Cahaya
adalah bagian dari gelombang elektromagnetik yang sejenis dengan gelombang
radio, infra merah, ultraviolet, sinar X dan sinar gamma. Cahaya bergerak
dengan kecepatan kurang lebih 3 X 108
ms-1 dalam ruang hampa. Ketika di dalam air laut kecepatan cahaya berkurang
menjadi 2,2 X 108 ms-1. Bila cahaya masuk ke dalam air maka intensitasnya akan
berkurang secara eksponensial terhadap jarak dari titik sumber. Cahaya dapat
diukur dengan menggunakan beberapa alat yaitu beam transmissometer, irradiance
meter dan turbiditas meter atau nephelometer (Supangat, Agus dan Susanna,2003).
Semakin
dalam suatu perairan tentunya semakin sedikit cahaya yang masuk. Lapisan laut
dibagi menjadi 3 bagian berdasarkan itensitas cahayanya.
1.
Daerah fotik yaitu daerah yang terkena
cahaya matahari cukup untuk produksi fotosintesis. Biasanya mencapai kedalaman
200 m.
2.
Zona disphotic yaitu daerah
antara zona fotik dan afotik dimana cahayanya seperti senja di daratan. Daerah berada di kedalaman 200-1000m.
3.
Zona afotik yaitu
daerah yang tidak terkena cahaya sehingga sangat gelap dan tidak
cukup untuk produksi fotosintesis dan
memenuhi kebutuhan respirasi. Berada kedalaman lebih dari 1000 m.
Adanya
pembiasan cahaya membuat suatu benda yang sama akan terlihat berbeda bila
dilihat di darat ataupun di dalam air. Bentuk benda tersebut akan terlihat
lebih besar di dalam air dibandingkan di darat. Hal ini terjadi karena cahaya
yang tersebar ke arah mata tidak dapat terfokus untuk membuat suatu imej yang
koheran (Supangat, Agus dan Susanna,2003).
Gambar 1. Penglihatan langsung bawah air
Sumber : Pengantar Oseanografi,2003.
Cahaya
tak hanya bermanfaat bagi biota laut untuk fotosintesis namun cahaya juga dapat
digunakan untuk komunikasi bawah laut serta penggunaan remote sensing pasif dan
aktif karena sifat cahaya yang bergerak perlahan.Komunikasi bawah laut
memerlukan radiasi yang dapat menembus cukup jauh di bawah permukaan sebelum
energinya hilang oleh atenuasi. Hal ini menyebabkan komunikasi radio tidak
dapat terjadi karenanya digunakanlah cahaya laser dari satelit yang cukup kuat dan mampu menembus cukup jauh
pada gelombang 450 -500 nm (biru-hijau).
Remote
sensing aktif menggunakan transmisi pulsa radar dari satelit pada panjang
gelombang tertentu lalu diukur dan dianalisis sinyal yang terrefleksikan oleh
permukaan. Untuk mengetahui pola dan distribusi gelombang serta tutupan es. Remote
sensing pasif menggunakan panjang gelombang visibel dan dekat infra merah yang
direfleksikan dan juga radiasi panjang gelombang infra merah yang lebih panjang
dan radiasi gelombang micro untuk memperoleh informasi tentang warna (dan
produksi biologi dan kekeruhan), temperatur dan tutupan es di permukaan lautan.
Selain itu juga memberikan informasi mengenai kekasaran permukaan akibat angin,
gelombang, pasut dan arus dan tipe awan dan jumlahnya serta jumlah uap air di
atmosfer (Supangat, Agus dan Susanna,2003).
Gambar 2. Diagram Remote Sensing
Suara
adalah bentuk fisik dari adanya gelombang bunyi atau energi akustik. Bunyi
merupakan bentuk tekanan gelombang dan terbentuk oleh vibrasi yang menghasilkan
zona-zona alternatif kompresi (molekul- molekul saling merapat) dan rarefaksi
(molekul-molekul saling menjauh). Gelombang bunyi dapat dikarateristik
berdasarkan amplitudonya (pengukuran intensitas atau besarnya bunyi) dan
frekuensi (f) atau panjang gelombang (λ, lambda), yang berhubungan dengan laju
(c). Panjang gelombang energi akustik di laut sendiri berkisar antara 50 m dan
1 mm(Supangat, Agus dan Susanna,2003).
Gelombang
ini termasuk gelombang mekanik yaitu memerlukan media perambatannya baik zat
padat, cair ataupun gas. Jika dibandingkan dengan cepat rambat udara, di laut
kecepatan rambatnya lebih cepat sebanyak 4 x lipat dibandingkan dengan cepat
rambat di udara. Hal ini diakibatkan oleh partikel air laut yang lebih rapat
dibandingkan dengan udara yang renggang. Sedangkan di darat cepat rambatnya
paling cepat karena kerapatannya yang paling tinggi diantara media lainnya (Nugroho,Andry.
2011).
Gelombang
bunyi lebih besar (frekuensi rendah) dibandingkan gelombang cahaya yang berarti
resolusinya kurang; yaitu objek yang kecil yang dapat dibedakan (kira-kira tiga
panjang gelombang) terlihat sangat besar. Frekuensi dan panjang gelombang secara
terbalik saling proporsional dimana semakin tinggi frekuensi, semakin pendek
gelombang dan sebaliknya. Untuk resolusi maksimum dengan sistem akustik bawah
air, frekuensi tertinggi yang memungkinkan digunakan. Tetapi atenuasi
tergantung pada frekuensi. Atenuasi paling tinggi pada frekuensi tinggi
(gelombang pendek) dan rendah pada frekuensi rendah (gelombang panjang)
(Nugroho,Andry. 2011).
Bagi
hewan laut, bunyi merupakan hal yang sangat penting karena bunyi sangat baik
perambatannya di air maka dapat digunakan untuk melacak objek tertentu dan
transmisi informasi. Dengan mendengar bunyi hewan air dapat mencari mangsa
ataupun berkomunikasi dengan hewan sejenisnya seperti paus. Selain itu adanya
bunyi membuat kita dapat mengukur kedalaman serta pemetaan dasar laut,
berkomunikasi dengan ikan dan mengetahui letak ikan. Adapun aplikasi bunyi di
lautan dibagi menjadi 2 katagori utama yaitu :
2. System
akustik aktif yang terbagi lagi menjadi
a. SONAR
(Sound Navigation And Ranging)
Berupa sinyal akustik yang diemisikan
dan refleksi yang diterima dari objek dalam air (seperti ikan atau kapal selam)
atau dari dasar laut. Digunakan sebagai dasar teknik echo-sounding untuk
menentukan kedalaman dan pemetaan dasar laut bertambah maju dengan
berkembangnya peralatan sonar seperti Sea Beam dan Hydrosweep yang merupakan
sistem echo-sounding multi-beam.
b. Telemetri
dan Tracking
Lokasi dapat dikenali dan objek dilacak
di laut jika dilengkapi dengan peralatan transmisi akustik. Ini adalah dasar
teknologi Sofar (SOund Fixing And Ranging), digunakan secara meluas untuk
tujuan militer seperti mencari lokasi kapal selam, pesawat terbang yang rusak
dan kapal laut yang tenggelam.
Bunyi dapat digunakan untuk mengukur kecepatan arus
dengan mengeksploitasi Doppler effect dimana frekuensi bunyi yang diukur
dipengaruhi oleh gerakan relatif antara sumber akustik dan titik pengukuran.
profil akustik arus Doppler (ADCPs) digunakan untuk pengukuran kecepatan arus
terhadap kedalaman yang kontinu dimana kapal dalam keadaan bergerak (Nugroho,Andry.
2011).
Gambar 3. Contoh dari SONAR
Sumber : woodshole.er.usgs.gov
Untuk
menggunakan alat-alat diatas kita perlu mengetahui dengan pasti gelombang suara
yang aman digunakan di dalam laut. Beberapa para biologi laut menyatakan bahwa
volume tinggi (190 desibel) frekuensi rendah (60-90 Hz) bunyi dapat
membahayakan ikan paus dan mamalia laut lainnya yang tergantung pada bunyi
untuk komunikasi jarak jauh (Supangat, Agus dan Susanna,2003). Dengan demikian
kita dapat melaksanakan penelitian tanpa menganggu sensor mamalia laut.
Supangat, Agus dan
Susanna. 2003. Pengantar Oseanografi. Jakarta : Departemen Kelautan dan
Perikanan.
Gambar 1. Pengantar
Oseanografi,2003.
Gambar 3. woodshole.er.usgs.gov