Arus gaya berat (gravity flow)

Middleton dan Hampton (1973)

memperkenalkan istilah sedimen gravity flow untuk menerangkan mekanisme pengangkutan batupasir dan sedimen klastik kasar lainnya dalam lingkungan laut dalam melalui pematang bawah samudra (submarine canyons). Dalam hal ini istilah sedimen gravity flow, digunakan secara umum untuk aliran sedimen atau campuran sedimen fluida dibawah pengaruh gaya berat. Berdasarkan gerakan relatif antar butir dan jaraknya dari sumber, sedimen gravity flow dapat dibedakan menjadi 4 jenis yaittu :

1)   Aliran turbid (turbidity current), dimana butir-butir telah lepas sama sekali dan masing-masing butir didukung oleh fluida (telah terinduksi menjadi turbulen).

2)   Aliran sedimen yang difluidakan (fluidized sediment flow), butir yang lepas di dukung oleh cairan yang diperas ke atas antar butir. Butir-butir masih bersentuhan.

3)   Aliran butir (grain flow), dimana butir-butir belum lepas dan dalam mengalir masih sering bersentuhan.

4)   Aliran debris (debris flow), dimana butir-butir kasar masih didukung oleh matriks (massa dasar) campuran sedimen yang lebih halus dan media (air) dan masih mempunyai kekuatan. Jika butir-butir ini masih mempunyai kekuatan dan relatif merupakan massa dan terdapat kohesi antara butir, maka hal ini disebut slump (lengseran), sehingga masih bersifat plastis.

Arus Turbid (turbidity current)

Turbidit didefinisikan oleh Keunen dan Migliorini (1950) sebagai suatu sedimen yang diendapkan oleh mekanisme arus turbidit, sedangkan arus turbidit itu sendiri adalah suatu arus yang memiliki suspensi sedimen dan mengalir pada dasar tubuh fluida, karena mempunyai kerapatan yang lebih besar daripada cairan tersebut.

Endapan turbidit mempunyai karakteristik tertentu yang sekaligus dapat dijadikan sebagai ciri pengenalnya. Namun perlu diperhatikan bahwa ciri itu bukan hanya berdasarkan suatu sifat tunggal sehingga tidak bisa secara langsung untuk mengatakan bahwa suatu endapan adalah endapan turbidit. Hal ini disebabkan banyak struktur sedimen tersebut, yang juga berkembang pada sedimen yang bukan turbidit.

Merupakan aliran yang cepat pada lereng karena densitas yang besar dalam fluida akibat kelimpahan materi yang tersuspensi di dalam fluida. Adanya arus turbulensi menghasilkan turbidity yang membawa gaya pembawa dalam aliran. Turbidity current umumnya dipicu oleh gempa bumi dan storm di laut. Proses turbidity current sulit diamati karena berlangsung cepat.

Massa turbulen memiliki bagian-bagian yaitu head, body, dan tail. Head adalah bagian tertebal dari aliran; body adalah bagian yang memiliki ketebalan uniform; dan tail adalah daerah dimana ketebalan berkurang dan konsentrasi sedimen. Mekanisme turbidity current : Aliran di head cenderung lebih acak dibandingkan dengan aliran yang ada di body, sehingga sedimen yang tersuspensi di body berpindah ke head, lalu sedimen tersebut terangkat dan tersapu (upward motion of head) kembali ke body.

Kecepatan head dikontrol oleh ketebalan head, densitas fluida sekitar (ambient fluida), perbedaan densitas ambient fluida dengan denditas arus turbidit, dan konstanta Froud (F=0.7). Sedangkan kecepatan pada body lebih cepat daripada kecepatan di head. Kecepatan pada body dikontrol oleh kemiringan lereng, koefisien gesek pada base (fb) , koefisien gesek pada puncak aliran (ft).  Untuk base yang smooth, nilai friksi bergantung pada Reynold number, sedangkan untuk base yang kasar bergantung pada kekasaran bed.

Sedimen yang lebih kasar akan terkonsentrasi di head, dan head juga mengerosi bed menghasilkan groove dan flute. Kemudian terisi oleh material dari body dan tail, yaitu sedimen yang lebih halus dan menghasilkan graded bed.

Aliran butir (grain flow)

Grain flow adalah aliran sedimen yang loose tanpa pengaruh media transport. Grain flow dihasilkan oleh tekanan dispersi yang dihasilkan dari collision butir. Mekanismenya terjadi ketika akumulasi sedimen mengakibatkan peningkatan shear stress. Pada keadaan aliran steady, shear stress dan tekanan dispersi diseimbangkan oleh gaya normal dan tangensial. Aliran butir cenderung menghasilkan deposisi yang uniform. Grain flow bukan aliran turbulen atau turbulensinya terbatas, sehingga tidak ada percampuran antara layer bawah dan layer atas. Ketika butir besar dapat tertransport di puncak aliran yang dikontrol oleh efek kinetic sieve. Hal tersebut dapat menghasilkan struktur reverse bedding.

Aliran sedimen yang difluidakan (fluidized sediment flow)

Fluidized flow adalah aliran sedimen akibat upward intergranular flow karena adanya hambatan akibat viskositas yang tinggi. Fluida ini berusaha untuk escape. Sedimen berlaku seperti fluida. Biasanya terdapat pada sedimen alami sebagai struktur sedimen dish structures, dan pillar. Gradding lemah sehingga batas atas dan bawah menjadi kabur.

Aliran debris (debris flow)

Debris flow atau aliran lumpur adalah pergerakan material sedimen gravitasi yang dilumasi oleh air di dalam ruangan antarbutir. Debris flow terjadi ketika massa sedimen yang tersortasi buruk, terganggu dan terjenuhkan oleh air, menyeruak menuruni lereng sebagai respon terhadap gaya gravitasi. Aliran ini terdiri atas partikel lempung dan pasir halus yang membentuk lumpur yang memiliki kekentalan yang dapat mengangkut material kasar. Fluida memiliki properti fisik yang dijabarkan dalam yield-strength model. Sifat aliran ini adalah memiliki plug ketika gaya geser rendah; bagian depan mulai dengan rolling (biasanya disebut sebagai caterpillar motion); deposit terpusatkan di ‘cake’ dinding samping. Karakteristik deposit debris flow adalah reverse grading.

DAFTAR PUSTAKA

http://www.ocean.washington.edu/people/faculty/parsons/OCEAN542/debris.pdf

Martodjojo, Soejoeno. 1993. Diktat Kuliah Prinsip Stratigrafi. Laboratorium Stratigrafi ITB. Bandung.

AAPG UNDIP SC. 2008. http://aapgscundip.wordpress.com/2008/07/23/turbidite-current/

Teknik Penanggulangan Tumpahan Minyak

Beberapa teknik penanggulangan tumpahan minyak diantaranya in-situ burning, penyisihan secara mekanis, bioremediasi, penggunaan sorbent dan penggunaan bahan kimia dispersan. Setiap teknik ini memiliki laju penyisihan minyak berbeda dan hanya efektif pada kondisi tertentu.

a)    In-situ burning adalah Cara ini membutuhkan ketersediaan booms (pembatas untuk mencegah penyebaran minyak) atau barrier yang tahan api. Beberapa kendala dari  cara ini adalah pada peristiwa tumpahan besar yang memunculkan kesulitan untuk mengumpulkan minyak dan mempertahankan pada ketebalan yang cukup untuk dibakar serta evaporasi pada komponen minyak yang mudah terbakar. Sisi lain, residu pembakara yang tenggelam di dasar laut akan memberikan efek buruk bagi ekologi. Juga, kemungkinan penyebaran api yang tidak terkontrol. Pengendalian pembakaran efektif dapat mengurangi jumlah minyak dalam air, jika dilakukan dengan benar. Tapi ini hanya bisa dilakukan di  angin rendah dan dapat menyebabkan polusi udara.

b)    penyisihan minyak secara mekanis melalui dua tahap yaitu melokalisir tumpahan dengan menggunakan booms dan melakukan pemindahan minyak ke dalam wadah dengan menggunakan peralatan mekanis yang disebut skimmer. Upaya ini terhitung sulit dan mahal meskipun disebut sebagai pemecahan ideal terutama untuk mereduksi minyak pada area sensitif, seperti pantai dan daerah yang sulit dibersihkan dan pada jam-jam awal tumpahan. Sayangnya, keberadaan angin, aur dan gelombang mengakibatkan cara ini menemui banyak kendala.

c)    bioremediasi yaitu mempercepat proses yang terjadi secara alami, misalkan dengan menambahkan nutrien, sehingga terjadi konversi sejumlah komponen menjadi produk yang kurang berbahaya seperti CO2 , air dan biomass. Selain memiliki dampak lingkungan kecil, cara ini bisa mengurangi dampak tumpahan secara signifikan. Sayangnya, cara ini hanya bisa diterapkan pada pantai jenis tertentu, seperti pantai berpasir dan berkerikil, dan tidak efektif untuk diterapkan di lautan.

d)    menggunakan sorbent yang bisa menyisihkan minyak melalui mekanisme adsorpsi (penempelan minyak pada permukaan sorbent) dan absorpsi (penyerapan minyak ke dalam sorbent). Sorbent ini berfungsi mengubah fasa minyak dari cair menjadi padat sehingga mudah dikumpulkan dan disisihkan. Sorbent harus memiliki karakteristik hidrofobik,oleofobik dan mudah disebarkan di permukaan minyak, diambil kembali dan digunakan ulang. Ada 3 jenis sorbent yaitu organik alami (kapas, jerami, rumput kering, serbuk gergaji), anorganik alami (lempung, vermiculite, pasir) dan sintetis (busa poliuretan, polietilen, polipropilen dan serat nilon)

e)    Dengan dispersan kimiawi yaitu dengan memecah lapisan minyak menjadi tetesan kecil (droplet) sehingga mengurangi kemungkinan terperangkapnya hewan ke dalam tumpahan. Dispersan kimiawi adalah bahan kimia dengan zat aktif yang disebut surfaktan (berasal dari kata : surfactants = surface-active agents atau zat aktif permukaan) (lebih jauh lihat : Dispersan Kimiawi, Salah Satu Solusi Pencemaran Minyak di Laut ).

f)     Profesor Eugene Rosenberg dari Universitas Tel Aviv di Israel telah menemukan suatu larutan organik yang efektif. Di dalam risetnya beliau menemukan suatu jasad renik bersel tunggal dalam jumlah besar yang dinamakan bakteri arthobactor yang dapat menguraikan dan membersihkan minyak, dan hanya menyisakan air yang jernih sebagai hasil akhirnya. Larutan pembersih minyak yang diproduksi oleh perusahaannya, BioPetroClean, dapat menangani air dan tanah yang tercemar, tempat penimbunan minyak, serta kapal tangki pembawa minyak. Larutan itu dirancang untuk dapat memenuhi standar lingkungan saat ini maupun yang akan datang dengan biaya rendah, delapan kali lebih murah daripada pembersihan dengan perangkat mekanis.

g)    Akselerator bioremedation bertindak sebagai agen menggiring dalam air dan di permukaan, molekul mengambang ke permukaan air, termasuk terlarut seperti fenol dan BTEX, aglomerasi membentuk seperti gel. Tingkat tidak terdeteksi dari hidrokarbon dapat diperoleh di air dan kolom air dikelola. Dengan overspraying kemilau dengan accelerator bioremediasi, kemilau dihilangkan dalam hitungan menit. Apakah diterapkan di darat atau di air, emulsi kaya nutrisi menciptakan mekar dari lokal, adat, pra-ada, bakteri memakan hidrokarbon. Mereka bakteri khusus memecah hidrokarbon ke dalam air dan karbon dioksida, dengan EPA tes menunjukkan 98% dari alkana dibiodegradasi dalam 28 hari, dan aromatik yang dibiodegradasi 200 kali lebih cepat daripada di alam mereka juga kadang-kadang menggunakan hydrofireboom untuk membersihkan minyak oleh mengambil jauh dari sebagian besar minyak dan terbakar itu.

h)    Dispersan bertindak sebagai deterjen, clustering sekitar tetesan minyak dan memungkinkan mereka untuk terbawa dalam air. Hal ini meningkatkan permukaan estetis, dan memobilisasi minyak. tetesan minyak yang lebih kecil, tersebar oleh arus, dapat menyebabkan kerusakan kurang dan mungkin menurunkan lebih mudah. Tetapi  tetesan minyak tersebar  menyusup ke dalam air yang lebih dalam dan mematikan dapat mencemari karang. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa beberapa dispersan beracun untuk karang.

i)      Menggunakan Solidifiers, cara kerjanya membersihkan tumpahan minyak dengan mengubah keadaan fisik minyak tumpah dari cair ke semi-padat atau bahan karet-seperti yang mengapung di atas air. Solidifiers yang tidak larut dalam air, sehingga penghapusan minyak dipadatkan mudah dan minyak tidak akan leach keluar.

j)      Vacuum dan centrifuge : minyak bisa disedot bersama dengan air, dan kemudian centrifuge yang dapat digunakan untuk memisahkan minyak dari air - memungkinkan kapal tanker untuk diisi dengan minyak murni dekat. Biasanya, air dikembalikan ke laut, membuat proses lebih efisien, tetapi memungkinkan sejumlah kecil minyak untuk kembali juga. Masalah ini telah menghambat penggunaan sentrifugal karena peraturan Amerika Serikat membatasi jumlah minyak dalam air kembali ke laut. 

Fitoplankton penyebab Red Tide

Fitoplankton penyebab Red Tide

Diskripsi :

Spesies Berbahaya: menghasilkan neurotoksin dan zat hemolitik. Schaeffer et al. (2009) telah menunjukkan bahwa cahaya yang tinggi menyebabkan K. brevis untuk meningkatkan EPS (epoksidasi keadaan diadinoxanthin pigmen xantofil-siklus dan diatoxanthin) dan konsentrasi toksin sambil mengurangi lemak yang konsentrasi, khususnya kelas sterol. Mereka menyimpulkan bahwa spesies ini mungkin relatif jinak dari matahari terbit sampai pertengahan pagi hari, namun dari pertengahan pagi hingga sore hari, mungkin memiliki potensi untuk menjadi sangat beracun.

Diskripsi :

Menurut Lilly et al. (2007: 1.336), tiga morphospecies kompleks A. tamarense tidak sesuai dengan definisi spesies filogenetik, biologi, atau morfologi dan dengan demikian tidak harus dianggap sebagai jenis yang valid. Sebaliknya, lima kelompok filogenetik telah diidentifikasi yang samar spesies mungkin, dan mereka sangat merekomendasikan bahwa kelompok-kelompok harus dievaluasi untuk status spesies-tingkat. Mereka berpendapat bahwa nama berbasis geografis tidak lagi menunjukkan rentang yang diduduki oleh anggota masing-masing kelompok. Mereka merekomendasikan skema penomoran kelompok sederhana untuk digunakan sampai taksonomi kelompok ini adalah revaluasi dan spesies nama-nama yang diusulkan. - (11 Mar 2008) - Wendy Guiry

Faust & Gulledge (2002:12) mencatat catenella Alexandrium adalah spesies yang dikenal dinoflagellata menghasilkan racun. Hal ini menghasilkan racun yang kuat PSP yang ditularkan melalui kerang tercemar. Racun ini dapat mempengaruhi manusia, mamalia lainnya, ikan dan burung: c1-c4 racun, saxitoxins (kotri) dan gonyautoxins (GTX). Ichthyotoxins telah dilaporkan di catenella A. berbudaya. Silakan berkonsultasi referensi asli untuk rincian lebih lanjut.

Red Tide

Apa itu Red Tide?

"Red Tide" adalah nama umum untuk sebuah fenomena yang dikenal sebagai ganggang mekar, peristiwa di mana laut, atau ganggang air tawar, muara cepat menumpuk dalam kolom air, atau "mekar". Ganggang ini, lebih khusus fitoplankton, yang mikroskopis, protista bersel tunggal, seperti organisme tanaman yang dapat membentuk padat, patch terlihat di dekat air permukaan. Beberapa spesies fitoplankton mengandung pigmen fotosintesis yang bervariasi dalam warna dari hijau sampai coklat merah, dan ketika ganggang hadir dalam konsentrasi tinggi, air tampaknya akan berubah warna atau keruh, bervariasi dalam warna dari putih ke hampir hitam, biasanya yang merah atau coklat. Tidak semua ganggang yang padat cukup untuk menyebabkan perubahan warna air, dan tidak semua air berubah warna yang berhubungan dengan ganggang merah. Selain itu, pasang merah tidak biasanya terkait dengan gerakan pasang surut air, maka preferensi di antara para ilmuwan untuk menggunakan algal mekar panjang.

Red Tide atau Pasang Merah adalah sebuah fenomena yang disebabkan oleh ganggang (Wikipedia definisi) yang selama ganggang menjadi begitu banyak bahwa mereka menghitamkan perairan pesisir (maka nama "pasang merah"). Mekar alga mungkin juga menguras oksigen di perairan dan / atau melepaskan racun yang dapat menyebabkan penyakit pada manusia dan hewan lainnya. Spesies di Amerika Serikat yang melepaskan racun berbahaya ini meliputi:

• Alexandrium fundyense - ditemukan di sepanjang pantai Atlantik dari Maritimes Kanada ke Inggris Baru selatan
• Alexandrium catenella - ditemukan di sepanjang pantai Pasifik dari California ke Alaska
• Karenia brevis - ditemukan di Teluk Meksiko sepanjang pantai barat Florida

Apa Penyebab Red Tide?

Faktor utama yang mempengaruhi peristiwa pasang merah termasuk suhu permukaan laut yang hangat, salinitas rendah, kandungan gizi tinggi, laut tenang, dan hujan diikuti dengan hari cerah selama bulan-bulan musim panas. Selain itu, alga yang terkait dengan pasang merah dapat menyebar atau dilakukan jarak jauh oleh angin, arus, badai, atau kapal.

Dimana Apakah Tides Merah Ditemukan?

Pasang Merah adalah sebuah fenomena global. Namun, sejak tahun 1980-an peristiwa pasang berbahaya merah menjadi lebih sering dan meluas. Deteksi penyebaran HIV diduga dipengaruhi oleh kesadaran yang lebih tinggi dari pasang merah, peralatan yang lebih baik untuk mendeteksi dan menganalisis pasang merah, dan pemuatan gizi dari limpasan pertanian dan industri. Negara-negara yang terkena dampak kejadian pasang merah termasuk: Argentina, Australia, Brazil, Kanada, Chili, Denmark, Inggris, Perancis, Guatemala, Hong Kong, India, Irlandia, Italia, Jepang, Belanda, Selandia Baru, Norwegia, New Guinea, Peru, Filipina, Rumania, Rusia, Skotlandia, Spanyol, Swedia, Thailand, Amerika Serikat, dan Venezuela.

Bagaimana Apakah Tides Merah Berbahaya?

Pasang ganggang merah membuat racun alami ampuh. Tidak diketahui mengapa racun diciptakan, tetapi beberapa bisa berbahaya untuk organisme yang lebih besar pemikiran proses biomagnifikasi dan bioakumulasi. Grazers seperti ikan dan krill tidak terpengaruh oleh racun, sehingga mereka memakan alga racun terkonsentrasi dan terakumulasi ke tingkat yang beracun makan untuk organisme yang memakannya. ikan besar membunuh dan beberapa penyakit mamalia dan kematian telah dihubungkan dengan konsumsi kerang selama pasang ganggang merah. Penyakit yang dapat mempengaruhi manusia meliputi:

• Kerang Paralytic Keracunan (PSP)-Penyakit ini disebabkan oleh produksi saxitoxin oleh spesies Alexandrium. Adalah umum di sepanjang pantai Atlantik dan Pasifik di Amerika Serikat dan Kanada. Keracunan terjadi ketika salah satu ingests kerang yang terkontaminasi dengan racun PSP menyebabkan gangguan fungsi saraf dan kelumpuhan. kasus ekstrim dapat mengakibatkan kematian oleh sesak napas oleh kelumpuhan pernafasan.

• Kerang Diarrhetic Keracunan (DSP)-Penyakit ini disebabkan oleh spesies Dinophysis. Hal ini biasanya terjadi di Jepang dan Eropa, tetapi juga telah ditemukan di negara-negara lain seperti Kanada, Amerika Serikat, Chile, Selandia Baru, dan Thailand. Gejala DSP meliputi diare, mual, muntah, sakit perut, dan kram. DSP umumnya tidak mematikan.

• Kerang amnesic Keracunan (ASP)-penyakit ini, yang telah ditemukan di sepanjang pantai timur Kanada, disebabkan oleh asam domoic memproduksi dan ganggang bentik planktonik, termasuk Pseudo-Nitzschia pungens forma-. Pseudo Nitzschia multiseries dan coffaeformis Amphora. Hal ini juga dapat ditemukan dalam kerang cangkang kerang biru lembut dan terinfeksi oleh-Nitzschia delicatissima Pseudo. Lambung dan gejala neurologis termasuk pusing, disorientasi dan kehilangan memori.

Apa Yang Harus Dilakukan Tentang Tide Merah?

Kemajuan teknologi seperti citra satelit ( info lebih lanjut ) telah memungkinkan para ilmuwan untuk melacak lebih baik dan memantau perkembangan ganggang yang berbahaya. Pelacakan dan pemantauan alga pasang merah membantu mengurangi efek yang merugikan dari ganggang dengan memberikan peringatan terhadap makan kerang terinfeksi dan terhadap berenang di perairan yang terinfeksi. Sebagai contoh, Sarasota Operasi Pesisir Samudra Observasi Lab ( SO COOL ( info lebih lanjut )) telah mengembangkan instrumen yang dapat menguji ganggang red tide di perairan pesisir. Akhirnya, peneliti berusaha untuk mengembangkan obat penawar untuk racun pasang merah. Menariknya, sedangkan berkembang seperti anti-racun, peneliti telah menemukan kemungkinan cystic fibrosis ( info lebih lanjut ) pengobatan.

Daftar Pustaka :

         

http://www.algaebase.org

http://en.wikipedia.org/wiki