TINJAUAN PUSTAKA

A. Pasang Surut

Pengaruh gaya tarik bulan dan matahari mengakibatkan air laut di sepanjang pantai menjadi naik (air pasang) pada saat bersamaan di sepanjang pantai bagian bumi yang lainnya mengalami penurunan muka air laut (air surut). Gaya tarik bulan terhadap timbulnya gelombang pasang besarnya 2,5 kali lebih kuat dari pada gaya tarik matahari karena posisi bulan jauh lebih dekat dibandingkan dengan matahari. Ketinggian maksimum gelombang pasang terjadi di daerah khatulistiwa beriklim tropis dan daerah sub tropis. (Mulyo, 2004).

Pasang terutama disebabkan oleh adanya gaya tarik menarik antara dua tenaga yang terjadi di lautan, yang berasal dari gaya sentrifugal yang disebabkan oleh perputaran bumi pada sumbunya dan gaya gravitasi yang berasal dari bulan. Gaya sentrifugal adalah suatu gaya yang didesak ke arah luar dari pusat bumi yang besarnya lebih kurang sama dengan tenaga yang ditarik ke permukaan bumi.

Gaya gravitasi juga mempengaruhi terjadinya pasang walaupun tenaga yang ditimbulkan terhadap lautan hanya sekitar 47% dari tenaga yang dihasilkan oleh gaya gravitasi bulan. Selain itu faktor-faktor setempat seperti bentuk dasar lautan dan massa daratan di sekitarnya kemungkinan menghalangi aliran air yang dapat berakibat luas terhadap sifat-sifat pasang. (Hutabarat dan Evans, 1985)

Ketika kedudukan matahari, bumi, bulan satu garis lurus (sudut 0⁰). Gaya tarik gabungan antara matahari dan bulan menghasilkan air pasang yang lebih besar. Pasang yang terjadi pada saat itu biasa disebut pasang purnama atau pasang tinggi yang dinamakan spiring tide. Pada waktu bulan seperempat dan tiga perempat, matahari dan bulan membentuk sudut 90⁰, sehingga gaya tarik keduanya saling melemah. Pasang yang terjadi pada saat itu adalah pasang kecil atau pasang perbani yang dinamakan neap tide. (Rosmini, 2006)

Bentuk pasang surut di berbagai daerah tidak sama. Di suatu daerah dalam satu hari dapat terjadi satu kali atau dua kali pasang surut. Secara umum pasang surut di berbagai daerah dibedakan dalam empat tipe :

1. Pasang surut harian ganda (semi diurnal tide), Dalam satu hari terjadi dua kali air pasang dan dua kali air surut, dengan tinggi yang hampir sama dan pasang surut terjadi secara berurutan secara teratur. Periode pasang surut rata-rata adalah 12 jam 24 menit. Pasang surut jenis ini terdapat di selat Malaka sampai laut Andaman.
2. Pasang surut harian tunggal (diurnal tide), Dalam satu hari terjadi satu kali air pasang dan satu kali air surut. Periode pasang surut adalah 24 jam 50 menit. Pasang surut tipe ini terjadi diperairkan selat Karimata.
3. Pasang surut campuran condong ke hari ganda (mixed tide prevailing semidiurnal), Dalam satu hari terjadi dua kali air pasang dan dua kali air surut, tetapi tinggi dan periodenya berbeda. Pasang surut jenis ini banyak terdapat di perairan Indonesia Timur.
4. Pasang surut campuran condong ke hari tunggal (mixed tide prevailing diurnal), Pada tipe ini dalam satu hari terjadi satu kali air pasang dan satu kali air surut, tetapi kadang-kadang untuk sementara waktu terjadi dua kali surut dengan tinggi dan periode yang sangat berbeda. Pasang surut jenis ini terdapat di selat Kalimantan dan Pantai Utara Jawa Barat.

B. Gelombang Laut

Gelombang laut adalah gerakan melingkar molekul-molekul air yang tampak sebagai gerakan naik turun. Gelombang laut disebabkan oleh angin yang berhembus pada permukaan laut yang mendesak air laut.

Angin yang bertiup di atas permukaan air laut merupakan pembangkit utama gelombang. Bentuk gelombang yang dihasilkan di sini cenderung tidak tentu yang tergantung kepada bermacam-macam sifat seperti tinggi, periode di daerah mana mereka dibentuk. Mereka di sini dikenal sebagai sea. Kenyataannya gelombang kebanyakan berjalan pada jarak yang luas, sehingga mereka bergerak makin jauh dari tempat asalnya dan tidak lagi dipengaruhi langsung oleh angin. Mata mereka akan berbentuk lebih teratur. Bentuk ini dikenal sebagai swell.

Sifat-sifat gelombang paling tidak dipengaruhi oleh tiga bentuk angin:

1. Kecepatan angin. Umumnya makin kencang angin yang tertiup makin besar gelombang yang terbentuk dan gelombang ini mempunyai kecepatan yang tinggi dan panjang gelombang yang besar.
2. Waktu di mana angin sedang bertiup. Tinggi, kecepatan dan panjang gelombang seluruhnya cenderung untuk meningkat sesuai dengan meningkatnya waktu pada saat angin pembangkit gelombang mulai bergerak bertiup..
3. Jarak tanpa rintangan dimana angin sedang bertiup (dikenal sebagai fetch)(Hutabarat dan Evans, 1984)

Gelombang yang ditemukan di permukaan laut pada umumnya terbentuk karena adanya proses alih energi dari angin ke permukaan laut, atau pada saat tertentu disebabkan oleh gempa di dasar laut. Gelombang ini merambat ke segala arah membawa energi tersebut kemudian dilepaskannya ke pantai dalam bentuk hempasan ombak. Rambatan gelombang ini dapat menempuh jarak ribuan kilometer sebelum mencapai suatu pantai. Gelombang yang mendekati pantai akan mengalami pembiasan (refraction), dan akan memusat (covergence) jika mendekati semenanjung, dan akan menyebar (divergence) jika menemui cekungan. Di samping itu gelombang yang menuju perairan dangkal akan mengalami spilling, plunging, collapsing atau surging. Semua fenomena yang dialami gelombang tersebut pada hakekatnya disebabkan oleh topografi dasar lautnya (sea bottom topography). (Dauri dkk, 1996).

C. Arus

Arus laut adalah perpindahan molekul air laut, umumnya berarah horizontal, walaupun terdapat juga arus vertikal. Gerakan air di permukaan laut terutama disebabkan oleh adanya angin yang tertiup di atasnya, juga disebabkan oleh tiga faktor yaitu :

a. Bentuk topografi dasar lautan dan pulau-pulau yang ada di sekitarnya.

Beberapa sistem lautan utama di dunia dibatasi oleh massa daratan dari tiga sisi dan pula oleh arus ekuator counter di sisi yang keempat. Batas-batas ini menghasilkan sistem aliran yaitu hampir tertutup dan cenderung membuat aliran air mengarah dalam suatu bentuk bulatan. Dari sinilah terbentuk gyre (arus berputar) (Hutabarat dan Evans, 1984).

b. Efek Coriolis atau gaya Coriolis

Gaya Coriolis adalah gaya semu yang ditimbulkan akibat efek dua gaya gerakan. Yaitu gerakan rotasi bumi dan gerakan benda relatif terhadap permukaan bumi. Gaya ini menyebabkan terjadinya perpindahan zat cair di belahan bumi utara di belokkan ke kanan dan di belahan bumi selatan dibelokkan ke kiri (Kanginan, 1999)

c. Spiral Ekman atau perpindahan Ekman

V. walfrid Ekman, seorang ahli dari Swedia, pada tahun 1982 menunjukkan secara matematis bahwa di bawah kondisi samudra yang ideal akan menghasilkan sebuah pengurangan kecepatan arus sistematis dan sebuah perubahan pada arahnya dalam meningkatkan kedalaman (Rosmini, 2006).

Selain ketiga faktor di atas, gerakan air yang luas dapat diakibatkan oleh perbedaan densitas lapisan lautan yang mempunyai kedalaman berbeda. Perbedaan itu timbul terutama disebabkan oleh salinitas dan suhu (Hutabarat dan Evans, 1984).

D. Kedalaman Perairan

Kedalaman dasar samudra tidaklah sama, secara rata-rata sekitar 4000 meter. Peta yang menggambarkan kedalaman laut dan samudra disebut peta Bathymetri (menggambarkan topografi bawah laut/air). Atas dasar peta bathymetri, bagian-bagian laut / lautan menjadi :

1. Dangkalan, dengan rata-rata kedalaman dasar lautnya sampai -200 meter.
2. Lereng benua, dengan kedalaman dasar lautnya dari -200 meter sampai -2500 meter.
3. Dasar samudra, dengan kedalaman dasar lautnya dari -2500 meter sampai -6000 meter
4. Dalaman, yaitu dasar lautnya lebih dari -6000 meter.

Berdasarkan kedalamannya, laut dibagi menjadi beberapa zona (Bathymetric zone) yaitu:

1. Zona litoral, yaitu zona transisi yang terletak pada daerah pasang surut.
2. Zona epinetrik, yaitu batas daerah surut terendah sampai kedalaman -50 meter.
3. Zona Neritik, yaitu daerah yang masih bisa ditembus oleh cahaya yang kedalamannya -50 sampai -200 meter.
4. Zona bathyal yaitu daerah yang kedalamannya -200 m sampai -2000 meter.
5. Zona Abysal yaitu daerah yang kedalamannya lebih dari -200 meter.(Mulyo, 2004)

E. Angin

Angin merupakan gerakan atau perpindahan dari suatu massa udara dari suatu tempat ke tempat lain secara horizontal. Gerakan dari angin biasanya berasal dari daerah yang bertekanan tinggi ke daerah yang bertekanan rendah. Angin juga mempunyai arah dan kecepatan. Arah angin biasanya dinyatakan dengan dari mana arah dan kecepatan.

Seorang ahli cuaca Buys Ballot telah mengemukakan sebuah pernyataan yang berhubungan dengan gerakan angin, yang dikenal dengan Hukum Buys Ballot, yang berbunyi :

1. Udara bergerak dari daerah yang bertekanan udara maksimum ke daerah yang bertekanan minimum.
2. Di belahan bumi utara, arah angin dibelokkan ke kanan, sedangkan di belahan bumi selatan arahnya dibelokkan ke kiri (Daljoeni, 1986).

Angin merupakan parameter lingkungan penting sebagai gaya penggerak dari aliran skala besar yang terdapat baik di atmosfer maupun di lautan. Arus kurosio di laut pasifik dan arus teluk di laut atlantik merupakan dua contoh aliran di laut yang digerakkan oleh angin. Gelombang merupakan produk penting lain yang dihasilkan oleh angin. Demikian pula deretan bukit pasir (sand dunes) yang ditemui di pantai-pantai yang penting bagi perlindungan pantai. (Dahuri, dkk, 1996).

F. Suhu

Suhu adalah derajat panas atau dingin yang diukur berdasarkan kala tertentu dengan menggunakan termometer. Suhu air laut ditentukan oleh banyaknya panas matahari yang diterima oleh air laut, sehingga:

1. Makin dekat ke kutub, makin rendah suhu air laut.
2. Makin dekat ke khatulistiwa, makin tinggi suhu air laut.
3. Makin ke dasar laut, makin rendah suhu air laut. (Kanginan, 1999)

Temperatur / suhu permukaan air laut di daerah kutub pada musim dingin temperaturnya berkisar -30⁰C, sedangkan di ekuator pada musim panas sekitar 32⁰C. Suhu rata-rata tahunan permukaan laut 17,4⁰C,s sedangkan suhu rata-rata tahunan atmosfer terendah di seputar bumi 14,4⁰C.

Permukaan air laut yang hangat hanya sampai pada kedalaman 100 – 150 m, semakin ke arah dalam suhunya akan menurun. Pada kedalaman 750 – 1100 meter temperaturnya sekitar 4⁰C. Sedangkan pada bagian dasar samudra hanya -2⁰ sampai 2⁰C. Untuk laut-laut yang terkungkung daratan suhunya akan lebih tinggi, seperti halnya di laut tengah pada kedalaman -2500 meter suhunya 12⁰C. (Mulyo, 2004).

G. Kecerahan

Tingkat kecerahan adalah angka yang menunjukkan jarak penetralisasi cahaya matahari ke dalam kolom air laut, yang masih bisa dilihat oleh mata kita jika kita berada di atas permukaan air laut. Selain dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari kecerahan juga dipengaruhi oleh :

1. Faktor kelarutan bahan-bahan organik misalnya terjadinya blooming alga sehingga perairan menjadi keruh dan kotor
2. Faktor suspensi yaitu bahan-bahan yang melayang di dalam air baik berupa debu ataupun partikel-partikel sedimen.

Kedua faktor di atas mengakibatkan air laut menjadi keruh dan susah ditembus oleh sinar matahari. Adapun satuan kekeruhan yaitu Nalametric Turbidity unit (NTU) dan dapat diukur dengan menggunakan Turbidimeter Jenekker. (Anonim, 2006)

H. pH

Dalam perhitungan pH, air memiliki derajat keasaman (pH) 7. air bersih memiliki pH berkisar 6,5 sampai 9,0. air minum memiliki pH 7,06 dan pH air laut berkisar 9,0 – 10. zat-zat pencemar yang bersifat asam menyebabkan pH air kecil dari pada 6,5. air hujan yang tercemar gas SO₃ dan gas NO₂ memiliki pH lebih kecil atau sama dengan 5. zat yang bersifat alkalis seperti soda api ((Na)H) menyebabkan pH air lebih besar dari pada 9,0. (Sustresna, 2000).

Karbon dioksida terdapat di laut oleh karena adanya aktivitas metabolisme organisme laut dan karena interaksi antara lautan dengan atmosfer, yang terjadi di lapisan permukaan. Di atmosfer CO₂ terdapat sebagai CO₂ bebas, tetapi di air laut sebagian besar dari CO₂ terdapat dalam bentuk karbonat dan bikarbonat dan sebagian lagi sebagai CO₂ bebas. Semua bentuk CO₂ tersebut merupakan suatu sistem keseimbangan dalam bentuk :

CO₂ + H₂CO₃ HCO₃^- + CO₃^-

(terlarut) (bikarbonat) (karbonat)

Keadaan keseimbangan di atas dikenal sebagai “sistem karbon dioksida” (karbondioksida system) di laut. Apabila kedalaman air laut ditambahkan suatu asam kuat. Maka pH akan turun dan keseimbangan akan bergeser ke kiri. Artinya karbonat dan bikarbonat akan terurai menjadi CO₂ bebas. Sebaliknya jika ditambahkan alkali kuat misal Nal. Keseimbangan bergeser ke kanan dan bikarbonat yang terbentuk akan diendapkan. Karena mempunyai sifat tersebut, maka sistem karbon dioksida merupakan pengatur pH air laut (Buffer sistem).

Hubungan antara pH dan tekanan passied CO₂ yang terlarut di dalam air laut diberikan pada gambar di bawah ini :

I. Salinitas

Kadar garam atau salinitas adalah banyaknya garam (dalam gram) yang terdapat dalam 1000 gram air laut. Jadi, kadar garam dinyatakan dalam bagian per seribu atau permil (‰). Lima garam utama yang terdapat dalam air laut :

1. Natrium klorida (23‰)
2. Magnesium klorida (5‰)
3. Natrium Sulfat (4‰)
4. Kalsium klorida (1‰)
5. Kalium klorida (0,7‰). (Kanginan, 1999)

Kadar garam air laut ditentukan oleh tiga faktor :

1. curah hujan, makin banyak curah hujan, makin rendah kadar garamnya.
2. Penguapan, makin banyak penguapan makin tinggi kadar garam.
3. Sungai yang bermuara ke laut, maki banyak dan makin besar sungai yang bermuara ke laut, makin rendah kadar garam (Kuswoyo, 1994)

J. Sedimen

Sedimen air laut adalah partikel-partikel yang berasal dari hasil pembongkaran batuan-batuan dan potongan-potongan kulit (shell) serta sisa-sisa rangka-rangka organisme laut. Tidaklah mengherankan jikalau ukuran partikel-partikel ini sangat ditentukan oleh sifat-sifat fisik mereka dan akibatnya sedimen yang terdapat pada berbagai tempat di dunia mempunyai sifat-sifat yang sangat berbeda satu sama lain. Misalnya sebagian besar dasar laut yang dalam ditutupi oleh jenis partikel yang berukuran kecil yang terdiri dari sedimen halus. Sedangkan hampir semua pantai ditutupi oleh partikel berukuran besar yang terdiri dari sedimen kasar.

Berdasarkan asalnya sedimen dapat dibagi menjadi tiga bagian:

1. Sedimen lithugeneus, jenis sedimen ini berasal dari sisa pengikisan batu-batuan di daratan, yang diangkut ke laut oleh sungai-sungai.
2. Sedimen biogenus, jenis sedimen ini berasal dari sisa-sisa rangka dari organisme hidup yang membentuk endapan partikel-partikel halus yang dinamakan ooze yang biasanya diendapkan pada daerah yang jauh dari pantai. Sedimen ini digolongkan ke dalam dua tipe yaitu calcareous dan siliceous.
3. Sedimen hidrogeneus. Jenis partikel dari sedimen golongan ini dibentuk sebagai hasil reaksi kimia dalam air laut. (Hutabarat dan Evans, 1984).

K. Kelerengan Pantai

Bentuk profil pantai sangat dipengaruhi oleh serangan gelombang, sifat-sifat sedimen seperti rapat massa dan tahanan terhadap erosi, ukuran dan bentuk partikel, kondisi gelombang dan arus, serta bathimetri pantai.

Pantai bisa terbentuk dari material dasar yang berupa lumpur, pasir atau kerikil (gravel). Kemiringan dasar pantai tergantung pada bentuk dan ukuran material dasar. Pantai lumpur mempunyai kemiringan sangat kecil sampai mencapai 1:5000. Kemiringan pantai pasir lebih besar yang berkisar antara 1:20 dan 1:50. Kemiringan pantai berkerikil bisa mencapai 1:4. Pantai berlumpur banyak dijumpai di daerah pantai di mana banyak sungai yang mengangkut sedimen suspensi bermuara di daerah tersebut dan gelombang relatif kecil. Pantai utara Jawa dan timur Sumatra sebagian besar merupakan pantai berlumpur. Sebagian besar pantai yang menghadap ke Samudra Indonesia, seperti pantai selatan Jawa, Bali, Nusa Tenggara, pantai barat Sumatra, adalah pantai berpasir. Kedua tipe pantai tersebut mempunyai sifat berbeda. (Triatmodjo, 1999).

L. Biologi Oceanografi

Kategori hewan dan tumbuhan laut didasarkan pada daya gerak dan habitatnya maka dibagi atas 3 yaitu :

1. Plankton merupakan organisme pengena,bara. Hidupnya pada air dangkal di mana wilayah tembus cahaya banyak mineral nutrisi. Plankton terdiri atas tumbuh-tumbuhan air yang berukuran sangat kecil (fitoplankton). Yang terdiri dari sejumlah besar kelas yang berbeda misalnya Trichodesmium, Distyocha, Euglena, dan lain-lain serta suatu grup yang terdiri dari berjenis-jenis hewan (zooplankton) yang sangat banyak macamnya termasuk protozoa, coelenterata, moluska dan lain sebagainya
2. Benthos adalah organisme yang tinggal di dasar laut, dan terbagi atas tiga bentuk yaitu sessile (mengapung), creeping (merayap), burrowing (penggali lubang). Sessile terdiri atas hewan dan tumbuhan. Sessile berada pada zona euphotic. Jenis tumbuhan termasuk semua ganggang laut dan rumput laut. Hewannya seperti: coral, bunga karang, remis, radiolarian, koraminifers dan tiram. Creeping lebih dominan hewan termasuk lobster, kepiting dan keong/siput. Borrowing (binatang penggali) seperti remis besar (kerang besar), cacing, dan beberapa binatang berkulit keras (udang, kepiting).
3. Nekton adalah hewan perenang bebas dan termasuk ikan paus, ikan lumba-lumba, hiu dan mamalia lainnya (Nasiah, 2005)

Empat lingkungan hidup yang terletak di bagian dasar perairan dangkal dekat pantai (shallow costal waters) yaitu :

1. Daerah litoral yang terletak di antara daratan dan lautan yang masih dipengaruhi oleh air pasang dikenal dengan pantai laut (seashore).
2. Daerah estvarian di mana di daerah ini air laut bercampur dengan air sungai, sehingga daerah ini mempunyai air yang bersalinitas lebih rendah dari pada laut terbuka.
3. Daerah hutan bakau (mangrove swamps) yang umumnya didapat di estuarin di wilayah tropis atau terdapat di sepanjang pantai yang terlindungi oleh terumbu karang (coral reef) atau pulau-pulau yang terletak di lepas pantai.
4. Terumbu karang (coral reefs), kehidupan terumbu karang dibatasi oleh kedalaman yang biasanya kurang dari 25 meter dan area-area yang mempunyai suhu rata-rata minimum dalam setahun 10⁰C. Pertumbuhan maksimum terumbu karang terjadi pada kedalaman kurang 10 meter dan suhu sekitar 25⁰ sampai 29⁰C. (Hutabarat dan Evans, 1984)

Terumbu karang (coral reef) merupakan ekosistem yang khas yang terapat di daerah tropis dan subtropis, bersama-sama dengan ekosistem mangrove sebagai komunitas laut dangkal yang sangat menarik dan penting bagi kehidupan manusia, mangrove dan terumbu karang, keduanya merupakan “pembuatan daratan” yang penting, yang membantu pembentukan pulau dan memperluas pantai.

Selain itu terumbu karang merupakan pelindung fisik terhadap pantai, seperti bentang yang kokoh. Apabilah terumbu karang itu rusak atau dihancurkan atau diambil karang serta pasirnya secara berlebihan maka benteng pertahanan pantai itupun akan jebol. Akibatnya pantai akan terus terkikis oleh pukulan ombak, bahkan pulau karang kecil itu pun dapat saja hilang tenggelam.

Sebagai sumber daya hayati terumbu karang dapat pula menghasilkan berbagai produk yang mempunyai nilai ekonomi yang sangat tinggi seperti berbagai jenis ikan karang, udang karang, alga, teripang, karang mutiara dan sebagainya. Dari segi estetika (keindahan) terumbu karang menampilkan pemandangan yang sangat indah. (Jaya, 2003).

Terumbu karang sebagai mahluk hidup, dalam proses biologisnya sangat memerlukan kondisi tertentu dari tiap-tiap jenis faktor lingkungan yang dibutuhkan bagi kelangsungan hidupnya. Tiap-tiap faktor tersebut mempunyai ukuran-ukuran yang sampai pada batas-batas tertentu sebagai kondisi yang ideal, sementara di luar batas ukuran yang ideal dikategorikan sebagai batas ekstrim hingga kritis dan mematikan bagi pertumbuhan karang.