Gelombang Internal Menenggelamkan Kapal

(written on May 7, 2021; super-duper-late post)

Tenggelamnya KRI Nanggala-402 menjadi duka bagi negara Indonesia. Kapal selam yang ditumpangi oleh 53 prajurit angkatan laut untuk latihan itu hilang kontak pada 21 April 2021, dan ditemukan telah terpecah menjadi 3 bagian besar di kedalaman 838 m pada 25 April 2021. Berita-berita yang beredar menyebutkan berbagai kemungkinan penyebab tenggelamnya KRI Nanggala-402. Ada faktor alam, faktor kondisi material kapal selam, berlebihnya muatan, hingga adanya kapal asing yang menembak Nanggala-402.

Faktor Alam

Faktor alam berupa arus bawah laut diduga kuat menjadi penyebab tenggelamnya KRI Nanggala-402. Sedangkan data dari satelit Himawari 8 dan Sentinel menunjukkan munculnya gelombang internal pada waktu KRI Nanggala-402 hilang kontak. Bagaimana arus bawah laut terbentuk? Arus kuat itu bermula dari salah satu fenomena di perairan Selat Lombok, tak lain gelombang internal.

Gelombang Internal

Gelombang internal atau internal waves adalah gelombang yang menjalar pada kedalaman kolom air. Benar sekali, gelombang tidak hanya ada di permukaan laut, tapi ada di bawahnya juga. Pada dasarnya, gelombang bisa terbentuk pada batas antara dua lapisan yang berbeda massa jenis. Seperti pada permukaan laut, gelombang terbentuk pada batas antara air laut dan udara yang tentu saja massa jenisnya berbeda.

Gelombang internal terbentuk pada batas antara dua lapisan air yang massa jenisnya berbeda, lapisan dengan massa jenis yang lebih besar berada di bawah. Bayangkan dalam sebuah akuarium, dimasukkan air dan minyak. Kemudian akuarium itu digoyang-goyangkan. Kita akan dapat melihat gelombang di batas lapisan air dan minyak. Seperti itulah gelombang internal terjadi di laut, namun dengan lapisan yang lebih banyak.

Amplitudo dan Kecepatan yang Besar

Pada kolom air laut, perbedaan massa jenis air laut yang paling besar ada di kedalaman 100-300 m. Kedalaman dengan perubahan massa jenis drastis ini disebut dengan piknoklin. Oleh karena itulah, pada piknoklin, amplitudo (tinggi) gelombang internal sangat besar, bisa mencapai 150 m (melebihi tinggi monas!). Seiring penjalarannya, amplitudo gelombang internal akan terus meningkat hingga bisa mencapai sekitar 200 m. Susanto, dkk (2005) menemukan adanya gelombang internal di Selat Lombok, dengan panjang gelombang sekitar 1,8 km, amplitudo mencapai 100 m, dan kecepatan penjalaran sekitar 1,96 m/s.

Arus Vertikal

Gelombang dengan amplitudo dan kecepatan yang besar ini dapat membangkitkan arus vertikal yang mengarah ke bawah menuju lembah gelombang, dan ke atas menuju puncak gelombang. Dengan kecepatan tinggi, arus vertikal dapat bergerak jauh hanya dalam waktu yang sangat singkat. Benda dapat terseret sejauh 100 m dalam waktu 1-5 menit saja, ke atas atau malah ke bawah, menuju kedalaman yang lebih dalam.

Arus vertikal itulah yang disebut-sebut sebagai arus bawah laut penyebab tenggelamnya KRI Nanggala-402. Namun, apakah kapal selam besar dengan berat 1,395 ton itu dapat dengan mudahnya terbawa oleh arus? Apakah energi gelombang internal dan arus vertikal sungguh sebesar itu?

Energi dan Massa Jenis

Energi oleh gelombang internal dan arusnya memang besar, namun kita dapat meninjau tentang massa jenis kapal secara umum, terlepas dari material penyusunnya. Ingat kembali pelajaran IPA tentang massa jenis. Apabila sebuah benda mengapung di air, maka massa jenis benda tersebut lebih rendah daripada air. Jika benda tenggelam, massa jenis benda tersebut lebih besar daripada air. Sedangkan benda yang melayang, massa jenisnya sama dengan massa jenis air.

Kapal selam diatur untuk bisa melayang di kolom air laut mengunakan sistem pompa hidrolik yang dapat menyimpan dan mengeluarkan air dari badan kapal. Karena kapal selam melayang, maka massa jenisnya akan sama dengan air di kedalaman tersebut. Oleh karena itu, kapal selam akan dengan mudah mengikuti pergerakan air, terlebih jika arusnya kencang dan tenaga kapal tidak dapat mengimbangi arus atau in worst case mesinnya mati.

Berbeda dengan pesawat yang memiliki blackbox yang dapat merekam kronologis kejadian di dalamnya, kapal selam tidak memiliki perekam semacam itu. Mengetahui penyebab tenggelamnya KRI Nanggala-402 tentu bukan hal yang mudah. Namun, dengan ini kita mengetahui bahwa faktor alam sangat berpengaruh terhadap keselamatan bawah air.

 

Referensi:

Susanto, R. D. W. I., Mitnik, L., & Zheng, Q. (2005). Ocean internal waves observed. Oceanography, 18(4), 80.