian sebaliknya Oer

wakru perambaran suara (

iru berarti terjadi perub

perambatan suara tcrsebu

A ke posisi B misalnya til

sepanjang lintasan suara (

biasanya Sebaliknya apal

r

t (batl~ymetry) identifikasi dan klasifikasi

aan terumbu karang dan vegetasi bawah

rikal planktOn identifikasi jenis kawanan

1 biomassa stok ikan pengukuran arus

masi spektrum gelombang permukaan

k tersebut akan diuraikan lebih rinci

ari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

antara lain adalah peneitraan bawah air

ves dan Gough 2004) Aplikasi teknologi

i untuk meneari ranjau dalam operasi

)erang bawah air Adapun unruk aplikasi

ain penearian bangkai kapal renggelam

ntauan pipa bawah air penemuan kotak

laut yang Iuas seperti paparan benua

teknologi side SCtln sonar adalah teknologi

ng memanfaarkan teknik jynthetic army

usi) peneitraan dapat meningkat seeara

igunakan unmk penentuan posisi dan

ah air seperti kapal selam autonomous

dan bagi penyelam Posisi direntllkan

un basis yang memanearkan pulsa akllstik

mengaktifkan transponder dan serelah

ns dengan ping lainnya biasanya dengan

mg kemlldian diterima di stasiun basis

e transponder dapat ditentukan dengan

Ian penerimaan dengan mengerahui atal

suara daJam air Apabila transponder

u lebih posisi maka posisi dalam ruang

n dengan metode tdangulasi T entunya

141

semakin banyak rransponder yang digunakan semakin akurat posisi

yang diperoleh Perkembangan terkini penenruan posisi bawah air

anrara lain meliputi pemanfaatan Long Base Une System (LBL) serra

inregrasi GPS dan sistem navigasi inersia untuk meminimalkan

jumlah transponder yang digunakan (Larsen 2000)

Diketahui bahwa suara merambat sangat baik dalam medium air

dan dari kombinasi pengaruh suhu dan tekanan terhadap keeepatan

suara dalam air sehingga membenruk saluran suara (acoustic

waveguide) Saluran suara ini dimanfaatkan dengan baik oleh

kapal selam pallS dan mamalia lam lainnya untuk berkomunikasi

jarak jauh ribuan kilometer dengan efektif (Abileah et at 1996)

Selain itu sif~lt suara ini dapat dimanfaatkan dalam komunikasi

antarperalatan observasi laut (modem bawah air) misalnya unruk

keperluan deteksi dini tsunami yakni an tara seismometer yang di

pasang di dasar perairan pad a kedalaman ratusan bahkan ribuan

meter dengan pelampllng permukaan alau sebaliknya Modem

suara bawah air telah berkembang baik dengan Jaju pengiriman data

tertinggi dapat meneapai 38400 baud (LinkQuest 2011)

Pemindaian (scmming) suhu lam dengan teknik romografi akustik

merupakan salah saw pengernbangan dan aplikasi terkini teknologi

akustik dalam ruang lingkup kajian berskala global Sepeni yang

diketahui kecepatan perambatan Sllara merupakan fungsi dari

suhu semakin tinggi suhu semakin eepat suara merambat dan

demikian sebaliknya Dengan demikian apabila terjadi perubahan

waktu perambatan suara dari sam tempat ke tempat lainnya maka

itu berarti terjadi perubahan suhu rata-rata sepanjang lintasan

perambatan suara tersebur Jika suara yang dipancarkan dad posisi

A ke posisi B misalnya tiba lebih cepat dari biasanya suhu rata-rata

sepanjang lintasan suara dari A ke B tersebut Jebih hangat daripada

biasanya Sebaliknya apabila suara yang di panearkan tersebur tibanYJ

lebih lambat dari biasanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

suara tersebut lebih dingin dari biasanya Dengan demikian apabila

digunakan beberapa pemancar dan penerima suara yang berjarak

jauh maka volume Iingkungan laut yang dilintasi gdombang suara

dapat dipindai teknik romografi (Munk Worcester dan Wunsch

1995) Hubungan antara kecepatan suara dan suhu ini tdah

dimanfaatkan untuk mengukur suhu tubuh laut pada skala besar

dalam program ATOe (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

selama satu dekacle 1996~2006 di perairan Timur Laut Samudera

Pasifik (Dushaw et ttl 2009)

Persamaan Sonar

Suara terbentuk dad gerakan molekul suatu bahan e1astik Oleh

karena bahan tersebut elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

suara akan memicu gerak partikd di dekatnya Gerak partikel sejajar

dengan arah perambatan ketika di dalam medium air Kemudian

karena air bersifat kompresibel gerak ini menyebabkan perubahan

tekanan yang dapat dideteksi oleh hidrofon yang peb rerhadap

rekanan Tekanan gelombang suara ini berhubungan dengan

keceparan partikel flu ida

Gelombang suara yang merambat dalam air membawa energi

mekanik dalam bentuk energi kinetik dari partikel yang sedang

bergerak ditambah dengan energi potensial yang ada dalam

medium elastik Dalam perambatan gelombang suara sejumlah

energi per detik akan mengalir melewati satuan luasan terrentu

yang tegak lurus dengan arah perambaran Jumlah energi per detik

yang melintasi satuan luasan tertentu disebut sebagai intensitas

gelombang Umumnya satuan intensitas suara dinyatakan dalam

dB (desibel)

16 1

Secara sederhan

melibatkan 3 kc

Interaksi antara k

suaw persamaan

1983 Waite 20e

parameter-param

dibangun berdas

dari sinyal yang

bagian dari yan

tergantung fungsi

operator sonar ka

karena suara-sua

selam sehingga ti

mamalia at au bio

yang diinginkan

dan pengukuran

probabilistik

Seperti dinyatak

parameter-param

medium adalah

10ssfTL) aras reVI

atau lingkungan

adalah kekuatan

(target source levI

sumber yang m

swa-derau (selfr

directivity index

Persamaan sona

dan sonar aktif

menghasilkan s

r

asanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

iingin dari biasanya Dengan demikian apabila

pemancar dan penerima suara yang berjarak

ingkungan laut yang dilintasi gelombang suara

ik tomografi (Munk Worcester dan Vunsch

anrara kecepatan suara dan suhu ini telah

mengukllr suhu tubuh laut pada skala besar

DC (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

) 996-2006 di perairan Timur Laut Samudera

d 2009)

Persamaan Sonar

i gerakan molekul suattl bahan elastik Oleh

t elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

erak partikel di dekatnya Gerak partikel sejajar

latan ketika di daJam medium air Kemudian

)mpresibel gerak ini menyebabkan perubahan

didereksi oleh hidrofon yang peka rerhadap

gelombang suara ini berhubungan dengan

lida

ang merambar dalam aIr membawa energi

ruk energi kinetik dari partikel yang sedang

dengan energi porensial yang ada dalam

lam perambatan gelombang suara sejumJab

III mengalir melewari saruan luasan rertenru

gan arah perambatan Jumlab energi per derik

111 luasan tertentu disebut sebagai intensitas

Iya satuan intensitas suara dinyarakan dalam

16 1

Secara sederbana sistem deteksi dan pengukuran bawah air

melibatkan 3 komponen yakni medium target dan peralatan

Interaksi amara komponen-komponen ini dapar dirumuskan dalam

suatu persamaan yang dikenal sebagai persamaan sonar (Urick

1983 Waite 2005) di mana masing-masing komponen memiliki

parameter-parameter sendiri (parameter sonar) Persamaan sonar

dibangun berdasarkan kesamaan atau keseimbangan antara bagian

dari sinyaJ yang direrima yang diinginkan (disebur sinyal) dan

bagian dad yang tidak diinginkan (disebur derau arau noise)

tergantung fungsi sonar tertentu yang diterapkan Maksudnya bagi

operator sonar kapal selam SLlara pallS atau lobster merupakan derau

karen a suara-Sllara ini dapat mengacaukan sistem deteksi kapal

selal11 sehingga tidak diinginkan Sementara bagi peneliti perilakll

mamalia atall biota laue seperti Sllara pallS atau lobster adalah suara

yang diinginkan (sinyal) bukan derau Dalam praktiknya dereksi

dan pengukuran bawah air cllkup kompleks rumit dan bersifat

probabilisrik

Seperti dinyatakan di atas persamaan sonar dibenruk dad interaksi

parameter-parameter sonar Parameter sonar untllk komponen

medium adalah kehilangan perambatan energi suara (tmnsmission

10ssITL) aras reverberasi (reverberation lelielRL) dan aras derau laear

atlt111 lingkllngan (ambient-noise leJeIINL) untuk komponen target

adalab kekllatan target (target strengthlTS) dan aras sumber suara

(trzrget source lellelSL) dan unruk komponen perala tan adalah aras

sumber yang mel11ancarkan suara (projector source lellelSL ) aras - p

swa-derau (self-noise leleIINL) indeks kearahan penerima (receilling

directivity indexDI) dan am bang deteksi (detection thresholdDO

Persamaan sonar dapat dikdompokkan menjadi dua sonar pasif

dan sonar aktif Pada sistem sonar pasif target iru sendiri yang

l11enghasilkan sinyal yang dideteksi (misalnya Sllara Illmba-lumba

171

paus atau lobster) dan parameter 5L dalam hal ini adalah aras dari yang

derau yang dipancarkan oleh objek Oalam sistem pasif parameter Lint

kekuatan target menjadi tidak relevan dan parameter kehilangan linta

perambatan suara hanya berlaku saru arah (dari sumber ke penerima) semt

ketimbang dua arah sehingga persamaan sonarnya adalah 5L - 1L terha

== NL - 01 + O1~ di mana 01 adalah am bang deteksi unruk suatl

derau dapa

padaPada sistem sonar aktif instrumen akustik memancarkan gelombang stokaaeau pulsa suara Apabila mengenai target maka suara tersebur akan dengdipantulkan atau dihamburbalikkan dan diterima oleh instrumen suaraakustik Unruk kasus monostatik di mana posisi sumber suara dan dari Fpenerima suara terletak pada posisi yang sama gelombang sLlara kema yang berasal dari target dikembalikan tepat ke arah posisi sumber dalarr suara persamaan sonarnya adalah 5L 2 TL + TS == NL - 01 + OT

Sementara untuk kasus bistatik arah perambatan gelombang suara

(ke dan dari target) umumnya tidak sama Kemudian apabila suara Ba latar belakang bubn derau melainkan reverberasi maka persamaan

sonar perlu dimodifikasi Suku NL - OJ perlu diganti dengan

aras reverberasi RL yang diamati pada penerima suara (hidrofon) Perm

sehingga persamaan sonarnya menjadi SL - 2 TL + TS RL + bany

OT Contoh sistem sonar aktif adalah deteksi ikankawanan ibn kedal

plankton arah dan kecepatan arus tinggi muka air atau spektrum deng

gelombang permukaan tidal

luna Dalam praktiknya ada keterbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

pempersamaan sonar Misalnya untuk sistem sonar yang menggunakan

dian pulsa pendek diperlukan parameter tambahan yakni durasi gema

Oen Faktor pembatas lain adalah yang berasal dari sifat alami medium di

melt mana sonar terseburdioperasikan Laut adalah medium yang bergerak

----~~~=---=-~~~--------------------shy

parameter 51 dalam hal ini adalah aras dari

J oleh objek Dalam sistem pasi( parameter

di tidak relevan dan parameter kehilangan

1 berlaku sam arah (dad sumber ke penerima)

hingga persamaan sonamya adalah SL - TL

i mana DTN adalah ambang deteksi untuk

instrumen akustik memancarkan gelombang kla mengpnu target rna a suara tersebut akan

mburbalikkan dan direrima oleh instrumen

nonostatik di mana posisi sumber suara dan

k pad a posisi yang 5ama gelombang suara

r dikembalikan tepat ke arah posisi sumber

nya adalah SL 2 TL + TS = NL DI + DT

bistatik arah perambatan gelombang suara

lumnya tidak sama Kemudian apabila suara

erau melainkan reverberasi maka persamaan

asi Suku NL Dl perltl diganti dengan

19 diamati pad a penerima suara (hidrofon)

namya menjadi SL 2 TL + TS = RL +

nar aktif adalah deteksi ikankawanan ikan

epatan arus tinggi muka air atau spektrum

ltererbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

nya untuk sistem sonar yang menggunakan

an parameter tarnbahan yakni durasi gerna

lalah yang berasal dad sifat alarni medium di

Jerasikan Laut adalah mediurn yang bergerak

18 1

yang berisi berbagai ketidakseragaman objek yang dikandungnya

Linrasan perambatan gelombang suara yang terjadi Jebih merupakan

Iintasan ganda (multi-path) bukan lintasan tunggal Akibat dari

semua ini banyak parameter sonar berflukruasi seeara tidak terarur

terhadap wakru Adanya flllktuasi ini membuat penyelesaian dari

suatu persamaan sonar pada dasarnya adalah perkiraan terbaik yang

dapat diharapkan berdasarkan rata-rata wakru Dengan demikian

pad a dasarnya persoalan yang dihadapi merupakan persoalan

srokastik bukan dererrninisrik Walaupun demikian diharapkan

dengan sernakin baiknya pemahaman dan pengetahuan ten rang

suara bawah air serra flukruasinya akan dapat meningkatkan akurasi

dari prediksi persamaan sonar yang berarti semakin meningkatnya

kemampuan untuk mengukur dan mengungkap objek atall proses

dalam air

Bathymetry Sedimen Dasar Laut Terumbu Karang dan Vegetasi Bawah Air

Pemanfaatan sifat suara pcnama kali dan sampai saat ini paling

banyak digunakan lIntuk aplikasi bawah air adalah untuk mengukur

kedalaman laut Saar ini hampir semua kapal bermotor dilengkapi

dengan alat pemeruman (echo-sounder) unruk mernastikan kapal

tidak kandas dengan memantall seeara terus menerus jarak antara

lunas kapal dan dasar perairan Dengan berkembangnya teknik

pernrosesan sinyal energi suara yang dipanearkan kembali dapat

dianalisis untuk mengetahlli karakreristik sedimen dasar laut

Dernikian pula dengan terumbll karang dan vegetasi bawah air yang

melekat aeau bagian dari dasar laut dapat dikuantifikasi

1

Kontur Dasar Laut

Berdasarkan estimasi tahun 2000 (National Academy of Science

2(03) sekitar 99 dasar laut belum tereksplorasi InStrumen akustik

untuk eksplorasi dasar laut ini adalah alat perneruman (echosolmder)

Alar ini merekam waktu tunda antara waktu pemancaran gelombang

suara dengan wakw penerirnaan pantulan gelombang suara dari

dasar laut yang diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan perambatan gelornbang suara dalam

air dapat dihitung kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

tersebut

Walaupun secara prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

sederhana namun dalam praktiknya ridak demikian Pancaran

gelombang suara yang mengenai dasar perairan dari alar pemeruman

benransduser tunggal akan mengenai permukaan dasar laur yang

cukup luas Untuk dasar laut yang berkonrur kasar atau tidak

rata hal ini dapat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

pengukuran wakru tunda karena hanya pantulan yang kembali

pertama kali yang digunakan dalam perhitungan kedalaman t ntuk

mengatasi masalah ini luas permukaan dasar laut yang dikenai

gelombang suara mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnya

dengan menggunakan unraian rransduser penerima (hydrophone

army) yang dapat mel11usatkan berkas energi suara yang diterima atau

meningkatkan kepekaan penerimaan pada arah tertentu Selanjurnya

jika pad a masing-masing elemen dari untaian rransduser penerima

ini dibuar dapat merekam sendiri-sendiri pantulan gelombang

yang diterima pola kepekaan untaian rransduser penerima dapat

diubah secara mudah dengan mengganti parameter pengolahan

data yang direkam Dengan kara lain unraian transduser penerima

dapat diarahkan untuk mengamati sudut datang dad berbagai

1101

arah T eknik inilal

Multi Beam Echo 5 instrumen survei b dalam suam surve

dihasilkan peta 3-d

perairan Umuk m

frekuensi gelombal

kedalaman hingga

rendah yakni 12 k

dari 200 meter) digl

adalah sekitar O5q

dangkal dan desime

lam dan gunung ba

Jaya VIII ditunjukk

Pemetaan Gunung

Gambar 31 Come bawah

kapal

ill Laut

middotimasi tahun 2000 (National Academy of Science

)llIo dasar lam belum tereksplorasi Instrumen akustik

i dasar laut ini adalah alat pemeruman (echosounder)

1 waktu runda anrara waktu pemancaran gelombang

rakru penerimaan panrulan gelombang suara dari

diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

kecepatan perambatan gelombang suara dalam

lIlg kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

a prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

un dabl1 praktiknya tidak demikian Pancaran

I yang mengenai dasar perairan dari alat pemeruman

mggal akan mengenai permukaan dasar lam yang

tuk dasar lam yang berkonrur kasar atau tidak

Jat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

kru tunda karena hanya pantulan yang kembali

g digunakan dalam perhirungan kedalaman Untuk

lah ini luas permukaan dasar lam yang dikenai

a mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnva

nakan untaian rransduser penerima (hydrophozf

memusatkan berkas energi suara yang diterima atau

pekaan penerimaan pada arah tertenru Selanjutnya

~-masing elemen dari untaian transdllser penerima

t merekam sendiri-sendiri pantlilan gelombang

lOla kepekaan untaian transdllser penerima dapat

mdah dengan mengganti parameter pengolahan

n Dengan kata lain untaian transduser penerima

untuk mengamati sudut duang dari berbagai

110 I

arah Teknik inilah yang kini digunakan pad a instrumen akustik

Multi Beam Echo Sounder (MBES) yang merupakan state ~fthetm

instrumen survei batl~metly (Kongsberg 2008) Sebagai i1l1suasi

dalam suatu survei bathymetry dengan bantuan MBES dapar

dihasilkan peta 3-dimensi dengan lebar sapuan 5-8 kali kedalaman

perairan lintuk meniangkau berbagai kedalaman laut digunakan

frekuensi gelombang suara yang berbeda-beda misalnya llnruk

kedalaman hingga 11000 meter digunakan frekllensi yang relarif

rendah yakni 12 kHz sedangkan llntuk perairan dangkal (kurang

dari 200 meter) digunakan 100-500 kHz Akurasi dari pengukuran

adalah sekitar 05ltYo atau dalam kisaran senti meter llntuk laut

dangkal dan desimeter untllk laut dalam Contoh hasil konrur dasar

laut dan gun ling bawah laut dari survei dengan bpal riset Baruna

Jaya VIII ditllnjllkkan pad a Gambar 31

Pemetaan Gunung Bawah Laut

SUl1lhll RV Harulla bygt

Gambar 31 Contoh hasil survei kontllr dasar dan pemeraan gunung

bawah air dengan MBES Survei dilakukan dengan

kapal riset Baruna lara VIII

I

Identifikasi dan Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

Identifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut sangat penting tidak

hanya untuk keperluan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

karena adanya asosiasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

hidup di lingkungan dasar laut seperti udang kepiting kerangshy

kerangan dan berbagai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

suara yang dipancarkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

laut sebagian energi gelombang suara tersebut dipantulkan atau

dihamburbalikkan Besarnya intensitas panrulan suara dari dasar

laut umumnya tergantung pada sudut datang gelombang suara

tingkat kekerasan (hardness) tingkat kekasaran (roughness) dasar laut

komposisi sedimen dasar laut dan frekuensi suara yang digunakan

-4000

-3700 x -3400iii

~ -3100of

c 2800 ~ J -2500 = o

-2200~ til xu

x- -1900 u til cc -1600 B

-1300 lt)

-1000

Lumpur Lumpur Pasir Pasir

berpasir berlumpur

Gambar 32 Nilai kekuatan ham bur balik akustik pada tipe

substrat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir dan lumpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 (persegi em pat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et al 2009 (x) Pujiyati 2009 dan (0) Manik et al

2006

1121

Akhir-akhir ini

teknologi akusti

sumberdaya laut

diperlukan peta

dan klasifikasi sec

balik akllstik

kompilasi hasil r mengukuhkan b

sebagai salah sat

sedimen dasar la

Pengelompo Pertumbuha

Indonesia meruf

hayati tertinggi

km 2bull Dengan I

teknik pemama

cara iden tifikasi

pertumbuhan t

yang sarna denE

dikembangkan

dan klasifikasi t

oi Indonesia

dan klasifikasi

disadari masih

kompleksitas d

ada Sejauh ini

dan gema kedu

bemllk pertum

I

x

q

1 Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

sifikasi sedimen dasar laut sangar penting tidak

luan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

iasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

III daigtar laut seperti udang kepiring kerangshy

)agai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

lrkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

gi gelombang suara rersebut dipantulkan atau

Besarnya intensiras panmlan suara dari dasar

~antung pada sudm darang gelombang Sllara

aldneSJ) tingkat kekasaran (rougmess) dasar laut

dasar lam dan frekuensi suara yang digunakan

o

8 x

o

lumpur lumpur Pasir Pasir berpasir berlumpur

kekuatan ham bur balik akustik pada ripe rat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir

umpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 gi empat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et

109 (x) Pujiyati 2009 dan (0) 1anik et al

Akhir-akhir ini salah satu pemicu perkembangan dan aplikasi

teknologi akusrik adalah adanya kebutuhan untuk pengelolaan

sumberdaya lam berbasis ekosistem (Anderson et al 2008) di mana

diperlukan pera klasifikasi sedimen dasar laut Upaya identifikasi

dan klasifikasi sedimen dasar laut dengan memetakan energi hambur

balik akusrik telah dilakukan oleh beberapa peneliti Indonesia dan

kompilasi hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 32 Hasil ini

mengllkuhkan bahwa teknologi akustik sangat potensial dijadikan

sebagai salah sam instrumen baku untuk identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut

Pengelompokan Bentuk Pertumbuhan Terumbu Karang

Indonesia merupakan pusat terumbu karangduniadengan keragaman

hayati tertinggi Llias terumbll karang diperkirakan sekitar 7500

km~ Dengan luasan dan keragaman tersebllt maka diperlukan

reknik pemanrauan yang cepat konsisten dan efektif Salah saw

cara identifikasi rerumbu karang yaitu melalui pengenalan bentuk

pertumbuhan rerumbu karang (iiftf0rm) Berdasarkan algoritma

yang sama dengan identifikasi dan klasifikasi das~u perairan mulai

dikembangkan pula aplikasi teknologi akustik unruk idenrifikasi

dan klasifikasi terumbu karang (Gleason et al 2008)

Di Indonesia pemanfaatan reknologi akusrik untuk identifikasi

dan klasifikasi rerumbu karang mulai berkembang walaupun

disadari masih diperlukan riser-riset yang lebih intensif mengingat

kompleksitas dan keragaman yang tinggi dari rerumbu karang yang

ada Sejauh ini dengan memetakan intensitas gema pertama (E I)

dan gema kedua (E2) dapat dilihat secara akusrik sebaran beberapa

bentuk pertumbuhan rerumbu karang yang berbeda-beda tersebut

13

(Gambar 33) Klasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini temu

dapar dikuamifikasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

seperti clustering ana~ysis principal component analysiJ dan lainshy

lain

Deteksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Habitat dan vegetasi bawah air berperan penting dalam menentukan

produktivitas suatu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

water) Vegetasi bawah air menjadi salah saru sumber pangan dan

merupakan ternpat rnemijah biota Iaut Oleh karena iru akurasi

dan kecerrnatan yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

bawah air sangat penting dilakukan

Lamun (seagrrzss) merupakan salah saru vegerasi bawah air hidup di

sedirnen dasar laut dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

Padang lamun mampu rnengurangi pergerakan air dan menyokong

penyimpanan parrikel tersuspensL baik yang hidup maupun yang

mati dan secara tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

pesisir Walaupun produksi primer lamun banya 1 dad total

ptoduksi primer di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

12 total karbon yang ada di lam u11tuk disimpan dalam sedimen

Peran penting padang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

rerus dijaga dengan memantau secara teramr perkembangannya

Tekanan terhadap wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

dengan adanya pembangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

menyebabkan luas padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

mengalami pengurangan sekirar 2 per tahun (Deswati et al

2009)

1141

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

r

t (batl~ymetry) identifikasi dan klasifikasi

aan terumbu karang dan vegetasi bawah

rikal planktOn identifikasi jenis kawanan

1 biomassa stok ikan pengukuran arus

masi spektrum gelombang permukaan

k tersebut akan diuraikan lebih rinci

ari naskah ini Aplikasi lain yang tidak

antara lain adalah peneitraan bawah air

ves dan Gough 2004) Aplikasi teknologi

i untuk meneari ranjau dalam operasi

)erang bawah air Adapun unruk aplikasi

ain penearian bangkai kapal renggelam

ntauan pipa bawah air penemuan kotak

laut yang Iuas seperti paparan benua

teknologi side SCtln sonar adalah teknologi

ng memanfaarkan teknik jynthetic army

usi) peneitraan dapat meningkat seeara

igunakan unmk penentuan posisi dan

ah air seperti kapal selam autonomous

dan bagi penyelam Posisi direntllkan

un basis yang memanearkan pulsa akllstik

mengaktifkan transponder dan serelah

ns dengan ping lainnya biasanya dengan

mg kemlldian diterima di stasiun basis

e transponder dapat ditentukan dengan

Ian penerimaan dengan mengerahui atal

suara daJam air Apabila transponder

u lebih posisi maka posisi dalam ruang

n dengan metode tdangulasi T entunya

141

semakin banyak rransponder yang digunakan semakin akurat posisi

yang diperoleh Perkembangan terkini penenruan posisi bawah air

anrara lain meliputi pemanfaatan Long Base Une System (LBL) serra

inregrasi GPS dan sistem navigasi inersia untuk meminimalkan

jumlah transponder yang digunakan (Larsen 2000)

Diketahui bahwa suara merambat sangat baik dalam medium air

dan dari kombinasi pengaruh suhu dan tekanan terhadap keeepatan

suara dalam air sehingga membenruk saluran suara (acoustic

waveguide) Saluran suara ini dimanfaatkan dengan baik oleh

kapal selam pallS dan mamalia lam lainnya untuk berkomunikasi

jarak jauh ribuan kilometer dengan efektif (Abileah et at 1996)

Selain itu sif~lt suara ini dapat dimanfaatkan dalam komunikasi

antarperalatan observasi laut (modem bawah air) misalnya unruk

keperluan deteksi dini tsunami yakni an tara seismometer yang di

pasang di dasar perairan pad a kedalaman ratusan bahkan ribuan

meter dengan pelampllng permukaan alau sebaliknya Modem

suara bawah air telah berkembang baik dengan Jaju pengiriman data

tertinggi dapat meneapai 38400 baud (LinkQuest 2011)

Pemindaian (scmming) suhu lam dengan teknik romografi akustik

merupakan salah saw pengernbangan dan aplikasi terkini teknologi

akustik dalam ruang lingkup kajian berskala global Sepeni yang

diketahui kecepatan perambatan Sllara merupakan fungsi dari

suhu semakin tinggi suhu semakin eepat suara merambat dan

demikian sebaliknya Dengan demikian apabila terjadi perubahan

waktu perambatan suara dari sam tempat ke tempat lainnya maka

itu berarti terjadi perubahan suhu rata-rata sepanjang lintasan

perambatan suara tersebur Jika suara yang dipancarkan dad posisi

A ke posisi B misalnya tiba lebih cepat dari biasanya suhu rata-rata

sepanjang lintasan suara dari A ke B tersebut Jebih hangat daripada

biasanya Sebaliknya apabila suara yang di panearkan tersebur tibanYJ

lebih lambat dari biasanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

suara tersebut lebih dingin dari biasanya Dengan demikian apabila

digunakan beberapa pemancar dan penerima suara yang berjarak

jauh maka volume Iingkungan laut yang dilintasi gdombang suara

dapat dipindai teknik romografi (Munk Worcester dan Wunsch

1995) Hubungan antara kecepatan suara dan suhu ini tdah

dimanfaatkan untuk mengukur suhu tubuh laut pada skala besar

dalam program ATOe (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

selama satu dekacle 1996~2006 di perairan Timur Laut Samudera

Pasifik (Dushaw et ttl 2009)

Persamaan Sonar

Suara terbentuk dad gerakan molekul suatu bahan e1astik Oleh

karena bahan tersebut elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

suara akan memicu gerak partikd di dekatnya Gerak partikel sejajar

dengan arah perambatan ketika di dalam medium air Kemudian

karena air bersifat kompresibel gerak ini menyebabkan perubahan

tekanan yang dapat dideteksi oleh hidrofon yang peb rerhadap

rekanan Tekanan gelombang suara ini berhubungan dengan

keceparan partikel flu ida

Gelombang suara yang merambat dalam air membawa energi

mekanik dalam bentuk energi kinetik dari partikel yang sedang

bergerak ditambah dengan energi potensial yang ada dalam

medium elastik Dalam perambatan gelombang suara sejumlah

energi per detik akan mengalir melewati satuan luasan terrentu

yang tegak lurus dengan arah perambaran Jumlah energi per detik

yang melintasi satuan luasan tertentu disebut sebagai intensitas

gelombang Umumnya satuan intensitas suara dinyatakan dalam

dB (desibel)

16 1

Secara sederhan

melibatkan 3 kc

Interaksi antara k

suaw persamaan

1983 Waite 20e

parameter-param

dibangun berdas

dari sinyal yang

bagian dari yan

tergantung fungsi

operator sonar ka

karena suara-sua

selam sehingga ti

mamalia at au bio

yang diinginkan

dan pengukuran

probabilistik

Seperti dinyatak

parameter-param

medium adalah

10ssfTL) aras reVI

atau lingkungan

adalah kekuatan

(target source levI

sumber yang m

swa-derau (selfr

directivity index

Persamaan sona

dan sonar aktif

menghasilkan s

r

asanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

iingin dari biasanya Dengan demikian apabila

pemancar dan penerima suara yang berjarak

ingkungan laut yang dilintasi gelombang suara

ik tomografi (Munk Worcester dan Vunsch

anrara kecepatan suara dan suhu ini telah

mengukllr suhu tubuh laut pada skala besar

DC (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

) 996-2006 di perairan Timur Laut Samudera

d 2009)

Persamaan Sonar

i gerakan molekul suattl bahan elastik Oleh

t elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

erak partikel di dekatnya Gerak partikel sejajar

latan ketika di daJam medium air Kemudian

)mpresibel gerak ini menyebabkan perubahan

didereksi oleh hidrofon yang peka rerhadap

gelombang suara ini berhubungan dengan

lida

ang merambar dalam aIr membawa energi

ruk energi kinetik dari partikel yang sedang

dengan energi porensial yang ada dalam

lam perambatan gelombang suara sejumJab

III mengalir melewari saruan luasan rertenru

gan arah perambatan Jumlab energi per derik

111 luasan tertentu disebut sebagai intensitas

Iya satuan intensitas suara dinyarakan dalam

16 1

Secara sederbana sistem deteksi dan pengukuran bawah air

melibatkan 3 komponen yakni medium target dan peralatan

Interaksi amara komponen-komponen ini dapar dirumuskan dalam

suatu persamaan yang dikenal sebagai persamaan sonar (Urick

1983 Waite 2005) di mana masing-masing komponen memiliki

parameter-parameter sendiri (parameter sonar) Persamaan sonar

dibangun berdasarkan kesamaan atau keseimbangan antara bagian

dari sinyaJ yang direrima yang diinginkan (disebur sinyal) dan

bagian dad yang tidak diinginkan (disebur derau arau noise)

tergantung fungsi sonar tertentu yang diterapkan Maksudnya bagi

operator sonar kapal selam SLlara pallS atau lobster merupakan derau

karen a suara-Sllara ini dapat mengacaukan sistem deteksi kapal

selal11 sehingga tidak diinginkan Sementara bagi peneliti perilakll

mamalia atall biota laue seperti Sllara pallS atau lobster adalah suara

yang diinginkan (sinyal) bukan derau Dalam praktiknya dereksi

dan pengukuran bawah air cllkup kompleks rumit dan bersifat

probabilisrik

Seperti dinyatakan di atas persamaan sonar dibenruk dad interaksi

parameter-parameter sonar Parameter sonar untllk komponen

medium adalah kehilangan perambatan energi suara (tmnsmission

10ssITL) aras reverberasi (reverberation lelielRL) dan aras derau laear

atlt111 lingkllngan (ambient-noise leJeIINL) untuk komponen target

adalab kekllatan target (target strengthlTS) dan aras sumber suara

(trzrget source lellelSL) dan unruk komponen perala tan adalah aras

sumber yang mel11ancarkan suara (projector source lellelSL ) aras - p

swa-derau (self-noise leleIINL) indeks kearahan penerima (receilling

directivity indexDI) dan am bang deteksi (detection thresholdDO

Persamaan sonar dapat dikdompokkan menjadi dua sonar pasif

dan sonar aktif Pada sistem sonar pasif target iru sendiri yang

l11enghasilkan sinyal yang dideteksi (misalnya Sllara Illmba-lumba

171

paus atau lobster) dan parameter 5L dalam hal ini adalah aras dari yang

derau yang dipancarkan oleh objek Oalam sistem pasif parameter Lint

kekuatan target menjadi tidak relevan dan parameter kehilangan linta

perambatan suara hanya berlaku saru arah (dari sumber ke penerima) semt

ketimbang dua arah sehingga persamaan sonarnya adalah 5L - 1L terha

== NL - 01 + O1~ di mana 01 adalah am bang deteksi unruk suatl

derau dapa

padaPada sistem sonar aktif instrumen akustik memancarkan gelombang stokaaeau pulsa suara Apabila mengenai target maka suara tersebur akan dengdipantulkan atau dihamburbalikkan dan diterima oleh instrumen suaraakustik Unruk kasus monostatik di mana posisi sumber suara dan dari Fpenerima suara terletak pada posisi yang sama gelombang sLlara kema yang berasal dari target dikembalikan tepat ke arah posisi sumber dalarr suara persamaan sonarnya adalah 5L 2 TL + TS == NL - 01 + OT

Sementara untuk kasus bistatik arah perambatan gelombang suara

(ke dan dari target) umumnya tidak sama Kemudian apabila suara Ba latar belakang bubn derau melainkan reverberasi maka persamaan

sonar perlu dimodifikasi Suku NL - OJ perlu diganti dengan

aras reverberasi RL yang diamati pada penerima suara (hidrofon) Perm

sehingga persamaan sonarnya menjadi SL - 2 TL + TS RL + bany

OT Contoh sistem sonar aktif adalah deteksi ikankawanan ibn kedal

plankton arah dan kecepatan arus tinggi muka air atau spektrum deng

gelombang permukaan tidal

luna Dalam praktiknya ada keterbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

pempersamaan sonar Misalnya untuk sistem sonar yang menggunakan

dian pulsa pendek diperlukan parameter tambahan yakni durasi gema

Oen Faktor pembatas lain adalah yang berasal dari sifat alami medium di

melt mana sonar terseburdioperasikan Laut adalah medium yang bergerak

----~~~=---=-~~~--------------------shy

parameter 51 dalam hal ini adalah aras dari

J oleh objek Dalam sistem pasi( parameter

di tidak relevan dan parameter kehilangan

1 berlaku sam arah (dad sumber ke penerima)

hingga persamaan sonamya adalah SL - TL

i mana DTN adalah ambang deteksi untuk

instrumen akustik memancarkan gelombang kla mengpnu target rna a suara tersebut akan

mburbalikkan dan direrima oleh instrumen

nonostatik di mana posisi sumber suara dan

k pad a posisi yang 5ama gelombang suara

r dikembalikan tepat ke arah posisi sumber

nya adalah SL 2 TL + TS = NL DI + DT

bistatik arah perambatan gelombang suara

lumnya tidak sama Kemudian apabila suara

erau melainkan reverberasi maka persamaan

asi Suku NL Dl perltl diganti dengan

19 diamati pad a penerima suara (hidrofon)

namya menjadi SL 2 TL + TS = RL +

nar aktif adalah deteksi ikankawanan ikan

epatan arus tinggi muka air atau spektrum

ltererbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

nya untuk sistem sonar yang menggunakan

an parameter tarnbahan yakni durasi gerna

lalah yang berasal dad sifat alarni medium di

Jerasikan Laut adalah mediurn yang bergerak

18 1

yang berisi berbagai ketidakseragaman objek yang dikandungnya

Linrasan perambatan gelombang suara yang terjadi Jebih merupakan

Iintasan ganda (multi-path) bukan lintasan tunggal Akibat dari

semua ini banyak parameter sonar berflukruasi seeara tidak terarur

terhadap wakru Adanya flllktuasi ini membuat penyelesaian dari

suatu persamaan sonar pada dasarnya adalah perkiraan terbaik yang

dapat diharapkan berdasarkan rata-rata wakru Dengan demikian

pad a dasarnya persoalan yang dihadapi merupakan persoalan

srokastik bukan dererrninisrik Walaupun demikian diharapkan

dengan sernakin baiknya pemahaman dan pengetahuan ten rang

suara bawah air serra flukruasinya akan dapat meningkatkan akurasi

dari prediksi persamaan sonar yang berarti semakin meningkatnya

kemampuan untuk mengukur dan mengungkap objek atall proses

dalam air

Bathymetry Sedimen Dasar Laut Terumbu Karang dan Vegetasi Bawah Air

Pemanfaatan sifat suara pcnama kali dan sampai saat ini paling

banyak digunakan lIntuk aplikasi bawah air adalah untuk mengukur

kedalaman laut Saar ini hampir semua kapal bermotor dilengkapi

dengan alat pemeruman (echo-sounder) unruk mernastikan kapal

tidak kandas dengan memantall seeara terus menerus jarak antara

lunas kapal dan dasar perairan Dengan berkembangnya teknik

pernrosesan sinyal energi suara yang dipanearkan kembali dapat

dianalisis untuk mengetahlli karakreristik sedimen dasar laut

Dernikian pula dengan terumbll karang dan vegetasi bawah air yang

melekat aeau bagian dari dasar laut dapat dikuantifikasi

1

Kontur Dasar Laut

Berdasarkan estimasi tahun 2000 (National Academy of Science

2(03) sekitar 99 dasar laut belum tereksplorasi InStrumen akustik

untuk eksplorasi dasar laut ini adalah alat perneruman (echosolmder)

Alar ini merekam waktu tunda antara waktu pemancaran gelombang

suara dengan wakw penerirnaan pantulan gelombang suara dari

dasar laut yang diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan perambatan gelornbang suara dalam

air dapat dihitung kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

tersebut

Walaupun secara prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

sederhana namun dalam praktiknya ridak demikian Pancaran

gelombang suara yang mengenai dasar perairan dari alar pemeruman

benransduser tunggal akan mengenai permukaan dasar laur yang

cukup luas Untuk dasar laut yang berkonrur kasar atau tidak

rata hal ini dapat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

pengukuran wakru tunda karena hanya pantulan yang kembali

pertama kali yang digunakan dalam perhitungan kedalaman t ntuk

mengatasi masalah ini luas permukaan dasar laut yang dikenai

gelombang suara mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnya

dengan menggunakan unraian rransduser penerima (hydrophone

army) yang dapat mel11usatkan berkas energi suara yang diterima atau

meningkatkan kepekaan penerimaan pada arah tertentu Selanjurnya

jika pad a masing-masing elemen dari untaian rransduser penerima

ini dibuar dapat merekam sendiri-sendiri pantulan gelombang

yang diterima pola kepekaan untaian rransduser penerima dapat

diubah secara mudah dengan mengganti parameter pengolahan

data yang direkam Dengan kara lain unraian transduser penerima

dapat diarahkan untuk mengamati sudut datang dad berbagai

1101

arah T eknik inilal

Multi Beam Echo 5 instrumen survei b dalam suam surve

dihasilkan peta 3-d

perairan Umuk m

frekuensi gelombal

kedalaman hingga

rendah yakni 12 k

dari 200 meter) digl

adalah sekitar O5q

dangkal dan desime

lam dan gunung ba

Jaya VIII ditunjukk

Pemetaan Gunung

Gambar 31 Come bawah

kapal

ill Laut

middotimasi tahun 2000 (National Academy of Science

)llIo dasar lam belum tereksplorasi Instrumen akustik

i dasar laut ini adalah alat pemeruman (echosounder)

1 waktu runda anrara waktu pemancaran gelombang

rakru penerimaan panrulan gelombang suara dari

diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

kecepatan perambatan gelombang suara dalam

lIlg kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

a prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

un dabl1 praktiknya tidak demikian Pancaran

I yang mengenai dasar perairan dari alat pemeruman

mggal akan mengenai permukaan dasar lam yang

tuk dasar lam yang berkonrur kasar atau tidak

Jat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

kru tunda karena hanya pantulan yang kembali

g digunakan dalam perhirungan kedalaman Untuk

lah ini luas permukaan dasar lam yang dikenai

a mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnva

nakan untaian rransduser penerima (hydrophozf

memusatkan berkas energi suara yang diterima atau

pekaan penerimaan pada arah tertenru Selanjutnya

~-masing elemen dari untaian transdllser penerima

t merekam sendiri-sendiri pantlilan gelombang

lOla kepekaan untaian transdllser penerima dapat

mdah dengan mengganti parameter pengolahan

n Dengan kata lain untaian transduser penerima

untuk mengamati sudut duang dari berbagai

110 I

arah Teknik inilah yang kini digunakan pad a instrumen akustik

Multi Beam Echo Sounder (MBES) yang merupakan state ~fthetm

instrumen survei batl~metly (Kongsberg 2008) Sebagai i1l1suasi

dalam suatu survei bathymetry dengan bantuan MBES dapar

dihasilkan peta 3-dimensi dengan lebar sapuan 5-8 kali kedalaman

perairan lintuk meniangkau berbagai kedalaman laut digunakan

frekuensi gelombang suara yang berbeda-beda misalnya llnruk

kedalaman hingga 11000 meter digunakan frekllensi yang relarif

rendah yakni 12 kHz sedangkan llntuk perairan dangkal (kurang

dari 200 meter) digunakan 100-500 kHz Akurasi dari pengukuran

adalah sekitar 05ltYo atau dalam kisaran senti meter llntuk laut

dangkal dan desimeter untllk laut dalam Contoh hasil konrur dasar

laut dan gun ling bawah laut dari survei dengan bpal riset Baruna

Jaya VIII ditllnjllkkan pad a Gambar 31

Pemetaan Gunung Bawah Laut

SUl1lhll RV Harulla bygt

Gambar 31 Contoh hasil survei kontllr dasar dan pemeraan gunung

bawah air dengan MBES Survei dilakukan dengan

kapal riset Baruna lara VIII

I

Identifikasi dan Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

Identifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut sangat penting tidak

hanya untuk keperluan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

karena adanya asosiasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

hidup di lingkungan dasar laut seperti udang kepiting kerangshy

kerangan dan berbagai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

suara yang dipancarkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

laut sebagian energi gelombang suara tersebut dipantulkan atau

dihamburbalikkan Besarnya intensitas panrulan suara dari dasar

laut umumnya tergantung pada sudut datang gelombang suara

tingkat kekerasan (hardness) tingkat kekasaran (roughness) dasar laut

komposisi sedimen dasar laut dan frekuensi suara yang digunakan

-4000

-3700 x -3400iii

~ -3100of

c 2800 ~ J -2500 = o

-2200~ til xu

x- -1900 u til cc -1600 B

-1300 lt)

-1000

Lumpur Lumpur Pasir Pasir

berpasir berlumpur

Gambar 32 Nilai kekuatan ham bur balik akustik pada tipe

substrat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir dan lumpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 (persegi em pat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et al 2009 (x) Pujiyati 2009 dan (0) Manik et al

2006

1121

Akhir-akhir ini

teknologi akusti

sumberdaya laut

diperlukan peta

dan klasifikasi sec

balik akllstik

kompilasi hasil r mengukuhkan b

sebagai salah sat

sedimen dasar la

Pengelompo Pertumbuha

Indonesia meruf

hayati tertinggi

km 2bull Dengan I

teknik pemama

cara iden tifikasi

pertumbuhan t

yang sarna denE

dikembangkan

dan klasifikasi t

oi Indonesia

dan klasifikasi

disadari masih

kompleksitas d

ada Sejauh ini

dan gema kedu

bemllk pertum

I

x

q

1 Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

sifikasi sedimen dasar laut sangar penting tidak

luan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

iasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

III daigtar laut seperti udang kepiring kerangshy

)agai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

lrkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

gi gelombang suara rersebut dipantulkan atau

Besarnya intensiras panmlan suara dari dasar

~antung pada sudm darang gelombang Sllara

aldneSJ) tingkat kekasaran (rougmess) dasar laut

dasar lam dan frekuensi suara yang digunakan

o

8 x

o

lumpur lumpur Pasir Pasir berpasir berlumpur

kekuatan ham bur balik akustik pada ripe rat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir

umpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 gi empat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et

109 (x) Pujiyati 2009 dan (0) 1anik et al

Akhir-akhir ini salah satu pemicu perkembangan dan aplikasi

teknologi akusrik adalah adanya kebutuhan untuk pengelolaan

sumberdaya lam berbasis ekosistem (Anderson et al 2008) di mana

diperlukan pera klasifikasi sedimen dasar laut Upaya identifikasi

dan klasifikasi sedimen dasar laut dengan memetakan energi hambur

balik akusrik telah dilakukan oleh beberapa peneliti Indonesia dan

kompilasi hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 32 Hasil ini

mengllkuhkan bahwa teknologi akustik sangat potensial dijadikan

sebagai salah sam instrumen baku untuk identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut

Pengelompokan Bentuk Pertumbuhan Terumbu Karang

Indonesia merupakan pusat terumbu karangduniadengan keragaman

hayati tertinggi Llias terumbll karang diperkirakan sekitar 7500

km~ Dengan luasan dan keragaman tersebllt maka diperlukan

reknik pemanrauan yang cepat konsisten dan efektif Salah saw

cara identifikasi rerumbu karang yaitu melalui pengenalan bentuk

pertumbuhan rerumbu karang (iiftf0rm) Berdasarkan algoritma

yang sama dengan identifikasi dan klasifikasi das~u perairan mulai

dikembangkan pula aplikasi teknologi akustik unruk idenrifikasi

dan klasifikasi terumbu karang (Gleason et al 2008)

Di Indonesia pemanfaatan reknologi akusrik untuk identifikasi

dan klasifikasi rerumbu karang mulai berkembang walaupun

disadari masih diperlukan riser-riset yang lebih intensif mengingat

kompleksitas dan keragaman yang tinggi dari rerumbu karang yang

ada Sejauh ini dengan memetakan intensitas gema pertama (E I)

dan gema kedua (E2) dapat dilihat secara akusrik sebaran beberapa

bentuk pertumbuhan rerumbu karang yang berbeda-beda tersebut

13

(Gambar 33) Klasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini temu

dapar dikuamifikasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

seperti clustering ana~ysis principal component analysiJ dan lainshy

lain

Deteksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Habitat dan vegetasi bawah air berperan penting dalam menentukan

produktivitas suatu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

water) Vegetasi bawah air menjadi salah saru sumber pangan dan

merupakan ternpat rnemijah biota Iaut Oleh karena iru akurasi

dan kecerrnatan yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

bawah air sangat penting dilakukan

Lamun (seagrrzss) merupakan salah saru vegerasi bawah air hidup di

sedirnen dasar laut dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

Padang lamun mampu rnengurangi pergerakan air dan menyokong

penyimpanan parrikel tersuspensL baik yang hidup maupun yang

mati dan secara tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

pesisir Walaupun produksi primer lamun banya 1 dad total

ptoduksi primer di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

12 total karbon yang ada di lam u11tuk disimpan dalam sedimen

Peran penting padang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

rerus dijaga dengan memantau secara teramr perkembangannya

Tekanan terhadap wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

dengan adanya pembangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

menyebabkan luas padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

mengalami pengurangan sekirar 2 per tahun (Deswati et al

2009)

1141

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

lebih lambat dari biasanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

suara tersebut lebih dingin dari biasanya Dengan demikian apabila

digunakan beberapa pemancar dan penerima suara yang berjarak

jauh maka volume Iingkungan laut yang dilintasi gdombang suara

dapat dipindai teknik romografi (Munk Worcester dan Wunsch

1995) Hubungan antara kecepatan suara dan suhu ini tdah

dimanfaatkan untuk mengukur suhu tubuh laut pada skala besar

dalam program ATOe (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

selama satu dekacle 1996~2006 di perairan Timur Laut Samudera

Pasifik (Dushaw et ttl 2009)

Persamaan Sonar

Suara terbentuk dad gerakan molekul suatu bahan e1astik Oleh

karena bahan tersebut elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

suara akan memicu gerak partikd di dekatnya Gerak partikel sejajar

dengan arah perambatan ketika di dalam medium air Kemudian

karena air bersifat kompresibel gerak ini menyebabkan perubahan

tekanan yang dapat dideteksi oleh hidrofon yang peb rerhadap

rekanan Tekanan gelombang suara ini berhubungan dengan

keceparan partikel flu ida

Gelombang suara yang merambat dalam air membawa energi

mekanik dalam bentuk energi kinetik dari partikel yang sedang

bergerak ditambah dengan energi potensial yang ada dalam

medium elastik Dalam perambatan gelombang suara sejumlah

energi per detik akan mengalir melewati satuan luasan terrentu

yang tegak lurus dengan arah perambaran Jumlah energi per detik

yang melintasi satuan luasan tertentu disebut sebagai intensitas

gelombang Umumnya satuan intensitas suara dinyatakan dalam

dB (desibel)

16 1

Secara sederhan

melibatkan 3 kc

Interaksi antara k

suaw persamaan

1983 Waite 20e

parameter-param

dibangun berdas

dari sinyal yang

bagian dari yan

tergantung fungsi

operator sonar ka

karena suara-sua

selam sehingga ti

mamalia at au bio

yang diinginkan

dan pengukuran

probabilistik

Seperti dinyatak

parameter-param

medium adalah

10ssfTL) aras reVI

atau lingkungan

adalah kekuatan

(target source levI

sumber yang m

swa-derau (selfr

directivity index

Persamaan sona

dan sonar aktif

menghasilkan s

r

asanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

iingin dari biasanya Dengan demikian apabila

pemancar dan penerima suara yang berjarak

ingkungan laut yang dilintasi gelombang suara

ik tomografi (Munk Worcester dan Vunsch

anrara kecepatan suara dan suhu ini telah

mengukllr suhu tubuh laut pada skala besar

DC (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

) 996-2006 di perairan Timur Laut Samudera

d 2009)

Persamaan Sonar

i gerakan molekul suattl bahan elastik Oleh

t elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

erak partikel di dekatnya Gerak partikel sejajar

latan ketika di daJam medium air Kemudian

)mpresibel gerak ini menyebabkan perubahan

didereksi oleh hidrofon yang peka rerhadap

gelombang suara ini berhubungan dengan

lida

ang merambar dalam aIr membawa energi

ruk energi kinetik dari partikel yang sedang

dengan energi porensial yang ada dalam

lam perambatan gelombang suara sejumJab

III mengalir melewari saruan luasan rertenru

gan arah perambatan Jumlab energi per derik

111 luasan tertentu disebut sebagai intensitas

Iya satuan intensitas suara dinyarakan dalam

16 1

Secara sederbana sistem deteksi dan pengukuran bawah air

melibatkan 3 komponen yakni medium target dan peralatan

Interaksi amara komponen-komponen ini dapar dirumuskan dalam

suatu persamaan yang dikenal sebagai persamaan sonar (Urick

1983 Waite 2005) di mana masing-masing komponen memiliki

parameter-parameter sendiri (parameter sonar) Persamaan sonar

dibangun berdasarkan kesamaan atau keseimbangan antara bagian

dari sinyaJ yang direrima yang diinginkan (disebur sinyal) dan

bagian dad yang tidak diinginkan (disebur derau arau noise)

tergantung fungsi sonar tertentu yang diterapkan Maksudnya bagi

operator sonar kapal selam SLlara pallS atau lobster merupakan derau

karen a suara-Sllara ini dapat mengacaukan sistem deteksi kapal

selal11 sehingga tidak diinginkan Sementara bagi peneliti perilakll

mamalia atall biota laue seperti Sllara pallS atau lobster adalah suara

yang diinginkan (sinyal) bukan derau Dalam praktiknya dereksi

dan pengukuran bawah air cllkup kompleks rumit dan bersifat

probabilisrik

Seperti dinyatakan di atas persamaan sonar dibenruk dad interaksi

parameter-parameter sonar Parameter sonar untllk komponen

medium adalah kehilangan perambatan energi suara (tmnsmission

10ssITL) aras reverberasi (reverberation lelielRL) dan aras derau laear

atlt111 lingkllngan (ambient-noise leJeIINL) untuk komponen target

adalab kekllatan target (target strengthlTS) dan aras sumber suara

(trzrget source lellelSL) dan unruk komponen perala tan adalah aras

sumber yang mel11ancarkan suara (projector source lellelSL ) aras - p

swa-derau (self-noise leleIINL) indeks kearahan penerima (receilling

directivity indexDI) dan am bang deteksi (detection thresholdDO

Persamaan sonar dapat dikdompokkan menjadi dua sonar pasif

dan sonar aktif Pada sistem sonar pasif target iru sendiri yang

l11enghasilkan sinyal yang dideteksi (misalnya Sllara Illmba-lumba

171

paus atau lobster) dan parameter 5L dalam hal ini adalah aras dari yang

derau yang dipancarkan oleh objek Oalam sistem pasif parameter Lint

kekuatan target menjadi tidak relevan dan parameter kehilangan linta

perambatan suara hanya berlaku saru arah (dari sumber ke penerima) semt

ketimbang dua arah sehingga persamaan sonarnya adalah 5L - 1L terha

== NL - 01 + O1~ di mana 01 adalah am bang deteksi unruk suatl

derau dapa

padaPada sistem sonar aktif instrumen akustik memancarkan gelombang stokaaeau pulsa suara Apabila mengenai target maka suara tersebur akan dengdipantulkan atau dihamburbalikkan dan diterima oleh instrumen suaraakustik Unruk kasus monostatik di mana posisi sumber suara dan dari Fpenerima suara terletak pada posisi yang sama gelombang sLlara kema yang berasal dari target dikembalikan tepat ke arah posisi sumber dalarr suara persamaan sonarnya adalah 5L 2 TL + TS == NL - 01 + OT

Sementara untuk kasus bistatik arah perambatan gelombang suara

(ke dan dari target) umumnya tidak sama Kemudian apabila suara Ba latar belakang bubn derau melainkan reverberasi maka persamaan

sonar perlu dimodifikasi Suku NL - OJ perlu diganti dengan

aras reverberasi RL yang diamati pada penerima suara (hidrofon) Perm

sehingga persamaan sonarnya menjadi SL - 2 TL + TS RL + bany

OT Contoh sistem sonar aktif adalah deteksi ikankawanan ibn kedal

plankton arah dan kecepatan arus tinggi muka air atau spektrum deng

gelombang permukaan tidal

luna Dalam praktiknya ada keterbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

pempersamaan sonar Misalnya untuk sistem sonar yang menggunakan

dian pulsa pendek diperlukan parameter tambahan yakni durasi gema

Oen Faktor pembatas lain adalah yang berasal dari sifat alami medium di

melt mana sonar terseburdioperasikan Laut adalah medium yang bergerak

----~~~=---=-~~~--------------------shy

parameter 51 dalam hal ini adalah aras dari

J oleh objek Dalam sistem pasi( parameter

di tidak relevan dan parameter kehilangan

1 berlaku sam arah (dad sumber ke penerima)

hingga persamaan sonamya adalah SL - TL

i mana DTN adalah ambang deteksi untuk

instrumen akustik memancarkan gelombang kla mengpnu target rna a suara tersebut akan

mburbalikkan dan direrima oleh instrumen

nonostatik di mana posisi sumber suara dan

k pad a posisi yang 5ama gelombang suara

r dikembalikan tepat ke arah posisi sumber

nya adalah SL 2 TL + TS = NL DI + DT

bistatik arah perambatan gelombang suara

lumnya tidak sama Kemudian apabila suara

erau melainkan reverberasi maka persamaan

asi Suku NL Dl perltl diganti dengan

19 diamati pad a penerima suara (hidrofon)

namya menjadi SL 2 TL + TS = RL +

nar aktif adalah deteksi ikankawanan ikan

epatan arus tinggi muka air atau spektrum

ltererbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

nya untuk sistem sonar yang menggunakan

an parameter tarnbahan yakni durasi gerna

lalah yang berasal dad sifat alarni medium di

Jerasikan Laut adalah mediurn yang bergerak

18 1

yang berisi berbagai ketidakseragaman objek yang dikandungnya

Linrasan perambatan gelombang suara yang terjadi Jebih merupakan

Iintasan ganda (multi-path) bukan lintasan tunggal Akibat dari

semua ini banyak parameter sonar berflukruasi seeara tidak terarur

terhadap wakru Adanya flllktuasi ini membuat penyelesaian dari

suatu persamaan sonar pada dasarnya adalah perkiraan terbaik yang

dapat diharapkan berdasarkan rata-rata wakru Dengan demikian

pad a dasarnya persoalan yang dihadapi merupakan persoalan

srokastik bukan dererrninisrik Walaupun demikian diharapkan

dengan sernakin baiknya pemahaman dan pengetahuan ten rang

suara bawah air serra flukruasinya akan dapat meningkatkan akurasi

dari prediksi persamaan sonar yang berarti semakin meningkatnya

kemampuan untuk mengukur dan mengungkap objek atall proses

dalam air

Bathymetry Sedimen Dasar Laut Terumbu Karang dan Vegetasi Bawah Air

Pemanfaatan sifat suara pcnama kali dan sampai saat ini paling

banyak digunakan lIntuk aplikasi bawah air adalah untuk mengukur

kedalaman laut Saar ini hampir semua kapal bermotor dilengkapi

dengan alat pemeruman (echo-sounder) unruk mernastikan kapal

tidak kandas dengan memantall seeara terus menerus jarak antara

lunas kapal dan dasar perairan Dengan berkembangnya teknik

pernrosesan sinyal energi suara yang dipanearkan kembali dapat

dianalisis untuk mengetahlli karakreristik sedimen dasar laut

Dernikian pula dengan terumbll karang dan vegetasi bawah air yang

melekat aeau bagian dari dasar laut dapat dikuantifikasi

1

Kontur Dasar Laut

Berdasarkan estimasi tahun 2000 (National Academy of Science

2(03) sekitar 99 dasar laut belum tereksplorasi InStrumen akustik

untuk eksplorasi dasar laut ini adalah alat perneruman (echosolmder)

Alar ini merekam waktu tunda antara waktu pemancaran gelombang

suara dengan wakw penerirnaan pantulan gelombang suara dari

dasar laut yang diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan perambatan gelornbang suara dalam

air dapat dihitung kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

tersebut

Walaupun secara prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

sederhana namun dalam praktiknya ridak demikian Pancaran

gelombang suara yang mengenai dasar perairan dari alar pemeruman

benransduser tunggal akan mengenai permukaan dasar laur yang

cukup luas Untuk dasar laut yang berkonrur kasar atau tidak

rata hal ini dapat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

pengukuran wakru tunda karena hanya pantulan yang kembali

pertama kali yang digunakan dalam perhitungan kedalaman t ntuk

mengatasi masalah ini luas permukaan dasar laut yang dikenai

gelombang suara mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnya

dengan menggunakan unraian rransduser penerima (hydrophone

army) yang dapat mel11usatkan berkas energi suara yang diterima atau

meningkatkan kepekaan penerimaan pada arah tertentu Selanjurnya

jika pad a masing-masing elemen dari untaian rransduser penerima

ini dibuar dapat merekam sendiri-sendiri pantulan gelombang

yang diterima pola kepekaan untaian rransduser penerima dapat

diubah secara mudah dengan mengganti parameter pengolahan

data yang direkam Dengan kara lain unraian transduser penerima

dapat diarahkan untuk mengamati sudut datang dad berbagai

1101

arah T eknik inilal

Multi Beam Echo 5 instrumen survei b dalam suam surve

dihasilkan peta 3-d

perairan Umuk m

frekuensi gelombal

kedalaman hingga

rendah yakni 12 k

dari 200 meter) digl

adalah sekitar O5q

dangkal dan desime

lam dan gunung ba

Jaya VIII ditunjukk

Pemetaan Gunung

Gambar 31 Come bawah

kapal

ill Laut

middotimasi tahun 2000 (National Academy of Science

)llIo dasar lam belum tereksplorasi Instrumen akustik

i dasar laut ini adalah alat pemeruman (echosounder)

1 waktu runda anrara waktu pemancaran gelombang

rakru penerimaan panrulan gelombang suara dari

diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

kecepatan perambatan gelombang suara dalam

lIlg kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

a prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

un dabl1 praktiknya tidak demikian Pancaran

I yang mengenai dasar perairan dari alat pemeruman

mggal akan mengenai permukaan dasar lam yang

tuk dasar lam yang berkonrur kasar atau tidak

Jat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

kru tunda karena hanya pantulan yang kembali

g digunakan dalam perhirungan kedalaman Untuk

lah ini luas permukaan dasar lam yang dikenai

a mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnva

nakan untaian rransduser penerima (hydrophozf

memusatkan berkas energi suara yang diterima atau

pekaan penerimaan pada arah tertenru Selanjutnya

~-masing elemen dari untaian transdllser penerima

t merekam sendiri-sendiri pantlilan gelombang

lOla kepekaan untaian transdllser penerima dapat

mdah dengan mengganti parameter pengolahan

n Dengan kata lain untaian transduser penerima

untuk mengamati sudut duang dari berbagai

110 I

arah Teknik inilah yang kini digunakan pad a instrumen akustik

Multi Beam Echo Sounder (MBES) yang merupakan state ~fthetm

instrumen survei batl~metly (Kongsberg 2008) Sebagai i1l1suasi

dalam suatu survei bathymetry dengan bantuan MBES dapar

dihasilkan peta 3-dimensi dengan lebar sapuan 5-8 kali kedalaman

perairan lintuk meniangkau berbagai kedalaman laut digunakan

frekuensi gelombang suara yang berbeda-beda misalnya llnruk

kedalaman hingga 11000 meter digunakan frekllensi yang relarif

rendah yakni 12 kHz sedangkan llntuk perairan dangkal (kurang

dari 200 meter) digunakan 100-500 kHz Akurasi dari pengukuran

adalah sekitar 05ltYo atau dalam kisaran senti meter llntuk laut

dangkal dan desimeter untllk laut dalam Contoh hasil konrur dasar

laut dan gun ling bawah laut dari survei dengan bpal riset Baruna

Jaya VIII ditllnjllkkan pad a Gambar 31

Pemetaan Gunung Bawah Laut

SUl1lhll RV Harulla bygt

Gambar 31 Contoh hasil survei kontllr dasar dan pemeraan gunung

bawah air dengan MBES Survei dilakukan dengan

kapal riset Baruna lara VIII

I

Identifikasi dan Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

Identifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut sangat penting tidak

hanya untuk keperluan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

karena adanya asosiasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

hidup di lingkungan dasar laut seperti udang kepiting kerangshy

kerangan dan berbagai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

suara yang dipancarkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

laut sebagian energi gelombang suara tersebut dipantulkan atau

dihamburbalikkan Besarnya intensitas panrulan suara dari dasar

laut umumnya tergantung pada sudut datang gelombang suara

tingkat kekerasan (hardness) tingkat kekasaran (roughness) dasar laut

komposisi sedimen dasar laut dan frekuensi suara yang digunakan

-4000

-3700 x -3400iii

~ -3100of

c 2800 ~ J -2500 = o

-2200~ til xu

x- -1900 u til cc -1600 B

-1300 lt)

-1000

Lumpur Lumpur Pasir Pasir

berpasir berlumpur

Gambar 32 Nilai kekuatan ham bur balik akustik pada tipe

substrat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir dan lumpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 (persegi em pat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et al 2009 (x) Pujiyati 2009 dan (0) Manik et al

2006

1121

Akhir-akhir ini

teknologi akusti

sumberdaya laut

diperlukan peta

dan klasifikasi sec

balik akllstik

kompilasi hasil r mengukuhkan b

sebagai salah sat

sedimen dasar la

Pengelompo Pertumbuha

Indonesia meruf

hayati tertinggi

km 2bull Dengan I

teknik pemama

cara iden tifikasi

pertumbuhan t

yang sarna denE

dikembangkan

dan klasifikasi t

oi Indonesia

dan klasifikasi

disadari masih

kompleksitas d

ada Sejauh ini

dan gema kedu

bemllk pertum

I

x

q

1 Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

sifikasi sedimen dasar laut sangar penting tidak

luan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

iasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

III daigtar laut seperti udang kepiring kerangshy

)agai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

lrkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

gi gelombang suara rersebut dipantulkan atau

Besarnya intensiras panmlan suara dari dasar

~antung pada sudm darang gelombang Sllara

aldneSJ) tingkat kekasaran (rougmess) dasar laut

dasar lam dan frekuensi suara yang digunakan

o

8 x

o

lumpur lumpur Pasir Pasir berpasir berlumpur

kekuatan ham bur balik akustik pada ripe rat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir

umpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 gi empat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et

109 (x) Pujiyati 2009 dan (0) 1anik et al

Akhir-akhir ini salah satu pemicu perkembangan dan aplikasi

teknologi akusrik adalah adanya kebutuhan untuk pengelolaan

sumberdaya lam berbasis ekosistem (Anderson et al 2008) di mana

diperlukan pera klasifikasi sedimen dasar laut Upaya identifikasi

dan klasifikasi sedimen dasar laut dengan memetakan energi hambur

balik akusrik telah dilakukan oleh beberapa peneliti Indonesia dan

kompilasi hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 32 Hasil ini

mengllkuhkan bahwa teknologi akustik sangat potensial dijadikan

sebagai salah sam instrumen baku untuk identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut

Pengelompokan Bentuk Pertumbuhan Terumbu Karang

Indonesia merupakan pusat terumbu karangduniadengan keragaman

hayati tertinggi Llias terumbll karang diperkirakan sekitar 7500

km~ Dengan luasan dan keragaman tersebllt maka diperlukan

reknik pemanrauan yang cepat konsisten dan efektif Salah saw

cara identifikasi rerumbu karang yaitu melalui pengenalan bentuk

pertumbuhan rerumbu karang (iiftf0rm) Berdasarkan algoritma

yang sama dengan identifikasi dan klasifikasi das~u perairan mulai

dikembangkan pula aplikasi teknologi akustik unruk idenrifikasi

dan klasifikasi terumbu karang (Gleason et al 2008)

Di Indonesia pemanfaatan reknologi akusrik untuk identifikasi

dan klasifikasi rerumbu karang mulai berkembang walaupun

disadari masih diperlukan riser-riset yang lebih intensif mengingat

kompleksitas dan keragaman yang tinggi dari rerumbu karang yang

ada Sejauh ini dengan memetakan intensitas gema pertama (E I)

dan gema kedua (E2) dapat dilihat secara akusrik sebaran beberapa

bentuk pertumbuhan rerumbu karang yang berbeda-beda tersebut

13

(Gambar 33) Klasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini temu

dapar dikuamifikasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

seperti clustering ana~ysis principal component analysiJ dan lainshy

lain

Deteksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Habitat dan vegetasi bawah air berperan penting dalam menentukan

produktivitas suatu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

water) Vegetasi bawah air menjadi salah saru sumber pangan dan

merupakan ternpat rnemijah biota Iaut Oleh karena iru akurasi

dan kecerrnatan yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

bawah air sangat penting dilakukan

Lamun (seagrrzss) merupakan salah saru vegerasi bawah air hidup di

sedirnen dasar laut dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

Padang lamun mampu rnengurangi pergerakan air dan menyokong

penyimpanan parrikel tersuspensL baik yang hidup maupun yang

mati dan secara tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

pesisir Walaupun produksi primer lamun banya 1 dad total

ptoduksi primer di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

12 total karbon yang ada di lam u11tuk disimpan dalam sedimen

Peran penting padang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

rerus dijaga dengan memantau secara teramr perkembangannya

Tekanan terhadap wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

dengan adanya pembangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

menyebabkan luas padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

mengalami pengurangan sekirar 2 per tahun (Deswati et al

2009)

1141

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

r

asanya maka suhu rata-rata sepanjang lintasan

iingin dari biasanya Dengan demikian apabila

pemancar dan penerima suara yang berjarak

ingkungan laut yang dilintasi gelombang suara

ik tomografi (Munk Worcester dan Vunsch

anrara kecepatan suara dan suhu ini telah

mengukllr suhu tubuh laut pada skala besar

DC (Acoustic Thermometry of Ocean Climate)

) 996-2006 di perairan Timur Laut Samudera

d 2009)

Persamaan Sonar

i gerakan molekul suattl bahan elastik Oleh

t elastik maka gerak partikel dari bahan sumber

erak partikel di dekatnya Gerak partikel sejajar

latan ketika di daJam medium air Kemudian

)mpresibel gerak ini menyebabkan perubahan

didereksi oleh hidrofon yang peka rerhadap

gelombang suara ini berhubungan dengan

lida

ang merambar dalam aIr membawa energi

ruk energi kinetik dari partikel yang sedang

dengan energi porensial yang ada dalam

lam perambatan gelombang suara sejumJab

III mengalir melewari saruan luasan rertenru

gan arah perambatan Jumlab energi per derik

111 luasan tertentu disebut sebagai intensitas

Iya satuan intensitas suara dinyarakan dalam

16 1

Secara sederbana sistem deteksi dan pengukuran bawah air

melibatkan 3 komponen yakni medium target dan peralatan

Interaksi amara komponen-komponen ini dapar dirumuskan dalam

suatu persamaan yang dikenal sebagai persamaan sonar (Urick

1983 Waite 2005) di mana masing-masing komponen memiliki

parameter-parameter sendiri (parameter sonar) Persamaan sonar

dibangun berdasarkan kesamaan atau keseimbangan antara bagian

dari sinyaJ yang direrima yang diinginkan (disebur sinyal) dan

bagian dad yang tidak diinginkan (disebur derau arau noise)

tergantung fungsi sonar tertentu yang diterapkan Maksudnya bagi

operator sonar kapal selam SLlara pallS atau lobster merupakan derau

karen a suara-Sllara ini dapat mengacaukan sistem deteksi kapal

selal11 sehingga tidak diinginkan Sementara bagi peneliti perilakll

mamalia atall biota laue seperti Sllara pallS atau lobster adalah suara

yang diinginkan (sinyal) bukan derau Dalam praktiknya dereksi

dan pengukuran bawah air cllkup kompleks rumit dan bersifat

probabilisrik

Seperti dinyatakan di atas persamaan sonar dibenruk dad interaksi

parameter-parameter sonar Parameter sonar untllk komponen

medium adalah kehilangan perambatan energi suara (tmnsmission

10ssITL) aras reverberasi (reverberation lelielRL) dan aras derau laear

atlt111 lingkllngan (ambient-noise leJeIINL) untuk komponen target

adalab kekllatan target (target strengthlTS) dan aras sumber suara

(trzrget source lellelSL) dan unruk komponen perala tan adalah aras

sumber yang mel11ancarkan suara (projector source lellelSL ) aras - p

swa-derau (self-noise leleIINL) indeks kearahan penerima (receilling

directivity indexDI) dan am bang deteksi (detection thresholdDO

Persamaan sonar dapat dikdompokkan menjadi dua sonar pasif

dan sonar aktif Pada sistem sonar pasif target iru sendiri yang

l11enghasilkan sinyal yang dideteksi (misalnya Sllara Illmba-lumba

171

paus atau lobster) dan parameter 5L dalam hal ini adalah aras dari yang

derau yang dipancarkan oleh objek Oalam sistem pasif parameter Lint

kekuatan target menjadi tidak relevan dan parameter kehilangan linta

perambatan suara hanya berlaku saru arah (dari sumber ke penerima) semt

ketimbang dua arah sehingga persamaan sonarnya adalah 5L - 1L terha

== NL - 01 + O1~ di mana 01 adalah am bang deteksi unruk suatl

derau dapa

padaPada sistem sonar aktif instrumen akustik memancarkan gelombang stokaaeau pulsa suara Apabila mengenai target maka suara tersebur akan dengdipantulkan atau dihamburbalikkan dan diterima oleh instrumen suaraakustik Unruk kasus monostatik di mana posisi sumber suara dan dari Fpenerima suara terletak pada posisi yang sama gelombang sLlara kema yang berasal dari target dikembalikan tepat ke arah posisi sumber dalarr suara persamaan sonarnya adalah 5L 2 TL + TS == NL - 01 + OT

Sementara untuk kasus bistatik arah perambatan gelombang suara

(ke dan dari target) umumnya tidak sama Kemudian apabila suara Ba latar belakang bubn derau melainkan reverberasi maka persamaan

sonar perlu dimodifikasi Suku NL - OJ perlu diganti dengan

aras reverberasi RL yang diamati pada penerima suara (hidrofon) Perm

sehingga persamaan sonarnya menjadi SL - 2 TL + TS RL + bany

OT Contoh sistem sonar aktif adalah deteksi ikankawanan ibn kedal

plankton arah dan kecepatan arus tinggi muka air atau spektrum deng

gelombang permukaan tidal

luna Dalam praktiknya ada keterbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

pempersamaan sonar Misalnya untuk sistem sonar yang menggunakan

dian pulsa pendek diperlukan parameter tambahan yakni durasi gema

Oen Faktor pembatas lain adalah yang berasal dari sifat alami medium di

melt mana sonar terseburdioperasikan Laut adalah medium yang bergerak

----~~~=---=-~~~--------------------shy

parameter 51 dalam hal ini adalah aras dari

J oleh objek Dalam sistem pasi( parameter

di tidak relevan dan parameter kehilangan

1 berlaku sam arah (dad sumber ke penerima)

hingga persamaan sonamya adalah SL - TL

i mana DTN adalah ambang deteksi untuk

instrumen akustik memancarkan gelombang kla mengpnu target rna a suara tersebut akan

mburbalikkan dan direrima oleh instrumen

nonostatik di mana posisi sumber suara dan

k pad a posisi yang 5ama gelombang suara

r dikembalikan tepat ke arah posisi sumber

nya adalah SL 2 TL + TS = NL DI + DT

bistatik arah perambatan gelombang suara

lumnya tidak sama Kemudian apabila suara

erau melainkan reverberasi maka persamaan

asi Suku NL Dl perltl diganti dengan

19 diamati pad a penerima suara (hidrofon)

namya menjadi SL 2 TL + TS = RL +

nar aktif adalah deteksi ikankawanan ikan

epatan arus tinggi muka air atau spektrum

ltererbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

nya untuk sistem sonar yang menggunakan

an parameter tarnbahan yakni durasi gerna

lalah yang berasal dad sifat alarni medium di

Jerasikan Laut adalah mediurn yang bergerak

18 1

yang berisi berbagai ketidakseragaman objek yang dikandungnya

Linrasan perambatan gelombang suara yang terjadi Jebih merupakan

Iintasan ganda (multi-path) bukan lintasan tunggal Akibat dari

semua ini banyak parameter sonar berflukruasi seeara tidak terarur

terhadap wakru Adanya flllktuasi ini membuat penyelesaian dari

suatu persamaan sonar pada dasarnya adalah perkiraan terbaik yang

dapat diharapkan berdasarkan rata-rata wakru Dengan demikian

pad a dasarnya persoalan yang dihadapi merupakan persoalan

srokastik bukan dererrninisrik Walaupun demikian diharapkan

dengan sernakin baiknya pemahaman dan pengetahuan ten rang

suara bawah air serra flukruasinya akan dapat meningkatkan akurasi

dari prediksi persamaan sonar yang berarti semakin meningkatnya

kemampuan untuk mengukur dan mengungkap objek atall proses

dalam air

Bathymetry Sedimen Dasar Laut Terumbu Karang dan Vegetasi Bawah Air

Pemanfaatan sifat suara pcnama kali dan sampai saat ini paling

banyak digunakan lIntuk aplikasi bawah air adalah untuk mengukur

kedalaman laut Saar ini hampir semua kapal bermotor dilengkapi

dengan alat pemeruman (echo-sounder) unruk mernastikan kapal

tidak kandas dengan memantall seeara terus menerus jarak antara

lunas kapal dan dasar perairan Dengan berkembangnya teknik

pernrosesan sinyal energi suara yang dipanearkan kembali dapat

dianalisis untuk mengetahlli karakreristik sedimen dasar laut

Dernikian pula dengan terumbll karang dan vegetasi bawah air yang

melekat aeau bagian dari dasar laut dapat dikuantifikasi

1

Kontur Dasar Laut

Berdasarkan estimasi tahun 2000 (National Academy of Science

2(03) sekitar 99 dasar laut belum tereksplorasi InStrumen akustik

untuk eksplorasi dasar laut ini adalah alat perneruman (echosolmder)

Alar ini merekam waktu tunda antara waktu pemancaran gelombang

suara dengan wakw penerirnaan pantulan gelombang suara dari

dasar laut yang diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan perambatan gelornbang suara dalam

air dapat dihitung kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

tersebut

Walaupun secara prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

sederhana namun dalam praktiknya ridak demikian Pancaran

gelombang suara yang mengenai dasar perairan dari alar pemeruman

benransduser tunggal akan mengenai permukaan dasar laur yang

cukup luas Untuk dasar laut yang berkonrur kasar atau tidak

rata hal ini dapat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

pengukuran wakru tunda karena hanya pantulan yang kembali

pertama kali yang digunakan dalam perhitungan kedalaman t ntuk

mengatasi masalah ini luas permukaan dasar laut yang dikenai

gelombang suara mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnya

dengan menggunakan unraian rransduser penerima (hydrophone

army) yang dapat mel11usatkan berkas energi suara yang diterima atau

meningkatkan kepekaan penerimaan pada arah tertentu Selanjurnya

jika pad a masing-masing elemen dari untaian rransduser penerima

ini dibuar dapat merekam sendiri-sendiri pantulan gelombang

yang diterima pola kepekaan untaian rransduser penerima dapat

diubah secara mudah dengan mengganti parameter pengolahan

data yang direkam Dengan kara lain unraian transduser penerima

dapat diarahkan untuk mengamati sudut datang dad berbagai

1101

arah T eknik inilal

Multi Beam Echo 5 instrumen survei b dalam suam surve

dihasilkan peta 3-d

perairan Umuk m

frekuensi gelombal

kedalaman hingga

rendah yakni 12 k

dari 200 meter) digl

adalah sekitar O5q

dangkal dan desime

lam dan gunung ba

Jaya VIII ditunjukk

Pemetaan Gunung

Gambar 31 Come bawah

kapal

ill Laut

middotimasi tahun 2000 (National Academy of Science

)llIo dasar lam belum tereksplorasi Instrumen akustik

i dasar laut ini adalah alat pemeruman (echosounder)

1 waktu runda anrara waktu pemancaran gelombang

rakru penerimaan panrulan gelombang suara dari

diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

kecepatan perambatan gelombang suara dalam

lIlg kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

a prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

un dabl1 praktiknya tidak demikian Pancaran

I yang mengenai dasar perairan dari alat pemeruman

mggal akan mengenai permukaan dasar lam yang

tuk dasar lam yang berkonrur kasar atau tidak

Jat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

kru tunda karena hanya pantulan yang kembali

g digunakan dalam perhirungan kedalaman Untuk

lah ini luas permukaan dasar lam yang dikenai

a mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnva

nakan untaian rransduser penerima (hydrophozf

memusatkan berkas energi suara yang diterima atau

pekaan penerimaan pada arah tertenru Selanjutnya

~-masing elemen dari untaian transdllser penerima

t merekam sendiri-sendiri pantlilan gelombang

lOla kepekaan untaian transdllser penerima dapat

mdah dengan mengganti parameter pengolahan

n Dengan kata lain untaian transduser penerima

untuk mengamati sudut duang dari berbagai

110 I

arah Teknik inilah yang kini digunakan pad a instrumen akustik

Multi Beam Echo Sounder (MBES) yang merupakan state ~fthetm

instrumen survei batl~metly (Kongsberg 2008) Sebagai i1l1suasi

dalam suatu survei bathymetry dengan bantuan MBES dapar

dihasilkan peta 3-dimensi dengan lebar sapuan 5-8 kali kedalaman

perairan lintuk meniangkau berbagai kedalaman laut digunakan

frekuensi gelombang suara yang berbeda-beda misalnya llnruk

kedalaman hingga 11000 meter digunakan frekllensi yang relarif

rendah yakni 12 kHz sedangkan llntuk perairan dangkal (kurang

dari 200 meter) digunakan 100-500 kHz Akurasi dari pengukuran

adalah sekitar 05ltYo atau dalam kisaran senti meter llntuk laut

dangkal dan desimeter untllk laut dalam Contoh hasil konrur dasar

laut dan gun ling bawah laut dari survei dengan bpal riset Baruna

Jaya VIII ditllnjllkkan pad a Gambar 31

Pemetaan Gunung Bawah Laut

SUl1lhll RV Harulla bygt

Gambar 31 Contoh hasil survei kontllr dasar dan pemeraan gunung

bawah air dengan MBES Survei dilakukan dengan

kapal riset Baruna lara VIII

I

Identifikasi dan Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

Identifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut sangat penting tidak

hanya untuk keperluan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

karena adanya asosiasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

hidup di lingkungan dasar laut seperti udang kepiting kerangshy

kerangan dan berbagai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

suara yang dipancarkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

laut sebagian energi gelombang suara tersebut dipantulkan atau

dihamburbalikkan Besarnya intensitas panrulan suara dari dasar

laut umumnya tergantung pada sudut datang gelombang suara

tingkat kekerasan (hardness) tingkat kekasaran (roughness) dasar laut

komposisi sedimen dasar laut dan frekuensi suara yang digunakan

-4000

-3700 x -3400iii

~ -3100of

c 2800 ~ J -2500 = o

-2200~ til xu

x- -1900 u til cc -1600 B

-1300 lt)

-1000

Lumpur Lumpur Pasir Pasir

berpasir berlumpur

Gambar 32 Nilai kekuatan ham bur balik akustik pada tipe

substrat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir dan lumpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 (persegi em pat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et al 2009 (x) Pujiyati 2009 dan (0) Manik et al

2006

1121

Akhir-akhir ini

teknologi akusti

sumberdaya laut

diperlukan peta

dan klasifikasi sec

balik akllstik

kompilasi hasil r mengukuhkan b

sebagai salah sat

sedimen dasar la

Pengelompo Pertumbuha

Indonesia meruf

hayati tertinggi

km 2bull Dengan I

teknik pemama

cara iden tifikasi

pertumbuhan t

yang sarna denE

dikembangkan

dan klasifikasi t

oi Indonesia

dan klasifikasi

disadari masih

kompleksitas d

ada Sejauh ini

dan gema kedu

bemllk pertum

I

x

q

1 Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

sifikasi sedimen dasar laut sangar penting tidak

luan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

iasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

III daigtar laut seperti udang kepiring kerangshy

)agai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

lrkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

gi gelombang suara rersebut dipantulkan atau

Besarnya intensiras panmlan suara dari dasar

~antung pada sudm darang gelombang Sllara

aldneSJ) tingkat kekasaran (rougmess) dasar laut

dasar lam dan frekuensi suara yang digunakan

o

8 x

o

lumpur lumpur Pasir Pasir berpasir berlumpur

kekuatan ham bur balik akustik pada ripe rat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir

umpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 gi empat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et

109 (x) Pujiyati 2009 dan (0) 1anik et al

Akhir-akhir ini salah satu pemicu perkembangan dan aplikasi

teknologi akusrik adalah adanya kebutuhan untuk pengelolaan

sumberdaya lam berbasis ekosistem (Anderson et al 2008) di mana

diperlukan pera klasifikasi sedimen dasar laut Upaya identifikasi

dan klasifikasi sedimen dasar laut dengan memetakan energi hambur

balik akusrik telah dilakukan oleh beberapa peneliti Indonesia dan

kompilasi hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 32 Hasil ini

mengllkuhkan bahwa teknologi akustik sangat potensial dijadikan

sebagai salah sam instrumen baku untuk identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut

Pengelompokan Bentuk Pertumbuhan Terumbu Karang

Indonesia merupakan pusat terumbu karangduniadengan keragaman

hayati tertinggi Llias terumbll karang diperkirakan sekitar 7500

km~ Dengan luasan dan keragaman tersebllt maka diperlukan

reknik pemanrauan yang cepat konsisten dan efektif Salah saw

cara identifikasi rerumbu karang yaitu melalui pengenalan bentuk

pertumbuhan rerumbu karang (iiftf0rm) Berdasarkan algoritma

yang sama dengan identifikasi dan klasifikasi das~u perairan mulai

dikembangkan pula aplikasi teknologi akustik unruk idenrifikasi

dan klasifikasi terumbu karang (Gleason et al 2008)

Di Indonesia pemanfaatan reknologi akusrik untuk identifikasi

dan klasifikasi rerumbu karang mulai berkembang walaupun

disadari masih diperlukan riser-riset yang lebih intensif mengingat

kompleksitas dan keragaman yang tinggi dari rerumbu karang yang

ada Sejauh ini dengan memetakan intensitas gema pertama (E I)

dan gema kedua (E2) dapat dilihat secara akusrik sebaran beberapa

bentuk pertumbuhan rerumbu karang yang berbeda-beda tersebut

13

(Gambar 33) Klasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini temu

dapar dikuamifikasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

seperti clustering ana~ysis principal component analysiJ dan lainshy

lain

Deteksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Habitat dan vegetasi bawah air berperan penting dalam menentukan

produktivitas suatu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

water) Vegetasi bawah air menjadi salah saru sumber pangan dan

merupakan ternpat rnemijah biota Iaut Oleh karena iru akurasi

dan kecerrnatan yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

bawah air sangat penting dilakukan

Lamun (seagrrzss) merupakan salah saru vegerasi bawah air hidup di

sedirnen dasar laut dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

Padang lamun mampu rnengurangi pergerakan air dan menyokong

penyimpanan parrikel tersuspensL baik yang hidup maupun yang

mati dan secara tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

pesisir Walaupun produksi primer lamun banya 1 dad total

ptoduksi primer di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

12 total karbon yang ada di lam u11tuk disimpan dalam sedimen

Peran penting padang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

rerus dijaga dengan memantau secara teramr perkembangannya

Tekanan terhadap wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

dengan adanya pembangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

menyebabkan luas padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

mengalami pengurangan sekirar 2 per tahun (Deswati et al

2009)

1141

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

paus atau lobster) dan parameter 5L dalam hal ini adalah aras dari yang

derau yang dipancarkan oleh objek Oalam sistem pasif parameter Lint

kekuatan target menjadi tidak relevan dan parameter kehilangan linta

perambatan suara hanya berlaku saru arah (dari sumber ke penerima) semt

ketimbang dua arah sehingga persamaan sonarnya adalah 5L - 1L terha

== NL - 01 + O1~ di mana 01 adalah am bang deteksi unruk suatl

derau dapa

padaPada sistem sonar aktif instrumen akustik memancarkan gelombang stokaaeau pulsa suara Apabila mengenai target maka suara tersebur akan dengdipantulkan atau dihamburbalikkan dan diterima oleh instrumen suaraakustik Unruk kasus monostatik di mana posisi sumber suara dan dari Fpenerima suara terletak pada posisi yang sama gelombang sLlara kema yang berasal dari target dikembalikan tepat ke arah posisi sumber dalarr suara persamaan sonarnya adalah 5L 2 TL + TS == NL - 01 + OT

Sementara untuk kasus bistatik arah perambatan gelombang suara

(ke dan dari target) umumnya tidak sama Kemudian apabila suara Ba latar belakang bubn derau melainkan reverberasi maka persamaan

sonar perlu dimodifikasi Suku NL - OJ perlu diganti dengan

aras reverberasi RL yang diamati pada penerima suara (hidrofon) Perm

sehingga persamaan sonarnya menjadi SL - 2 TL + TS RL + bany

OT Contoh sistem sonar aktif adalah deteksi ikankawanan ibn kedal

plankton arah dan kecepatan arus tinggi muka air atau spektrum deng

gelombang permukaan tidal

luna Dalam praktiknya ada keterbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

pempersamaan sonar Misalnya untuk sistem sonar yang menggunakan

dian pulsa pendek diperlukan parameter tambahan yakni durasi gema

Oen Faktor pembatas lain adalah yang berasal dari sifat alami medium di

melt mana sonar terseburdioperasikan Laut adalah medium yang bergerak

----~~~=---=-~~~--------------------shy

parameter 51 dalam hal ini adalah aras dari

J oleh objek Dalam sistem pasi( parameter

di tidak relevan dan parameter kehilangan

1 berlaku sam arah (dad sumber ke penerima)

hingga persamaan sonamya adalah SL - TL

i mana DTN adalah ambang deteksi untuk

instrumen akustik memancarkan gelombang kla mengpnu target rna a suara tersebut akan

mburbalikkan dan direrima oleh instrumen

nonostatik di mana posisi sumber suara dan

k pad a posisi yang 5ama gelombang suara

r dikembalikan tepat ke arah posisi sumber

nya adalah SL 2 TL + TS = NL DI + DT

bistatik arah perambatan gelombang suara

lumnya tidak sama Kemudian apabila suara

erau melainkan reverberasi maka persamaan

asi Suku NL Dl perltl diganti dengan

19 diamati pad a penerima suara (hidrofon)

namya menjadi SL 2 TL + TS = RL +

nar aktif adalah deteksi ikankawanan ikan

epatan arus tinggi muka air atau spektrum

ltererbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

nya untuk sistem sonar yang menggunakan

an parameter tarnbahan yakni durasi gerna

lalah yang berasal dad sifat alarni medium di

Jerasikan Laut adalah mediurn yang bergerak

18 1

yang berisi berbagai ketidakseragaman objek yang dikandungnya

Linrasan perambatan gelombang suara yang terjadi Jebih merupakan

Iintasan ganda (multi-path) bukan lintasan tunggal Akibat dari

semua ini banyak parameter sonar berflukruasi seeara tidak terarur

terhadap wakru Adanya flllktuasi ini membuat penyelesaian dari

suatu persamaan sonar pada dasarnya adalah perkiraan terbaik yang

dapat diharapkan berdasarkan rata-rata wakru Dengan demikian

pad a dasarnya persoalan yang dihadapi merupakan persoalan

srokastik bukan dererrninisrik Walaupun demikian diharapkan

dengan sernakin baiknya pemahaman dan pengetahuan ten rang

suara bawah air serra flukruasinya akan dapat meningkatkan akurasi

dari prediksi persamaan sonar yang berarti semakin meningkatnya

kemampuan untuk mengukur dan mengungkap objek atall proses

dalam air

Bathymetry Sedimen Dasar Laut Terumbu Karang dan Vegetasi Bawah Air

Pemanfaatan sifat suara pcnama kali dan sampai saat ini paling

banyak digunakan lIntuk aplikasi bawah air adalah untuk mengukur

kedalaman laut Saar ini hampir semua kapal bermotor dilengkapi

dengan alat pemeruman (echo-sounder) unruk mernastikan kapal

tidak kandas dengan memantall seeara terus menerus jarak antara

lunas kapal dan dasar perairan Dengan berkembangnya teknik

pernrosesan sinyal energi suara yang dipanearkan kembali dapat

dianalisis untuk mengetahlli karakreristik sedimen dasar laut

Dernikian pula dengan terumbll karang dan vegetasi bawah air yang

melekat aeau bagian dari dasar laut dapat dikuantifikasi

1

Kontur Dasar Laut

Berdasarkan estimasi tahun 2000 (National Academy of Science

2(03) sekitar 99 dasar laut belum tereksplorasi InStrumen akustik

untuk eksplorasi dasar laut ini adalah alat perneruman (echosolmder)

Alar ini merekam waktu tunda antara waktu pemancaran gelombang

suara dengan wakw penerirnaan pantulan gelombang suara dari

dasar laut yang diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan perambatan gelornbang suara dalam

air dapat dihitung kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

tersebut

Walaupun secara prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

sederhana namun dalam praktiknya ridak demikian Pancaran

gelombang suara yang mengenai dasar perairan dari alar pemeruman

benransduser tunggal akan mengenai permukaan dasar laur yang

cukup luas Untuk dasar laut yang berkonrur kasar atau tidak

rata hal ini dapat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

pengukuran wakru tunda karena hanya pantulan yang kembali

pertama kali yang digunakan dalam perhitungan kedalaman t ntuk

mengatasi masalah ini luas permukaan dasar laut yang dikenai

gelombang suara mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnya

dengan menggunakan unraian rransduser penerima (hydrophone

army) yang dapat mel11usatkan berkas energi suara yang diterima atau

meningkatkan kepekaan penerimaan pada arah tertentu Selanjurnya

jika pad a masing-masing elemen dari untaian rransduser penerima

ini dibuar dapat merekam sendiri-sendiri pantulan gelombang

yang diterima pola kepekaan untaian rransduser penerima dapat

diubah secara mudah dengan mengganti parameter pengolahan

data yang direkam Dengan kara lain unraian transduser penerima

dapat diarahkan untuk mengamati sudut datang dad berbagai

1101

arah T eknik inilal

Multi Beam Echo 5 instrumen survei b dalam suam surve

dihasilkan peta 3-d

perairan Umuk m

frekuensi gelombal

kedalaman hingga

rendah yakni 12 k

dari 200 meter) digl

adalah sekitar O5q

dangkal dan desime

lam dan gunung ba

Jaya VIII ditunjukk

Pemetaan Gunung

Gambar 31 Come bawah

kapal

ill Laut

middotimasi tahun 2000 (National Academy of Science

)llIo dasar lam belum tereksplorasi Instrumen akustik

i dasar laut ini adalah alat pemeruman (echosounder)

1 waktu runda anrara waktu pemancaran gelombang

rakru penerimaan panrulan gelombang suara dari

diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

kecepatan perambatan gelombang suara dalam

lIlg kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

a prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

un dabl1 praktiknya tidak demikian Pancaran

I yang mengenai dasar perairan dari alat pemeruman

mggal akan mengenai permukaan dasar lam yang

tuk dasar lam yang berkonrur kasar atau tidak

Jat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

kru tunda karena hanya pantulan yang kembali

g digunakan dalam perhirungan kedalaman Untuk

lah ini luas permukaan dasar lam yang dikenai

a mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnva

nakan untaian rransduser penerima (hydrophozf

memusatkan berkas energi suara yang diterima atau

pekaan penerimaan pada arah tertenru Selanjutnya

~-masing elemen dari untaian transdllser penerima

t merekam sendiri-sendiri pantlilan gelombang

lOla kepekaan untaian transdllser penerima dapat

mdah dengan mengganti parameter pengolahan

n Dengan kata lain untaian transduser penerima

untuk mengamati sudut duang dari berbagai

110 I

arah Teknik inilah yang kini digunakan pad a instrumen akustik

Multi Beam Echo Sounder (MBES) yang merupakan state ~fthetm

instrumen survei batl~metly (Kongsberg 2008) Sebagai i1l1suasi

dalam suatu survei bathymetry dengan bantuan MBES dapar

dihasilkan peta 3-dimensi dengan lebar sapuan 5-8 kali kedalaman

perairan lintuk meniangkau berbagai kedalaman laut digunakan

frekuensi gelombang suara yang berbeda-beda misalnya llnruk

kedalaman hingga 11000 meter digunakan frekllensi yang relarif

rendah yakni 12 kHz sedangkan llntuk perairan dangkal (kurang

dari 200 meter) digunakan 100-500 kHz Akurasi dari pengukuran

adalah sekitar 05ltYo atau dalam kisaran senti meter llntuk laut

dangkal dan desimeter untllk laut dalam Contoh hasil konrur dasar

laut dan gun ling bawah laut dari survei dengan bpal riset Baruna

Jaya VIII ditllnjllkkan pad a Gambar 31

Pemetaan Gunung Bawah Laut

SUl1lhll RV Harulla bygt

Gambar 31 Contoh hasil survei kontllr dasar dan pemeraan gunung

bawah air dengan MBES Survei dilakukan dengan

kapal riset Baruna lara VIII

I

Identifikasi dan Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

Identifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut sangat penting tidak

hanya untuk keperluan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

karena adanya asosiasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

hidup di lingkungan dasar laut seperti udang kepiting kerangshy

kerangan dan berbagai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

suara yang dipancarkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

laut sebagian energi gelombang suara tersebut dipantulkan atau

dihamburbalikkan Besarnya intensitas panrulan suara dari dasar

laut umumnya tergantung pada sudut datang gelombang suara

tingkat kekerasan (hardness) tingkat kekasaran (roughness) dasar laut

komposisi sedimen dasar laut dan frekuensi suara yang digunakan

-4000

-3700 x -3400iii

~ -3100of

c 2800 ~ J -2500 = o

-2200~ til xu

x- -1900 u til cc -1600 B

-1300 lt)

-1000

Lumpur Lumpur Pasir Pasir

berpasir berlumpur

Gambar 32 Nilai kekuatan ham bur balik akustik pada tipe

substrat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir dan lumpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 (persegi em pat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et al 2009 (x) Pujiyati 2009 dan (0) Manik et al

2006

1121

Akhir-akhir ini

teknologi akusti

sumberdaya laut

diperlukan peta

dan klasifikasi sec

balik akllstik

kompilasi hasil r mengukuhkan b

sebagai salah sat

sedimen dasar la

Pengelompo Pertumbuha

Indonesia meruf

hayati tertinggi

km 2bull Dengan I

teknik pemama

cara iden tifikasi

pertumbuhan t

yang sarna denE

dikembangkan

dan klasifikasi t

oi Indonesia

dan klasifikasi

disadari masih

kompleksitas d

ada Sejauh ini

dan gema kedu

bemllk pertum

I

x

q

1 Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

sifikasi sedimen dasar laut sangar penting tidak

luan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

iasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

III daigtar laut seperti udang kepiring kerangshy

)agai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

lrkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

gi gelombang suara rersebut dipantulkan atau

Besarnya intensiras panmlan suara dari dasar

~antung pada sudm darang gelombang Sllara

aldneSJ) tingkat kekasaran (rougmess) dasar laut

dasar lam dan frekuensi suara yang digunakan

o

8 x

o

lumpur lumpur Pasir Pasir berpasir berlumpur

kekuatan ham bur balik akustik pada ripe rat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir

umpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 gi empat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et

109 (x) Pujiyati 2009 dan (0) 1anik et al

Akhir-akhir ini salah satu pemicu perkembangan dan aplikasi

teknologi akusrik adalah adanya kebutuhan untuk pengelolaan

sumberdaya lam berbasis ekosistem (Anderson et al 2008) di mana

diperlukan pera klasifikasi sedimen dasar laut Upaya identifikasi

dan klasifikasi sedimen dasar laut dengan memetakan energi hambur

balik akusrik telah dilakukan oleh beberapa peneliti Indonesia dan

kompilasi hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 32 Hasil ini

mengllkuhkan bahwa teknologi akustik sangat potensial dijadikan

sebagai salah sam instrumen baku untuk identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut

Pengelompokan Bentuk Pertumbuhan Terumbu Karang

Indonesia merupakan pusat terumbu karangduniadengan keragaman

hayati tertinggi Llias terumbll karang diperkirakan sekitar 7500

km~ Dengan luasan dan keragaman tersebllt maka diperlukan

reknik pemanrauan yang cepat konsisten dan efektif Salah saw

cara identifikasi rerumbu karang yaitu melalui pengenalan bentuk

pertumbuhan rerumbu karang (iiftf0rm) Berdasarkan algoritma

yang sama dengan identifikasi dan klasifikasi das~u perairan mulai

dikembangkan pula aplikasi teknologi akustik unruk idenrifikasi

dan klasifikasi terumbu karang (Gleason et al 2008)

Di Indonesia pemanfaatan reknologi akusrik untuk identifikasi

dan klasifikasi rerumbu karang mulai berkembang walaupun

disadari masih diperlukan riser-riset yang lebih intensif mengingat

kompleksitas dan keragaman yang tinggi dari rerumbu karang yang

ada Sejauh ini dengan memetakan intensitas gema pertama (E I)

dan gema kedua (E2) dapat dilihat secara akusrik sebaran beberapa

bentuk pertumbuhan rerumbu karang yang berbeda-beda tersebut

13

(Gambar 33) Klasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini temu

dapar dikuamifikasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

seperti clustering ana~ysis principal component analysiJ dan lainshy

lain

Deteksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Habitat dan vegetasi bawah air berperan penting dalam menentukan

produktivitas suatu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

water) Vegetasi bawah air menjadi salah saru sumber pangan dan

merupakan ternpat rnemijah biota Iaut Oleh karena iru akurasi

dan kecerrnatan yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

bawah air sangat penting dilakukan

Lamun (seagrrzss) merupakan salah saru vegerasi bawah air hidup di

sedirnen dasar laut dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

Padang lamun mampu rnengurangi pergerakan air dan menyokong

penyimpanan parrikel tersuspensL baik yang hidup maupun yang

mati dan secara tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

pesisir Walaupun produksi primer lamun banya 1 dad total

ptoduksi primer di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

12 total karbon yang ada di lam u11tuk disimpan dalam sedimen

Peran penting padang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

rerus dijaga dengan memantau secara teramr perkembangannya

Tekanan terhadap wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

dengan adanya pembangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

menyebabkan luas padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

mengalami pengurangan sekirar 2 per tahun (Deswati et al

2009)

1141

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

parameter 51 dalam hal ini adalah aras dari

J oleh objek Dalam sistem pasi( parameter

di tidak relevan dan parameter kehilangan

1 berlaku sam arah (dad sumber ke penerima)

hingga persamaan sonamya adalah SL - TL

i mana DTN adalah ambang deteksi untuk

instrumen akustik memancarkan gelombang kla mengpnu target rna a suara tersebut akan

mburbalikkan dan direrima oleh instrumen

nonostatik di mana posisi sumber suara dan

k pad a posisi yang 5ama gelombang suara

r dikembalikan tepat ke arah posisi sumber

nya adalah SL 2 TL + TS = NL DI + DT

bistatik arah perambatan gelombang suara

lumnya tidak sama Kemudian apabila suara

erau melainkan reverberasi maka persamaan

asi Suku NL Dl perltl diganti dengan

19 diamati pad a penerima suara (hidrofon)

namya menjadi SL 2 TL + TS = RL +

nar aktif adalah deteksi ikankawanan ikan

epatan arus tinggi muka air atau spektrum

ltererbatasan-keterbatasan dalam penggunaan

nya untuk sistem sonar yang menggunakan

an parameter tarnbahan yakni durasi gerna

lalah yang berasal dad sifat alarni medium di

Jerasikan Laut adalah mediurn yang bergerak

18 1

yang berisi berbagai ketidakseragaman objek yang dikandungnya

Linrasan perambatan gelombang suara yang terjadi Jebih merupakan

Iintasan ganda (multi-path) bukan lintasan tunggal Akibat dari

semua ini banyak parameter sonar berflukruasi seeara tidak terarur

terhadap wakru Adanya flllktuasi ini membuat penyelesaian dari

suatu persamaan sonar pada dasarnya adalah perkiraan terbaik yang

dapat diharapkan berdasarkan rata-rata wakru Dengan demikian

pad a dasarnya persoalan yang dihadapi merupakan persoalan

srokastik bukan dererrninisrik Walaupun demikian diharapkan

dengan sernakin baiknya pemahaman dan pengetahuan ten rang

suara bawah air serra flukruasinya akan dapat meningkatkan akurasi

dari prediksi persamaan sonar yang berarti semakin meningkatnya

kemampuan untuk mengukur dan mengungkap objek atall proses

dalam air

Bathymetry Sedimen Dasar Laut Terumbu Karang dan Vegetasi Bawah Air

Pemanfaatan sifat suara pcnama kali dan sampai saat ini paling

banyak digunakan lIntuk aplikasi bawah air adalah untuk mengukur

kedalaman laut Saar ini hampir semua kapal bermotor dilengkapi

dengan alat pemeruman (echo-sounder) unruk mernastikan kapal

tidak kandas dengan memantall seeara terus menerus jarak antara

lunas kapal dan dasar perairan Dengan berkembangnya teknik

pernrosesan sinyal energi suara yang dipanearkan kembali dapat

dianalisis untuk mengetahlli karakreristik sedimen dasar laut

Dernikian pula dengan terumbll karang dan vegetasi bawah air yang

melekat aeau bagian dari dasar laut dapat dikuantifikasi

1

Kontur Dasar Laut

Berdasarkan estimasi tahun 2000 (National Academy of Science

2(03) sekitar 99 dasar laut belum tereksplorasi InStrumen akustik

untuk eksplorasi dasar laut ini adalah alat perneruman (echosolmder)

Alar ini merekam waktu tunda antara waktu pemancaran gelombang

suara dengan wakw penerirnaan pantulan gelombang suara dari

dasar laut yang diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan perambatan gelornbang suara dalam

air dapat dihitung kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

tersebut

Walaupun secara prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

sederhana namun dalam praktiknya ridak demikian Pancaran

gelombang suara yang mengenai dasar perairan dari alar pemeruman

benransduser tunggal akan mengenai permukaan dasar laur yang

cukup luas Untuk dasar laut yang berkonrur kasar atau tidak

rata hal ini dapat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

pengukuran wakru tunda karena hanya pantulan yang kembali

pertama kali yang digunakan dalam perhitungan kedalaman t ntuk

mengatasi masalah ini luas permukaan dasar laut yang dikenai

gelombang suara mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnya

dengan menggunakan unraian rransduser penerima (hydrophone

army) yang dapat mel11usatkan berkas energi suara yang diterima atau

meningkatkan kepekaan penerimaan pada arah tertentu Selanjurnya

jika pad a masing-masing elemen dari untaian rransduser penerima

ini dibuar dapat merekam sendiri-sendiri pantulan gelombang

yang diterima pola kepekaan untaian rransduser penerima dapat

diubah secara mudah dengan mengganti parameter pengolahan

data yang direkam Dengan kara lain unraian transduser penerima

dapat diarahkan untuk mengamati sudut datang dad berbagai

1101

arah T eknik inilal

Multi Beam Echo 5 instrumen survei b dalam suam surve

dihasilkan peta 3-d

perairan Umuk m

frekuensi gelombal

kedalaman hingga

rendah yakni 12 k

dari 200 meter) digl

adalah sekitar O5q

dangkal dan desime

lam dan gunung ba

Jaya VIII ditunjukk

Pemetaan Gunung

Gambar 31 Come bawah

kapal

ill Laut

middotimasi tahun 2000 (National Academy of Science

)llIo dasar lam belum tereksplorasi Instrumen akustik

i dasar laut ini adalah alat pemeruman (echosounder)

1 waktu runda anrara waktu pemancaran gelombang

rakru penerimaan panrulan gelombang suara dari

diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

kecepatan perambatan gelombang suara dalam

lIlg kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

a prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

un dabl1 praktiknya tidak demikian Pancaran

I yang mengenai dasar perairan dari alat pemeruman

mggal akan mengenai permukaan dasar lam yang

tuk dasar lam yang berkonrur kasar atau tidak

Jat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

kru tunda karena hanya pantulan yang kembali

g digunakan dalam perhirungan kedalaman Untuk

lah ini luas permukaan dasar lam yang dikenai

a mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnva

nakan untaian rransduser penerima (hydrophozf

memusatkan berkas energi suara yang diterima atau

pekaan penerimaan pada arah tertenru Selanjutnya

~-masing elemen dari untaian transdllser penerima

t merekam sendiri-sendiri pantlilan gelombang

lOla kepekaan untaian transdllser penerima dapat

mdah dengan mengganti parameter pengolahan

n Dengan kata lain untaian transduser penerima

untuk mengamati sudut duang dari berbagai

110 I

arah Teknik inilah yang kini digunakan pad a instrumen akustik

Multi Beam Echo Sounder (MBES) yang merupakan state ~fthetm

instrumen survei batl~metly (Kongsberg 2008) Sebagai i1l1suasi

dalam suatu survei bathymetry dengan bantuan MBES dapar

dihasilkan peta 3-dimensi dengan lebar sapuan 5-8 kali kedalaman

perairan lintuk meniangkau berbagai kedalaman laut digunakan

frekuensi gelombang suara yang berbeda-beda misalnya llnruk

kedalaman hingga 11000 meter digunakan frekllensi yang relarif

rendah yakni 12 kHz sedangkan llntuk perairan dangkal (kurang

dari 200 meter) digunakan 100-500 kHz Akurasi dari pengukuran

adalah sekitar 05ltYo atau dalam kisaran senti meter llntuk laut

dangkal dan desimeter untllk laut dalam Contoh hasil konrur dasar

laut dan gun ling bawah laut dari survei dengan bpal riset Baruna

Jaya VIII ditllnjllkkan pad a Gambar 31

Pemetaan Gunung Bawah Laut

SUl1lhll RV Harulla bygt

Gambar 31 Contoh hasil survei kontllr dasar dan pemeraan gunung

bawah air dengan MBES Survei dilakukan dengan

kapal riset Baruna lara VIII

I

Identifikasi dan Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

Identifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut sangat penting tidak

hanya untuk keperluan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

karena adanya asosiasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

hidup di lingkungan dasar laut seperti udang kepiting kerangshy

kerangan dan berbagai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

suara yang dipancarkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

laut sebagian energi gelombang suara tersebut dipantulkan atau

dihamburbalikkan Besarnya intensitas panrulan suara dari dasar

laut umumnya tergantung pada sudut datang gelombang suara

tingkat kekerasan (hardness) tingkat kekasaran (roughness) dasar laut

komposisi sedimen dasar laut dan frekuensi suara yang digunakan

-4000

-3700 x -3400iii

~ -3100of

c 2800 ~ J -2500 = o

-2200~ til xu

x- -1900 u til cc -1600 B

-1300 lt)

-1000

Lumpur Lumpur Pasir Pasir

berpasir berlumpur

Gambar 32 Nilai kekuatan ham bur balik akustik pada tipe

substrat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir dan lumpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 (persegi em pat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et al 2009 (x) Pujiyati 2009 dan (0) Manik et al

2006

1121

Akhir-akhir ini

teknologi akusti

sumberdaya laut

diperlukan peta

dan klasifikasi sec

balik akllstik

kompilasi hasil r mengukuhkan b

sebagai salah sat

sedimen dasar la

Pengelompo Pertumbuha

Indonesia meruf

hayati tertinggi

km 2bull Dengan I

teknik pemama

cara iden tifikasi

pertumbuhan t

yang sarna denE

dikembangkan

dan klasifikasi t

oi Indonesia

dan klasifikasi

disadari masih

kompleksitas d

ada Sejauh ini

dan gema kedu

bemllk pertum

I

x

q

1 Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

sifikasi sedimen dasar laut sangar penting tidak

luan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

iasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

III daigtar laut seperti udang kepiring kerangshy

)agai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

lrkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

gi gelombang suara rersebut dipantulkan atau

Besarnya intensiras panmlan suara dari dasar

~antung pada sudm darang gelombang Sllara

aldneSJ) tingkat kekasaran (rougmess) dasar laut

dasar lam dan frekuensi suara yang digunakan

o

8 x

o

lumpur lumpur Pasir Pasir berpasir berlumpur

kekuatan ham bur balik akustik pada ripe rat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir

umpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 gi empat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et

109 (x) Pujiyati 2009 dan (0) 1anik et al

Akhir-akhir ini salah satu pemicu perkembangan dan aplikasi

teknologi akusrik adalah adanya kebutuhan untuk pengelolaan

sumberdaya lam berbasis ekosistem (Anderson et al 2008) di mana

diperlukan pera klasifikasi sedimen dasar laut Upaya identifikasi

dan klasifikasi sedimen dasar laut dengan memetakan energi hambur

balik akusrik telah dilakukan oleh beberapa peneliti Indonesia dan

kompilasi hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 32 Hasil ini

mengllkuhkan bahwa teknologi akustik sangat potensial dijadikan

sebagai salah sam instrumen baku untuk identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut

Pengelompokan Bentuk Pertumbuhan Terumbu Karang

Indonesia merupakan pusat terumbu karangduniadengan keragaman

hayati tertinggi Llias terumbll karang diperkirakan sekitar 7500

km~ Dengan luasan dan keragaman tersebllt maka diperlukan

reknik pemanrauan yang cepat konsisten dan efektif Salah saw

cara identifikasi rerumbu karang yaitu melalui pengenalan bentuk

pertumbuhan rerumbu karang (iiftf0rm) Berdasarkan algoritma

yang sama dengan identifikasi dan klasifikasi das~u perairan mulai

dikembangkan pula aplikasi teknologi akustik unruk idenrifikasi

dan klasifikasi terumbu karang (Gleason et al 2008)

Di Indonesia pemanfaatan reknologi akusrik untuk identifikasi

dan klasifikasi rerumbu karang mulai berkembang walaupun

disadari masih diperlukan riser-riset yang lebih intensif mengingat

kompleksitas dan keragaman yang tinggi dari rerumbu karang yang

ada Sejauh ini dengan memetakan intensitas gema pertama (E I)

dan gema kedua (E2) dapat dilihat secara akusrik sebaran beberapa

bentuk pertumbuhan rerumbu karang yang berbeda-beda tersebut

13

(Gambar 33) Klasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini temu

dapar dikuamifikasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

seperti clustering ana~ysis principal component analysiJ dan lainshy

lain

Deteksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Habitat dan vegetasi bawah air berperan penting dalam menentukan

produktivitas suatu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

water) Vegetasi bawah air menjadi salah saru sumber pangan dan

merupakan ternpat rnemijah biota Iaut Oleh karena iru akurasi

dan kecerrnatan yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

bawah air sangat penting dilakukan

Lamun (seagrrzss) merupakan salah saru vegerasi bawah air hidup di

sedirnen dasar laut dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

Padang lamun mampu rnengurangi pergerakan air dan menyokong

penyimpanan parrikel tersuspensL baik yang hidup maupun yang

mati dan secara tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

pesisir Walaupun produksi primer lamun banya 1 dad total

ptoduksi primer di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

12 total karbon yang ada di lam u11tuk disimpan dalam sedimen

Peran penting padang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

rerus dijaga dengan memantau secara teramr perkembangannya

Tekanan terhadap wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

dengan adanya pembangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

menyebabkan luas padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

mengalami pengurangan sekirar 2 per tahun (Deswati et al

2009)

1141

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

1

Kontur Dasar Laut

Berdasarkan estimasi tahun 2000 (National Academy of Science

2(03) sekitar 99 dasar laut belum tereksplorasi InStrumen akustik

untuk eksplorasi dasar laut ini adalah alat perneruman (echosolmder)

Alar ini merekam waktu tunda antara waktu pemancaran gelombang

suara dengan wakw penerirnaan pantulan gelombang suara dari

dasar laut yang diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

mengasumsikan kecepatan perambatan gelornbang suara dalam

air dapat dihitung kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

tersebut

Walaupun secara prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

sederhana namun dalam praktiknya ridak demikian Pancaran

gelombang suara yang mengenai dasar perairan dari alar pemeruman

benransduser tunggal akan mengenai permukaan dasar laur yang

cukup luas Untuk dasar laut yang berkonrur kasar atau tidak

rata hal ini dapat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

pengukuran wakru tunda karena hanya pantulan yang kembali

pertama kali yang digunakan dalam perhitungan kedalaman t ntuk

mengatasi masalah ini luas permukaan dasar laut yang dikenai

gelombang suara mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnya

dengan menggunakan unraian rransduser penerima (hydrophone

army) yang dapat mel11usatkan berkas energi suara yang diterima atau

meningkatkan kepekaan penerimaan pada arah tertentu Selanjurnya

jika pad a masing-masing elemen dari untaian rransduser penerima

ini dibuar dapat merekam sendiri-sendiri pantulan gelombang

yang diterima pola kepekaan untaian rransduser penerima dapat

diubah secara mudah dengan mengganti parameter pengolahan

data yang direkam Dengan kara lain unraian transduser penerima

dapat diarahkan untuk mengamati sudut datang dad berbagai

1101

arah T eknik inilal

Multi Beam Echo 5 instrumen survei b dalam suam surve

dihasilkan peta 3-d

perairan Umuk m

frekuensi gelombal

kedalaman hingga

rendah yakni 12 k

dari 200 meter) digl

adalah sekitar O5q

dangkal dan desime

lam dan gunung ba

Jaya VIII ditunjukk

Pemetaan Gunung

Gambar 31 Come bawah

kapal

ill Laut

middotimasi tahun 2000 (National Academy of Science

)llIo dasar lam belum tereksplorasi Instrumen akustik

i dasar laut ini adalah alat pemeruman (echosounder)

1 waktu runda anrara waktu pemancaran gelombang

rakru penerimaan panrulan gelombang suara dari

diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

kecepatan perambatan gelombang suara dalam

lIlg kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

a prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

un dabl1 praktiknya tidak demikian Pancaran

I yang mengenai dasar perairan dari alat pemeruman

mggal akan mengenai permukaan dasar lam yang

tuk dasar lam yang berkonrur kasar atau tidak

Jat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

kru tunda karena hanya pantulan yang kembali

g digunakan dalam perhirungan kedalaman Untuk

lah ini luas permukaan dasar lam yang dikenai

a mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnva

nakan untaian rransduser penerima (hydrophozf

memusatkan berkas energi suara yang diterima atau

pekaan penerimaan pada arah tertenru Selanjutnya

~-masing elemen dari untaian transdllser penerima

t merekam sendiri-sendiri pantlilan gelombang

lOla kepekaan untaian transdllser penerima dapat

mdah dengan mengganti parameter pengolahan

n Dengan kata lain untaian transduser penerima

untuk mengamati sudut duang dari berbagai

110 I

arah Teknik inilah yang kini digunakan pad a instrumen akustik

Multi Beam Echo Sounder (MBES) yang merupakan state ~fthetm

instrumen survei batl~metly (Kongsberg 2008) Sebagai i1l1suasi

dalam suatu survei bathymetry dengan bantuan MBES dapar

dihasilkan peta 3-dimensi dengan lebar sapuan 5-8 kali kedalaman

perairan lintuk meniangkau berbagai kedalaman laut digunakan

frekuensi gelombang suara yang berbeda-beda misalnya llnruk

kedalaman hingga 11000 meter digunakan frekllensi yang relarif

rendah yakni 12 kHz sedangkan llntuk perairan dangkal (kurang

dari 200 meter) digunakan 100-500 kHz Akurasi dari pengukuran

adalah sekitar 05ltYo atau dalam kisaran senti meter llntuk laut

dangkal dan desimeter untllk laut dalam Contoh hasil konrur dasar

laut dan gun ling bawah laut dari survei dengan bpal riset Baruna

Jaya VIII ditllnjllkkan pad a Gambar 31

Pemetaan Gunung Bawah Laut

SUl1lhll RV Harulla bygt

Gambar 31 Contoh hasil survei kontllr dasar dan pemeraan gunung

bawah air dengan MBES Survei dilakukan dengan

kapal riset Baruna lara VIII

I

Identifikasi dan Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

Identifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut sangat penting tidak

hanya untuk keperluan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

karena adanya asosiasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

hidup di lingkungan dasar laut seperti udang kepiting kerangshy

kerangan dan berbagai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

suara yang dipancarkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

laut sebagian energi gelombang suara tersebut dipantulkan atau

dihamburbalikkan Besarnya intensitas panrulan suara dari dasar

laut umumnya tergantung pada sudut datang gelombang suara

tingkat kekerasan (hardness) tingkat kekasaran (roughness) dasar laut

komposisi sedimen dasar laut dan frekuensi suara yang digunakan

-4000

-3700 x -3400iii

~ -3100of

c 2800 ~ J -2500 = o

-2200~ til xu

x- -1900 u til cc -1600 B

-1300 lt)

-1000

Lumpur Lumpur Pasir Pasir

berpasir berlumpur

Gambar 32 Nilai kekuatan ham bur balik akustik pada tipe

substrat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir dan lumpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 (persegi em pat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et al 2009 (x) Pujiyati 2009 dan (0) Manik et al

2006

1121

Akhir-akhir ini

teknologi akusti

sumberdaya laut

diperlukan peta

dan klasifikasi sec

balik akllstik

kompilasi hasil r mengukuhkan b

sebagai salah sat

sedimen dasar la

Pengelompo Pertumbuha

Indonesia meruf

hayati tertinggi

km 2bull Dengan I

teknik pemama

cara iden tifikasi

pertumbuhan t

yang sarna denE

dikembangkan

dan klasifikasi t

oi Indonesia

dan klasifikasi

disadari masih

kompleksitas d

ada Sejauh ini

dan gema kedu

bemllk pertum

I

x

q

1 Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

sifikasi sedimen dasar laut sangar penting tidak

luan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

iasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

III daigtar laut seperti udang kepiring kerangshy

)agai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

lrkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

gi gelombang suara rersebut dipantulkan atau

Besarnya intensiras panmlan suara dari dasar

~antung pada sudm darang gelombang Sllara

aldneSJ) tingkat kekasaran (rougmess) dasar laut

dasar lam dan frekuensi suara yang digunakan

o

8 x

o

lumpur lumpur Pasir Pasir berpasir berlumpur

kekuatan ham bur balik akustik pada ripe rat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir

umpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 gi empat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et

109 (x) Pujiyati 2009 dan (0) 1anik et al

Akhir-akhir ini salah satu pemicu perkembangan dan aplikasi

teknologi akusrik adalah adanya kebutuhan untuk pengelolaan

sumberdaya lam berbasis ekosistem (Anderson et al 2008) di mana

diperlukan pera klasifikasi sedimen dasar laut Upaya identifikasi

dan klasifikasi sedimen dasar laut dengan memetakan energi hambur

balik akusrik telah dilakukan oleh beberapa peneliti Indonesia dan

kompilasi hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 32 Hasil ini

mengllkuhkan bahwa teknologi akustik sangat potensial dijadikan

sebagai salah sam instrumen baku untuk identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut

Pengelompokan Bentuk Pertumbuhan Terumbu Karang

Indonesia merupakan pusat terumbu karangduniadengan keragaman

hayati tertinggi Llias terumbll karang diperkirakan sekitar 7500

km~ Dengan luasan dan keragaman tersebllt maka diperlukan

reknik pemanrauan yang cepat konsisten dan efektif Salah saw

cara identifikasi rerumbu karang yaitu melalui pengenalan bentuk

pertumbuhan rerumbu karang (iiftf0rm) Berdasarkan algoritma

yang sama dengan identifikasi dan klasifikasi das~u perairan mulai

dikembangkan pula aplikasi teknologi akustik unruk idenrifikasi

dan klasifikasi terumbu karang (Gleason et al 2008)

Di Indonesia pemanfaatan reknologi akusrik untuk identifikasi

dan klasifikasi rerumbu karang mulai berkembang walaupun

disadari masih diperlukan riser-riset yang lebih intensif mengingat

kompleksitas dan keragaman yang tinggi dari rerumbu karang yang

ada Sejauh ini dengan memetakan intensitas gema pertama (E I)

dan gema kedua (E2) dapat dilihat secara akusrik sebaran beberapa

bentuk pertumbuhan rerumbu karang yang berbeda-beda tersebut

13

(Gambar 33) Klasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini temu

dapar dikuamifikasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

seperti clustering ana~ysis principal component analysiJ dan lainshy

lain

Deteksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Habitat dan vegetasi bawah air berperan penting dalam menentukan

produktivitas suatu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

water) Vegetasi bawah air menjadi salah saru sumber pangan dan

merupakan ternpat rnemijah biota Iaut Oleh karena iru akurasi

dan kecerrnatan yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

bawah air sangat penting dilakukan

Lamun (seagrrzss) merupakan salah saru vegerasi bawah air hidup di

sedirnen dasar laut dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

Padang lamun mampu rnengurangi pergerakan air dan menyokong

penyimpanan parrikel tersuspensL baik yang hidup maupun yang

mati dan secara tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

pesisir Walaupun produksi primer lamun banya 1 dad total

ptoduksi primer di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

12 total karbon yang ada di lam u11tuk disimpan dalam sedimen

Peran penting padang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

rerus dijaga dengan memantau secara teramr perkembangannya

Tekanan terhadap wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

dengan adanya pembangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

menyebabkan luas padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

mengalami pengurangan sekirar 2 per tahun (Deswati et al

2009)

1141

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

ill Laut

middotimasi tahun 2000 (National Academy of Science

)llIo dasar lam belum tereksplorasi Instrumen akustik

i dasar laut ini adalah alat pemeruman (echosounder)

1 waktu runda anrara waktu pemancaran gelombang

rakru penerimaan panrulan gelombang suara dari

diterima oleh transduser Dengan mengetahui atau

kecepatan perambatan gelombang suara dalam

lIlg kedalaman dari hasil perekaman waktu tunda

a prinsipnya pengukuran kedalaman laut ini tampak

un dabl1 praktiknya tidak demikian Pancaran

I yang mengenai dasar perairan dari alat pemeruman

mggal akan mengenai permukaan dasar lam yang

tuk dasar lam yang berkonrur kasar atau tidak

Jat menimbulkan kegamangan (ambiguity) dalam

kru tunda karena hanya pantulan yang kembali

g digunakan dalam perhirungan kedalaman Untuk

lah ini luas permukaan dasar lam yang dikenai

a mesti dibuat lebih kecil atau sempit misalnva

nakan untaian rransduser penerima (hydrophozf

memusatkan berkas energi suara yang diterima atau

pekaan penerimaan pada arah tertenru Selanjutnya

~-masing elemen dari untaian transdllser penerima

t merekam sendiri-sendiri pantlilan gelombang

lOla kepekaan untaian transdllser penerima dapat

mdah dengan mengganti parameter pengolahan

n Dengan kata lain untaian transduser penerima

untuk mengamati sudut duang dari berbagai

110 I

arah Teknik inilah yang kini digunakan pad a instrumen akustik

Multi Beam Echo Sounder (MBES) yang merupakan state ~fthetm

instrumen survei batl~metly (Kongsberg 2008) Sebagai i1l1suasi

dalam suatu survei bathymetry dengan bantuan MBES dapar

dihasilkan peta 3-dimensi dengan lebar sapuan 5-8 kali kedalaman

perairan lintuk meniangkau berbagai kedalaman laut digunakan

frekuensi gelombang suara yang berbeda-beda misalnya llnruk

kedalaman hingga 11000 meter digunakan frekllensi yang relarif

rendah yakni 12 kHz sedangkan llntuk perairan dangkal (kurang

dari 200 meter) digunakan 100-500 kHz Akurasi dari pengukuran

adalah sekitar 05ltYo atau dalam kisaran senti meter llntuk laut

dangkal dan desimeter untllk laut dalam Contoh hasil konrur dasar

laut dan gun ling bawah laut dari survei dengan bpal riset Baruna

Jaya VIII ditllnjllkkan pad a Gambar 31

Pemetaan Gunung Bawah Laut

SUl1lhll RV Harulla bygt

Gambar 31 Contoh hasil survei kontllr dasar dan pemeraan gunung

bawah air dengan MBES Survei dilakukan dengan

kapal riset Baruna lara VIII

I

Identifikasi dan Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

Identifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut sangat penting tidak

hanya untuk keperluan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

karena adanya asosiasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

hidup di lingkungan dasar laut seperti udang kepiting kerangshy

kerangan dan berbagai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

suara yang dipancarkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

laut sebagian energi gelombang suara tersebut dipantulkan atau

dihamburbalikkan Besarnya intensitas panrulan suara dari dasar

laut umumnya tergantung pada sudut datang gelombang suara

tingkat kekerasan (hardness) tingkat kekasaran (roughness) dasar laut

komposisi sedimen dasar laut dan frekuensi suara yang digunakan

-4000

-3700 x -3400iii

~ -3100of

c 2800 ~ J -2500 = o

-2200~ til xu

x- -1900 u til cc -1600 B

-1300 lt)

-1000

Lumpur Lumpur Pasir Pasir

berpasir berlumpur

Gambar 32 Nilai kekuatan ham bur balik akustik pada tipe

substrat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir dan lumpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 (persegi em pat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et al 2009 (x) Pujiyati 2009 dan (0) Manik et al

2006

1121

Akhir-akhir ini

teknologi akusti

sumberdaya laut

diperlukan peta

dan klasifikasi sec

balik akllstik

kompilasi hasil r mengukuhkan b

sebagai salah sat

sedimen dasar la

Pengelompo Pertumbuha

Indonesia meruf

hayati tertinggi

km 2bull Dengan I

teknik pemama

cara iden tifikasi

pertumbuhan t

yang sarna denE

dikembangkan

dan klasifikasi t

oi Indonesia

dan klasifikasi

disadari masih

kompleksitas d

ada Sejauh ini

dan gema kedu

bemllk pertum

I

x

q

1 Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

sifikasi sedimen dasar laut sangar penting tidak

luan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

iasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

III daigtar laut seperti udang kepiring kerangshy

)agai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

lrkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

gi gelombang suara rersebut dipantulkan atau

Besarnya intensiras panmlan suara dari dasar

~antung pada sudm darang gelombang Sllara

aldneSJ) tingkat kekasaran (rougmess) dasar laut

dasar lam dan frekuensi suara yang digunakan

o

8 x

o

lumpur lumpur Pasir Pasir berpasir berlumpur

kekuatan ham bur balik akustik pada ripe rat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir

umpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 gi empat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et

109 (x) Pujiyati 2009 dan (0) 1anik et al

Akhir-akhir ini salah satu pemicu perkembangan dan aplikasi

teknologi akusrik adalah adanya kebutuhan untuk pengelolaan

sumberdaya lam berbasis ekosistem (Anderson et al 2008) di mana

diperlukan pera klasifikasi sedimen dasar laut Upaya identifikasi

dan klasifikasi sedimen dasar laut dengan memetakan energi hambur

balik akusrik telah dilakukan oleh beberapa peneliti Indonesia dan

kompilasi hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 32 Hasil ini

mengllkuhkan bahwa teknologi akustik sangat potensial dijadikan

sebagai salah sam instrumen baku untuk identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut

Pengelompokan Bentuk Pertumbuhan Terumbu Karang

Indonesia merupakan pusat terumbu karangduniadengan keragaman

hayati tertinggi Llias terumbll karang diperkirakan sekitar 7500

km~ Dengan luasan dan keragaman tersebllt maka diperlukan

reknik pemanrauan yang cepat konsisten dan efektif Salah saw

cara identifikasi rerumbu karang yaitu melalui pengenalan bentuk

pertumbuhan rerumbu karang (iiftf0rm) Berdasarkan algoritma

yang sama dengan identifikasi dan klasifikasi das~u perairan mulai

dikembangkan pula aplikasi teknologi akustik unruk idenrifikasi

dan klasifikasi terumbu karang (Gleason et al 2008)

Di Indonesia pemanfaatan reknologi akusrik untuk identifikasi

dan klasifikasi rerumbu karang mulai berkembang walaupun

disadari masih diperlukan riser-riset yang lebih intensif mengingat

kompleksitas dan keragaman yang tinggi dari rerumbu karang yang

ada Sejauh ini dengan memetakan intensitas gema pertama (E I)

dan gema kedua (E2) dapat dilihat secara akusrik sebaran beberapa

bentuk pertumbuhan rerumbu karang yang berbeda-beda tersebut

13

(Gambar 33) Klasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini temu

dapar dikuamifikasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

seperti clustering ana~ysis principal component analysiJ dan lainshy

lain

Deteksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Habitat dan vegetasi bawah air berperan penting dalam menentukan

produktivitas suatu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

water) Vegetasi bawah air menjadi salah saru sumber pangan dan

merupakan ternpat rnemijah biota Iaut Oleh karena iru akurasi

dan kecerrnatan yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

bawah air sangat penting dilakukan

Lamun (seagrrzss) merupakan salah saru vegerasi bawah air hidup di

sedirnen dasar laut dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

Padang lamun mampu rnengurangi pergerakan air dan menyokong

penyimpanan parrikel tersuspensL baik yang hidup maupun yang

mati dan secara tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

pesisir Walaupun produksi primer lamun banya 1 dad total

ptoduksi primer di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

12 total karbon yang ada di lam u11tuk disimpan dalam sedimen

Peran penting padang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

rerus dijaga dengan memantau secara teramr perkembangannya

Tekanan terhadap wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

dengan adanya pembangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

menyebabkan luas padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

mengalami pengurangan sekirar 2 per tahun (Deswati et al

2009)

1141

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

I

Identifikasi dan Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

Identifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut sangat penting tidak

hanya untuk keperluan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

karena adanya asosiasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

hidup di lingkungan dasar laut seperti udang kepiting kerangshy

kerangan dan berbagai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

suara yang dipancarkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

laut sebagian energi gelombang suara tersebut dipantulkan atau

dihamburbalikkan Besarnya intensitas panrulan suara dari dasar

laut umumnya tergantung pada sudut datang gelombang suara

tingkat kekerasan (hardness) tingkat kekasaran (roughness) dasar laut

komposisi sedimen dasar laut dan frekuensi suara yang digunakan

-4000

-3700 x -3400iii

~ -3100of

c 2800 ~ J -2500 = o

-2200~ til xu

x- -1900 u til cc -1600 B

-1300 lt)

-1000

Lumpur Lumpur Pasir Pasir

berpasir berlumpur

Gambar 32 Nilai kekuatan ham bur balik akustik pada tipe

substrat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir dan lumpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 (persegi em pat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et al 2009 (x) Pujiyati 2009 dan (0) Manik et al

2006

1121

Akhir-akhir ini

teknologi akusti

sumberdaya laut

diperlukan peta

dan klasifikasi sec

balik akllstik

kompilasi hasil r mengukuhkan b

sebagai salah sat

sedimen dasar la

Pengelompo Pertumbuha

Indonesia meruf

hayati tertinggi

km 2bull Dengan I

teknik pemama

cara iden tifikasi

pertumbuhan t

yang sarna denE

dikembangkan

dan klasifikasi t

oi Indonesia

dan klasifikasi

disadari masih

kompleksitas d

ada Sejauh ini

dan gema kedu

bemllk pertum

I

x

q

1 Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

sifikasi sedimen dasar laut sangar penting tidak

luan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

iasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

III daigtar laut seperti udang kepiring kerangshy

)agai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

lrkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

gi gelombang suara rersebut dipantulkan atau

Besarnya intensiras panmlan suara dari dasar

~antung pada sudm darang gelombang Sllara

aldneSJ) tingkat kekasaran (rougmess) dasar laut

dasar lam dan frekuensi suara yang digunakan

o

8 x

o

lumpur lumpur Pasir Pasir berpasir berlumpur

kekuatan ham bur balik akustik pada ripe rat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir

umpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 gi empat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et

109 (x) Pujiyati 2009 dan (0) 1anik et al

Akhir-akhir ini salah satu pemicu perkembangan dan aplikasi

teknologi akusrik adalah adanya kebutuhan untuk pengelolaan

sumberdaya lam berbasis ekosistem (Anderson et al 2008) di mana

diperlukan pera klasifikasi sedimen dasar laut Upaya identifikasi

dan klasifikasi sedimen dasar laut dengan memetakan energi hambur

balik akusrik telah dilakukan oleh beberapa peneliti Indonesia dan

kompilasi hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 32 Hasil ini

mengllkuhkan bahwa teknologi akustik sangat potensial dijadikan

sebagai salah sam instrumen baku untuk identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut

Pengelompokan Bentuk Pertumbuhan Terumbu Karang

Indonesia merupakan pusat terumbu karangduniadengan keragaman

hayati tertinggi Llias terumbll karang diperkirakan sekitar 7500

km~ Dengan luasan dan keragaman tersebllt maka diperlukan

reknik pemanrauan yang cepat konsisten dan efektif Salah saw

cara identifikasi rerumbu karang yaitu melalui pengenalan bentuk

pertumbuhan rerumbu karang (iiftf0rm) Berdasarkan algoritma

yang sama dengan identifikasi dan klasifikasi das~u perairan mulai

dikembangkan pula aplikasi teknologi akustik unruk idenrifikasi

dan klasifikasi terumbu karang (Gleason et al 2008)

Di Indonesia pemanfaatan reknologi akusrik untuk identifikasi

dan klasifikasi rerumbu karang mulai berkembang walaupun

disadari masih diperlukan riser-riset yang lebih intensif mengingat

kompleksitas dan keragaman yang tinggi dari rerumbu karang yang

ada Sejauh ini dengan memetakan intensitas gema pertama (E I)

dan gema kedua (E2) dapat dilihat secara akusrik sebaran beberapa

bentuk pertumbuhan rerumbu karang yang berbeda-beda tersebut

13

(Gambar 33) Klasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini temu

dapar dikuamifikasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

seperti clustering ana~ysis principal component analysiJ dan lainshy

lain

Deteksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Habitat dan vegetasi bawah air berperan penting dalam menentukan

produktivitas suatu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

water) Vegetasi bawah air menjadi salah saru sumber pangan dan

merupakan ternpat rnemijah biota Iaut Oleh karena iru akurasi

dan kecerrnatan yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

bawah air sangat penting dilakukan

Lamun (seagrrzss) merupakan salah saru vegerasi bawah air hidup di

sedirnen dasar laut dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

Padang lamun mampu rnengurangi pergerakan air dan menyokong

penyimpanan parrikel tersuspensL baik yang hidup maupun yang

mati dan secara tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

pesisir Walaupun produksi primer lamun banya 1 dad total

ptoduksi primer di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

12 total karbon yang ada di lam u11tuk disimpan dalam sedimen

Peran penting padang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

rerus dijaga dengan memantau secara teramr perkembangannya

Tekanan terhadap wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

dengan adanya pembangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

menyebabkan luas padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

mengalami pengurangan sekirar 2 per tahun (Deswati et al

2009)

1141

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

I

x

q

1 Klasifikasi Sedimen Dasar Laut

sifikasi sedimen dasar laut sangar penting tidak

luan pengkajian mineral dasar laut tetapi juga

iasi sedimen dasar laut dengan biota laut yang

III daigtar laut seperti udang kepiring kerangshy

)agai jenis ikan demersal Sewakru gelombang

lrkan oleh instrumen akustik mengenai dasar

gi gelombang suara rersebut dipantulkan atau

Besarnya intensiras panmlan suara dari dasar

~antung pada sudm darang gelombang Sllara

aldneSJ) tingkat kekasaran (rougmess) dasar laut

dasar lam dan frekuensi suara yang digunakan

o

8 x

o

lumpur lumpur Pasir Pasir berpasir berlumpur

kekuatan ham bur balik akustik pada ripe rat pasir pasir berlumpur lumpur berpasir

umpur [Allo et al 2011] (berlian) Allo 2011 gi empat) Purnawan 2009 (segitiga) Allo et

109 (x) Pujiyati 2009 dan (0) 1anik et al

Akhir-akhir ini salah satu pemicu perkembangan dan aplikasi

teknologi akusrik adalah adanya kebutuhan untuk pengelolaan

sumberdaya lam berbasis ekosistem (Anderson et al 2008) di mana

diperlukan pera klasifikasi sedimen dasar laut Upaya identifikasi

dan klasifikasi sedimen dasar laut dengan memetakan energi hambur

balik akusrik telah dilakukan oleh beberapa peneliti Indonesia dan

kompilasi hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar 32 Hasil ini

mengllkuhkan bahwa teknologi akustik sangat potensial dijadikan

sebagai salah sam instrumen baku untuk identifikasi dan klasifikasi

sedimen dasar laut

Pengelompokan Bentuk Pertumbuhan Terumbu Karang

Indonesia merupakan pusat terumbu karangduniadengan keragaman

hayati tertinggi Llias terumbll karang diperkirakan sekitar 7500

km~ Dengan luasan dan keragaman tersebllt maka diperlukan

reknik pemanrauan yang cepat konsisten dan efektif Salah saw

cara identifikasi rerumbu karang yaitu melalui pengenalan bentuk

pertumbuhan rerumbu karang (iiftf0rm) Berdasarkan algoritma

yang sama dengan identifikasi dan klasifikasi das~u perairan mulai

dikembangkan pula aplikasi teknologi akustik unruk idenrifikasi

dan klasifikasi terumbu karang (Gleason et al 2008)

Di Indonesia pemanfaatan reknologi akusrik untuk identifikasi

dan klasifikasi rerumbu karang mulai berkembang walaupun

disadari masih diperlukan riser-riset yang lebih intensif mengingat

kompleksitas dan keragaman yang tinggi dari rerumbu karang yang

ada Sejauh ini dengan memetakan intensitas gema pertama (E I)

dan gema kedua (E2) dapat dilihat secara akusrik sebaran beberapa

bentuk pertumbuhan rerumbu karang yang berbeda-beda tersebut

13

(Gambar 33) Klasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini temu

dapar dikuamifikasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

seperti clustering ana~ysis principal component analysiJ dan lainshy

lain

Deteksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Habitat dan vegetasi bawah air berperan penting dalam menentukan

produktivitas suatu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

water) Vegetasi bawah air menjadi salah saru sumber pangan dan

merupakan ternpat rnemijah biota Iaut Oleh karena iru akurasi

dan kecerrnatan yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

bawah air sangat penting dilakukan

Lamun (seagrrzss) merupakan salah saru vegerasi bawah air hidup di

sedirnen dasar laut dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

Padang lamun mampu rnengurangi pergerakan air dan menyokong

penyimpanan parrikel tersuspensL baik yang hidup maupun yang

mati dan secara tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

pesisir Walaupun produksi primer lamun banya 1 dad total

ptoduksi primer di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

12 total karbon yang ada di lam u11tuk disimpan dalam sedimen

Peran penting padang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

rerus dijaga dengan memantau secara teramr perkembangannya

Tekanan terhadap wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

dengan adanya pembangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

menyebabkan luas padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

mengalami pengurangan sekirar 2 per tahun (Deswati et al

2009)

1141

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

(Gambar 33) Klasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini temu

dapar dikuamifikasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

seperti clustering ana~ysis principal component analysiJ dan lainshy

lain

Deteksi dan Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Habitat dan vegetasi bawah air berperan penting dalam menentukan

produktivitas suatu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

water) Vegetasi bawah air menjadi salah saru sumber pangan dan

merupakan ternpat rnemijah biota Iaut Oleh karena iru akurasi

dan kecerrnatan yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

bawah air sangat penting dilakukan

Lamun (seagrrzss) merupakan salah saru vegerasi bawah air hidup di

sedirnen dasar laut dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

Padang lamun mampu rnengurangi pergerakan air dan menyokong

penyimpanan parrikel tersuspensL baik yang hidup maupun yang

mati dan secara tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

pesisir Walaupun produksi primer lamun banya 1 dad total

ptoduksi primer di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

12 total karbon yang ada di lam u11tuk disimpan dalam sedimen

Peran penting padang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

rerus dijaga dengan memantau secara teramr perkembangannya

Tekanan terhadap wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

dengan adanya pembangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

menyebabkan luas padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

mengalami pengurangan sekirar 2 per tahun (Deswati et al

2009)

1141

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

--lasifikasi berdasarkan parameter pound 1 dan pound2 ini tentu

kasi dengan menerapkan analisis pengelompokan

analysis principal component analysis dan lain-

Diskriminasi Vegetasi Bawah Air

Casi bawah air berperan penting dalam menentukan

atu perairan khususnya perairan dangkal (shallow

bawah air menjadi salah saw sumber pangan dan

pat memijah biota laut Oleh karena itu akurasi

yang tinggi dalam memetakan habitat dan vegetasi

penting dilakukan

merupakan salah satu vegetasi bawah air hidup di

lit dan akarnya tertanam ke dalam dasar perairan

lampu mengurangi pergerakan air dan menyokong

mike tersuspensi baik yang hidup maupun yang

tidak langsung menjadi penyaring bagi perairan

III produksi primer lamun hanya ldegb dari total

di laut namun lamun bertanggung jawab terhadap

n yang ada di Iaut untuk disimpan dalam sedimen

adang lamun di perairan wilayah pesisir ini perlu

gan memantau secara teratur perkembangannya

-p wilayah pesisir yang semakin kuat akhir-akhir ini

embangunan yang tak terkendali di wilayah pesisir

as padang lamun terus berkurang dan diperkirakan

~urangan sekitar 2 per tahun (Deswati et pound11

pound

l i c ltgt

v 0 Vl

CO U 0 t-V M

cD COV - 0~ tl

pound~- CO c 0 V)

-0 CO tl N-0 c(1 ~ ltgte -1 ui-Ll

-~ v

0Ji)

0 -0 Ei-Ll ltgt vgtl c ~ ~a-- -~ - ~ v ~i v ltgtE on -~

v c gt CO c shyc -shys gt

i2~ ltgt

c ~~ L

~~ 4i if t ~lt n rit -0 v E~ c(~U I npX ~

~ U l -c c

-0 - v -is pound sect

c ~ - ~ -0 -c ~ -cCO SE ~~

U ~2l ltgtv laquo M ~ 0 oj)

CO CO c - gt- tl tlc poundtl ~U bf) pound l U V) 0 laquo3 E l

~ -

- ~

~ gtC tl 0 ~

-cc ~ 2l ~

N)

N)

shy

0 E tl

r V

1151 1141

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

Sifat fisik suara dapat digunakan untuk memetakan dan

memanrau perkembangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

suara yang diperoleh berdasarkan karakreristik sinyal gema yang Kuanri

dihamburbalikkan oleh lamun Salah saru teknologi akusrik yang laut d

dikembangkan unruk pemetaan vegerasi bawah air adalah sonar salah s

(narrow multi-beam sonar) yang mampu menampilkan keadaan aplikasJ

dasar perairan baik secara horizontal maupun vertikal sehingga dan kal

dapat ditentukan densitas vegetasi bawah air (Komatsu et al dengan

2003) Penentuan kedalaman dan keberadaan vegetasi bawah air kali dih

dapat dilakllkan berdasarkan benrllk gema (echo envelope) Jika unruk

terdapar vegetasi dapat ditentukan jarak al1tafa dasar perairan ke 2005)

aras rutupan vegerasi atau puncak vegetasi Sebagian besar gema al (195

yang berasal dari vegetasi lebih tinggi dari aras gema yang berasal melailli

dari penghamburbalik (blUkcattering) dasar Analisis lebih lanjur Saeters(

dari gema dapat digunakal1 ul1tllk membedakan anrarspesies lamlll1 dan 01

(Gambar 34) (Ole et al 2011) (Smith

estimas

karakte

1983)

tiruan (

(lCES

hasil ri

akustik

Lapis Verdi

Lapisal

adalah

oleh s

makro

Gambar 34 Sebaran nilai energi hamburbalik akustik (SY) dari

tiga spesies lamlln Cymodocea rotundata (biru muda)

Enhalus aeoroides (merah) dan ThaltlSia hemprichii (kuning) (Ole et al 2011)

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

I a dapat digunakan unwk memetakan dan

mbangan lamun dengan mengkaji hamburbalik

oleh berdasarkan karakteristik sinyal gema yang

n oleh lamun Salah saw reknologi akusrik yang

lfIruk pemetaan vegetasi bawah air adalah sonar

~am sonar) yang mampu menampilkan keadaan

)aik secara horizontal maupun vertikal sehingga

n densitas vegerasi bawah air Komatsu et ill

1I1 kedalaman dan keberadaan vegerasi bawah air

berdasarkan benruk gema (echo envelope) Jika

i dapat direntukan jarak antara dasar perairan ke

etasi arau puncak vegetasi Sebagian besar gema

i vegetasi lebih tinggi dari aras genu yang berasal

[rbalik (backscattering) dasar Analisis lebih lanjut

digunakan untuk membedakan antarspesies lamun

)Ie et al 201 1)

baran nilai energi hamburbalik akusrik (SV) dari

sa spesies lamlln Cymodocea rotundattl (bim mudal

1halus tlcoroides (merah) dan htdtuia hemprichii uning) (Ole et al 201 1 )

1161

Plankton dan Ikan

Kuantiflkasi dan karakterisasi biota laut (plankton ikan mammalia

laut dan lain-lain) dapat dilakllkan dengan berbagai metode

salah sawnya adalah dengan metode akustik Pengembangan dan

aplikasi metode akustik llntllk deteksi identifikasi kuantifikasi

dan karakterisasi biota laut relah dilakukan di awal abad 20 seiring

dengan perkembangan instrumen akllstik Deteksi ikan pertama

kali dilaporkan oleh Kimura (1929) dan citra akustik atau echogr(lm

untllk Cod diperoleh Sund (1915) (Simmons dan Maclennan

2005) Studi akustik rentang mamalia Iaut dilakukan oleh Schevil et

ill (1954) Teknik kuantifikasi biota Iaut secara akusrik berkembang

melailli teknik pencacahan gema (echo-counting) (Midttun dan

SaetersdaI1957) teknik integrasi gema (ecJo-integmtion) (Dragesund

dan Olse 19(5) teknik pencacahan kawanan ikan (school-counting)

(Smith 1970) estimasi poplllasi plankton (Greenlaw 1979) dan

estimasi biomas ikan (Burczynski 1982) Demikian pula dengan

karakterisasi biota aur misalnya tingkah lakll ikan (Olsen et (if

1983) idenrifikasi spesies kawanan ikan dcngan jaringan saraf

tiruan (Harabolous dan Ceorgakarakos 1993) klasiflkasi jejak gcma

(ICES 2000) Dalam bagian bcrikut ini diuraikan bebcrapa conroh

hasil riset yang terkait dengan perkembangan dan aplikasi teknologi

akustik di perairan Indonesia

Lapisan Penghambur Laut Dalam dan Migrasi Vertikal Plankton

lapisan Penghambur Laut Dalam (deep sea scattering layeriDSL)

adalah lapisan atau zona horizontal dalam kolom air yang dibentuk

oleh sekelompok organisme hidup yang umumnya terdiri dari

makroplankton (copepods) dan megaplankton (euphausiid amphipod

1171

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

chaetognath dan beberapa larva ikan) yang menghamburkan

gelom bang suara Lapisan ini pen ring dalam perambaran suara dalam

air dan sisrem sonar Lapisan penghambur laut dalam cenderung

bermigrasi secara verrikal terhadap intensitas cahaya

Jalll

(aJ

0 o 2 4 6 8 10

Bulan

(b)

Gambar 41 (a) Migrasi diurnallapisan penghambur laut dalam dan (b) Variabiliras bulan an rara-rata keceparan migrasi

pada saar matahari terbit dan tenggelam

Migrasi vertikal DSL dapat dideteksi dan dipantau melallli intensitas

suara gema (echo intensity) yang diterima oleh instrumen akllsrik

misalnya dengan Acowtic Doppler Current Profiler (ADCP) Pada

Gambar 41 dirunjukkan conroh hasil deteksi dan pemantau DSL

di Selar Lombok menggunakan ADCP 75 kHz yang dipasang pada

untaian mooring laut dalam dan anal isis dara intensiras suara gema

yang direrima ADCP yang dilakukan dari Januari 2004 sampai Juni

2005 dengan interval pengukuran 30 menie Hasi pengamaran

menunjukkan adanya poa migrasi verrikal DSL dari kedalaman

sekitar 250 m ke 175 m dan bergerak relatiflebih cepat saar marahari

rerbir dan rerbenam Kecepatan migasi verrikal ini bervariasi dari

bulan ke bulan dengan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jika diamati

bahwa ukuran organisme penghambur yang dominan di Iapisan

penghambur ini se

mm maka kecepata

dari panjang rubuh

Deteksi Posisi II Lapisan Renang

T eknologi instrumel

pesar dalam 30 tahur

dari sistem berkas ge

beam) dan terakhil

Perkembangan trans

posisi dan oriemasi

demikian kecepatar

dengan akurat pula

dikelompokkan dala

Gambar 42 Jika sur

teratur dari waktu k

yang ada di perairan

Demikian pula dengd

dapat dipahami lebih

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

beberapa larva ikan) yang menghamburkan

oapisan ini pentingdalam perambatan suara dalam

tar Lapisan penghambur lalH dalam cenderung

rertikal terhadap imensitas cahaya

A I

~rfKJiVivi V

~ 1

2 468 10 12 Bulan

(b)

igrasi diurnal Iapisan penghambur laut dalam dan

fariabilitas bulanan rata-rata kecepatan migrasi

saat matahari terhit dan tcnggelam

SL dapat didcteksi dan dipantau melalui intensitas

intensity) yang diterima olch instrumen akustik

Acoustic Doppler Current Projiler (ADCP) Pada

Ijukkan comoh hasil deteksi dan pemantau DSL

nenggunakan ADCP kHz yang dipasang pada

aut dalam dan analisis data imensitas suara gema

ep yang dilakukan dari Januari 2004 sampai J uni

rval pengukuran 30 menit Hasil pengamatan

nya pola migrasi vcrtikal DSL dari kedalaman

7501 dan bergerak relatiflebih cepat saat matahari

m Kecepatan migasi vertikal ini bervariasi dari

engan rata-rata sekitar 1 cmdetik Jib diamati

~anisme penghambur yang dominan di lapisan

penghamhur ini seperti Copepoda and Euphllusiid adalah sekitar 1

mOl maka kecepatan migrasi vertikal tersebut adalah sekitar 10 kali

dari panjang rubllh organisme terscbm

Deteksi Posisi Ikan Tunggal dan Lapisan Renang

Teknologi instrllmemasi akustik mengalami kemajuan yang sangat

pesat dalam 30 tahun terakhir khllsusnya perkembangan transduser

dari sistem berkas gelombang tunggal (single-beam) ke dwi (duIlIshy

beam) dan terakhir ke berbs gelombang tcrbagi (split-beam)

Perkembangan transdllser yang terakhir ini mampu mendeteksi

posisi dan orientasi ikan tunggal dengan sangat akurat Dengan

demikian kecepatan dan lapisan renang ibn dapat dihitung

dengan akurat pula Conwh hasil dereksi dan agregasi ibn yang

dikelompokkan dalarn lapisan-lapisan renang ditunjukkan pada

Gamhar 42 Jib survei seperti ini dilakukan beberapa kali secara

teratur dari waktu ke waktu dapat diprediksi kebcradaan ikan

yang ada di perairan tersebut secara keruangan mauplln temporal

Demikian pula dengan perilaku ikan yang ada di perairan tersebut

dapat dipahami lebih baik

--P7

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

lti

-~

---0 (J

Gambar 42 Conroh hasil dereksi ikan runggal di sekirar Teluk

Palu dan Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Identifikasi dan Klasifikasi Jenis Kawanan Ikan

Kemampuan teknologi akustik dalam mendeteksi posisi ikan runggal

tidak serra-mena identik dengan kemampuan mengidenrifikasi

individll spesies ikan tersebut Riser unruk idenrifikasi spesies ikan

dengan reknologi akustik masih rerus berlangsllng dan saar ini hasil

rerbaik yang telah dieapai adalah dalam rahapan identifikasi spesies

kawanan arau kelompok ikan

Identifikasi spesies kawanan ikan sangar penting dalam penentuan

akurasi pendugaan swk ibn dalam suatu perairan baik seeara

konvensional maupun akustik Seeara akustik pendugaan srok ibn

dapat dilakukan melalui peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

sonar echosounder dan integrasi gema (echo integration) (Maclennan

dan Simmonds 2005) Perkembangan terakhir identifikasi kawanan

ibn dengan mewde akustik dilakukan melalui pengembangan

deskripcof dari echogram yang diterima (Lawson et al 2001)

dan dilanjutkan dengan anaiisis statistik (misalnya dengan PCA)

20

Sebaran deteksl ikan lunggal pada tiga strata kedalaman (1 lt60 m 2 60middot100 m dan 3gt100 m)

(Fauziy~

buaran

network

Pendug~

iebih ko

yang rin

klasifika

terhadar

menggaI

kolom ai

dalam 3

kawanan

benruk e

Selanjurr

kawanan

karakteril

lebih bai

deskripro

suuktur I dari desk

dengan l

Diskrimi r

syara 0

ikanAd

Variogra

Estima

Metode

kepadat~

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

~

u(m)

~I pada tiga 2 60100 m o

1

hasil deteksi ikan tunggal di sekitar T eluk

~ Selat Makassar pada riga strata kedalaman

Clasifikasi Jenis Kawanan Ikan

i akusrikdalam mendeteksi posisi ikan tunggal

ntik dengan kemampuan mengidentifibsi

ersebuL Riset untuk identifikasi spesies ikan

tik masih (erus berlangsung dan saat ini hasil

~pai adalah dalam tahapan identifikasi spesies

)k ibn

1anan ibn sangat penting dalam penentuan

ok ikan dalam suaw perairan baik seeara

akustik Seeara akusrik pendugaan stok ikan

li peneaeahan gema (echo counting) pemetaan

integrasi gema (echo integrtttion) (Maclennan

Perkembangan terakhir idenriflkasi kawanan

akustik dilakukan melalui pengembangan

rlm yang direrima (Lawson et aL 200 I)

111 analisis sratistik (misalnya dengan peA)

120

(Fauziyah dan Jaya 2005) maupun dengan bantuan inteligensi

buatan (misalnya dengan jaringan saraf tiruan artificial neural

network Oaya dan Sriyasa 2006)

Pendugaan stok ikan di daerah rropis merupakan tantangan tersendiri

lebih kompleks dan rumit karena tingkat keanekaragaman spesies

yang tinggi Identifikasi kawanan ikan ini perlu dilengkapi dengan

klasifikasi kawanan berdasarkan faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap penentllan identifikasi dan struktur kawanan yang

menggambarkan seeara rinei pembentllkan kawanan ikan dalam

kolom air Seeara llmllm strllktur kawanan ikan dapat digambarkan

daJam 3 parameter (Freon et al 1992) (1) densitas rata-rata seluruh

kawanan (2) SUSllnan ibn seeara individu dalam struktur dan (3)

bentuk eksternal kawanan

Selanjurnya integrasi dari identifikasi klasifikasi dan struktur

kawanan ibn merupakan saw kesatuan yang menentukan

karakteristik kawanan ikan sehingga stok ikan dapat diperkirakan

lebih baik Pada Tabel 41 dan 42 dieantumkan masing-masing

deskriptor akustik yang digunakan un tlIk identifikasi klasifikasi dan

suuktur kawanan ikan di perairan Selat Bali serra hasil perhitungan

dari deskriptor tersebut Proses identifikasi dan klasifikasi dilakukan

dengan banruan Analisis Faktor Analisis Gerombol arau Analisis

Diskriminan terhadap deskriptor akustik Metode anal isis jaringan

syaraf timan juga dapat digunakan untuk identifikasi kawanan

ikan Adapun untuk struktur kawanan ikan dapat digunakan teknik

Variogram

Estimasi Kepadatan dan Sebaran Ikan

Metode akustik dapat juga digunakan llmuk menentlIkan

kepadatan suatu kawanan ikan dalam suatu perairan yang disurvei

121 I

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

I

Kepadatan akustik (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi2) di Tabel41

mana NASC (Nautical Area Scattering Coefficient) merupakan

besarnya nilai acoustic bClckscattering strength dalam tiap mil-nya

Nilai NASC dapat diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskrip I

Coefjzcient m 2) ABC 10) xT di mana Sv= Volume backscattering Batimetrik

strength (mm 2) dan T ketebalan setiap lapisan yang akan diambil

datanya (m) Dengan demikian nilai NASC dapat ditulis sebagai

NASC = 411 x 1852 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Tambahandari persamaan Sv 1 0 log p -+- TS di mana 7~5 adalah kekllatan

k d lOSI-TS) 10 Data target rata-rata I an an PI =

Pendukung

Contoh hasil pendugaan kepadatan akllstik pada ekspedisi laut

dalam pada 2004 di perairan selatan Jawa ditunjllkkan pada Tabel Tabel 42 Co 43 Selain menghasilkan sebaran kepadatan ikan khllsllsnya pada pe

2(1lintasan survei dalam ekspedisi ini juga diremllkan 169 jenis ikan

31 jenis udang dan 20 jenis chepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deakriptor AbsdI jenis udang 6 jenis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfometrlk dalam (Tim FPIK 2004) Panjang (m)

Tinggi (m)

Tabel 41 Variabel deskriptor akusrik unrllk identifikasi klasifikasi Luas (m)

dan srruktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m)

Energetik2005) Energi (dB)

Deskriptor Identi6kaai Struktur Skewness

Energetik Rata-rata energ Rata-rata energi Rata-rata energ Batimetrik akustik (EA) akusrik akustik Kedalaman rata-rata Smpangan baku EA

(m)Skewness Ei

Ketinggian rdatif (O~Kurrosis EA

Jumlah KawananMortometrlk Tingg Tnggi Tinggi

Panjng Panjang Panjang KClerangan Cy O~

KelHing Keliling Keliling

Luas Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi fraktal

1221

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

I

k (p) dihitung dari nilai NASC (m 2nmi 2) di Tabel 41 Variabel deskriptor akustik untuk identifikasi klasifikasi

autical Area Scattering Coefficient) merupakan dan strukrur bwanan ibn pelagis (Fauziyah dan Jaya

2005) (lanjutan)1Ustic backscattering strength dalam dap mil-nya

nt diturunkan dari ABC (Area Backscattering Deskriptor Identi6kasi Klaslfikasi Struktur

BC = 1011 X T di mana Sv = Volume backscattering Batimerrik Rata-rata kedalaman Rata-rata Rata-rata kedalaman kawanan kedalaman kawanan

Ian T = ketebalan setiap lapisan yang akan diambil Ketinggian relatif kawanan Ketinggian relatif

Kerlnggian relatif Kerlnggian minimum19an demikian l1ilai NASC dapat ditulis sebagai Kedalaman minimum

52 2 x ABC Adapun nilai Sv dapat diperoleh Data Suhu

Tambahan Salinirasv 1Ologp +TS di mana TS adalah kekuatan - 1O(~Ti)ilO Data Kckuaran Target

In dan Pr ~ bull Pendukung (TS)

ModusTS ndugaan kepadatan akustik pada ekspedisi laut

di perairan selatan Jawa dirunjukkan pada Tabel Tabel 42 Contoh data hasil perhitungan deskriptor akustik di

1asilkan sebaran kepadatan ibn khususnya pada perairan Selar Bali dari survd akustik pad a tahun 1998~

2000 (Fauziyah dan Jaya 2005)llam ekspedisi ini juga ditemukal1 169 jenis ikan Peralihan I MusimTImur Perallhann Gahunganian 20 jenis thepalopoda serra 201 jenis ikan 36 Deskriptor AkustIk

Rataan CV Rataan CV Ratllllll CV Rataan CVnis kepiting dan beberapa jenis cumi-cumi lam

Morfomettik 2004) Panjang (m) 4123 051 2585 169 18130 009 7728 148

Tinggi (m) 142 056 134 068 120 050 131 059

)eI deskriptor akustik untuk identifikasi klasi fibsi Luas (m) 11360 121 22602 223 1077lt)6 015 46716 216

truktur kawanan ikan pelagis (Fauziyah dan Jaya Keliling (m) 3191 078 4226 182 11955 004 6410 146

Energetlk Energi (dB) -614 006 -547 017 -581 113 -571 013

Klasifikui Struktur Skewness -096 024 -096 047 -05 270 -08 055

-rata energi Rata-rata energi Rata-rata energi Batimettik tik (EA) akustik akustik Kedalaman rara-rata 814 027 506 069 821 035 668 055 pangan baku EA

(m) 172 050 3213 057 355 024 301 061 vness EI

Ketinggian tdadf () 12 28 18 58osis EA Jumlah Kawanangi llnggi Tlnggi

ang Panjang Panjang Kcrcrangan CV = kodiicn variai dari raraan ling Keliling Keliling

Luas Luas

Elongation Elongation Dimensi frakral

1221 1231

f

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

TabeI43 Sebaran nilai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan ikan menurut strata kedalaman di perairan selatan Jawa (Tim FPIK 2004)

Rata-rata kepadatan perRata-rata kepadaran

Lapisan Kedalaman (m) Akusdk(ml lkan

kelompok lapisan

Akusdkm2 Ikan nmi) (ekorm3) oroi) (ekorm)

Tercampur 0-50 117588 1040 113096 0615

50-100 108604 0190

Termoklin 100-150 106395 0068 61094 0052

150-200 15792 0035

Dalam 200-250 13016 0021 30591 0009

250-300 33653 0014

300-350 55879 0010

350-400 67036 0008

400-450 25994 0006

450-500 23556 0005

500-550 23098 0004

550-)OO 173()4 0004

Arus Laut Paras Laut dan Gelombang Permukaan Laut

Arus merupakan salah sam parameter laut yang sangat penting Arus

laut berperan penting dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di aut

Elevasi paras laut merupakan parokan penring dalam navigasi arau

untuk keselamatan pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

im elevasi paras laut dapat digunakan unmk memantau pengaruh

pemanasan globaL Pengukuran gelombang permukaan laur sangat

penting bag keperiuan rransportasi inreraksi udara-Iaut Dalam

bagian ini diuraikan bagaimana suara digunakan untuk mengukur

arah dan kecepatan arus eevasi paras laut dan spektrum gelombang

permukaan

Arus dan Pl LintasanA1

Sekitar 20 t

menggunakan

mengukur ara

konvensional I

akustik tidak

informasi arus

hanya pada s

informasi sepa

Pengllkuran a

pulsa suara se

panikel yang

akan dihambu

transduser dar

partikel pengh

(sllmber suar

sebaliknya ap

suara maka fn

arau pergeser

Adanya penga

effect (Gamba

Doppler ini di

Penenruan ke

sedikit lebih

(misalnya d~

tersendiri l

digunakan el

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

I

rdai rata-rata kepadatan akustik dan kepadatan

mrut strata kedalaman di perairan selatan Jawa

IK 2004)

Rata-rat kepadatan per kelompok lapisan

(ldl J~n Akustik (ml Ibn 1 ~kotlm3) Ilmil) (ekorm-)

117588 1040 113096 0615

108604 0190

106395 0068 61094 0052

15792 0035

13016 0021 30592 0009

33653 0014

55879 0010

67036 0008

25994 0006

235 56 0005

23098 0004

17304 0004

Paras Lant dan Gelombang Permukaan Lant

lh sam parameter laut yang sangat penting Arus

19 dalam sirkulasi unsur hara (nutrient) di laut

erupakan patokan penting dalam navigasi atau

pelayaran yang menjadi fokus hidrografi Selain

t dapat digunakan untuk memantau pengaruh

Pengukuran gelombang permukaan laut sangat

luan transportasi interaksi udara-laut Dalam

1 bagaimana suara digunakan ul1tuk mengukur

lrus elevasi paras lam dan spekuum gelombang

p

Arus dan Profil Arus Tranportasi Massa Air pada Lintasan ARLINDO

Sekitar 20 tahun lalu arus laut umumnya dillkur dengan

menggunakan baling-baling (rotor) yang dilengkapi sayap untuk

mengukur arah dan kecepatan arus Berbeda dengan instrumen

konvensional pengllkur arus pengllkuran arus dengan instrumen

akustik ridak menggunakan baling-baling dan sayap Selain im

informasi arus yang diperoleh saw unit insrrumen akustik tidak

hanya pada sam ritik arau posisi saia rerapi dapar memberikan

informasi sepanjang kolom air (profil) secara serempak

Pengllkuran arus melalui suara dilakukan dengan memancarkan

pulsa suara sempit pada frekuensi rerap jika mengenai partike1shy

partikel yang ada dan bergerak dalam air pulsa Sllara tersebut

akan dihamburbalikan Pulsa Sllara yang kembali ini direrima oleh

transdllser dan didetcksi frekuensinya Jika air yang bcrisi partikelshy

partikel penghambur tersebut bergerak menjauhi posisi pemancar

(sumber suara) frekuensi yang diterima akan lebih rendah

sebaliknya apabila air yang bergerak tersebut mendekati sumber

suara maka frekuensi yang direrima akan lebih tinggi Perubahan

atau pergeseran frekuensi ini berkaitan erat dengan arah arus

Adanya pengaruh perubahan frekllensi ini dikenal sebagai Doppler

effict (Gambar 51) Instrlll1len akllstik yang l1lenggllnakan prinsip

Doppler ini dikenal sebagai ADCP (Acoustic Doppler Current Projifer)

Penentuan kecepatan dan arah arus dengan ADCP bersifat inheren

sedikit lebih rumir dari pengukuran arus dengan cara kOl1vensional

(misalnya dengan baling-baling) sehingga l1lemerlllkan keahlian

tersendiri Untuk mendaparkan arah dan keccpatan arus maka

digunakan empat transduser yang memancarkan wara

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

I

I Dengan kemampuan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

memamau pergerakan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

Gambar 52 terlihat bagaimana arus lam di Selat Ombai misalnya

bergerak berlawan arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

itu dengan kemampuan mengukur profil arus (kecepatan dan arah

sepanjang kolom air) instrumen ini dapat mengukur transpor massa

air yang melewati lokasi pengukuran dengan akurat Misalnya

pengukuran terbaru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

mama Arus Limas Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam peri ode

2004-2006 dengan ADCP diperoJeh besarnya massa air yang

berpindah sebesar 116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mdetik) Nilai ini

27degA) lebih besar dari pengamatan pada saar EI Nino kuat (Gordon et

al 2008) Implikasi pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

ini akan dapat memberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

yang lebih baik terHang sistem iklim skala besar khususnya iklim

yang memengaruhi benua maritim Indonesia

ADCP kini merupakan salah saw instrumen baku pengukur arus

U muk Indonesia tanrangan ke depan adalah bagaimana men jadikan

instrumen ini lebih massal digunakan dengan terap memerhatikan

penanganan kualitas data Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

pelatihan bagi reknisi ADCP

l)eI1g11alllblll I s(~ trlt)

Gambar 51 Ilusrrasi mekanisme penghamburan dan sumber penghambur suara dalam pengukuran arus laut

dengan instrumen akustik ADCP

1261

Gambar 52 Hasil

kapaJ

Sawu

Penentuan Ele

Penentuan elevasi

level ketinggian a

dan sangat bermar

dengan iaut SUI

ketinggian air ini

memanfaatkan wa

Instrumen akustik

]aya2011] memanl

jarak antara trandL

sinyal dengan frek

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

r tan ADCP mengukur profil arus dimungkinkan

tkan arus dalam kolom air (Gambar 52) Dalam

tat bagaimana arus laut di Selat Ombai misalnya

arah pada dua kedalaman yang berbeda Selain

npuan mengukur profil arus (keceparan dan arah

tir) instrumen ini dapar mengukur transpor massa

i lokasi pengukuran dengan akurar Misalnya

ru di Selat Makassar yang merupakan lintasan

Indonesia (ARLIN DO) dilakukan dalam periode

In ADCP diperoleh besarnya massa air yang

116 plusmn 33 Sv (1 Sv 1 jura mderik) Nilai ini

lri pengamatan pada saar El Nino kuat (Gordon et

si pengukuran yang lebih akurat dari ARLINDO

mberikan pemahaman dan kemampuan prediksi

ntang sistem iklim skala besar khususnya iklim

li benua maritim Indonesia

pakan salah satu instrumen baku pengukur arus

tantangan ke depan adalah bagaimana menjadikan

h massal digunakan dcngan tetap memerhatikan

ras dara Oleh karena itu diperlukan pelatihanshy

nisi ADCP

Pel1 gi1mbllr (SCltf) 111 uS

Tasi mekanisme penghamburan dan sllmber

hambur suara dalam pengllkuran arus laut

an instrumen akllstik ADCP

On the Way ADCP measurement

Gambar 52 Hasil observasi gerak air dengan ADCP pada saar

karal sedang bergerak melintasi lokasi survei di Laut

Sawu dan Selat Ombai (INSTANT 2004)

Penentuan Elevasi Paras Laut dan Pasang Surut

Penentuan elevasi paras laut pengukuran pasang surut dan atau

level ketinggian air sangat penting untuk keselamatan pelayaran

dan sangat bermanfaat hampir di segala bidang yang berhubungan

dengan laut sungai danau dan lain-lain Penentuan level

ketinggian air ini dapat dilakukan dengan instrumen akustik yang

memanfaatkan waktu tunda perambatan suara yang diterima

Instrumen akustik sederhana yang telah dikembangkan [Iqbal dan

Jaya2011 memancarkan sinyalakustik40 kHz keairdan menghitung

jarak al1tara tranduser dengan air Mikrokol1troller membangkitkan

sinyal dengan frekuensi 40 kHz kemudian dipancarkan ke modul

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

I

amplifier sehingga cukup uruuk menggetarkan tranduser yang

beresonansi pada frekuensi tersebut Sinyal akusrik dipancarkan ke

arah air dan kemudian diterima kembali Perbedaan wakru antara

pemancaran sinyal dan penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

Jarak ini kemudian dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

diukur dan ditempatkan di sekitar tranduser Informasi suhu sangat

penting diketahui untuk menentukan dengan akurat kecepatan

suara Keunggulan pengukuran elevasi paras laut berbasis akustik

dibandingkan dengan cara konvensional adalah dapat dilakukan

secara oromatis dan beresolusi tinggi

Dari hasil pengukuran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

bahwa instrumen ini berfungsi dengan baik dan akurat Tantangan

ke depan adalah bagaimana mengembangkan instrumen ini dalam

suatu jejaring sistem informasi pengukuran dan pemamauan

pasang surut serra deteksi dini tSlinami di seluruh wilayah pesisir

Indonesia

Estimasi Spektrum Gelombang Permukaan Laut

Pengukuran gelombang permukaan sangat luas digunakan unruk

kalibrasi dan verifikasi berbagai model numerik umuk aplikasi

kelauran Salah satu parameter laut yang sulit diukur adalah

gelombang permukaan laut khususnya gelombang terarah

Kelemahan atau kesulitan pengukuran arah gelornbang permukaan

secara konvensional ditemui pada alat yang self recording Informasi

gelombang terarah biasanya diukur dengan menggunakan unraian

sensor tekanan yang dipasang pada dasar perairan atau pelampung

gelombang arahan yang dipasang di permukaan air Kedua pilihan

ini memiliki keterbatasan dan sering terkendala oleh sistem tam bat

yang rurnit dan maha

1281

Pengukuran gelombar

dilakukan dcngan men

di dasar laut Keunggt

deretan pan tulan hal

dipancarkan ke arah p

inforrnasi tenrang ge

ge1ambang nyata peria

dan rerata arah Untu

dapat dihitung dengan

gelombang ke perubaha

teori gelombang linier

fase an tara pencaran ber

Seperti yang disampaik

informasi tentang gelom

memaharni lebih baik k

di Indonesia pengukur~

sangat minim T eknolol

yang dapat digunakan

gelombang aur khusu

slilit diukur dengan mel

Kesil

Kesimpulan

Dllnia bawah air adala

secara keruangan (spasi

metode dan instrumen

menguak kompleksitas

optik dan akustik Prir

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

ukup ul1tllk menggetarkan trandllser yang

uensi tersebut Sinyal akllstik dipancarkan ke

11 diterima kembali Perbedaan waktu anrara

1 penerimaan sinyal ini dianggap sebagai jarak

ikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

ltlJ1 di sekitar tranduser lnforrnasi suhu sangat

1tuk menenrukan dengan akurat kecepatan

~ngukuran elevasi paras laut berbasis akllstik

1 cara konvensional adalah dapat dilakukan

eresoillsi tinggi

1 instrumen yang telah dikembangkan terlihat

berfungsi dengan baik dan akurat Tanrangan

imana mengembangkan instrumen ini dalam

n inl-ormasi pengukllran dan pemantauan

teksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

lm Gelombang

ng permukaan sangat luas digunakan untuk

lsi berbagai model numerik unruk aplikasi

parameter law yang sulit diukur adalah

Ian laut khllsusnya gelombang terarah

itan pengukuran arah gelombang permukaan

itemui pada alat yang selfrecording lul-ormasi

asanya diukur dengan menggunakan unraian

lipasang pada dasar perairan arau pelampung

19 dipasang di permukaan air Kedua pilihan

lsan dan sering terkendala oleh sistem tambat

p

Pengukuran gelombang dengan memanfaatkan sitat suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggulan dari ADCP ini adalah dapat merekam

deretan pantulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permukaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permukaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode puncak gelombang periode gelombang

dan rerata arah Unruk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan me1akukan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelom bang diestimasi dari beda

fase antara pencaran berbs gelombang suara (sound betlm)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi tentang gelombang permukaan laut sangat penting unruk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengukuran spektrum gelombang laut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah saw instrumen

yang dapat digunakan uncuk mendapatkan informasi rentang

gelombang laut khususnya gelombang permukaan terarah yang

sulit diukur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewaktuan (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan uncuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan illlstrasi sederhana dari sonar

1291 281

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

I

cukup untuk menggetarkan tranduser yang

ekuensi tersebut Sinyal akustik dipancarkan ke

Han diterima kembali Perbedaan wahu antara

ian penerimaan sinyal ini dianggap sebagai arak

dikoreksi kembali berdasarkan nilai suhu yang

atkan di sekitar rranduser Informasi suhu sangat

llntuk menenmkan dengan akurat kecepatan

pengllkuran elevasi paras laut berbasis akustik

gan cara konvensional adalah dapat dilakukan

n beresoillsi tinggi

Jran instrumen yang telah dikembangkan terlihat

ini berfungsi dengan baik dan akllrat Tantangan

)agaimana mengembangkan instrumen ini dalam

stem informasi pengukuran dan pemantauan

a deteksi dini tsunami di seluruh wilayah pesisir

trum Gelombang Jaut

1mbang permukaan sangat luas digunakan llntllk

Tifikasi berbagai model numerik untuk aplikasi

sam parameter laut yang sulir diukur adalah

mukaan laut khllsusnya gelombang terarah

kesulitan pengukuran arah gelombang permukaan

nal ditemlli pada alar yang selfrecording lntormasi

ah biasanya diukur dengan menggunakan untaian

ang dipasang pad a dasar perairan arau pelampung

m yang dipasang di permllkaan air Kedua pilihan

~rbatasan dan sering terkendala oleh sisrem ram bar

nahal

1281

Pengukuran gelombang dengan memanfaarkan sifar suara telah

dilakukan dengan menggunakan instrumen ADCP yang diletakkan

di dasar laut Keunggllian dari ADCP ini adalah dapat merekam

dereran pamulan hambur balik dari gelombang suara yang

dipancarkan ke arah permllkaan laut sehingga diperoleh berbagai

informasi tentang gelombang permllkaan antara lain tinggi

gelombang nyata periode pllncak gel ombang periode gelombang

dan rerata arah Untllk spektrum tinggi gelombang misalnya

dapat dihitung dengan melakllkan translasi spektrum kecepatan

gelombang ke perubahan posisi permukaan dengan menggunakan

teori gelombang linier dan arah gelombang diestimasi dari beda

fase anrara pencaran berbs gelomballg suara (sound beam)

Seperti yang disampaikan pada awal bagian ini bahwa data dan

informasi telHang gelombang permukaan laut sangat penting untuk

memahami lebih baik karakteristik laut kita Walaupun demikian

di Indonesia pengllkuran spektrum gelombang aut praktis masih

sangat minim Teknologi akustik merupakan salah sam instrumen

yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang

gelombang lam khuslIsnya gelombang permukaan terarah yang

sulit dillkur dengan metode lain

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dunia bawah air adalah dunia yang kompleks dan dinamis baik

secara keruangan (spasial) maupun kewakman (temporal) Berbagai

metode dan instrumen telah dikembangkan llntuk mengamati dan

menguak kompleksitas dan dinamika bawah air antara lain berbasis

optik dan akustik Prinsip dasar dan ilustrasi sederhana dari sonar

1291

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

pasifdan sonar aktifdiuraikan sebagai landasan aplikasi dari metode

dan instrumen akustik dalam menguak kompleksitas dan dinamika

bawah air Naskah ini telah menguraikan selinras renrang hasishy

hasil riser dan perkembangan rerakhir pengembangan dan aplikasi

metode dan instrumen akustik unruk memahami lebih baik alam s

bawah air u

Dari uraian yang telah disampaikan dapar disimpulkan bahwa a

reknologi akusrik telah berkembang dengan pesat dan semakin d

efektif diterapkan dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya

lingkungan laut dan dinamikanya antara lain untuk pengukuran Sl

middottekedalaman dasar laut idenrifikasi dan klasifikasi sedimen dasar lam

pengelompokan bentuk pertumbuhan terumbu karang dereksi

dan diskriminasi vegetasi bawah air dereksi lapisan penghambur

lam dalam dan migrasi venikal plankton deteksi ikan tunggal dan

lapisan renang ikan idenrifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan AI

esrimasi kepadaran dan sebaran ikan serta pengukuran profil arus

laut dan transportasi massa air Selain iru teknologi akustik juga

sudah berkembang llntuk studi dinamika air di permukaan misal nya

melalui pengukuran elevasi paras laut dan pasang smut dan estimasi Al spektrum gelombang permllkaan lautPerkernbangan dan aplikasi

teknologi akusrik dalam penginderaan surnberdaya dan dinarnika

laut Indonesia tentu akan memicu percepatan pembangllnan benua AI maririm Indonesia

Saran

Terlepas dari pencapaian pengembangan teknologi akustik dan B(

aplikasinya untuk penginderaan sumberdaya dan dinarnika

laut ada beberapa agenda riser yang masih peril dijalankan dan

dikembangkan di Indonesia yang memiliki slmberdaya dan Bl

ekosistem tropis yang khas yakni akusrik perikanan multi-species

130 I

111

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

l

raikan sebagai landasan aplikasi dari metode

1alam menguak kompleksitas dan dinamika

telah menguraikan selintas tentang hasilshy

angan terakhir pengembangan dan aplikasi

akustik unruk memahami lebih baik alam

1 disampaikan dapat disimpulkan bahwa

berkembang dengan pesat dan semakin

alam kegiatan eksplorasi sumberdaya

namikanya antam lain unruk pengukuran

lentifikasi dan klasifikasi sedimen dasar laut

k pertumbuhan terumbu karang deteksi

asi bawah air deteksi lapisan penghambur

vertikal plankton deteksi ikan tunggal dan

ntifikasi dan klasifikasi jenis kawanan ikan

I sebaran ibn serta pengukuran profil arus

nassa air Selain itu teknologi akustik juga

lk studi dinamika air di permukaan misalnya

vasi paras laut dan pasang surut dan estimasi

)ermukaan lautPerkembangan dan aplikasi

m penginderaan sumberdaya dan dinamika

an memicu perceparan pembangunan benua

dan pengembangan reknologi akustik dan

enginderaan sumberdaya dan dinamika

nda riser yang masih perlu dijalankan dan

donesia yang memiliki sumberdaya dan

khas yakni akustik perikanan multi-species

130 I

pencitraan bawah air untuk terumbu karang dan lam un sistem sonar

pasif unruk pemanrauan dinamika permukaan laur dan bioakustik

(mamalia lam) Menimbang potensi pengembangan dan luasnya

penerapan teknologi akustik dalam eksplorasi maupun pemanfaatan

sumberdaya lam Indonesia perlu kiranya dikembangkan pusat

unggulan (center ofexceffent) baik berupa Laborarorium Nasional

atau Pusat Riser Nasional daJam pengembangan dan pemanfaaran

teknologi akustik Laboratorium atau pusar riset nasional ini

diharapkan dapat memimpin upaya nasional yang lebih terencana

sisrematis dan efekrif dalam pengembangan dan penerapan

teknologi akustik baik dalam mobilisasi pengembangan kepakaran

infrasrrukrur maupun mekanisme pendanaan program

Referensi

Abileah R Martin D Lewis S D and Gisiner B 1996 Long-range

acoustic detection and tracking ofthe hum pback whale Hawaishy

Alaska migration OCEAN 1996 MTSIEEE Prospects for

the 21 st Century Conference Proceedings

Allo 0 A 2011 Kuanrifikasi dan karakrerisasi acoustic

backscattering dasar perairan di Kepulauan Seribu - Jakarta

Tesis Sekolah Pascasarjana IPE Bogar

Anderson T J Holliday 0 V Kloser R Reid 0 G and Simrad

Y 2008 Acoustic seabed classification current practice and

future direction ICES Ioumal of Marine Science 65 1004shy101 1

Bemba J Jaya L dan Pujiati S 20 II Identifikasi dan klasifikasi

lifeform karang menggunakan metode hidroakustik (Dalam

Persiapan)

Burczynski J 1982 Introduction to the lise of sonar system for estimating fish biomass FACO Fish Tech Pap No 191 (Rev 1 )89 pp

131 I

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

Clay C S and Medwin H 1977 Acoustical oceanography Wiley Gordor New York

dDeswati 5 R Jaya I dan Manik H M 2009 Deteksi padang amun skala kedl menggunakan metode akustik Prosiding PIT VI Greenl~

1501403-410 p

Dickey T D 1993 Technology and related developmem for Harala

imerdisciplinary global study Sea Tech nology August 1993 a

47-53 o

Dragesund 0 and Olsen S 1965 On the possibility of estimating Hayes

year-class strength by measuring echo-abundance of group IT

fish Fish OiL Skr Ser Havunders 13 47-75 C

Dushaw B 0 Worceste P F Munk W H Spindel R C Mercer

J A Howe B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R ICES 2 K Dzieciuch M A Cornuelle B 0 and Menemenlis D C 2009 A decade of acoustic thermometry in the North 2

Pacific Ocean J Geophysical Res Vol 114 C0702l Iqbal M doi 101 0292008JC005124

aI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Penentuan karakteristik kawanan ibn INSTAl pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik J urnal Ilmushy

Jaya I d ilm u Perairan J Hid ] 2 (l) 1-8 UI

Fauziyah dan Jaya I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (l (Sardinella lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lautan

JohanncIndonesia Vol 6 (1)19-30 p

Freon P Gerlono F and Soria M 1992 Change in school structure f according to external stimuli Description and influence on

Komatsacoustic assessment Fisheries Research J 5 45-66 S

Gleason A C R Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam if acoustic remote sensing for coral reef mapping Proceedings R of the 11 th International Coral Reef Symposium Ft

KongsbLauderdale Florida 7-11 July 2008 pp 61 1-615 T

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

I

lwin H ] 977 Acoustical oceanography Wiley

I dan Manik H M 2009 Deteksi padang lamun

I1cnggunakan metode akustik Prosiding PIT VI

flO

93 Technology and related development for nary global study Sea Technology August 1993

l Olsen S 1965 On the possibility of estimating

trength by measuring echo-abundance of group )ir Skr Sel Havunders 13 47-75

orceste P F Munk W H Spindel R C Mercer ~ B M Metzger Jr K Birdsall T G Andrew R

lch M A Cornuelle B D and Menemenlis D iecade of acoustic thermometry in the North ean J Geophysical Res Vol ] 14 C07021

9200BJC005124

a I 2005 Penemuan karakteristik kawanan ikan

19an menggunakan deskriptor akustik Jurnal Ilmushyran Jilid 12 (1) I-B

a I 2005 Klasifikasi ex-situ kawanan ikan Iemuru l lemuru) di SeJat Bali Jurnal Pesisir dan Laman Vol6 (1) ]9-30

) F and Soria M 1992 Change in school structure

to external stimuli Description and influence on

sessment Fisheries Research 15 45-66

Reid R P and Kellison GT 2008 Single-beam

mote sensing for coral reef mapping Proceedings 1 th International Coral Reef Symposium Fr e Florida 7-11 July 200B pp 611-615

1321

Gordon A L Susanto R D Ffield A Huber B A Pranowo Wand Wirasantosa S 200B Geoph Res Lett Vo 35 L24605 doi 101 029200BGL036372 2008

Greenlaw C F 1979 Acoustical estimation of zooplankton

population Limnology and Oceanography 24 226-42

Haralabous J and Georgakarakos S 1996 Artificial neural networks as a tool for species identification of fish shcols ICES Journal of Marine Science 53 173-lBO

Hayes M P and Gough P 1 2004 Synthetic aperture sonar a maturing discipline Proceedings of the Seventh European

Conference on Underwater Acoustics Delf 5-8 July 2004 1101-1106

ICES 2000 Reporr on echo trace classification Edited by Reid

D ICES Cooperative Research Report No 23B Denmark

238 pp

Iqbal M dan J aya I 20 I ] Motowali Instrumen pengukur ketinggian air berbasis akustik (Dalam Persiapan)

INSTANT 2004 Cruise Report 2004

Jaya I dan Sriyasa W 2006 Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan untuk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (1) 20-2B

Johannesson K A and tv1itson R B 1983 Fisheries Acosurics A practical manual for acoustic biomass estimation FAO Fisheries Technology

Komatsu T C Igarashi K Tatsukawa S Sultana Y Matsuoka and

S Harada 2003 Use ofmulti-beam sonar to map seaglfl55 beds

in Otsuchi Bay on the Sanriku Coast oflapan Aquatic Living Resources 16 (2003) 223-230

Kongsberg websi te Terakhir 25 Agusrus 201 ]

1331

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

Larsen M B 2000 Synthetic long baseline navigation undenvatter vehicles OCEANS 2000 MTSIIEEE Conference and Exhibition 2043-2050

Lasky M 1977 Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust Soc Am 61 283-297

Lawson G L Barange M and Freon P 2001 Species identification of pelagic fish schools on the South African continental shelf using acoustic descriptors and ancillary information ICES Journal of Marine Science 58 275-287

Linkquest website httpllwwwlink-questcom Akses T erakhir 25 Agusrus 2011

Makris N 2011 Unidentified Boating objects IEEE Spectrum August 201144-50

Manik H M Furusawa M Amakasu K 2006 Measurement of sea bottom surface backscattering strength by quantitative echosounder Fisheries Science 2006 72 503-512

Midttun Land Saetersdal G 1957 On the use of echosounder observation for estimating fish abundance Paper 29 presented at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES and FAO Lisbon Spec Pub Int Comm NW Atlam Fish 244 pp

Munk W Worcester P and Xunsch C 1995 Ocean acoustic tomography Cambridge University Press 433 pages

National Academy of Science 2003 Exploration of the Seas Voyage imo the Unkonwn National Academic Press 228 pages

Nielsen R O 1991 Sonar signal processing Artech House Nonvood MA 368 pp

Ole L Manik H dan Jaya 1 2011 Deteksi beberapa spesies lamun dengan split-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

Olsen K Angell fish reactio herring coc ) 39-149

Pujiari S 2008 Pe klasifikasi ti dengan ko P ascasa rjana

Purnawan S 2009 menggunakal Kepulauan S( Pertanian Bo

Simmonds j and 11 and Practice

T egowski J N Gorsi acoustic echos Puck Bay (SOUl

16(2003)215

Tim FPIK 2004 Ek Fakulras Perib

Urick R J 1983 Pr Book Compan

Waite AD 2005 SC Wiley amp Sons

)0 Synthetic long baseline navigation underwatter

)CEANS 2000 MTSIEEE Conference and

12043-2050

Review of undersea acoustics to 1950 J Acoust

61283-297

range M and Freon P 2001 Species identification

fish schools on the South African continental shelf

llStiC descriptors and ancillary information ICES

FMarine Science 58 275-287

Ite httpwwwlink-quesrcom Akses Terakhir 25

~011

Unidentified Boating objects IEEE Spectrum

~11 44-50

lrusawa M Amakasu K 2006 Measurement of

m surface backscattering strength by quantitative

der Fisheries Science 2006 72 503-512

Saetersdal G 1957 On the use of echosounder

on for estimating fish abundance Paper 29 I at the Joint Scientific Meeting of ICNAF ICES

) Lisbon Spec Pub Int Comm NW Adant Fish

cester P and Wunsch C 1995 Ocean acoustic

phy Cambridge University Press 433 pages

my of Science 2003 Exploration of the Seas

nto the Unkonwn National Academic Press 228

1991 Sonar signal processing Anech House

d MA 368 pp

H dan Jaya I 2011 Deteksi beberapa spesies lamun

plit-beam echsounder (Dalam Persiapan)

1341

bull

Olsen K Angell J Pettersen E and Lovik A (I 983) Observed

fish reaction to a surveying vessel with special reference to herring cod capellin and polar cod FACO Fish Rep 300 139-149

Pujiati S 2008 Pedenkatan metode hidroakustik untllk pendugaan

klasifikasi tipe substrat dasar perairan dan hubungannya

dengan kom unitas ibn demersal Disertasi Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor

Purnawan S 2009 Analisis model Jackson pada sedimen berpasir menggunakan metode hidroakustik di gugusan Pulau Pari

Kepulauan Seribu Tesis Sekolah Pascasarjana Institut

Perranian Bogor

Simmonds J and MacLennan D 2005 Fisheries Acoustics Iheorv and Practice Second Edition Blackwell

Tegowski J N Corska and Z Klusek 2003 Statistical analysis of acoustic echos from underwater meadows in the eutrophic

Puck Bay (southern Baltic Sea) Aquatic Living Resources 16 (2003) 21)221

Tim FPIK 2004 Ekspedisi Perikanan Laut Dalam Cruise Report

Fakultas Perikanan dan limu Kelauran IPB Bogor

Urick R J 1983 Principles of underwater sOllnd McGraw-tUll Book Company New York NY 423 pp

Waite AD 2005 SONAR for Practicing Engineers Third Edition

Wiley amp Sons England

1351

Ucapan Terima Kasih

Pada kesemparan yang sangat membahagiakan ini perkenankan saya

mengungkapkan rasa syukur saya serta ucapan terima kasih

1 Kepada Rektor IPB Prof Dr Herry Suhardiyanto MSc

Ketua DGB-IPB Prof Dr Endang Suhendang MS Direktur

Direktorat Administrasi Pendidikan IPB Dr Drajad Wibowo

serra Panitia Dies Natalis JPB ke-48 atas rerselenggaranya Orasi

I1miah pada hari ini saya ucapkan banyak terima kasih

2 Saya san gar sangat dan sangat bersyukur bahwa saya terlahir

dari seorang ibll guru Sekolah Dasar dan Ayah seorang ten tara

Dari beliau saya memahami sejak dini arti penting pendidikan

dan penringnya belajar dan terus beajar sampai kapan pun

Tanpa keterlibatan beliau sejak dint saya kira sulit bagi saya

mencapai apa yang relah saya capai saar ini Saya juga merasa

beruntung bahwa saya dibesarkan dan tumbuh dalam keluarga

besar guru Pamltln-paman (Tata) dan bibi (Bonda) adalah gurushy

guru sekolah dasar dan sekolah menengah sehingga bukanlah

suatu kejutan jika saya pun jadi guru Atas segala didikan

kebaikan kasih sayang dedikasi conroh nyata dan menjadi

guru-guru pertama ini dengan segala kerendahan hati saya

ucapkan banyak terima kasih

3 Saya bersYllkllr bahwa selama mengenyam pendidikan di

sekolah dasar (SON T anggul Patompo) menengah (SMP 1)

dan atas (SMA 2) di Kota Makassar senantiasa dididik oleh

bapak dan ibt guru saya yang berdedikasi tinggi sangat cakap

dan kompeten Atas segala didikan terbaik yang saya terima

tersebur saya ucapkan banyak terima kasih

4 Saya bersyukur bahwa selama menempuh pendidikan 7 Saya sarjana di IPB dan demikian juga selama menempuh akllsti pendidikan pascasarjana di Univeristy of Delaware Amerika terrari Serikat mempunyai banyak reman yang sangar suportif llntuk dan menyenangkan Atas segala pertemanan dan jejaring terma persaudaraan yang rerus berlangsung lebih dad 3 dekade hingga mahas saar ini saya ucapkan banyak terima kasih beliau

5 Saya bersyukur dan merasa bahwa karier akademik saya diawali akustil

saat saya bergabung dan menjadi staf pengajar pada Fakulras Atas a

Perikanan IPB pada rahun 1986 dua puluh lima tahun yang akustH

lalu Kepada (aim) Prof Dr M Eidman Dekan Faperikan (di ba

yang penama-rama menganjurkan dan mengajak saya bergabung Dokto

sebagai staf pengajar pada Fakultas Perikanan IPB kepada Kepad~

(aim) A Li Ayodyoa MSc dan Prof Dr Daniel R Monintja yangd

masing-masing sebagai Ketua dan Sekretaris Jurusan PSP banyaA

Faperikan IPB yang menerima dengan tangan terbuka serra 8 Saya l selalu membalas surat-surat yang saya kirim semasa menempuh kesemp pendidikan pascasarjana Atas ajakan yang sangar simpati mahasi~

perasaan kolegial yang sangat kuat diserrai kepercayaan dan cerdas

tumpuan harapan kepada saya saya ucapkan banyak terima peJajari kasih Mungk

6 Saya bersyukllr bahwa sdama meniri karier akademik hingga peroleh

ditetapkan menjadi profesor di bidang akllstik dan Instrllmentasi mereka

kelauran banyak dibantu oleh kolega di di Departemen I1mu tersebul

dan Teknologi Kdautan dan di Fakulras Perikanan dan Ilmu 9 Kepada

Kelautan [PB Saya juga banyak berinteraksi dan dibantu oleh Akaderr

kolega dari Badan Riset Kementedan Kelautan dan Perikanan tdah m

BPPT P20-LIPI Forum Pimpinan Pergurllan Tinggi Perikanan Guru E dan Kelalltan Atas segala bantllan dan kerjasamanya saya Kelautal

ucapkan banyak terima kasih ucapkm

138 1

-----------------q---shy ur bahwa selama menempuh pendidikan

)B dan demikian juga selama menempuh

scasarjana di Univeristy of Delaware Amerika

punyai banyak teman yang sangat suportif

ngkan Atas segala pertemanan dan jejaring

rang terus berlangsung lebih dari 3 dekade hingga

tcapkan banyak terima kasih

r dan merasa bahwa karier akademik saya diawali

abung dan menjadi staf pengajar pada Fakultas

) pada tahun 1986 dua puluh lima rahun yang

(aim) Prof Dr M Eidman Dekan Faperikan

tama menganjurkan dan mengajak saya bergabung

Jengajar pada Fakultas Perikanan IPB kepada

yodyoa MSc dan Pro[ Dr Daniel R Monintja

g sebagai Ketua dan Sekretaris Jurusan PSP

B yang menerima dengan tangan terbuka serta

las surat-surat yang saya kirim semasa menempuh

Jascasarjana Atas ajakan yang sangat simpati

~gial yang sangat kuat disertai kepercayaan dan

apan kepada saya saya ucapkan banyak terima

ur bahwa sdama meniti karier akademik hingga

enjadi profesor di bidang akusrik dan Instrumentasi

lyak dibantu oleh kolega di di Departemen llmu

gi Keialltan dan di Fakultas Perikanan dan Ilmu

) Saya juga banyak berinteraksi dan dibantu oleh

adan Riser - Kementerian Kelalltan dan Perikanan

JPI Forum Pimpinan Perguruan Tinggi Perikanan

n Aras segala bantuan dan kerjasamanya saya

yak terima kasih

1381

ft

7 Saya bersyukur diperkenalkan pertama kali pada teknologi

akustik pada saat mengikuti praktik lapang dan semakin

tertarik sewaktLl mengikuti kuliah Pro[ Dr Bonar P Pasaribu

UHtuk menekuni bidang ini Menurut hem at saya Prof Bonar

termasuk kategori dosen yang memberi inspirasi kepada

mahasiswanya (inspirational teacher) Setelah mengikuti kuliah

beliau ufltuk tugas akhir saya memilih topik penelitian tentang

akustik kelalltan dan Prof Bonar sebagai pembimbing skripsi

Atas arahan Prof Bonar juga saya tetap dan terus memilih

akllstik kelautan untuk penelitian dan penulisan tesis Master

(di bawah bimbingan Prof Dr Ronald J Gibbs) dan disertasi

Doktor (di bawah bimbingan Prof Dr Mohsen Badiey)

Kepada dosen-dosen akllstik kelautan ini atas segala kesempatan

yang diberikan serra bimbingan dan arahannya saya ucapkan

banyak terima kasih

8 Saya bersYlIkur bahwa selama menjadi dosen mendapat

kesempatan untllk membimbing dan mendampingi banyak

mahasiswa baik program sarjana maupun pascasarjana yang

cerdas kreatif dan inovatif 11 ungkin lebih banyak yang saya

pelajari dari mereka daripada yang saya ajarkan ke mereka

Mungkin Icbih banyak ide-ide kreatif dan inspirasi yang saya

peroleh dari mercka dibandingkan yang saya bcrikan kcpada

mereka Atas segala kesempatan u1tuk belajar dan rerinspirasi

tersebur saya ucapkan banyak terima kasih

9 Kepada Ketua Departcmen ITK Senat FPIK Dir SDM Senat

Akademik Rektor IPB dan Menteri Pendidikan Nasional yang

telah memproscs dan menyetujui pengangkatan saya sebagai

Guru Besar Tctap Bidang Ilmu Akllstik dan Instrumcntasi

Kelauran pada Fakllitas Perikanan dan 11ll1U Ke1auran IPB saya

tlcapkan banyak terima kasih

1391

10 Kepada kolega saya di Bagian Akustik dan lnstrumemasi

Kelautan Departemen ITK Dr Torok Hestirianoto Dr Sri

Pujiati Dr lienry Manik Ayi Rakhmat MSi Ratih Deswati

MSi dan kepada paraasistenAkustik dan Instrumemasi Kelautan

Jvluhammad Iqbal Willi Setiandi Acta Vithamana atas segala

bamuannya menyiapkan materi pendukung dokumemasi orasi

ilmiah ini saya ucapkan banyak terima kasih

II Kepada seluruh dosen dan tenaga penunjang di Fakultas

Perikanan dan IImu Kelauran IPB atas segala dorongan

semangar bamuan dan kerjasamanya selama ini termasuk

dalam penyelenggaraan Orasi I1miah ini saya ucapkan banyak

terima kasih

12 Naskah Orasi I1miah yang baru saja saya sampaikan telah

ditelaah oleh Prof Dr Ismudi Mukhsin dan Prof Dr Mulia

Purba Demikian pula oleh kolega saya Dr I Wayan Nurjaya

Dr Agus Soleh Atmadipoera dan Prof Ari Purbayanro Aras

segala koreksi dan penyempurnaan terhadap naskah ini saya

ucapkan batlyak terima kasih

13 Secara khusus kepada isrri saya Erry Setyarsi dan anakshy

anak saya Wenona Maryam laya Farimah Nadine laya dan

Muhammad Tufail laya dan juga kepada seluruh keluarga

besar Ismail dan Sastrawikromo yang telah mendukung karir

akademik saya selama ini saya ucapkan banyak terima kasih

14 Terima kasih atas kehadiran bapakibusaudara semua atas

kehadirannya pada luri ini dalam acara orasi ini Semoga Allah

SWT meridai segala usaha kita

Prof Dr)

1 40 I

ga saya di Bagian Akusrik dan Instrumentasi

epartemen ITK Dr Torok Hestirianoro Dr Sri

-Ienry Manik Ayi Rakhmat MSi Ratih Deswati

ada para asisten Akusti k dan Instrumemasi Kelautan

Iqbal Willi Setiandi Acta Withamana atas segal a

menyiapkan materi pendukung dokumemasi orasi

ya ucapkan banyak terima kasih

lruh dosen dan tenaga penunjang di Fakultas

ian Ilmu Kelauran IPB atas segala dorongan

antuan dan kerjasamanya selama ini termasuk

lenggaraan Orasi llmiah ini saya ucapkan banyak

lsi llmiah yang baw saja saya sampaikan telah

1 Prof Dr Ismudi Mukhsin dan Prof Dr Mulia

ikian pula oleh kolega saya Dr 1 Wayan Nurjaya

)leh Atmadipoera dan Prof Ari Purbayanro Atas

si dan penyempurnaan terhadap naskah ini saya

~nyak terima kasih

us kepada istri saya Etty Setyarsi dan anakshy

~enona Maryam Jaya Fatimah Nadine Jaya dan

I Tufail Jaya dan juga kepada seluruh keluarga

dan Sastrawikromo yang relah mendukung karir

ya selama ini saya ucapkan banyak terima kasih

ih atas kehadiran bapakibusaudara semua atas

fa pada hari ini dalam acara orasi ini Semoga Allah

ai segala usaha kita

p

Prof Dr Ir Indra Jaya MSc dan Keluarga Terdnta

1401

Riwayat Hidup

bull

NAMA Prof Dr Ir Indra laya MSc TANGGAL DAN TEMPAT LAHIR Palopo 10 April 1961 ALAMAT Rumah Kebun Raya Residence Blok H-2 Ciomas Bogor 16680 Kantor Departemen I1mu dan Teknologi Kelaman (ITK) Fakultas Perikanan dan I1mu Kelaman (FPIK) Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 Telp (0251) 8628832 8623644 HP 081 1-89-2394 Fax (0251) 8622907 8623644

E-mail LndmilYll~iphlsJdindrajaya123gmaHcom

PENDIDlKAN bull Ir 1984 Fakultas Perikanan Institur Perranian Bogor

bull MSc 1990 - Department ofApplied Ocean Sciences Graduate College of ~1arine Studies University of Delaware USA

bull PhD 1996 - Department ofApplied Ocean Sciences Graduate College of Marine Srudies University of Delaware USA

bull PostDoctoral 1996 - Department of Applied Mathematics Rensselaer Polytechnic Institute Troy New York USA

PELATlHAN MANAJEMEN PENDIDlKAN bull Advance Higher Education Administration Development

(AHEAD) Bogor 2002

bull Management of Changes Bogor 2002

RIWAYAT PEKERJAAN bull Staf Pengajar Deparremen Ilmll dan Tekonologi Kelauran

FPIK -IPB 1986-sekarang

bull Sekretaris Program Srudi Teknologi Kelauran Program Pascasarjana IPB 1998-2003

bull Pembanru Dekan IV Bidang Kerjasama FPIK - IPB 1998shy1999

4 Saya bersyukur bahwa selama menempuh pendidikan 7 Saya sarjana di IPB dan demikian juga selama menempuh akllsti pendidikan pascasarjana di Univeristy of Delaware Amerika terrari Serikat mempunyai banyak reman yang sangar suportif llntuk dan menyenangkan Atas segala pertemanan dan jejaring terma persaudaraan yang rerus berlangsung lebih dad 3 dekade hingga mahas saar ini saya ucapkan banyak terima kasih beliau

5 Saya bersyukur dan merasa bahwa karier akademik saya diawali akustil

saat saya bergabung dan menjadi staf pengajar pada Fakulras Atas a

Perikanan IPB pada rahun 1986 dua puluh lima tahun yang akustH

lalu Kepada (aim) Prof Dr M Eidman Dekan Faperikan (di ba

yang penama-rama menganjurkan dan mengajak saya bergabung Dokto

sebagai staf pengajar pada Fakultas Perikanan IPB kepada Kepad~

(aim) A Li Ayodyoa MSc dan Prof Dr Daniel R Monintja yangd

masing-masing sebagai Ketua dan Sekretaris Jurusan PSP banyaA

Faperikan IPB yang menerima dengan tangan terbuka serra 8 Saya l selalu membalas surat-surat yang saya kirim semasa menempuh kesemp pendidikan pascasarjana Atas ajakan yang sangar simpati mahasi~

perasaan kolegial yang sangat kuat diserrai kepercayaan dan cerdas

tumpuan harapan kepada saya saya ucapkan banyak terima peJajari kasih Mungk

6 Saya bersyukllr bahwa sdama meniri karier akademik hingga peroleh

ditetapkan menjadi profesor di bidang akllstik dan Instrllmentasi mereka

kelauran banyak dibantu oleh kolega di di Departemen I1mu tersebul

dan Teknologi Kdautan dan di Fakulras Perikanan dan Ilmu 9 Kepada

Kelautan [PB Saya juga banyak berinteraksi dan dibantu oleh Akaderr

kolega dari Badan Riset Kementedan Kelautan dan Perikanan tdah m

BPPT P20-LIPI Forum Pimpinan Pergurllan Tinggi Perikanan Guru E dan Kelalltan Atas segala bantllan dan kerjasamanya saya Kelautal

ucapkan banyak terima kasih ucapkm

138 1

-----------------q---shy ur bahwa selama menempuh pendidikan

)B dan demikian juga selama menempuh

scasarjana di Univeristy of Delaware Amerika

punyai banyak teman yang sangat suportif

ngkan Atas segala pertemanan dan jejaring

rang terus berlangsung lebih dari 3 dekade hingga

tcapkan banyak terima kasih

r dan merasa bahwa karier akademik saya diawali

abung dan menjadi staf pengajar pada Fakultas

) pada tahun 1986 dua puluh lima rahun yang

(aim) Prof Dr M Eidman Dekan Faperikan

tama menganjurkan dan mengajak saya bergabung

Jengajar pada Fakultas Perikanan IPB kepada

yodyoa MSc dan Pro[ Dr Daniel R Monintja

g sebagai Ketua dan Sekretaris Jurusan PSP

B yang menerima dengan tangan terbuka serta

las surat-surat yang saya kirim semasa menempuh

Jascasarjana Atas ajakan yang sangat simpati

~gial yang sangat kuat disertai kepercayaan dan

apan kepada saya saya ucapkan banyak terima

ur bahwa sdama meniti karier akademik hingga

enjadi profesor di bidang akusrik dan Instrumentasi

lyak dibantu oleh kolega di di Departemen llmu

gi Keialltan dan di Fakultas Perikanan dan Ilmu

) Saya juga banyak berinteraksi dan dibantu oleh

adan Riser - Kementerian Kelalltan dan Perikanan

JPI Forum Pimpinan Perguruan Tinggi Perikanan

n Aras segala bantuan dan kerjasamanya saya

yak terima kasih

1381

ft

7 Saya bersyukur diperkenalkan pertama kali pada teknologi

akustik pada saat mengikuti praktik lapang dan semakin

tertarik sewaktLl mengikuti kuliah Pro[ Dr Bonar P Pasaribu

UHtuk menekuni bidang ini Menurut hem at saya Prof Bonar

termasuk kategori dosen yang memberi inspirasi kepada

mahasiswanya (inspirational teacher) Setelah mengikuti kuliah

beliau ufltuk tugas akhir saya memilih topik penelitian tentang

akustik kelalltan dan Prof Bonar sebagai pembimbing skripsi

Atas arahan Prof Bonar juga saya tetap dan terus memilih

akllstik kelautan untuk penelitian dan penulisan tesis Master

(di bawah bimbingan Prof Dr Ronald J Gibbs) dan disertasi

Doktor (di bawah bimbingan Prof Dr Mohsen Badiey)

Kepada dosen-dosen akllstik kelautan ini atas segala kesempatan

yang diberikan serra bimbingan dan arahannya saya ucapkan

banyak terima kasih

8 Saya bersYlIkur bahwa selama menjadi dosen mendapat

kesempatan untllk membimbing dan mendampingi banyak

mahasiswa baik program sarjana maupun pascasarjana yang

cerdas kreatif dan inovatif 11 ungkin lebih banyak yang saya

pelajari dari mereka daripada yang saya ajarkan ke mereka

Mungkin Icbih banyak ide-ide kreatif dan inspirasi yang saya

peroleh dari mercka dibandingkan yang saya bcrikan kcpada

mereka Atas segala kesempatan u1tuk belajar dan rerinspirasi

tersebur saya ucapkan banyak terima kasih

9 Kepada Ketua Departcmen ITK Senat FPIK Dir SDM Senat

Akademik Rektor IPB dan Menteri Pendidikan Nasional yang

telah memproscs dan menyetujui pengangkatan saya sebagai

Guru Besar Tctap Bidang Ilmu Akllstik dan Instrumcntasi

Kelauran pada Fakllitas Perikanan dan 11ll1U Ke1auran IPB saya

tlcapkan banyak terima kasih

1391

10 Kepada kolega saya di Bagian Akustik dan lnstrumemasi

Kelautan Departemen ITK Dr Torok Hestirianoto Dr Sri

Pujiati Dr lienry Manik Ayi Rakhmat MSi Ratih Deswati

MSi dan kepada paraasistenAkustik dan Instrumemasi Kelautan

Jvluhammad Iqbal Willi Setiandi Acta Vithamana atas segala

bamuannya menyiapkan materi pendukung dokumemasi orasi

ilmiah ini saya ucapkan banyak terima kasih

II Kepada seluruh dosen dan tenaga penunjang di Fakultas

Perikanan dan IImu Kelauran IPB atas segala dorongan

semangar bamuan dan kerjasamanya selama ini termasuk

dalam penyelenggaraan Orasi I1miah ini saya ucapkan banyak

terima kasih

12 Naskah Orasi I1miah yang baru saja saya sampaikan telah

ditelaah oleh Prof Dr Ismudi Mukhsin dan Prof Dr Mulia

Purba Demikian pula oleh kolega saya Dr I Wayan Nurjaya

Dr Agus Soleh Atmadipoera dan Prof Ari Purbayanro Aras

segala koreksi dan penyempurnaan terhadap naskah ini saya

ucapkan batlyak terima kasih

13 Secara khusus kepada isrri saya Erry Setyarsi dan anakshy

anak saya Wenona Maryam laya Farimah Nadine laya dan

Muhammad Tufail laya dan juga kepada seluruh keluarga

besar Ismail dan Sastrawikromo yang telah mendukung karir

akademik saya selama ini saya ucapkan banyak terima kasih

14 Terima kasih atas kehadiran bapakibusaudara semua atas

kehadirannya pada luri ini dalam acara orasi ini Semoga Allah

SWT meridai segala usaha kita

Prof Dr)

1 40 I

ga saya di Bagian Akusrik dan Instrumentasi

epartemen ITK Dr Torok Hestirianoro Dr Sri

-Ienry Manik Ayi Rakhmat MSi Ratih Deswati

ada para asisten Akusti k dan Instrumemasi Kelautan

Iqbal Willi Setiandi Acta Withamana atas segal a

menyiapkan materi pendukung dokumemasi orasi

ya ucapkan banyak terima kasih

lruh dosen dan tenaga penunjang di Fakultas

ian Ilmu Kelauran IPB atas segala dorongan

antuan dan kerjasamanya selama ini termasuk

lenggaraan Orasi llmiah ini saya ucapkan banyak

lsi llmiah yang baw saja saya sampaikan telah

1 Prof Dr Ismudi Mukhsin dan Prof Dr Mulia

ikian pula oleh kolega saya Dr 1 Wayan Nurjaya

)leh Atmadipoera dan Prof Ari Purbayanro Atas

si dan penyempurnaan terhadap naskah ini saya

~nyak terima kasih

us kepada istri saya Etty Setyarsi dan anakshy

~enona Maryam Jaya Fatimah Nadine Jaya dan

I Tufail Jaya dan juga kepada seluruh keluarga

dan Sastrawikromo yang relah mendukung karir

ya selama ini saya ucapkan banyak terima kasih

ih atas kehadiran bapakibusaudara semua atas

fa pada hari ini dalam acara orasi ini Semoga Allah

ai segala usaha kita

p

Prof Dr Ir Indra Jaya MSc dan Keluarga Terdnta

1401

Riwayat Hidup

bull

NAMA Prof Dr Ir Indra laya MSc TANGGAL DAN TEMPAT LAHIR Palopo 10 April 1961 ALAMAT Rumah Kebun Raya Residence Blok H-2 Ciomas Bogor 16680 Kantor Departemen I1mu dan Teknologi Kelaman (ITK) Fakultas Perikanan dan I1mu Kelaman (FPIK) Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 Telp (0251) 8628832 8623644 HP 081 1-89-2394 Fax (0251) 8622907 8623644

E-mail LndmilYll~iphlsJdindrajaya123gmaHcom

PENDIDlKAN bull Ir 1984 Fakultas Perikanan Institur Perranian Bogor

bull MSc 1990 - Department ofApplied Ocean Sciences Graduate College of ~1arine Studies University of Delaware USA

bull PhD 1996 - Department ofApplied Ocean Sciences Graduate College of Marine Srudies University of Delaware USA

bull PostDoctoral 1996 - Department of Applied Mathematics Rensselaer Polytechnic Institute Troy New York USA

PELATlHAN MANAJEMEN PENDIDlKAN bull Advance Higher Education Administration Development

(AHEAD) Bogor 2002

bull Management of Changes Bogor 2002

RIWAYAT PEKERJAAN bull Staf Pengajar Deparremen Ilmll dan Tekonologi Kelauran

FPIK -IPB 1986-sekarang

bull Sekretaris Program Srudi Teknologi Kelauran Program Pascasarjana IPB 1998-2003

bull Pembanru Dekan IV Bidang Kerjasama FPIK - IPB 1998shy1999

-----------------q---shy ur bahwa selama menempuh pendidikan

)B dan demikian juga selama menempuh

scasarjana di Univeristy of Delaware Amerika

punyai banyak teman yang sangat suportif

ngkan Atas segala pertemanan dan jejaring

rang terus berlangsung lebih dari 3 dekade hingga

tcapkan banyak terima kasih

r dan merasa bahwa karier akademik saya diawali

abung dan menjadi staf pengajar pada Fakultas

) pada tahun 1986 dua puluh lima rahun yang

(aim) Prof Dr M Eidman Dekan Faperikan

tama menganjurkan dan mengajak saya bergabung

Jengajar pada Fakultas Perikanan IPB kepada

yodyoa MSc dan Pro[ Dr Daniel R Monintja

g sebagai Ketua dan Sekretaris Jurusan PSP

B yang menerima dengan tangan terbuka serta

las surat-surat yang saya kirim semasa menempuh

Jascasarjana Atas ajakan yang sangat simpati

~gial yang sangat kuat disertai kepercayaan dan

apan kepada saya saya ucapkan banyak terima

ur bahwa sdama meniti karier akademik hingga

enjadi profesor di bidang akusrik dan Instrumentasi

lyak dibantu oleh kolega di di Departemen llmu

gi Keialltan dan di Fakultas Perikanan dan Ilmu

) Saya juga banyak berinteraksi dan dibantu oleh

adan Riser - Kementerian Kelalltan dan Perikanan

JPI Forum Pimpinan Perguruan Tinggi Perikanan

n Aras segala bantuan dan kerjasamanya saya

yak terima kasih

1381

ft

7 Saya bersyukur diperkenalkan pertama kali pada teknologi

akustik pada saat mengikuti praktik lapang dan semakin

tertarik sewaktLl mengikuti kuliah Pro[ Dr Bonar P Pasaribu

UHtuk menekuni bidang ini Menurut hem at saya Prof Bonar

termasuk kategori dosen yang memberi inspirasi kepada

mahasiswanya (inspirational teacher) Setelah mengikuti kuliah

beliau ufltuk tugas akhir saya memilih topik penelitian tentang

akustik kelalltan dan Prof Bonar sebagai pembimbing skripsi

Atas arahan Prof Bonar juga saya tetap dan terus memilih

akllstik kelautan untuk penelitian dan penulisan tesis Master

(di bawah bimbingan Prof Dr Ronald J Gibbs) dan disertasi

Doktor (di bawah bimbingan Prof Dr Mohsen Badiey)

Kepada dosen-dosen akllstik kelautan ini atas segala kesempatan

yang diberikan serra bimbingan dan arahannya saya ucapkan

banyak terima kasih

8 Saya bersYlIkur bahwa selama menjadi dosen mendapat

kesempatan untllk membimbing dan mendampingi banyak

mahasiswa baik program sarjana maupun pascasarjana yang

cerdas kreatif dan inovatif 11 ungkin lebih banyak yang saya

pelajari dari mereka daripada yang saya ajarkan ke mereka

Mungkin Icbih banyak ide-ide kreatif dan inspirasi yang saya

peroleh dari mercka dibandingkan yang saya bcrikan kcpada

mereka Atas segala kesempatan u1tuk belajar dan rerinspirasi

tersebur saya ucapkan banyak terima kasih

9 Kepada Ketua Departcmen ITK Senat FPIK Dir SDM Senat

Akademik Rektor IPB dan Menteri Pendidikan Nasional yang

telah memproscs dan menyetujui pengangkatan saya sebagai

Guru Besar Tctap Bidang Ilmu Akllstik dan Instrumcntasi

Kelauran pada Fakllitas Perikanan dan 11ll1U Ke1auran IPB saya

tlcapkan banyak terima kasih

1391

10 Kepada kolega saya di Bagian Akustik dan lnstrumemasi

Kelautan Departemen ITK Dr Torok Hestirianoto Dr Sri

Pujiati Dr lienry Manik Ayi Rakhmat MSi Ratih Deswati

MSi dan kepada paraasistenAkustik dan Instrumemasi Kelautan

Jvluhammad Iqbal Willi Setiandi Acta Vithamana atas segala

bamuannya menyiapkan materi pendukung dokumemasi orasi

ilmiah ini saya ucapkan banyak terima kasih

II Kepada seluruh dosen dan tenaga penunjang di Fakultas

Perikanan dan IImu Kelauran IPB atas segala dorongan

semangar bamuan dan kerjasamanya selama ini termasuk

dalam penyelenggaraan Orasi I1miah ini saya ucapkan banyak

terima kasih

12 Naskah Orasi I1miah yang baru saja saya sampaikan telah

ditelaah oleh Prof Dr Ismudi Mukhsin dan Prof Dr Mulia

Purba Demikian pula oleh kolega saya Dr I Wayan Nurjaya

Dr Agus Soleh Atmadipoera dan Prof Ari Purbayanro Aras

segala koreksi dan penyempurnaan terhadap naskah ini saya

ucapkan batlyak terima kasih

13 Secara khusus kepada isrri saya Erry Setyarsi dan anakshy

anak saya Wenona Maryam laya Farimah Nadine laya dan

Muhammad Tufail laya dan juga kepada seluruh keluarga

besar Ismail dan Sastrawikromo yang telah mendukung karir

akademik saya selama ini saya ucapkan banyak terima kasih

14 Terima kasih atas kehadiran bapakibusaudara semua atas

kehadirannya pada luri ini dalam acara orasi ini Semoga Allah

SWT meridai segala usaha kita

Prof Dr)

1 40 I

ga saya di Bagian Akusrik dan Instrumentasi

epartemen ITK Dr Torok Hestirianoro Dr Sri

-Ienry Manik Ayi Rakhmat MSi Ratih Deswati

ada para asisten Akusti k dan Instrumemasi Kelautan

Iqbal Willi Setiandi Acta Withamana atas segal a

menyiapkan materi pendukung dokumemasi orasi

ya ucapkan banyak terima kasih

lruh dosen dan tenaga penunjang di Fakultas

ian Ilmu Kelauran IPB atas segala dorongan

antuan dan kerjasamanya selama ini termasuk

lenggaraan Orasi llmiah ini saya ucapkan banyak

lsi llmiah yang baw saja saya sampaikan telah

1 Prof Dr Ismudi Mukhsin dan Prof Dr Mulia

ikian pula oleh kolega saya Dr 1 Wayan Nurjaya

)leh Atmadipoera dan Prof Ari Purbayanro Atas

si dan penyempurnaan terhadap naskah ini saya

~nyak terima kasih

us kepada istri saya Etty Setyarsi dan anakshy

~enona Maryam Jaya Fatimah Nadine Jaya dan

I Tufail Jaya dan juga kepada seluruh keluarga

dan Sastrawikromo yang relah mendukung karir

ya selama ini saya ucapkan banyak terima kasih

ih atas kehadiran bapakibusaudara semua atas

fa pada hari ini dalam acara orasi ini Semoga Allah

ai segala usaha kita

p

Prof Dr Ir Indra Jaya MSc dan Keluarga Terdnta

1401

Riwayat Hidup

bull

NAMA Prof Dr Ir Indra laya MSc TANGGAL DAN TEMPAT LAHIR Palopo 10 April 1961 ALAMAT Rumah Kebun Raya Residence Blok H-2 Ciomas Bogor 16680 Kantor Departemen I1mu dan Teknologi Kelaman (ITK) Fakultas Perikanan dan I1mu Kelaman (FPIK) Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 Telp (0251) 8628832 8623644 HP 081 1-89-2394 Fax (0251) 8622907 8623644

E-mail LndmilYll~iphlsJdindrajaya123gmaHcom

PENDIDlKAN bull Ir 1984 Fakultas Perikanan Institur Perranian Bogor

bull MSc 1990 - Department ofApplied Ocean Sciences Graduate College of ~1arine Studies University of Delaware USA

bull PhD 1996 - Department ofApplied Ocean Sciences Graduate College of Marine Srudies University of Delaware USA

bull PostDoctoral 1996 - Department of Applied Mathematics Rensselaer Polytechnic Institute Troy New York USA

PELATlHAN MANAJEMEN PENDIDlKAN bull Advance Higher Education Administration Development

(AHEAD) Bogor 2002

bull Management of Changes Bogor 2002

RIWAYAT PEKERJAAN bull Staf Pengajar Deparremen Ilmll dan Tekonologi Kelauran

FPIK -IPB 1986-sekarang

bull Sekretaris Program Srudi Teknologi Kelauran Program Pascasarjana IPB 1998-2003

bull Pembanru Dekan IV Bidang Kerjasama FPIK - IPB 1998shy1999

10 Kepada kolega saya di Bagian Akustik dan lnstrumemasi

Kelautan Departemen ITK Dr Torok Hestirianoto Dr Sri

Pujiati Dr lienry Manik Ayi Rakhmat MSi Ratih Deswati

MSi dan kepada paraasistenAkustik dan Instrumemasi Kelautan

Jvluhammad Iqbal Willi Setiandi Acta Vithamana atas segala

bamuannya menyiapkan materi pendukung dokumemasi orasi

ilmiah ini saya ucapkan banyak terima kasih

II Kepada seluruh dosen dan tenaga penunjang di Fakultas

Perikanan dan IImu Kelauran IPB atas segala dorongan

semangar bamuan dan kerjasamanya selama ini termasuk

dalam penyelenggaraan Orasi I1miah ini saya ucapkan banyak

terima kasih

12 Naskah Orasi I1miah yang baru saja saya sampaikan telah

ditelaah oleh Prof Dr Ismudi Mukhsin dan Prof Dr Mulia

Purba Demikian pula oleh kolega saya Dr I Wayan Nurjaya

Dr Agus Soleh Atmadipoera dan Prof Ari Purbayanro Aras

segala koreksi dan penyempurnaan terhadap naskah ini saya

ucapkan batlyak terima kasih

13 Secara khusus kepada isrri saya Erry Setyarsi dan anakshy

anak saya Wenona Maryam laya Farimah Nadine laya dan

Muhammad Tufail laya dan juga kepada seluruh keluarga

besar Ismail dan Sastrawikromo yang telah mendukung karir

akademik saya selama ini saya ucapkan banyak terima kasih

14 Terima kasih atas kehadiran bapakibusaudara semua atas

kehadirannya pada luri ini dalam acara orasi ini Semoga Allah

SWT meridai segala usaha kita

Prof Dr)

1 40 I

ga saya di Bagian Akusrik dan Instrumentasi

epartemen ITK Dr Torok Hestirianoro Dr Sri

-Ienry Manik Ayi Rakhmat MSi Ratih Deswati

ada para asisten Akusti k dan Instrumemasi Kelautan

Iqbal Willi Setiandi Acta Withamana atas segal a

menyiapkan materi pendukung dokumemasi orasi

ya ucapkan banyak terima kasih

lruh dosen dan tenaga penunjang di Fakultas

ian Ilmu Kelauran IPB atas segala dorongan

antuan dan kerjasamanya selama ini termasuk

lenggaraan Orasi llmiah ini saya ucapkan banyak

lsi llmiah yang baw saja saya sampaikan telah

1 Prof Dr Ismudi Mukhsin dan Prof Dr Mulia

ikian pula oleh kolega saya Dr 1 Wayan Nurjaya

)leh Atmadipoera dan Prof Ari Purbayanro Atas

si dan penyempurnaan terhadap naskah ini saya

~nyak terima kasih

us kepada istri saya Etty Setyarsi dan anakshy

~enona Maryam Jaya Fatimah Nadine Jaya dan

I Tufail Jaya dan juga kepada seluruh keluarga

dan Sastrawikromo yang relah mendukung karir

ya selama ini saya ucapkan banyak terima kasih

ih atas kehadiran bapakibusaudara semua atas

fa pada hari ini dalam acara orasi ini Semoga Allah

ai segala usaha kita

p

Prof Dr Ir Indra Jaya MSc dan Keluarga Terdnta

1401

Riwayat Hidup

bull

NAMA Prof Dr Ir Indra laya MSc TANGGAL DAN TEMPAT LAHIR Palopo 10 April 1961 ALAMAT Rumah Kebun Raya Residence Blok H-2 Ciomas Bogor 16680 Kantor Departemen I1mu dan Teknologi Kelaman (ITK) Fakultas Perikanan dan I1mu Kelaman (FPIK) Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 Telp (0251) 8628832 8623644 HP 081 1-89-2394 Fax (0251) 8622907 8623644

E-mail LndmilYll~iphlsJdindrajaya123gmaHcom

PENDIDlKAN bull Ir 1984 Fakultas Perikanan Institur Perranian Bogor

bull MSc 1990 - Department ofApplied Ocean Sciences Graduate College of ~1arine Studies University of Delaware USA

bull PhD 1996 - Department ofApplied Ocean Sciences Graduate College of Marine Srudies University of Delaware USA

bull PostDoctoral 1996 - Department of Applied Mathematics Rensselaer Polytechnic Institute Troy New York USA

PELATlHAN MANAJEMEN PENDIDlKAN bull Advance Higher Education Administration Development

(AHEAD) Bogor 2002

bull Management of Changes Bogor 2002

RIWAYAT PEKERJAAN bull Staf Pengajar Deparremen Ilmll dan Tekonologi Kelauran

FPIK -IPB 1986-sekarang

bull Sekretaris Program Srudi Teknologi Kelauran Program Pascasarjana IPB 1998-2003

bull Pembanru Dekan IV Bidang Kerjasama FPIK - IPB 1998shy1999

ga saya di Bagian Akusrik dan Instrumentasi

epartemen ITK Dr Torok Hestirianoro Dr Sri

-Ienry Manik Ayi Rakhmat MSi Ratih Deswati

ada para asisten Akusti k dan Instrumemasi Kelautan

Iqbal Willi Setiandi Acta Withamana atas segal a

menyiapkan materi pendukung dokumemasi orasi

ya ucapkan banyak terima kasih

lruh dosen dan tenaga penunjang di Fakultas

ian Ilmu Kelauran IPB atas segala dorongan

antuan dan kerjasamanya selama ini termasuk

lenggaraan Orasi llmiah ini saya ucapkan banyak

lsi llmiah yang baw saja saya sampaikan telah

1 Prof Dr Ismudi Mukhsin dan Prof Dr Mulia

ikian pula oleh kolega saya Dr 1 Wayan Nurjaya

)leh Atmadipoera dan Prof Ari Purbayanro Atas

si dan penyempurnaan terhadap naskah ini saya

~nyak terima kasih

us kepada istri saya Etty Setyarsi dan anakshy

~enona Maryam Jaya Fatimah Nadine Jaya dan

I Tufail Jaya dan juga kepada seluruh keluarga

dan Sastrawikromo yang relah mendukung karir

ya selama ini saya ucapkan banyak terima kasih

ih atas kehadiran bapakibusaudara semua atas

fa pada hari ini dalam acara orasi ini Semoga Allah

ai segala usaha kita

p

Prof Dr Ir Indra Jaya MSc dan Keluarga Terdnta

1401

Riwayat Hidup

bull

NAMA Prof Dr Ir Indra laya MSc TANGGAL DAN TEMPAT LAHIR Palopo 10 April 1961 ALAMAT Rumah Kebun Raya Residence Blok H-2 Ciomas Bogor 16680 Kantor Departemen I1mu dan Teknologi Kelaman (ITK) Fakultas Perikanan dan I1mu Kelaman (FPIK) Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 Telp (0251) 8628832 8623644 HP 081 1-89-2394 Fax (0251) 8622907 8623644

E-mail LndmilYll~iphlsJdindrajaya123gmaHcom

PENDIDlKAN bull Ir 1984 Fakultas Perikanan Institur Perranian Bogor

bull MSc 1990 - Department ofApplied Ocean Sciences Graduate College of ~1arine Studies University of Delaware USA

bull PhD 1996 - Department ofApplied Ocean Sciences Graduate College of Marine Srudies University of Delaware USA

bull PostDoctoral 1996 - Department of Applied Mathematics Rensselaer Polytechnic Institute Troy New York USA

PELATlHAN MANAJEMEN PENDIDlKAN bull Advance Higher Education Administration Development

(AHEAD) Bogor 2002

bull Management of Changes Bogor 2002

RIWAYAT PEKERJAAN bull Staf Pengajar Deparremen Ilmll dan Tekonologi Kelauran

FPIK -IPB 1986-sekarang

bull Sekretaris Program Srudi Teknologi Kelauran Program Pascasarjana IPB 1998-2003

bull Pembanru Dekan IV Bidang Kerjasama FPIK - IPB 1998shy1999

Riwayat Hidup

bull

NAMA Prof Dr Ir Indra laya MSc TANGGAL DAN TEMPAT LAHIR Palopo 10 April 1961 ALAMAT Rumah Kebun Raya Residence Blok H-2 Ciomas Bogor 16680 Kantor Departemen I1mu dan Teknologi Kelaman (ITK) Fakultas Perikanan dan I1mu Kelaman (FPIK) Kampus IPB Darmaga Bogor 16680 Telp (0251) 8628832 8623644 HP 081 1-89-2394 Fax (0251) 8622907 8623644

E-mail LndmilYll~iphlsJdindrajaya123gmaHcom

PENDIDlKAN bull Ir 1984 Fakultas Perikanan Institur Perranian Bogor

bull MSc 1990 - Department ofApplied Ocean Sciences Graduate College of ~1arine Studies University of Delaware USA

bull PhD 1996 - Department ofApplied Ocean Sciences Graduate College of Marine Srudies University of Delaware USA

bull PostDoctoral 1996 - Department of Applied Mathematics Rensselaer Polytechnic Institute Troy New York USA

PELATlHAN MANAJEMEN PENDIDlKAN bull Advance Higher Education Administration Development

(AHEAD) Bogor 2002

bull Management of Changes Bogor 2002

RIWAYAT PEKERJAAN bull Staf Pengajar Deparremen Ilmll dan Tekonologi Kelauran

FPIK -IPB 1986-sekarang

bull Sekretaris Program Srudi Teknologi Kelauran Program Pascasarjana IPB 1998-2003

bull Pembanru Dekan IV Bidang Kerjasama FPIK - IPB 1998shy1999

F

bull Pembantu Dekan I Bidang Akademik FPIK IPB 1999- ( 2003 (

bull Asesor Badan Akredirasi Nasional Direktorar Jenderal Pendidikan Tinggi (BAN-DIKTl) 2004-sekarang

bull Tenaga Ahli Komisi IV (Bidang Kelautan dan Perikanan) PU DPR RI Maret 2005-April 2008 Bel

bull Dekan Fakultas Perikanan dan I1mu Kelauran IPB November (1 2007-2011

KEANGGOTAAN DALAM ORGANISASI PROFESI (2 bull Ikatan Sarjana Perikanan Indonesia (ISPlKANI)

bull Ikatan Sarjana Oseanografi Indonesia (ISOI) (3)bull IEEE Oceanic Engineering

bull IEEE Instrumentation and Measurement

bull IEEE Geoscience and Remote Sensing (4)

PENGUASAAN BAHASA bull Bahasa Indonesia (lancar)

(5)bull English (fluent)

(6)PATENHKI (Hak Atas Kekayaan Intelektual) sebagai CoshyInventor

( 1) Fry counter (penghirung benih ikan kecepatan dan akurasi tinggi) (No Pendafraranl Serdfikar POO20030(627)

(2) Alar pengukur ringbt kesegaran ibn (No POO2005(0006) (7)

(3) Pemberi pabn ikanudang otomaris (No P002005000 I 0)

(4) lnsrrumen pembeda jenis kelamin ibn koi (No POO200600797)

(8)(5) Alar sortir dan penghitung ikan hidup (No

P002(0700095)

(6) Alar pengambil sampel ikan air rawar (No P0020080(445) (9) (7) Sisrem pelampungpemantau kualiras air (Dalam Proses)

1441

kan I Bidang Akademik FPIK IPB 1999shy

n Akreditasi Nasional Direktorat Jenderal

inggi (BAN-DIKTl) 2004-sekarang

Komisi IV (Bidang Kelautan dan Perikanan)

et 2005-April 2008

as Perikanan dan llmu Kelautan IPB November

[ DALAM ORGANISASI PROFESI a Perikanan indonesia (lSPIKANI)

a Oseanografi Indonesia (ISOO

IC Engineering

nentation and Iv1easurement

ence and Kemme Sensing

~AHASA

nesia (Jancar)

nt)

ak Atas Kekayaan Intelektual) sebagai Coshy

(penghitung benih ikan kecepatan dan akurasi Pendaftaranl Sertifikat ]gt00200300627)

cur tingkat kesegaran ikan (No 100200500006)

kan ikanudang otomatis (No 100200500010)

pembeda jenis kelamin ikan koi (No

1797)

If dan penghitung ikan hidup (No

1095)

obi sampel ikan air tawar (10 P00200800445)

mpungpemamau kualitas air (Dalam Proses)

1441

(8) Sistem pengusir burung di tambak (Dalam Proses)

(9) Motowali instrumen pengukur e1evasi paras laut berbasis akustik (Dalam Proses)

PUBLIKASI plusmn 125 karya ilmiah Beberapa publikasi terpilih

(1) Direct evidence of the South Java current system in Ombai Strait Dynamics of Atmosphere and Ocean 2010 Doi 1 01 0 16jdynanl1oce20 1 002006 2010

(2) Rancang bangun perekam data kelembaban relatif dan sllhu udara berbasis mikrokonrroler J leknologi Perikanan dan Kelautan Vol 10 (1) 73-79 20]0

(3) Pengembangan teknik penentuan dini jenis kelamin koi J Ilmu-ilmll Perairan dan Perikanan Indonesia 16 (1) 7-15 2009

(4) Pola migrasi deep SCtltterillg I~yer menggunakan nilai acoustic lJoume backscattering hasil pengukllran ADCP Prosiding PIT VI ISO1 396-402 2009

(5) Deteksi padang lamlln skala kecil menggunakan metode akllstik Prosiding PIT VI 1501 403-410 20W

(6) Eksplorasi dan pemanfaatan laut dalam (deep sea) indonesia

Tanrangan teknologi peluang dan program srrategis Dalam Pemikiran Guru Besar IPB (Buku [1) Peranan IPTEKS dalam Pengelolaan Pangan Energi SDM dan Lingkungan yang Berkelanjutan Hal 79-87 IPB Press 2009

(7) Direct estimates of the Indonesian throughflow entering the Indian Ocean 2004-2006 J Geoph Res Vol 114 1-19 2009

(8) Characteristics and variability of the Indonesian throughflow water at the outflow straits Deep-Sea Research Doi I 01 016i dsr200906004 2009

(9) The deep-water motion through the Lifamatola passage and its contribution to the Indonesian throughflow Deep-Sea Research I 56 1203-12166 2009

1451

kan I Bidang Akademik FPIK IPB 1999shy

n Akreditasi Nasional Direktorat Jenderal

inggi (BAN-DIKTl) 2004-sekarang

Komisi IV (Bidang Kelautan dan Perikanan)

et 2005-April 2008

as Perikanan dan llmu Kelautan IPB November

[ DALAM ORGANISASI PROFESI a Perikanan indonesia (lSPIKANI)

a Oseanografi Indonesia (ISOO

IC Engineering

nentation and Iv1easurement

ence and Kemme Sensing

~AHASA

nesia (Jancar)

nt)

ak Atas Kekayaan Intelektual) sebagai Coshy

(penghitung benih ikan kecepatan dan akurasi Pendaftaranl Sertifikat ]gt00200300627)

cur tingkat kesegaran ikan (No 100200500006)

kan ikanudang otomatis (No 100200500010)

pembeda jenis kelamin ikan koi (No

1797)

If dan penghitung ikan hidup (No

1095)

obi sampel ikan air tawar (10 P00200800445)

mpungpemamau kualitas air (Dalam Proses)

1441

(8) Sistem pengusir burung di tambak (Dalam Proses)

(9) Motowali instrumen pengukur e1evasi paras laut berbasis akustik (Dalam Proses)

PUBLIKASI plusmn 125 karya ilmiah Beberapa publikasi terpilih

(1) Direct evidence of the South Java current system in Ombai Strait Dynamics of Atmosphere and Ocean 2010 Doi 1 01 0 16jdynanl1oce20 1 002006 2010

(2) Rancang bangun perekam data kelembaban relatif dan sllhu udara berbasis mikrokonrroler J leknologi Perikanan dan Kelautan Vol 10 (1) 73-79 20]0

(3) Pengembangan teknik penentuan dini jenis kelamin koi J Ilmu-ilmll Perairan dan Perikanan Indonesia 16 (1) 7-15 2009

(4) Pola migrasi deep SCtltterillg I~yer menggunakan nilai acoustic lJoume backscattering hasil pengukllran ADCP Prosiding PIT VI ISO1 396-402 2009

(5) Deteksi padang lamlln skala kecil menggunakan metode akllstik Prosiding PIT VI 1501 403-410 20W

(6) Eksplorasi dan pemanfaatan laut dalam (deep sea) indonesia

Tanrangan teknologi peluang dan program srrategis Dalam Pemikiran Guru Besar IPB (Buku [1) Peranan IPTEKS dalam Pengelolaan Pangan Energi SDM dan Lingkungan yang Berkelanjutan Hal 79-87 IPB Press 2009

(7) Direct estimates of the Indonesian throughflow entering the Indian Ocean 2004-2006 J Geoph Res Vol 114 1-19 2009

(8) Characteristics and variability of the Indonesian throughflow water at the outflow straits Deep-Sea Research Doi I 01 016i dsr200906004 2009

(9) The deep-water motion through the Lifamatola passage and its contribution to the Indonesian throughflow Deep-Sea Research I 56 1203-12166 2009

1451

(10) Pengembangan coastal buoy untuk observasi kondisi perairan dan meteorologi wilayah pesisir dan pulau-pulau ked KONAS 2008 Manado 2008

(11) Kajian stok ikan demersal dengan menggunakan split-beam echosounder di perairan sekitar Kepulauan Togean Sulawesi Tengah TORANI J lImu Kelauran dan Perikanan Vol 18 (2) 93-10 I 2008

(12) Aplikasi teknik jaringan syaraf tiruan unruk identifikasi jenis kawanan ikan Buletin PSP Vol XV (I) 20-28 2006

(13) Pengembangan prototif instrument pengukur tingkat kesegaran ikan dengan teknik ultrasonic TORAN J IImu Kelautan dan Perikanan Vol 16 (I) 39-46 2006

(14) Aplikasi metode akustik untuk uji kesegaran ikan Buletin Teknologi Hasil Perkanan Vol IX (2) I 12 2006

(15) Remme measurement of fish school geometry using acoustic descriptors in the strait of Bali Indonesian Ocean Forum 2005

( 16) Rancang bangun sistem pemilahan kesegaran ikan dan

pengembangan perangkat lunaknya TORANI J IImu Kelauran dan Perikanan Vol 15 (4) 249-255 2005

( 17) Penentuan karakteristik kawanan ikan pelagis dengan menggunakan deskriptor akustik Jurnal Hmu-ilmu Perairan Jilid 120) 1-8 2005

(18) Klasifikasi ex-situ kawanan ikan lemuru (Sflrdinefla lemuru) di Selat Bali Jurnal Pesisir dan Lauran Indonesia Vol 6 (1)

19-30 2005

(19) Fish school identification in the Ball Strait using acoustic

descriptor and artificial neural networks technique International Journal of Remote Sensing and Earth Sciences VoL 1 (1) 43-49 2004

(20) Pengembangan perangkat lunak acowtic descriptor analyzer (ADA-Versi 2004) unruk idenrifikasi kawamn ikan pelagis Jurnal I1mll-ilmll Perairan Va 11 (2) 87-92 2004

1461

(22)

(23)

(24)

(25)

(26) 1

(27) ~

(28) F C

5

6

(29) F

J1 (30) E

P

bull

ngan coastal buoy untuk observasi kondisi perairan orologi wilayah pesisir dan pulau-pulau keci

008 Manado 2008

k ikan demersal dengan menggunakan split-beam

ier di perairan sekitar Kepulauan Togean Sulawesi ORANI J llmu Kelauran dan Perikanan Va 18

11 200S

~knik jaringan syaraf tiruan ul1tuk idemifikasi jenis ikan Buletin PSP Vol XV (l) 20-28 2006

mgan prorotif instrument pengukur lingkat

ikan dengan teknik ultrasonic TORANI ] Ilmu

dan Perikanan Vol 16 (1) 39-46 2006

11erode akustik untuk uji kesegaran ikan Buletin

i Hasil ferkanan Vol IX (2) 1-12 2006

neasurement of fish school geometry using acoustic

rs in the strait of Bali Indonesian Ocean Forum

bangun sistem pemilahan kesegaran ikan dan

langan perangkat lunaknya TORANl J llmu

dan Perikanan Vol 15 (4) 249-2552005

III karakteristik kawanan ikan pelagis dengan

lakan deskripror akustik Jurnal Hmu-ilmu Perairan

1)1-82005

si ex-situ kawanan ikan lemuru (Sardinelltl lemuru) Bali Jurnal Pesisir dan Lautan Indonesia Vol 6 (1)

005 001 identification in the Ball Strait using acousdc )r and artificial neural networks technique

lonal Journal of Remote Sensing and Earth Sciences

) 43-49 2004

Jangan perangkat lunak acoustic descriptor analyzer ersi 2004) umuk identifikasi kawanan ikan pelagis mu-i1mu Perairan Vol 11 (2) 87-922004

146 1

bull

(21) Sistem telemetri buoy untuk transfer data oromatis berbasis teknologi GSM INSTRCMENTASI 28(2) 50-55 2004

(22) Studi awal karakteristik suara siulan (whistle) dan lengkingan (burst) pada lumba-lumba hidung botol (Tursiops truncatus) ILMU KELAUTAN 9(3) 130-1352004

(23) Interpretasi hasii pengukuran akustikseismic laut dangkal di perairan Teluk Cirebon dan implikasinya terhadap keberadaan pelabuhan perikanan Bulletin PSP Vol XlIl (1) 1 14 2004

(24) Studi karakteristik suara stridulasi pada tingkah laku makan

ikan kerapu nucan (Ephinephelus foscoguttatus) dalam kondisi

terkonuol MARITEKJur Tek Perikanan dan Kelautan Vo 3(2) 19-34 2004

(25) Studi awal tentang karakreristik suara lumba-lumba hidung botol (Tzmiops truncates) MARlTEK Jur Tek Perikanan dan Kelautan Vol 4(1) 59-69 2004

(26) Acoustical study of the schooling behavior of Lemuru (Sl1rdinella Lemuru) Fishcries Science Vol 6S 1881-1884 2002

(27) Single fish echo extraction algorithm for accurate fish stock

assessment Performance cvaluation OfEhore lechnology Seminar Bandung 1J- 14 June 2002

(28) Rancang bangun instrllmcn pengonrrol sllhu ruangan otomatis llntuk optimasi pembenihan ibn patin (Pangl1sius sp) MARlTEK Jur Tek Perikanan dan Kelautan Vol 1 (2) 65-782001

(29) Rancang bangun instrumen digital pasang surut MARITEK

Jur Tek Perikanan dan Kelautan Vol 1 (2) 45-53 2001

(30) Examination of fish signature using wavelet transform

Proceedings of the SPS-DGHE International Syrnposium on Fisherics Scicnce in Tropical Arca August 21-25 Bogor Indonesia Pp 116-119 2000

1471

~II__

(31) Distribution of target strength of pelagic fish in the mix and thermocline layers along the Indian Ocean and Sunda Straits waters Proceedings of the JSPS-DGHE lmernational (40) Symposium on Fisheries Science in Tropical Area August 21shy25 Bogor Indonesia Pp 1 128 2000

(32) Model dan simulasi refleksi gelombang akustik pada permukaan terumbu karang (Acoustic wtwe reflection model and simulation on coral reefs) Jurnal llmu-llmu Perairan dan PENG Perikanan Vol 11-16 2000

bull S (33) Aplikasi teknik hidroakustik dalam pemetaan sebaran bull 1

kepadatan ikan serta pola gerak ikan Prosiding Konperensi PI Nasional II Pengelolaan Sumberdaya Pesisir dan Laut

bull ItIndonesia 2000 B

(34) Evaluation of swimming speed and direction of pelagic fish bull It in the Sunda Straits Acoustical approach The 3rd JSPS B International Seminar on Fisheries Science in Tropical Area

bull II19-21 August 1999 Ball Indonesia 1999 Bl

(35) Experimental observations of vertical and horizontal distribution of total suspended sediment using high frequency acoustic backscattering technique Proceeding of the 1998 International Symposium on Underwater Technology 15-17 April 1998 Tokyo Japan Pp 21-26 1998

(36) Deterministic and stochastic analyses of acoustic plane wave reflection from inhomogeneous porous seafloor J Acoust Soc Am 99903-913 1996

(37) Shallow-water acousticgeoacoustic experiments at the New Jersey Atlantic Generating Station site J Acoust Soc Am 963593-3604 1994

(38) Propagator matrix for plane wave reflecrion from inhomogeneous anisotropic seafloor J Compo Acoust 2 J 1shy27 1994

(39) Analytical and experimental approach in modeling of waveshyseabed interaction Proceedings of the Second International

148

-of target strength of pelagic fish in the mix

Ime layers along the Indian Ocean and Sunda i Proceedings of the JSPS-DGHE International )n Fisheries Science in Tropical Area August 21 ldonesia Pp 125-128 2000

simulasi refleksi gelombang akustik pada erumbu karang (Acoustic wave reflection model m on coml reef) Jurnal llmu-llmu Perairan dan oJ 11-16 2000

nik hidroakustik dalam pemetaan sebaran an sena pola gerak ikan Prosiding Konperensi

Pengelolaan Sumberdaya Pesisir dan Laut )00

f swimmillg speed and direction of pelagic fish a Straits Acoustical approach The 3rd JSPS I Seminar on Fisheries Science in Tropical Area t 1999 Ball Indonesia 1999

I observations of vertical and horizontal

)f total suspended sediment using high frequency kscattering technique Proceeding of the 1998 I Symposium on Underwater Technology 15-17 fokyo Japan Pp 21-26 1998

c and stochastic analyses of acoustic plane wave )m inhomogeneous porous seafloor J Acoust 903-913 1996

~r acousticlgeoacoustic experiments at the New ic Generating Station site J Acollst Soc Am 04 1994

mauix for plane wave reflection from ous anisotropic seafloor J Compo Acousr 2 1 1shy

ld experimental approach in modeling of waveshylcrion Proceedings of the Second International

Off shore and Polar Engineering Conference San Francisco USA 1 19 June 1992

(40) Stochastic analysis of acoustic plane wave reflection from

inhomogeneous porous media Geo-coasr 91 Int Conf On Geotech Engr For Coastal Development Theory and Practice Yokohama Japan 199]

PENGHARGAAN bull Satyalancana Karya Satya XX Tahun 2007

bull Dosen Berprestasi Terbaik Peringkar 2 Tingkar Instirurur Pertanian Bogor 2007

bull INOVATOR INDONESIA 100 Kementerian RISTEK dan BIC 2008 (3 karya inovasi)

bull INOVATOR INDONESIA 10] Kementerian RISTEK dan HIC 2009 (3 karya inovasi)

bull INOVATOR INDONESIA 103 Kemenrerian RISTEK dan BIC 2011 (1 karya inovasi)

149) 1481

bull

ngan coastal buoy untuk observasi kondisi perairan orologi wilayah pesisir dan pulau-pulau keci

008 Manado 2008

k ikan demersal dengan menggunakan split-beam

ier di perairan sekitar Kepulauan Togean Sulawesi ORANI J llmu Kelauran dan Perikanan Va 18

11 200S

~knik jaringan syaraf tiruan ul1tuk idemifikasi jenis ikan Buletin PSP Vol XV (l) 20-28 2006

mgan prorotif instrument pengukur lingkat

ikan dengan teknik ultrasonic TORANI ] Ilmu

dan Perikanan Vol 16 (1) 39-46 2006

11erode akustik untuk uji kesegaran ikan Buletin

i Hasil ferkanan Vol IX (2) 1-12 2006

neasurement of fish school geometry using acoustic

rs in the strait of Bali Indonesian Ocean Forum

bangun sistem pemilahan kesegaran ikan dan

langan perangkat lunaknya TORANl J llmu

dan Perikanan Vol 15 (4) 249-2552005

III karakteristik kawanan ikan pelagis dengan

lakan deskripror akustik Jurnal Hmu-ilmu Perairan

1)1-82005

si ex-situ kawanan ikan lemuru (Sardinelltl lemuru) Bali Jurnal Pesisir dan Lautan Indonesia Vol 6 (1)

005 001 identification in the Ball Strait using acousdc )r and artificial neural networks technique

lonal Journal of Remote Sensing and Earth Sciences

) 43-49 2004

Jangan perangkat lunak acoustic descriptor analyzer ersi 2004) umuk identifikasi kawanan ikan pelagis mu-i1mu Perairan Vol 11 (2) 87-922004

146 1

bull

(21) Sistem telemetri buoy untuk transfer data oromatis berbasis teknologi GSM INSTRCMENTASI 28(2) 50-55 2004

(22) Studi awal karakteristik suara siulan (whistle) dan lengkingan (burst) pada lumba-lumba hidung botol (Tursiops truncatus) ILMU KELAUTAN 9(3) 130-1352004

(23) Interpretasi hasii pengukuran akustikseismic laut dangkal di perairan Teluk Cirebon dan implikasinya terhadap keberadaan pelabuhan perikanan Bulletin PSP Vol XlIl (1) 1 14 2004

(24) Studi karakteristik suara stridulasi pada tingkah laku makan

ikan kerapu nucan (Ephinephelus foscoguttatus) dalam kondisi

terkonuol MARITEKJur Tek Perikanan dan Kelautan Vo 3(2) 19-34 2004

(25) Studi awal tentang karakreristik suara lumba-lumba hidung botol (Tzmiops truncates) MARlTEK Jur Tek Perikanan dan Kelautan Vol 4(1) 59-69 2004

(26) Acoustical study of the schooling behavior of Lemuru (Sl1rdinella Lemuru) Fishcries Science Vol 6S 1881-1884 2002

(27) Single fish echo extraction algorithm for accurate fish stock

assessment Performance cvaluation OfEhore lechnology Seminar Bandung 1J- 14 June 2002

(28) Rancang bangun instrllmcn pengonrrol sllhu ruangan otomatis llntuk optimasi pembenihan ibn patin (Pangl1sius sp) MARlTEK Jur Tek Perikanan dan Kelautan Vol 1 (2) 65-782001

(29) Rancang bangun instrumen digital pasang surut MARITEK

Jur Tek Perikanan dan Kelautan Vol 1 (2) 45-53 2001

(30) Examination of fish signature using wavelet transform

Proceedings of the SPS-DGHE International Syrnposium on Fisherics Scicnce in Tropical Arca August 21-25 Bogor Indonesia Pp 116-119 2000

1471

~II__

(31) Distribution of target strength of pelagic fish in the mix and thermocline layers along the Indian Ocean and Sunda Straits waters Proceedings of the JSPS-DGHE lmernational (40) Symposium on Fisheries Science in Tropical Area August 21shy25 Bogor Indonesia Pp 1 128 2000

(32) Model dan simulasi refleksi gelombang akustik pada permukaan terumbu karang (Acoustic wtwe reflection model and simulation on coral reefs) Jurnal llmu-llmu Perairan dan PENG Perikanan Vol 11-16 2000

bull S (33) Aplikasi teknik hidroakustik dalam pemetaan sebaran bull 1

kepadatan ikan serta pola gerak ikan Prosiding Konperensi PI Nasional II Pengelolaan Sumberdaya Pesisir dan Laut

bull ItIndonesia 2000 B

(34) Evaluation of swimming speed and direction of pelagic fish bull It in the Sunda Straits Acoustical approach The 3rd JSPS B International Seminar on Fisheries Science in Tropical Area

bull II19-21 August 1999 Ball Indonesia 1999 Bl

(35) Experimental observations of vertical and horizontal distribution of total suspended sediment using high frequency acoustic backscattering technique Proceeding of the 1998 International Symposium on Underwater Technology 15-17 April 1998 Tokyo Japan Pp 21-26 1998

(36) Deterministic and stochastic analyses of acoustic plane wave reflection from inhomogeneous porous seafloor J Acoust Soc Am 99903-913 1996

(37) Shallow-water acousticgeoacoustic experiments at the New Jersey Atlantic Generating Station site J Acoust Soc Am 963593-3604 1994

(38) Propagator matrix for plane wave reflecrion from inhomogeneous anisotropic seafloor J Compo Acoust 2 J 1shy27 1994

(39) Analytical and experimental approach in modeling of waveshyseabed interaction Proceedings of the Second International

148

-of target strength of pelagic fish in the mix

Ime layers along the Indian Ocean and Sunda i Proceedings of the JSPS-DGHE International )n Fisheries Science in Tropical Area August 21 ldonesia Pp 125-128 2000

simulasi refleksi gelombang akustik pada erumbu karang (Acoustic wave reflection model m on coml reef) Jurnal llmu-llmu Perairan dan oJ 11-16 2000

nik hidroakustik dalam pemetaan sebaran an sena pola gerak ikan Prosiding Konperensi

Pengelolaan Sumberdaya Pesisir dan Laut )00

f swimmillg speed and direction of pelagic fish a Straits Acoustical approach The 3rd JSPS I Seminar on Fisheries Science in Tropical Area t 1999 Ball Indonesia 1999

I observations of vertical and horizontal

)f total suspended sediment using high frequency kscattering technique Proceeding of the 1998 I Symposium on Underwater Technology 15-17 fokyo Japan Pp 21-26 1998

c and stochastic analyses of acoustic plane wave )m inhomogeneous porous seafloor J Acoust 903-913 1996

~r acousticlgeoacoustic experiments at the New ic Generating Station site J Acollst Soc Am 04 1994

mauix for plane wave reflection from ous anisotropic seafloor J Compo Acousr 2 1 1shy

ld experimental approach in modeling of waveshylcrion Proceedings of the Second International

Off shore and Polar Engineering Conference San Francisco USA 1 19 June 1992

(40) Stochastic analysis of acoustic plane wave reflection from

inhomogeneous porous media Geo-coasr 91 Int Conf On Geotech Engr For Coastal Development Theory and Practice Yokohama Japan 199]

PENGHARGAAN bull Satyalancana Karya Satya XX Tahun 2007

bull Dosen Berprestasi Terbaik Peringkar 2 Tingkar Instirurur Pertanian Bogor 2007

bull INOVATOR INDONESIA 100 Kementerian RISTEK dan BIC 2008 (3 karya inovasi)

bull INOVATOR INDONESIA 10] Kementerian RISTEK dan HIC 2009 (3 karya inovasi)

bull INOVATOR INDONESIA 103 Kemenrerian RISTEK dan BIC 2011 (1 karya inovasi)

149) 1481

~II__

(31) Distribution of target strength of pelagic fish in the mix and thermocline layers along the Indian Ocean and Sunda Straits waters Proceedings of the JSPS-DGHE lmernational (40) Symposium on Fisheries Science in Tropical Area August 21shy25 Bogor Indonesia Pp 1 128 2000

(32) Model dan simulasi refleksi gelombang akustik pada permukaan terumbu karang (Acoustic wtwe reflection model and simulation on coral reefs) Jurnal llmu-llmu Perairan dan PENG Perikanan Vol 11-16 2000

bull S (33) Aplikasi teknik hidroakustik dalam pemetaan sebaran bull 1

kepadatan ikan serta pola gerak ikan Prosiding Konperensi PI Nasional II Pengelolaan Sumberdaya Pesisir dan Laut

bull ItIndonesia 2000 B

(34) Evaluation of swimming speed and direction of pelagic fish bull It in the Sunda Straits Acoustical approach The 3rd JSPS B International Seminar on Fisheries Science in Tropical Area

bull II19-21 August 1999 Ball Indonesia 1999 Bl

(35) Experimental observations of vertical and horizontal distribution of total suspended sediment using high frequency acoustic backscattering technique Proceeding of the 1998 International Symposium on Underwater Technology 15-17 April 1998 Tokyo Japan Pp 21-26 1998

(36) Deterministic and stochastic analyses of acoustic plane wave reflection from inhomogeneous porous seafloor J Acoust Soc Am 99903-913 1996

(37) Shallow-water acousticgeoacoustic experiments at the New Jersey Atlantic Generating Station site J Acoust Soc Am 963593-3604 1994

(38) Propagator matrix for plane wave reflecrion from inhomogeneous anisotropic seafloor J Compo Acoust 2 J 1shy27 1994

(39) Analytical and experimental approach in modeling of waveshyseabed interaction Proceedings of the Second International

148

-of target strength of pelagic fish in the mix

Ime layers along the Indian Ocean and Sunda i Proceedings of the JSPS-DGHE International )n Fisheries Science in Tropical Area August 21 ldonesia Pp 125-128 2000

simulasi refleksi gelombang akustik pada erumbu karang (Acoustic wave reflection model m on coml reef) Jurnal llmu-llmu Perairan dan oJ 11-16 2000

nik hidroakustik dalam pemetaan sebaran an sena pola gerak ikan Prosiding Konperensi

Pengelolaan Sumberdaya Pesisir dan Laut )00

f swimmillg speed and direction of pelagic fish a Straits Acoustical approach The 3rd JSPS I Seminar on Fisheries Science in Tropical Area t 1999 Ball Indonesia 1999

I observations of vertical and horizontal

)f total suspended sediment using high frequency kscattering technique Proceeding of the 1998 I Symposium on Underwater Technology 15-17 fokyo Japan Pp 21-26 1998

c and stochastic analyses of acoustic plane wave )m inhomogeneous porous seafloor J Acoust 903-913 1996

~r acousticlgeoacoustic experiments at the New ic Generating Station site J Acollst Soc Am 04 1994

mauix for plane wave reflection from ous anisotropic seafloor J Compo Acousr 2 1 1shy

ld experimental approach in modeling of waveshylcrion Proceedings of the Second International

Off shore and Polar Engineering Conference San Francisco USA 1 19 June 1992

(40) Stochastic analysis of acoustic plane wave reflection from

inhomogeneous porous media Geo-coasr 91 Int Conf On Geotech Engr For Coastal Development Theory and Practice Yokohama Japan 199]

PENGHARGAAN bull Satyalancana Karya Satya XX Tahun 2007

bull Dosen Berprestasi Terbaik Peringkar 2 Tingkar Instirurur Pertanian Bogor 2007

bull INOVATOR INDONESIA 100 Kementerian RISTEK dan BIC 2008 (3 karya inovasi)

bull INOVATOR INDONESIA 10] Kementerian RISTEK dan HIC 2009 (3 karya inovasi)

bull INOVATOR INDONESIA 103 Kemenrerian RISTEK dan BIC 2011 (1 karya inovasi)

149) 1481

-of target strength of pelagic fish in the mix

Ime layers along the Indian Ocean and Sunda i Proceedings of the JSPS-DGHE International )n Fisheries Science in Tropical Area August 21 ldonesia Pp 125-128 2000

simulasi refleksi gelombang akustik pada erumbu karang (Acoustic wave reflection model m on coml reef) Jurnal llmu-llmu Perairan dan oJ 11-16 2000

nik hidroakustik dalam pemetaan sebaran an sena pola gerak ikan Prosiding Konperensi

Pengelolaan Sumberdaya Pesisir dan Laut )00

f swimmillg speed and direction of pelagic fish a Straits Acoustical approach The 3rd JSPS I Seminar on Fisheries Science in Tropical Area t 1999 Ball Indonesia 1999

I observations of vertical and horizontal

)f total suspended sediment using high frequency kscattering technique Proceeding of the 1998 I Symposium on Underwater Technology 15-17 fokyo Japan Pp 21-26 1998

c and stochastic analyses of acoustic plane wave )m inhomogeneous porous seafloor J Acoust 903-913 1996

~r acousticlgeoacoustic experiments at the New ic Generating Station site J Acollst Soc Am 04 1994

mauix for plane wave reflection from ous anisotropic seafloor J Compo Acousr 2 1 1shy

ld experimental approach in modeling of waveshylcrion Proceedings of the Second International

Off shore and Polar Engineering Conference San Francisco USA 1 19 June 1992

(40) Stochastic analysis of acoustic plane wave reflection from

inhomogeneous porous media Geo-coasr 91 Int Conf On Geotech Engr For Coastal Development Theory and Practice Yokohama Japan 199]

PENGHARGAAN bull Satyalancana Karya Satya XX Tahun 2007

bull Dosen Berprestasi Terbaik Peringkar 2 Tingkar Instirurur Pertanian Bogor 2007

bull INOVATOR INDONESIA 100 Kementerian RISTEK dan BIC 2008 (3 karya inovasi)

bull INOVATOR INDONESIA 10] Kementerian RISTEK dan HIC 2009 (3 karya inovasi)

bull INOVATOR INDONESIA 103 Kemenrerian RISTEK dan BIC 2011 (1 karya inovasi)

149) 1481