9/10/2012
PENGANTAR OSEANOGRAFI BDI 207 PERTEMUAN -2
OSEANOGRAFI KOMPETENSI DASAR: Setelah mengikuti kuliah mahasiswa dapat menjelaskan ruang lingkup, distribusi lautan dan menjelaskan sejarah eksplorasi lautan di dunia dan Indonesia INDIKATOR : • Menjelaskan definisi , oseanografi • Membagi lautan berdasarkan luas • Menjelaskan penjelajahan lautan • Menjelaskan sejarah penelitian kelautan di Indonesia
Oceanography (Oseanografi) Ocean = Laut Graphos = graphy = gambaran Oseanografi adalah gambaran tentang laut
Beberapa istilah: Oceanology, Hydrography Ocean = laut: logos = logy = ilmu Oseanografi adalah suatu cabang Ilmu yang mempelajari tentang laut
1
9/10/2012
Mengapa belajar fisika lautan: • Sumber makanan: proses penyuburan laut • Digunakan manusia: bangunan, pelayaran, rekreasi, perikanan dll. • Lautan mempengaruhi cuaca dan iklim global
2
9/10/2012
4 Bidang Utama Oseanografi:
1. Oseanografi Geologi 2. Oseanografi Fisika 3. Oseanografi Kimia 4. Oseanografi Biologi
3
9/10/2012
World Map of Earthquake Occurrence
Episentrum of Earthquakes in Indonesia
Representasi seismisitas 3D di bawah busur kepulauan Indonesia (1964 – 2001). Data diambil dari katalog gempa oleh Engdahl et al. (1998), updated version.
4
9/10/2012
5
9/10/2012
Oceanography and Climate - longer timescales
Chlorophyll Spring 2005 (MODIS Satellite)
6
9/10/2012
Gambaran Lautan (Statistik)
70
Earth is a prolate ellipsoid, an ellipse of rotation, with an equatorial radius of Re = 6, 378.1349 km (West, 1982) which is slightly greater than the polar radius of Rp = 6, 356.7497 km.
45 54oU: Helgoland Is (German) SPL: 3 – 18oC
The small equatorial bulge is due to Earth’s rotation.
0 – 65o S: daratan <25 % dari Lautan pada setiap 5o
Bumi: ‘water globe’ Kutub: daratan tertutup es, sehingga susah mencari batas daratan dan lautan, tetapi pembagian darat : laut lebih tetap yakni:
35 Daratan ~ 2,5 %
1 : 2,43 (29,2 % : 70,8 %). Distribusi tanah dan air: asimateri karena daratan terkonsentrasi di BBU
Daratan > Lautan
65 Antarctic
54oS: Bouvet Is: salju abadi dan es Suhu udr: - 4o s/d +2,5oC SPL: +1o s/d -1oC
Akibat penyebaran daratan (benua) diperoleh sebaran lautan (Tabel 2.1) Sebagian lautan-lautan ini tidak jelas batasnya, tapi dipisahkan atau diberi nama tersendiri karena sifat-sifat nya yang unik, walaupun sifat-sifat tersebut saling mempengaruhi : terutama antarctic. Karena bentuk yang tidak teruatur dari daratan perlu subdivisi Grup besar adjacent seas : - Mediterranian: Large dan Small - Marginal sea Faktor utama morfologi bumi : Dominasi peran laut makin nyata bukan hanya luas muka laut, tapi juga volume. Misalnya, volume darat diatas muka laut <1/10 vol. air laut.
7
9/10/2012
Kalau seluruh daratan dan dasar perairan diratakan: 2400 m (mean sphere) depth. Kedalaman laut rata-rata 3800 m: merupakan bagian yang tipis dari bumi Bila dibandingkan dengan radius bumi adalah 1:1700 Mean elevation of land: 840 m Mean depth of sea : 3800 m Latitude is the angle between the local vertical and the equatorial plane. A meridian is the intersection at Earth’s surface of a plane perpendicular to the equatorial plane and passing through Earth’s axis of rotation. Longitude is the angle between the standard meridian and any other meridian, where the standard meridian is that which passes through a point at the Royal Observatory at Greenwich, England. Thus longitude is measured east or west of Greenwich.
A degree of latitude is not the same length as a degree of longitude except at the equator. Latitude is measured along great circles with radius R, where R is the mean radius of Earth. Longitude is measured along circles with radius Rcos φ where φ is latitude Thus 1o latitude = 111 km; and 1o longitude = 111 cos φ km. For careful work, remember that Earth is not a sphere, and latitude varies slightly with distance from the equator. Nautical miles and meters are connected historically to the size of Earth. Gabriel Mouton, who was vicar of St. Paul’s Church in Lyons, France, proposed in 1670 a decimal system of measurement based on the length of an arc that is one minute of a great circle of Earth. This eventually became the nautical mile. A nautical mile should be 2 πRe/(360 × 60) = 1.855 km, which is very close to the official definition of the international nautical mile: 1 nm = 1.852 km.
The Atlantic Ocean Extends northward from Antarctica and includes all of the Arctic Sea, the European Mediterranean, and the American Mediterranean more commonly known as the Caribbean sea The boundary between the Atlantic and Indian Oceans is the meridian of Cape Agulhas (20oE). The boundary between the Atlantic and Pacific Oceans is the line forming the shortest distance from Cape Horn to the South Shetland Islands. In the north, the Arctic Sea is part of the Atlantic Ocean, and the Bering Strait is the boundary between the Atlantic and Pacific.
8
9/10/2012
The Pacific Ocean Extends northward from Antarctica to the Bering Strait
The boundary between the Pacific and Indian Oceans: Follows the line from the Malay Peninsula through Sumatra, Java, Timor, Australia at Cape Londonderry, and Tasmania.
From Tasmania to Antarctica it is the meridian of South East Cape on Tasmania 147o E.
The Indian Ocean: Extends from Antarctica to the continent of Asia including the Red Sea and Persian Gulf (Figure 3.3). Some authors use the name Southern Ocean to describe the ocean surrounding Antarctica. Mediterranean Seas are mostly surrounded by land. By this definition, the Arctic and Caribbean Seas are both Mediterranean Seas, the Arctic Mediterranean and the Caribbean Mediterranean. Marginal Seas are defined by only an indentation in the coast. The Arabian Sea and South China Sea are marginal seas.
9
9/10/2012
Garis besar sejarah perkembangan pengetahuan lautan (oseanografi) 1. Pelayaran perdagangan: Polynesia di Pasifik sejak 4000 BC Pytheas di Atlantik 325 BC, Arab di S. India pada abad pertengahan.
Eksplorasi lautan yang diikuti eksplorasi ilmiah oleh Eropah: James Cook (1728–1779): Endeavour, Resolution, dan Adventure Charles Darwin (1809–1882): Beagle Sir James Clark Ross dan Sir John Ross: mensurvei the Arctic dan Antarctic dengan Victory, Isabella, dan Erebus, Edward Forbes (1815–1854): mempelajari kehidupan laut dalam.
Lebih mementingkan kejadian prasejarah. 2. Eropah modern: voyage of discovery, misalnya, Bartholomew Dias (1487–1488), Christopher Columbus (1492–1494), Vasco da Gama 1497–1499), Ferdinand Magellan (1519–1522)
Abad 20: survei dengan kapal lambat dan cakupan terbatas menggunakan satelit Studi sinoptik: cakupan luas dan sekaligus. Juga untuk pertama kali dengan data satelit: studi interaksi sistem biologi, kimia dan fisik mempengaruhi lingkungan bumi.
Rute perdagangan global: Spanyol ke Filippina pada abad 16
Eras of Oceanographic Exploration 1. Era of Surface Oceanography: Earliest times to 1873. Systematic collection of mariners’ observations of winds, currents, waves, temperature, and other phenomena observable from the deck of sailing ships. Notable examples: Halley’s charts of the trade winds, Franklin’s map of the Gulf Stream, and Matthew Fontaine Maury’s Physical Geography for the Sea. 2. Era of Deep-Sea Exploration: 1873–1914. Wide ranging oceanographic expeditions to survey surface and subsurface conditions near colonial claims. The major examples: the Challenger Expedition (Figure 2.1), the Gazelle and Fram Expeditions. 3. Era of National Systematic and National Surveys: 1925–1940. Detailed surveys of colonial areas. Examples: Meteor surveys of Atlantic, Discovery Expeditions.
10
9/10/2012
4. Era of New Methods: 1947–1956. Long surveys using new instruments. Examples: seismic surveys of the Atlantic by Vema leading to Heezen’s physiographic diagram of the sea floor. 5. Era of International Cooperation: 1957–1978. Multinational surveys of oceans and studies of oceanic processes. Examples: the Atlantic Polar Front Program, the norpac cruises, the International Geophysical Year cruises, and the International Decade of Ocean Exploration.
7. Era of Earth System Science: 1995– Global studies of the interaction of biological, chemical, and physical processes in the ocean and atmosphere and on land using in situ and space data in numerical models. Examples: the World Ocean Circulation Experiment (WOCE) (Figure 2.5) Topex/ Poseidon (Figure 2.6), SeaWiFS and Joint Global Ocean Flux Study (JGOFS).
Multiship studies of oceanic processes 6. Era of Satellites: 1978–1995. Global surveys of oceanic processes from space. Examples: Seasat, NOAA 6–10, NIMBUS–7, Geosat, Topex/Poseidon, and ERS–1 & 2.
11
9/10/2012
Oseanografi sebagai Sains yang Sistematik Mulai awal abad 19 bersama saudaranya meteorologi Ada 3 faktor: mendorong kearah perkembangan yang cepat : 1
Pengukuran kedalaman untuk keperluan engineering: - sejalan dengan penemuan elektromagnetik telegraphy - meletakan kabel listrik pada dasar lautan.
2. Jalur pelayaran dan peta : angin, gelombang, badai, arus, kejadian awan, distribusi es pelayaran lebih cepat dan aman. 3. Alasan (1) dan (2) kebutuhan teknis dan ekonomi. Faktor ketiga dari dunia akademi Science.
Edward Forbes (Pioner dalam biology) (1843) ‘Theory Abyssal’ tidak ada kehidupan pada kedalaman “absolute darkness” >500 meter. Ternyata dari pengambilan kabel pada kedalaman 3000 m: ada kehidupan menempel pada kabel Banyak penelitian untuk penemuan baru ini. Misalnya: deepsea expedition ‘Challanger’ dan ‘Enterprise’.
Pada awalnya Biologist beranggapan tidak ada kehidupan pada lapisan dalam lautan.
Capaian Monumental (Milestones) dalam pengetahuan lautan 1685 Edmond Halley: Meneliti: sistem angin di lautan dan arus, publikasi: “An Historical Account of the Trade Winds, and Monsoons, observable in the Seas between and near the Tropics, with an attempt to assign the Physical cause of the said Winds” Philosophical Transactions, 16: 153-168. 1735 George Hadley: Menerbitkan teori Angin Passat (the trade winds) berdasarkan Conservation of angular momentum: “Concerning the Cause of the General Trade-Winds” Philosophical Transactions, 39: 58-62. 1751 Henri Ellis: Peneliti awal: deep soundings of temperature in the tropics: Ditemukan massa air dingin dibawah lapisan air hangat Indikasi: massa air dalam berasal dari daerah kutub.
1769 Benjamin Franklin (as postmaster): Made the first map of the Gulf Stream using information about ships sailing between New England and England collected by his cousin Timothy Folger (figure 2.7). 1775 Laplace: published his theory of tides. 1800 Count Rumford: Proposed a meridional circulation of the ocean with water sinking near the poles and rising near the Equator. 1847 Matthew Fontain Maury: Published his first chart of winds and currents based on ships logs. Established the practice of international exchange of environmental data, trading logbooks for maps and charts derived from the data
12
9/10/2012
1872–1876 Challenger Expedition: Marks the beginning of the systematic study of the biology, chemistry, and physics of the oceans of the world. 1885 Pillsbury: Made direct measurements of the Florida Current using current meters deployed from a ship moored in the stream. 1910–1913 Vilhelm Bjerknes: Published Dynamic Meteorology and Hydrography which laid the foundation of geophysical fluid dynamics. Developed the idea: fronts, the dynamic meter, geostrophic flow, air-sea interaction, and cyclones. 1912 Founding of the Marine Biological Laboratory of the University of California. It later became the Scripps Institution of Oceanography.
1930 Founding of the Woods Hole Oceanographic Institution. 1942 Publication: The Oceans by Sverdrup, Johnson, and Fleming, the first comprehensive survey of oceanographic knowledge. Post WW 2 Founding of oceanography departments at state universities: Oregon State, Texas A&M University, University of Miami, and University of Rhode Island, and the founding of national ocean laboratories such as the various Institutes of Oceanographic Science. 1947–1950 Sverdrup, Stommel, and Munk: Publish their theories of the wind driven circulation of the ocean. Together the three papers lay the foundation for our understanding of the ocean’s circulation 1949 Start of California Cooperative Fisheries Investigation of the California Current
1952 Cromwell and Montgomery: Rediscover the Equatorial Undercurrent in thePacific 1955 Bruce Hamon and Neil Brown: Develop the CTD for measuring conductivity and temperature as a function of depth in the ocean 1958 Stommel publishes his theory for the deep circulation of the ocean. 196x Sippican Corporation invents the Expendable Bathy Thermograph (XBT) now perhaps the most widely used oceanographic instrument. 1969 Kirk Bryan and Michael Cox: Develop the first numerical model of the oceanic circulation 1978 NASA: Launches the first oceanographic satellite: Seasat. The program developed techniques used by generations of remotes sensing satellites.
13
9/10/2012
1979–1981 Terry Joyce, Rob Pinkel, Lloyd Regier, F. Rowe and J. W. Young: Develop techniques leading to the acoustic-doppler current profiler (ADCP) for measuring ocean-surface currents from moving ships, an instrument widely used in oceanography. 1992 Russ Davis and Doug Webb: Invent the autonomous drifter that continuously measures currents at depths to 2 km. 1992 NASA and CNES: Develop and launch Topex/Poseidon, a satellite that maps ocean surface currents, waves, and tides every ten days. 1997 Wally Broecker: Proposes that changes in the deep circulation of the oceans modulate the ice ages, and that the deep circulation in the Atlantic could collapse, plunging the northern hemisphere into a new ice age.
Pd Thn 1952: orang-orang Denmark dengan Ekspedisi "Galathea" juga mengunjungi Indonesia. Ekspedisi ini mempelajari aspek-aspek biologis laut dalam di Indonesia. Veen (1953): pembuatan peta distribusi salinitas di perairan laut di Indonesia Wyrtki (1957): menemukan gejala naiknya air di Laut Banda Awal thn 1960 merupakan era baru bagi penelitian laut di Indonesia yang aktivitasnya baru dilakukan oleh ilmuwanilmuwan dalam negeri
PERKEMBANGAN OSEANOGRAFI DI INDONESIA • The British Challenger Expedition (1872-1876): Hasil dari ekspedisi ini telah dibukukan dalam 50 jilid besar dan dianggap sebagai penemu ilmu pengetahuan kelautan modern, • Ekspedisi Sibolga dari Belanda (1899-1900): sangat membantu pengembangan pengetahuan hayati kelautan di Indonesia, Peta batimetri Indonesia pertama yang dibuat oleh Tyderman (1903) didasarkan pada data dari Ekspedisi Sibolga Pada tahun 1919, Laboratorium Penelitan Kelautan (Laboratorium Voor Het Onderzoek der Zee) didirikan • Ekspedisi Snellius (1929-1930): menguraikan mengungkapkan geologi kelautan dan oseanografi fisik
dan
Tiga badan nasional diberi tugas untuk mengadakan aktivitas dalam penelitian lautan. Pertama, adalah pengganti dari Marine Research Laboratory yang saat ini dikenal dengan nama Pusat Penelitian dan Pengembangan Oseanologi (P30-LIPI) di Jakarta. Fungsi-fungsi utama P30-LIPI adalah : 1. Melakukan penelitian kelautan tentang keadaan fisik, kimia, biologi, dan aspek-aspek tentang pembentukan permukaan tanah laut. 2. Mengkoordinasikan pengumpulan data. 3. Memberikan saran-saran ilmiah kepada Badan-badan Nasional dan masyarakat tentang masalah-masalah ilmiah yang berhubungan dengan lautan.
14
9/10/2012
Kedua, adalah Lembaga Penelitian Perikanan Laut (LPPL) yang saat ini dikenal dengan nama Balai Penelitian Perikanan Laut (Balit Kanlut) yang mempunyai fungsi pekerjaan yang sama seperti halnya yang dilakukan oleh P30-LIPI, namun lebih memusatkan kepada aspekaspek perikanan laut.
Indonesia memiliki Kapal Penelitian “Jalanidhi" (1963) dan "Burudjulasad" (1966), shg dapat lebih menggiatkan aktivitas penelitian di bidang kelautan
Ketiga, adalah badan yang bernama DISHIDROS (Dinas Hidro-Oseanografi) yang juga mempunyai fungsi yang sama dengan kedua badan yang telah disebutkan diatas tetapi mempunyai tugas yang khusus yaitu menangani Hidrografi laut seperti kedalaman laut, pemetaan mengenai arus dan pasang surut.
Tahun 1970-1980, Ekspedisi Lautan India Internasional (IIOE), Ekspedisi tentang kerjasama mempelajari daerah Kuroshio dan sekitarnya (CSK), Koordinasi Komite dari (WESTPAC) Southeast Asia Tectonic and Resources (SEATAR), Operasi Amindo Jaya di Selat Makasar antara Republik Indonesia dan Amerika, Ekspedisi Corindon (RI - Perancis), dan Ekspedisi Snellius II di Perairan Indonesia Timur (RI - Belanda). Ekspedisi Rumphius I, II, dan III. untuk mengadakan penelitian biosistematika.
Kegiatan 1980-sekarang: 1. East Asian Seas Action Plan (Rencana Aksi Laut Asia Timur) yang dilaksanakan oleh UNEP-COBSEA (Badan Koordinasi mengenai Laut di Asia Timur). 2. South China Sea Forum (Forum Laut Cina Selatan) yang merupakan forum pemerintah di sekeliling laut Cina Selatan yang dikoordinasikan oleh Indonesia. 3. ASEAN Marine Science Programs (Program-program ilmiah kelautan ASEAN). 4. ASEAN-Australia Regional Living Coastal Resources Program (1985-1994) (Program Sumber-sumberdaya Kehidupan Pesisir ASEAN-Australia). 5. ASEAN-Australia Regional Ocean Dynamics (19851995), (Kegiatan laut wilayah ASEAN-Australia).
Ekspedisi Baruna I (1964), merupakan Ekspedisi Ilmiah tentang lautan yang pertama di Indonesia dilakukan oleh ilmuwan dalam negeri Ekspedisi lainnya: Ekspedisi Baruna II (1966) dan Ekspedisi Cenderawasih (1967)
6. ASEAN-USA Coastal Resources Management Project (19861993), (Proyek Pengelolaan Sumberdaya Laut ASEAN - Amerika). 7. ASEAN-Canada Marine Polution Criteria (1987 - 1997), (Kriteria pencemaran Laut ASEAN-Canada). 8. ASEAN-ROK Industrial Use of Marine Biological Resources (19941997), (Penggunaan Sumberdaya Biologi Kelautan dalam Industri ASEAN - ROK). 9. ASEAN-JAPAN Management of Multispacies Resources And Multigear Fisheries. 10.GEF/UNDP/IMO Regional Program for The Prevention and Management of Marine Pollution in The East Asian Seas, (Program Regional untuk Pencegahan dan Pengelolaan Pencemaran Laut di laut-laut di Asia Timur GEF/UNDP/IMO). 11.AND MORE………………………………..
15
