Gerakan Gelombang dan Resuspensi Sedimen yang Dipengaruhi oleh Vegetasi Perairan dengan Morfologi yang Berbeda

ABSTRAK
Resuspensi sedimen yang didorong angin adalah fenomena umum dan memengaruhi kualitas air dan keseimbangan ekologi dalam sistem danau dangkal. Vegetasi air (AV) mengubah hidrodinamika lokal dan dengan demikian memengaruhi proses resuspensi sedimen, dengan morfologinya sebagai salah satu faktor terpenting. Untuk memahami efek AV pada gerakan gelombang dan sedimen, eksperimen lapangan dilakukan selama setahun di seluruh siklus pertumbuhan tanaman di Danau Dongping, Tiongkok. Morfologi vegetasi, kecepatan air, konsentrasi sedimen tersuspensi, dan arah/kecepatan angin dipantau dalam sepetak vegetasi fleksibel yang terendam (yaitu, Potamogeton crispus ). Hasil penelitian menunjukkan bahwa keberadaan AV tidak hanya meredam tinggi gelombang yang signifikan ( H s ) di dalam sepetak, tetapi juga melemahkan kecepatan orbital gelombang di dalam kanopi ( U w_horiz ) dibandingkan dengan permukaan air, yang menunjukkan pengurangan ganda untuk kecepatan gelombang di dekat dasar dibandingkan dengan kondisi dasar kosong. Variasi tinggi gelombang dan pengurangan kecepatan terkait dengan parameter morfologi vegetasi. Dengan vegetasi yang mengalami perkembangan pesat hingga tahap pikun, penurunan kerapatan kekasaran tanaman (yaitu, dari 3,89 menjadi 1,81) melemahkan redaman kecepatan gelombang (yaitu, dari 12,7% menjadi 5,4%). Dalam penelitian saat ini, kecepatan gelombang dekat dasar di tengah petak vegetasi berkurang hingga 40%–55%, bahkan untuk kasus dengan vegetasi dalam tahap pikun. Kecepatan gelombang dekat dasar yang berkurang meningkatkan kecepatan kritis untuk gerakan awal sedimen dari 3,0 cm/s untuk kondisi dasar terbuka menjadi 5,0 cm/s dalam kasus vegetasi. Selain itu, hubungan antara konsentrasi sedimen dekat dasar dan hidrodinamika menunjukkan dominasi gelombang dalam inisiasi resuspensi, beralih ke kontrol gelombang-arus gabungan selama peristiwa suspensi berkelanjutan. Penelitian ini menyoroti efek morfologi vegetasi yang disebabkan oleh evolusi fenologi pada gerakan gelombang-sedimen, dan hasilnya memiliki signifikansi besar untuk pengendalian polusi air dan pemulihan ekologi di danau dangkal.