KELOMPOK 9- EKOLOGI LAUT TROPIS

Eka Septiyawati           (230210100034)

Ridho Achtantio P        (230210100035)

Erin Yusrina                 (230210100040)

Ida Trisnawati              (230210100053)

Eky Nugroho                (230210100056)

1.    Jelaskan Daur Energi pada ekosistem Lamun!

Jawab:

Ekosistem merupakan suatu sistem ekologi dimana terdapat hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Ekosistem juga adalah penggabungan dari tiap unit biosistem yang melibatkan interaksi timbal balik antara organisme dan lingkungan fisik sehingga aliran energi menuju kepada suatu struktur biotik tertentu dan terjadi suatu siklus materi antara organisme dan anorganisme. Dan matahari sebagai sumber dari semua energi yang ada.

Ekosistem lamun merupakan ekosistem pantai. Lamun banyak ditemukan di daerah pantai denan substrat berpasir dan berlumpur. Lamun tahan terhadap angin dan arus. Padang lamun hanya dapat terbentuk pada perairan dangkal yang selalu tergenang oleh air laut. Lamun merupakan tumbuhan berbunga satu-satunya yang hidup di laut. Fungsi lamun adalah sebagai tempat berkembang biak, mencari makan, pembesaran ikan, selain itu juga sebagai perendam arus.

Piramida ekologi adalah gambaran susunan antar trofik dapat disusun berdasarkan kepadatan populasi, berat kering, maupun kemampuan menyimpan energi pada tiap trofik. Di dalam rantai makanan tersebut, tidak seluruh energi dapat dimanfaatkan, tetapi hanya sebagian yang mengalami perpindahan dari satu organisme ke organisme lainnya, karena dalam proses transformasi dari organisme satu ke organisme yang lain ada sebagian energi yang terlepas dan tidak dapat dimanfaatkan. Misalnya, tumbuhan hijau sebagai produsen menempati taraf trofi pertama yang hanya memanfaatkan sekitar 1% dari seluruh energi sinar matahari yang jatuh di permukaan bumi melalui fotosintesis yang diubah menjadi zat organik. Jika tumbuhan hijau dimakan organisme lain (konsumen primer), maka hanya 10% energi yang berasal dari tumbuhan hijau dimanfaatkan oleh organisme itu untuk pertumbuhannya dan sisanya terdegradasi dalam bentuk panas terbuang ke atmosfer. Selama keadaan produsen dan konsumen-konsumen tetap membentuk piramida, maka keseimbangan alam dalam ekosistem akan terpelihara.

Aliran energi merupakan rangkaian urutan pemindahan bentuk energi satu ke bentuk energi yang lain dimulai dari sinar matahari lalu ke produsen, ke konsumen primer (herbivora), ke konsumen tingkat tinggi (karnivora), sampai ke saproba, aliran energi juga dapat diartikan perpindahan energi dari satu tingkatan trofik ke tingkatan berikutnya. Pada proses perpindahan selalu terjadi pengurangan jumlah energi setiap melalui tingkat trofik makan-memakan. Energi dapat berubah menjadi bentuk lain, seperti energi kimia, energi mekanik, energi listrik, dan energi panas. Perubahan bentuk energi menjadi bentuk lain ini dinamakan transformasi energi.

Lamun yang merupakan tumbuhan menjadi produsen pada rantai makanan di ekosistem lamun. Lamun menggunakan sinar matahari, air, nutrien, dan CO₂ untuk melakukan fotosintesis yang akan menghasilkan cadangan makanan yang akan digunakan untuk pembentukan energi dan hasil sampingan O₂. Oksigen digunakan oleh semua komponen biotik di ekosistem lamun. Lamun dengan perannya sebagai produsen primer sangat penting pada ekosistem lamun. Karena jika tak ada produsen, akan menyebabkan adanya relung dan ekosistem akan terganggu. Saat produsen tak ada, konsumen I akan kehilangan sumber makanan, lalu konsumen I akan terus berkurang yang menyebabkan konsumen II pun kekurangan makanan, dan begitu seterusnya.

Bagian-bagian lamun yang diuraikan akan digunakan oleh organisme yang sangat penting bagi beberapa konsumen I. Konsumen I yaitu pemakan tumbuhan lamun dan pemakan fitoplankton contoh : penyu, dugong, gastropoda kecil yaitu trochidae, rissodae, dan centhiidae, serta beberapa krustacea seperti dekapoda, polichaeta , dan echinodermata. Untuk konsumen II yaitu ditempati oleh karnivora yang memangsa konsumen I sebagai makanannya, mereka bertindak sebagai predator yang mengkonsumsi moluska, crustacean, dan ikan-ikan kecil. Selanjutnya konsumen III yaitu memangsa konsumen I dan konsumen II, seperti ikan pemangsa besar dan beberapa burung pemakan ikan, misal : hiu, burung pelikan, dan lain-lain. Selain semua itu, dalam rantai makanan juga terdapat pengurai atai dekomposer seperti bakteri. Pengurai mengubah jasad lamun menjadi partikel kecil dan sejumlah gas yang dilepaskan kedalam air laut. Proses daur ulang oleh dekomposer ini sangat penting dalam menyediakan nutrien bagi biota  yang hidup di ekosistem lamun.

Aliran energi pada ekosistem lamun relatif tinggi dikarenakan  adanya proses sedimentasi, pencahayaan dan adanya pasang surut pada ekosistem lamun (Kiswara , 1999).

            Siklus energi pada ekosistem lamun dimulai dengan energi matahari yang ditangkap oleh lamun yang digunakan untuk fotosintesis yang kemudian berputara tiada henti pada semua komponen ekosistem lamun. Aliran energi di alam tunduk pada hukum-hukum termodinamika. Dengan proses fotosintesis energi cahaya matahari ditangkap oleh tumbuhan dan kemudian diubah menjadi energi kimia atau makanan yang disimpan di dalam tubuh tumbuhan. Proses aliran energi berlangsung dengan adanya proses rantai makanan. Tumbuhan dimakan oleh herbivora, dengan demikian energi makanan dari tumbuhan mengalir masuk ke tubuh herbivora  yang kemudian dimakan karnivora sehingga energi makanan dari herbivora masuk ke tubuh karnivora. Aliran energi dilihat dan dihitung dari produksi primer, aliran materi seperti O₂, CO₂, Fosfor, Nitrogen, biomassa, produksi dan konsumsi makrofauna dalam rantai makanan.

2.    Apa yang terjadi jika perubahan pada habitat berlangsung lambat?

Jawab:

Jika terjadi perubahan yang lambat dalam salah satu komponen ekosistem di laut, maka keterlambatan perubahan tersebut akan mempengaruhi komponen disekitarnya. Seperti halnya terjadi pertumbuhan yang lambat terhadap populasi plankton yang berada di laut, maka akan mempengaruhi produsen II yaitu ikan-ikan kecil yang mengonsumsi plankton akan berkurang, dan begitu seterusnya. Suatu perubahan yang tidak wajar akan berpengaruh buruk terhadap ekosistemnya, maka dari itu sangat perlu menjaga komponen-komponen laut. Adapun jika terjadi suatu perubahan yang lambat pada habitat menuju titik maksimum atau minimum. Dalam selang waktu sebelum habitat tersebut berada pada titik bawah maksimum/minimum mahluk hidup yang hidup di dalamnya akan berupaya untuk menyesuaikan diri. Apabila mahluk hidup tersebut tidak dapat menyesuaikan diri dengan perubahan pada habitat itu, maka mahluk hidup akan pergi atau mencari habitat lain yang sesuai dengan kebutuhannya. Hal ini dilakukan untuk bertahan hidup. 

3.    Apa yang terjadi jika  Mahluk hidup melewati batas maksimum dan minimum pada habitatnya?

Jawab:

Habitat suatu organisme itu pada umumnya mengandung faktor ekologi yang sesuai dengan persyaratan hidup organisme yang menghuninya. Persyaratan hidup setiap organisme merupakan kisaran faktor-faktor ekologi yang ada dalam habitat dan diperlukan oleh setiap organisme untuk mempertahankan hidupnya. Kisaran faktor-faktor ekologi bagi sefiap organisme memiliki lebar berbeda yang pada batas bawah disebut titik minimum, batas atas disebut titik maksimum, di antara titik minimum dan tifik maksimum disebut titik optimum. Ketiga titik tersebut dinamakan titik kardinal.

Setiap organisme mempunyai habitat yang sesuai dengan kebutuhannya. Apabila ada gangguan yang menimpa pada habitat akan menyebabkan terjadi perubahan pada komponen habitat, sehingga ada kemungkinan habitat menjadi tidak cocok bagi organisme yang menghuninya Jadi, apabila kondisi habitat berubah hingga di titik minimum dan maksimum (di luar kisaran faktor-faktor ekologi) yang diperlukan oleh setiap organisme di dalamnya, maka organisme itu dapat mati atau pindah (migrasi) ke tempat lain. Jika perubahan yang terjadi dalam habitat berjalan lambat, misalnya berjalan selama beberapa generasi, maka organisme yang menghuninya pada umumnya bisa menyesuaikan diri dengan kondisi yang baru meskipun luas batas-batas semula. Melalui proses adaptasi (penyesuaian diri) tersebut lama-lama terbentuklah ras-ras baru yang mempunyai sifat berbeda dengan sebelumnya.

4.    Apa yang terjadi jika mahluk hidup memiliki relung yang sama?

Jawab:

Beberapa spesies dapat hidup berdampingan di dalam sebuah komunitas sepanjang mereka mempunyai kebutuhan yang berbeda dalam suatu relung ekologi, meskipun relung mereka saling tumpang tindih. Kehidupan demikian dapat terpenuhi selama kebutuhan hidup terhadap sumber yang sama tersedia dalam jumlah yang berlebihan. Akan tetapi jika sumber kebutuhan terbatas, maka hubungan antar spesies akan berubah menjadi suatu bentuk persaingan atau kompetisi. Kompetisi adalah interaksi antara dua makhluk hidup yang mengakibatkan kedua makhluk hidup tersebut mengalami kerugian. Adapun kebutuhan hidup yang sering diperebutkan antara lain, adalah makanan, tempat berlindung, tempat bersarang, sumber air, dan pasangan. Semakin besar tumpang tindih relung ekologi, semakin sering terjadi kompetisi. Bentuk kompetisi yang terjadi berupa kompetisi antar anggota satu spesies, contohnya jenis predator di Laut yang memakan ikan yang sama.

Kompetisi interpesifik merupakan kompetisi antar anggota yang berbeda spesies. Kompetisi ini terjadi jika dua atau lebih populasi pada suatu wilayah memiliki kebutuhan hidup yang sama, sedangkan ketersediaan kebutuhan tersebut terbatas. Sebagai contoh adalah dugong (sapi laut) yang bersaing dengan kura-kura karena sama-sama memakan seagrass.  Di alam, persaingan antar individu dalam spesies penting artinya untuk mengatur populasi spesies tersebut sehingga terjadi suatu keseimbangan.

5.    Jelaskan Arti adaptasi morfologi, fisiologi, dan kultural!

Jawab :

·      Adaptasi Morfologi adalah penyesuaian makhluk hidup melalui perubahan bentuk organ tubuh yang berlangsung sangat lama untuk kelangsungan hidupnya. Adaptasi ini sangat mudah dikenali dan mudah diamati karena tampak dari luar.

Contoh: Itik memiliki selaput di antara jari-jarinya. Selaput ini berfungsi untuk berenang di kolam. Ini merupakan contoh dari adaptasi morfologi. Adaptasi morfologi yang terjadi pada bentuk baruh burung yang disesuaikan untuk  makanannya dan adaptasi pada bentuk tubuh ikan tuna.

·      Adaptasi fisiologi dalah proses penyesuaian diri makhluk hidup terhadap lingkungan sekitarnya yang memperlihatkan perubahan sistem metabolisme dalam tubuhnya dan melalui fungsi kerja organ-organ tubuh supaya bisa bertahan hidup. Adaptasi ini berlangsung di dalam tubuh sehingga sulit untuk diamati.

Contoh: Ikan air laut yang menghasilkan urine yang lebih pekat dibandingkan dengan ikan sungai. Hal ini dikarenakan kadar garam air laut lebih tinggi dari pada kadar garam air tawar. Tingginya kadar garam menyebabkan ikan kekurangan air sehingga ikan harus banyak minum. Akibatnya, kadar garam dalam darahnya menjadi tinggi sehingga untuk mengurangi kepekatan cairan dalam tubuhnya, ikan mengeluarkan urine yang pekat.

·      Adaptasi Kultural adalah adaptasi melalui daya tahan hidup populasi dimana masing-masing komuniti mempunyai daya tahan yang berbeda berdasarkan perasaan akan resiko, respon kesadaran, dan kesempatan. Adaptasi ini juga biasa disebut dengan adaptasi tingkah laku yaitu penyesuaian diri terhadap lingkungan dengan mengubah tingkah laku supaya dapat mempertahankan kelangsungan hidupnya. Sifat-sifat budaya mempunyai koefisiensi seleksi, variasi, perbedaan kematian-kelahiran, dan sifat budaya yang bekerja dalam sistem biologi.

Contoh :  Produksi tinta pada Cumi-cumi untuk penyelamatan diri, dan Bunglon melakukan mimikri, yaitu perubahan warna kulit sesuai dengan warna lingkungan. Ikan paus yang berenang kepermukaan untuk mendapatkan oksigen karena ikan paus yang bernafas dengan paru-paru.

DAUR ENERGI MELALUI RANTAI MAKANAN

DAUR ENERGI MELALUI RANTAI MAKANAN

• Daur Energi pada ekosistem Lamun!

Ekosistem merupakan suatu sistem ekologi dimana terdapat hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Ekosistem juga adalah penggabungan dari tiap unit biosistem yang melibatkan interaksi timbal balik antara organisme dan lingkungan fisik sehingga aliran energi menuju kepada suatu struktur biotik tertentu dan terjadi suatu siklus materi antara organisme dan anorganisme. Dan matahari sebagai sumber dari semua energi yang ada.

Ekosistem lamun merupakan ekosistem pantai. Lamun banyak ditemukan di daerah pantai denan substrat berpasir dan berlumpur. Lamun tahan terhadap angin dan arus. Padang lamun hanya dapat terbentuk pada perairan dangkal yang selalu tergenang oleh air laut. Lamun merupakan tumbuhan berbunga satu-satunya yang hidup di laut. Fungsi lamun adalah sebagai tempat berkembang biak, mencari makan, pembesaran ikan, selain itu juga sebagai perendam arus.

Piramida ekologi adalah gambaran susunan antar trofik dapat disusun berdasarkan kepadatan populasi, berat kering, maupun kemampuan menyimpan energi pada tiap trofik. Di dalam rantai makanan tersebut, tidak seluruh energi dapat dimanfaatkan, tetapi hanya sebagian yang mengalami perpindahan dari satu organisme ke organisme lainnya, karena dalam proses transformasi dari organisme satu ke organisme yang lain ada sebagian energi yang terlepas dan tidak dapat dimanfaatkan. Misalnya, tumbuhan hijau sebagai produsen menempati taraf trofi pertama yang hanya memanfaatkan sekitar 1% dari seluruh energi sinar matahari yang jatuh di permukaan bumi melalui fotosintesis yang diubah menjadi zat organik. Jika tumbuhan hijau dimakan organisme lain (konsumen primer), maka hanya 10% energi yang berasal dari tumbuhan hijau dimanfaatkan oleh organisme itu untuk pertumbuhannya dan sisanya terdegradasi dalam bentuk panas terbuang ke atmosfer. Selama keadaan produsen dan konsumen-konsumen tetap membentuk piramida, maka keseimbangan alam dalam ekosistem akan terpelihara.

Aliran energi merupakan rangkaian urutan pemindahan bentuk energi satu ke bentuk energi yang lain dimulai dari sinar matahari lalu ke produsen, ke konsumen primer (herbivora), ke konsumen tingkat tinggi (karnivora), sampai ke saproba, aliran energi juga dapat diartikan perpindahan energi dari satu tingkatan trofik ke tingkatan berikutnya. Pada proses perpindahan selalu terjadi pengurangan jumlah energi setiap melalui tingkat trofik makan-memakan. Energi dapat berubah menjadi bentuk lain, seperti energi kimia, energi mekanik, energi listrik, dan energi panas. Perubahan bentuk energi menjadi bentuk lain ini dinamakan transformasi energi.

 Sumber: http://nasrulbintang.wordpress.com/2012/01/19/aksi-interaksi-aliran-energi/

Lamun yang merupakan tumbuhan menjadi produsen pada rantai makanan di ekosistem lamun. Lamun menggunakan sinar matahari, air, nutrien, dan CO₂ untuk melakukan fotosintesis yang akan menghasilkan cadangan makanan yang akan digunakan untuk pembentukan energi dan hasil sampingan O₂. Oksigen digunakan oleh semua komponen biotik di ekosistem lamun. Lamun dengan perannya sebagai produsen primer sangat penting pada ekosistem lamun. Karena jika tak ada produsen, akan menyebabkan adanya relung dan ekosistem akan terganggu. Saat produsen tak ada, konsumen I akan kehilangan sumber makanan, lalu konsumen I akan terus berkurang yang menyebabkan konsumen II pun kekurangan makanan, dan begitu seterusnya.

Bagian-bagian lamun yang diuraikan akan digunakan oleh organisme yang sangat penting bagi beberapa konsumen I. Konsumen I yaitu pemakan tumbuhan lamun dan pemakan fitoplankton contoh : penyu, dugong, gastropoda kecil yaitu trochidae, rissodae, dan centhiidae, serta beberapa krustacea seperti dekapoda, polichaeta , dan echinodermata. Untuk konsumen II yaitu ditempati oleh karnivora yang memangsa konsumen I sebagai makanannya, mereka bertindak sebagai predator yang mengkonsumsi moluska, crustacean, dan ikan-ikan kecil. Selanjutnya konsumen III yaitu memangsa konsumen I dan konsumen II, seperti ikan pemangsa besar dan beberapa burung pemakan ikan, misal : hiu, burung pelikan, dan lain-lain. Selain semua itu, dalam rantai makanan juga terdapat pengurai atai dekomposer seperti bakteri. Pengurai mengubah jasad lamun menjadi partikel kecil dan sejumlah gas yang dilepaskan kedalam air laut. Proses daur ulang oleh dekomposer ini sangat penting dalam menyediakan nutrien bagi biota  yang hidup di ekosistem lamun.

Aliran energi pada ekosistem lamun relatif tinggi dikarenakan  adanya proses sedimentasi, pencahayaan dan adanya pasang surut pada ekosistem lamun (Kiswara , 1999).

            Siklus energi pada ekosistem lamun dimulai dengan energi matahari yang ditangkap oleh lamun yang digunakan untuk fotosintesis yang kemudian berputara tiada henti pada semua komponen ekosistem lamun. Aliran energi di alam tunduk pada hukum-hukum termodinamika. Dengan proses fotosintesis energi cahaya matahari ditangkap oleh tumbuhan dan kemudian diubah menjadi energi kimia atau makanan yang disimpan di dalam tubuh tumbuhan. Proses aliran energi berlangsung dengan adanya proses rantai makanan. Tumbuhan dimakan oleh herbivora, dengan demikian energi makanan dari tumbuhan mengalir masuk ke tubuh herbivora  yang kemudian dimakan karnivora sehingga energi makanan dari herbivora masuk ke tubuh karnivora. Aliran energi dilihat dan dihitung dari produksi primer, aliran materi seperti O₂, CO₂, Fosfor, Nitrogen, biomassa, produksi dan konsumsi makrofauna dalam rantai makanan.

2.    Apa yang terjadi jika perubahan pada habitat berlangsung lambat?

Jawab:

Jika terjadi perubahan yang lambat dalam salah satu komponen ekosistem di laut, maka keterlambatan perubahan tersebut akan mempengaruhi komponen disekitarnya. Seperti halnya terjadi pertumbuhan yang lambat terhadap populasi plankton yang berada di laut, maka akan mempengaruhi produsen II yaitu ikan-ikan kecil yang mengonsumsi plankton akan berkurang, dan begitu seterusnya. Suatu perubahan yang tidak wajar akan berpengaruh buruk terhadap ekosistemnya, maka dari itu sangat perlu menjaga komponen-komponen laut. Adapun jika terjadi suatu perubahan yang lambat pada habitat menuju titik maksimum atau minimum. Dalam selang waktu sebelum habitat tersebut berada pada titik bawah maksimum/minimum mahluk hidup yang hidup di dalamnya akan berupaya untuk menyesuaikan diri. Apabila mahluk hidup tersebut tidak dapat menyesuaikan diri dengan perubahan pada habitat itu, maka mahluk hidup akan pergi atau mencari habitat lain yang sesuai dengan kebutuhannya. Hal ini dilakukan untuk bertahan hidup. 

3.    Apa yang terjadi jika  Mahluk hidup melewati batas maksimum dan minimum pada habitatnya?

Jawab:

Habitat suatu organisme itu pada umumnya mengandung faktor ekologi yang sesuai dengan persyaratan hidup organisme yang menghuninya. Persyaratan hidup setiap organisme merupakan kisaran faktor-faktor ekologi yang ada dalam habitat dan diperlukan oleh setiap organisme untuk mempertahankan hidupnya. Kisaran faktor-faktor ekologi bagi sefiap organisme memiliki lebar berbeda yang pada batas bawah disebut titik minimum, batas atas disebut titik maksimum, di antara titik minimum dan tifik maksimum disebut titik optimum. Ketiga titik tersebut dinamakan titik kardinal.

Setiap organisme mempunyai habitat yang sesuai dengan kebutuhannya. Apabila ada gangguan yang menimpa pada habitat akan menyebabkan terjadi perubahan pada komponen habitat, sehingga ada kemungkinan habitat menjadi tidak cocok bagi organisme yang menghuninya Jadi, apabila kondisi habitat berubah hingga di titik minimum dan maksimum (di luar kisaran faktor-faktor ekologi) yang diperlukan oleh setiap organisme di dalamnya, maka organisme itu dapat mati atau pindah (migrasi) ke tempat lain. Jika perubahan yang terjadi dalam habitat berjalan lambat, misalnya berjalan selama beberapa generasi, maka organisme yang menghuninya pada umumnya bisa menyesuaikan diri dengan kondisi yang baru meskipun luas batas-batas semula. Melalui proses adaptasi (penyesuaian diri) tersebut lama-lama terbentuklah ras-ras baru yang mempunyai sifat berbeda dengan sebelumnya.

4.    Apa yang terjadi jika mahluk hidup memiliki relung yang sama?

Jawab:

Beberapa spesies dapat hidup berdampingan di dalam sebuah komunitas sepanjang mereka mempunyai kebutuhan yang berbeda dalam suatu relung ekologi, meskipun relung mereka saling tumpang tindih. Kehidupan demikian dapat terpenuhi selama kebutuhan hidup terhadap sumber yang sama tersedia dalam jumlah yang berlebihan. Akan tetapi jika sumber kebutuhan terbatas, maka hubungan antar spesies akan berubah menjadi suatu bentuk persaingan atau kompetisi. Kompetisi adalah interaksi antara dua makhluk hidup yang mengakibatkan kedua makhluk hidup tersebut mengalami kerugian. Adapun kebutuhan hidup yang sering diperebutkan antara lain, adalah makanan, tempat berlindung, tempat bersarang, sumber air, dan pasangan. Semakin besar tumpang tindih relung ekologi, semakin sering terjadi kompetisi. Bentuk kompetisi yang terjadi berupa kompetisi antar anggota satu spesies, contohnya jenis predator di Laut yang memakan ikan yang sama.

Kompetisi interpesifik merupakan kompetisi antar anggota yang berbeda spesies. Kompetisi ini terjadi jika dua atau lebih populasi pada suatu wilayah memiliki kebutuhan hidup yang sama, sedangkan ketersediaan kebutuhan tersebut terbatas. Sebagai contoh adalah dugong (sapi laut) yang bersaing dengan kura-kura karena sama-sama memakan seagrass.  Di alam, persaingan antar individu dalam spesies penting artinya untuk mengatur populasi spesies tersebut sehingga terjadi suatu keseimbangan.

1. Arti adaptasi morfologi, fisiologi, dan kultural!

Jawab :

·      Adaptasi Morfologi adalah penyesuaian makhluk hidup melalui perubahan bentuk organ tubuh yang berlangsung sangat lama untuk kelangsungan hidupnya. Adaptasi ini sangat mudah dikenali dan mudah diamati karena tampak dari luar.

Contoh: Itik memiliki selaput di antara jari-jarinya. Selaput ini berfungsi untuk berenang di kolam. Ini merupakan contoh dari adaptasi morfologi. Adaptasi morfologi yang terjadi pada bentuk baruh burung yang disesuaikan untuk  makanannya dan adaptasi pada bentuk tubuh ikan tuna.

·      Adaptasi fisiologi dalah proses penyesuaian diri makhluk hidup terhadap lingkungan sekitarnya yang memperlihatkan perubahan sistem metabolisme dalam tubuhnya dan melalui fungsi kerja organ-organ tubuh supaya bisa bertahan hidup. Adaptasi ini berlangsung di dalam tubuh sehingga sulit untuk diamati.

Contoh: Ikan air laut yang menghasilkan urine yang lebih pekat dibandingkan dengan ikan sungai. Hal ini dikarenakan kadar garam air laut lebih tinggi dari pada kadar garam air tawar. Tingginya kadar garam menyebabkan ikan kekurangan air sehingga ikan harus banyak minum. Akibatnya, kadar garam dalam darahnya menjadi tinggi sehingga untuk mengurangi kepekatan cairan dalam tubuhnya, ikan mengeluarkan urine yang pekat.

·      Adaptasi Kultural adalah adaptasi melalui daya tahan hidup populasi dimana masing-masing komuniti mempunyai daya tahan yang berbeda berdasarkan perasaan akan resiko, respon kesadaran, dan kesempatan. Adaptasi ini juga biasa disebut dengan adaptasi tingkah laku yaitu penyesuaian diri terhadap lingkungan dengan mengubah tingkah laku supaya dapat mempertahankan kelangsungan hidupnya. Sifat-sifat budaya mempunyai koefisiensi seleksi, variasi, perbedaan kematian-kelahiran, dan sifat budaya yang bekerja dalam sistem biologi.

Contoh :  Produksi tinta pada Cumi-cumi untuk penyelamatan diri, dan Bunglon melakukan mimikri, yaitu perubahan warna kulit sesuai dengan warna lingkungan. Ikan paus yang berenang kepermukaan untuk mendapatkan oksigen karena ikan paus yang bernafas dengan paru-paru.

STUDI KASUS EKOTOKSIKOLOGI 1

Studi Kasus Ekotoksikologi :

1.  Kawasan industri di Indonesia saat ini sudah sangat marak. Banyak terjadi pencemaran akibat logam berat di beberapa perairan Indonesia akibat pembuangan limbah secara besar-besaran. Tanpa kita sadari, dampaknya juga ikut mencemari organisme di perairan tersebut. Namun jenis bivalves (kerang-kerangan) tetap dapat hidup diperairan ini. Mengapa hal ini dapat terjadi ? jelaskan secara ilmiah !

2.  Vitamin C adalah salah satu vitamin yang dibutuhkan oleh tubuh. Baik jika dikonsumsi setiap hari. Namun jangan mengkonsumsi vitamin C setelah menikmati sajian seafood ? mengapa demikian ? dampaknya apa terhadap manusia ? jelaskan secara ilmiah !

1.    Jawab:

Bivalvia tergolong filter feeder yaitu jenis hewan yang mendapatkan makanan dengan jalan menyaring air yang masuk ke dalam tubuhnya. Salah satu jenis bivalvia adalah kerang. Kerang dapat hidup di lingkungan yang bersih maupun tercemar. Bila hidup di lingkungan perairan yang  tercemar maka  ia akan memiliki  sistem pertahanan  tubuh  yang  spesifik  termasuk melawan zat-zat  yang  bersifat  racun  dan  karsinogenik. Kerang bersifat filter feeder non selective, menurut Hutagalung (1991), kemampuan biota laut (ikan, udang dan moluska) dalam mengakumulasi logam berat di perairan tergantung pada jenis logam berat, jenis biota, lama pemaparan serta kondisi lingkungan seperti pH, suhu dan salinitas. Bivalvia mengakumulasi toksik seperti logam berat dalam tubuhnya dan dapat bertahan, tetapi jika akumulasi toksik dalam tubuh sudah mencapai batas ketahan bivalvia tersebut akan mati. Selain itu bivalvia memiliki adaptasi pertahan dengan dapat mengatur jumlah kadungan oksigen dalam tubuh, membuka tutup cangkang agar tidak kehilangan air dan bergerak lambat serta menurunkan proses metabolisme.

2.    Jawab:

Masalah seafood dan vitamin C  ini muncul karena terjadi sebuah kasus kematian setelah mengkonsumsi seafood yang tercemar Arsenik pentoxide dan vitamin C bersamaan yang menyebabkan darah yang keluar dari kelima panca indra. Disebutkan Zat di dalam daging udang bernama Arsenic Pentoxide (As₂O₅) ini akan berubah menjadi Arsenic Trioxide (As₂O₃) yang sangat beracun di dalam tubuh setelah bertemu vitamin C. Racun ini yang menyebabkan pendarahan kelima indra. Tetapi, Menurut Ir. Nuri Andarwulan, staf pengajar di Department Ilmu dan Teknologi Pangan IPB, kabar tentang orang yang keracunan gara-gara makan udang dan vitamin C, yang bisa menimbulkan arsenik dalam tubuh, itu tidaklah benar. “Dampak makanan laut yang tercemar terhadap kesehatan tubuh tidak akan bersifat langsung dan akut. Sementara itu konsumsi vitamin C yang dianjurkan setiap harinya adalah sekitar 100 mg/hari. Jika berlebihan tidak ada gunanya, malah bisa menyebabkan batu pada ginjal karena air seni jadi terlalu asam”. vitamin C berlebihan apalagi yg sintetis akan mengeringkan organ tubuh terutama hati sehingga ketika makan udang energi hati naik ke atas, pembuluh darah hati yg telah mengeras tidak tidak elastis lagi untuk menghadapi tekanan darah pada organ hati sehingga pecah, termasuk pembuluh di pancaindra…sebab panas sifatnya naik dan mencari celah untuk keluar. Karena itulah terjadi pendarahan di lima panca indra. 

AKUSTIK KELAUTAN PART II

Part Sebelumnya ...

ATENUASI

Atenuasi dilambangkan dengan Q, dimana 1/Q adalah fraksi dari energi gelombang yang hilang setiap cycle saat gelombang tersebut merambat. Sehingga ‘Q rendah’ berarti lebih teratenuasidan ‘Q tinggi’ berarti sedikit teratenuasi. Umumnya, didalam aplikasi seismik eksplorasi, besaran Q diprediksi untuk memberikan kompensasi terhadap amplitudo gelombang seismik yang hilang dalam perambatannya. Medium seperti jaringan (tissue) akan menurunkan amplitudo dan intensitas ketika suara menembusnya. Reduksi amplitudo dan intensitas gelombang dalam perjalanannya melewati medium disebut atenuasi. Peristiwa yang terjadi pada atenuasi ini terdiri dari absorpsi, refleksi dan scattering. Adapun satuan dari atenuasi adalah decibels (dB). Sedangkan koefisiensi atenuasi adalah atenuasi yang terjadi per satuan panjang gelombang yang satuannya decibels per centimeter ( dB/cm )

Attenuation (dB) = attenuation coefficient (dB/cm) x path length (2)

Bila koefisiensi atenuasi meningkat maka frekuensi akan meningkat pula. Setiap jaringan mempunyai koefisiensi atenuasi yang berbeda. Koefisiensi ini menyatakan besarnya atenuasi per satuan panjang, yaitu semakin tinggi frekuensi yang digunakan maka semakin tinggi koefisiensi atenuasinya.
Secara sederhana, jaringan lunak hampir sama atau di atas rata-rata 1 dB atenuasi per centimeter untuk tiap frekuensi. Oleh karena itu rerata koefisiensi atenuasi dalam decibels per centimeter untuk jaringan lunak adalah sebanding dengan frekuensi dalam MHz. Untuk menghitung atenuasi dalam decibels hanya perlu mengalikan frekuensi dalam megahertz (hasilnya mendekati/sebanding dengan koefisiensi atenuasi dalam dB/cm)

ABSORBSI, TARGET STRENGHT, VELUME SCATTER, LAPISAN SOFAR

Ketika gelombang suara dipancarkan ke kolom air, maka akan mengalami ABSORBSI atau penyerapan energi gelombang suara sehingga mengakibatkan transmisi hilang ketika diecho dari transducer. Proses absorbsi sangat bergantung pada suhu, salinitas, pH, kedalaman, dan frekuensi. Salah satu sifat gelombang, yaitu ketika menjauhi transducer maka akan mengalami pelemahan energy dan kecepatan pantulannya.

Setelah gelombang suara mengenai suatu target, maka gelombang suara akan kembali dipantulkan ke transducer. Kekuatan pantulan gema yang dikembalikan oleh target dan relative terhadap intensitas suara yang mengenai target disebut sebagai TARGET STRENGTH. Target strength dapat didefinisikan sebagai sepuluh kali nilai logaritma dari intensitas yang mengenai ikan atau target (I).

Target Strength (TS) merupakan faktor terpenting dalam pendeteksian dan pendugaan stok ikan dengan menggunakan metode hidroakustik.  TS merupakan suatu ukuran yang dapat menggambarkan kemampuan suatu target untuk memantulkan gelombang suara yang datang mengenainya.

Menurut Coates (1990) menyatakan TS adalah ukuran decibel intensitas suara yang dikembalikan oleh target, diukur pada jarak standar satu meter dari pusat akustik target relatif  terhadap intensitas suara yang mengenai target.  Johannesson dan Mitson (1983) membagi dua definisi TS berdasarkan domain yang digunakan, yaitu intensitas target strength (TSi) dan energi target strength (TSe).  Berdasarkan intensitas target strength dapat diformulasikan sebagai berikut (Pers.1).

TSi = 10 Log Ir/Ii , r = 1 meter

Dimana  :

TSi       = Intensitas target strength

Ir         = Intensitas suara yang dipantulkan diukur pada jarak 1 meter dari target

Ii          = Intensitas suara yang mengenai target

     

Volume backscattering strength (Sv) merupakan rasio  antara intensitas yang direfleksikan oleh suatu group single target, dimana target berada pada suatu volume air (Lurton,2002).  Pengertian volume backscattering strength ini mirip dengan pengertian target strength, dimana target strength untuk ikan tunggal sedangkan volume backscattering strength untuk mendeteksi kelompok ikan.

Sv = 10 Log ρv + TS(Target Strength)

Lapisan Sofar merupakan lapisan air laut di mana gelombang suara merambat dengan kecepatan minimum dibandingkan jika gelombang tersebut merambat di lapisan lain di atas atau di bawahnya. Pada lapisan Sofar ini tidak banyak energi yang hilang karena terprangkap di lapisan sofar. Lapisan Sofar adalah daerah dengan akumulasi temperature dan kedalaman. Kawasan Lapisan Sofar itu terletak antara kedalaman 800 – 1.300 meter bahkan pada lokasi tertentu mendekati kedangkalan 175 meter. Di masa yang akan datang lapisan kanal SOFAR ini dapat dimanfaatkan untuk mentransformasikan gelombang elektromegnet, seperti telepon, internet, televise dan sebagainya dengan memasang satelit-satelit transmisi bawah laut sebagai alternative memancarkan gelombang ke lapisan ionosfer di luar angkasa.

REFERENSI

• http://saifuritk45.blogspot.com/2011/10/pengertian-dasar-dan-cara-kerja-akustik.html
• http://theoceanandmariner.blogspot.com/2012/04/sejarah-akustik_09.html
• http://cara-beternaku.blogspot.com/2011/12/akustik-kelautan.html
• http://samsulbahriodc.blogspot.com/2012/07/apa-itu-marine-acoustic.html
• http://kuliahitukeren.blogspot.com/2011/06/metode-akustik.html
• http://hkti.org/2011/12/25/akustik-kelautan.html
• http://oai.dtic.mil/oai/oai?verb=getRecord&metadataPrefix=html&identifier=ADA130926
• http://manwhoridethelight.multiply.com/journal/item/23/DISKUSI-shadow-zone-persembunyian-kapal-selam-?&show_interstitial=1&u=%2Fjournal%2Fitem
• http://id.wikipedia.org/wiki/Kecepatan_suara
• http://www.crayonpedia.org/mw/GLOMBANG_DAN_BUNYI_8.2_RINIE_PRATIWI
• http://mediabelajaronline.blogspot.com/2010/03/getaran-gelombang-dan-bunyi-untuk-smp.html
• http://andrynugrohoatmarinescience.wordpress.com/category/suara-di-laut/
• http://www.dosits.org/people/peoplesummary/
• http://manwhoridethelight.multiply.com/journal/item/23/DISKUSI-shadow-zone-persembunyian-kapal-selam&show_interstitial=1&u=%2Fjournal%2Fitem
• http://en.wikipedia.org/wiki/Shadow_zone
• http://www.babehedi.com/2012/01/v-behaviorurldefaultvmlo_6683.html
• http://www.gudangmateri.com/2010/07/macam-macam-gelombang.html
• http://ensiklopediseismik.blogspot.com/2008/02/atenuasi-attenuation.html
• http://www.beritamusi.com/read/article/pendidikan/2915/adikuasa-dari-tengah-samudera-4.html
•  Materi Kuliah AKustik Kelautan UNPAD, FPIK, Ilmu Kelautan 2012 pertemuan 1-3

AKUSTIK KELAUTAN PART I

SEJARAH AKUSTIK

Akustik merupakan teori yang membahas tentang gelombang suara dan perambatannya dalam suatu medium. Sedangkann akustik kelautan adalah teori yang membahas tentang gelombang suara dan perambantannya dalam suatu medium air laut. Akustik kelautan merupakan satu bidang kelautan yang mendeteksi  target di kolom perairan dan dasar perairan dengan menggunakan suara sebagai medianya. Studi kelautan dengan menggunakan akustik sangat membantu peneliti untuk mengetahui objek yang berada di kolom dan dasar perairan. Objek ini dapat berupa plankton, ikan, jenis subtrat maupun kandungan minyak yang berada di bawah dasar perairan. akustik kelautan merupakan bagian dari instrumentasi kelautan yang digunakan untuk mendeteksi benda, biota laut, ataupun lapisan sedimen yang berada di dasar lautan yang secara umum terbagi dalam sistem SONAR dan ECHOSOUNDER. Sistem Sonar memancarkan gelombang suara secara horizontal sehingga dapat mendeteksi misalnya benda-benda yang berada di depan kapal ataupun di belakang kapal. sedangkan Echosounder memancarkan gelombang suara secara vertikal sehingga dalam aplikasinya sering digunakan untuk mendeteksi keberadaan ikan atau benda-benda yang berada di bawah kapal. 

Sejarah perkembangan akustik kelautan dimulai sekitar tahun 1490 berasal dari catatan  harian Leonardo da vinci yang menuliskan : “Dengan menempatkan ujung pipa yang panjang didalam laut dan ujung lainnya di telinga anda, dapat mendengarkan kapal-kapal laut dari kejauhan”. Ini mengindikasikan bahwa suara dapat berpropagasi di dalam air. Ini yang disebutkan dengan Sonar pasif ( passive Sonar) karena kita hanya mendengar suara yang ada. Pada abad ke 19, Jacques and Pierre Currie menemukan piezoelectricity, sejenis kristal yang dapat membangkitkan arus listrik jika kristal tersebut ditekan, atau jika sebaliknya jika kristal tersebut dialiri arus listrik mak kristal akan mengalami tekanan yang akan menimbulkan perubahan  tekanan di permukaan kristal yang bersentuhan dengan air. Selanjutnya signal suara akan berpropagansi didalam air. Ini yang selanjutnya  disebut dengan Sonar Aktif( Active Sonar).

Akustik diklasifikasikan menjadi dua, yaitu akustik pasif dan akustik aktif. Akustik pasif merupakan suatu aksi mendengarkan gelombang suara yang datang dari berbagai objek pada kolom perairan, biasanya suara yang diterima pada frekuensi tertentu ataupun frekuensi yang spesifik untuk berbagai analisis.  Pasif akustik dapat digunakan untuk mendengarkan ledakan bawah air (seismic), gempa bumi, letusan gunung berapi, suara yang dihasilkan oleh ikan dan hewan lainnya, aktivitas kapal-kapal ataupun sebagai peralatan untuk mendeteksi kondisi di bawah air (hidroakustik untuk mendeteksi ikan).

Akustik aktif memiliki arti yaitu dapat mengukur j arak dari objek yang dideteksi dan ukuran relatifnya dengan menghasilkan pulsa suara dan mengukur waktu tempuh dari pulsa tersebut sejak dipancarkan sampai diterima kembali oleh alat serta dihitung berapa amplitudo yang kembali.  Akustik aktif memakai prinsip dasar SONAR untuk pengukuran bawah air. Akustik aktif seperti split-beam system dapat mendeteksi organisme yang berukuran kecil (contoh:krill), dengan tanpa batasan ukuran. Posisi dari ikan dapat dideteksi secara akurat dengan menggunakan split beam system, dapat juga digunakan untuk menghitung target strength, kecepatan jelajah serta arah pergerakan dari  suatu objek.  Dengan perkembangan zaman yang begitu pesat, ilmu akustik juga berkembang sejalan dengan kebutuhan manusia.  Arah penelitian dari akustik aktif termasuk penemuan multibeam, multi-frekuensi, dan “high frequency imaging system”.

Gambar 1. Sonar

Sumber: http://theoceanandmariner.blogspot.com/2012/04/sejarah-akustik_09.html

Perkembangan akustik yang sangat pesat pada saat Perang Dunia pertama terutama digunakan untuk pendeteksian kapal-kapal selam yang ada dibawah laut. Setelah selesainya Perang Dunia II, akustik tidak hanya digunakan untuk keperluan militer saja, tetapi akustik banyak digunakan untuk keperluan non-militer diantaranya mempelajari  proses perambatan suara didalam medium air; penelitian sifat-sifat akustik dari air dan benda-benda bawah air; pengamatan benda-benda dari echo yang mereka hasilkan; pendeteksian sumber-sumber suara bawah air; komunikasi dan penetapan posisi dengan alat akustik bawah air.

Keunggulan Metode Akustik

·      Berkecepatan tinggi (great speed), à “quick assessment method” ----- manual

·      Estimasi stok ikan secara langsung (direct estimation) ----- tanpa analisis parameter lingkungan

·      Memungkinkan memperoleh dan memproses data secara real time

·      Akurasi dan ketepatan tinggi (accuracy and precision).

·      Tidak berbahaya atau merusak ----- tidak menyentuh objek

·      Bisa digunakan jika metode lain tidak bisa / tidak mungkin dilakukan.

Penerepan Teknologi Akustik

·  Di bidang kelautan penerapan teknologi akustik bawah air  misalnya untuk eksplorasi dan eksploitasi sumberdaya non-hayati seperti :

·  Pengukuran kedalaman dasar laut (Bathymetry)

·  Pengidentifikasian jenis-jenis lapisan sedimen dasar laut (Subbottom Profilers)

·  Pemetaan dasar laut (Sea bed Mapping)

·  Pemetaan habitat dasar laut (Habitat Mapping)

·  Pencarian kapal-kapal karam di dasar laut

·  Penentuan jalur pipa dan kabel dibawah dasar laut

·  Analisa dampak lingkungan di dasar laut

                                 

Untuk megetahui jarak suatu objek maka terlebih dahulu menentukan ukan selang waktu antara gelombang suara yang dipancarkan dengan gelombang suara yang diterima, sehingga transducer dapat memperkirakan jarak dan orientasi dari suatu objek yang dideteksi dengan rumus berikut:

Jarak = (Kecepatan suara x waktu)/2

Instrument yang biasa digunakan dalam akustik antara lain ADCP (Acoustic Doppler Currents Profiler) yang berfungsi untuk mengukur arus dengan prinsip Doppler dan CTD (Conductivity, Depth, Temperature) yang berfungsi untuk mengukur konduktivitas, kedalaman dan suhu perairan.

AFTERNOO EFFECT adalah jenis kerugian kinerja sonar yang ditemui selama sore dan malam hari di hari yang cerah dan tenang. Hal ini disebabkan oleh kenaikan suhu di dekat bagian atas dari lapisan campuran isotermal, meningkatkan kecepatan suara di sana dan begitu pembiasan sinar ke bawah suara, jauh dari target sonar. Profil kenaikan suhu diatur oleh kecepatan angin, sinar matahari dan faktor meteorologi lainnya, sehingga prediksi Afternoon Effect harus menjadi perpanjangan dari peramalan meteorologi. Namun ada saat ini tidak ada metode untuk menghitung profil temperatur dari informasi meteorologi. Sebuah model mix layer disajikan untuk memenuhi kebutuhan ini.

KECEPATAN SUARA

secara umum, berdasarkan pembagian pengaruh faktor oseanography terhadap kecepatan suara, laut dibagi menjadi 3 zona secara vertikal. pertama zona 1, dimana kecepatan suara meningkat akibat peningkatan tekanan karena kedalaman bertambah. zona 2, kecepatan suara menurun drastis akibat adanya daerah thermocline. zona 3, kecepatan suara meningkat akibat tekanan bertambah dan temperatur kedalaman relatif konstan. itu adalah profile kecepatan suara under water.

Kecepatan suara  adalah istilah yang digunakan untuk menyebut kecepatan gelombang suara yang melalui medium elastis. Kecepatan ini dapat berbeda tergantung medium yang dilewati (misalnya suara lebih cepat melalui air daripada udara), sifat-sifat medium tersebut, dan suhu. Namun, istilah ini lebih banyak dipakai untuk kecepatan suara di udara. Pada ketinggian air laut, dengan suhu 21 °C dan kondisi atmosfer normal, kecepatan suara adalah 344 m/detik (1238 km/jam). Kecepatan suara akan lebih cepat melaju di air dan di benda padat. Kecepatan suara di air adalah 4.3 kali lipat kecepatan di udara, yaitu 1.484 m/detik. Kecepatan suara di besi adalah 15 kali lipat kecepatan di udara, yaitu 5.120 m/detik.

Jika dibandingkan dengan cepat rambat udara, di laut kecepatan rambatnya lebih cepat 4x lipat dibangingkan dengan cepat rambat di udara. Hal tersebut diakibatkan partikel air laut lebih rapat dibandingkan dengan di udara yang lebih renggang. Sedangkan di darat (zat padat) lebih cepat lagi cepat rambat di laut karena benda padat kerapatannya paling tinggi diantara medium yang lain.

Tabel cepat rambat bunyi pada medium tertentu 

Sumber:  http://andrynugrohoatmarinescience.wordpress.com/category/suara-di-laut/

Semakin dalam laut semakin besar kerapatan atau tekanan air bertambah besar.Bila kerapatan berubah kecepatan gelombang suara berubah pula. Kecepatan gelombang suara sangat dipengaruhi oleh temperatur, salinitas dan kedalaman. Kecepatan suara dapat dihitung menggunakan rumus :

C = 1449,2 + 4,6T - 0,055T2 + 0,00029T3 + (1,34 - 0,010T)(S-35) - 0,016Z

dengan : C = Kecepatan suara (m/s)

               T = Suhu (°C)

               S = Salinitas (psu)

               Z = Kedalaman (m)

 Gambar 2. Profil Kecepatan Suara

Sumber: MEDITEK UKRIDA TNI-AL

Karena laut dianggap terdiri dari lapisan-lapisan air yang mempunyai temperatur, salinitas, kedalaman sendiri. maka sesuai dengan lapisan-lapisan tersebut sesuai dengan persamaan diatas memiliki kecepatan gelombang suara yang erlainan juga. Menurut hukum snelius suatu gelombang yang berpindah dari meium lain, maka gelombang akan ditransmisikan. Dan bila sudut datang lebih kecil dari sudutkriti maka gelombang aakn dipantulkan.

Gambar 3. Hukum Snelius

Sumber: MEDIETK UKRIDA TNI-AL

Jika masing-masing lapisan air memiliki kecepatan perambatan sendiri-sendiri, maka gelombang akan mengalami pembiasan berturut-turut setiap melewati lapisan yang berlainan sehingga perambatan gelombang suara tidak lagi menurut garis lurus tetapi garis melengkung keatas atau kebawah bahkan suatu ketika dapat dipantulkan oleh lapisan air dibawahnya.

V=s/t

dengan , s = jarak tempuh (m) , t = waktu ( s ) , dan v = cepat rambat bunyi (m/s). Satu periode gelombang menempuh jarak sejauh satu panjang gelombang. Maka , jika t = T , maka s = lambda . Maka bentuk lain ungkapan cepat rambat gelombang adalah

v = Tλ oleh karena f = 1/T , maka

v = λf

dengan lambda = panjang gelombang bunyi (m)

T = periode gelombang bunyi (s)
F = ferkuensi gelombang bunyi (Hz) 

Berarti rumus kecepatan ada tiga macam dan penggunaanya tergantung dengan apa yang diketahui dalam soal. misal diketahui jarak tempuh (s) dan waktunya (t) maka menggunakan rumus v = s/t .

Gambar 4. Penentuan Jarak dengan Suara

Sumber: http://mediabelajaronline.blogspot.com/2010/03/getaran-gelombang-dan-bunyi-untuk-smp.html

a. Suhu

Suhu medium juga merupakan faktor penting dalam menentukan cepat rambat bunyi. Pada saat suhu zat meningkat, molekul-molekulnya bergerak lebih cepat sehingga frekuensi tumbukan antar partikel lebih banyak. Meningkatnya tumbukan molekul ini akan lebih banyak memindahkan energi dalam waktu yang lebih singkat. Ini memungkinkan gelombang bunyi berpindah lebih cepat. Bunyi merambat melalui udara dengan cepat rambat 344 m/s, pada suhu 20° C, namun hanya dengan cepat rambat 332 m/s, pada suhu 0° C. Setelah membahas faktor-faktor yang mempengaruhi cepat rambat bunyi, jawablah pertanyaan dalam Gambar 10.29. Cepat rambat bunyi untuk medium tertentu dan suhu tertentu besarnya tetap. Gerak dengan kecepatan tetap ini disebut gerak lurus beraturan (GLB). 

Di laut sendiri, pada lapisan Mix Layer, pengaruh suhu sangat besar karena pada lapisan ini pengaruh dari sinar matahari terhadap suhu permukaan sangat besar sehingga mengakibatkan suhu di Mix Layer tinggi. Pada lapisan Termoklin pun suhu masih sangat berpengaruh, hal tersebut dikarenakan adanya perubahan suhu yang sangat mencolok. Akan tetapi pada lapisan Deep Layer suhu tidak begitu mempengarui karena perubahan suhu yang tidak mencolok.

b. Tekanan

Pada tekan, setiap penambahan kedalaman maka tekanan akan semakin tinggi. Semakin tinggi tekan maka akan semakin tinggi cepat rambat bunyinya. Hal tersebut karena partikel-partikel zat yang bertekanan tinggi terkompresi sehingga cepat rambat yang dihasilkan lebih besar. Pengaruh tekan akan lebih besar dari suhu dan salinitas pada lapisan Deep Layer.

c. Salinitas

Cepat rambat bunyi terhadap salinitas seharusnya berkurang seiring kenaikan salinitas karena meningkatnya densitas. Akan tetapi kenaikan salinitas meningkatkan modulus axial (larutan menjadi kurang kompres), sehingga tiap kenaika salinitas akan meningkatkan cepat rambat bunyi.

d. Densitas/Kerapatan

Makin rapat medium umumnya semakin besar cepat rambat bunyi dalam
medium tersebut . Penyebabnya adalah makin rapat medium maka makin kuat
gaya kohesi antar-partikel . akibatnya pengaruh suatu bagian medium kepada
bagian yg lain akan mengikuti getaran tersebut dengan segera . akibatnya
perpindahan getaran terjadi sangat cepat .

Fungsi Suara di Laut

1. Mengukur Kedalaman dan Pemetaan dasar Laut

Untuk mengukur kedalaman laut , kapal memancarkan bunyi ke dasar laut . pada dasar kapal terdapat pendeteksi bunyi (detektor) . Detektor ini menghasilkan gelombang listrik jika mendapat bunyi pantul . Ketika gelombang mengenai objek maka sebagian enarginya ada yang dipantulkan, dibiaskan ataupun diserap. Untuk gelombang yang dipantulkan energinya akan diterima oleh receiver. Besarnya energi yang diterima akan diolah dangan suatu program, kemudian akan diperoleh keluaran (output) dari program tersebut. Hasil yang diterima berasal dari pengolahan data yang diperoleh dari penentuan selang waktu antara pulsa yang dipancarkan dan pulsa yang diterima. Dari hasil ini dapat diketahui jarak dari suatu objek yang deteksi. Dengan mengukur waktu yang diperlukan sejak bunyi dipancarkan sampai ditangkap kembali oleh detektor , kedalaman laut di bawah posisi kapal dapat ditentukan dengan demikian kedalaman laut suatu wilayah dapat dipetakan dengan teliti .

Gambar 5. Pengukuran kedalaman dengan Echo Sounder

Sumber: http://andrynugrohoatmarinescience.wordpress.com/category/suara-di-laut/

2. Komunikasi dengan ikan

Gelombang suara merupakan media terbaik dalam komunikasi bawah air, karena sinyal suara tidak dipengaruhi oleh kekeruhan sehingga spesies ikan tertentu mampu berkomunikasi menggunakan suara dalam keadaan gelap, suara dapat merambat dengan cepat pada jarak yang jauh, sangat terarah dan tidak dipengaruhi oleh batu atau terumbu karang. Selain sebagai tingkah laku komunikasi, suara diproduksi juga sebagai efek samping dari tingkah laku ikan seperti tingkah laku makan atau pergerakan ikan. Suara ikan cukup beragam, tergantung pada spesiesnya. Individu spesies bisa mempunyai lebih dari satu tipe suara.

Karakter dari suara yang dihasilkan ikan memiliki nilai-nilai yang sangat berbeda, hal ini mengingatkan pada suara drum, suara katak, suara dengusan, suara perut. Hal tersebut digunakan untuk membagi suara ikan kedalam bidang biologi, contohnya yang dihasilakn oleh ikan pada beberapa pola adaptasi mekanik yang signifikan selama pergerakan, mencari makan, bersembunyi di dalam tanah, dan sebagainya.

Penggunaan suara dalam komunikasi adalah hal yang biasa karena ikan memiliki pendengaran dalam yang tajam. Ikan menghasilkan suara dengan tiga cara utama, yaitu dengan pergerakan tulang (stridulasi), vibrasi gelembung renang dan efek yang terjadi karena aktifitasnya yang termasuk ke dalam golongan suara hidrodinamik. Suara hidrodinamik dihasilkan oleh ikan yang aktif berenang, atau kecepatan berputar. Walaupun banyak gangguan yang direkam pada Hydrophone yang ditimbulkan oleh turbulensi air, suara yang kuat sering kali dapat dideteksi dari jarak beberapa meter. Ketika ikan membuat pergerakan renang yang cepat maka dihasilkan pulsa dengan tekanan yang cepat.

3. Mengetaui Ikan di Bawah Laut

Dengan mengarahkan gelombang bunyi ke dalam laut kita dapat mengetahui ikan yang di bawah laut. Sebagian gelombang akan dipantulkan oleh ikan-ikan yang berenang di bawah permukaan laut . kita dapat membedakan gelombang pantul benda yang diam dan benda yang bergerak.

SHADOW ZONE

Akibat adanya refraksi variasi vertikal dari kecepatan suara di dalam laut selanjutnya menghasilkan apa yang disebut dengan shadow zone dan sound channel. nah, di shadow zone ini ada sedikit keunikan, dimana gelombang suara dapat dibelokan ke atas atau ke bawah sehingga sulit dideteksi, karena itulah pada zona ini banyak digunakan untuk persembunyian kapal selam agar tidak terdeteksi oleh kapal lain.

Shadow Zone ini adalah daerah dimana temperatur dan salinitas laut pada lapisan tersebut dapat memantulkan gelombang suara yang datang. Selain hal tersebut belakangan ini kapal selam juga sudah dilengkapi bahan material yang mampu mengakibatkan minimnya pemantulan gelombang suara dan juga teknologi jamming, yang dapat mengacaukan dan merusak sistem SONAR yang ada.

Gambar 6. Shadow Zone

Sumber: http://www.dosits.org/people/history/1920/

Shadow Zone adalah suatu wilayah dimana gelombang suara tidak dapat merambat atau lemah sehingga hampir tidak dapat merambat dalam suatu medium. Menurut Urick (1983) di kolom perairan terjadi pembelokan gelombang suara (refraksi) yang terjadi karena perbedaan kedalaman, salinitas dan suhu ait laut. Pengaruh yang paling nyata terlihat jika terjadi kenaikan suhu air laut sebesar 1 C0 akan menyebabkan meningkatnya kecepatan suara sebesar 1m/detik. Akibatnya jika suhu meningkat menurut kedalaman maka gelombang suara yang dipancarkan akan cenderung dibelokan ke arah permukaan air.

Sebaliknya jika suhu menurun karena kedalaman maka gelombang suara akan cenderung dibelokan ke dasar perairan. Karena terjadi pembelokan gelombang suara ke permukaan dan ke dasar perairan, maka terdapat wilayah yang tidak terjadi perambatan gelombang suara yang disebut shadow zone. Jarak dari sumber suara ke shadow zone ditentukan oleh laju perubahan suhu terhadap kedalaman, kedalaman sumber suara, dan kedalaman penerima suara.

Lanjut Part II ...