ARUS LAUT: BAGAIMANA MEREKA DIPRODUKSI, JENIS, KONSEKUENSI, PENTINGNYA - LINGKUNGAN HIDUP - 2025

The arus yang perpindahan besar-besaran baik air permukaan dan air dalam, yang disebabkan oleh angin, bumi 's rotasi, perbedaan suhu dan salinitas. Mereka bisa dangkal dan dalam, dengan yang dangkal muncul di kedalaman 200 sampai 400 m pertama. Untuk bagiannya, arus dalam lebih dalam.

Arus laut superfisial dihasilkan karena dorongan air oleh angin dan arus dalam karena perbedaan suhu dan salinitas.

Arus laut utama di dunia. Sumber: Dr. Michael Pidwirny (lihat http://www.physicalgeography.net) / Domain publik

Arus dangkal dan dalam saling melengkapi membentuk sabuk konveyor samudra besar. Dengan demikian, massa air bergerak dalam arus permukaan yang mengalir dari ekuator ke lingkaran kutub dan kembali dalam arus dalam.

Dalam kasus arus dalam, mereka kembali ke ekuator dan berlanjut ke Antartika melalui semua samudra. Di Antartika mereka menuju ke timur, melintasi Samudra Hindia dan dari sana ke Pasifik, di mana arus permukaan yang hangat bergerak ke utara dan kembali ke Atlantik.

Sistem arus laut membentuk apa yang disebut gyres samudra, yang melaluinya air bersirkulasi di lautan planet. Ada 5 pilin utama, dua di Samudra Atlantik, dua di Pasifik dan satu di Samudra Hindia.

Di antara arus yang paling menonjol adalah arus Teluk Meksiko, Las Agujas, Australia Timur, Humboldt, dan Mediterania. Semua arus laut memenuhi fungsi penting dalam sistem planet dengan mengatur iklim, mendistribusikan nutrisi dan keanekaragaman hayati, serta memfasilitasi navigasi.

Bagaimana arus laut dihasilkan?

- Kondisi laut secara umum

Di lautan terdapat gradien suhu permukaan, dimana suhu maksimum berada di Laut Merah yaitu 36 ºC dan minimum di Laut Weddell (Antartika) dengan -2 ºC. Demikian pula, ada gradien suhu vertikal, dengan air hangat di 400 m pertama dan zona sangat dingin di bawah 1.800 m.

Ada juga gradien salinitas, dengan air yang lebih asin di daerah dengan curah hujan lebih sedikit seperti Atlantik dan lebih sedikit asin di mana curah hujan lebih tinggi (Pasifik). Di sisi lain, salinitas yang lebih rendah di pesisir di mana sungai-sungai yang menyuplai aliran air tawar terkait dengan lepas pantai.

Pada gilirannya, suhu dan salinitas mempengaruhi kepadatan air; semakin tinggi suhu, semakin rendah densitas dan semakin tinggi salinitas, semakin tinggi densitasnya. Namun, ketika air laut membeku dan membentuk es, densitasnya lebih besar dari pada air cair.

- Efek Coriolis

Bumi berputar pada porosnya ke arah timur, menyebabkan defleksi nyata pada benda apa pun yang bergerak melintasi permukaannya. Misalnya, proyektil yang diluncurkan dari ekuator menuju suatu lokasi di Alaska (utara) akan mendarat sedikit di sebelah kanan target.

Fenomena yang sama mempengaruhi angin dan arus laut dan dikenal sebagai efek Coriolis.

- Perkembangan arus

Arus permukaan

Karena perbedaan pemanasan Bumi, ada suhu hangat di dekat ekuator dan dingin di kutub. Massa udara panas naik menciptakan ruang hampa, yaitu area bertekanan rendah.

Dengan demikian, ruang yang ditinggalkan oleh udara panas diisi dengan udara dari daerah dingin (zona bertekanan tinggi), yang bergerak ke sana karena adanya aksi angin. Selain itu, Bumi dalam gerakan rotasinya menimbulkan gaya sentrifugal di ekuator sehingga menyebabkan air bergerak ke utara dan selatan di daerah ini.

Demikian pula, perairan di dekat khatulistiwa kurang asin karena lebih banyak hujan yang menghasilkan air tawar dan mengencerkan garam. Sedangkan menuju kutub hujan lebih sedikit dan sebagian besar air membeku, sehingga konsentrasi garam dalam air cair lebih tinggi.

Di sisi lain, di daerah ekuator air lebih hangat karena insiden radiasi matahari yang lebih tinggi. Hal ini menyebabkan air di daerah ini mengembang dan menaikkan level atau ketinggiannya.

Arus permukaan Pusaran Atlantik Utara

Ketika menganalisis pengaruh faktor-faktor ini di Atlantik Utara, diamati bahwa sistem besar arus laut tertutup dihasilkan. Ini dimulai dengan angin yang datang dari timur laut (angin perdagangan) yang menyebabkan arus laut dangkal.

Arus timur laut ini, ketika mencapai ekuator, bergerak ke arah barat akibat rotasi, dimulai dari pantai barat Afrika. Kemudian setelah mencapai Amerika, arus khatulistiwa bertemu dengan rintangan darat terus menerus di utara.

Arus Atlantik Utara. Sumber: Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard Karya turunan MagentaGreen (Versi SVG) / Domain publik

Adanya halangan, ditambah gaya sentrifugal di ekuator dan perbedaan suhu antara perairan ekuator dan kutub, mengarahkan arus ke timur laut. Arus meningkat kecepatannya ketika bersirkulasi di saluran sempit antara kepulauan Karibia dan saluran Yucatan.

Kemudian, dari Teluk Meksiko, berlanjut melalui Selat Florida, menguat dengan bergabung dengan arus Antilles. Dari sini ia melanjutkan jalurnya ke utara di sepanjang pantai timur Amerika Utara dan kemudian ke timur laut.

Arus dalam dari Pusaran Atlantik Utara

Dalam perjalanannya ke utara, Arus Teluk kehilangan panas dan air menguap, menjadi lebih asin dan lebih padat, tenggelam menjadi arus yang dalam. Kemudian saat mencapai rintangan daratan Eropa Barat Laut itu terbelah dan satu cabang berlanjut ke utara, kemudian berbelok ke barat, sementara yang lainnya berlanjut ke selatan dan kembali ke ekuator.

Penutupan Pusaran Atlantik Utara

Cabang arus Giro Atlantik Utara yang bertabrakan dengan Eropa Barat mengarah ke selatan dan membentuk Arus Canary. Dalam proses ini, arus Laut Mediterania ke arah barat digabungkan, yang menyumbangkan sejumlah besar garam ke Samudra Atlantik.

Demikian pula, angin pasat mendorong perairan pantai Afrika ke barat, menyelesaikan Belokan Atlantik Utara.

Pusaran Subpolar Atlantik Utara

Arah utara saat ini membentuk Subpolar Gyre Atlantik Utara, menuju barat bertemu Amerika Utara. Di sini terbentuk arus Labrador yang dingin dan dalam, yang mengarah ke selatan.

Aliran Laut Labrador ini melewati di bawah Arus Teluk dengan arah yang berlawanan. Pergerakan arus ini diberikan oleh perbedaan suhu dan konsentrasi garam (arus termohalin).

Sabuk konveyor laut besar

Himpunan arus termohalin membentuk sistem arus yang bersirkulasi di bawah arus permukaan, membentuk sabuk konveyor samudera besar. Ini adalah sistem arus dingin dan dalam yang mengalir dari Atlantik Utara ke Antartika.

Sabuk konveyor laut. Sumber: Avsa / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Di Antartika arusnya mengarah ke timur dan ketika melewati Australia, arus menuju ke Pasifik Utara. Dalam proses ini, air menjadi hangat, sehingga naik ketika mencapai Pasifik Utara. Kemudian mereka kembali ke Atlantik dalam bentuk arus permukaan yang hangat, melewati Samudera Hindia dan terhubung dengan pusaran samudera.

Jenis arus laut

Ada dua tipe dasar arus laut yang ditentukan oleh faktor-faktor yang memunculkannya dan tingkat samudra yang melaluinya mereka bersirkulasi.

Arus laut dangkal dan dalam. Sumber: Thomas Splettstoesser / Domain publik

Arus laut permukaan

Arus ini terjadi pada kedalaman 400-600 m pertama laut dan dipicu oleh angin dan rotasi bumi. Mereka terdiri dari 10% massa air di lautan.

Arus laut dalam

Arus dalam terjadi di bawah kedalaman 600 m dan menggantikan 90% massa air laut. Arus ini disebut sirkulasi termohalin, karena disebabkan oleh perbedaan suhu air ("termo") dan konsentrasi garam ("haline").

Arus laut utama

Arus laut utama di dunia. Mariiana QM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Pusaran laut

Menurut pola angin dan aksi rotasi bumi, arus laut membentuk sistem arus melingkar yang disebut gyres samudra. Ada 6 belokan utama:

• Pilin Atlantik Utara
• Pilin Atlantik Selatan
• Pusaran Pasifik Utara
• South Pacific Giro
• Putar Samudera Hindia
• Putaran Antartika

Setiap belokan dibentuk oleh arus yang berbeda, di mana arus dari batas barat setiap belokan diarahkan ke kutub yang sesuai. Artinya, pusaran Atlantik Utara dan Pasifik Utara menuju Kutub Utara dan Atlantik Selatan, Pasifik Selatan dan pusaran India menuju Kutub Selatan.

Pusaran laut. Sumber: NOAA / Domain publik

Arus di batas barat setiap pusaran adalah yang terkuat dan dengan demikian arus Teluk Meksiko sesuai dengan Pusaran Atlantik Utara dan arus Kuroshio ke Pusaran Pasifik Utara.

Di Pusaran Atlantik Selatan, arus terkuat ada di Brasil dan di Pasifik Selatan arus terkuat ada di Australia Timur. Pada bagiannya, di Giro del Indico adalah arus Las Agujas, yang mengalir di sepanjang pantai timur Afrika dari utara ke selatan.

Mengambil Pusaran Atlantik Utara sebagai contoh, kami menemukan bahwa seluruh sistem terdiri dari empat arus. Di Giro ini, selain Arus Teluk di barat, ada Arus Atlantik Utara menuju timur laut.

Kemudian, di timur, arus Las Canarias berada, yang mengarah ke tenggara, dan sirkuit ditutup dengan arus Khatulistiwa Utara ke barat.

Arus Teluk Meksiko

Arus ini adalah bagian dari pusaran Atlantik Utara dan dinamai demikian karena ia lahir di Teluk Meksiko. Di sini permukaan air memanas dan mengembang, menaikkan permukaan laut relatif terhadap perairan utara yang lebih dingin.

Oleh karena itu, arus dibangkitkan dari Teluk ke arah utara, dimana air akan kehilangan heat sink dan membentuk arus Atlantik Utara.

Iklim Eropa Barat

Arus Teluk berkontribusi besar untuk mengatur iklim Eropa Barat, berkat panas yang dibawanya dari Teluk Meksiko. Panas yang dilepaskan dari Greenland ini dihembuskan ke arah benua oleh angin barat, yang memoderasi suhu benua.

Arus Mediterania

Laut Mediterania merupakan cekungan yang hampir tertutup, kecuali untuk koneksi selebar 14,24 km dengan Samudra Atlantik melalui Selat Gibraltar. Laut ini kehilangan sekitar 1 m air setiap tahun karena penguapan di musim panasnya yang hangat.

Hubungan dengan Atlantik dan arus yang dihasilkan, memungkinkan air yang hilang diperbarui dan diberi oksigen. Arus yang meninggalkan Mediterania membantu membentuk Arus Teluk.

Gradien salinitas

Salinitas dan suhu adalah faktor fundamental yang bertindak untuk menghasilkan arus antara Mediterania dan Atlantik. Ketika kehilangan air melalui penguapan di area tertutup, salinitas di Mediterania lebih tinggi daripada di Samudera Atlantik di luar selat.

Air dengan kandungan garam yang lebih tinggi lebih padat dan mengalir ke dasar, membentuk arus yang dalam menuju Atlantik dengan konsentrasi garam yang lebih rendah. Di sisi lain, lapisan air permukaan Atlantik lebih hangat dari pada Mediterania dan menghasilkan arus permukaan dari Atlantik ke Mediterania.

Arus Humboldt

Ini adalah aliran air dingin dangkal yang mengalir dari Antartika ke ekuator di sepanjang pantai Pasifik Amerika Selatan. Itu berasal dari naik atau turunnya sebagian perairan dingin arus dalam Pasifik Selatan saat bertabrakan dengan pantai Amerika Selatan.

Ini adalah bagian dari Giro subtropis di Pasifik Selatan dan bertanggung jawab untuk menyediakan sejumlah besar nutrisi ke pantai Chili, Peru dan Ekuador.

Konsekuensi

Distribusi panas dan salinitas

Arus laut mengalir dari tempat-tempat dengan perairan yang lebih hangat dan asin ke daerah yang lebih dingin dengan konsentrasi garam yang lebih rendah. Dalam proses ini mereka membantu mendistribusikan panas sekitar dan kandungan garam di lautan.

Dampaknya terhadap iklim

Dengan memindahkan massa air hangat ke daerah dingin, arus berperan serta dalam pengaturan iklim bumi. Contohnya adalah efek moderat dari suhu lingkungan yang ditimbulkan oleh arus Teluk Meksiko di Eropa Barat.

Jadi, jika Arus Teluk berhenti mengalir, suhu Eropa Barat akan turun rata-rata 6 ° C.

Badai

Arus laut, dengan mengangkut panas, memberikan kelembapan dengan penguapan dan menghasilkan gerakan melingkar yang berhubungan erat dengan angin, yang merupakan penyebab badai.

Pertukaran gas

Air laut mempertahankan pertukaran gas yang konstan dengan atmosfer, termasuk uap air, oksigen, nitrogen, dan CO _2. Pertukaran ini dimungkinkan karena pergerakan air oleh arus laut yang berkontribusi pada pemutusan tegangan permukaan.

Pemodelan pesisir

Arus laut memberikan gaya aus dan gaya hambat (erosi) pada permukaan dasar laut dan pantai yang dilaluinya. Efek erosif ini selama ribuan tahun membentuk dasar laut, gunung laut, dan garis pantai.

Distribusi nutrisi dan keanekaragaman hayati

Di sisi lain, arus laut membawa nutrisi serta plankton yang memakannya. Ini mengkondisikan distribusi fauna laut, karena terkonsentrasi dimana lebih banyak tersedia makanan.

Plankton secara pasif terbawa arus permukaan, dan sebagian nutrisi mengendap ke dasar, di mana mereka tergeser oleh arus dalam. Kemudian, nutrisi ini kembali ke permukaan yang disebut upwellings atau singkapan perairan laut.

Lonjakan atau singkapan perairan laut

Arus dalam menimbulkan apa yang disebut upwellings atau singkapan perairan laut. Ini adalah munculnya air dalam yang dingin ke permukaan, yang membawa nutrisi yang disimpan di laut dalam.

Arus laut naik. Sumber: NASA / Domain publik

Di daerah di mana hal ini terjadi, terjadi perkembangan yang lebih besar dari populasi fitoplankton dan juga ikan. Daerah ini menjadi zona penangkapan ikan yang penting, seperti pantai Pasifik Peru.

Konsentrasi polutan

Lautan mengalami masalah pencemaran yang serius akibat ulah manusia, yang memasukkan limbah dalam jumlah besar, terutama plastik. Arus laut membawa puing-puing ini dan karena pola melingkar permukaannya, sampah ini terkonsentrasi di area tertentu.

Di sinilah yang disebut pulau plastik muncul, yang terbentuk dengan memusatkan fragmen plastik di area yang luas di tengah pusaran laut.

Begitu pula, kombinasi arus laut superfisial dengan gelombang dan bentuk garis pantai, memusatkan limbah di wilayah tertentu.

Pentingnya ekosistem dan kehidupan di Bumi

Migrasi laut

Banyak spesies laut, seperti penyu, cetacea (paus, lumba-lumba), dan ikan, menggunakan arus laut untuk migrasi laut jarak jauh mereka. Arus ini membantu menentukan rute, mengurangi energi perjalanan, dan menyediakan makanan.

Ketersediaan nutrisi

Distribusi unsur hara baik secara horizontal maupun vertikal di lautan bergantung pada arus laut. Hal ini pada gilirannya mempengaruhi populasi fitoplankton yang merupakan penghasil utama dan basis jaring makanan.

Di mana ada nutrisi, ada plankton dan ikan yang memakannya, serta spesies lain yang memakan ikan seperti burung laut.

Penangkapan ikan

Distribusi nutrisi melalui arus laut mempengaruhi ketersediaan ikan bagi manusia.

Ketersediaan oksigen

Arus laut, dengan menggerakkan air, berkontribusi pada oksigenasi, yang penting untuk perkembangan kehidupan akuatik.

Ekosistem darat

Ekosistem pesisir dan pedalaman dipengaruhi oleh arus laut sejauh mengatur iklim benua.

Navegation

Arus laut telah memungkinkan perkembangan navigasi oleh manusia, memungkinkan perjalanan laut ke tujuan yang jauh. Hal ini memungkinkan eksplorasi Bumi, penyebaran spesies manusia, perdagangan, dan pembangunan ekonomi secara umum.

Faktor-faktor yang mempengaruhi arah arus

Arah yang diambil arus laut diekspresikan dalam pola teratur di lautan dunia. Pola arah ini ditentukan oleh banyak faktor yang kekuatannya adalah energi matahari dan gravitasi Bumi dan Bulan.

Radiasi matahari, tekanan atmosfer dan arah angin

Radiasi matahari mempengaruhi arah arus laut dengan menjadi penyebab angin. Inilah penyebab utama terbentuknya arus permukaan yang mengikuti arah angin.

Gradien suhu dan gravitasi

Radiasi matahari juga mempengaruhi arah arus laut dengan memanaskan air dan menyebabkannya mengembang. Karena itu, volume air meningkat dan permukaan laut naik; dengan wilayah samudera yang lebih tinggi (panas) dibandingkan yang lain (dingin).

Ini membentuk perbedaan level, yaitu lereng, menggerakkan air menuju bagian yang lebih rendah. Misalnya, di ekuator suhunya tinggi dan oleh karena itu air mengembang, menentukan ketinggian permukaan laut 8 cm lebih tinggi daripada di daerah lain.

Gradien salinitas

Faktor lain yang mempengaruhi arah arus laut adalah perbedaan salinitas antar wilayah lautan yang berbeda. Karena air lebih asin, kepadatannya meningkat dan tenggelam, dan arus dalam bergerak sebagai fungsi dari gradien suhu dan salinitas.

Relief laut dan pesisir

Bentuk landas kontinen dan garis pantai juga mempengaruhi arah arus laut. Dalam kasus arus permukaan yang mengalir di sepanjang pantai, bentuk lahan mempengaruhi arahnya.

Di sisi lain, arus dalam saat membentur landas kontinen dapat mengalami penyimpangan horizontal dan vertikal.

Rotasi Bumi dan Efek Coriolis

Rotasi bumi mempengaruhi arah angin dengan membangkitkan gaya sentrifugal di ekuator, mendorong arus menuju kutub. Selanjutnya, efek Coriolis membelokkan arus ke kanan di Belahan Bumi Utara dan ke kiri di Belahan Bumi Selatan.

Referensi

1. Campbell, N. dan Reece, J. (2009). Biologi. Edisi ke-8 Pearson Benjamin / Cummings.
2. Castro, P. dan Huber, ME (2007). Biologi kelautan. Edisi ke-6 McGraw- Hill.
3. Kelly, KA, Dickinson, S., McPhaden, MJ dan Johnson, GC (2001). Arus laut terbukti dalam data angin satelit. Surat Penelitian Geofisika.
4. Neumann, G. (1968). Arus laut. Perusahaan Penerbitan Elsevier.
5. Pineda, V. (2004). Bab 7: Morfologi dasar laut dan karakteristik garis pantai. Masuk: Werlinger, C (Ed.). Biologi Kelautan dan Oseanografi: Konsep dan Proses. Volume I.
6. Prager, EJ dan Earle, SS (2001). Lautan. McGraw-Hill.
7. Ulanski, S. (2012). Arus Teluk. Kisah luar biasa dari sungai yang melintasi laut. Publikasi Turner SL