Nashiva Nismatul Hawa*, Keysha Khaira Putranti, Muqqit Aulia Rahman, Nazwa Athaillah Putri, Cinta Adwaa Nabiilah Sulistiyanto, Mahardhika Nur Permatasari
Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,
Universitas Jenderal Soedirman
Jl. Dr Soeparno, Karangwangkal, Kec. Purwokerto Utara, Kabupaten Banyumas, Jawa Tengah 53122
[email protected]
Abstrak
Fenomena upwelling merupakan proses oseanografi penting yang mengangkat massa air kaya nutrien dari lapisan dalam ke permukaan, sehingga memengaruhi distribusi nitrat, fosfat, dan silikat di perairan Indonesia. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis hubungan antara upwelling dengan distribusi nutrien, pengaruh in-direct upwelling terhadap jumlah tangkapan ikan, serta implikasi peningkatan produktivitas primer terhadap kelimpahan ikan pelagis. Metode yang digunakan adalah literature review dengan menelaah artikel ilmiah yang relevan dengan topik pembahasan.. Hasil kajian menunjukkan bahwa upwelling meningkatkan konsentrasi nutrien dan klorofil-a yang mendorong produktivitas primer, diikuti peningkatan biomassa zooplankton dan ikan pelagis. Fenomena in-direct upwelling ditandai dengan peningkatan hasil tangkapan ikan yang tidak terjadi secara langsung, tetapi baru terlihat setelah jeda waktu tertentu karena ekosistem memerlukan waktu untuk merespons kenaikan nutrien. Peningkatan produktivitas primer juga membentuk Zona Potensial Penangkapan Ikan (ZPPI) di wilayah selatan Indonesia yang ditandai suhu rendah dan klorofil-a tinggi. Temuan ini menegaskan bahwa dinamika upwelling berperan besar dalam menentukan kesuburan perairan dan ketersediaan sumber daya ikan pelagis.
Kata Kunci: upwelling, nutrien, produktivitas primer, ikan pelagis, ZPPI.
Abstract
Upwelling is a key oceanographic process that brings nutrient-rich deep water to the surface, significantly influencing the distribution of nitrate, phosphate, and silicate in Indonesian waters. This study aims to analyze the effects of upwelling on nutrient distribution, the role of in-direct upwelling in fish catch variability, and the implications of enhanced primary productivity on pelagic fish abundance. The method used in this research is a literature review based on scientific articles relevant to the topic. The results indicate that upwelling increases nutrient concentrations and chlorophyll-a levels, which stimulate primary productivity and subsequently elevate zooplankton and pelagic fish biomass. The phenomenon of in-direct upwelling is characterized by fish catch increases that do not occur immediately, but appear after a certain time lag because the ecosystem requires time to respond to nutrient enrichment. Enhanced primary productivity also forms Potential Fishing Zones (PFZ) in southern Indonesian waters, characterized by low sea surface temperature and high chlorophyll-a concentration. These findings highlight the critical role of upwelling dynamics in shaping water fertility and determining the availability of pelagic fish resources.
Keywords: upwelling, nutrients, primary productivity, pelagic fish, PFZ.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Upwelling merupakan pengangkatan massa air dari dasar perairan ke permukaan. Pengangkatan massa air ini akibat dari kekosongan massa air permukaan. Secara fisis daerah upwelling ditandai dengan massa air dengan suhu yang lebih dingin, dan salinitas yang lebih tinggi dibanding daerah sekitarnya. Secara kimiawi ditandai dengan tingginya kandungan plankton dan klorofil-a. Produktifitas perairan tertinggi di selatan Jawa dan selat Bali yang disebabkan oleh fenomena upwelling di perairan Samudera Hindia selatan Jawa dan Bali yang akan memicu indirect upwelling di selat Bali. Pola ini akan muncul ketika memasuki muson tenggara (Juni-Oktober) yang ditandai dengan massa air permukaan di sepanjang selatan Jawa dan Bali menjadi lebih dingin dan salinitas yang lebih tinggi. Upwelling di Selat Bali berhubungannya erat dengan kandungan plankton serta perikanan lemuru (Sardinella longicep) (Rintaka et al., 2015).
Fenomena upwelling merupakan salah satu proses oseanografi penting yang terjadi ketika massa air laut dari lapisan dalam naik ke permukaan akibat pengaruh angin dan arus laut. Proses ini membawa air yang kaya akan unsur hara seperti nitrat, fosfat, dan silikat ke permukaan, sehingga meningkatkan ketersediaan nutrien di zona eufotik. Kejadian upwelling di Indonesia umumnya terjadi di perairan pesisir selatan dan wilayah yang dipengaruhi angin musim, yang menjadikan daerah tersebut sebagai wilayah dengan produktivitas biologis tinggi karena suplai nutrien meningkat secara signifikan (Pratama et al., 2022).
Peningkatan konsentrasi nutrien akibat upwelling berdampak langsung terhadap produktivitas primer, terutama pada pertumbuhan fitoplankton sebagai produsen utama dalam rantai makanan laut. Fitoplankton yang melimpah menjadi sumber energi bagi zooplankton dan ikan pelagis kecil, sehingga memengaruhi kelimpahan dan distribusi ikan di wilayah perairan tersebut. Fenomena ini menjelaskan mengapa daerah upwelling sering menjadi lokasi potensial bagi kegiatan perikanan tangkap, seperti ikan cakalang (Katsuwonus pelamis), tongkol (Euthynnus affinis), dan tuna (Thunnus sp.) yang banyak ditemukan di perairan selatan Indonesia (Suryono et al., 2018).
Distribusi nutrien yang bervariasi akibat intensitas upwelling yang tidak merata menyebabkan perbedaan produktivitas perairan di tiap wilayah. Pemahaman terhadap pola spasial dan temporal nutrien dapat memberikan gambaran tentang tingkat kesuburan suatu perairan. Informasi tersebut penting untuk mengidentifikasi daerah penangkapan ikan potensial di wilayah tropis. Kajian mengenai hubungan antara upwelling, distribusi nutrien, dan produktivitas ikan menjadi dasar penting bagi pengelolaan sumber daya perikanan berkelanjutan di Indonesia. Hasil penelitian terbaru menunjukkan bahwa distribusi musiman nitrat dan fosfat serta klorofil-a di Pulau Bali memperlihatkan pola divergen yang menegaskan pengaruh kondisi fisik perairan terhadap produktivitas biota laut (Cahyadi et al., 2025).
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh fenomena upwelling terhadap distribusi nutrien di perairan Indonesia, mengetahui bagaimana proses in-direct upwelling berkontribusi terhadap peningkatan jumlah tangkapan ikan, serta menjelaskan implikasi peningkatan produktivitas primer terhadap kelimpahan dan sebaran ikan pelagis pada wilayah-wilayah yang mengalami upwelling.
METODE
Metode penelitian yang digunakan adalah literature review untuk mengkaji dampak fenomena upwelling terhadap distribusi nutrien dan produktivitas di perairan. Artikel ilmiah yang digunakan sebagai rujukan bersumber dari google scholar baik artikel nasional maupun internasional. Pencarian artikel menggunakan kata kunci yaitu upwelling, distribusi nutrien, dan produktivitas perairan. Kriteria jurnal yang dipilih yaitu jurnal dengan rentang waktu 10 tahun terakhir dengan indeks SINTA 1-6 dan SQOPUS 1-4. Kemudian Alat yang digunakan dalam penyusunan artikel ini yaitu laptop, smartphone, dan website berupa Google Scholar, Smantic Scholar dan Google Chrome.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh Upwelling terhadap Distribusi Nutrien
Fenomena upwelling merupakan salah satu proses fisis penting dalam sistem laut yang berfungsi membawa massa air laut dari lapisan dalam ke permukaan. Massa air yang terangkat ini umumnya mengandung konsentrasi tinggi zat hara anorganik seperti nitrat (NO₃⁻), fosfat (PO₄³⁻), dan silikat (SiO₄⁴⁻), yang menjadi bahan dasar bagi pertumbuhan fitoplankton. Di perairan Indonesia bagian selatan, proses ini terutama dipicu oleh angin muson tenggara yang berhembus kuat selama bulan Juni hingga September. Arah angin tersebut menimbulkan Ekman transport ke arah barat daya, mengakibatkan divergensi arus permukaan dan naiknya massa air dari kedalaman termoklin (50–100 m) yang kaya nutrien ke lapisan fotik (Hestiningsih et al., 2017).
Berdasarkan penelitian oleh Hestiningsih et al. (2017) menunjukkan bahwa di perairan Nusa Tenggara Timur (NTT), periode musim timur ditandai dengan penurunan suhu permukaan laut menjadi 26–28°C dan peningkatan nilai klorofil-a hingga 0,4 mg/m³. Hubungan ini menunjukkan bahwa saat suhu laut menurun, terjadi peningkatan konsentrasi nutrien akibat suplai dari lapisan bawah. Proses tersebut tidak hanya mempengaruhi kondisi termal laut, tetapi juga memperkuat sirkulasi lokal, memperkaya kadar oksigen terlarut di permukaan, serta meningkatkan aktivitas fotosintesis fitoplankton. Dengan demikian, upwelling berperan sebagai “mesin ekologis” yang memperkaya kolom air dan mempercepat produktivitas primer.
Peningkatan kadar nutrien akibat upwelling juga menyebabkan perubahan sifat kimia air laut. Konsentrasi nitrat dan fosfat di lapisan permukaan meningkat tajam, sedangkan kadar oksigen terlarut di lapisan bawah sering menurun akibat proses remineralisasi. Kondisi ini menciptakan gradien vertikal densitas air yang kuat dan memperpendek jarak antara lapisan eufotik dengan termoklin. Akibatnya, perairan Indonesia bagian selatan menjadi salah satu wilayah tropis dengan produktivitas biologis tinggi yang ditopang oleh dinamika upwelling musiman.
Pengaruh In-direct Upwelling terhadap Jumlah Tangkapan Ikan
Proses upwelling tidak selalu memberikan efek langsung terhadap peningkatan hasil tangkapan ikan. Dalam beberapa kasus, efeknya baru terlihat setelah terjadi peningkatan produktivitas primer dan biomassa zooplankton. Fenomena ini dikenal sebagai in-direct upwelling. Menurut Banjarnahor et al. (2020) menemukan bahwa di Selat Bali, puncak upwelling terjadi pada bulan Agustus, ditandai dengan suhu laut terendah sekitar 25,3°C dan klorofil-a tertinggi mencapai 1,87 mg/m³. Namun peningkatan hasil tangkapan ikan pelagis, terutama lemuru dan tongkol, baru terjadi sekitar dua minggu kemudian. Hal ini menggambarkan adanya jeda waktu antara proses fisik penaikan massa air dengan respon biologis ekosistem perairan.
Selain faktor fisik, dinamika in-direct upwelling juga dikontrol oleh kondisi stratifikasi air laut. Narvekar et al. (2021) dalam penelitiannya di Laut Arab bagian timur menemukan bahwa stratifikasi termohalin akibat masukan air tawar dan curah hujan tinggi dapat menahan penetrasi air dingin dari bawah, sehingga menghambat proses upwelling. Sebaliknya, saat stratifikasi melemah, suplai nutrien meningkat dan produktivitas fitoplankton melonjak, diikuti dengan peningkatan stok ikan pelagis. Hal ini memperlihatkan bahwa variabilitas hasil tangkapan ikan di Indonesia tidak hanya ditentukan oleh intensitas angin muson, tetapi juga oleh keseimbangan antara stratifikasi dan dinamika arus laut yang memodulasi distribusi nutrien.
Proses in-direct upwelling juga berperan dalam mengatur pergerakan migrasi ikan pelagis di sekitar zona produktif. Daerah yang mengalami pendinginan laut dan peningkatan klorofil-a cenderung menjadi jalur migrasi dan konsentrasi ikan. Secara ekonomi, fenomena ini memberikan peluang bagi nelayan untuk menentukan waktu dan lokasi tangkap yang lebih efisien. Pemanfaatan data satelit (MODIS, ASCAT) dan model oseanografi kini mampu memetakan area upwelling secara real-time, menjadikan fenomena ini dasar penting bagi sistem perikanan adaptif di Indonesia.
Implikasi Peningkatan Produktivitas Primer terhadap Kelimpahan Ikan Pelagis
Upwelling yang membawa nutrien dari lapisan bawah laut mempercepat produktivitas primer dan meningkatkan biomassa fitoplankton. Peningkatan tersebut menyediakan sumber energi yang melimpah bagi zooplankton, yang kemudian dimanfaatkan oleh ikan pelagis sebagai pakan utama. Berdasarkan penelitian oleh Saputra et al. (2024) menemukan bahwa peningkatan klorofil-a di perairan Indonesia bagian selatan berkorelasi positif dengan peningkatan Catch per Unit Effort (CpUE) nelayan. Hal ini menunjukkan bahwa produktivitas primer yang tinggi akibat upwelling secara langsung memperbesar peluang tangkapan ikan.
Peningkatan produktivitas primer juga menyebabkan perubahan distribusi spasial ikan pelagis. Ikan seperti tuna, cakalang, dan tongkol cenderung berpindah menuju wilayah dengan suhu laut lebih rendah dan klorofil-a tinggi. Wilayah upwelling di selatan Nusa Tenggara dan selatan Jawa menjadi daerah utama berkumpulnya ikan pelagis musiman, yang kemudian dikenal sebagai Zona Potensial Penangkapan Ikan (ZPPI). Selain itu, pengayaan nutrien akibat upwelling meningkatkan kandungan oksigen di lapisan permukaan, memperluas habitat layak huni bagi ikan pelagis (Saputra et al., 2024).
Dari sisi ekologis, peningkatan produktivitas primer juga berkontribusi terhadap penyerapan karbon di atmosfer melalui proses fotosintesis laut (biological carbon pump). Di sisi lain, jika intensitas upwelling berlebihan, dapat menyebabkan penurunan oksigen di lapisan bawah (hypoxia), yang berpotensi menekan keanekaragaman hayati. Oleh karena itu, pengelolaan ekosistem pesisir harus mempertimbangkan keseimbangan antara manfaat produktivitas dan risiko ekologis yang ditimbulkan oleh dinamika upwelling.
Variabilitas Upwelling dan Pengaruh Musim
Sistem upwelling sangat penting bagi produktivitas laut, mendukung ekosistem laut yang kaya dengan membawa air yang kaya nutrisi ke permukaan. Variabilitas dan musiman upwelling dipengaruhi oleh interaksi kompleks antara angin, arus laut, dan mode iklim, dengan perbedaan regional yang signifikan dan dampak ekologi. Perubahan musiman dan antar tahunan dalam pola angin merupakan faktor utama yang mempengaruhi variabilitas upwelling di sebagian besar wilayah, dengan angin yang bergerak ke arah khatulistiwa mendukung upwelling, sedangkan pelemahan atau pembalikan angin tersebut menyebabkan downwelling atau penurunan upwelling. Fenomena iklim berskala besar seperti ENSO (El Niño–Southern Oscillation), Dipol Samudra Hindia, dan Osilasi Atlantik Utara memodulasi intensitas dan waktu terjadinya upwelling, seringkali menyebabkan variabilitas antar tahun yang signifikan. Perubahan dalam stratifikasi laut, kedalaman termoklin, dan topografi pesisir lebih lanjut mempengaruhi kekuatan upwelling dan dampaknya secara ekologi, terutama dalam skenario perubahan iklim.
PENUTUP
Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian dapat disumpulkan bahwa fenomena upwelling di perairan Indonesia berperan penting dalam meningkatkan distribusi nutrien seperti nitrat, fosfat, dan silikat yang terangkat dari lapisan dalam ke zona eufotik. Peningkatan suplai nutrien ini memicu kenaikan produktivitas primer yang ditunjukkan oleh meningkatnya klorofil-a dan kelimpahan fitoplankton. Proses tersebut menyebabkan wilayah selatan Jawa, Bali, dan Nusa Tenggara menjadi area dengan kesuburan tinggi selama muson tenggara. Mekanisme in-direct upwelling juga berkontribusi terhadap peningkatan hasil tangkapan ikan setelah adanya jeda waktu, ketika peningkatan produktivitas fitoplankton diikuti pertumbuhan zooplankton serta meningkatnya biomassa ikan pelagis.
Peningkatan produktivitas primer yang dipengaruhi upwelling berdampak langsung pada kelimpahan dan persebaran ikan pelagis seperti tongkol, cakalang, tuna, dan lemuru yang cenderung berkumpul pada daerah bersuhu rendah dan memiliki klorofil-a tinggi. Kondisi tersebut membentuk Zona Potensial Penangkapan Ikan (ZPPI) yang penting bagi aktivitas perikanan tangkap. Variabilitas intensitas upwelling serta faktor stratifikasi air laut menentukan besarnya respon biologis dan hasil tangkapan. Pemahaman mengenai keterkaitan antara upwelling, distribusi nutrien, dan produktivitas ekosistem laut menjadi dasar penting bagi pengelolaan sumber daya perikanan yang berkelanjutan di Indonesia.
Saran
Pemantauan rutin perlu dilakukan terhadap dinamika upwelling dan distribusi nutrien menggunakan data satelit serta pengamatan lapangan untuk mendukung pengelolaan perikanan yang lebih tepat waktu dan akurat. Pemerintah dan lembaga terkait perlu memanfaatkan informasi zona produktif untuk mengoptimalkan penangkapan ikan tanpa mengabaikan keberlanjutan stok pelagis. Penelitian lanjutan mengenai variabilitas musiman dan dampak stratifikasi juga penting dilakukan agar pengelolaan sumber daya laut dapat menyesuaikan perubahan kondisi oseanografi yang memengaruhi produktivitas perairan.
DAFTAR PUSTAKA
Banjarnahor, H. P., Suprayogi, A., Bashit, N. 2020. Analisis Pengaruh Fenomena Upwelling Terhadap Jumlah Tangkapan Ikan Dengan Pengamatan Temporal Citra Aqua Modis (Studi Kasus: Selat Bali). Jurnal Geodesi Undip, 9(2), 91-101.
Bograd, S. J., Jacox, M. G., Hazen, E. L., Lovecchio, E., Montes, I., Pozo Buil, M., Rykaczewski, R. R. 2023. Climate Change Impacts on Eastern Boundary Upwelling Systems. Annual Review of Marine Science, 15(1), 303-328.
García-Seoane, R., Viana, I. G., Bode, A. 2023. Seasonal Upwelling Influence on Trophic Indices of Mesozooplankton in A Coastal Food Web Estimated From Δ15n In Amino Acids. Progress in Oceanography, 219, 103149.
Hafizhurrahman, I., Kunarso, K., Suryoputro, A. A. D. 2015. Pengaruh Iod (Indian Ocean Dipole) Terhadap Variabilitas Nilai Serta Distribusi Suhu Permukaan Laut Dan Klorofil-A Pada Periode Upwelling di Perairan Sekitar Bukit Badung Bali. Journal of Oceanography, 4(2), 423-433.
Hestiningsih, H., Prasetyo, Y., Sasmito, B. 2017. Identifikasi Kawasan Upwelling Berdasarkan Variabilitas Klorofil-A, Suhu Permukaan Laut Dari Data Citra Aqua Modis Tahun 2003-2015 dan Arus (Studi Kasus: Perairan Nusa Tenggara Timur). Jurnal Geodesi Undip, 6(1), 189-198.
Narvekar, J., Roy Chowdhury, R., Gaonkar, D., Kumar, P. D., Prasanna Kumar, S. 2021. Observational Evidence of Stratification Control of Upwelling and Pelagic Fishery in the Eastern Arabian Sea. Scientific Reports, 11(1), 7293.
Rintaka, W. E., Susilo, E., Hastuti, A. W. 2015. Pengaruh In-Direct Upwelling Terhadap Jumlah Tangkapan Lemuru Di Perairan Selat Bali. In Seminar Nasional Perikanan dan Kelautan V Universitas Brawijaya (pp. 312-319).
Saputra, G., Permatasari, I. N., Kisnarti, E. A. 2024. Dampak Upwelling terhadap Zona Potensial Penangkapan Ikan (ZPPI). Jurnal Riset Kelautan Tropis (Journal of Tropical Marine Research) (J-Tropimar), 6(2), 70-85.