Kajian Pusaran Arus Halmahera (Halmahera Eddy) Menggunakan Data Satelit Multisensor dan Hidrografi Serta Kaitannya Dengan Produktivitas Cakalang (Katsuwonus pelamis)

Wilayah perairan ekuator Pasifik barat dikenal mempunyai karakter oseanografi yang sangat dinamis. Perairan wilayah ini merupakan tempat persilangan (cross road) massa air yang berasal dari bumi belahan selatan dan belahan utara Samudera Pasifik serta tempat pembentukan massa air Arlindo dan Arus Sakal Katulistiwa Utara. Perairan ini juga dikenal mempunyai suhu permukaan laut paling hangat di dunia (rata-rata sepanjang tahunnya ≥ 29oC), tingkat presipitasi yang tinggi dibanding evaporasinya. Lapisan permukaannya terisolasi oleh lapisan penghalang (barrier layer) yang menahan naiknya massa air bawahnya (upwelling) menjadikan perairan ini miskin akan klorofil pada lapisan permukaannya (oligotropik). Meskipun produktivitas primernya rendah, pada kenyataannya perairan ini banyak mendukung berbagai habitat jenis ikan tuna. Wilayah yang dikenal dengan Kolam Hangat ini bahkan menyuplai bagian terbesar produksi tuna dunia (> 1.5 juta ton pertahun) di Samudera Pasifik atau sekitar 40% jumlah tangkapan tuna dunia dihasilkan dari wilayah perairan ini. Dua spesies tuna yang ditangkap didominasi oleh Cakalang (Katsuwonus pelamis) dan Madidihang (Thunnus albacores). Salah satu fenomena yang menarik dikaji adalah arus pusar Halmahera (Halmahera Eddy/HE) yang terbentuk akibat tubrukan antara dua arus berlawanan arah yaitu Arus Mindanao dari bumi belahan utara dan Arus Pantai Utara Papua (New Guinea Coastal Current dan New Guinea Coastal Under Current) dari bumi belahan selatan. Halmahera Eddy juga sebagai pembentuk sumber massa air Arlindo (Indonesia Through Flow) di gerbang timur yang merupakan bagian dari sirkulasi arus termohaline global. Pertemuan massa air dari dua belahan bumi ini membentuk front lautan tempat dimana sumber massa air Arus Sakal Katulistiwa Utara (North Equatorial Counter Current) dibentuk. Terbentuknya Halmahera Eddy (dan juga Mindanao Eddy) akan menjadi sumber utama variabilitas dalam proses biologi dan biogeokimia di perairan ini. Penelitian ini bertujuan untuk: (1) Mengkaji karakteristik HE berdasarkan citra klorofil Aqua MODIS, data altimteri dan data hidrografi; (2) Mengkaji pertumbuhan dan pergeseran HE secara skala waktu dan ruang; (3) Mengkaji hubungan pergeseran HE dengan produktivitas cakalang di sekitar perairan studi. Penelitian ini mengambil lokasi di perairan antara Mindanao dengan Papua dimana HE terbentuk, selama satu dasawarsa mulai Juli 2002 sampai Desember 2012. Data yang digunakan meliputi sebaran klorofil-a permukaan dan Suhu Permukaan Laut dari citra satelit Aqua MODIS, data hidrografi berupa vektor arus dari Shipboard ADCP dan raut suhu dan salinitas dari XCTD/CTD dari Survei Tropical Ocean Climate Study (TOCS), data anomali muka laut dari satelit Jason-1 passingtrack #164 dan passingtrack #253. Sedangkan data tangkapan cakalang diperoleh data log book kapal purse-seine yang berlabuh di Pelabuhan Perikanan Samudera (PPS) Bitung Sulawesi Utara, Western Central Pacific Fisheries Commission (WCPFC) dalam kategori data public domain, dan Dinas Perikanan Kelautan Kabupaten Halmahera Utara. Halmahera Eddy diidentifikasi berdasarkan rona klorofil-a permukaan tinggi yang membentuk jejak pada sirkulasi pusaran arus HE. Verifikasi dilakukan secara kualitatif terhadap karakter umum eddy antisiklonik seperti raut klorofil-a permukaan dan suhu permukaan laut, vektor arus serta sebaran melintang suhu dan salinitas di bawah lapisan permukaannya. Metode sensus digunakan dalam pengambilan data statistik meliputi posisi pusat pusaran, besar diameter pusaran, bentuk rona dan nilai konsentrasi klorofil-a permukaan selama periode penelitian, sehingga diperoleh data deret waktu karakter HE. Analisis dilakukan untuk melihat perkembangan dan pergeseran HE berdasarkan skala waktu dan ruang melalui analisis deret waktu meliputi analisis harmonik dan analisis penapis lintasan jalur. Untuk melihat dinamika permukaan HE dari citra altimetri dilakukan melalui diagram Hovmoller. Hasil penelitian menunjukkan identifikasi struktur permukaan HE menggunakan citra klorofil-a permukaan memperlihatkan timbulnya rona klorofil-a yang terbentuk akibat sirkulasi aliran HE, konsentrasi klorofil-a permukaan tinggi terjadi pada bagian tepi pusaran membentuk sabuk klorofil-a permukaan tinggi, sedangkan bagian dalamnya konsentrasi klorofil-a permukaan lebih rendah. Dalam parameter Suhu Permukaan Laut, karakter Halmahera Eddy ditandai dengan raut suhu permukaan laut yang lebih hangat dibagian tengah pusaran dibandingkan pada bagian tepinya. Hasil verifikasi data klorofil dengan hidrografi menunjukkan bahwa sebaran klorofil-a permukaan tinggi konsisten dengan vektor arus SADCP yang membawa konsentrasi klorofil-a tinggi, vektor arus di sisi utara mengarah ke timur laut dan di sisi selatannya mengarah ke barat laut menandakan adanya sirkulasi antisiklonik eddy. Sebaran melintang suhu pada data CTD/XCTD, Halmahera Eddy ditandai adanya isoterm yang tertekan ke bawah dan bergeser ke utara seiring bertambahnya kedalaman, sedangkan pada sebaran salinitas terlihat massa air South Pacific Tropical Water, North Pacific Tropical Water dan North Pacific Intermediate Water. Hasil pengamatan dan pengukuran karakter Halmahera Eddy dikatahui diameter HE dalam arah zonal berkisar 338-731 km sedangkan arah meridionalnya berkisar 297-725 km. Halmahera Eddy mengalami pergeseran dimana posisi paling utara pusatnya berada di 5.43˚N/129.31 E pada Desember 2008 dan paling selatan pusatnya berada di 1.85˚N/130.13˚E pada September 2009. Halmahera Eddy mempunyai wilayah pergeseran yang membentuk sumbu tenggara – barat laut dengan jarak antar titik pusat terjauh 446 km. Diameter rata-rata Halmahera Eddy diketahui sekitar 520 km. Dalam skala musiman, Halmahera Eddy bergeser ke barat laut selama musim tenggara dan bergeser ke tenggara selama musim barat laut. Pola bulanan pergerakan titik pusat Halmahera Eddy memperlihatkan arah pergerakan yang berlawanan jarum jam. Pada skala antar-tahunan, Halmahera Eddy bergeser ke barat laut selama even La Niña dan ke tenggara selama even El Niño. Pengaruh musiman dan antar-tahunan sangat kuat mempengaruhi pergeseran Halmahera Eddy. Faktor musiman sedikit lebih kuat mempengaruhi pergeseran meridional dibandingkan antar-tahunannya, sedangkan pengaruh antar-tahunannya sedikit lebih kuat pengaruhnya terhadap pergeseran arah zonal dibandingkan musimannya. Terdapat pengaruh South Oscillation Indeks (SOI) terhadap pergerakan Halmahera Eddy terkait relaksasi Kolam Hangat ke Pasifik tengah. Analisis pada data altimetri Jason-1 passing track # 253 menujukkan karakteristik pergerakan Halmahera Eddy yang ditandai dengan anomali muka laut tinggi pada pusat pusaran Halmahera Eddy dan pergeseran Halmahera Eddy. Kapal-kapal purse-seine yang beroperasi di wilayah studi cenderung terkonsentrasi di wilayah bagian dalam dan tepi dari pusaran Halmahera Eddy sekitar timur laut Halmahera dan utara kepala burung Papua. Produktivitas cakalang di wilayah studi mempunyai korelasi kuat terhadap pergeseran meridional Halmahera Eddy dibandingkan dengan pergeseran zonalnya. Demikian pula halnya dengan produksi cakalang yang didaratkan (landing fishing) di pelabuhan sekitar pantai Morotai menunjukkan adanya pengaruh yang kuat dengan pergeseran meridional Halmahera Eddy.