1

Analisa Kerentanan Pantai Terhadap Erosi Akibat

Kenaikan Muka Air Laut Di Pantai Kuta Dengan

Modifikasi Model Bruun Taufan Febry Wicaksana, Suntoyo, dan Kriyo Sambodho

Teknik Kelautan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)

Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111

E-mail: Suntoyo@oe.its.ac.id

Abstrak—Pantai Kuta dengan segala pesonanya

menyimpan potensi kerusakan akibat berhadapan langsung

dengan Samudera Hindia. Tugas akhir ini merupakan

penelitian terhadap kerentanan pantai terhadap erosi akibat

kenaikan muka air laut. Selain untuk mengetahui berapa

nilai dari indeks kerentanan pantai Kuta, penelitian ini juga

bertujuan untuk mengetahui pola perubahan garis pantai

hingga 50 tahun ke depan. Metode Bruun dan modifikasinya

oleh Hennecke dkk digunakan dalam perhitungan erosi (D).

Selain itu, dalam penilaian indeks kerentanan juga

menggunakan kriteria-kriteria seperti elevasi pantai (ME),

kenaikan muka air laut (S), tidal range (TL), tinggi

gelombang (WH), dan geomorfologi (G). Nilai dari masing-

masing kriteria terdiri dari 1 (sangat rendah), 2 (rendah), 3

(sedang), 4 (tinggi), dan 5 (sangat tinggi). Dari perhitungan

indeks kerentanan akan didapatkan tingkat kerentanan

dengan tingkatan rendah (0-25), sedang (25-50), tinggi (50-

75), dan sangat tinggi (75-100). Penelitian diawali dengan

mencari laju kenaikan muka air laut dengan menggunakan

data pasang surut 1988-2004. Selanjutnya dilakukan

perhitungan besar kemuduran pantai yang terjadi. Setelah

itu dicari nilai-nilai dari kriteria penilaian indeks

kerentanan pantai. Dari analisa yang dilakukan didapatkan

hasil bahwa metode Hennecke dkk lebih baik dalam

prediksi kemunduran pantai Kuta yaitu dengan error

21,6%. Sedangkan error dari metode Bruun ialah 37,7%.

Pada tahun 2051, kemunduran pantai rata-rata dengan

menggunakan metode Hennecke dkk adalah 22,85 meter.

Nilai dari indeks kerentanan pantai Kuta adalah 64 yang

artinya pantai Kuta rentan terhadap ancaman dari enam

kriteria tersebut.

Kata kunci—Indeks kerentanan pantai, Bruun, Hennecke,

Erosi, Kenaikan Muka Air Laut

I. PENDAHULUAN

ANTAI Kuta merupakan daerah wisata yang terkenal

dengan pemandangan matahari terbenam dan

tingginya ombak. Sebagai kawasan wisata yang telah

dikenal luas, Pantai Kuta telah menjadi sentra

perekonomian di Bali. Di sepanjang wilayah Pantai Kuta

telah dibangun hotel, restaurant, dan mall sebagai

penunjang wisata. Selain itu, terdapat juga kedai dan kios

sederhana milik warga lokal yang menjajakan makanan,

minuman, cindera mata, tato, bahkan jasa pijat.

Namun di balik keindahan dan potensinya, Pantai Kuta

menyimpan permasalahan terutama masalah erosi.

Berbatasan langsung dengan Samudera Hindia yang

memiliki gelombang tinggi menyebabkan pantai kuta

rawan tergerus. Dalam rentang waktu 10 tahun yaitu

tahun 1978 hingga 1988 Pantai Kuta kehilangan sedimen

16.000 m3 per tahun [1].

Belum ada penelitian lebih lanjut yang memprediksi

garis pantai Kuta di masa mendatang. Selain itu belum

ada penelitian yang menunjukkan seberapa rentan pantai

Kuta terhadap ancaman pantai. Dengan demikian perlu

ada penelitian ini perlu dilakukan untuk memberi

gambaran bagi pemerintah profinsi Bali dalam upaya

melindungi pantai Kuta.

II. URAIAN PENELITIAN

A. Pengumpulan Data

Penelitian ini dilakukan di sepanjang pantai Kuta

sejauh 2 km. Panjang 2 km dimulai dari depan Discovery

mall hingga depan hotel Alam Kul-kul. Data yang

digunakan dalam penelitian ini adalah data sekunder yang

didapatkan dari hasil Proyek Pengamanan Pantai Kuta

Tahun 2004 dan Universitas Hawaii.

Data yang berasal dari Proyek Pengamanan Pantai Kuta

Tahun 2004 adalah peta bathimetri tahun 2003 (gambar

1), data angin tahun 2000 hingga 2010, peta garis pantai

tahun 1992 dan 2001 (gambar 2). Sedangkan data yang

didapat dari Universitas Hawaii adalah data pasang surut

dari tahun 1988 hingga tahun 2004.

Gambar 1. Peta bathimetri pantai Kuta tahun 2001

2

Gambar 2. Garis pantai Kuta tahun 1992 dan 2001

B. Kenaikan Muka Air Laut

Kenaikan muka air laut merupakan besar kenaikan

elevasi muka air laut dala waktu tertentu. Analisa

kenaikan muka air laut dilakukan dengan menggunakan

least square. Least square merupakan metode dalam

regresi linier yang mencari nilai error terkecil. Persamaan

dasar yang akan didapatkan adalah

ŷ = a + bx (1)

dengan ŷ adalah elevasi muka air laut, a adalah

konstanta, b adalah kemiringan grafik, dan x adalah

jumlah bulan. Nilai a dan b didapatkan dari trendline dari

grafik pasang surut.

Data yang digunakan dalam analisa kenaikan muka air

laut adalah data pasang surut. Dari data pasang surut

dicari nilai Mean Sea Level (MSL) tiap bulan. Nilai MSL

tersebut yang diplot ke dalam grafik dan selanjutnya

ditarik garis lurus untuk dicari persamaan liniernya.

Persamaan (1) adalah yang digunakan untuk mengetahui

kenaikan muka air laut.

C. Kemunduran Garis Pantai

Kemunduran garis pantai dihitung dengan dua metode,

yaitu metode Bruun [2] dan metode Hennecke [3].

Metode Bruun [3] merupakan metode pertama yang

digunakan dalam memodelkan kemunduran garis pantai

akibat perubahan muka air laut yaitu dengan persamaan

𝑅 = 𝐿∗𝑆

𝐵+ℎ (2)

dimana R adalah kemunduran pantai, L jarak pantai ke

depth of closure, S kenaikan muka air laut, h kedalaman

depth of closure, dan B tinggi berm. Sedangkan

persamaan dalam metode Hennecke [3] ditunjukkan oleh

persamaan (3).

𝑅𝐴 = 𝛥𝑉

𝛥𝐿∗𝐵 (3)

Dimana RA merupakan kemunduran pantai, ΔVtot volume

sedimen total dalam area studi, ΔL adalah panjang pantai

tererosi, dan B adalah tinggi berm.

Sebelum menghitung kemunduran garis pantai, perlu

diketahui nilai depth of closure. Depth of closure

merupakan daerah dimana sediment tidak bergerak.

Dalam penelitian ini, persamaan yang digunakan untuk

mengetahui closure depth adalah pendekatan yang

diberikan oleh Bruun [2] yaitu: h = 2 Hb, dimana Hb

adalah tinggi gelombang pecah.

D. Validasi Model

Validasi digunakan untuk mengetahui metode mana

yang cocok untuk memodelkan kemunduran garis pantai

Kuta. Proses validasi menggunakan Mean Percentage

Error dengan persamaan

MPE = (Ʃ Rpred −Rpeng ∗100

Rpeng)/n (4)

dimana Rpred adalah kemunduran pantai prediksi dan Rpeng

adalah kemunduran pantai hasil pengukuran. Dari hasil

validasi akan diketahui metode mana yang lebih baik

dalam memodelkan perubahan garis panai Kuta. Metode

yang lebih cocok akan digunakan dalam prediksi

perubahan garis pantai 50 tahun ke depan.

E. Indeks Kerentanan Pantai

Indeks kerentanan pantai menunjukkan tingkat

sebarapa rentan suatu daerah terhadap anacaman pantai.

Gornitz dkk [4] menentukan 6 kriteria yang termasuk

dalam penilaian indeks kerentanan pantai (tabel 1).

Tabel 1. Kriteria-kriteria kerenatan

Variable very low low moderate high very high

1 2 3 4 5

Mean elevation (m) >30 >20 & ≤30

>10 & ≤20 >5 & ≤10 ≥0 & ≤5

Shoreline displacement (m/yr) > 2 >1 & ≤2 >-1 & ≤1 >-2 & ≤-1 ≤-2

Local subsidence (mm/year) <-1 ≥-1 & ≤1 >1 & ≤2 >2 & ≤4 > 4

Tidal range (m) <1 ≥1 & <2 ≥2 & ≤4 >4 & ≤6 >6

Significant wave height (m) ≥0 & <3 ≥3 & <5 ≥5 & <6 ≥6 & <6.9 ≥6.9

Geomorphology Cliffed coast

Medium cliff

low cliff lagoon sand beach

Mean elevation adalah jarak pantai terhadap muka air

laut. Shoreline displacement adalah kemunduran garis

pantai. Dalam penelitian ini kemunduran garis pantai

yang digunakan adalah kemunduran pantai hasil dari

metode yang paling kecil errornya. Local subsidence

merupakan kenaikan muka air laut per tahun. Tidal range

adalah jarak HWL dengan LWL. Geomorfologi

merupakan jenis pantai. Maximum significant wave

height adalah tinggi gelombang significant yang diperoleh

dari persamaan (5) dan (6)

𝐻𝑠 = 1.416 𝐻𝑟𝑚𝑠 (5)

dengan,

𝐻𝑟𝑚𝑠 = 5.112 ∗ 10−4 ∗ 𝑈𝐴 ∗ 𝐹𝑒𝑓𝑓 (6)

dimana UA adalah faktor tegangan angin yang didapatkan

dari data angin dan Feff adalah fetch effektif.

Enam kriteria di atas dimasukkan dalam persamaan yang

diberikan oleh Doukakis [5] yaitu

3

IKP= ME ∗3S∗3D∗3G∗3WH ∗3TR

6 (7)

dimana,

ME = Mean Elevation

S = Local Subsidence

D = Shoreline Displacement

G = Geomorfologi

WH = Wave Height

TR = Tidal Range

Dengan persamaan (7) didapat suatu nilai yang

kemudian dicocokkan dengan tingkat kerentanan (tabel 2)

yang diberikan oleh Doukakis [5].

Tabel 2. Level Kerentanan Berdasarkan IKP

IKP Kerentanan

<25 rendah

25-50 sedang

50-75 tinggi

>75 sangat tinggi

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Kenaikan Muka Air Laut

Kenaikan muka air laut ΔS merupakan salah satu

variabel dalam menghitung kemunduran garis pantai R.

Dalam analisa dengan menggunakan metode least square,

didapatkan grafik MSL perbulan sebagai berikut:

Gambar 3. Grafik msl per bulan 1988-2004

Dari gambar 3 terdapat persamaan yang digunakan

dalam prediksi muka air laut selama 50 tahun ke depan.

Dari hasil prediksi didapatkan persamaan linier

y=0,00029x+1,433. Dengan mencari nilai selisih elevasi

msl tiap tahun, maka didapat laju kenaikan muka air laut

0,0036 m/tahun. Untuk kebutuhan prediksi validasi model

dan prediksi perubahan garis pantai, dihitung pula laju

kenaikan muka air laut kumulatif dari tahun 1992-2001

dan 1992-2051. Didapatkan kenaikan muka air laut

kumulatif seperti pada tabel 3

Tabel 3. Besar kenaikan muka air laut

Tahun MSL (m) ΔS (m) Keterangan

1992 1,440 - patokan

2001 1,472 0,03 untuk validasi

2051 1,652 0,21 prediksi

B. Kemunduran Garis Pantai

Pada persamaan (2) dan (3) terdapat variabel yang

berhubungan dengan depth of closure. Nilai depth of

closure sendiri adalah 2 kali tinggi gelombang pecah.

Hasil perhitungan tinggi gelombang pecah yang dilakukan

oleh penulis adalah sedalam 5 meter. Jarak depth of

closure dari garis pantai tentu saja bervariasi sesuai

dengan kontur perairan.

Selain mencari jarak depth of closure ke garis pantai,

penarikan pias seperti gambar 4 dilakukan juga untuk

mencari luas di antara pias. Luasan tersebut digunakan

dalam persamaan (3) untuk mencari kemunduran garis

pantai metode Hennecke [3]. Hasil dari perhitungan kedua

metode dapat dilihat pada tabel 4 dan tabel 5. Pada kedua

tabel tersebut ditampilkan besar kemunduran garis pantai

sebanyak 20 dari 50 pias yang digunakan.

Gambar 4. Penarikan pias dari garis pantai hingga depth of

closure

Tabel 4. Hasil perhitungan kemunduran pantai metode Bruun [2]

Pias R1997(m) R2001(m) R2051(m)

1 4,72 6,60 30,18 2 4,64 6,50 29,71 3 4,57 6,40 29,24 4 4,76 6,66 30,45 5 4,84 6,78 30,98 6 4,64 6,50 29,72 7 4,40 6,17 28,19 8 4,43 6,20 28,33

9 4,60 6,45 29,47 10 4,55 6,37 29,12 11 4,54 6,35 29,04 12 4,46 6,24 28,53 13 3,64 5,10 23,31 14 3,55 4,98 22,74 15 3,62 5,07 23,19 16 3,59 5,03 22,99 17 1,50 2,10 9,58 18 1,36 1,91 8,73 19 1,34 1,87 8,55

20 1,50 2,11 9,63

0,00

1,00

2,00

0 50 100 150 200

y = 0,000299x + 1,433

4

Tabel 5. Hasil perhitungan kemunduran pantai metode

Hennecke [3]

Daerah R1997(m) R2001(m) R2051(m)

1 2,83 5,09 33,35 2 4,68 8,42 55,21 3 4,60 8,29 54,34 4 4,66 8,39 55,02 5 4,74 8,54 55,96 6 4,52 8,14 53,38 7 4,42 7,95 52,10 8 4,52 8,13 53,29 9 4,58 8,24 54,01

10 4,54 8,18 53,61

11 4,54 8,18 53,61 12 4,01 7,23 47,36 13 3,60 6,48 42,45 14 3,59 6,46 42,34 15 3,61 6,49 42,57 16 2,54 4,58 30,03 17 1,43 2,58 16,88 18 1,35 2,43 15,93 19 1,42 2,56 16,76 20 1,56 2,81 18,45

Berdasarkan analisa yang dilakukan, kemunduran garis

pantai rata-rata per tahun dari metode Bruun [2] adalah

sebesar 0,20 meter/tahun. Sedangkan kemunduran garis

pantai rata-rata per tahun dari metode Hennecke dkk [3]

adalah sebesar 0,39 meter/tahun. Perbedaan besar

kemunduran garis pantai tersebut diakibatkan adanya

faktor volume sediment pada model Hennecke dkk [3].

C. Validasi Model

Validasi model dihitung dengan MPE. Nilai MPE

untuk metode Bruun [2] adalah 37,7 %. Sedangkan nilai

MPE untuk metode Hennecke dkk [3] adalah 21,6 %.

Garis pantai hasil pada tahun 2051 dari hasil prediksi

metode Bruun [2] dan Hennecke dkk [3] ditunjukkan

gambar 6 dengan kemunduran rata-rata sebesar 12,91

meter dan 22,85 meter.

D. Indeks Kerentanan Pantai

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, indeks

kerentanan pantai dinilai dengan meninjau enam kriteria yaitu

elevasi pantai, kenaikan muka air laut, kemunduran garis pantai,

geomorfologi, tidal range, dan tinggi gelombang signifikan.

Elevasi pantai yang digunakan adalah jarak dari LWS menuju

jalan raya di depan pantai Kuta dengan elevasi +5 meter.

Geomorfologi dari pantai kuta adalah pantai berpasir yang

terbuka (gambar 5). Tidal range di pantai Kuta adalah 1,06

meter. Nilai tidal range didapat dari pengurangan elevasi HWL

dengan LWL pada bulan Januari 1989. Tinggi gelombang

signifikan didapat dari persamaan (5) dan (6) yaitu sebesar 2,44

meter. Elevasi pantai didapat dari cross section Pantai Kuta

yaitu setinggi 5 meter. Dengan demikian nilai dari masing-

masing kriteria adalah sebagai berikut:

Tabel 6. Bobot Dari Variabel Kerentanan

Variable Nilai Bobot

Mean elevation (m) 5 meter 5

Shoreline displacement (m/yr) 0,39 m/yr 3

Local subsidence (mm/yr) 3,6 mm/yr 4

Mean tidal range (m) 1,06 m 2

Significant wave height (m) 2,44 m 1

Geomorphology sandy coast 5

Nilai 5 pada mean elevation menunjukkan bahwa

elevasi Pantai Kuta rentan terhadap ancaman pantai

khususnya gelombang dan kenaikan muka air laut. Nilai 3

pada shore siplacement menunjukkan bahwa kemunduran

garis pantai di Pantai Kuta masih dalam batas normal.

Nilai 4 pada local subsidence menunjukkan bahwa

kenaikan muka air laut menjadi ancaman serius bagi

Pantai Kuta. Mean tidal range bernilai 2 menunjukkan

bahwa pasang surut yang tejadi bukan menjadi ancaman.

Tinggi gelombang signifikan bernilai 1 menunjukkan

bahwa tinggi gelombang sangat tidak mengancam.

Namun bobot dari tinggi gelombang signifikan tidak

cocok dengan perairan Indonesia yang rata-rata tinggi

gelombang antara 0,5 meter hingga 1,5 meter. Kriteria

yang digunakan dalam tabel 6 berdasarkan data

lingkungan di Amerika. Namun karena penelitian ini

mengacu pada kriteria dan pembobotan variabel

kerentanan oleh Gornitz dkk [6].

Dengan demikian, nilai dari indeks kerentanan

berdasarkan hasil pada tabel 6 dengan menggunakan

persamaan (7) adalah 64 atau dengan artian pantai Kuta

rentan terhadap ancaman.

Gambar 5. Bagian Pantai Kuta Yang Berpasir

5

IV. KESIMPULAN

Sesuai dengan tujuan penelitian yaitu mengetahui

perubahan garis pantai dan mengetahui nilai indeks

kerentanan pantai, maka didapatkan bahwa pada tahun

2051, dengan menggunakan metode Bruun [2] dan

Hennecke [3], pantai Kuta mengalami kemunduran garis

pantai rata-rata sebesar 12,91 meter dan 22,85 meter

dengan pola perubahan garis pantai seperti yang

ditunjukkan pada gambar 6. Perubahan tersebut diukur

dari garis pantai patokan pada tahun 1992. Nilai indeks

kerentanan pantai Kuta adalah 64. Hal tersebut

menunjukkan bahwa pantai Kuta rentan terhadap

ancaman. Dengan demikian pantai Kuta perlu mendapat

upaya perlindungan mengingat bahwa pantai Kuta

merupakan objek wisata unggulan di Bali.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Tanimoto, U. 1990. Investigation of Wave, Current, And

Topography Change In Bali Coral Beach. Technical Design

Bali Beach Conservation Project, Chapter 2, pp1.

[2] Bruun, P. 1988. The bruun Rule of Erosion By Sea-level

Rise: A Discussion of Large-Scale two and three

dimensional usages. Journal of Coastal Research 4, 627-

648.

[3] Hennecke, W. G., Greeve, C. A., Colwell, P. J. 2004. GIS-

Based Behaviour Coastal Modelling and Simulation of

Potensial Land Property Loss: Implication of Sea-Level Rise

at Collaroy, Sidney, Australia. Coastal Management, 32,

449-480.

[4] Gornitz, V. M., Beaty, T. W., Daniels, R. C. 1997. A Coastal

Hazards Data Base For The U.S. West Coast.

Environmental Sciences Division Publication. Tennessee.

[5] Doukakis, E. 2005. Coastal Vulnerability adn Risk

Parameter. European Water, Vol 11, no. 6, 3-7.

Gambar 6. Garis pantai tahun 1992, 2001, dan 2051