Faktor-Faktor Abrasi dan Sedimentasi

Peristiwa akresi dan abrasi dapat terjadi karena adanya variasi kondisi oseanografi. Kondisi oseanografi fisika di kawasan pesisir dan laut dapat digambarkan oleh terjadinya fenomena alam seperti terjadinya pasang surut, arus, kondisi suhu dan salinitas serta angin. Fenomena tersebut memberikan kekhasan karakteristik pada kawasan pesisir dan lautan sehingga menyebabkan terjadinya kondisi fisik perairan yang berbeda-beda. Wilayah pantai memiliki dinamika perairan yang kompleks.  Proses-proses utama yang sering terjadi meliputi sirkulasi massa air, percampuran (terutama antara dua massa air yang berbeda), sedimentasi dan erosi, dan upwelling.  Proses tersebut terjadi karena adanya interaksi antara berbagai komponen seperti daratan, laut, dan atmosfir (Putinella, 2002). Adapun komponen-komponen tersebut antara lain seperti pasang surut, gelombang, arus, angin, struktur geologi pantai, kemiringan dan arah garis pantai.

1)   Pasang Surut

Pengaruh gaya tarik bulan dan matahari mengakibatkan air laut di sepanjang pantai menjadi naik (air pasang) pada saat bersamaan di sepanjang pantai bagian bumi yang lainnya mengalami penurunan muka air laut (air surut). Gaya tarik bulan terhadap timbulnya gelombang pasang besarnya 2,5 kali lebih kuat dari pada gaya tarik matahari karena posisi bulan jauh lebih dekat dibandingkan dengan matahari. Ketinggian maksimum gelombang pasang terjadi di daerah khatulistiwa beriklim tropis dan daerah sub tropis. (Mulyo, 2004).

Pasang terutama disebabkan oleh adanya gaya tarik menarik antara dua tenaga yang terjadi di lautan, yang berasal dari gaya sentrifugal yang disebabkan oleh perputaran bumi pada sumbunya dan gaya gravitasi yang berasal dari bulan. Gaya sentrifugal adalah suatu gaya yang didesak ke arah luar dari pusat bumi yang besarnya lebih kurang sama dengan tenaga yang ditarik ke permukaan bumi.

Gaya gravitasi juga mempengaruhi terjadinya pasang walaupun tenaga yang ditimbulkan terhadap lautan hanya sekitar 47% dari tenaga yang dihasilkan oleh gaya gravitasi bulan. Selain itu faktor-faktor setempat seperti bentuk dasar lautan dan massa daratan di sekitarnya kemungkinan menghalangi aliran air yang dapat berakibat luas terhadap sifat-sifat pasang (Hutabarat dan Evans, 1985).

Ketika kedudukan matahari, bumi, bulan satu garis lurus (sudut 0⁰). Gaya tarik gabungan antara matahari dan bulan menghasilkan air pasang yang lebih besar. Pasang yang terjadi pada saat itu biasa disebut pasang purnama atau pasang tinggi yang dinamakan spiring tide. Pada waktu bulan seperempat dan tiga perempat, matahari dan bulan membentuk sudut 90⁰, sehingga gaya tarik keduanya saling melemah. Pasang yang terjadi pada saat itu adalah pasang kecil atau pasang perbani yang dinamakan neap tide. (Rosmini, 2006).

Bentuk pasang surut di berbagai daerah tidak sama. Di suatu daerah dalam satu hari dapat terjadi satu kali atau dua kali pasang surut. Secara umum pasang surut di berbagai daerah dibedakan dalam empat tipe:

a)         Pasang surut harian ganda (semi diurnal tide), yaitu dalam satu hari terjadi dua kali air pasang dan dua kali air surut, dengan tinggi yang hampir sama dan pasang surut terjadi secara berurutan secara teratur. Periode pasang surut rata-rata adalah 12 jam 24 menit. Pasang surut jenis ini terdapat di selat Malaka sampai laut Andaman.

b)        Pasang surut harian tunggal (diurnal tide), yaitu dalam satu hari terjadi satu kali air pasang dan satu kali air surut. Periode pasang surut adalah 24 jam 50 menit. Pasang surut tipe ini terjadi diperairkan selat Karimata.

c)         Pasang surut campuran condong ke hari ganda (mixed tide prevailing semidiurnal), yaitu dalam satu hari terjadi dua kali air pasang dan dua kali air surut, tetapi tinggi dan periodenya berbeda. Pasang surut jenis ini banyak terdapat di perairan Indonesia Timur.

d)        Pasang surut campuran condong ke hari tunggal (mixed tide prevailing diurnal), dimana pada tipe ini dalam satu hari terjadi satu kali air pasang dan satu kali air surut, tetapi kadang-kadang untuk sementara waktu terjadi dua kali surut dengan tinggi dan periode yang sangat berbeda. Pasang surut jenis ini terdapat di selat Kalimantan dan Pantai Utara Jawa Barat.

Pengaruh gaya pasang surut mempengaruhi peristiwa abrasi dan sedimentasi. Wilayah pantai yang mengalami peristiwa pasang surut harian ganda atau pasut surut tipe campuran condong ke ganda memiliki pengaruh yang berbeda dengan wilayah pantai yang hanya mengalami pasang surut harian tunggal, dimana wilayah yang memiliki pasang surut tipe harian ganda dan campuran condong ke ganda mengalami proses transportasi sedimen yang lebih dinamis jika dibandingkan dengan pasang surut harian tunggal.

Selain tipe pasang surut, perbedaan lama waktu antara pasang dan surut juga mempengaruhi peristiwa abrasi sedimentasi. Kawasan pantai yang mengalami proses pasang yang cenderung lebih lama dari waktu surut, akan berakibat memberikan peluang waktu yang lebih banyak bagi gelombang untuk mengabrasi wilayah daratan.

2)   Gelombang

Gelombang laut adalah gerakan melingkar molekul-molekul air yang tampak sebagai gerakan naik turun. Gelombang laut disebabkan oleh angin yang berhembus pada permukaan laut yang mendesak air laut.

Menurut Dahuri (1996), ombak merupakan salah satu penyebab yang berperan besar dalam pembentukan pantai, baik pantai abrasi maupun pantai sedimentasi. Ombak yang terjadi di laut dalam pada umumnya tidak berpengaruh terhadap dasar laut dan sedimen yang terdapat di dalamnya. Sebaliknya ombak yang terdapat di dekat pantai, terutama di daerah pecahan ombak mempunyai energi besar dan sangat berperan dalam pembentukan morfologi pantai, seperti menyeret sedimen (umumnya pasir dan kerikil) yang ada di dasar laut untuk ditumpuk dalam bentuk gosong pasir. Di samping mengangkut sedimen dasar, ombak berperan sangat dominan dalam menghancurkan daratan (abrasi laut). Daya penghancur ombak terhadap daratan/batuan dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain keterjalan garis pantai, kekerasan batuan, rekahan pada batuan, kedalaman laut di depan pantai, bentuk pantai, terdapat  atau tidaknya penghalang di muka pantai dan sebagainya.

Gelombang yang ditemukan di permukaan laut pada umumnya terbentuk karena adanya proses alih energi dari angin ke permukaan laut, atau pada saat tertentu disebabkan oleh gempa di dasar laut. Gelombang ini merambat ke segala arah membawa energi tersebut kemudian dilepaskannya ke pantai dalam bentuk hempasan ombak. Rambatan gelombang ini dapat menempuh jarak ribuan kilometer sebelum mencapai suatu pantai. Gelombang yang mendekati pantai akan mengalami pembiasan (refraction), dan akan memusat (covergence) jika mendekati semenanjung, dan akan menyebar (divergence) jika menemui cekungan. Di samping itu gelombang yang menuju perairan dangkal akan mengalami spilling, plunging atau surging. Semua fenomena yang dialami gelombang tersebut pada hakekatnya disebabkan oleh topografi dasar lautnya (sea bottom topography). (Dahuri, 1996).

Tipe gelombang spilling terjadi jika gelombang yang memiliki kemiringan kecil menuju pantai yang datar. Pada jarak yang jauh dari pantai, gelombang tersebut mulai pecah secara berangsur-angsur menghasilkan buih pada pada puncak gelombang dan meninggalkan suatu lapis tipis buih pada jarak yang cukup panjang.

Tipe gelombang plunging terjadi jika kemiringan gelombang dan dasar bertambah. Gelombang yang pecah dengan puncak gelombangnya akan terjun ke depan dan energinya dihancurkan dalam turbulensi yang mana sebagian kecil akan dipantulkan pantai ke laut dan tidak banyak gelombang baru yang terjadi pada air yang lebih dangkal.

Tipe gelombang pecah surging terjadi pada pantai yang memiliki kemiringan yang sangat besar, seperti pada pantai berkarang. Tipe ini memiliki daerah gelombang pecah yang sangat sempit dibandingkan dengan dua tipe lainnya dan sebagian besar energi yang dimiliki dipantulkan kembali ke laut dalam dan sebelum puncak gelombang terjun ke depan, dasar gelombangnya sudah pecah (Hutabarat dan Evans, 1985). 

3)   Arus

Arus adalah gerakan air yang mengakibatkan perpindahan horisontal massa air. Sistem-sistem arus laut utama dihasilkan oleh beberapa daerah angin utama yang berbeda satu sama lain, mengikuti garis lintang sekeliling dunia dan di masing-masing daerah ini angin secara terus menerus bertiup dengan arah yang tidak berubah-ubah (Nybakken, 1988 dalam Putinella, 2002).

Berbeda dengan ombak yang bergerak maju ke arah pantai, arus laut, terutama yang mengalir sepanjang pantai merupakan penyebab utama yang lain dalam membentuk morfologi pantai. Arus laut terbentuk oleh angin yang bertiup dalam selang waktu yang lama, dapat pula terjadi karena ombak yang membentur pantai secara miring. Berbeda dengan peran ombak yang mengangkut sedimen tegak lurus terhadap arah ombak, arus laut mampu membawa sedimen yang mengapung maupun yang terdapat di dasar laut. Pergerakan sedimen searah dengan arah pergerakan arus, umumnya menyebar sepanjang garis pantai. Bentuk morfologi spit, tombolo, beach ridge atau akumulasi sedimen di sekitar jetty dan tanggul pantai menunjukkan hasil kerja arus laut.

Pola arus pantai ditentukan  terutama oleh besarnya sudut yang dibentuk antara gelombang yang datang dengan garis pantai. Jika sudut datang itu cukup besar, maka akan terbentuk arus menyusur pantai (longshore current) yang disebabkan oleh perbedaan tekanan hidrostatik. Jika sudut datang relatif kecil atau sama dengan nol (gelombang yang datang sejajar dengan pantai), maka akan terbentuk arus meretas pantai (rip current) dengan arah menjauhi pantai di samping terbentuknya arus menyusur pantai. Diantara kedua jenis arus pantai ini, arus menyusur pantailah yang mempunyai pengaruh lebih besar terhadap transportasi sedimen pantai (Dahuri, 1996).

Selain faktor angin, arus juga dipengaruhi oleh tiga faktor yaitu :

a)         Bentuk topografi dasar lautan dan pulau-pulau yang ada di sekitarnya. Beberapa sistem lautan utama di dunia dibatasi oleh massa daratan dari tiga sisi dan pula oleh arus ekuator counter di sisi yang keempat. Batas-batas ini menghasilkan sistem aliran yaitu hampir tertutup dan cenderung membuat aliran air mengarah dalam suatu bentuk bulatan. Dari sinilah terbentuk gyre (arus berputar) (Hutabarat dan Evans, 1984).

b)        Efek Coriolis atau gaya Coriolis. Gaya Coriolis adalah gaya semu yang ditimbulkan akibat efek dua gaya gerakan. Yaitu gerakan rotasi bumi dan gerakan benda relatif terhadap permukaan bumi. Gaya ini menyebabkan terjadinya perpindahan zat cair di belahan bumi utara di belokkan ke kanan dan di belahan bumi selatan dibelokkan ke kiri (Kanginan, 1999)

c)         Spiral Ekman atau perpindahan Ekman oleh V. walfrid Ekman, seorang ahli dari Swedia, pada tahun 1982 menunjukkan secara matematis bahwa di bawah kondisi samudra yang ideal akan menghasilkan sebuah pengurangan kecepatan arus sistematis dan sebuah perubahan pada arahnya dalam meningkatkan kedalaman (Rosmini, 2006).

Selain ketiga faktor di atas, gerakan air yang luas dapat diakibatkan oleh perbedaan densitas lapisan lautan yang mempunyai kedalaman berbeda. Perbedaan itu timbul terutama disebabkan oleh salinitas dan suhu (Hutabarat dan Evans, 1984).

4)   Angin

Angin disebabkan karena adanya perbedaan tekanan udara yang merupakan hasil dari pengaruh ketidakseimbangan pemanasan sinar matahari terhadap tempat-tempat yang berbeda di permukaan bumi. Keadaan ini mengakibatkan naiknya sejumlah besar massa udara yang ditandai dengan timbulnya sifat khusus yaitu terdapatnya tekanan udara yang tinggi dan rendah. Sebagai contoh, massa udara yang bertekanan tinggi dibentuk di atas daerah-daerah kutub, sedangkan massa udara yang bertekanan rendah yang kering dan panas terkumpul di daerah subtropik. Massa udara ini tidak tetap tinggal pada tempat di mana mereka ini dibentuk, tetapi begitu mereka melewati daerah daratan mereka akan tersesat oleh aliran angin yang ditimbulkan dengan adanya perubahan dan variasi iklim setempat. Massa udara yang bertekanan tinggi ini dikenal sebagai anti-cyclones ; udara yang beredar di dalamnya berputar ke arah lawan jarum jam (anti-clockwise) pada bagian belahan bumi sebelah Selatan, sedangkan di belahan bumi sebelah Utara mereka berputar ke arah jarum jam (clockwise). Massa udara yang bertekanan rendah dinamakan cyclones. Gerakan massa udara di dalamnya bergerak ke arah jarum jam di belahan bumi Selatan dan ke arah lawan jarum jam di belahan bumi Utara.

Gelombang yang terjadi di laut disebabkan oleh hembusan angin (Nontji, 1999). Faktor yang mempengaruhi bentuk/besarnya gelombang yang disebabkan oleh angin adalah: kecepatan angin, lamanya angin bertiup, kedalaman laut, dan luasnya perairan, serta fetch (F) yaitu jarak antara terjadinya angin sampai lokasi gelombang tersebut.

5)   Sedimen Pantai

Sedimen pantai adalah partikel-partikel yang berasal dari hasil pembongkaran batuan-batuan dari daratan dan potongan-potongan kulit (shell) serta sisa-sisa rangka-rangka organisme laut. Tidaklah mengherankan jikalau ukuran partikel-partikel ini sangat ditentukan oleh sifat-sifat fisik mereka dan akibatnya sedimen yang terdapat pada berbagai tempat di dunia mempunyai sifat-sifat yang sangat berbeda satu sama lain. Misalnya sebagian besar dasar laut yang dalam ditutupi oleh jenis partikel yang berukuran kecil yang terdiri dari sedimen halus. Sedangkan hampir semua pantai ditutupi oleh partikel berukuran besar yang terdiri dari sedimen kasar.

Keseimbangan antara sedimen yang dibawa sungai dengan kecepatan pengangkutan sedimen di muara sungai akan menentukan berkembangnya dataran pantai. Apabila jumlah sedimen yang dibawa ke laut dapat segera diangkut oleh ombak dan arus laut, maka pantai akan dalam keadaan stabil. Sebaliknya apabila jumlah sedimen melebihi kemampuan ombak dan arus laut dalam pengangkutannya, maka dataran pantai akan bertambah (Putinella, 2002).

Ada beberapa klasifikasi sedimen berdasarkan ukuran butirnya, yaitu:

Keterangan	Ukuran (mm)
Boulders (batu kasar) Gravel (kerikil) Very course sand (pasir sangat kasar) Course sand (pasir kasar) Medium sand (pasir setengah kasar) Fine sand (pasir halus) Very fine sand (pasir sangat halus) Silt (lanau, lumpur) Clay (lempung)	> 265 2 – 265 1 – 2 0,5 – 1 0,25 – 0,5 0,125 – 0,25 0,0625 – 0,125 0,0039 – 0,0625 < 0,0039

Berdasarkan asalnya sedimen dapat dibagi menjadi tiga bagian:

a)    Sedimen lithogeneus, jenis sedimen ini berasal dari sisa pengikisan batu-batuan di daratan, yang diangkut ke laut oleh sungai-sungai.

b)   Sedimen biogenus, jenis sedimen ini berasal dari sisa-sisa rangka dari organisme hidup yang membentuk endapan partikel-partikel halus yang dinamakan ooze yang biasanya diendapkan pada daerah yang jauh dari pantai. Sedimen ini digolongkan ke dalam dua tipe yaitu calcareous dan siliceous.

c) Sedimen hidrogeneus. Jenis partikel dari sedimen golongan ini dibentuk sebagai hasil reaksi kimia dalam air laut. (Hutabarat dan Evans, 1984).

6)   Kemiringan dan Arah Garis Pantai

Pantai bisa terbentuk dari material dasar yang berupa lumpur, pasir atau kerikil (gravel). Kemiringan dasar pantai tergantung pada bentuk dan ukuran material dasar. Pantai lumpur mempunyai kemiringan sangat kecil sampai mencapai 1:5000. Kemiringan pantai pasir lebih besar yang berkisar antara 1:20 dan 1:50. Kemiringan pantai berkerikil bisa mencapai 1:4. Pantai berlumpur banyak dijumpai di daerah pantai di mana banyak sungai yang mengangkut sedimen suspensi bermuara di daerah tersebut dan gelombang relatif kecil (Triatmodjo, 1999).

Arah garis pantai dapat mempengaruhi energi gelombang dan kecepatan arus susur pantai. Ketika arah datang gelombang tegak lurus dengan arah garis pantai, maka energi gelombang yang bekerja dapat lebih maksimal dalam melakukan proses abrasi. Sedangkan untuk arus susur pantai, kecepatannya akan melemah ketika arah datangnya hampir tegak lurus dengan arah garis pantai.