Sabtu, 01 Juni 2013

Instrumentasi Kelautan

   Sedimen Grab
Fungsi
Sedimen grab merupakan salah satu grab sampler yang berfungsi untuk mengambil sedimen permukaan yang ketebalannya tergantung dari tinggi dan dalamnya grab masuk kedalam lapisan sedimen. Alat ini biasa digunakan untuk mengambil sampel sedimen pada perairan dangkal maupun perairan dalam. Berdasarkan ukurannya, ada dua jenis grab sampler yaitu grab sampler berukuran kecil dan besar.
Sedimen grab yang berukuran kecil dapat digunakan dan dioperasionalkan dengan mudah, hanya dengan menggunakan boat kecil alat ini dapat diturunkan dan dinaikkan dengan tangan. Pengambilan sampel sedimen dengan alat ini dapat dilakukan oleh satu orang dengan cara menrunkannya secara perlahan dari atas boat agar supaya posisi grab tetap berdiri sewaktu sampai pada permukaan dasar perairan. Pada saat penurunan alat, arah dan kecepatan arus harus diperhitungkan supaya alat tetap konstant pada posisi titik sampling.
Sedimen grab yang berukuran besar memerlukan peralatan tambahan lainnya seperti winch yang sudah terpasang pada boat/kapal survey berukuran besar. Alat ini menggunakan satu atau dua rahang/jepitan untuk menyekop sedimen. Grab diturunkan dengan posisi rahang/jepitan terbuka sampai mencapai dasar perairan dan sewaktu diangkat keatas rahang ini tertutup dan sample sedimen akan terambil.
http://www.rickly.com/devwww/as/images/PETITEPO.JPG
Prinsip kerja
Sedimen grab sebagai alat pengambil sampel sedimen, mempunyai kunci pengait. Apabila pengait ini dikaitkan maka Sedimen grab akan terbuka sehingga air dan substrat akan masuk ke dalamnya. Ketika alat pengambil sampel sedimen tersentuh dasar, maka kaitan akan terlepas, sehingga sedimen grab akan tertutup.
Cara kerja
 Siapkan grab lengkap dengan tali serta mesengger –nya.
 Buka katup bawah ekman grab, lalu kaitkan kawat katup pada tuas yang ada
di bagian atas grab.
 Pastikan katup terbuka dengan kawat yang terpasang dengan tepat.-
 Masukkan grab perlahan dalam air sampai di dasar perairan yang akan di
ambil sampelnya.
 Lalu lepaskan mesengger –nya, dan katup grab akan tertutup.
 Angkat grab ke permukaan secara perlahan.
 Keluarkan sedimen melalui katup atas, bukan bawah

Sechi Disk

http://intraweb.stockton.edu/eyos/mfieldstation/content/images/merp/insmods/secchi.gif

Fungsi
Tingkat kecerahan menyatakan tingkat cahaya yang diteruskan ke dalam kolom air dan  yang jatuh agak lurus pada permukaan air. Kemampuan penetrasi cahaya matahari dipengaruhi kekeruhan air:
·         suspensi dalam air (lumpur)
·         planktonik ; jasad renik
·         warna air
Secchi disk berisi bolak kuadran hitam dan putih. Ketika diturunkan ke dalam air, kedalaman maksimum yang diukur dalam meter di mana pengguna dapat dengan jelas melihat perbedaan antara hitam dan putih kuadran dikenal sebagai kedalaman Secchi disk. garis digunakan untuk menghubungkan ke disk secchie biasanya ditandai dalam 1 / 10 bertahap meter dan nilai yang dilaporkan tersebut (1.2m, 3.4m, dll).Pengukuran relatif ini berguna untuk membandingkan situs dalam periode sampling yang sama atau melakukan pembacaan mingguan di satu lokasi untuk mengamati perubahan kejernihan air.
Secchi disk pertama kali dikembangkan oleh limnologists (studi air tawar) untuk memantau produktivitas utama danau. Dengan mengambil harian atau mingguan ilmuwan pengukuran bisa mengamati peningkatan dalam komunitas plankton dan memprediksi kali produktivitas maksimum yang sering musiman.
Turbidimeters lain adalah metode pengukuran kekeruhan yang menghasilkan nilai absolut dilaporkan dalam Kekeruhan Nephelometric Unit (NTU). Multi parameter instrumen seperti instrumen YSI digunakan di Stockton mengandalkan transmisi cahaya dan pengukuran yang sesuai hamburan cahaya yang probe dapat mengukur kekeruhan. 

Prinsip kerja
Secchi disk berisi bola kuadran hitam dan putih. Ketika diturunkan ke dalam air, kedalaman maksimum yang diukur dalam meter di mana pengguna dapat dengan jelas melihat perbedaan antara hitam dan putih kuadran dikenal sebagai kedalaman Secchi disk. garis digunakan untuk menghubungkan ke disk secchie biasanya ditandai dalam 1 / 10 bertahap meter dan nilai yang dilaporkan tersebut (1.2m, 3.4m, dll).Pengukuran relatif ini berguna untuk membandingkan situs dalam periode sampling yang sama atau melakukan pembacaan mingguan di satu lokasi untuk mengamati perubahan kejernihan air ( Yunus, 2008).
Cara kerja
Prosedur memasukkan secchi disk dalam air menurut Davies-Colley :
·         Gunakan ukuran disk yang tepat untuk mengukur kecerahan (20 mm → 0.15-0.5 m, 60 mm → 0.5-1.5 m, 200 mm → 1.5-5 m, 600 mm → 5-15 m), yang dicat putih / hitam dan putih pada kuadran dan menggunakan pemberat agar menjaga agar tali tetap lurus.
·         Pengukuran dilakukan disamping kapal yang terkena sinar matahari
·         Waktu pembacaan cukup (minimal 2 menit) ketika disk dekat atau diangkat
·         Catat kedalaman ketika disk hampir menghilang
·         Angkat perlahan-lahan dan catat kedalaman ketik disk mulai terlihat kembali. Kedalaman secchi merupakan rata-rata dari hilang dan muncul kembali
·         Pembacaan dilakukan dimungkinkan pada siang hari
·         Kedalaman sedikitnya 50% lebih besar dibanding kedalaman secchi

  Do Meter
http://www.ysi.com/media/products/YSI-Pro20-DO-Meter.jpg
Fungsi
Untuk mengetahui nilai DO dalam sampel dan untuk mengetahui hal yang mempengaruhi DO. Penentuan DO dilakukan dengan metode elektrokimia dengan menggunakan DO-meter. Cara penentuan oksigen terlarut dengan metoda elektrokimia adalah cara langsung untuk menentukan oksigen terlarut dengan alat DO-meter.
Prinsip kerja
Prinsip kerja dari alat DO meter ini adalah menggunakan elektroda atau probe oksigen yang terdiri dari katoda dan anoda yang direndam dalam larutan elektrolit. Pada alat DO meter, biasanya menggunakan katoda perak (Ag) dan anoda timbal (Pb). Secara keseluruhan, elektroda ini dilapisi dengan membran plastik yang bersifat semi permeable terhadap oksigen. Reaksi kimia yang akan terjadi pada elektroda tersebut adalah
Katoda : O2 + 2 H2O + 4eà 4 HO-                            
Anoda : Pb + 2 HO- à PbO + H20 + 2e
Aliran reaksi yang terjadi tersebut tergantung dari aliran oksigen pada katoda. Difusi oksigen dari sampel ke elektroda berbanding lurus terhadap konsentrasi oksigen terlarut.
Sampel yang digunakan adalah air suling atau aquadest. Pada praktikum ini juga dilakukan beberapa variasi untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi oksigen terlarut. Variasi yang dilakukan adalah waktu aerasi dan suhu pada saat proses aerasi.
Pertama dengan variasi waktu aerasi , sampel diaerasi dengan menggunakan aerator sebanyak lima kali dengan waktu yang berbeda kemudian masing-masing diukur DO-nya dengan DO meter. Setelah itu dilakukan percobaan dengan variasi suhu. Untuk menghasilkan suhu dibawah suhu kamar, maka digunakan pendingin untuk mendinginkan sampel. Sama seperti saat variasi waktu aerasi , sampel diukur DO-nya 5 kali dengan suhu yang berbeda. Semua pengukuran dilakukan dalam bentuk persen, milibar dan ppm (mg/l). Data yang didapat kemudian digunakan untuk membuat grafik
.
Dari grafik waktu aerasi vs nilai DO terlihat bahwa, semakin lama waktu aerasi, maka kadar oksigen terlarut dalam air menjadi semakin tinggi. Hal tersebut dapat disebabkan , selama proses aerasi akan terjadi perpindahan oksigen dari udara ke air. Aerasi merupakan pengaliran udara ke dalam air untuk menigkatkan kandungan oksigen dengan memancarkan air atau melewatkan gelembung udara ke dalam air. Alat yang digunakan untuk Aerasi adlah Aerator . Semakin lama proses aerasi, maka semakin banyak oksigen dari udara yang akan terdifusi dalam air, sehingga kadar oksigen terlarut akan bertambah. Kadar oksigen bertambah karena terjadi difusi oksigen dari udara , pada perairan permukaan , Kecepatan difusi oksigen dari udara, tergantung sari beberapa faktor, seperti kekeruhan air, suhu, salinitas, pergerakan massa air dan udara seperti arus, gelombang dan pasang surut.
Cara kerja
1. Variasi Waktu
a. Sejumlah air dimasukkan ke dalam gelas beker dan diukur suhunya dengan menggunakan thermometer lalu dicatat.
b. Air tersebut kemudian diaerator selama 5 menit lalu diukur DO-nya dengan menggunakan DO-meter dengan satuan %,mbar,dan mg/L. Dan dicatat.
c. Langkah tersebut diulangi untuk penggunaan aerator selama 10, 15,20,25,dan 30 menit.

2. Variasi Suhu
a. Sejumlah air dimasukkan kedalam gelas beker dan didinginkan hingga suhunya 210C.
b. Setelah itu diukur DO-nya dengan menggunakan DO-meter dengan satuan %,mbar,dan mg/L. Dan dicatat.
c. Langkah tersebut diulangi untuk suhu 220C, 240C, 260C, dan 280C.

 Turbidimeter
Fungsi
Turbidimeter adalah salahsatu alat pengujiankekeruandengan sifatoptik akibat dispersisinar dandapatdinyatakan sebagai perbandingan cahaya yang dipantulkan terhadap cahaya yang datang.
Prinsip kerja
Alat akan memancarkan cahaya pada media atau sample, cahaya tersebut akan diserap dan adayang diteruskan, dipantulkan atau menembus media tersebut.Cahaya yang menembus/diserap media akan diukur dan ditransfer kedalam bentuk angka yang merupakan tingkat kekeruhan,semakin banyak cahaya yang diserap maka semakin keruh.
Cara kerja
1.      Persiapkan alat dan bahan
2. Hand proof disambungkan denganalat turbidimeter
3. Tekan tombol on´ pada alat turbidimeter.
4. Hand proof dimasukan kedalamsampel dengan cara memegang kabel dari tabung kecil tersebut
5. Skala pengukuran kekeruhan tersebut dibaca

   Echosounder
Fungsi
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 (Parkinson, B.W., 1996). Jarak dasar laut dapat diketahui dengan rumus:
Echosounder dilengkapi dengan proyektor untuk menghasilkan gelombang akustik yang akan di masukan ke dalam air laut. Sonar bathymetric memerlukan proyektor yang dapat menghasilkan berulang-ulang kali pulsa akustik yang dapat dikontrol. Kegunaan dasar Echosounder adalah untuk mengukur kedalaman suatu perairan dengan mengirimkan gelombang dari permukaan ke dasar dan dicatat waktunya hingga Echo kembali dari dasar (Burdic, 1991).
Prinsip kerja
Prinsip kerja Echosounder 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 (scribd.com).
Ketika gelombang mengenai objek maka sebagian enarginya ada yang dipantulkan, dibiaskan ataupun diserap. Untuk gelombang yang dipantulkan energinya akan diterima oleh receiver. Besarnya energi yang diterima akan diolah dangan suatu program, kemudian akan diperoleh keluaran (output) dari program tersebut. Hasil yang diterima berasal dari pengolahan data yang diperoleh dari penentuan selang waktu antara pulsa yang dipancarkan dan pulsa yang diterima. Dari hasil ini dapat diketahui jarak dari suatu objek yang deteksi (scribd.com).
Echosounder ilmiah yang umum digunakan oleh Internasional, Federal, Negara dan Pemerintah lokal dan manajemen lembaga, serta sektor swasta konsultan yang bekerja untuk badan-badan publik. Lembaga akademik telah menyadari dan mengajarkan nilai sampling non-invasif dengan suara untuk meningkatkan baik cakupan spasial dan objektivitas sampling perikanan. Perikanan manajemen lembaga seperti keanggotaan ICES dan Amerika Serikat National Marine Fisheries Service (NMFS) biasanya menggunakan sonar ilmiah untuk tujuan penilaian saham, seperti penilaian herring biomassa untuk tujuan manajemen sumber daya (en.wikipedia.org).
Cara kerja
1. Memasang alat dan cek keadaan alat sebelum memulai pengambilan data.
2. Pastikan kabel single beam dan display sudah terpasang.
3. Pasang antena, jika diperlukan input satelit GPS.
4. Masukkan single beam kedalam air.
5. Set Skala kedalaman yang ditampilkan display.
6. Set frekuensi yang akan digunakan 200 Hz untuk laut dangkal atau 50 Hz untuk laut dalam atau dual untuk menggunakan keduanya.
7. Set input data air yaitu salinitas, temperatur & tekanan air.
8. Pengambilan data.
9. Pemrosesan data.

   Botol Nansen
http://3.bp.blogspot.com/_XllIU_7ZqdE/S_j6TnAaEeI/AAAAAAAAABY/_BnsZ0fXUjU/s1600/nansen-water-sampler-0.jpg
Fungsi
Botol nansen merupakan alat yang digunakan oleh survyor untuk mengambil sample air laut, danau dan sungai pada kedalaman tertentu. Botol nansen adalah alat instrumen oseanografi yang digunakan untuk mendapatkan sampel air dan pembacaan suhu di berbagai kedalaman di laut. Botol ini merupakan sebuah sampel botol air laut dengan katup pegas di kedua ujungnya yang tertutup pada kedalaman yang sesuai dengan perangkat massengger yang diturunkan untuk menghubungkan kabel botol ke permukaan.
1. Vertikal Point Water Sampler

http://1.bp.blogspot.com/_XllIU_7ZqdE/S_kaXjzHdiI/AAAAAAAAABg/B_TUpC9YUV0/s200/vertp.gif
Fungsi :
Kegunaan umum water sampling
  - fisik (suhu)
  - kimia (gas terlarut, nutrisi, logam)
  - biologis (photozooplankton)
Freeflushing, pembatasan sampel non-logam
Sederhana, sure-fire mekanisme penurunan vertikal
Beberapa sampel di kawat tunggal dapat digunakan "inseries" mengambil sampel dari berbagai kedalaman
2. Horizontal Point Water Sampler

http://4.bp.blogspot.com/_XllIU_7ZqdE/S_ka4nOmzFI/AAAAAAAAABo/_jise6VLBAw/s200/hor.gif
Fungsi :
Lapisan tipis
  - fisik (suhu)
  - kimia (gas terlarut, nutrisi, logam)
  - biologis (phytobacteriaplankton)
Penahanan sampel non-logam
Penurunan massenger memudahkan untuk mengisi
Prinsip kerja
Botol nansen yang terbuat dari logam atau plastik diturunkan dengan menggunakan tali ke dalam laut, ketika telah mencapai kedalaman yang diinginkan maka massengger akan jatuh ke tali setelah mencapai botol, botol tersebut akan terbalik dan menjebak sampel air di dalamnya. Botol dan sampel di ambil dan diangkut menggunakan tali. Massengger yang kedua dapat diatur agar terlepas oleh mekanisme pembalik dan bergeser ke bawah tali sehingga sampai mencapai botol nansen. Dengan memperbaiki urutan botol dan massengger pada interval sepanjang tali, serangkaian sampel pada setiap tingkatan kedalaman dapat diambil.
Suhu air laut di kedalaman akan direkam dengan menggunakan termometer tertentu ke botol nansen. Termometer ini adalah termometer air raksa dengan penyempitan dalam tabung kapilernya, ketika termometer tersebut terbalik, menyebabkan tali berhenti dan termometer akan membaca suhu. Karena tekanan air pada kedalaman akan memampatkan dan mempengaruhi dinding termometer untuk menunjukkan suhu, maka termometer dilindungi oleh lapisan dinding yang tebal. termometer yang tidak dilindungi terlebih dahulu akan dipasangkan dengan pelindung, biasanya termometer ini digunakan untuk pembacaan suhu titik sampling pada tekanan yang memungkinkan.

Cara kerja
Botol nansen diturunkan dari kapal dengan menggunakan bantuan tali yang diikat pada botol nansen dan dipasang secara terbalik, setelah itu diturunkan pada kedalaman laut yang diinginkan, kemudian menggunakan bantuan massengger, nansen yang dipasang terbalik tadi akan kembali menutup secara otomatis, setelah di dalamnya terisi dengan air laut, setelah itu botol nansen tersebut siap diangkat dari laut ke atas kapal. Contoh air laut selanjutnya dialirkan dari botol nansen dengan bantuan selang karet yang dipasang pada bagian krannya.