DISTRIBUSI FORAMINIFERA FORAMINIF ERA SEBAGAI PETUNJUK ENDAPAN PALEOTSUNAMI STUDI KASUS ANTARA CUDDALORE DAN NAGAPATTINAM, PANTAI TIMUR INDIA
Brahmantya Anjas Saputra
1)
1)
Mahasiswa Teknik Geologi UPN “Veteran” Yogyakarta Kelas A Teknik Komunikasi Komunikasi Geologi 111.150.056
ABSTRAK Endapan paleotsunami umumnya dikenal sebagai endapan pasir anomali yang terbawa dan tercampur ke rawa atau sedimen danau. foraminifera ini adalah suatu alat atau bahan uji untuk stratigrafi, paleoekologi dan palaeoenvironmental yang bagus untuk analisis statistik dan sistematis dan rekonstruksi lingkungan, lingkungan, terlebih sangat baik digunakan untuk identifikasi paleotsunami. Pada daerah penelitian terdapat 22 spesies hidup, di antara 99 spesies foraminifera bentos yang terdiri atas 41 genus, 26 families 26 families,, 17 superfamilies dan 5 subordo yang diperoleh dari 84 sampel yang dikumpulkan dari pantai, stasiun lepas pantai, muara, inland dan dan sampel pit dari bentangan pesisir mulai dari Cuddalore sampai Nagapattinam telah diteliti. Studi ini menunjukkan bahwa sedimen daerah penelitian mengandung fauna foraminifera foraminifera yang dibawa dari inner shelf region. region. Keywords: Paleotsunami, Foraminifera, Distribusi, Endapan Sedimen, Cuddalore and Nagapattinam
PENDAHULUAN
Endapan paleotsunami umumnya dikenal sebagai endapan pasir anomali yang terbawa dan tercampur ke rawa atau sedimen danau (misalnya, Hemphill-Haley, 1996; Clague et al., 1999; Bondevik, 2003; Kelsey et al., 2005). Mikrofosil laut sering mendominasi endapan tsunami karena transportasi darat dan pengendapan sedimen laut yang bersih (Dominey-Howes et al., 2000; Mamo et al., 2009; Goff et al., 2012; Tanaka dkk., 2012 ). Namun, menilai cadangan endapan tsunami mungkin rumit karena diatom dan foraminifera sering terdiri dari endapan campuran, faktanya tsunami mengikis, mengangkut, dan menyimpan endapan laut, payau, dan air tawar (dengan taksa terkait) saat mereka menggenangi pesisir dan daerah indland (misalnya, Dawson et al., 1996; Grand Pre et al., 2012; Briggs et al., 2014). Analisis mikrofosil dari endapan tsunami baru-baru ini memberikan dasar dasar terhadap paleo-deposits yang dapat dibandingkan. Diatom dan foraminifera digunakan untuk menganalisis tsunami Samudra Hindia 2004. Di Thailand, tsunami Samudra Hindia 2004 mengendapkan unit pasir yang bergradasi menjadi lapisan lumpur tipis dan berisi campuran diatom rakitan, menunjukkan perbedaan dalam kondisi aliran (yaitu kecepatan arus dan / atau kecepatan pengendapan sedimen; Sawai et al., 2009a). Foraminifera dan kegunaannya sebagai indikator paleoenviromental
Foraminifera (Gambar 1) adalah protot heterotrofik bersel tunggal, yang memiliki uji mineralisasi (shell) dan pseudopodia granular, yang meluas melalui lubang pada dinding uji (Gambar 1a). Klasifikasi foraminifera sebagian besar didasarkan pada komposisi dan
morfologi tes. Empat komposisi utama saat ini diakui: agglutinated (uji terdiri dari bahan detrital disemen Gambar. 1b kiri) (Lee dan Anderson, 1991); berkapur (uji terdiri dari kalsium karbonat yang disekresikan Gbr. 1b tengah dan kanan) (Haynes, 1981); protein (uji berdinding organik) dan mengandung silika (uji terdiri dari silika) (Sen Gupta, 1999). Karena ukurannya yang kecil (antara 100 µm – 2 2 cm), jumlah yang melimpah, melimpah, potensi pengawetan yang tinggi dalam endapan sedimen setelah mereka mati dan bentuk uji diagnostik yang jelas, foraminifera ini adalah suatu alat atau bahan uji untuk stratigrafi, paleoekologi dan palaeoenvironmental yang bagus untuk analisis statistik dan sistematis dan rekonstruksi lingkungan. (Loeblich dan Tappan, 1987; Hayward et al., 1999; Sen Gupta, 1999). Kumpulan komposisi dipengaruhi oleh abiotik (suhu, salinitas, ketersediaan oksigen terlarut, fluks nutrisi, sedimentologi, aliran arus, dll) dan kondisi biotik (makanan, predasi, pr edasi, antar-dan intra-spesifik) dari suatu daerah (Murray, 1991) . ∼
Uji foraminiferal yang terkandung dalam endapan tsunami memiliki potensi (tergantung pada komposisi dinding uji dan metode dating yang digunakan) untuk memberikan umur yang tepat dan sangat spesifik (dan kronologi) untuk sedimen tsunami di mana teknik lain mungkin terbukti bermasalah atau dibatasi oleh data yang tersedia. Selain itu informasi tentang komposisi kumpulan foraminifera dalam deposit tsunami mungkin menginformasikan sesuatu tentang kedalaman air dari mana sedimen yang tertahan, atau jarak mereka dari transportasi sebelum tersedimenkan di lokasi di mana mereka sekarang ditemukan (Uchida et al ., 2004, 2007a, b).
Gambar. 1. (a) Foto hidup Foraminifera Astrammina rara Rhumbler (Wiesner, 1931) menunjukkan pseudopodia menonjol melalui dinding test (Sen Gupta, 1999). (B) Kiri: agglutinated Foraminifera Ammobaculites exiguus Cushman dan Brönniman (1948) spesimen CL3, Juli dari Tuross Estuary, Australia (Strotz, 2003). (B) Pusat: Poramin Foraminifera Pyrgo oblonga (d'Orbigny, 1839) spesimen MU60809 dari Kaledonia Baru. (b) Kanan: hyaline Foraminifera Elphidium advenum (Cushman, 1922c) spesimen MU 62145 dari Heron Island, Great Barrier Reef, Australia
METODE
Sebanyak 84 sampel sedimen dikumpulkan dari pantai (23 nos), lepas pantai (24 nos), muara (8 nos), indland (23 nos) dan satu sampel pit (6 nos) dalam sampel yang dikumpulkan pada bulan Maret 2005 (Tabel 1). 1). Global Positioning System (GPS) digunakan untuk mengamati lokasi sampel di wilayah lepas pantai. Sampel lepas pantai dikumpulkan pada enam stasiun di Cuddalore, Parangipettai, Thirumulaivasal, Poompuhar, Karaikal dan Nagapattinam. Satu unit volume dari 100 ml sampel sedimen basah yang diambil dari atas 1 cm dari substrat diawetkan dengan segera dalam larutan formaldehida yang dinetralisasi 10%. Sejumlah natrium karbonat ditambahkan untuk mempertahankan media alkalin. Di setiap stasiun, sampel air bawah juga dikumpulkan menggunakan sampler perangkap air. Sampel air diawetkan dengan menambahkan 10 ml kloroform. Salinitas ditentukan dengan menggunakan metode titrasi standar (Knudsen, 1901). Rasio Sand-silt-clay diperkirakan mengikuti metode Krumbein dan Pettijohn (1938). Kandungan karbon organik ditentukan oleh metode Walkey-Black, diadopsi dan dimodifikasi dari Jackson (1958). Kalsium karbonat ditentukan menggunakan menggunakan metode titrasi cepat (Piper, 1947). Sampel yang hidup (pada saat pengumpulan sampel) diidentifikasi menggunakan metode Rose Bengal (Walton, 1952). Setelah memisahkan test hidup, foraminiferal yang mati kemudian dipisahkan dari residu menggunakan metode karbon tetraklorida (Cushman, 1959). Semua hypotypenya diindeks dengan angka dan ditempatkan di repositori Departemen
Geologi, University of Madras, Chennai (Nomor Repositori: GEO - MSG -001-09
Tabel 1. Lokasi Pengambilan Sampel
HASIL DAN PEMBAHASAN
Distribusi foraminifera di wilayah studi diklasifikasikan ke dalam lingkungan pantai, lepas pantai, inland dan muara. Terdapat foraminifera bentik sebanyak 99 spesies, 41 genus, 26 families, 17 superfamilies dan 5 ordo yang diidentifikasi dari daerah studi. Di antaranya, 7 spesies arenaceous, taksa agglutinated dari ordo Textularina, 49 yang berkapur, imperforata, bentuk porcelaneous dari ordo Miliolina, 1 milik ordo Lagenina, 3 adalah spesies planktonik dari ordo Globigerinina dan 40 yang calcareous, spesies porferet dari ordo Rotaliina. Distribusi foraminifera lebih tinggi di Cuddalore dan Nagapattinam sedangkan yang sama lebih rendah di Pudupettai dan Samadanpettai. Tabel 2 menunjukkan hasil parameter ekologi (sedimen dan air) dan persentase spesies foraminiferal untuk sampel lepas pantai. Bahan organik dan spesies hidup menunjukkan hubungan positif. Tabel 3 menunjukkan distribusi foraminifera antara Cudallore dan Nagpattinam.
Gambar 2. Lokasi Pengambilan Sampel Tabel 2. Hasil Parameter Ekologis dari daerah studi di lepas pantai.
DISKUSI Lingkungan Pantai
Di daerah yang terkena dampak tsunami di antara Cuddalore dan Nagapattinam, total 39 terdapat spesies yang terdiri atas 16 genus yang telah ditemukan dan diidentifikasi pada sampel pantai. Di antara spesies tersebut Ammonia beccarri paling melimpah diikuti oleh A. dentata dan Quinquiloculina seminulum. Spesies berikut ditemukan di lebih dari sepuluh stasiun:
Spiroloculincommunis, Spiroloculinasp. Quinquiloculina lamarckin Q.seminulum, Quinquiloculina. sp., A. beccarii, A. dentata dan Elphidium incertum. Di Cuddalore, Elphidium advenum hadir dalam jumlah yang sama d engan Elphidium sp. Di Vellakovil Amphistegina radiata dan E. incertum biasa tersebar. Di daerah penelitian, lebar pantai bervariasi dari satu tempat ke tempat lain (Revathi, 2002). Namun, di daerah studi lebar pantai berubah sebagian besar dari 20
menjadi lebih dari 200 m di Nagapattinam, Karaikal, Tharangambadi, Poombuhar, hilir sungai Coleroon dan sungai Velar. Karena bentuk geometri pantai, distribusi foraminifera juga bervariasi di tempat yang berbeda. Karena, sedimen tsunamigenik yang dibawa ke wilayah daratan juga mempengaruhi distribusi foraminifera. Jumlah total tes spesies pada setiap stasiun atau lokasi pengamatan menunjukkan kecenderungan yang sama (Gambar. 3). Hal ini mungkin disebabkan oleh parameter lingkungan yang menguntungkan seperti bahan organik dan konten karbonat dan distribusi salinitas di wilayah ini. (Gambar 4)
wilayah indland, punggung bukit dan bukit pasir dihancurkan oleh gelombang dan menghasilkan seperti pasir yang datar. Oleh karena itu, populasi total spesies foraminiferal sangat rendah di wilayah inland dibandingkan dengan pantai.
Gambar.5. Jumlah total spesies foraminifera di inland
Lingkungan Estuari
Gambar. 3. Jumlah individu dan total spesies foraminifera di pantai.
Sampel dari 7 core yang kedalamannya hingga satu meter di muara telah dikumpulkan dari wilayah sungai Thirumulairajan, sungai Arasalar, sungai Gadilum, sungai Uppanar dan Pitchavaram 1, 2 dan 3 (Gambar.6). Tren peningkatan keanekaragaman foraminiferal terlihat di sungai Thirumulairajan, sungai Arasalar, sungai Gadilum pada kedalaman 60 cm hingga 85 cm sedangkan di sungai Uppanar dekat Thirumulaivasal menunjukkan kecenderungan menurun pada kedalaman 30 cm. Pada sampel Pitchvaram 1, 2, 3 core menunjukkan pola yang kurang lebih sama dengan yaitu tren peningkatan dari 0 hingga 30 cm. Pada Pitchavaram dan Parangipettai, terdapat tanaman bakau dan menyebabkan sedimen hasil tsunami belum masuk ke wilayah yang lain. Jumlah total spesies individu lebih tinggi di inti Thirumulairajan (22 spesies) dan lebih rendah di sungai Uppanar (13 spesies). Gambar 6 menunjukkan distribusi spesies foraminiferal dalam berbagai sampel inti. Distribusi spesies tertinggi terlihat di sungai Coleroon. Muara sungai Coleroon terletak di dekat Pudupattinam.Di sungai Thirumularirajanar, Arasalar dan Gadilam permukaan bagian atas terdapat jumlah mikrofosil yang lebih sedikit, mungkin disebabkan oleh pencucian yang disebabkan sedimen tsunamigenik sedangkan di Coleroon, foraminifera lebih tinggi jumlahnya, mungkin karena lebar mulut sungai yang lebih luas daripada yang lain.
Gambar. 4. Scatter plot dari parameter lingkungan.
Inland Region
Distribusi foraminifera relatif sangat rendah di wilayah indland dibandingkan dengan pantai. Gambar. 5 menunjukkan distribusi total spesies foraminiferal di wilayah indland. Spesies A.beccarii hampir terdapat secara merata di semua sampel. Spesies yang didistribusikan di wilayah indland menunjukkan kesamaan dengan lingkungan pantai dan lepas pantai. Sedimen Tsunamigenik masuk ke daerah daratan melalui sungai dan kembali ke pantai juga melalui sungai. Selama tsunami, sedimen dibawa dari lepas pantai ke daratan dan sedimen yang telah mengalami pencucian kembali menuju ke pantai. Selanjutnya, di
Gambar.6. Distribusi spesies foraminifera (sampel muara) pada down core.
Tabel 3. Distribusi foraminifera antara Cudallore ke Nagapattinam (Pantai)
Lingkungan Lepas Pantai
Dari 92 taksa yang diidentifikasi, hanya 39 spesies yang hidup pada saat pengumpulan sampel. Perbedaan yang signifikan pada distribusi kumpulan spesies yang masih hidup dengan jumlah total yang terkumpul, hal tersebut mungkin terjadi karena sedimentasi serta gelombang dan arus pasang surut. (Murray, 1973). Karena sampel dikumpulkan setelah tsunami, aktifitas gelombang laut, menyebabkan populasi yang mati dan yang hidup juga bervariasi di wilayah ini. Kecenderungan dalam populasi foraminifera air dangkal pada saat ini adalah meningkatnya keragaman spesies sejalan dengan meningkatnya gradien salinitas dan stabilitas lingkungan. Distribusi Stasiun Dari Spesies Foraminifera Total Dan Individu
Pada Gambar. 7 menunjukkan distribusi total jumlah dan spesies foraminifera secara individu di wilayah lepas pantai. Distribusi total spesies foraminifera menurut stasiun yang berbeda menghasilkan kenaikan dan penurunan yang signifikan di antara stasiun-stasiun tersebut. Distribusi spesies individu menunjukkan bahwa kecenderungan yang meningkat terlihat pada daerah yang dangkal daripada bagian yang lebih dalam. Meskipun demikian, spesies individu lebih banyak di daerah dangkal, jumlah total spesies foraminiferal lebih berlimpah di kedalaman yang lebih dalam, mulai dari 8 hingga 12 m.
Gambar 7. Jumlah total spesies foraminifera yang hidup di lepas pantai
Implikasi Ekologis Foraminifera
Distribusi dan kelimpahan hidup foraminifera dikendalikan oleh sejumlah faktor alam yang meliputi suhu, salinitas, kedalaman air, nutrisi, substrat sedi men, kandungan oksigen terlarut, kalsium karbonat, bahan organik dll. Berbagai faktor ekologis ini, tentu saja, saling terkait satu sama lain sebagai, misalnya, cahaya dan suhu yang terkait dengan kedalaman air, dan kelarutan kalsium karbonat yang berkaitan dengan suhu dan salinitas. Hasil parameter ekologis dan spesies hidup / mati ditunjukkan pada tabel-2. Studi ini mengungkap bahwa wilayah lepas pantai pada kedalaman dangkal pengayaan fosil lebih banyak terjadi pada endapan pasca tsunami daripada sampel pratsunami. Karena kegiatan-kegiatan tsunami, sejumlah besar sedimen diangkut dari kedalaman yang lebih dalam dan didepositkan di dekat daerah-daerah pantai, maka semakin banyak keanekaragaman spesies yang diperhatikan di daerah pantai dekat. Dari studi lapangan di sepanjang pantai, diamati bahwa topografi telah berubah menjadi lebih datar ketika tsunami memiliki gelombang yang lebih tinggi dari bukit pasir, membelah dan mengangkut material ke daerah dataran rendah di beberapa daerah. Sulit untuk memperkirakan di mana material diangkut kecuali material gundukan hasil tsunami berbeda dari jenis tanah di dataran. Endapan
pasir di atas lumpur, dataran alluvial jelas menunjukkan bahwa sejumlah besar deposit pantai telah diangkut ke daratan. Sementara penampakan erosional memberikan informasi mengenai pengangkutan sedimen, namun seberapa banyak material yang telah dibawa dari laut dalam dan landas kontinen masih belum dapat diketahui dengan pasti. Fakta bahwa sejumlah besar sedimen yang diangkut ke laut selama backwash dapat sebagai penjelasan bahwa tsunami telah mengerosi channels sedalam 5 m dan lebar 30 m, material dari erosi yang terbentuk hilang selama terjadi backwash. Jadi, jelas bahwa baik transportasi dari dasar laut ke darat, transportasi material pantai ke daratan dan transportasi kembali ke laut telah terjadi. Kandungan karbonat membentuk korelasi positif dengan semua parameter. Fluktuasi nilai salinitas di daerah lepas pantai menunjukkan masuknya air tawar dari sungai Coleroon. Dari keseluruhan studi distribusi foraminiferal di wilayah ini, dapat disimpulkan bahwa distribusi spesies di wilayah lepas pantai terutama berasal dari wilayah rak bagian dalam. Di daerah penelitian rawa bakau terjadi di daerah berawa di sepanjang wilayah Pitchavaram. Distribusi foraminifera tidak banyak terpengaruh karena tsunami di wilayah ini. Vegetasi mangrove tumbuh tidak teratur di sekitar laguna Pitchavaram, terdiri dari Rhizophora, Avicennia marina, Bruguiera cylindric, Aegiceras corniculata ceriops decandra, dll. (Meher- Homji, 1973). Sekitar 8 km persegi. daerah sekarang di bawah vegetasi bakau (Anbarasu, 1994) Kamindingnan dkk. (2005) telah mempelajari sedimen tsunamigenik dari pantai Nagapattinam dan menyimpulkan bahwa mayoritas spesies foraminifera berasal dari habitat di lingkungan air pantai dangkal dan karena sedimen telah tererosi dari zona pantai oleh gelombang tsunami, foraminifer jenis ini tersebar di sepanjang garis pantai. Rao et al. (2005) telah mempelajari sedimen tsunami di sepanjang pantai Chennai Utara dan menyebutkan bahwa fosil yang tersebar di daerah-daerah ini berasal dari paparan bagian dalam, mungkin pada kedalaman kurang dari 30 m. Penelitian serupa yang berkaitan dengan ostracods dari Andaman dan pantai Tamil Nadu telah dilakukan oleh Hussain dkk. (2006 dan 2010) dan sepakat satu sama lain.
KESIMPULAN
Penelitian ini mendapati keberadaan fauna foraminifera sebanyak 99 spesies. Distribusi spesies individu menunjukkan bahwa kecenderungan yang meningkat terlihat pada daerah yang dangkal daripada bagian yang lebih dalam. Meskipun demikian, spesies individu lebih banyak di daerah dangkal, tapi jumlah total spesies foraminifera lebih berlimpah pada kedalaman yang lebih dalam. Kurangnya hubungan antara spesies mati dan kandungan karbonat telah membuktikan bahwa kandungan karbonat yang terdapat dalam sedimen ini pastilah merupakan produk yang berasal dari kemungkinan foraminifera atau fauna yang hanyut dari tempat lain karena tsunami. Fenomena foraminifera pada sampel daratan mungkin berasal dari daerah inner shelf region yang dikaitkan dengan peristiwa energi gelombang tinggi atau biasa kita sebut tsunami. Selanjutnya, karena fenomena backwash spesies foraminifera yang ikut terangkut kembali pada waktu surut, disimpan di pantai dan dekat daerah pantai. Pengamatan ini berkenaan dengan distribusi foraminifera dalam sampel daratan, pantai dan daerah pantai dekat dapat diambil sebagai basis data dan hasil dalam penelitian ini mungkin berguna ketika berhadapan dengan sedimen turunan energi gelombang tinggi di stratigrafi di tempat lain. DAFTAR PUSTAKA
Gandhi, M.S., Solai, A., Hussai, S.M. 2010. Foraminifera as an Aid in Identifying Paleotsunami Events: Case Study between Cuddalore and Nagapattinam, East Coast of India. Gond. Geol. Magz., V. 25(1), June, 2010. pp.13-22 Mamo, B., Strotz, L., Domine-Howes, D. 2009. Tsunami sediments and their foraminiferal assemblages. Earth-Science Reviews 96 (2009) 263 – 278. DOI: 10.1016/j.earscirev.2009.06.007. Pilarczyk, J.E., Dura, T., Horton, B.P., Engelhart, S.E., Kemp, A., Sawai, Y., 2014. Microfossils from coastal environments as indicators of paleoearthquakes, tsunamis and storms. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology xxx (2014) xxx – xxx. 10.1016/j.palaeo.2014.06.033