Rangkuman Materi Geografi : Upwelling

Pengertian Upwelling 

Upwelling atau yang sering kita ketahui dengan pembalikan masa air sebenarnya adalah sebuah fenomena di mana air laut yang lebih dingin dan bermassa jenis lebih besar bergerak dari dasar laut ke permukaan akibat pergerakan angin di atasnya.Gerakan naiknya massa air ini juga diakibatnya karena adanya stratifikasi seperti lapisan yang memiliki perbedaan densitas pada setiap lapisannya karena dengan bertambahnya kedalaman perairan maka suhunya akan semakin turun dan densitas meningkat hal ini menimbulkan energi untuk menggerakkan massa air secara vertikal.
Pergerakan ini umumnya membawa nutrisi yang diperlukan untuk pertumbuhan fitoplankton di dekat permukaan laut sehingga memperkaya biomassa di kawasan tersebut. Berdasarkan fakta tersebut, kawasan upwelling dapat diidentifikasi dengan rendahnya temperatur air laut dan tingginya kandungan biomassa. Peningkatan biomassa ini berkontribusi terhadap tingginya hasil perikanan tangkap di kawasan tersebut. Setidaknya 25 persen hasil tangkapan laut dunia berasal dari kawasan yang hanya seluas lima persen dari lautan dunia ini. Tiga kekuatan utama yang menjadi penggerak dari upwelling adalah angin, efek Coriolis, dan transport Ekman.

Proses terjadinya upwelling
Fenomena upwelling salah satunya dipengaruhi oleh angin dan adanya proses divergensi ekman. Angin yang mendorong lapisan air permukaan menyebabkan kekosongan di bagian atas, sehingga air yang berasal dari bawah menggantikan kekosongan yang berada di atas. Oleh karena itu suhu air yang dari dasar perairan belum terkena atmosfer sehingga suhu dan oksigennya masih rendah Di daerah upwelling biasanya banyak terdapat ikan karena arus ini mengandung larutan nutrien seperti nitrat dan fosfat, sehingga cenderung banyak mengandung fitoplankton sebagai pakan alami ikan.

Ada 3 proses yang menyebabkan terjadinya upwelling, yaitu:

1. Ketika terdapat tikungan yang tajam di garis pantai yang mengakibatkan arus bergerak menjauhi pantai sehingga terjadi kekosongan massa air di dekat pantai, lalu massa air thermocline pun akan naik mengisi kekosongan tersebut.
   
   Gambar 3. Upwelling Akibat Tikungan Tajam di Garis Pantai
   (Sumber: Thurman & Trujilo 2004)  
   
   
2. Ketika terjadi hembusan angin yang terus menerus dengan kecepatan yang cukup besar dan dalam waktu yang cukup lama. Bila angin bertiup ke suatu arah sejajar dengan garis pantai dimana garis pantai berada di sebelah kiri dari angin untuk belahan bumi utara (BBU) atau di sebalah kanan dari angin untuk belahan bumi selatan (BBS), maka akibat adanya Gaya Coriolis (gaya yang ditimbulkan akibat adanya rotasi bumi) massa air yang bergerak sejajar dengan garis pantai akan dibelokkan arahnya menjauhi garis pantai dengan arah tegak lurus angin ke laut lepas. Angin menyebabkan air laut menjauhi pantai sehingga akan terjadi kekosongan massa air di daerah pantai. Kondisi ini yang akhirnya menyebabkan naiknya massa air di lapisan bawah ke atas.
   
   Gambar 4. Upwelling Akibat Hembusan Angin
   (Sumber: www.frf.usace.army.mil)
    
3. Ketika terjadi arus dalam (deep current) yang membentur penghalang di dasar laut yang menyebabkan arus tersebut dibelokkan ke atas permukaan.

Gambar 5. Upwelling Akibat Adanya Penghalang Dasar Laut
(Sumber: http://www.geologyfortoday.com)

  Beberapa jenis upwelling di lautan

1.      Upwelling jenis tetap  =  pembalikan masa air yang terjadi sepanjang tahun.

2.      Upwelling jenis berkala = pembalikan masa air yang terjadi hanya satu musim saja

3. Upwelling jenis silih berganti = pembalikan masa air yang terjadi secara bergantian dengan penenggelaman massa air (downwelling).

       Menurut Wyrtki (1961), ada 3 jenis upwelling yaitu:

      Upwelling tipe stasioner = pembalikan massa air yang terjadi sepanjang tahun meskipun dengan intensitas yang bervariasi.
      Upwelling tipe periodik = pembalikan massa air yang terjadi hanya selama satu musim saja.
Upwelling tipe berganti = pembalikan massa air yang  terjadi bergantian dalam satu tahun. Pada satu musim terjadi upwelling dan musim berikutnya terjadi downwelling (kebalikan dari upwelling). Tipe seperti ini terjadi di Laut Banda dan Laut Arafura.

       Upwelling di Indonesia

    Beberapa lautan yang diduga mempunyai hubngan erat dengan pola arus dan sirkulasi air yang berkembang dalam musim timur di Indonesia adalah Selat Makassar, selat Bali , teluk Bone,  laut Flores dan selaatan Jawa yang berskala besar. 
 

Fenomena upwelling yang terjadi di Indonesia anatara lain disebabkan oleh keadaan kontur dasar perairan laut Indonesia yang sangat beragam hal ini dipengaruhi karena adanya banyak pulau, penyempitan atau pelebaran selat dan juga banyak terdapatnya sill (dataran lembah yang mencuat) di mulut cekungan laut. Persebaran upwelling di Indonesia bagian timur seperti laut Banda, laut Arafura dan laut Maluku. Hal ini terjadin karena pada musim timur, massa air di lapisan atas perairan tersebut terdorong oleh angin timur sampai ke laut Jawa, laut Natuna dan laut Cina selatan. Kekosongan air dilapisan inilah yang diisi oleh massa  air dari babwah yang kaya nutrien. Pada saat terjadi upwelling, salinitas permukaan mencapai 34%₀ dan temperatur berkisar antara 26,4^oC-27,8^oC, kadar plankton dan unsur-unsur fosfat, nitrat dan silikat naik dengan mencolok, sehingga tingkat produktivitas tinggi. Sebaliknya pada downwelling terjadi penenggelaman air permukaan sehingga menyebabkan produktivitas menurun.

            Dampak positif upwelling yang terjadi di perairan selatan Jawa-Bali pada bula agustus terjadi fenomena upwelling fitoplanktonnya sangat subur tetapi pada bulan febbruari terjadi penurunan rendah.

            Dua akibat utama yang patut diperhatikan pada fenomena upwelling :

1.      Upwelling membawa air yang dingin dan kaya nutrien dari lapisan dalam, yang mendukung pertumbuhan algae dan bloomng fitoplankton.

2.      Pada pergerakan hewan, upwelling dapat memindahkan larvanya jauh dari habitat asli, sehingga mengurangi harapan hidupnya.

Hubungan upwelling pada budidaya perairan sistem KJA di danau/waduk

Berbeda dengan di perairan terbuka seperti lautan, upwelling memberikan dampak negatif pada perairan danau, waduk dan tambak karena dapat mematikan kultivan yang ada di dalamnya. Hal ini disebabkan karena semakin banyaknya biota yang dibudidayakan di KJA sehingga  terjadi residu penumpukan sisa pakan buatan/pelet. Selain itu hasil metabolisme dari kultivan seperti urine dan feses. Terakumulasinya bahan-bahan organik terrsebut menyebabkan turunnya kadar oksigen dan meningkatnya kadar NH₃, NO₂ dan H₂S yang pada konsentrasi tertentu dapat mematikan ikan. Kotoran ikan dapat menimbulkan deposisi yang meningkat di dasar perairan, selanjutnya mengakibatkan penurunan kadar oksigen di bagian dasar. Sedangkan Upwelling sendiri adalah proses naiknya air di dasar danau/waduk karena suhu air di permukaan lebih dingin daripada suhu di bawahnya. Fenomena upwelling merupakan gejala alam yang terjadi secara rutin, khususnya di awal musim penghujan saat cuaca mendung dimana intensitas cahaya matahri sangat rendah sehingga menyebabkan rendahnya laju fotosintesis dan rendahnya produksi oksigen (O₂) dalam air. Pada kondisi hujan terus-menerus, suhu permukaan air rendah sehingga massa air di dasar danau/waduk lebih hangat yang berakibat massa air (baik berupa padatan maupun gas) di bawah itu naik ke atas yang membawa senyawa toksik (NH₃ dan H₂S) sehingga ikan-ikan sulit bernafas karena konsentrasi oksigennya minim yang mengakibatkan kematian massal ikan. Fenomena ini biasanya ditandai dengan mulai mabuk atau mengambangnya ikan di permukaan air, bahkan lebih parah lagi matinya ikan yang hidup di dasar perairan.

            Usaha untuk menanggulangi dampak upwelling yang sangat merugikan ini salah satunya dengan cara adanya penataan ruang perairan, pengaturan jumlah unit KJA yang beroperasi, teknik budidaya dan konstruksi KJA serta cara pemberian pakan akan sangat menentukan kelestarian lingkungan perairan.