peta tematik klorofil-A

I. PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Klorofil-a merupakan indikator kelimpahan fitoplankton di perairan yang berperan dalam proses fotosintesis. Fitoplankton berkontribusi secara besar untuk mengetahui produktivitas primer di perairan. Produksi karbon organik selama proses fotosintesis didefinisikan sebagai produktivitas primer atau produktivitas primer bersih. Produktivitas primer bersih merupakan kunci pengukuran kesehatan lingkungan dan pengelolaan sumberdaya laut (Nuzapril et al. 2017).

Saat ini informasi mengenai sebaran Suhu Permukaan Laut (SPL) menjadi sangat penting karena telah diketahui mempunyai hubungan yang erat dan saling mempengaruhi dengan iklim informasi mengenai kondisi oseanografis suatu wilayah perairan misalnya kejadian upwelling. Serta erat kaitannya dengan produktifitas perikanan (Suniada, 2016).

Pengembangan algoritma khususnya di Indonesia dalam mengestimasi produktivitas primer melalui pengukuran satelit masih harus banyak dilakukan. Pendugaan nilai produktivitas primer dapat dicari menggunakan informasi nilai konsentrasi klorofil-a. Namun, pengukuran satelit hanya mampu mendeteksi kedalaman permukaan, sedangkan produktivitas primer berlangsung sampai kedalaman kompensasi. Berdasarkan permasalahan tersebut, diperlukan suatu kajian hubungan antara nilai konsentrasi klorofil-a seluruh daerah eufotik dengan produktivitas primer (Nuzapril et al. 2017).

Produktivitas perairan tergolong tinggi apabila perairan tersebut mampu menghasilkan bahan-bahan organik dari bahan-bahan anorganik. Peristiwa ini terjadi melalui proses fotosintesa yang dilakukan oleh fitoplankton. Fitoplankton adalah tumbuhan air berukuran sangat kecil, terdiri dari sejumlah kelas yang berbeda. Klorofil merupakan parameter yang dapat digunakan untuk mengetahui kesuburan perairan laut. Disamping itu ada juga beberapa jenis pigmen fotosintesa lain seperti karoten dan xantofil. Dari pigmen-pigmen tersebut klorofil-a merupakan pigmen yang paling umum pada fitoplankton, sehingga merupakan pigmen penting dalam proses fotosintesa (Louhenapessy dan Waas, 2009).

Usaha untuk memprediksi daerah penangkapan ikan (fishing ground) dapat dilakukan melalui pendekatan kondisi fisika oseanografi. Hampir semua populasi ikan yang hidup di perairan laut mempunyai kisaran suhu dan klorofil-a yang optimum untuk kehidupannya. Dengan mengetahui parameter oseanografi terutama suhu dan klorofil-a optimum dari suatu spesies ikan pada suatu perairan, maka kita dapat menduga keberadaan kelompok ikan dan dapat digunakan untuk tujuan penangkapan (eksploitasi) (Tangke et al. 2015).

Berbagai jenis sensor satelit telah dikembangkan untuk mendeteksi berbagai parameter kelautan penting dari proses-proses kelautan baik fisik, kimia dan biologi. Misalnya sensor Coastal Zone Color Scanner (CZCM), adalah sensor yang khusus dibuat untuk tujuan penelitian kelautan. Secara umum inderaja warna air laut atau ocean color merupakan inderaja yang memanfaatkan radiasi gelombang elektromagnetik (GEM) yang dipantulkan dari bawah permukaan air laut. Radiasi tersebut berada dalam spektrum sinar tampak (400-700 nm) Radiasi pantulan ini mengandung informasi sifat optik/biooptik air laut yang diakibatkan adanya bahan tersuspensi dan terlarut (Louhenapessy dan Waas, 2009).

Klorofil-a merupakan pigmen dari fitoplankton yang dapat digunakan sebagai parameter produktivitas perairan. Konsentrasi klorofil-a diatas 0.2 mg/L menunjukkan kehadiran kehidupan fitoplankton yang menandakan kemampuan mempertahankan kelangsungan perkembangan perikanan komersial. Adanya pergantian musim, yaitu saat Muson Tenggara konsentrasi Klorofil-a tinggi di wilayah selatan Jawa hingga perairan Bali, Lombok, Sumbawa, Flores, Sumba dan Timor, dan Selat Madura. Sedangkan pada Muson Barat Laut konsentrasi klorofil-a tinggi di wilayah Selat Malaka, Kalimantan Bagian Timur, dan Selat Makassar (Semedi dan Safitri, 2015).

1.2 Tujuan

Adapun tujuan dari praktikum ini yaitu:                                       

1.        Mahasiswa dapat memahami prinsip kerja dan menggunakan perangkat lunak Ermapper serta dapat membuat peta tematik klorofil a dengan menggunakan data yang sudah terkoreksi.

1.3    Manfaat

Adapun manfaat dari praktikum ini yaitu dimana mahasiswa mampu mengolah data klorofil dan menggunakan perangkat lunak Er-Mapper dan ArcGIS serta membuat peta tematik berdasarkan metode yang digunakan.

II. TINJAUAN PUSTAKA

          Klorofil-a merupakan zat hijau dalam fitoplankton. Pengukuran konsentrasi klorofil-a perairan merupakan salah satu cara menentukan produktifitas primer atau kesuburan suatu perairan. Pada wilayah Muara Sungai Lumpur terjadi percampuran antara air laut dan air tawar yang masuk ke daerah Muara melalui sungai. Perairan Muara Sungai Lumpur dipengaruhi oleh berbagai faktor, baik itu fisika maupun kimia, dengan dipengaruhi oleh faktor-faktor tersebut, perubahan-perubahan sebaran konsentrasi klorofil-a wilayah ini akan sulit di prediksi sehingga kondisi tingkat kesuburan perairan akan ikut berubah - ubah berdasarkan musimnya (Marendy et al. 2017).

Pengukuran produktivitas primer secara konvensional untuk cakupan wilayah yang  besar membutuhkan waktu dan biaya yang sangat mahal. Satelit secara rutin telah menyediakan beberapa variabel biofisik seperti variabel konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut. Data yang telah didapat oleh sensor satelit, dapat digunakan untuk membuat model estimasi produktivitas primer, sehingga estimasi produktivitas primer lebih cepat dan efisien.  Salah satu kendala membuat model produktivitas primer menggunakan penginderaan jauh adalah bahwa sensor satelit hanya dapat mendeteksi konsentrasi klorofil-a permukaan dan bukan produktivitas primer (Nuzapril et al. 2017).

Klorofil-a merupakan pigmen dari fitoplankton yang dapat digunakan sebagai parameter produktivitas perairan. Konsentrasi klorofil-a diatas 0.2 mg/L menunjukkan kehadiran kehidupan fitoplankton yang menandakan kemampuan mempertahankan kelangsungan perkembangan perikanan komersial. Adanya pergantian musim, yaitu saat Muson Tenggara konsentrasi Klorofil-a tinggi di wilayah selatan Jawa hingga perairan Bali, Lombok, Sumbawa, Flores, Sumba dan Timor, dan Selat Madura. Sedangkan pada Muson Barat Laut konsentrasi klorofil-a tinggi di wilayah Selat Malaka, Kalimantan Bagian Timur, dan Selat Makassar (Semedi dan Safitri, 2015).

Data yang telah didapat oleh sensor satelit, dapat digunakan untuk membuat model estimasi produktivitas primer, sehingga estimasi produktivitas primer lebih cepat dan efisien.  Salah satu kendala membuat model produktivitas primer menggunakan penginderaan jauh adalah bahwa sensor satelit hanya dapat mendeteksi konsentrasi klorofil-a permukaan dan bukan produktivitas primer. Pengukuran produktivitas primer secara konvensional untuk cakupan wilayah yang  besar membutuhkan waktu dan biaya yang sangat mahal. Satelit secara rutin telah menyediakan beberapa variabel biofisik seperti variabel konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut (Nuzapril et al. 2017).

Klorofil-a yang terkandung dalam fitoplankton dapat dideteksi menggunakan sensor satelit. Sedangkan pemanfaatannya untuk kegiatan budidaya, identifikasi daerah penangkapan spesies ikan tertentu, dan peruntukan lainnya, dapat ditentukan menggunakan sistem informasi geografis (SIG). Interaksi kedua sistem tersebut dalam bidang perikanan dewasa ini telah banyak digunakan dan telah terbukti keberhasilannya (Louhenapessy dan Waas, 2009).

Konsentrasi klorofil-a yang dikenal sebagai pigmen photosintetik dari phytoplankton. Pigmen ini dianggap sebagai indeks terhadap tingkat produktivitas biologis. Di perairan laut, indeks klorofil-a merupakan gambaran biomassa. biomassa fitoplankton, ini dapat dihubungkan dengan produksi ikan atau lebih tepatnya dapat menggambarkan tingkat produktivitas daerah penangkapan ikan. Keberadaan konsentrasi klorofil-a yang tinggi khususnya di daerah pantai mengindikasikan keberadaan plankton yang cukup untuk menjaga kelangsungan hidup ikan pelagis kecil ekonomis penting (Safruddin et al. 2014).

Sebaran konsentrasi klorofil-a lebih tinggi berada di perairan pantai dibandingkan laut lepas karena tingginya suplai nutrien yang berasal dari daratan. Pemantauan kualitas perairan secara konvensional terbatas secara spasial dan temporal. Teknik penginderaan jauh dapat digunakan untuk memonitoring kualitas perairan baik secara spasial maupun temporal. Analisis citra satelit juga dapat mengindentifikasi eutrofikasi menggunakan pengamatan multitemporal melalui penginderaan jauh (Nuzapril et al. 2017).

Klorofil-a merupakan salah satu pigmen yang terdapat dalam fitoplankton yang berperan untuk melakukan fotosintesis. Untuk mengetahui tingkat kesuburan dan kualitas suatu perairan dapat dilihat dari besarnya nilai klorofil-a yang terdapat pada perairan tersebut.Selain dari konsentrasi klorofil-a, fitoplankton juga dapat diidentifikasi dari pola arus permukaan, upwelling, dan front dengan asumsi bahwa daerah tempat terjadinya front, upwelling, dan pola arus permukaan merupakan perairan yang subur. Perairan yang  subur berkaitan erat dengan produktivitas primer perairan, sedangkan produktivitas primer perairan tergambar dari kelimpahan fitoplankton (Prianto et al. 2013).

Klorofil-a merupakan pigmen yang terdapat pada fitoplankton yang berfungsi sebagai pengikat energi matahari sehingga terjadilah proses fotosintesis. Pentingnya klorofil fitoplankton sebagai suatu faktor ekologi terletak pada kegunaannya sebagai ukuran standing-stok fitoplankton dan ukuran potensial fotosintesa suatu perairan. Klorofil merupakan salah satu parameter yang sangat menentukan produktivitas primer di laut, yang mana sebaran dan tinggi rendahnya konsentrasi klorofil sangat terkait dengan kondisi oseanografis suatu perairan. Konsentrasi klorofil-a di perairan dapat menggambarkan besarnya produktifitas primer (Tarigan et al. 2013).

          Kelimpahan ikan di suatu kawasan atau daerah dapa juga diprediksi berdasarkan kondisi oceanografi peraira tersebut. Kondisi oseanografi sangat berpengaruh terhadap kelimpahan ikan adalah sebaran klorofil-a dan suhu permukaan laut. Klorofil-a merupakan sumber makanan bagi ikan di laut. Kelimpahan klorofil-a di suatu perairan dapat menjamin kelangsungan hidup ikan. Sedangkan Suhu Permukaan Laut merupakan salah satu factor yang mempengaruhi kehidupan organisme di lautan, karena suhu dapat mempengaruhi metabolisme maupun perkembangbiakan dari organisme (Mursyidin et al. 2015).

          Pengukuran klorofil-a dapat dilakukan dengan dua cara yaitu konvensional dan menggunakan pemanfaatan teknologi penginderaan jauh. Pengukuran secara konvensional ataupun pengambilan data secara insitu menghasilkan informasi yang akurat, namun memerlukan waktu dan biaya yang tinggi, sedangkan dengan memanfaatkan teknologi penginderaan jauh berlaku sebaliknya. Selain tidak membutuhkan waktu yang lama dan biaya yang relatif tinggi juga dapat memberikan informasi secara time series (Marendy et al. 2017).

          Keberadaan fitoplankton dan kandungan klorofil di suatu perairan dapat dideteksi dengan bantuan penginderaan jauh. Penginderaan jauh merupakan suatu teknik atau cara untuk mendapatkan suatu informasi objek kajian tanpa kontak langsung dengan objek yang dikaji. Seiring dengan berkembangnya teknologi inderaja, banyak peneliti yang melakukan kajian tersebut (Prianto et al. 2013).

III METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat

            Praktikum sistem informasi geografis ‘pembuatan peta tematik klorofil’ ini dilaksanakan pada Senin, 11  Februari 2019 dilaksanakan dilaboratorium pukul 13:00 WIB sampai dengan selesai. Bertempat dilaboratorium penginderaan jauh dan sistem informasi geografis program studi ilmu kelautan fakultas matematika dan ilmu pengetahuan alam universitas sriwijaya.

Gambar 1. Peta lokasi praktikum sistem informasi geografis kelautan.

3.2 Alat dan Bahan

Tabel 1. Alat dan bahan beserta fungsinya

No	Alat dan Bahan	Fungsi
1.	Laptop/PC	Sebagai perangkat yang digunakan untuk praktikum.
2.	Software ArcGIS  dan Er-Mapper	Sebagai software yang aka dipraktikumkan.
3.	Mouse	Sebagai perlengkapan komputer untuk mempercepat gerakan kursor.
4.	Data praktikum	Sebagai data yang akan diolah pada saat praktikum

3.3 Analisa Data

1.    Buka software Er-Mapper.

 

2.    Kemudian duplikat hingga 11 band dan input data sesuai band.

 

3.    Kemudian klik kanan pada gambar, pilih file dan klik save untuk menyimpan data yang telah digabungkan. Tentukan nama dan klik ok.

 

4.        Kemudian default dan klik ok.

5.        Kemudian klik new, input data gabungan yang telah disimpan. Selanjutnya crop dan klik emc, masukkan rumus radian dan apply changes.

 

6.        Kemudian tentukan nama,klik ok dan klik default lalu ok.

 

7.        Selanjutnya buka Software ArMap

 

8.        Kemudian buka Peta RBI sebelumnya lalu add data cropingan daerah Bangka Barat maka akan muncul seperti ini.

9.        Klik geoprosessing pilih ArcToolbox seperti berikut

 

10.         Pada ArcToolbox pilih spatial analyst tools, surface dan pilih contour, untuk pemberian kontur peta.

 

11.         Lalu atur contour seperti gambar dibawah ini lalu klik Ok.

 

12.         Maka di dapatkan hasil seperti berikut

 

4.2 Pembahasan

Konsentrasi klorofil di Perairan Kabupaten Bangka Barat ditentukan dengan algoritma Pentury (1997). Data citra landsat 8 OLI/TIRS menampilkan sebaran klorofil di Perairan Kabupaten Bangka Barat. Berdasarkan visualisasi data menunjukan bahwa pada daerah Perairan Kabupaten Bangka Barat gradasi merah ke hijau. Warna merah mendominasi wilayah pesisir Kabupaten Bangka Barat, sedangkan warna hijau semakin meluas kearah laut lepas. Warna merah pada visualisasi data citra menunjukkan tingginya klorofil pada pesisir selatan Kabupaten Bangka Barat. Nilai klorofil menurun kearah laut lepas, hal ini dipengaruhi oleh masukan nutrient dari daratan yang menyebabkan tingginya nilai klorofil di pesisir selatan Kabupaten Bangka Barat.

Pada proses penentuan sebaran klorofil-a dilakukan proses masking atau pemisahan antara lautan dan daratan dimana nilai pada daratan dibuat menjadi 0. Semakin kearah daratan maka perairan tersebut akan mengandung klorofil yang lebih tinggi, hal ini dikarenakan bahwa perairan yang dekat kearah daratan akan menerima masukan yang lebih banyak dari daratan, yaitu berupa nutrient sehingga proses fotosintesis akan berlangsung dengan baik dan optimum sehingga klorofil pada daerah tersebut akan lebih tinggi dari pada di laut lepas.

Tinggi rendahnya kandungan klorofil sangat erat hubungannya dengan pasokan nutrien yang berasal dari darat melalui aliran sungai-sungai yang bermuara ke perairan selatan Kabupaten Bangka Barat. Semakin ke arah laut lepas nilai klorofil akan semakin menurun, hal ini diakibatkan sedikitnya masukan nutrien dari daratan yang menyebabkan kandungan klorofilnya lebih sedikit

Secara horizontal kandungan klorofil lebih banyak ditemukan pada lapisan permukaan yang berada dekat dengan daratan atau pesisir dimana semakin menuju laut maka kandungan klorofil semakin rendah karena daratan banyak memberi masukan nutien kedalam perairan. Dalam tampilan grafis peta sebaran klorofil, terdapat warna warna yang digunakan sebagai pembeda kontur antar variabel klorofil. Pada tampilan grafis peta sebaran klorofil, ditambahkan skala warna pada legenda tampilan peta untuk mempermudah dalam hal membaca peta sebaran klorofil. Sebaran dan tinggi rendahnya konsentrasi klorofil sangat terkait dengan kondisi oseanografi suatu perairan.

V KESIMPULAN

Adapun kesimpulan dari praktikum pembuatan peta tematik klorofil, sebagai berikut :

1.        Tingginya nilai klorofil diakibatkan oleh pengaruh aktivitas pesisir Pulau, faktor oseanografi dan masukan air tawar dari daratan.

2.        Nilai klorofil tertinggi berada di Pesisir Selatan Kabupaten Bangka Barat .

3.        Nilai klorofil semakin menurun kearah laut lepas.

4.        Konsentrasi klorofil berdasarkan citra Landsat 8 ditentukan dengan algoritma Pentury.

5.        Nilai klorofil tertinggi berwarna merah dan terendah warna hijau.

DAFTAR PUSTAKA

Louhenapessy D, Waas HJD. 2009. Aplikasi teknologi remote sensing satelit dan sistem informasi geografis (SIG) untuk memetakan klorofil-a fitoplankton. Jurnal Triton  Vol. 5 (1): 41 – 52.

Marendy F, Hartoni, Isnaini. 2017. Analisis pola sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra satelit landsat pada musim timur di perairan sekitar Muara Sungai Lumpur Kabupaten Oki Provinsi Sumatera Selatan. Jurnal Maspari Vol. 9 (1): 33-40.

Mursyidin, Khairul M, Muchlisin ZA. 2015. Prediksi zona tangkapan ikan menggunakan citra klorofil-a dan citra suhu permukaan laut satelit aqua MODIS di Perairan Pulo Aceh. Jurnal Rekayasa Elektrika Vol. 11 (5): 176-182.

Nuzapril M, Susilo SB, James P, Panjaitan. 2017. Hubungan antara konsentrasi klorofil-a dengan tingkat produktivitas primer menggunakan citra satelit Landsat-8. Jurnal Teknologi Perikanan dan Kelautan Vol. 8 (1): 105-114.

Prianto, Ulqodry TZ, Riris A. 2013. Pola sebaran konsentrasi klorofil-a di Selat Bangka dengan Menggunakan Citra Aqua-Modis Jurnal Maspari Vol. 5 (1): 22-33.

Safruddin, Zainuddin M, Tresnati J. 2014. Dinamika perubahan suhu dan klorofil-a terhadap distribusi ikan teri (stelophorus spp) di perairan pantai Spermonde, Pangkep. Jurnal IPTEKS PSP  Vol. 1 (1): 11-19.

Semedi B, Safitri NM. 2015. Estimasi distribusi klorofil-a di perairan selat Madura menggunakan data citra satelit Modis dan pengukuran in situ pada musim timur. Research Journal Of Life Science Vol. 2 (1): 40-49.

Suniada KI. 2016. Perbandingan antara informasi suhu permukaan laut dari data satelit dengan hasil pemodelan di WPP NRI-716. Jurnal Bumi Lestari Vol. 16 (1): 32-37

Tangke U, Karuwal JC, Zainuddin M, Mallawa A. 2015. Sebaran suhu permukaan laut dan klorofil-a pengaruhnya terhadap hasil tangkapan Yellowfin tuna (thunnus albacares) di perairan laut Halmahera bagian selatan. Jurnal IPTEKS PSP Vol. 2 (3): 248-260

Tarigan MS, Ngurah N, Wiadnyana. 2013. Pemantauan konsentrasi klorofil-a menggunakan citra satelit terra-aqua modis di Teluk Jakarta. Jurnal Kelautan Nasional Vol. 8 (2): 81-89.