A. Pengertian Akustik
Kata “akustik” berasal dari kata Yunani
“akoustikos” yang berarti dari atau untuk pendengaran. Akustik adalah ilmu
interdisipliner yang berkaitan dengan studi dari semua gelombang mekanik dalam
gas, cairan, dan padatan termasuk getaran, USG, suara, dan infrasonic. Akustik
sendiri memiliki definisi sebagai teori gelombang suara dan perambatannya pada
suatu medium. Seorang ilmuan yang bekerja dibidang akustik adalah acoustician,
sementara yang bekerja di bidang teknologi akustik dapat disebut sebagai
seorang insinyur akustik.
Akustik kelautan merupakan satu bidang
kelautan yan mendeteksi target dikolom perairan dan dasar perairan dengan
menggunakan suara sebagai medianya. Akustik kelautan merupakan teori yang
membahas tentang gelombang suara dan perambatannya dalam suatu medium di air
laut.
Akustik dibagi menjadi dua macam jenis yaitu:
1. Akustik Pasif : merupakan suatu aksi mendengarkan
gelombang suara yang dating dari berbagai objek pada kolom perairan, biasanya
suara yang diterima pada frekuensi tertentu ataupun frekuensi yang spesifik
untuk berbagai analisis.
2. Akustik Aktif : dapat mengukur jarak dari
objek yang dideteksi dan ukuran relatifnya dengan menghasilkan pulsa suara dan
mengukur waktu tempuh dari pulsa tersebut sejak dipancarkan sampai diterima
kembali oleh alat serta dihitung berapa amplitude yang kembali. Akustik aktif
memiliki prinsip dasar SONAR untuk pengukuran bawah air.
Metode akustik merupakan proses-proses
pendeteksian target di laut dngan mempertimbangkan proseproses perambatan
suara, karakteristik suara, faktor lingkungan, dan kondisi target. Kelebihan
dari metode akustik ini yaitu berkecepatan tinggi, estimasi stok ikan secara
langsung, dan memproses dara secara real time, tepat, dan akurat.
Akustik
merupakan teori yang membahas tentang gelombang suara dan perambatannya dalam
suatu medium. Sedangkann akustik kelautan adalah teori yang membahas tentang
gelombang suara dan perambantannya dalam suatu medium air laut. Akustik
kelautan merupakan satu bidang kelautan yang umendeteksi target di kolom
perairan dan dasar perairan dengan menggunakan suara sebagai mediannya. Studi
kelautan dengan menggunakan akustik sangat membantu peneliti untuk mengetahui
objek yang berada di kolom dan dasar perairan. Objek ini dapat berupa plankton,
ikan, jenis subtrat maupun kandungan minyak yang berada di bawah dasar
perairan.
B. Sejarah
Penemuan hingga Perkembangan Teknologi Akustik Secara Global
Sejarah
perkembangan akustik kelautan dimulai 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 mak 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 yang sangat pesat
pada saat Perang Dunia pertama terutama digunakan untuk pendeteksian
kapal-kapal selam yang ada dibawah laut. Pendeteksian ini menggunakan 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 akustik kelautan
cenderung stgnan ini dikarenakan pada saat itu belum adanya perkembangan lebih
lanjut dan penggunakan akustik kelautan lebih difokuskan untuk keperluan
militer. Pada saat Perang Dunia di mulai penggunakaan akustik kembali
berkembang dengan pesat. Penggunaan torpedo yang menggunakan sinyal akustik
untuk mencari kapal musuh adalah penemuan yang hebat pada jaman itu.
Setelah selesainya Perang Dunia II,
akustik tidak hanya digunakan untuk keperluan militer saja, tetapi akustik
banyak digunakan 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.
Pada dekade tahun tujuh puluhan barulah
secara intensif diterapkan dalam pendeteksian dan pendugaan stok ikan, yakni
dengan dikembangkannya analog echo-integrator dan echo
counter. Perkembangan yang menyolok ini tidak hanya di Inggris tetapi
juga di Norwegia, Amerika, Jepang, Jerman dan sebagainya.
Kemudian setelah diketemukan 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.
Pemahaman fisik proses akustik maju cepat selama dan
setelah Revolusi Ilmiah. Terutama Galileo Galilei (1564-1642),
tetapi juga Marin Mersenne (1588-1648) mandiri, menemukan
hukum lengkap bergetar string (menyelesaikan ilmu Pythagoras dan mulai 2000
tahun sebelumnya). Galileo menulis gelombang yang dihasilkan oleh getaran dari
tubuh yang nyaring, dan menyebar melalui udara, yang di bawa ke tympanum dari
telinga stimulus yang menafsirkan pikiran sebagai suara. Sebuah pernyataan yang
luar biasa yang menunjuk awal fisiologis dan psikologis akustik. Pengukuran
eksperimental dari kecepatan suara di udara telah dilakukan berhasil antara
tahun 1630-1680 oleh sejumlah peneliti dan yang paling menonjol Mersenne.
Sementara itu Newton(1642-1727) meneliti yang hubungan untuk
kecepatan gelombang dalam zat padat landasan akustik fisik ( Principia, 1687).
Pada abad ke-18 melihat kemajuan besar dalam akustik para
matematikawan menerapkan teknik baru kalkulus untuk menguraikan teori-teori
propagasi gelombang suara. Pada abad ke-19 tokoh utama akustik matematika Helmholtz dari
Jerman, mengkonsolidasi bidang akustik fisiologis, dan Rayleigh dari
Inggris, yang menggabungkan pengetahuan sebelumnya dengan penelitianya sendiri
ke lapangan dalam karya monumental-nya "Teori Sound ". Pada abad
ke-19 juga, Wheatstone, Ohm, dan Henry mengembangkan
analogi antara listrik dan akustik. Abad ke-20 melihat perkembangan aplikasi
teknologi semakin tumbuh pesat. Aplikasi tersebut pertama kali di aplikasikan
melalui pekerjaan Sabine's ground breaking dalam akustik arsitektur, diikuti
Underwater akustik digunakan untuk mendeteksi kapal selam pada Perang Dunia
pertama. Rekaman suara dan telepon memainkan peranan penting dalam transformasi
global masyarakat.
Walaupun pengukuran kecepatan suara telah dilakukan sejak
tahun 1927 oleh, ahli Fisika Swiss dan ahli Matematika Perancis, tetapi secara
komersial Akustik Kelautan mulai dikembangkan oleh Inggris pada Perang Dunia II
Pada permulaan Perang Dunia II tersebut, diketemukanlah ASDlC (Anti Submarine
Detection Investigating Committee), suatu instrumen akustik yang digunakan
untuk mendeteksi kapal selam (submarine) (Urick, 1983). Untuk
tujuan-tujuan damai, khususnya dalam eksplorasi dam eksploitasi sumberdaya
hayati laut, baru dilakukan setelah Perang Dunia III. Secara garis besar sampai
dekade (dasawarsa 80-an), kiranya dapat kita catat beberapa kemajuan penting
yang telah dicapai oleh para ahli Akustik Kelautan seperti tertera berikut ini:
1. Dekade
1945 - 1955
Pada periode ini, pengalaman pendeteksian ikan yang
diperoleh sebelumya (khususnya oleh ahli Norwegia yang bernama Sund, 1935)
mulai dimanfaatkan untuk membantu pemenuhan permintaan akan pangan dan protein.
Kemudian pada tahun 1950, seorang ahli Norwegia juga (Devold) berhasil
mendeteksi dan melokalisir gerombalan ikan Atlanto scandian herring yang sedang
Mencari ikan. Selanjutnya pada musim dingin 1950- 1951, Devold berhasil juga
mendeteksi gerombolan ikan herring dewasa yang akan melakukan pemijahan.
Setelah alat pendeteksian akustik menjadi alat baku (standard), bukan saja
untuk kapal-kapal peneliti perikanan tetapi juga untuk armada penangkapan, ikan
(fishing fleets, terutama oleh negara-negara Scandinavia dan Uni
Soviet.
2. Dekade
1955 - 1965
Pada permulaan periode ini berkat pengembangan daerah
penangkapan ikan misalnya dengan ditemukannya sistem-upwelling di dunia, maka
produksi ikan sangat meningkat. Oleh Perserik.atan Bangsa bangsa PBB dimulailah
dibuat proyek, pengembangan di Somalia, kemudian dengan cepat disusul oleh
negara-negara penangkap ikan yang memiliki penangkapan ikan jarak jauh (long-distance
fleets) seperti Jepang dan Uni Soviet. Ekspansi tersebut pads
prinsipnya adalah berkat peningkatan penggunaan instrumen pendeteksian ikan
baik horizontal (sonar) maupun vertical (echo sounder). Beberapa
negara maju secara berlomba-lomba membuat instrumen kelautan tersebut, yakni
Norwegia, Inggris Perancis, Amerika, Jerman, Jepang dan Uni Soviet.
Kuantifikasi dari pendugaan stok ikan dilakukan dengan melihat echogram,
sehingga hanya bisa menentukan saat-saat yang tepat untuk mengoperasikan alat
penangkapan ikan.
3. Dekade
1965 - 1975
Pada permulaah periode ini, produksi ikan dunia mulai
merosot sehingga penangkapan ikan harus dilakukan dengan hati-hati dengan
memperhitungkan kemelimpahan stoknya. Dengan demikian, maka mulailah
dikembangkan metode akustik untuk stock assessment dalam
rangka manajemen stok ikan yang bersangkutan. Dalam periode ini mulai
dikembangkan pulse counter oleh Inggris untuk menghitung
jumlah individu target (ikan). Selanjutnya oleh Norwegia diketemukan Analog
Echo Integrator untuk menghitung total biomass dari suatu perairan,
yang disursvai yang kemudian dikenal dengan nama SIMRAD QM-Echo
Integrator. Ternyata kemudian analog echo integrator ini
relatif mahal untuk diproduksi. secara komersial dan sangat sulit untuk
dikalibrasi yakni untuk mengkonversi nilai integrasi echo menjadi estimasi
biomass. Dengan adanya berbagai kesulitan tersebut, Amerika (University of
Washington di Seattle) mulai meneliti dan mengembangkan digital echo
integrator. Terobosan ini dimungkinkan karena diketemukan alat pemrosesan
sinyal (echo signal processor) yang baru dan berkat bantuan
teknologi komputerisasi, khususnya minicomputer. Selanjutnya
untuk pengukuran in situ target strength, oleh ahli fisika
& matematika Amerika (Ehrenberg) diketemukanlah dual-beam acoustic
system yang kemudian disusul dengan dikembangkannya towed-underwater
vehicle yang selanjutnya menjadi keunggulan komparatif dari produksi
Amerika.
4. Dekade
1975 - 1985
Walaupun ide split-beam system pertama
kali ditemukan di Amerika, tetapi untuk penerapan teknologinya dikembangkan
oleh Norwegia yakni dengan diproduksinya SIMRAD split-beam acoustic
system. Sistem ini yang merupakan keunggulan teknologi yang dimiliki
Norwegia sebenarnya merupakan pengembangan dari SIMRAD QD-Echo
Integrator (digital echo integrator) yang memiliki kelemahan dalam
mendapatkan nilaiin situ target strength. Jadi jelaslah bahwa kalau di
Norwegia pengembangan scientific echo sounderdipusatkan pada split-beam
acoustic system, maka di Amerika pengembangan difokuskan pada dual-beam
acoustic system yang secara real time dapat
menghitung nilai target strength (TS), volume backscattering strength
(SV) dan kemudian biomass atau jumlah ikan. Jepang pun tidak tinggal
diam dalam rangka inovasi teknologi canggih di bidang akustik kelautan ini
yakni dengan diketemukannya frequency-diversity acoustic system dan quasi-ideal-beam
acoustic system. Sistem yang pertama dikembangkan oleh Japan
Radio Company (JRC), sedangkan sistem yang kedua dikembangkan oleh FURUNO
dan akhir-akhir ini secara teknologi Memiliki kedudukan yang sejajar
dengan dual-beam acoustic system America dam split-beam
acoustic system' Norwegia.
Pada saat sekarang ilmu akustik dimanfaatkan 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
didaerah tertentu dengan menggunakan pantulan dari suara, semua spesies
mempunyai target strengh yang berbeda-beda. Secara garis
besar, penggunaan dari Motode akustik ini adalah sebagai berikut :
a. Pada
survai sumberdaya hayati laut
·
untuk menduga spesies ikan,
·
untuk menduga ukuran dari ikan,
·
untuk menduga kemelimpahan (stok) ikan,
plankton dan sebagainya.
b. Pada
budidaya perairan
·
untuk penentuan jumlah atau biomass ikan di
dalam Penned fish,
·
untuk pengukuran ukuran dari individu penned
fish,
·
untuk memantau kesehatan dan aktivitas ikan
dengan telemetering tags.
c. Pada
studi tingkah laku ikan dan organisme laut lainnya :
·
pergerakan ikan (migrasi vertikal dan
horizontal),
·
tingkah laku/orientasi (tilt angle),
·
reaksi penghindarandari kapal/alat
penangkapan ikan (avoidance reactions),
·
respon terhadap stimuli.
d. Pada
penangkapan ikan
·
penampilan alat penangkapan ikan,
·
selektivitas alat penangkapan ikan
e. Lain-lain,
misalnya mempeiajari perambatan suara di air laut, sifat-sifat akustik dari air
laut dan target/obyek di air laut, pendeteksian sumber suara dan komunikasi di
air laut.
C. Perkembangan
Teknologi Akustik di Indonesia
Teknologi akustik mengalami perkembangan pesat di indonesia salah satunya
adalah penggunaan teknologi dalam bidang:
a.
Bidang Komunikasi.
Pada zaman dahulu alat-alat komunikasi masih belum
berkembang. Orang dahulu menggunakan alat yang sederhana sebagai alat
komunikasi salah satu contohnya adalah menggunakan kentongan bambu untuk
memanggil masyarakat agar berkumpul dalam suatu tempat atau dengan menggunakan
metode surat menyurat untuk mengetahui kabar. Pada zaman pengaruh budaya islam
bedug digunakan sebagai alat komunikasi dan petunjuk waktu. Sedangkan
orang-orang yunani mengembangkan telegraf optik dengan menggunakan api obor
diatas benteng. Huruf-huruf dikirim dengan mengkombinasikan beberapa api obor
tersebut. Dalam perkembangan berikutnya, radio ditemukan oleh clark maxwell
pada 1816 edwin H. Armstron (1930) menemukan radio transistor. Radio transistor
kemudian berkembang keseluruh dunia termasuk di Indonesia. Pada 1940-an
berdirilah stasiun pemancar RRI Jakarta dan sejak saat itu, berita dapat
disebarluaskan melalui siaran radio RRI. Selanjutnya ditemukan pula telepon,
televisi dan sistem Komunikasi Satelit Domestik (SKSD).Penemuan
teknologi alat komunikasi menyebabkan perhubungan antar manusia, antar daerah
dan antar negara menjadi cepat dan mudah dilakukan. Dan sekarang hampir
disetiap keluarga di Indonesia dapat menggunakan teknologi akustik tersebut
dengan mudah mulai dari televisi, radio dan telepon.
b.
Bidang Navigasi
Pada bidang navigasi ini salah satu teknologi yang sangat
pesat perkembanganya adalah penggunaan Drone. Drone satau sering disebut dengan
pesawat UAV atau Unmanned Aerial Vehiclemerupakan pesawat tanpa
awak yang menjadi salah satu teknologi perkembangan pesat di dunia terutama di Indonesia.
Tidak hanya dimanfaatkan dalam dunia militer, drone juga dapat digunakan dalam
berbagai bidang kehidupan, seperti kesehatan, pengiriman barang dan bahkan
berselfie. Drone dilengkapi dengan keadaan yang berbeda dari teknologi seni
seperti infra-merah kamera (UAV militer), GPS dan laser (UAV militer).
Cara kerja drone yaitu memanfaatkan kendali jarak jauh atau sistem remote
dimana pilote memegang kontrol dari darat. Selain itu, drone dapat di control
menggunakan smartphone karena drone memiliki chip komputer serupa arduino namun
lebih kompleks. Chip ini membuat drone dapat mengolah gambar dari kamera yang
terpasang padanya kemudian mengirimkan hasilnya ke smartphone yang digunakan
sebagai control.
c.
Bidang Kedokteran
(USG),
Penggunaan ultrasonik dalam bidang kedoketran ini pertama
kali diaplikasikan untuk kepentingan terapi bukan untuk mendiagnosi suatu
penyakit. Hasil penelitian william fry (Universitas Illinois) dan Russel Meyers
(Universitas Lowa) membuktikan bahwa gelombang ultrasonik dapat digunakan untuk
menghancurkan sel-sel basal ganglia pada penderita penyakit parkinsons.
Kemampuan gelombang ultrasonik dalam menghancurkan sel-sel atau jaringan
berbahaya ini kemudian secara luas diterapkan pula untyk penyembuhan
penyakit-penyakit lainya. Misalnya untuk penderita arthritis,
haemorrhoids, asma,thyrotoxicosis, ulcus pepticum (tukak
lambung), kaki gajah dan bahkan untuk terapi penderita nyeri dada. Kemudian
teknologi semakin pesat dari tahun ke tahun hingga pada tahun 1980-an ditemukan
metode untuk penentuan ukuran janin dalam kandungan dan pada tahun 1990-an
menghasilkan teknologi digital yang memungkinkan sinyal gelombang ultrasonik
yang diterima manghasilkan tampilan gambar suatu jaringan tubuh lebih jelas.
Cara kerja yang memanfaatkan gelombang ultrasonik yaitu pertama: gelombang akan
diterimatransducer kemudian gelombang tersebut diproses sedemikian
rupa dalam komputer sehingga bentuk tampilan gambar akan terlihat pada layar
monitor. Transducer yang digunakan terdiri dari transducer penghasil
gambar dua dimensi atau tiga dimensi. Berkat penemuan-penemuan spektakuler
tersebut, alat USG sampai saat ini sepertinya menjadi alat wajib seorang dokter
ahli obstetri ginekologi. Apalagi setelah diketahui bahwa USG tidak menimbulkan
efek samping baik terhadap kesehatan janin maupun kesehatan si ibu.
D.
Ruang Lingkup Akustik Kelautan
a.
Militer
Alat akustik
digunakan untuk kegiatan militer dan sangat canggih untuk saat ini. Negara
Amerika telah mengembangkan akustik dan menghasilkan suatu Akustik Perangkat
Long Range (LRAD), perangkat jarak jauh yang berasal dan peringatan beam yang
diarahkan akustik. LRAD dikembangkan untuk berkomunikasi pada rentang
operasional dengan kewenangan dan unggul dalam tinggi kebisingan pada
lingkungan ambient. LRAD dirancang untuk komunikasi di 300 meter
diatas tanah dan 500 + meter di atas air, LRAD juga dapat mengeluarkan nada
peringatan
b.
Biologi Kelautan
Suatu kajian
Pengetahuan dalam menentukan jenis spesies, tingkah laku ikan serta lainnya.
c.
Perkapalan
Perancangan alat
tangkap berbasis akustik agar hasil tangkapan maksimal dan tidak tepat sasaran,
karena dengan akustik dapat dideteksi kumpulan suatu ikan.
d.
Pemetaan
Data dari
pengukuran kedalaman dengan alat akustik nantinya dapat dijadikan suatu peta
dasar laut.
e.
Oseanografi kelautan
Suatu kajian
Pengetahuan yang mempelajari tentang sifat-sifat laut, baik dalam kimia,
fisik, maupun bio-geo dan hal – hal yang bersifat kelautan lainnya menggunakan
suatu alat akustik.
f.
Industri
Penentuan lokasi
yang sesuai dengan metode pendeteksian dasar laut dan menganalisis dampak yang
akan terjadi jika industri tersebut dibangun didaerah tersebut.
E. Metode akustik
Metode akustik
merupakan proses-proses pendeteksian target di laut dengan mempertimbangkan
proses-proses perambatan suara, karakteristik suara (frekuensi, pulsa,
intensitas), faktor lingkungan / medium, kondisi target dan lainnya.
Aplikasi metode ini dibagi menjadi 2, yaitu sistem akustik pasif dan sistem
akustik aktif. Salah satu aplikasi dari sistem aplikasi aktif yaitu Sonar
yang digunakan untuk penentuan batimetri. 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.
Bila gelombang akustik bergerak vertikal ke dasar laut dan kembali, waktu yang
diperlukan digunakan untuk mengukur kedalaman
air, jika c juga diketahui (dari pengukuran langsung atau
dari data temperatur, salinitas dan tekanan). Ini adalah
prinsip echo-sounder yang sekarang umum digunakan oleh kapal-kapal
sebagai bantuan navigasi. Echo-sounder komersil mempunyai lebar sinar
30-45o vertikal tetapi untuk aplikasi khusus (seperti pelacakan ikan
atau kapal selam atau studi lanjut dasarlaut) lebar sinar yang digunakan kurang
5o dan arahnya dapat divariasikan. Walaupun menunjukkan pengaruh temperatur,
salinitas dan tekanan pada laju bunyi dalam air laut (1500 ms-1) relatif
kecil dan sedikit perubahan pada c dapat menyebabkan kesalahan
pengukuran kedalaman dan kesalahan sudut akanmenambah keburukan resolusi.
Metode akustik yang
dipergunakan untuk mengeksplorasikan sumberdaya hayati laut mempunyai
keunggulan komparatif yakni berkecepatan tinggi (great speed), estimasi stok
ikan secara langsung (direct estimation) karena tidak tergantung dari statistik
perikanan atau percobaan tagging, memungkinkan memperoleh dan memproses
data secara real time, tepat, dan akurat, tidak berbahaya atau merusak
bagi si pemakai alat maupun target atau obyek survei dan dilakukan dengan jarak
jauh (remote sensing), serta dapat dipakai jika dengan metode lain tidak bisa
atau tidak mungkin dilakukan. Untuk mempermudah kita dalam mendapatkan
informasi tentang sekumpulan ikan, estimasi ikan dan zooplankton, kita dapat
menggunakan software
echoview. Echoview adalah software yang tersedia untuk
pengolahan data dari echosounder dan sonar dansoftware ini
merupakan salah satu aplikasi akustik perikanan.Echoview dikembangkan dan
didukung oleh staf Myriax Softwaredi Hobart, Australia. Myriax
Software adalah anak perusahaan yang dimiliki sepenuhnya oleh Myriax
Pty Ltd, bermarkas di Tasmania dan memiliki kantor di San Diego,
California, dan Shimonoseki, Jepang. Echoview didirikan pada tahun
1995 dan merupakan produk software unggulan Myriax.
Aplikasi alat ini sangat beragam dan
mencakup:
·
Bathymetrik (hidrografi) mengamati dan membuat peta
navigasi
·
Klasifikasi tipe bawah untuk deskripsi habitat dalam
studi ekosistem biologis
·
Pemantauan struktur terendam untuk pemeliharaan
proyek-proyek teknik sipil
·
Menghitung dan pelacakan ikan untuk perikanan dan tujuan
pengelolaan ekosistem
·
Karakterisasi sekumpulan ikan dan zooplankton untuk studi
ekosistem dan Estimasi ikan dan zooplankton biomas untuk perikanan dan tujuan
pengelolaan ekosistem.
F.
Hydro-acustic
Hydro-acoustic
merupakan suatu teknologi pendeteksian bawah air dengan menggunakan perangkat
akustik (acoustic instrument), beberapa antara lain: ECHOSOUNDER, FISHFINDER,
dan SONAR. Teknologi ini menggunakan suara atau bunyi untuk melakukan
pendeteksian. Sebagaimana diketahui bahwa kecepatan suara di air adalah 1.500
m/detik, sedangkan kecepatan suara di udara hanya 340 m/detik, sehingga
teknologi ini sangat efektif untuk deteksi di bawah air. Beberapa langkah dasar
pendeteksian bawah air adalah adanya transmitter yang menghasilkan listrik
dengan frekwensi tertentu. Kemudian disalurkan ke transducer yang akan mengubah
energi listrik menjadi suara, kemudian suara tersebut dalam berbentuk pulsa
suara dipancarkan (biasanya dengan satuan ping).
Suara yang
dipancarkan tersebut akan mengenai obyek (target), kemudian suara itu akan
dipantulkan kembali oleh obyek (dalam bentuk echo) dan diterima kembali oleh
alat transducer. Echo tersebut diubah kembali menjadi energi listrik; lalu
diteruskan ke receiver dan oleh mekanisme yang cukup rumit hingga terjadi
pemprosesan dengan menggunakan echo signal processor dan echo integrator.
Pemrosesan didukung
oleh peralatan lainnya; komputer; GPS (Global Positioning System), Colour
Printer, software program dan kompas. Hasil akhir berupa data siap
diinterpretasikan untuk bermacam-macam kegunaan yang diinginkan. Bila
dibandingkan dengan metode lainnya dalam hal estimasi atau pendugaan, teknologi
hydro- acoustic memiliki kelebihan, antara lain. Informasi pada areal yang
dideteksi dapat diperoleh secara cepat (real time). Dan secara langsung di
wilayah deteksi (in situ).
Kelebihan lain
adalah tidak perlu bergantung pada data statistik. Serta tidak berbahaya atau
merusak objek yang diteliti (friendly), karena pendeteksian dilakukan dari
jarak jauh dengan menggunakan suara (underwater sound). Menurut MacLennan and Simmonds
(1992) hasil estimasi populasi adalah nilai absolut. Hydro-acoustic dapat
digunakan dalam mengukur dan menganalisa hampir semua yang terdapat di kolom
dan dasar air, aplikasi teknologi ini untuk berbagai keperluan antara lain
adalah; eksplorasi bahan tambang, minyak dan energi dasar laut (seismic
survey), deteksi lokasi bangkai kapal (shipwreck location), estimasi biota
laut, mengukur laju proses sedimentasi (sedimentation velocity), mengukur arus
dalam kolom perairan (internal wave), mengukur kecepatan arus (current speed),
mengukur kekeruhan perairan (turbidity) dan kontur dasar laut (bottom contour).
Saat ini
hydro-acoustic memiliki peran yang sangat besar dalam sektor kelautan dan
perikanan, salah satunya adalah dalam pendugaan sumberdaya ikan (fish stock
assessment). Teknologi hydro-acoustic dengan perangkat echosounder dapat
memberikan informasi yang detail mengenai kelimpahan ikan, kepadatan ikan
sebaran ikan, posisi kedalaman renang, ukuran dan panjang ikan, orientasi dan
kecepatan renang ikan serta variasi migrasi diurnal-noktural ikan. Saat ini
instrumen akustik berkembang semakin signifikan, dengan dikembangkannya varian
yang lebih maju, yaitu Multibeam dan Omnidirectional. Perangkat Echosounder
memiliki berbagai macam tipe, yaitu single beam, dual beam.
Metode
hydro-acoustic merupakan suatu usaha untuk memperoleh informasi tentang obyek
di bawah air dengan cara pemancaran gelombang suara dan mempelajari echo yang
dipantulkan. Dalam pendeteksian ikan digunakan sistem hidroakustik yang memancarkan
sinyal akustik secara vertikal, biasa disebut echo sounder atau fish finder
(Burczynski, 1986). Penggunaan metode hydro-acoustic mempunyai beberapa
kelebihan, diantaranya :
·
Berkecepatan tinggi,
·
Estimasi stok ikan secara langsung dan wilayah yang luas
dan dapat memonitor pergerakan ikan,
·
Akurasi tinggi tidak berbahaya dan merusak sumberdaya
ikan dan lingkungan, karena frekwensi suara yang digunakan tidak membahayakan
bagi si pemakai alat maupun obyek yang disurvei.
G.
Macam akustik
Akustik
pasif merupakan suatu aksi mendengarkan gelombang suara yang datang dari
berbagai objek pada kolom perairan, biasanya suara yang diterima pada frekuensi
tertentu ataupun frekuensi yang spesifik untuk berbagai analisis. Pasif
akustik dapat digunakan untuk mendengarkan ledakan bawah air (seismic), gempa
bumi, letusan gunung berapi, suara yang dihasilkan oleh ikan dan hewan lainnya,
aktivitas kapal-kapal ataupun sebagai peralatan untuk mendeteksi kondisi di
bawah air (hidroakustik untuk mendeteksi ikan).
Akustik aktif memiliki
arti yaitu dapat mengukur j arak dari objek yang dideteksi dan ukuran
relatifnya dengan menghasilkan pulsa suara dan mengukur waktu tempuh dari pulsa
tersebut sejak dipancarkan sampai diterima kembali oleh alat serta dihitung berapa
amplitudo yang kembali. Akustik aktif memakai prinsip dasar SONAR untuk
pengukuran bawah air. Akustik aktif seperti split-beam system dapat
mendeteksi organisme yang berukuran kecil (contoh:krill), dengan tanpa batasan
ukuran. Posisi dari ikan dapat dideteksi secara akurat dengan
menggunakan split beam system, dapat juga digunakan untuk menghitung
target strength, kecepatan jelajah serta arah pergerakan dari suatu
objek. Dengan perkembangan zaman yang begitu pesat, ilmu akustik juga
berkembang sejalan dengan kebutuhan manusia. Arah penelitian dari akustik
aktif termasuk penemuan multibeam, multi-frekuensi, dan “high frequency imaging
system”
H. . Manfaat Akustik Kelautan
Manfaat akustik meliputi aplikasi dalam survei
kelautan, budidaya perairan, penelitian tingkah laku ikan, aplikasi dalam studi
penampilan dan selektivitas alat tangkap, bioakustik. Aplikasi
dalam survei kelautan untuk menduga spesies ikan, dengan akustik kita dapat
menduga spesies ikan yang ada di daerah tertentu dengan menggunakan pantulan
dari suara, semua spesies mempunyi target strenghyang berbeda-beda.
Aplikasi dalam dunia budidaya untuk pendugaan jumlah ekor, biomassa 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.
Manfaat akustik
lainnya yaitu :
·
Dapat mengetahui daerah diduga mempunyai
kelimpahan/kepadatan ikan yang tinggi.
·
Memberikan Informasi kepada Nelayan setempat sekaligus
mengevaluasi kinerja unit penangkapan yang digunakan sehingga dapat dihasilkan
hasil tangkapan yang optimum.
·
Memberikan informasi kepada pelayaran agar terhindar dari
bahaya-bahaya kapal kandas dikarenakan dangkalnya suatu perairan.
·
Dapat mempermudah unit penelitian laut beserta sumberdaya
laut tersebut.
Sumber:
Supriatna,
Nana., 2006. Sejarah Kelas XII Jilid 3. Hal.85 https://books.google.co.id/books?isbn=9797586006(Online: diakses
pada 25 September 2016)
Tim
Penyusun. 2013. Modul Praktikum Akustik Kelautan : Pengertian
Dasar dan Cara Kerja Metode Akustik. Universitas Sriwijaya : Inderalaya.
Wirza,
Elfira., 2008. Rekonstruksi Sinyal. FMIPA UI. Jakarta
