LAJU SEDIMENTASI DI PERAIRAN BREBES, JAWA TENGAH ...

JURNAL GEOLOGI KELAUTAN Volume 15, No. 1, Juni 2017

11

LAJU SEDIMENTASI DI PERAIRAN BREBES, JAWA TENGAH MENGGUNAKAN METODE

ISOTOP 210Pb

THE RATE OF SEDIMENTATION VELOCITY ON BREBES WATERS, CENTRAL JAVA, BY USING

ISOTOP 210Pb

Wisnu Arya Gemilang1*, Gunardi Kusumah1, Ulung Jantama Wisha1 dan Ali Arman2

1Loka Penelitian Sumber Daya dan Kerentanan Pesisir, Balitbang KP, KKP, JL. Raya Padang-Painan km 16, Bungus, Padang*Email: [email protected]

2Pusat Aplikasi Isotopes dan Radiasi BATAN, Jl. Lebak Bulus Raya no 49, Jakarta

Diterima : 24-11-2016, Disetujui : 29-08-2017

ABSTRAK

Beberapa upaya mitigasi terhadap bencana erosi yang terjadi di kecamatan Brebes telah dilakukan denganpenanaman mangrove, pemasangan hybrid engineering, alat pemecah ombak, namun dari keseluruhan upaya tersebutmasih dianggap belum menjadi solusi terbaik mengurangi dampak bencana erosi pantai. Penelitian ini bertujuan untukmengetahui tingkat rata-rata kecepatan sedimentasi berdasarkan umur absolut sedimen dasar laut yang dianggap

mewakili daerah penyelidikan. Penentuan umur absolut sedimen berdasarkan aktifitas kandungan isotop alam 210Pbpada sedimen. Hasil perhitungan laju sedimentasi tersebut dikorelasikan dengan data debit sungai dan kondisi hidro-

oseanografi yang berperan dalam sistem sedimentasi. Berdasarkan profil unsupported 210Pb pada lokasi IST-01 (MuaraPemali) dan IST-02 (Muara Nipon) rata-rata laju sedimentasinya berturut-turut 0,224 cm/tahun dan 0,211 cm/tahun,

debit Sungai Pemali sebesar 14,4-48,1 m3/s, kecepatan arus pada stasiun IST-01 berkisar antara 0,001-0,1 m/s dankecepatan arus pada stasiun IST-02 berkisar antara 0,001-0,08 m/s. Kondisi hidro-oseanografi daerah penelitian yangfluktuatif memberikan pengaruh besar terhadap proses sedimentasi. Besarnya debit sungai memiliki korelasi terhadappeningkatan besarnya nilai laju sedimentasi di Muara Pemali dan Muara Nippon. Hasil penelitian tersebut dapatdijadikan bahan rekomendasi upaya mitigasi bencana erosi di kecamatan Brebes

Kata Kunci: Sedimentasi, Pesisir Brebes, Hidrodinamika arus, Isotop Unsupported 210Pb

ABSTRACT

Several efforts to mitigate the erosion event which occurred in Brebes sub district have been done by mangrovecultivation, hybrid engineering, and breakwater as well. Nevertheless, all those efforts did not work right away to solvethe erosion problem and deteriorate its impact. This study has aim to determine the absolute sediment dating, which

represents the study area. We decided the absolute sediment dating based on natural isotop activity 210Pb contained onsediment. Sedimentation rate calculation result was correlated with the river discharge and hydro-oceanography

conditions in the sediment area systems. Based on unsupported 210Pb profile, at the station IST-01 (Pemali estuary)and IST-2 (Nipon estuary), the averages of sedimentation rate are 0.22 cm/year and 0.211 cm/year respectively. The

discharge of Pemali River has ranged 14.4-48.1 m3/s. The current speed at the point IST-01 has ranged 0.001-0.1 m/sand at the station IST-02 has ranged 0.001-0.08 m/s. The hydro-oceanography condition which is volatile has a bigimpact on the process of sedimentation. The enhancing of river discharge has a correlation with the sedimentation rateenhancement in Pemali and Nippon estuary. The result of this study could be a basis of erosion mitigation effort inBrebes sub district.

Keywords: Sedimentation, Brebes, Hydrodunamics of surface current, Isotop Unsupported 210Pb

JURNAL GEOLOGI KELAUTANVolume 15, No. 1, Juni 2017

12

PENDAHULUAN

Wilayah pantai Kabupaten Brebes memilikipotensi sumberdaya cukup tinggi dengan panjanggaris pantai 53 km (Bappeda Kabupaten Brebes,2013), memiliki luas kawasan mangrove 223,07 ha,terluas di wilayah pantai Jawa Tengah bagian baratdengan kerapatan vegetasi mangrove kategorisapling (anakan) 18,400 ind/ha tertinggi di PropinsiJawa Tengah (Dinas Kelautan dan PerikananProvinsi Jawa Tengah, 2012).

Kegiatan anthropogenic berupa pembukaankawasan mangrove untuk pertambakan udangintensif yang terus meningkat pada kurun waktutahun 1982 – 2000 telah menyebabkanpengurangan luas kawasan mangrove secarasiginifikan dari tahun ke tahun dengan lajupengurangan 107 ha/tahun (Fiazia, 2006).Kerusakan mangrove memicu timbulnya abrasidan sebaliknya abrasi menurunkan kuantitas dankualitas sumber daya mangrove (Onrizal, 2010;Marfia, 2011).

Beberapa upaya untuk mengatasi kerusakanmangrove di Kabupaten Brebes telah dilakukanbaik oleh Pemerintah Kabupaten Brebes maupunoleh masyarakat pemerhati mangrove (Suyono,2015). Upaya yang sudah dilakukan tersebut masihbelum memberikan hasil yang optimal sehinggakerusakan mangrove di wilayah pantai KabupatenBrebes masih terus terjadi (Mackay, 2012).

Bencana erosi sangat berkaitan erat denganproses akresi yaitu sedimentasi pantai yang terjadibila jumlah sedimen yang diendapkan lebih besardaripada kemampuan laut untuk mengangkutsedimen tersebut sehingga daratan pantai akanbertambah (Diposaptono dan Budiman, 2007).

Upaya pengurangan area erosi secara alamiahdibutuhkan laju sedimentasi yang cukup besarpada daerah muara – muara sungai yang diperolehdari aliran sungai yang membawa sedimen darihulu dan selanjutnya akan terdeposit di bagianpesisir pantai yang mengalami erosi.

Erosi diperparah bila sedimen sungai yangmenjadi penyeimbang tidak cukup menggantikansedimen yang tererosi (Helfinalis dkk., 2010). Hal– hal tersebut menjadi latar belakang perludilakukannya penelitian yang bertujuan untukmengetahui tingkat rata-rata kecepatansedimentasi yang terjadi di kawasan pantaiKecamatan Brebes sehingga dapat diketahuikarakteristik pengendapan sedimen.

Secara alami 210Pb memiliki dua jenis, asal210Pb pertama adalah yang terbentuk secara alamidi atmosfer karena hasil peluruhan 222Rn, biasanya

disebut “unsupported 210Pb”, sementara lainnyadisebut “supported 210Pb” yang secara alamidibentuk secara menerus oleh 222Rn yang berasaldari unsur alam 226Rn yang terkandung di dalamsedimen (Cazotti et al., 2002). Penentuan umursedimen dengan teknik radioisotope alam 210Pbtelah digunakan secara luas baik di danau maupundi perairan laut, tanah jatuhan dan penentuan lajusedimentasi di laut (Silva et al., 2013).

Pengukuran aktivitas spesifik 210Pb padalapisan inti sedimen dapat menentukan umursedimen hingga sekitar 150 tahun ke masa lampau.Penentuan umur sedimen dengan 210Pb sangatsesuai digunakan sebagai media untuk mengkajiperubahan dan kejadian dalam periode dimanaaktivitas manusia mulai memberi dampak padalingkungan dengan adanya perubahan yangsignifikan pada lingkungan sekitar (Susiati dkk.,2007). Lokasi penelitian difokuskan pada pesisirKecamatan Brebes (Gambar 1). Tujuan daripenelitian adalah mengestimasi rata-ratakecepatan sedimen dalam kurun waktu tertentumenggunakan metode isotop unsupported 210Pbdan mengetahui faktor-faktor alamiah yangmemberikan pengaruh terhadap mekanisme dankecepatan sedimentasi di pesisir KecamatanBrebes.

METODE PENELITIAN

Penelitian dilakukan di daerah pesisirKecamatan Brebes yang terbagi atas dua bagianlokasi pengambilan sampel sedimen yaitu bagianbarat dan timur pesisir pada dua muara yangberbeda yaitu pada bagian barat yang berdekatandengan muara Sungai Nipon (IST-002) sedangkanpada bagian timur berdekatan dengan SungaiPemali (IST-001) (Gambar 1).

Pengambilan sampel dilakukan di bulan Mei2016 pada dua lokasi yang dianggap mewakilidaerah penelitian yaitu di daerah pesisir SungaiNipon dan Pemali. Sampel inti sedimen diambilmenggunakan pipa PVC diameter 2 inch kemudianditekan secara perlahan pada sedimen berbutirhalus hingga rata-rata kedalaman 35 cm. Sampelsedimen core dibekukan dengan es batu untukmenghindari adanya pencampuran antar lapisansedimen serta untuk memudahkan pada saatpreparasi/pemotongan bagian sampel inti sedimendengan interval ketebalan 2cm.

Perlakuan sampel selanjutnya dilaksanakan dilaboratorium Kelautan Bidang Industri danLingkungan, Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi


13

BATAN. Perhitungan kandungan 210Pb totaldilakukan di laboraturium tersebut untukmengetahui mengetahui aktivitas 210Pb totaldalam setiap sampel sedimen. Aktivitas 210Pb totalditentukan dari hasil pengukuran salah satu anakluruhnya yaitu 210Po dengan asumsi terdapatkesetimbangan antara keduanya. Destruksi sampelmengikuti prosedur (Sanchez et al., 1993) dengansedikit modifikasi (Arman dkk., 2013). Supported210Pb ditentukan dari nilai 210Pb lapisan bawahyang konstan sehingga unsupported 210Pb adalahselisih dari 210Pb total dan supported 210Pb (Cossaet al., 2014).

Ukuran butir sedimen diketahuimenggunakan metode granulometri (Hubbard danPocock, 1972; Hsieh, 1995). Klasifikasi ukuranbutir dilakukan berdasarkan klasifikasi Wentworth(1922). Penentuan jenis tekstur sedimen dilakukanberdasarkan klasifikasi Diagram Segitiga Shepardtahun 1954 (Dyer, 1986). Parameter statistik yangdigunakan dalam analisis sedimen berupa sortasi,skewness dan kurtosis menggunakan klasifikasi(Folk dan William, 1957).

Besaran umur yang diketahui hasil dari dating210Pb kemudian dikonversikan menjadi laju

sedimentasi. Hasil tersebut kemudiandibandingkan antara data hasil granulometri, datakecepatan laju dan debit sungai hasil pengamatandan pengukuran di stasiun pengaturan sungaiinduk Pemali milik Pengelolaan Sumber Daya Air(PSDA) Tegal. Berdasarkan hasil interpretasi dankorelasi dari data – data tersebut kemudian dapatdilakukan interpretasi mekanisme sistem lajusedimentasi yang terjadi di dua lokasi sampel intisedimen tersebut.

Kondisi hidro-oseanografi dilakukan denganpengukuran data arus dan pasang surut dilakukanpada tanggal 21 Juli - 4 Agustus 2016,menggunakan ADCP (Acoustic Doppler CurrentProfiler-Nortek), set-up ADCP ditampilkan padaTabel 1. Data hasil perekaman ADCP tersebutdigunakan untuk validasi hasil. Pemodelan aruspasang surut dilakukan menggunakan modul flowmodel fm dan disimulasikan untuk 2 periodemusim yang berbeda (Musim Barat dan MusimTimur), sehingga terlihat pengaruh pasang surutterhadap pembentukan dan pola arus di sepanjangperairan Brebes dan memperlihatkan pola transporoleh faktor hidro-oseanografi pada kedua titikobservasi (Gambar 1). Set-up pemodelanhidrodinamika ditampilkan pada Tabel 2.

Gambar 1. Peta lokasi pengambilan sampel sedimen core untuk analisis isotop


14

HASIL DAN PEMBAHASAN

Identifikasi mekanisme laju sedimentasidaerah penelitian dapat diketahui berdasarkanbeberapa parameter yang berkaitan terhadapproses sedimentasi. Beberapa parameter untukmengetahui mekanime sedimentasi diantaranya,umur sedimen, sedimentasi, persentase porositas,jenis tekstur sedimen serta faktor alam lainnyaseperti perubahan kecepatan arus dan debitsungai.

Karakteristik sedimen daerah penelitianKlasifikasi jenis tekstur sedimen pada tiap

lapisan inti contoh sedimen berdasarkan analisisukuran butir menunjukkan tekstur sedimen yangberbeda-beda seperti terlihat pada Tabel 3. Jenis

tekstur sedimen yang ada pada sampel IST-001 dimuara Sungai Pemali berdasarkan klasifikasitekstur sedimen (Dyer, 1986), didominasi olehtekstur sedimen Lanau - Pasir Lanauan. Jenistekstur sedimen pada sampel IST-002 di muaraSungai Nipon didominasi Pasir Lanauan – LanauPasiran.

Perbedaan ukuran butir sedimen berhubungandengan asal sumber sedimen. Semakin mendekatipantai dan muara sungai ukuran butir sedimensemakin halus, sedangkan ukuran butir yangberhadapan dengan laut lepas lebih kasar (Nugrohodan Basit, 2014). Hal ini menunjukkan bahwasumber sedimen berasal dari laut yang kemudianmengalami proses transportasi hingga akhirnyaterendapkan menjadi sedimen di masing-masinglokasi. Karakteristik endapan sedimen yang

berada disekitar muara sungaicenderung berukuran lanau sertacampuran mineral lempung dan sisatumbuhan, hal ini mencirikan bahwaadanya pengaruh dari darat sangatmendominasi. Lokasi sedimenkelompok pasir berada pada bagianlepas pantai dan tidak berdekatandengan muara sungai dicirikan denganadanya komposisi pecahan cangkangbiota laut, kondisi tersebutmembuktikan bahwa pada zonatersebut pengendapan dan pengaruhlaut sangat berperan

Proses pengendapan, arus danpasang surut di suatu perairan dapatberperan untuk menyeleksi ukuranjenis sedimen sehingga mengakibatkanadanya variasi ukuran jenis. Ketikaadanya arus yang kuat, sedimen yangmemiliki fraksi kasar tidak mudahterbawa arus, namun sedimen halus

akan terbawa mengendap di daerah perairan yanglebih tenang (Nugroho dan Basit, 2014).Berdasarkan hasil klasifikasi tersebut bahwa fraksihalus jenis lanau terendapkan pada bagian dekatdengan muara IST-001, dapat diinterpretasikanbahwa arus sungai melemah pada bagian muaradan arus laut pada kondisi tertentu juga melemah.Parameter analisis granulometri (ukuran butirsedimen) berupa rata-rata, sortasi, kurtosisi danskewness merupakan salah satu metode yangdigunakan untuk identifikasi proses transportasidan deposisi sedimen. Untuk memperolehklasifikasi parameter granulometri tersebut makadilakukan perhitungan stastistik dengan hasil yangtercantum pada Tabel 4.

Deployment Brebes Start at 21/07/2016 11:00:00Profile interval (s) 600 Number of cells 15 Cell size (m) 1.00 Blanking distance (m) 0.50 Measurement load (%) 50 Average interval (s) 300 Power level High Compass upd. Rate (s) 600 Speed of sound (m/s) Measured Salinity (ppt) 35 Assumed duration (days) 30 Battery utilization (%) 212.0 Vertical vel. Prec (cm/s) 0.7 Horizon. Vel. Prec (cm/s) 2.0

Tabel 1. Set-up alat ADCP

Parameter Diterapkan dalam simulasi Waktu simulasi Number of time step = 2000

Time step interval = 900 Simulation date (Musim Timur) = 1/7/2016 12.30 AM-15/7/2016 08.30 PM Simulation date (Musim Barat) = 1/12/2016 12.30 AM-15/12/2016 08.30 PM Simulation date (point series) = 1/5/2016 12.30 AM-15/5/2016 08.30 PM

Mesh boundary Batimetri =Digitasi peta batimetri DISHIDROS Flood and dry Drying depth = 0.005 m

Flooding depth = 0.05 m Wetting depth = 0.1 m

Boundary condition

Type = Specified level Format = Varying in time, constant along boundary Time Series = Peramalan pasang surut dengan koordinat:

1.� Longitude: 109.05297, Latitude: -6.7806 2.� Longitude: 109.05010, Latitude: -6.7665 3.� Longitude: 109.03086, Latitude: -6.7651 4.� Longitude: 109.01559, Latitude: -6.7773 5.� Longitude: 109.01882, Latitude: -6.7888

Tabel 2. Set-up pemodelan hidrodinamika


15

Lokasi Kedalaman (cm)

Tekstur Sedimen Lokasi Kedalaman

(cm) Tekstur Sedimen

IST-01

0-2 Lanau Lempungan

IST-02

0-2 Lanau

2-4 Lanau Pasiran 2-4 Lanau Lempungan

4-6 Pasir Lanauan 4-6 Lanau 6-8 Lanau Pasiran 6-8 Lanau Pasiran 8-10 Lanau 8-10 Lanau Pasiran 10-15 Lanau 10-15 Lanau 15-20 Lanau 15-20 Lanau Pasiran 20-25 Lanau 20-25 Pasir Lanauan 25-30 Lanau 25-30 Pasir Lanauan 30-35 Pasir Lanauan 30-35 Pasir Lanauan

Kode

Stasiun Sortasi Klasifikasi Skweness Klasifikasi Kurtosis Klasifikasi

IST-01(1) 2,13 terpilah sangat buruk -0,1 Menceng simetris 2,14 sangat runcing

IST-01(2) 1,92 terpilah buruk 0,36 Menceng sangat halus 1,89 sangat runcing IST-01(3) 1,79 terpilah buruk 0,7 Menceng sangat halus 2,1 sangat runcing IST-01(4) 1,87 terpilah buruk 0,3 Menceng sangat halus 1,87 sangat runcing IST-01(5) 1,71 terpilah buruk -0,01 Menceng simetris 2,6 sangat runcing IST-01(6) 1,6 terpilah buruk 0,03 Menceng simetris 2,04 sangat runcing IST-01(7) 1,36 terpilah buruk -0,01 Menceng simetris 2,05 sangat runcing IST-01(8) 1,36 terpilah buruk -0,05 Menceng simetris 3,15 sangat runcing sekali IST-01(9) 1,95 terpilah buruk -0,07 Menceng simetris 2,79 sangat runcing IST-01(10) 1,55 terpilah buruk 0,7 Menceng sangat halus 4,17 sangat runcing sekali IST-02(1) 1,55 terpilah buruk 0,12 Menceng halus 2,23 sangat runcing IST-02(2) 1,55 terpilah buruk 0,12 Menceng halus 2,46 sangat runcing IST-02(3) 1,29 terpilah buruk 0,46 Menceng sangat halus 2,56 sangat runcing IST-02(4) 1,97 terpilah buruk -0,01 Menceng simetris 2,02 sangat runcing IST-02(5) 1,97 terpilah buruk -0,01 Menceng simetris 2,02 sangat runcing IST-02(6) 1,17 terpilah buruk 0,1 Menceng halus 5,2 sangat runcing sekali IST-02(7) 1,95 terpilah buruk 0,06 Menceng simetris 2,71 sangat runcing IST-02(8) 1,83 terpilah buruk 0,23 Menceng halus 1,9 sangat runcing IST-02(9) 1,65 terpilah buruk 0,68 Menceng sangat halus 2,75 sangat runcing IST-02(10) 1,52 terpilah buruk 0,76 Menceng sangat halus 3,7 sangat runcing sekali

Tabel 3. Jenis sedimen di perairan pesisir Kecamatan Brebes Berdasarkan klasifikasi DiagramSegitiga Shepard tahun 1954

Tabel 4. Hasil statistik perhitungan parameter sedimen


16

Nilai sortasi sedimen di lokasi penelitiantermasuk dalam pemilahan buruk hingga sedang,Ingmanson dan Wallace (1989) menjelaskan bahwasedimen dengan granulometri terpilah burukdiakibatkan oleh ukuran partikel yangterakumulasi secara acak. Kondisi pemilahanbutiran sedimen buruk dipengaruhi oleh kekuatanarus dan gelombang sangat tidak stabil, artinyakekuatannya tidak sama setiap saat sehinggabutiran sedimen yang diendapkan berbeda sangatmencolok (Rifardi, 2012). Selain kondisi tersebutproses pertemuan antara arus sungai dengan aruslaut menyebabkan terjadinya gradasi energi aruspengendapan sehingga menyebabkan kondisienergi arus yang fluktuatif dan ukuran butirsedimen tidak terpilah dengan baik.

Statistik nilai kemencengan ukuran butirsedimen juga merupakan indikator jauh ataudekatnya sedimen tersebut teretransportasi darisumbernya. Nilai kemencengan (skewness) apabilasemakin negatif menunjukkan adanya kelebihanpartikel ukuran besar, sedangkan semakin positifmenunjukkan adanya kelebihan partikel ukurankecil (Bayhaqi dan Dungga, 2015).

Hubungan laju sedimentasi dengan debit sungai

Profil total 210Pb dan supported 210Pb padasampel inti sedimen ditampilkan pada Gambar 2.

Besarnya supported 210Pb pada lokasi IST-001 danIST-002 adalah 7,12 Bq/kg dan 6,24 Bq/kg. Hasilpengukuran unsupported 210Pb pada tiap contolapisan inti sedimen dari dua titik lokasipengambilan sampel dapat dilihat pada Gambar 3.

Profil unsupported 210Pb menunjukkan nilaiyang fluktuatif antara IST-001 dan IST-002. Padaumumnya nilai unsupported 210Pb pada setiaplapisan kedalaman inti sedimen cenderung makinkecil konsentrasinya dari lapisan atas ke bawahhingga kedalaman 35 cm. Berdasarkan polakandungan unsupported 210Pb tersebut makapenentuan umur dan laju sedimentasi dilakukandengan menggunakan model CRS (Constant Rateof Supply) (Lubis dkk., 2007).

Umur sedimen bervariasi untuk seluruh intisedimen seperti terlihat pada Tabel 5. Lapisanpaling bawah yaitu pada kedalaman (25-30) cm darisampel IST-001 berumur hingga 95 tahun,sedangkan pada sampel IST-002 pada kedalaman(25-30) cm berumur 91 tahun. Hal yang sama jugaterlihat adanya perbedaan laju sedimentasi yangbervariasi pada tiap lapisan inti sedimen. Lajusedimentasi rata-rata pada sampel inti sedimenIST-001 yang berada dekat dengan muara SungaiPemali sebesar 0,211 cm/tahun, sedangkan padasampel IST-002 di muara Sungai Nipon sebesar0,224 cm/tahun. Nilai rata-rata laju akumulasi

Gambar 2. Profil nilai 210Pb total dan supported 210Pb

terhadap kedalaman sampel inti sedimenIST-001 dan IST-002, di perairan pesisirKecamatan Brebes

Gambar 3. Profil nilai unsupported 210Pb IST-001 danIST-002


17

sedimen lebih besar pada dekat dengan muaraSungai Nipon, dibandingkan dengan yang dekatmuara Sungai Pemali.

Berdasarkan data nilai laju akumulasi sedimenpada tiap lapisan inti sedimen terlihat adanya nilaiterbesar pada tiap sampel, IST-001 terukur 0,375cm/tahun dikedalaman (0-2) cm diikuti dengankedalaman 2-6 cm dengan nilai 0,351 cm/tahunpada tahun 2014. Pada IST-002 nilai laju akumulasisedimen terbesar 0,599 cm/tahun pada kedalaman2-4cm dengan tahun pengendapan 2013. Beberapafaktor dapat menjadi penyebab terjadinya anomalibesarnya laju akumulasi sedimen salah satunyaadanya besarnya debit sungai yang dapatmemberikan dampak meningkatnya partikelsedimen yang terbawa dari hulu dan terendapkandi hilir atau muara sungai. Berdasarkan data debitsungai rata-rata tahunan yang diperoleh daristasiun pengamatan milik Pengelola Sumber Daya

Air wilayah Sungai Pemali Comal dari tahun 1990 –2015 pada Tabel 6 memperlihatkan nilai debitsungai yang fluktuatif.

Kondisi Hidro-OseanografiValidasi hasil model dilakukan untuk

mengetahui besar nilai error dalam pemodelan,nilai RMSE didapatkan sebesar 11,09 % untuk dataarus dan nilai RMSE sebesar 12,53 % untuk dataelevasi muka laut. Menurut Chorma?ski et al.(2009) nilai MRSE < 40 % menandakan bahwamodel menghasilkan simulasi hidrodinamika yangbaik berdasarkan syarat batas model yang telahdibuat.

Kecepatan arus pada Musim Barat berkisarantara 0-0,78 m/s, kecepatan arus tetinggi beradapada wilayah lepas pantai bagian utara daratanBrebes yang merupakan arus yang bergerak darilaut jawa, pada musim ini angin bergerak dariBenua Asia dan mempengaruhi arah arus dominan

(Handoyo dan Suryoputro, 2015).Terlihat pada Gambar 4 bahwa

arus datang dari arah Barat Lautdengan kecepatan mencapai 0,78 m/s, namun diwilayah sekitar muaraPemali berkisar antara 0,05-0,15 m/s, dan di Muara Nipon berkisarantara 0,05-0,13 m/s, rendahnyakecepatan arus di wilayah keduamuara tersebut sangat mendukungbagi terendapkannya sedimen yangawalnya berasal dari input SungaiPemali dan Sungai Nipon.

Arah arus pada Musim Baratcenderung bergerak kearah Timur,sehingga diduga sebaran sedimendari Sungai Nipon mendominasi diwilayah Desa Sawojajar dan

Lokasi

IST-01

Kedalaman (cm)

0-2 2-4 4-6 6-8

8-10 10-15 15-20 20-25 25-30

Tahun pengendap

2014 2009 2004 1996 1991 1984 1968 1963 1921

pan

Laakumsedim

(cm/ta0,30,20,30,20,20,10,00,10,0

aju

mulasi men ahun)

Loka

375

IST-

255 351 217 229

57 091

79 040

asi Kedalam(cm)

-02

0-22-44-66-88-1010-1515-2020-2525-30

man )

Tahupengend

201201201200

1995 1980 1965 1950 192

un dapan

Laakumsedi

(cm/t14 0,313 0,511 0,304 0,92 0,086 0,69 0,054 0,25 0,0

aju mulasi imen tahun) 357 599 377 175 095 190 066 104 054

Tabel 5. Laju sedimentasi di perairan pesisir Kec. Brebes berdasarkan analisis radionuklida alam 210Pb

Tahun

1990199119921993199419951996199719981999200020012002

(Sumber:

n Rata-raSungai

(m34

373514594336474494734

Data Hasil Peng

ata Debit Tahunan

m3/s) 38 46 7,7 5,7 4,49,7 3,3 6,7 7,2 1,4 9,1 7,5 4,7

gamatan Stasiun PS

Tahun

2003 2004 2005 2006 20072008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

SDA Tegal, 1990 –

Rata-rataSungai Ta

(m3/35,39,37,42,39,

34,54179

46,641,65,39,48,

– 2002)

a Debit ahunan /s) 8 5 4 2 1

52 1 9 65 4 1 9 1

Tabel 6. Rata-rata tahunan debit Sungai Comal Pemali Tahun 1990-2015


18

Kaliwlingi, sedangkan sebaran sedimen dariSungai Pemali diduga akan terendapkan di wilayahtimur muara sungai tersebut.

Simulasi model dilakukan hanya pada kondisipasang purnama dimana kecepatan transportmeningkat, karena diwilayah perairan Brebesdidominasi oleh arus pasang surut, pada saatpasang tertinggi kecepatan arus menjadi maksimaldan transport sedimen yang terjadi juga semakintinggi (Wisha dkk., 2016).

Berbeda dengan pola arus pada Musim Timur,kecepatan arus berkisar antara 0-0,42 m/s, denganarah dominan arus bergerak kearah Selatan danTimur, arus yang berasal dari Barat dan Utaramengalami deformasi sehingga terjadi pertemuandua arus di wilayah pulau pasir (beting) dengankecepatan berkisar antara 0-0,02 m/s.

Pada Musim Timur, angin bergerak dariBenua Australia dan terlihat pada Gambar 5 bahwamasih ada dominasi arus yang bergerak ke Timur,sehingga terjadi pertemuan antara 2 sumber arusyang berasal dari Barat dan dari Timur, kejadiantersebut erat kaitannya dengan mekanismedownwelling dimana partikel-partikel sedimen dan

senyawa lainnya yang melayang, terbawa oleh arusmenuju dasar perairan dan terendapkan (Gao danJia, 2002).

Mekanisme downwelling tersebut didukungdengan kecepatan arus pada kondisi tersebuttergolong lemah dengan kecepatan berkisar antara0,02-0,06 m/s. Kecepatan arus di sekitar MuaraNipon pada Musim Timur berkisar antara 0-0,22m/s, sedangkan pada Muara Pemali berkisar antara0-0,19 m/s, kecepatan tersebut lebih rendah biladibandingkan dengan kecepatan arus dikeduamuara pada Musim Barat, hal ini sangatmendukung terjadinya pengendapan sedimen disekitar muara karena mekanisme turbulensi danpengadukan oleh arus tidak terjadi secarasignifikan (Wisha dan Heriati, 2016).

Berdasarkan hasil dating 210Pb (Tabel 6)terlihat bahwa pada stasiun IST 01 dan IST 02memiliki laju sedimentasi yang selalu berubah-ubah setiap tahunnya, hal tersebut salah satunyadisebabkan oleh kondisi oseanografi yang jugafluktuatif bergantung pada kondisi musim dan arahangin di kedua lokasi pengambilan sampel.

Gambar 4. Pola arus pada Musim Barat di perairan Brebes


19

Pada beberapa tahun terakhir laju sedimentasipada kedua stasiun meningkat (Tabel 5), haltersebut dikarenakan terjadinya deformasi polaarus akibat adanya perubahan morfologi dasarperairan, seperti timbulnya daratan yang hanyamuncul pada kondisi surut (beting),mengindikasikan bahwa terjadi akumulasi sedimendan sedimentasi diwilayah tersebut.

Menurut Frihy et al. (1991) bahwa adanyakesetimbangan pantai menyebabkan volumesedimen yang tertransport akan sebanding denganvolume sedimen yang terendapkan di wilayah lain

dalam satu perairan. Perbandingan kecepatan arus pada stasiun

pengambilan sampel ditunjukkan pada Gambar 6,terlihat bahwa kecepatan arus di stasiun IST 01lebih tinggi selama 15 hari sebelum pengambilansampel sedimen, berkisar antara 0,001-0,1 m/s,sedangkan pada stasiun IST 02 kecepatan arusberkisar antara 0,001-0,08 m/s.

Stasiun IST 02 memiliki kecepatan arus yanglebih rendah sehingga mekanisme turbulensi danpengadukan oleh arus juga rendah dan dapatmenyebabkan sedimen yang melayang lebih

Gambar 5. Pola arus pada Musim Timur di perairan Brebes

Gambar 6. Perbandingan kecepatan arus pada stasiun pengambilan sampel


20

mudah mengendap (Voulgaris dan Meyers, 2004),terbukti bahwa terdapat pulau pasir yangterbentuk dari tingginya sedimentasi diwilayahTimur Muara Nipon (Beting).

Untuk kondisi pasang surut pada keduastasiun pengambilan sampel tidak jauh berbeda,hanya dibeberapa waktu elevasi muka air distasiun IST 01 lebih tinggi namun tidak signifikanberbeda (Gambar 7), perbedaan jarak antara keduastasiun pengambilan sampel sebesar 12,5 km,sehingga jelas bahwa kondisi pasang surut dikedua stasiun tidak jauh berbeda karena pasangsurut sejatinya merupakan gelombang panjang(Azis, 2006).

KESIMPULAN

Laju sedimentasi daerah kecamatan Brebeshasil analisis isotop 210Pb rata-rata lajusedimentasi di muara Pemali sebesar 0,224 cm/tahun, sedangkan pada muara Nipon sebesar0,211cm/tahun. Tekstur sedimen didominasi olehlanau hingga pasir lanauan, parameter statistiksedimen mengindikasikan kondisi pergerakan airsebagai media transport sedimen sangat fluktuatif.Kondisi hidro-oseanografi daerah penelitian danbesarnya debit sungai sangat berperan dalamproses transportasi sedimen dan pengendapan dipesisir kecamatan Brebes.

Pada Musim Barat kecepatan arus lebih besardaripada Musim Timur, pada pada Musim Timursedimen yang berasal dari muara-muara sungaicenderung terendapkan karena mekanismetransport yang lemah pada musim tersebut,sedangkan pada Musim Barat kecepatan arussangat maksimal dan cenderung terjadi prosesturbulensi dan mixing di perairan Brebes,keberadaan beting gisik menandakan bahwa lajusedimentasi di perairan Brebes meningkat disetiaptahunnya.

SARAN

Dengan laju sedimentasi yang tinggi diperairan Brebes, diharapkan adanya penelitianlebih lanjut mengenai sistem pengelolaan danpencodetan muara sungai untuk mengurangibencana abrasi di Kecamatan Brebes.

UCAPAN TERIMAKASIH

Penulis menyampaikan terima kasih kepadaLoka Penelitian Sumber Daya dan KerentananPesisir (LPSDKP) Balitbang KP atas DIPAAnggaran Penelitian tahun 2016 terkait penelitianyang dilakukan di Kecamatan Brebes. Serta kepadaDKP Kab. Brebes dan Kelompok MangrovePandansari yang telah membantu dalam prosespengambilan data dilapangan.

DAFTAR ACUAN

Arman, A., Zamani, N. P., dan Watanabe, T. 2013.Study to determination the age andextension rate of corals in related to climatechange by X-ray. Jurnal Ilmiah AplikasiIsotop dan Radiasi, 9(1), 1-10.

Azis, M. F. 2006. Gerak air di laut. Oseana, 31(4),9-21.

Bappeda Kabupaten Brebes. 2013. KabupatenBrebes dalam Angka. 320p.

Bayhaqi Ahmad dan Caesar M.A. Dungga. 2015.Distribusi butiran sedimen di pantai DaleganGresik Jawa Timur. Jurnal Depik. 4(3): 153-159p. Doi: 10.13170/depik.4.3.3054.

Cazotti, R.I., Silverio, P.R., Nascimento, M.R.L danMozeto, A.A. 2002. Mozeto, A.A. Datação deSedimentos do Reservatório de Barra Bonita,Rio Tietê, SP com Pb-210: DistribuiçãoHistórica de Metais Pesado. Brazil. Report,INAC, Rio de Janeiro.

Chormanski, J., Mirosław-Swiatek, D danMichałowski, R. 2009. A hydrodynamic

Gambar 7. Perbandingan elevasi muka air pada stasiun pengambilan sampel


21

model coupled with GIS for floodcharacteristics analysis in the Biebrzariparian wetland. Oceanological andHydrobiological Studies, 38(1), 65-73. Doi:10.2478/v10009-009-0004-x.

Cossa, D., Buscail, R., Puig, P., Chiffoleau, J. F.,Radakovitch, O., Jeanty, G and Heussner, S,2014. Origin and accumulation of traceelements in sediments of the northwesternMediterranean margin. Chemical Geology,380, 61-73. Doi: 10.1016/j.chemgeo.2014.04.015.

Dinas Kelautan dan Perikanan Propinsi JawaTengah. 2012. Penyusunan Rencana ZonasiWilayah Pesisir dan Pulau-Pulau Kecil(RZWP3K) Provinsi Jawa Tengah. 135p.

Diposaptono, S. dan Budiman. 2007. Hidup Akrabdengan Gempa dan Tsunami. Bogor. PTSarana Komunikasi Utama. 383 p.

Dyer, K. 1986. Coastal and estuarine sedimentdynamics. John Wiley dan Sons. Chichester.342p.

Fiazia, N.A. 2006. Struktur Komunitas Mangrovedan Implikasinya pada Kegiatan Rehabilitasidi Pesisis Brebes, Jawa Tengah. DepartemenManajemen Sumberdaya Perairan, FakultasPerikanan dan Ilmu Kelautan, InstitutPertanian Bogor. Bogor. 85p.

Folk, Robert L dan William C. Ward. 1957. Brazosriver bar: a study in the significance of grain-size parameters. Journal of Sediment andPetrology, 27:3-26p. Doi: 10.1306/74d70646-2b21-11d7-8648000102c1865d.

Frihy, O. E., S.M., Nasr, M.H, Ahmed, M. E., Raey.1991. Temporal Shoreline and BottomChanges of the Inner Continental Shelf off theNile Delta, Egypt. J. Coa. Res, 7(2):465-475.Doi: 10.1007/bf00824361.

Gao, S dan J. Jia. 2002. Modeling SuspendedSediment Disribution in Continental ShelfUpwelling Downwelling Settings. Geo. Mar.Let, 22(4):218-226. Doi: 10.1007/s00367-002-0116-8.

Handoyo, G dan A. A. D., Suryoputro. 2015.Kondisi Arus dan Gelombang pada BeragaiKondisi Morfologi Pantai di Perairan PantaiKendal Provinsi Jawa Tengah. JurnalKelautan Tropis. 18(1):33-37.

Helfinalis, Pramudji dan Hadikusumah. 2010.Studi Kelayakan Pembangunan Dermaga diLingkungan Perairan Pantai Ujung Gebang

Indramayu, Laporan Akhir Program InsentifPeneliti dan Perekayasa LIPI tahun 2010.Pusat Penelitian Oseanografi, Lembaga IlmuPengetahuan Indonesia. Jakarta. 44p.

Ingmanson D.E dan W.J. Wallace. 1989.Oceanography an Introduction. FouthEdition. Wadsworth Publishing Company.Belmont, California. 541p.

Lubis, A. A., Aliyanta, B., & Menry, Y. 2007.Estimation of Sediment Accumulation Ratein Jakarta Bay Using Natural RadionuclideUnsupported 210Pb. Indonesian Journal ofChemistry, 7(3), 309-313. Doi: 10.22146/ijc.442.

Mackay, P. 2012. The Brebes Mangrove Restoration& Reforestation for Climate ChangeAdaptation Project; Central Java Green BeltMangrove Corridor Program, Brebes Regency.Bappeda Kabupaten Brebes. 67p.

Marfia, M.A. 2011. The hazards of coastal erosionin Central Java, Indonesia: An overview.Geografi A Online TM. Malaysian Journal ofSociety and Space, 7(3), 1-9.

Nugroho, H, S dan Abdul Basit. 2014. SebaranSedimen Berdasarkan Analisis Ukuran Butirdi Teluk Weda, Maluku Utara. Jurnal Ilmudan Teknologi Kelautan Tropis, 6: 229-240.

Onrizal. 2010. Perubahan Tutupan HutanMangrove di Pantai Timur Sumatera UtaraPeriode 1977–2006. Jurnal BiologiIndonesia, 6(2), 163-172.

Rifardi. 2012. Geologi Sedimen Modern(Edisirevisi). Universitas Riau Press.

Sanchez-Ccabeza, J.A., Masque, P., Schell, W.R.,Palanques, A., Valiente, M., Palet, C., OBiol,R.P., and Cano, J.P.1993. Record ofanthropogenic environmental impact in thecontinental shelf north of Barcelona city.Proceeding of a symposium. IAE.

Silva, M. V. N., Sial, A. N., Barbosa, J. A., Ferreira,V. P., Neumann, V. H., & De Lacerda, L. D.2013. Carbon isotopes, rare-earth elementsand mercury geochemistry across the K–Ttransition of the Paraíba Basin, northeasternBrazil. Geological Society, London, SpecialPublications, 382(1), 85-104. Doi: 10.1144/SP382.2.

Susiati, H., Ali, A. L., Yarianto, SBS., Fepriadi, Fdan Sarmin, S. 2007. Aplikasi Teknik NuklirUntuk Studi Geokronologi Sedimen diPerairan Pantai Lokasi Tapak PLTN Ujung


22

Lemahabang, Semenanjung Muria.Proseding Seminar Nasional TeknologiPengolahan Limbah VI Pusat TeknologiLimbah Radioaktif-BATAN, Pusat PenelitianIlmu Pengetahuan dan Teknologi-Ristek.

Suyono. 2015. Strategi Penanganan KerusakanMangrove di Wilayah Pantai KabupatenBrebes Propinsi Jawa Tengah. ProgramDoktor Manajemen Sumber Daya PantaiProgram Pasca Sarjana UniversitasDiponegoro.

Voulgaris, G. dan S.T.Meyers. 2004. TemporalVariability of Hydrodynamics, SedimentConcentration and Sediment Settling Velocityin a Tidal Creek. Con. She. Res, 24(15):1659-1683. Doi: 10.1016/j.csr.2004.05.006.

Wentworth, C. K. 1922. A scale of grade and classterms for clastic sediments. The Journal ofGeology, 30(5), 377-392.

Wisha U. J., Husrin, S dan Prasetyo, G. S. 2016.Hydrodynamics of Bontang Seawaters: ItsEffects on the Distribution of Water QualityParameters. Ilmu Kelautan, 21(3): 123-134.Doi: 10.14710/ik.ijms.21.3.123-134.

Wisha, U. J dan Heriati, A. 2016. Analysis of TidalRange and Its Effect on Distribution of TotalSuspended Solid (TSS) in The Pare BayWaters. Jurnal Kelautan, 9(1): 23-31. Doi:10.21107/jk.v9i1.1066.

LAJU SEDIMENTASI DI PERAIRAN BREBES, JAWA TENGAH ...

Documents

Transcript of LAJU SEDIMENTASI DI PERAIRAN BREBES, JAWA TENGAH ...