SEJARAH dan PERKEMBANGAN AKUSTIK

Assalamu’alaikum wr wb.

Hello guys! Long time no see. Setelah sekian lama menghilang, akhirnya aku kembali menulis. Kali ini aku akan menulis tentang “Sejarah dan Perkembangan Teknologi Akustik Secara Global Hingga Perkembangannya di Indonesia”, sekarang kita langsung saja ketopik utama.

Sebelum mengulas sejarah akustik, ada baiknya agar kita mengetahui terlebih dahulu apa itu akustik dan akustik kelautan. Akustik merupakan sebuah teori yang dimana membahas tentang gelombang suara dan perambatannnya pada suatu medium. Jadi akustik kelautan hanya terbatas dalam medium air laut saja atau dengan kata lain akustik kelautan merupakan teori yang membahas gelombang suara dan perambatannya pada medium air laut. Akustik kelautan merupakan bidang kelautan digunakan untuk mendeteksi suatu target di kolom perairan dengan memanfaatkan gelombang suara. Akustik kelautan juga biasanya digunakan untuk mengukur kedalaman dan mengetahui gambaran dasar laut.

Istilah akustik kelautan pertama kali di kemukakan oleh Aristoteles pada tahun 384 – 322 SM, dimana suara bisa terdengar di dalam air. Pada tahun 1452 – 1519 Leonardo Da Vinci mengemukakan bahwa pipa yang dimasukan dalam air untuk mendengar suara kapal. Kemudian pada tahun 1620-an Marsenne dan Galileo menyatakan bahwa sifat dan perilaku suara dan pengukuran awal kecepatan suara di udara. Pada tahun 1826 M Jean-dean Calladon dan Charles-Francois Sturm bereksperimen menentukan kecepatan suara dalam air segar sebesar 1435 m/s di danau Jenewa. Untuk air laut sebesar 1500 m/s oleh Francois-Suplice (1820).

Pada tahun 1955-1965 sistem akustik sudah sangat berkembang karena dapat mengetahui daerah penangkapan ikan dengan di temukannya sistem upwelling dunia, yang  mana meningkatkan produksi ikan. Pada tahun 1965-1975 di kembangkan sistem akustik untuk “Stock assessment” karena kemorosotan produksi ikan sehingga di terapkan manajemen stok ikan yang bersangkutan. Dengan ditemukannya ide “Split-beam system” di Amerika pada tahun 1975-1985 yang kemudian teknologinya di kembangkan di Norwegia sehingga menjadi “SIMRAD Split-beam Acoustic System”.

Perkembangan sistem akustik pada zaman sekarang adalah dengan pemanfaatan akustik untuk aplikasi dalam survey kelautan, budidaya perairan, penelitian tingkah laku ikan, aplikasi dalam penampilan dan selektivitas alat tangkap, bioakustik. Aplikasi dalam survey kelautan memanfaatkan pantulan suara yang mengenai objek, karena setiap objek memiliki spectrum yang berbeda. Dalam budidaya perairan di gunakan untuk mengetahui jumlah ikan, biomassa ikan dan berat ikan dalam jaring/kolam.

Contoh penerpan akustik keluatan dengang menggunakan Multy-beam System, tujuan dari penggunaan sistem ini adalah untuk mengetahui kondisi topografi dasar laut.

Sumber : Bahan Ajar Akustik Kelautan

Sejarah dan Perkembangan Akustik di Indonesia

Sejarah akustik memasuki Indonesia masih belum jelas, karena belum didapatkan sumber yang pasti. Namun perkembangannya di Indonesia dapat kita rasakan sekarang yaitu dengan adanya “split-beam acoustic” di beberapa kapal penelitian, seperti yang terdapat pada kapal PUSHIDROSAL. PUSHIDROSAL sendiri merukan Pusat Hidrografi & Oseanografi TNI AL dimana bergerak meneliti bawah laut Indonesia, dan masih banyak lagi kapal penelitian yang ada di Indonesia termasuk kapal penangkap ikan yang di miliki para nelayan yang mana sudah menerapakna sistem akustik kelautan ini.

Hasil dari penelitian-penelitian yang di lakukan menggunakan siste akustik :

Sumber : Bahan Ajar Akustik Kelautan

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. 

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.

Manfaat akustik

-          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.

Mungkin cukup sekian untuk tulisan ku kali ini, jika masih terdapat kesalahan bisa berikan kritik dan saran agar dapat di perbaiki. Terimakasih

Wassalam'alaikum wr. wb.

Referensi : Bahan Ajar Akustik Kelautan