OSEANOGRAFI: SEJARAH, BIDANG STUDI, CABANG DAN PENELITIAN - ILMU - 2026

The oseanografi adalah ilmu yang mempelajari lautan dan lautan secara fisik mereka, kimia, geologi dan biologi. Pengetahuan tentang samudra dan lautan sangat penting, karena menurut teori yang diterima laut adalah pusat asal mula kehidupan di Bumi.

Kata oseanografi berasal dari bahasa Yunani okeanos (air yang mengelilingi bumi) dan graphein (menggambarkan), dan diciptakan pada tahun 1584. Kata ini digunakan sebagai sinonim oseanologi (studi tentang badan air), digunakan untuk pertama kalinya pada tahun 1864.

Kapal oseanografi dan kendaraan otonom, di Lorne, Skotlandia. Sumber: StifynTonna, dari Wikimedia Commons

Itu mulai berkembang dari Yunani Kuno dengan karya-karya Aristoteles. Kemudian, pada abad ke-17 Isaac Newton melakukan studi oseanografi yang pertama. Dari penelitian tersebut, berbagai peneliti telah memberikan kontribusi penting bagi perkembangan oseanografi.

Oseanografi dibagi menjadi empat cabang utama studi: fisika, kimia, geologi, dan biologi kelautan. Secara bersama-sama, cabang-cabang studi ini memungkinkan untuk mengatasi kompleksitas lautan secara komprehensif.

Penelitian terbaru dalam bidang oseanografi berfokus pada efek perubahan iklim global terhadap dinamika lautan. Demikian pula, studi tentang ekosistem yang ada di palung laut juga menarik.

Sejarah

Awal

Sejak awal, manusia memiliki hubungan dengan lautan dan samudera. Pendekatan pertamanya untuk memahami dunia kelautan adalah praktis dan bermanfaat, karena merupakan sumber saluran makanan dan komunikasi.

Para pelaut pun tertarik membenahi jalur laut dengan cara penjabaran peta navigasi. Demikian pula pada permulaan oseanografi sangat relevan untuk mengetahui pergerakan arus laut.

Di bidang biologi, sudah di Yunani Kuno, filsuf Aristoteles mendeskripsikan 180 spesies hewan laut.

Beberapa studi teori oseanografi pertama dilakukan oleh Newton (1687) dan Laplace (1775), yang mempelajari pasang surut permukaan. Demikian pula, navigator seperti Cook dan Vancouver membuat pengamatan ilmiah penting pada akhir abad ke-18.

Abad XIX

Bapak dari oseanografi biologis adalah naturalis Inggris Edward Forbes (1815-1854). Penulis ini adalah orang pertama yang melakukan survei biota laut pada kedalaman yang berbeda. Jadi, saya dapat menentukan bahwa organisme didistribusikan secara berbeda pada tingkat ini.

Banyak ilmuwan lain pada masa itu memberikan kontribusi penting pada oseanografi. Di antaranya, Charles Darwin adalah orang pertama yang menjelaskan asal mula atol (pulau karang samudra), sementara Benjamin Franklin dan Louis Antoine de Bougainville berkontribusi pada pengetahuan arus laut Atlantik Utara dan Selatan.

Mathew Fontaine Maury adalah seorang ilmuwan Amerika Utara yang dianggap sebagai bapak oseanografi fisik. Peneliti ini adalah orang pertama yang mengumpulkan data lautan skala besar secara sistematis. Data mereka diperoleh terutama dari catatan navigasi kapal.

Mathew Fontaine. Sumber: Maury Brendann, melalui Wikimedia Commons

Selama periode ini ekspedisi laut mulai diselenggarakan untuk tujuan ilmiah. Yang pertama adalah kapal Inggris HMS Challenger, yang dipimpin oleh Charles Wyville Thomson dari Skotlandia. Kapal ini berlayar dari tahun 1872 hingga 1876, dan hasil yang diperoleh di dalamnya terkandung dalam karya sebanyak 50 volume.

Abad ke dua puluh

Selama Perang Dunia II, oseanografi memiliki kegunaan yang besar untuk merencanakan mobilisasi armada dan pendaratan. Dari sana muncul penelitian tentang dinamika gelombang, perambatan suara di air, morfologi pantai, dan aspek lainnya.

Pada tahun 1957, Tahun Geofisika Internasional dirayakan, yang sangat relevan dalam mempromosikan studi oseanografi. Acara ini sangat menentukan dalam mempromosikan kerjasama internasional dalam melakukan studi oseanografi di seluruh dunia.

Sebagai bagian dari kerja sama ini, selama tahun 1960 ekspedisi kapal selam gabungan dilakukan antara Swiss dan Amerika Serikat; batiskaf (kapal selam kecil yang dalam) Trieste mencapai kedalaman 10.916 meter di Palung Mariana.

Bathyscaphe Trieste. Sumber: Lihat halaman untuk penulis, melalui Wikimedia Commons.

Ekspedisi bawah air penting lainnya dilakukan pada tahun 1977 dengan kapal selam Amerika Serikat Alvin. Ekspedisi ini memungkinkan untuk menemukan dan mempelajari padang rumput hidrotermal laut dalam.

Terakhir, penting untuk menyoroti peran Komandan Jacques-Yves Cousteau dalam pengetahuan dan penyebaran oseanografi. Cousteau memimpin kapal oseanografi Prancis Calypso selama bertahun-tahun, tempat banyak ekspedisi oseanografi dilakukan. Begitu pula di bidang informatif, berbagai film dokumenter dibuat dalam seri yang dikenal sebagai The Underwater World karya Jacques Cousteau.

Bidang studi

Bidang studi oseanografi mencakup semua aspek samudra dan lautan dunia, termasuk wilayah pesisir.

Lautan dan lautan adalah lingkungan fisik-kimiawi yang menampung keanekaragaman hayati yang luar biasa. Mereka mewakili lingkungan akuatik yang menempati sekitar 70% permukaan planet. Air dan perluasannya, ditambah gaya astronomi dan iklim yang mempengaruhinya, menentukan karakteristik khususnya.

Ada tiga samudra besar di planet ini; Pasifik, Atlantik, dan India. Lautan ini saling berhubungan dan memisahkan wilayah benua besar. Atlantik memisahkan Asia dan Eropa dari Amerika, sedangkan Pasifik memisahkan Asia dan Oceania dari Amerika. Samudera Hindia memisahkan Afrika dari Asia di daerah dekat India.

Cekungan samudra dimulai di pantai yang berhubungan dengan landas kontinen (bagian benua yang terendam). Area platform mencapai kedalaman maksimum 200 m dan berakhir di lereng terjal yang menghubungkan dengan dasar laut.

Dasar laut memiliki pegunungan dengan ketinggian rata-rata 2000 m (punggungan) dan alur tengah. Dari sinilah magma berasal dari astenosfer (lapisan dalam bumi yang terbentuk dari bahan kental), yang diendapkan dan membentuk dasar laut.

Cabang oseanografi

Oseanografi modern dibagi menjadi empat cabang studi. Namun, lingkungan laut sangat terintegrasi dan oleh karena itu ahli kelautan mengelola wilayah ini tanpa menjadi terlalu terspesialisasi.

Oseanografi fisik

Cabang oseanografi ini mempelajari sifat fisik dan dinamis air di samudra dan lautan. Tujuan utamanya adalah untuk memahami sirkulasi laut dan bagaimana panas didistribusikan di perairan ini.

Pertimbangkan aspek-aspek seperti suhu, salinitas, dan kepadatan air. Sifat relevan lainnya adalah warna, cahaya, dan penyebaran suara di samudra dan lautan.

Cabang oseanografi ini juga mempelajari interaksi dinamika atmosfer dengan massa air. Selain itu, termasuk pergerakan arus laut pada skala yang berbeda.

Oseanografi kimiawi

Ini mempelajari komposisi kimiawi perairan laut dan sedimen, siklus kimia dasar dan interaksinya dengan atmosfer dan litosfer. Di sisi lain, ini membahas studi tentang perubahan yang dihasilkan oleh penambahan zat antropik.

Demikian pula, oseanografi kimia mempelajari bagaimana komposisi kimiawi air memengaruhi proses fisik, geologi, dan biologis lautan. Dalam kasus khusus biologi kelautan, ini menafsirkan bagaimana dinamika kimia mempengaruhi organisme hidup (biokimia laut).

Oseanografi geologi atau geologi kelautan

Cabang ini bertanggung jawab untuk mempelajari substrat samudera, termasuk lapisan terdalamnya. Proses dinamis dari substrat ini dan pengaruhnya terhadap struktur dasar laut dan pantai dibahas.

Geologi kelautan menyelidiki komposisi mineralogi, struktur dan dinamika berbagai lapisan samudera, terutama yang terkait dengan aktivitas vulkanik bawah laut dan fenomena subduksi yang terlibat dalam pergeseran benua.

Investigasi yang dilakukan di bidang ini memungkinkan untuk memverifikasi pendekatan teori pergeseran benua.

Di sisi lain, cabang ini memiliki aplikasi praktis yang sangat relevan di dunia modern, karena sangat penting untuk memperoleh sumber daya mineral.

Studi prospek geologi di dasar laut memungkinkan adanya eksploitasi lapangan lepas pantai, khususnya gas alam dan minyak bumi.

Biologi oseanografi atau biologi kelautan

Cabang ilmu oseanografi ini mempelajari kehidupan laut, oleh karena itu mencakup semua cabang ilmu biologi yang diterapkan pada lingkungan laut.

Bidang ilmu biologi kelautan mempelajari klasifikasi makhluk hidup dan lingkungannya, morfologi dan fisiologinya. Selain itu juga memperhatikan aspek ekologi yang menghubungkan keanekaragaman hayati dengan lingkungan fisiknya.

Terumbu karang di Kepulauan Andaman (India) Ritiks, dari Wikimedia Commons

Biologi kelautan dibagi menjadi empat cabang sesuai dengan luas lautan dan samudera yang Anda pelajari. Ini adalah:

• Oseanografi pelagis : berfokus pada studi tentang ekosistem yang ada di perairan terbuka, jauh dari landas kontinen.
• Oseanografi neritik : organisme hidup yang ada di daerah dekat pantai, di dalam landas kontinen, diperhitungkan.
• Oseanografi bentik : mengacu pada studi tentang ekosistem yang ditemukan di permukaan dasar laut.
• Oseanografi demersal : organisme hidup yang hidup di dekat dasar laut di wilayah pesisir dan di dalam landas kontinen dipelajari. Kedalaman maksimum 500 m dipertimbangkan.

Penelitian terbaru

Oseanografi fisik dan perubahan iklim

Penelitian terbaru mencakup penelitian yang mengevaluasi efek perubahan iklim global pada dinamika lautan. Misalnya, telah ditemukan bahwa sistem arus laut utama (arus Atlantik) sedang mengubah dinamikanya.

Diketahui bahwa sistem arus laut dihasilkan oleh perbedaan massa jenis massa air, terutama ditentukan oleh gradien suhu. Jadi, massa air panas lebih ringan dan tetap di lapisan dangkal, sedangkan massa dingin tenggelam.

Di Atlantik, massa air hangat bergerak ke utara dari Karibia melalui Arus Teluk dan saat bergerak ke utara, mereka mendingin dan tenggelam, kembali ke selatan. Menurut editorial jurnal Nature (556, 2018), mekanisme ini telah melambat.

Disarankan bahwa perlambatan sistem saat ini disebabkan oleh pencairan yang disebabkan oleh pemanasan global. Hal ini menyebabkan suplai air tawar menjadi lebih besar dan konsentrasi garam serta densitas air berubah, sehingga mempengaruhi pergerakan massa air.

Aliran arus berkontribusi pada pengaturan suhu dunia, distribusi nutrisi dan gas, dan perubahannya memiliki konsekuensi serius bagi sistem planet.

Oseanografi kimiawi

Salah satu jalur penelitian yang saat ini menjadi perhatian para ahli kelautan adalah studi tentang pengasaman laut, terutama karena pengaruh tingkat pH terhadap kehidupan laut.

Kadar CO ₂ di atmosfer telah meningkat tajam dalam beberapa tahun terakhir karena tingginya konsumsi bahan bakar fosil oleh berbagai aktivitas manusia.

CO _{2 ini} larut dalam air laut, menyebabkan penurunan pH lautan. Pengasaman lautan berdampak negatif pada kelangsungan hidup banyak spesies laut.

Pada tahun 2016, Albright dan rekannya melakukan percobaan pengasaman laut pertama di ekosistem alami. Dalam penelitian ini ditemukan bahwa pengasaman dapat menurunkan pengapuran karang hingga 34%.

Geologi kelautan

Cabang oseanografi ini telah menyelidiki pergerakan lempeng tektonik. Lempeng ini adalah pecahan litosfer (lapisan luar mantel bumi yang kaku) yang bergerak di atas astenosfer.

Penelitian terbaru oleh Li dan rekannya yang diterbitkan pada tahun 2018 menemukan bahwa lempeng tektonik besar dapat berasal dari fusi lempeng yang lebih kecil. Penulis membuat klasifikasi lempeng mikro ini berdasarkan asalnya dan mempelajari dinamika pergerakannya.

Selain itu, mereka menemukan bahwa ada sejumlah besar lempeng mikro yang terkait dengan lempeng tektonik besar Bumi. Hal ini menunjukkan bahwa hubungan antara kedua jenis lempeng ini dapat membantu mengkonsolidasikan teori pergeseran benua.

Biologi oseanografi atau biologi kelautan

Dalam beberapa tahun terakhir, salah satu penemuan paling mencolok dalam biologi kelautan adalah keberadaan organisme di palung laut. Salah satu penelitian ini dilakukan di parit Kepulauan Galapagos, menunjukkan ekosistem yang kompleks di mana terdapat banyak invertebrata dan bakteri (Yong-Jin 2006).

Palung laut tidak memiliki akses ke sinar matahari mengingat kedalamannya (2.500 meter di atas permukaan laut), sehingga rantai trofik bergantung pada bakteri kemosintetik autotrofik. Organisme ini mengikat CO ₂ dari hidrogen sulfida yang diperoleh dari ventilasi hidrotermal.

Komunitas makroinvertebrata yang mendiami perairan dalam ternyata sangat beragam. Selain itu, kompresi ekosistem ini diusulkan untuk memberikan informasi yang relevan untuk menjelaskan asal mula kehidupan di planet ini.

Referensi

1. Albright dkk. (2017). Pembalikan pengasaman laut meningkatkan kalsifikasi terumbu karang bersih. Alam 531: 362-365.
2. Caldeira K dan ME Wickett (2003) Karbon antropogenik dan pH laut. Alam 425: 365–365
3. Editoral (2018) Perhatikan laut. Alam 556: 149
4. Lalli CM dan TR Parsons (1997) Oseanografi biologi. Pengenalan. Edisi kedua. Universitas Terbuka. ELSEVIER. Oxford, Inggris. 574 hal.
5. Li S, Y Suo, X Lia, B Liu, L Dai, G Wang, J Zhou, Y Li, Y Liu, X Cao, I Somerville, D Mu, S Zhao, J Liu, F Meng, L Zhen, L Zhao , J Zhu, S Yu, Y Liu dan G Zhang (2018) Tektonik lempeng mikro: wawasan baru dari blok mikro di lautan global, margin benua, dan mantel dalam Earth-Science Reviews 185: 1029–1064
6. Pickerd GL dan WL Emery. (1990) oseanografi fisik deskriptif. Pengenalan. Edisi kelima yang diperbesar. Pergamon Press. Oxford, Inggris. 551 hal.
7. Riley JP dan R Chester (1976). Oseanografi kimiawi. Edisi ke-2. Vol 6. Pers Akademik. London, Inggris. 391 hal.
8. Wiebe PH dan MC Benfield (2003) Dari jaring Hensen menuju oseanografi biologis empat dimensi. Kemajuan dalam Oseanografi. 56: 7–136.
9. Zamorano P dan ME Hendrickx. (2007) Biocenosis dan distribusi moluska laut dalam di Pasifik Meksiko: evaluasi kemajuan. Hal.48-49. Masuk: Ríos-Jara E, MC Esqueda-González dan CM Galvín-Villa (eds.). Studi tentang Malakologi dan Konkiliologi di Meksiko. Universitas Guadalajara, Meksiko.
10. Yong-Jin W (2006) Lubang Hidrotermal Laut Dalam: Ekologi dan Evolusi J. Ecol Field Biol.29: 175-183.