SEJARAH AKUSTIK KELAUTAN DAN PERKEMBANGANNYA SECARA GLOBAL DAN DI INDONESIA

NAMA: ZAINUDIN AKBAR

NIM: G1F114046

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

Sejarah Penemuan,Perkembangan Teknologi  Akustik Seraca Global Hingga 

Perkembangannya diIndonesia

A.    Pengertian Akustik

Akustik adalah sebuah bidang yang cakupan bahasannya tentang gelombang suara dan perambatannya dalam suatu medium. Akustik kelautan adalah teori yang membahas tentang gelombang suara dan perambantannya dalam suatu medium air laut. Akustik kelautan merupakan satu bidang kelautan yang untuk mendeteksi  target di kolom perairan dan dasar perairan dengan menggunakan suara sebagai mediannya.

B.     Sejarah Perkembangan Akustik Kelautan Secara Global

Dimulai sekitar tahun 1490 yang bersumber dari catatan  harian Leonardo da vinci yang menuliskan : “Dengan menempatkan ujung pipa yang panjang didalam laut dan ujung lainnya di telinga anda, dapat mendengarkan kapal-kapal laut dari kejauhan”. Ini mengindikasikan bahwa suara dapat berpropagasi di dalam air. Ini yang disebutkan dengan Sonar pasif ( passive Sonar) karena kita hanya mendengar suara yang ada.

Pada abad ke 19, Jacques and Pierre Currie menemukan piezoelectricity, sejenis kristal yang dapat membangkitkan arus listrik jika kristal tersebut ditekan, atau jika sebaliknya jika kristal tersebut dialiri arus listrik maka kristal akan mengalami tekanan yang akan menimbulkan perubahan  tekanan di permukaan kristal yang bersentuhan dengan air. Selanjutnya signal suara akan berpropagansi didalam air. Ini yang selanjutnya  disebut dengan Sonar Aktif( Active Sonar).

Perkembangan akustik lebih lanjut dapat dilihat pada Perang Dunia pertama khususnya digunakan untuk pendeteksian kapal-kapal selam yang ada dibawah laut. Pendeteksian ini menggunakan 12 hydrophone ( setara dengan microphone untuk penggunaan di darat) yang diletakan memanjang di bawah kapal laut untuk mendengarkan sinyal suara yang berasal dari kapal selam.

Perkembangan akustik kelautan makin pesat ketika Perang Dunia di mulai. Penggunaan torpedo yang menggunakan sinyal akustik untuk mencari kapal musuh adalah penemuan yang hebat pada jaman itu. Pada saat itu ilmu tentang akustik hanya di fokuskan untuk keperluan-keperluan militer.

Pada akhir perang dunia II barulah pengetahuan tentang akustik lebih berkembang atau makin meluas. Bukan hanya untuk keperluan militer saja tapi juga untuk keperluan non – militer diantaranya : mempelajari proses perambatan suara didalam medium air, penelitian sifat-sifat akustik dari air dan benda-benda bawah air, pengamatan benda-benda dari echo yang mereka hasilkan, pendeteksian sumber-sumber suara bawah air, komunikasi dan penetapan posisi dengan alat akustik bawah air.

C.    Perkembangan Akustik Kelautan Saat ini Terutama diIndonesia

Perkembangan akustik kelautan di Indonesia makin intensif pada decade tahun 70 –an. Pada decade ini, ilmu tentang akustik diterapkan dalam pendeteksian dan pendugaan stok ikan, yakni dengan dikembangkannya analog echo-integrator dan echo counter. Perkembangan ilmu tentang akustik ini dapat di lihat  di  Negara Inggris dan di beberapa Negara lain seperti Norwegia, Amerika, Jepang, Jerman dan sebagainya.

Perkembangan selajutnya adalah diketemukannya digital echo integrator dual beam acoustic system, split beam acoustic system, quasy ideal beam system dan aneka echo processor canggih lainnya, barulah ketelitian dan ketepatan pendugaan stock ikan dapat ditingkatkan sehingga akhir-akhir ini peralatan akustik menjadi peralatan standar dalam pendugaan stock ikan dan manajemen sumberdaya perikanan.

Pada saat sekarang ilmu akustik di manfaatkan untuk aplikasi 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.

D.    Sejarah Alat Akustik Echosounder

Echosounder Adalah : Suatu alat navigasi elektronik dengan menggunakan system gema yang dipasang pada dasar kapal yang berfungsi untuk mengukur kedalaman perairan, mengetahui bentuk dasar suatu perairan dan untuk mendeteksi gerombolan ikan dibagian bawah kapal secara vertical.

Salah satu referensi bahwa sinyal suara sudah digunakan mulai sekitar tahun 1490 berasal dari catatan harian Leonardo da vinci  yang menuliskan : “Dengan menempatkan ujung pipa yang panjang didalam laut dan ujung lainnya di telinga anda, dapat mendengarkan kapal-kapal laut dari kejauhan”. Ini mengindikasikan bahwa suara dapat berpropagasi di dalam air. Ini yang disebutkan dengan  Sonar pasif ( passive Sonar)  karena kita hanya mendengar suara yang ada. Pada abad ke 19, Jacques and Pierre Currie menemukan piezoelectricity, sejenis kristal yang dapat membangkitkan arus listrik jika kristal tersebut ditekan, atau jika sebaliknya jika kristal tersebut dialiri arus listrik maka kristal akan mengalami tekanan yang akan menimbulkan perubahan  tekanan di permukaan kristal yang bersentuhan dengan air. Selanjutnya signal suara akan berpropagansi didalam air. Ini yang selanjutnya  disebut dengan Sonar Aktif( Active Sonar).

Penggunaan akustik bawah air mulai berkembang pesat pada saat pecahnya Perang Dunia pertama terutama untuk pendeteksian kapal selam dengan penempatan 12 hydrophone (yang setara dengan microphone untuk penggunaan didarat) yang diletakan memanjang di bawah kapal laut untuk mendengarkan sinyal suara yang berasal dari kapal selam. Setelah Perang Dunia I, perkembangan penggunaan akustik bawah air berjalan dengan lambat dan hanya terkonsentrasi pada aplikasi untuk militer. Setelah pecah perang Dunia II kembali pengguanaan akustik bawah air berkembang dengan pesat. Penggunaan torpedo yang menggunakan sinyal akustik untuk mencari kapal musuh adalah penemuan yang hebat pada jaman itu.

Echosounder mulai diperkenalkan di Malaysia pada pertengahan tahun enam puluhan.Kegunaan echosounder oleh nelayan amat kurang tetapi dalam beberapa tahun ini nelayan-nelayan di Pulau Pangkor, Mersing, Pulau Langkawi, Pulau Ketam dan Perlis telah mula menggunakan echo sounder.Alat ini kebanyakkan digunakan oleh bot-bot besar seperti bot pukat tunda dan pukat jerut.

Pada dasarnya echosounder adalah salah satu peralatan perikanan yang digunakan untuk mengetahui: Kedalaman air,Keadaan dasar laut, Kedudukan ikan, Tempat-tempat baru kawasan penangkapan ikan.

Metode akustik adalah teori tentang gelombang suara danperambatannya di suatu medium dalam hal ini mediumnyaadalah air. Akustik kelautan merupakan proses pembentukangelombang (pulsa) suara dan sifat-sifat perambatannya sertaproses-proses selanjutnya yang dibatasi oleh air laut (Burczynski,1982). Prinsip kerja metode hidroakustik (MacLennan danSimmonds, 1992) Instrumen akustik perikanan yang disebut echosounder merupakan instrumen yang memancarkan dan membangkitkan gelombang suara pada frekuensi tertentu ke kolom perairan. Gelombang suara tersebut melintasi air hingga membenturobyek baik di kolom air maupun dasar laut kemudian gelombang suara tersebut dipantulkan kembali untuk diterima oleh echosounder  (FAO, 1984).

Pendugaan survei akustik terhadap sekelompok ikan,biasanya didasarkan pada asumsi mengenai intensitas nilai total echo dari sekelompok target sama ke perhitungan aritmatik padakontribusi echo dari ikan tunggal (Johannesson dan Mitson,1983).

Dengan adanya instrument ini, kegiatan penelitian ataupun bisnis perikanan dapat terdukung dengan sedemikian rupa.

Echosounder adalah alat untuk mengukur kedalaman air dengan mengirimkan tekanan gelombang dari permukaan ke dasar air dan dicatat waktunya sampai echo kembali dari dasar air.

Adapun kegunaan dasar dari echosounder yaitu menentukan kedalaman suatu perairan dengan mengirimkan tekanan gelombang dari permukaan ke dasar air dan dicatat waktunya sampai echo kembali dari dasar air. Data tampilan juga dapat dikombinasikan dengan koordinat global berdasarkan sinyal dari satelit GPS yang ada dengan memasang antena GPS (jika fitur GPS pada echosounder ada).

Prinsip kerjanya yaitu: pada transmiter terdapat tranduser yang berfungsi untuk merubah energi listrik menjadi suara. Kemudian suara yang dihasilkan dipancarkan dengan frekuensi tertentu. Suara ini dipancarkan melalui medium air yang mempunyai kecepatan rambat sebesar, v=1500 m/s. Ketika suara ini mengenai objek, misalnya ikan maka suara ini akan dipantulkan. Sesuai dengan sifat gelombang yaitu gelombang ketika mengenai suatu penghalang dapat dipantulkan, diserap dan dibiaskan, maka hal yang sama pun terjadi pada gelombang ini.

Echo-sounder atau fish finder sebagai alat bantu dalam operasi penangkapan ikan merupakan alat pengindraan jarak jauh dengan prinsip kerja menggunakan metode akustik yaitu sistem sinyal yang berupa gelombang suara. Sinyal yang dipancarkan kedalam laut secara vertikal setelah mengenai obyek, pantulan sinyal diterima kembali kemudian diolah sehingga menghasilkan keterangan tentang kedalaman laut, kotur dan tekstur dasatr laut dan posisi dari gerombolan ikan.(Dwinata dan Prihatini, 1999).

Echo-sounder menggunakan suara yang tidak dapat didengar oleh ikan sehingga ikan tidak terkejut dan lari pada saat echo-sounder dioperasikan. Suara yang digunakan mempunyai frekuensi lebih besar dari 14KHz yang biasanya disebut gelombang ultrasonik (Burczynski dan Ben-yami, 1985).

 Awalnya echosounder hanya digunakan untuk mendeteksi jarak antara sumber suara dikapal dengan sumber pantulan yaitu dasar laut atau mengukur kedalaman dasar laut, namun dengan perkembangan teknologi serta pesatnya penyebarannya hingga dikenal di dunia perikanan tangkap.Echo-sounder dapat memberikan informasi kedalaman dasar perairan dan gerombolan ikan yang diperlukan bagi nelayan, nelayan dapat memperkirakan alat tangkapnnya sesuai atau tidak untuk dioperasikan pada kedalaman yang terdeteksi, seperti misalnya alat tangkap rawai dasar dan pancing ulur untuk ikan dasar, panjang tali yang mesti disediakan. Juga untuk bubu yang berangkai atau tunggal terhadap pada panjang tali pelampungnya, pukat udang, Purse seine dan gill net juga haurs disesuaikan dengan kedalaman dasar perairan, informasi kedalaman gerombolan ikan sangat penting, karena keberhasilan penangkapan dengan alat tangkap ini tergantung pada lebar jaring yang digunakan untuk menghadang gerombolan ikan

E.     System Kerja Echosounder

Dikenal terdapat satu pemancar yang membangkitkan / menimbulkan getaran-getaran listrik dalam bentuk impuls-impuls getaran-getaran ini disalurkan ke suatu alat yang ditempatkan pada dasar kapal dan yang merubah energi listrik menjadi getaran-getaran di dalam air laut.

Getaran- getaran yang terakhir ini juga dikirimkan dalam bentuk impuls-impuls vertikal ke dasar laut dan dari dasar laut dipantulkan kembali. Sebagian dari energi yang dipentulkan itu ditangkap kembali sebagai gema oleh alat tersebut dan diubah menjadi impuls-impuls tegangan listrik yang lemah. Satu pesawat penguat memberikan kepada getaran-getaran gema listrik satu amplitude lebih besar, dan setelah itu getaran-getaran ini disalurkan ke satu pesawat petunjuk (indikator) dan membuat gambar. 

Pengiriman / pemancaran dan penerimaan impuls-impuls di dalam indikator, dari jarak antara kedua petunjuk tersebut dapat dijadikan ukuran bagi dalamnya air di bawah dasar laut. Frequensi dari getaran-getaran air berbeda-beda menurut pabrik yang memproduksi pesawat perum gema, dan besarnya frequensi tersebut terletak antara 10.000 sampai beberapa puluhan ribu detik. Apabila getaran-getaran itu lebih besar dari 20.000 disebut getaran ultra sonore atau super sonis (getaran tinggi). Getaran-getaran yang lebih kecil disebut sonis atau getaran rendah, yang dapat mengirimkan gelombang- gelombang suara yang dapat di dengar.

Transmitter menerima secara berulang-ulang dalam kecepatan yang tinggi, sampai pada orde kecepatan milisekon. Perekaman kedalaman air secara berkesinambungan dari bawah kapal menghasilkan ukuran kedalaman beresolusi tinggi sepanjang lajur yang disurvei. Informasi tambahan seperti heave (gerakan naik-turunnya kapal yang disebabkan oleh gaya pengaruh air laut), pitch (gerakan kapal ke arah depan (mengangguk) berpusat di titik tengah kapal), dan roll (gerakan kapal ke arah sisi-sisinya (lambung kapal) atau pada sumbu memanjang) dari sebuah kapal dapat diukur oleh sebuah alat dengan nama Motion Reference Unit (MRU), yang juga digunakan untuk koreksi posisi pengukuran kedalaman selama proses berlangsung.

F.     Susunan Alat Echosounder

Rangkaian peralatan Echosounder (perum gema) itu terdiri dari :

1.       Transmitter, adalah pesawat yang membangkitkan getaran-getaran listrik

2.      Oscillator, adalah pesawat pada dasar kapal yang merubah energi listrik menjadi energi acoustic dan sebaliknya.

3.      Amplifier,adalah pesawat pengeras / penguat

4.      Indikator, adalah pesawat untuk mengukur waktu dan penunjukan dalamnya air.

5.      Recorder, adalah pesawat yang mencatat dalamnya air yang diukur pada lajur kertas.

G.    Cara Menghidupkan Echosounder

1.      Periksa bagian-bagian utama Echosounder.

2.      Periksa kabel-kabel listrik sudah tersambung dengan baik, lalu tekan tombol saklar listrik ke posisi “ON”, selanjutnya tekan tombol “POWER DC” IC Regulatead Power Supply ke posisi “ON”.

3.      Tekan tombol “POWER” sampai terdengar bunyi “beep” sebanyak 2 kali.

4.      Echosounder siap untuk dipergunakan.

5.      Atur tingkat kecerahan tampilan monitor dengan cara menekan tombol “BRIGHT”.

6.      Putar “GAIN CONTROL”, gunakan : – “LOWER” untuk dipergunakan pada perairan dangkal. – “HIGH” untuk dipergunakan di perairan dalam.

7.      Atur skala jarak kedalaman perairan, dengan menekan tombol “BASIC RANGE.

8.      Tekan tombol “PICTURE FEED” untuk mengatur kecepatan pergerakan layar monitor.

9.      Tekan tombol “STC” untuk melihat sensitivitas GEMA.

10.  Tekan tombol “MENU” untuk melihat dan mengatur hal-hal lain sesuai kebutuhan. Gbr. Transducer / Receiver.

H.    Cara Mematikan  Echosounder

1.      Normalkan “VARIABLE RANGE MARKER”  ke posisi nol dengan menekan tombol cara menekan tombol “VARIABLE RANGE MARKER”  lanjutkan  dengan menekan tombol   ▲ .

2.      Tekan tombol “POWER” ke posisi “OFF”.

3.      Tekan tombol “POWER DC”  Power Supply ke posisi “OFF”.

4.      Tekan tombol saklar arus listrik ke  posisi “OFF”.  

I.       Tombol-tombol Switch Echosounder

1.      POWER : untuk mengaktifkan dan mematikan pesawat.

2.      BASIC RANGE : berfungsi untuk memilih skala jarak jangkauan kedalaman perairan.

3.      RANGE PHASING : berfungsi untuk mengukur kedalaman secara bertahap.

4.      EXPANTION RANGE : berfungsi untuk memfokuskan tampilan baik pada dasar perairan maupun pertengahan perairan agar lebih detail.

5.      PICTURE FEED : Untuk mengatur kecepatan jalannya pergerakan tampilan layar monitor.

6.      VARIABLE RANGE MARKER (VRM) : berfungsi untuk mengukur jarak kedalaman target (membaring) secara pasti.

7.      POINTER : berfungsi untuk mengarahkan dan memfokuskan kursor.

8.      ECHO THRESHOLD : berfungsi untuk memberikan sensitivitas gema yang diinginkan sehngga akan dihasilkan pancaran gema yang tepat dan akan terlihat tampilan yang memuaskan.

9.      WHITE LINE : untuk membedakan gema yang berasal dari dasar perairan dengan gema yang berasal dari ikan.

10.  SENSITIVITY TIME CONTROL (STC) : untuk mengatur sensitivitas gema yang dihasilkan sehingga dihasilkan gema yang optimal.

11.  BRIGHT : untuk memperjelas tingkat kecerahan monitor. 

J.      Fungsi – Fungsi Lain Dari Echosounder

§  Pengidentifikasian Jenis-jenis Lapisan Sedimen Dasar Laut (Subbottom Profilers).

§  Pemetaan Dasar Laut (Sea bed Mapping).

§  Pencarian kapal-kapal karam di dalam laut.

§  Penentuan jalur pipa dan kabel dibawah dasar laut.

§  Analisa Dampak Lingkungan di Dasar laut.

Daftar Pustaka

http://mulaidengankanan.blogspot.co.id/2012/10/sejarah-akustik-kelautan.html

https://marineinside.wordpress.com/2013/05/16/echosounder-atau-perum-gema

http://ryanface.blogspot.co.id/2013/11/sejarah-pengertian-dan-manfaat.html