Oseanografi

Eastern Intensification (lanjutan)

A.   Boundary Current (Arus Batas)

Angin global berlarut-larut menerpa permukaan air, menyebabkan ia bergerak dan membangun ke arah yang angin bertiup. Dan seperti efek Coriolis mengalihkan angin ke kanan di belahan bumi utara dan ke kiri di belahan bumi selatan, juga menghasilkan defleksi arus laut permukaan yang besar ke kanan di belahan bumi utara (dalam spiral searah jarum jam) dan untuk kiri di belahan bumi selatan (dalam spiral berlawanan arah jarum jam). Arus laut spiral utama berputar-putar disebut “gyres” dan terjadi utara dan selatan khatulistiwa. Mereka tidak terjadi pada khatulistiwa, di mana efek Coriolis tidak hadir (Ross, 1995).

Boundary Current di Dunia

Ada lima gyres utama yaitu Atlantik Utara, Atlantik Selatan, Pasifik Utara, Pasifik Selatan, dan Samudera Hindia gyres. Masing-masing diapit oleh “arus barat batas,” kuat dan sempit dan lemah dan luas “timur batas saat ini” (Ross, 1995).

 Boundary Current di Samudera Pasifik

B.   Eastern Boundary Current

Eastern boundary current (arus batas timur) adalah arus yang relatif dangkal, luas dan lambat mengalir. Eastern boundary ditemukan di sisi timur cekungan samudera (berdekatan dengan pantai barat benua). Eastern boundary subtropis mengalir di garis equator, mengangkut air dingin dari lintang yang lebih tinggi ke lintang yang rendah; contoh termasuk Benguela Current, Canary Current, Humboldt Current, dan California Current. Coastal upwelling sering membawa air yang kaya nutrisi ke daerah saat ini batas timur, membuat mereka daerah produktif laut.

Eastern Boundary Current

 

Arus batas timur di daerah subtropis yang terpisah dari gyres subtropis cekungan lebar karena mereka memiliki dinamika yang unik dan terpisah dari sirkulasi Gyre besar. Masing-masing dari lima lautan memiliki arus batas timur, yang sempit dan dangkal.

Penjelasan klasik arus ini adalah bahwa angin yang berada di garis equator memaksa aliran Ekman lepas pantai, yang menyebabakan upwelling dangkal (sekitar 200 meter) di daerah yang sangat sempit yang berdekatan dengan pantai (sekitar 10 km). Angin sepanjang batas timur semua lautan yang menguntungkan untuk upwelling, mungkin sebagai akibat dari kemudi topografi angin barat saat mereka mencapai tanah. Hasil upwelling di pengangkatan pendingin, air kaya nutrisi dari tepat di bawah lapisan permukaan dan produktivitas yang lebih tinggi pula dan air dingin. (Keduanya jelas dalam gambar satelit – AVHRR untuk melihat inframerah yaitu ukuran suhu, dan Zona Pesisir Color Scanner yang menunjukkan konsentrasi pigmen.)

Upwelling ini disertai dengan kenaikan isopycnals arah pantai. Ini memiliki aliran geostropik terkait yang equatorward. Aliran equatorward ini adalah arus batas timur intensif, yang kita mengidentifikasi secara terpisah dari aliran equatorward umum bagian timur pilin subtropis. Arus batas timur yang dangkal, arus berkelok-kelok. Arus batas timur aktual seperti California Current sempit (<100 km lebar), berkelok-kelok dan memiliki kecepatan dari 40 sampai 80 cm / detik. Mereka berada di depan upwelling diciptakan oleh Ekman angkutan lepas pantai. Mereka memiliki musim yang kuat, dijelaskan di bawah ini.

Aliran permukaan equatorward menciptakan dalam beberapa arti menumpuk air menuju khatulistiwa dan karenanya kekuatan gradien tekanan yang ke utara. Hal ini mendorong arus poleward di pantai dan biasanya hanya di bawah equatorward timur batas saat ini (di ~ 200 meter). Ketika upwelling angin menguntungkan melemahkan atau menghilang, aliran equatorward juga menghilang dan arus bawah poleward ditemukan ke permukaan.

Upwelling terjadi atas wilayah yang lebih luas dari sekedar jalur pantai sangat sempit. Hal ini mungkin karena curl stres angin yang terkait dengan angin topografi mengarahkan positif, menciptakan zona upwelling lebih luas daripada akan angin ketat seragam dengan komponen equatorward.

Lepas pantai Ekman transportasi tidak terjadi sebagai seragam sederhana lepas pantai fluks sepanjang batas timur. Melainkan terjadi pada jet. Seiring California ada lokasi semi-permanen untuk jet, tampaknya terkait dengan geografi pesisir – jet terjadi pada jubah seperti Point Arena.

Musiman California kini telah dijelaskan dengan cukup baik. Di musim dingin California saat ini adalah lemah atau tidak ada. Sebagai upwelling- angin yang menguntungkan mulai berhembus, bentuk saat ini dekat pantai tapi dengan cepat bergerak lepas pantai. Hal ini paling kuat dikembangkan pada puncak musim upwelling, pada bulan Juli-Agustus. Permukaan tinggi yang dinamis di sisi perairan pantai dari arus bervariasi secara musiman oleh sekitar 30 sampai 40 cm.

Produktivitas di daerah saat ini batas timur ditingkatkan oleh kedua upwelling lokal dan dengan adveksi air lintang yang lebih tinggi, dari daerah upwelling yang luas (seperti subarctic Pasifik), menuju khatulistiwa. Fluktuasi iklim dapat mengubah jumlah relatif perairan lintang tinggi mencapai wilayah batas timur.

Satu-satunya laut tanpa arus batas timur equatorward adalah Samudera Hindia. The Leeuwin sekarang di sepanjang pantai barat Australia mengalir ke kutub, meskipun angin yang upwelling menguntungkan dan akan mendorong normal timur batas saat ini ada dengan tidak adanya kekuatan lain. Namun, ada tekanan kutub gradien kekuatan yang jauh lebih besar di sepanjang perbatasan ini daripada sepanjang lain, karena aliran air ke arah barat melalui kepulauan Indonesia dari Pasifik ke Samudera Hindia.

The equatorward timur arus batas:

a. Pasifik Utara: California Current

b. Pasifik Selatan: Peru / Cile sekarang

c. Atlantik Utara: Canary Current

d. Atlantik Selatan: Benguela Current

 C.  California Current (Arus California)

Arus California adalah arus Samudera Pasifik yang bergerak ke selatan di sepanjang pantai barat Amerika Utara, mulai dari selatan British-Columbia, dan berakhir di selatan Baja-California. Ini adalah salah satu dari lima arus pesisir utama berafiliasi dengan zona upwelling, yang lainnya adalah arus Humboldt, arus Canary, arus Benguela, dan arus Somalia.

Arus California

Sumber: http://seasonsinthesea.com/photos/physical

/cal-current-winter-spring-400.jpg

Arus California dan Arus-Arus Di Sekitarnya

Sumber : http://www.cop.noaa.gov/stressors/climatechange/current/fact-globecpne.aspx

 

Arus California adalah eastern boundary current (arus batas timur) dan juga merupakan bagian dari Gyre Pasifik Utara, arus berputar-putar besar yang menempati cekungan utara Pasifik. Pergerakan perairan utara ke selatan membuat perairan pesisir lebih dingin daripada wilayah pesisir pada lintang yang sama di pantai timur Amerika Serikat. Selain itu, upwelling luas perairan sub-permukaan dingin terjadi, disebabkan oleh angin dari timur laut yang berlaku bertindak melalui Efek Ekman. Angin mendorong air permukaan di sebelah kanan aliran angin, yang lepas pantai, yang menarik air dari bawah untuk menggantinya. Upwelling lebih lanjut mendinginkan sudah dingin California Current. Ini adalah mekanisme yang menghasilkan kabut pesisir karakteristik California dan anomali suhu negatif kita mengukur di perairan pantai California selama musim panas (Mann dan malas, 2006). Hal ini berarti perairan pantai dingin selama musim panas, yang membentang dari Oregon ke Baja California. Catatan, ini tidak termasuk air pantai sekitar San Diego. Ada anomali air hangat dari San Diego (Mann dan malas, 2006).

Air dingin sangat produktif karena upwelling, yang membawa ke permukaan sedimen kaya nutrisi, mendukung populasi besar ikan paus, burung laut dan perikanan penting. Angin dari arah dan kekuatan yang tepat untuk menginduksi upwelling lebih banyak terjadi di hadapan arus batas Timur, seperti California Current (Mann dan malas, 2006). Produksi fitoplankton secara dramatis meningkat di daerah-daerah karena air kaya nutrisi berbaring di bawah pycnocline relatif dekat dengan permukaan dan dengan demikian mudah upwelled (Mann dan malas, 2006). Para ilmuwan di Scripps Institution of Oceanography mengatakan pada tahun 2011 bahwa suhu permukaan rata-rata air di Scripps Pier telah meningkat hampir 3 derajat sejak 1950.

Arus Dingin California (Biru)

Sumber : http://maxmarseafood.com/company.php

Selama kejadian El Niño, arus California terganggu, menyebabkan penurunan fitoplankton, sehingga efek Cascading atas rantai makanan, seperti penurunan perikanan, peternakan burung laut kegagalan dan kematian mamalia laut (Schwing et al., 2003). Pada tahun 2005, kegagalan dalam memprediksi peristiwa upwelling dinyatakan tidak berhubungan dengan El Niño, menyebabkan jatuhnya krill dalam arus, mengarah ke efek yang sama (Schwing et al., 2003).

Bakun (1973) menghitung rata-rata Ekman transport selama rata-rata 20 tahun per bulan untuk daerah yang berbeda di lepas pantai California. ‘Bakun upwelling index‘ nya berkisar dari 300 m³/detik (ke arah laut lepas) sampai 212 m³/detik (ke arah pantai, atau arah darat) (Mann dan malas, 2006). Indeks Bakun menunjukkan sepanjang tahun ada upwelling di lepas pantai California Selatan, tetapi terkuat di musim panas. Karya Bakun juga menunjukkan bahwa di lepas pantai Oregon dan Washington, ada downwelling kuat di musim dingin, dan upwelling di wilayah tersebut dibatasi pada bulan April sampai September (Mann dan malas, 2006).

D.   Sifat Fisik

Teluk California Selatan adalah arus sub-wilayah California dan memiliki sifat fisik yang unik. Upwelling cukup lemah di California Teluk dan Smith dan Eppley (1982) menyatakan bahwa rata-rata 16 tahun untuk produksi primer adalah 0,402 gram karbon / (meter kuadrat x sehari), atau sekitar 150 gram karbon / (meter kuadrat x tahun ). Selanjutnya, Smith dan Eppley (1982) menemukan bahwa tingkat harian tertinggi penurunan suhu yang berkorelasi dengan jumlah maksimum upwelling (Mann dan malas, 2006). Digiacomo dan Holt (2001) menggunakan citra satelit untuk mempelajari mesoscale dan pusaran sub-mesoscale di Southern California Teluk. Karya mereka menunjukkan bahwa semua pusaran kurang dari 50 km dengan diameter dan 70% dari semua pusaran diukur kurang dari 10 km (Mann dan malas, 2006). Pusaran tampaknya sebagian besar disebabkan oleh topografi (terutama pulau-pulau), angin, dan ketidakstabilan dalam arus. Lokasi pusaran ini terutama antara California Current (mengalir ke arah khatulistiwa) dan garis pantai (Mann dan malas, 2006). Sebagian besar pusaran ini adalah siklon dan memiliki kemampuan untuk menginduksi upwelling air yang kaya nutrisi. Fitur topografi skala kecil seperti tanjung telah terbukti menyebabkan efek besar pada dinamika populasi invertebrata bentik, seperti perubahan dalam pola penyelesaian kepiting dan landak laut (Mann dan malas, 2006).

E.   Produksi Primer

Produksi primer adalah topik yang menarik di antara mereka yang mempelajari California Current. Dalam studi mereka, Hayward dan Venrick (1982) berpendapat bahwa variabilitas yang besar di kedua biomassa dan produktivitas fitoplankton di California sekarang. Perbedaan yang diamati oleh Hayward dan Venrick tingkat karbon fiksasi (0,2-2,0 gram karbon / (meter kuadrat x sehari)) menunjukkan sifat heterogen dari California Current, dengan kombinasi advected (lihat adveksi) dan upwelled air. Beberapa studi telah menyelidiki aliran karbon dari produksi primer ke stok ikan pelagis yang tergantung pada California Current. Lasker (1988) dijelaskan ‘jet dan menyemprotkan’ kuat off California utara dan tengah. Ini ‘jet dan menyemprotkan’ memindahkan sejumlah besar air yang kaya dingin, nutrisi lepas pantai. Air ini kemudian akan dibawa oleh selatan terikat California Lancar dan menambah produksi primer yang signifikan terhadap populasi sarden (Mann dan malas, 2006).

 F.  Upwelling di Laut California

Upwelling adalah naiknya air dingin dari lapisan dalam ke permukaan laut sedangkan downwelling merupakan turunnya air permukaan laut ke lapisan lebih dalam. Upwelling memperbesar jumlah plankton di laut, karenanya daerah upwelling merupakan daerah perikanan yang kaya. Upwelling terjadi karena adanya kekosongan massa di lapisan permukaan dan harus diganti oleh massa air di lapisan dalam. Downwelling terjadi karena adanya penumpukan massa di lapisan permukaan yang harus di alirkan ke lapisan dalam. Mekanisme terbentuknya upwelling diperlihatkan pada Gambar .

Upwelling di Laut California

Sumber: http://www.scielo.cl/fbpe/img/rchnat/v77n3/img01-06.jpg

Angin yang menimbulkan upwelling di belahan bumi utara

 

Slope permukaan laut

 

Skema Upwelling

http://blogs.kqed.org/climatewatch/files/2011/06/CACurrent_foodweb_Scripps.jpg

 

Karena adanya slope permukaan laut (juga adanya slope isobar di lapisan-lapisan dalam) tekanan air di daerah densitas rendah lebih besar daripada tekanan air di daerah densitas tinggi. Perbedaan tekanan ini menggerakan massa air di daerah tekanan tinggi ke daerah tekanan rendah. Tetapi air tidaklah benar-benar bergerak menuruni slope permukaan laut, akibat pengaruh rotasi bumi atau gaya coriolis gerakan air ini dibelokan ke arah kanan di belahan bumi utara dan ke arah kiri di belahan bumi selatan. Akhirnya air bergerak sejajar dengan slope atau tegak lurus bidang Gambar .

Upwelling merupakan fenomena oseanografi yang melibatkan wind-driven motion yang kuat, dingin dan biasanya membawa massa air yang kaya akan nutrien ke arah permukaan laut. Upwelling adalah fenoma atau kejadian yang berkaitan dengan gerakan naiknya massa air laut. Gerakan vertikal ini adalah bagian integrasi dari sirkulasi laut tetapi ribuan sampai jutaan kali lebih kecil dari arus horizontal. Gerakan vertikal ini terjadi akibat adanya stratifikasi densitas air laut karena dengan penambahan kedalaman mengakibatkan suhu menurun dan densitas meningkat yang menimbulkan energi untuk menggerakkan massa air secara vertikal.  laut juga terstratifikasi oleh faktor lain, seperti kandungan nutrien yang semakin meningkat seiring pertambahan kedalaman. Dengan demikian adanya gerakan massa air vertikal akan menimbulkan efek yang signifikan terhadap kandungan nutrien pada lapisan kedalaman tertentu.

Setidaknya ada lima tipe upwelling yaitu coastal upwelling, large-scale wind-driven upwelling in the ocean interior, upwelling associated with eddies, topographically-associated upwelling, and broad-diffusive upwelling in the ocean interior.

Coastal upwelling adalah tipe yang paling banyak memiliki hubungan dengan aktivitas manusia dan memberikan banyak pengaruh terhadapa produktivitas perikanan di dunia, seperti ikan pelagis kecil (sardines, anchovies, dll.). laut dalam kaya akan nutrien termasuk nitrate and phosphate, yang merupakan hasil dari dekomposisi materi organik (dead/detrital plankton) dari permukaan laut.

Ketika sampai ke permukaan, nutrien tersebut digunakan oleh fitoplankton, beserta CO₂ terlarut dan dan energi cahaya matahari untuk menghasilkan bahan organik melalui proses fotosintesis. Daerah Upwelling memiliki produktivitas yang tinggi dibanding dengan wilayah lainnya. Hal ini berkaitan dengan rantai makanan, karena fitoplankton berada pada level dasar pada rantai makanan di laut. Daearah dari upwelling antara lain pantai Peru, Chile,  laut arab, western South Africa, eastern New Zealand, southeastern Brazil dan pantai California.

 

 DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2014.http://www-pord.ucsd.edu/~ltalley/sio210/Pacific/. Diakses pada Kamis, 13 November 2014. Pada pukul 23.30 WIB.

Anonim.2014.http://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=0CAMQjxw&url=http%3A%2F%2Fmarine.rutgers.edu%2Fdmcs%2Fms501%2F2012%2Fpresentations%2F2012%2FPO%2520California%2520Current.ppt&ei=dvBkVO7zNMb1OJzfgMgH&bvm=bv.79189006,d.ZWU&psig=AFQjCNFSuqioD5OXhgkQzAUail3Azgi4XA&ust=1415987681043456.Diakses pada Kamis, 13 November 2014. Pada pukul 23.40 WIB.

Anonim.2014. Tutorial Currents http://oceanservice.noaa.gov/education/tutorial_currents/ 04currents3.html Diakses pada Kamis, 13 November 2014. Pada pukul 23.35WIB.

Anonim.2003.http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2003GL017647/full Diakses pada Kamis, 14 November 2014. Pada pukul 00.15 WIB.

Anonim.2014. California Current. http://en.wikipedia.org/wiki/California_Current Diakses pada Jumat, 15 November 2014. Pada pukul 00.30 WIB.

Anonim.2014.Arus Laut Sea Current.http://geoenviron.blogspot.com/2011/12/arus-laut-sea-current.html. Diakses pada Jumat, 15 November 2014. Pada pukul 01.30 WIB.

Untuk materi sebelumnya silahkan KLIK DISINI