AKUSTIK KELAUTAN
Kata “akustik” berasal dari kata Yunani
“akoustikos” yang berarti dari atau untuk pendengaran. Akustik adalah ilmu
interdisipliner yang berkaitan dengan studi dari semua gelombang mekanik dalam
gas, cairan, dan padatan termasuk getaran, USG, suara, dan infrasonic. Akustik
sendiri memiliki definisi sebagai teori gelombang suara dan perambatannya pada
suatu medium. Seorang ilmuan yang bekerja dibidang akustik adalah acoustician,
sementara yang bekerja di bidang teknologi akustik dapat disebut sebagai seorang
insinyur akustik.
Akustik kelautan merupakan satu bidang
kelautan yan mendeteksi target dikolom perairan dan dasar perairan dengan
menggunakan suara sebagai medianya. Akustik kelautan merupakan teori yang
membahas tentang gelombang suara dan perambatannya dalam suatu medium di air
laut
Akustik dibagi menjadi dua macam yaitu:
1) 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).
2) Akustik aktif memiliki arti yaitu dapat mengukur jarak 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 multi beam, multi-frekuensi, dan high frequency imaging system.
Metode akustik merupakan proses-proses
pendeteksian target di laut dengan mempertimbangkan proses-proses perambatan
suara, karakteristik suara, faktor lingkungan dan kondisi target. Kelebihan
dari metode akustik ini, yaitu berkecepatan tinggi, estimasi stok ikan secara
langsung dan memproses data secara real time, tepat dan akurat.
Hal-hal yang mendasari kita mempelajari
akustik kelautan adalah laut yang begitu luas dan dalam (dinamis), manusia
sudah pernah ke planet terjauh tetapi belum pernah ke laut terdalam, sehingga
dibutuhkannya alat dan metode untuk melakukan pendeskripsian kolom dan dasar
laut dan saat ini metode yang paling baik adalah dengan menggunakan akustik.
Perkembangan Akustik
Kelautan di Indonesia
Sejarah akustik memasuki Indonesia masih
belum jelas, karena belum didapatkan sumber yang pasti. Namun perkembangannya
di Indonesia dapat kita rasakan sekarang yaitu dengan adanya “split-beam
acoustic” di beberapa kapal penelitian, seperti yang terdapat pada kapal
PUSHIDROSAL. PUSHIDROSAL sendiri merukan Pusat Hidrografi & Oseanografi TNI
AL dimana bergerak meneliti bawah laut Indonesia, dan masih banyak lagi kapal
penelitian yang ada di Indonesia termasuk kapal penangkap ikan yang di miliki
para nelayan yang mana sudah menerapakna sistem akustik kelautan ini. Ilmu
akustik di manfaatkan untuk mempermudah dalam survei kelautan, budidaya
perairan, penelitian tingkah laku ikan, aplikasi dalam studi penampilan dan selektivitas
alat tangkap, bioakustik. Aplikasi dalam survei kelautan, dengan akustik kita
dapat menduga spesies ikan yang ada di daerah tertentu dengan menggunakan
pantulan dari suara, semua spesies mempunyi target strengh yang berbeda-beda.
Aplikasi dalam dunia budidaya untuk pendugaan jumlah ekor, biomass dari ikan
dalam jaring/kurungan pembesaran untuk menduga ukuran dari individu ikan dalam
jaring kurungan, memantau tingkah laku ikan dengan acoustic tagging.
Aplikasi akustik dalam tingkah laku
ikan meliputi pergerakkan migrasi ikan dengan acoustic tagging, orientasi
target (tilt angle), reaksi menghindar terhadap gerak kapal survei dan alat
tangkap, respon terhadap rangsangan/stimuli cahaya, suara, listrik,
hidrodinamika, komia, mekanik dan sebagainya. Aplikasi dalam studi penampilan
dan selektivitas alat tangkap ikan meliputi pembukaan mulut trawl dan
kedalaman, selektivitas penagkapan dengan melihat ukuran ikan target.
Teknologi akustik bawah air biasa disebut hydroacoustic atau underwater acoustics yang
semula ditujukan untuk kepentingan militer telah berkembang dengan sangat pesat
dalam menunjang kegiatan non-militer. Dengan teknologi mutahir, teknologi
akustik bawah air dapat digunakan untuk kegiatan penelitian, survey kelautan
dan perikanan baik laut wilayah pesisir maupun laut lepas termasuk laut dalam
bahkan dapat digunakan diperairan dengan kedalaman sampai dengan 6000 meter.
Teknologi akustik bawah air dapat digunakan untuk mendeteksi sumberdaya hayati
dan non-hayati baik termasuk survey populasi ikan yang relatif lebih akurat,
cepat dan tidak merusak lingkungan dibandingkan dengan teknik lain seperti
metode statistik dan perhitungan pendaratan ikan di pelabuhan (fish landing data).
Echosounders Dan Sonar
Echosounder memancarkan gelombang
pendek suara dan mendengarkan energy tercermin dari dasar laut atau
hal-hal dalam kolom air seperti schooling ikan atau plankton. Setiap besar
kapal memiliki gema lebih sehat diarahkan vertikal ke bawah untuk mengukur
kedalaman di bawah keel. Hal ini penting untuk navigasi aman sehingga echo
pembunyi yang paling sering menggunakan teknologi akustik.
Sonar digunakan untuk aplikasi yang
memerlukan frekuensi yang
lebih tinggi daripada yang digunakan dalam seismik refleksi, biasanya lebih
tinggi daripada 1 kHz, walaupun ada kontinum aplikasi. Sonars frekuensi rendah
dapat digunakan untuk resolusi tinggi sub-bottom
profiling. Rentang frekuensi mereka lebih tinggi dari airguns sehingga
mereka dapat menyelesaikan tipis tempat tidur tapi penyerapan sinyal jauh lebih
tinggi sehingga penetrasi terbatas.
Teknologi Fish Tracking
Teknologi fish tracking terdiri dari beberapa
sistem. Pertama tag atau
etiket, piranti yang di sisipkan kedalam tubuh ikan. Teknologi fish tracking bisa membedakan ikan
satu dengan yang lainnya karena keberadaan tag tersebut. Kedua hydrophone, merupakan suatu transducer yang
mengubah besaran gelombang suara menjadi level tegangan atau arus, satuan untuk
gelombang suara dinyatakan dalam satuan dB re 1 μPa. Ketiga display, piranti
yang memungkinkan pengguna untuk mengamati perubahan posisi ikan dan informasi
lainnya. Display memerlukan input dari hydrophone untuk bisa menampilkan
informasi posisi ikan, karena itu diperlukan interface untuk menangani hal
tersebut. Perhitungan matematis untuk mengetahui jarak dan kedalaman relatif
tag terhadap hydrophone, memerlukan
persamaan-persamaan mengenai sifat dan karakteristik media perambatan. Jarak
yang tepat dengan eror yang sangat kecil, sulit didapat karena banyak variable
yang bisa mempengaruhi perhitungan. Diantaranya kedalaman laut, kadar garam,
suhu permukaan, musim dan banyak lagi faktor lainnya.
Penerapan Teknologi Akustik Bawah Air
Pengukuran Kedalaman Dasar Laut (Bathymetry)
Pengukuran kedalaman dasar laut dapat dilakukan dengan Conventional Depth Echo Sounder dimana
kedalaman dasar laut dapat dihitung dari perbedaan waktu antara pengiriman dan
penerimaan pulsa suara. Dengan pertimbangan sistim Side-Scan
Sonar pada saat ini, pengukuran kedalaman dasar laut
(bathymetry) dapat dilaksanakan bersama-sama dengan pemetaan dasar laut (Sea Bed Mapping) dan pengidentifikasian
jenis-jenis lapisan sedimen dibawah dasar laut (subbottom
profilers). (maman_hermawan.htm)
Pengidentifikasian Jenis-jenis Lapisan
Sedimen Dasar Laut (Subbottom Profilers)
Seperti
telah disebutkan diatas bahwa dengan teknologi akustik bawah air, peralatan
side-scan sonar yang mutahir dilengkapi dengan subbottom profilers dengan
menggunakan prekuensi yang lebih rendah dan sinyal impulsif yang bertenaga
tinggi yang digunakan untuk penetrasi kedalam lapisan-lapisan sedimen dibawah
dasar laut. Dengan adanya klasifikasi lapisan sedimen dasar laut dapat
menunjang dalam menentukkan kandungan mineral dasar laut dalam. Dengan
demikian teknologi akustik bawah air dapat menunjang esplorasi sumberdaya non
hayati laut.
Pemetaan Dasar Laut (Sea bed Mapping)
Dengan
teknologi side-scan sonar dalam pemetaan dasar laut, dapat mengahsilkan
tampilan peta dasar laut dalam tiga dimensi. Dengan teknologi akustik bawah air
yang canggih ini dan dikombinasikan dengan data dari subbottom
profilers, akan diperoleh peta dasar laut yang lengkap dan rinci. Peta
dasar laut yang lengkap dan rinci ini dapat digunakan untuk menunjang
penginterpretasian struktur geologi bawah dasar laut dan kemudian dapat digunakan
untuk mencari mineral bawah dasar laut.
Pencarian kapal-kapal karam didasar laut
Pencarian
kapal-kapal karam dapat ditunjang dengan teknologi side-scan sonar baik untuk
untuk kapal yang sebagian terbenam di dasar laut ataupun untuk kapal yang
keseluruhannya terbenam dibawah dasar laut. Dengan teknologi ini, lokasi kapal
karam dapat ditentukan dengan tepat. Teknologi akustik bawah air ini dapat
menunjang eksplorasi dan eksploitasi dalam bidang Arkeologi bawah air (Underwater archeology) dengan tujuan untuk
mengangkat dan mengidentifikasikan kepermukaan laut benda-benda yang dianggap
bersejarah.
Penentuan jalur pipa dan kabel dibawah dasar
laut
Dengan
diperolehnya peta dasar laut secara tiga dimensi dan ditunjang dengan data subbottom profiler, jalur pipa
dan kabel sebagai sarana utama atau penunjang dapat ditentrukan dengan optimal
dengan mengacu kepada peta geologi dasar laut. Jalur pipa dan kabel tersebut
harus melalui jalur yang secara geologi stabil, karena sarana-sarana tersebut
sebagai penunjang dalam eksplorasi dan eksploitasi di laut.
Analisa Dampak Lingkungan di Dasar Laut
Teknologi
akustik bawah air Side-Scan Sonar ini dapat juga menunjang analisa dampak
lingkungan di dasar laut. Sebagai contoh adalah setelah eksplorasi dan
ekploitasi sumber daya hayati di dasar laut dapat dilakukan, Side-Scan Sonar
dapat digunakan untuk memonitor perubahan-perubahan yang terjadi disekitar
daerah eksplorasi tersebut. Pemetaan dasar laut yang dilakukan setelah
eksplorasi sumber daya non-hayati tersebut, dapat menunjang analisa dampak
lingkungan yang telah terjadi yang akan terjadi.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.
2018. Modul Praktek Dasar-Dasar Akustik. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan.
IPB.
Bogor
Anonim.
2015. Buku Panduan Praktikum Akustik Kelautan. Fakultas Perikanan dan Ilmu
Kelautan.
Universitas Brawijaya. Malang
Hermawan, Maman.(2002). Peranan
Teknologi Akustik Bawah Air (Hydroacoustics)
Dalam Ekplorasi Dan Eksploitasi Sumberdaya Laut Dan Perikanan. Institut
Pertanian Bogor. (www.maman_hemawan.htm)
Wijaya, Indra R dan Dadan Muliawandana.(2008). Pemanfaatan Teknologi Fish Tracking Pada
Perencanaan Kawasan Konservasi Laut. Pusat Penelitian
Elektronika dan telekomunikasi, LIPI Jalan Sangkuriang, Cisitu, Bandung. (www.fish tracking.
pdf.htm)
