Estuari Donan Pembahasan .1 Selat Nasik

1992 menunjukkan bahwa proses kalsifikasi berpengaruh terhadap sistem karbon anorganik air laut dan menyebabkan terumbu karang adalah sedikit source CO 2 ke atmosfir. FCO 2 GPP NPP FCO 2 GPP NPP +2,98 0,069 0,001 +2,81 0,080 0,004 Respirasi Respirasi 0,081 0,092 Dekomposisi Dekomposisi 2,90 2,722 Gambar 20. Skema siklus karbon pada Stasiun 3 perairan laut pada pengamatan pagi A dan siang hari B. FCO 2 , GPP, NPP, Respirasi dan Dekomposisi dalam satuan mmolCm 2 hari. Gambar 20 menunjukkan bahwa di perairan laut Selat Nasik laju dekomposisi memberikan sumbangan paling besar terhadap fluks CO 2 yaitu 2,973 mmolCm 2 hari pada pagi hari dan 2,802 mmolCm 2 hari pada siang hari. Fitoplankton merupakan satu-satunya organisme yang menyerap CO 2 di perairan laut, namun penyerapan CO 2 oleh fitoplankton di perairan laut Selat Nasik sangat kecil yaitu 0,0001 mmolCm 2 hari pada pagi hari dan meningkat pada siang hari menjadi 0,0003 mmolCm 2 hari sehingga produktivitas primer memberikan kontribusi yang kecil terhadap pengurangan fluks CO 2 ke atmosfer. Penyerapan dan pelepasan CO 2 di perairan laut Selat Nasik diduga lebih dipengaruhi oleh konsentrasi DIC dan faktor fisis suhu permukaan laut. Seperti yang dikemukakan oleh Wang et al. 2006 bahwa konsentrasi DIC dan suhu permukaan laut memainkan peranan utama dalam mengontrol fluks CO 2 Berdasarkan hasil di atas menunjukkan bahwa perairan Estuari Donan adalah source atau pelepas CO di perairan laut tropis.

4.4.2 Estuari Donan

2 ke atmosfir. Secara umum fluks CO 2 di perairan Estuari Donan lebih tinggi dibanding perairan Selat Nasik. Tingginya fluks CO 2 di perairan Estuari Donan disebabkan oleh tingginya kecepatan angin pada lapisan permukaan 2,50 ms dan tingginya tekanan parsial CO 2 dalam kolom air. Source CO2 atm DIC Fitoplankton POC CO2 atm DIC Fitoplankton POC A B atau pelepasan CO 2 ke atmosfir ini disebabkan oleh tekanan parsial CO 2 pCO 2 dalam kolom air lebih tinggi dibandingkan tekanan parsial CO 2 di atmosfir sehingga terjadi aliran gas CO 2 dari air laut ke atmosfir. Tingginya pCO 2 kolom air berhubungan dengan konsentrasi DIC, salinitas dan laju fotosintesis fitoplankton. Tekanan parsial CO 2 meningkat dengan meningkatnya konsentrasi DIC dan menurun dengan meningkatnya salinitas dan laju fotosintesis. Sebaran pCO 2 di Estuari Donan sangat mirip dengan sebaran DIC, pCO 2 dan konsentrasi DIC yang tinggi cenderung ditemukan pada stasiun yang dekat ke arah sungai dan relatif lebih rendah pada stasiun yang dekat ke arah laut. Hal yang serupa juga terjadi di perairan estuari Changjiang Cina Chen et al., 2008, Godavari India Bouillon et al., 2003 dan Chilka India Gupta et al., 2008. Namun pada stasiun 2 yang dekat dengan laut juga ditemukan konsentrasi DIC yang tinggi. Hal ini disebabkan karena stasiun 2 berada pada lokasi yang berada dekat dengan ekosistem mangrove. Tingginya konsentrasi DIC pada lokasi ini diduga karena adanya pasokan karbon organik dan anorganik dari sungai dan ekosistem mangrove. Seperti yang dikemukakan oleh Cai and Wang 1998 bahwa perairan estuari menerima pasokan DIC yang berasal dari eksternal dan internal estuari. Pasokan eksternal berasal dari air tawar dari sungai, air laut dari pantai, tidal- flush, dan perairan sekitarnya. Sedangkan pasokan internal berasal dari degradasi material organik repirasi aerobik dan fotodegradasi. Gambar 21 menunjukkan siklus karbon di perairan Estuari Donan yang ditampilkan secara sederhana dari kondisi sesungguhnya yang rumit. Pembahasan mengenai siklus karbon di perairan Estuari Donan ini dibatasi hanya pada lapisan permukaan. Kajian siklus karbon dalam penelitian ini lebih ditekankan kepada peranan fitoplankton dalam penyerapan CO 2 . Fitoplankton mengambil nutrien dan CO 2 melalui proses fotosintesis, laju dimana proses ini terjadi disebut produktivitas primer. Fitoplankton pada waktu yang sama juga melakukan respirasi yang meningkatkan konsentrasi CO 2 dalam kolom air. Peningkatan konsentrasi CO 2 dalam kolom air juga disebabkan oleh adanya proses dekomposisi diremineralisasi karbon organik menjadi CO 2 . FCO 2 GPP NPP +7,14 0,051 0,028 Respirasi 0,027 Dekomposisi 7,14 Gambar 21. Skema siklus karbon di perairan Estuari Donan. FCO 2 , GPP, NPP, Respirasi dan Dekomposisi dalam satuan mmolCm 2 hari. Gambar 21 menunjukkan bahwa laju dekomposisi memberikan sumbangan paling besar terhadap fluks CO 2 di perairan Estuari Donan yaitu 7,14 mmolCm 2 hari. Laju dekomposisi material organik di perairan Estuari Donan jauh lebih tinggi dibanding perairan Selat Nasik, demikian juga dengan laju produktivitas primer fitoplankton. Tingginya laju dekomposisi di perairan Estuari Donan diduga disebabkan oleh besarnya pasokan material organik dari sungai. Gattuso et al. 1998 mengemukakan bahwa tingginya beban nutrien yang masuk ke perairan estuari menyebabkan terjadinya peningkatan produksi ekosistem bersih, sedangkan degradasi karbon organik antropogenik menurunkan produksi ekosistem bersih. Secara keseluruhan, ekosistem estuari adalah sumber bahan organik, nutrien dan karbon anorganik untuk perairan sekitarnya dan berpotensi sebagai sumber CO 2 ke atmosfir Borges 2005. Sebaran laju fotosintesis di perairan Estuari Donan menunjukkan bahwa laju fotosintesis cenderung meningkat ke arah mulut sungai laut. Hal ini berbanding terbalik dengan sebaran DIC dan pCO 2 . Meningkatnya laju fotosintesis ke arah laut disebabkan karena jumlah material organik terestrial yang tersedia untuk dekomposisi telah berkurang, dan kondisi cahaya yang lebih baik setelah terjadi pengendapan partikel tersuspensi. Meningkatnya aktifitas biologis pada stasiun yang lebih dekat ke arah laut menyebabkan pCO 2 lebih rendah. Selanjutnya, karena ada pencampuran dengan air laut yang lebih rendah pCO 2 , maka pCO 2 air permukaan dengan cepat turun ke dekat titik jenuh. Lebih jauh, air CO2 atm DIC Fitoplankton POC permukaan dapat menjadi net autotrofik jika CO 2 lebih banyak dikonsumsi oleh produksi biologis Chen et al., 2008. Nilai pCO 2 yang ditemukan di perairan Estuari Donan masih dalam kisaran tekanan parsial CO 2 yang ditemukan di perairan estuari yang lain di daerah tropis, namun sedikit lebih rendah. Di perairan estuari sungai Hooghly India tekanan parsial CO 2 berkisar antara 80 – 1520 µatm Mukhopadhyay et al. 2002, sedangkan di estuari Mandovi-Zuari India pCO 2 berkisar antara 500 – 3500 µatm Sarma et al. 2001. Rendahnya tekanan parsial CO 2 di perairan Estuari Donan juga berhubungan dengan tingginya salinitas, karena pengambilan sampel dilakukan pada saat pasang, sehingga perairan estuari masih didominasi oleh air laut. Pada stasiun 5 yang sudah berada di bagian hulu masih ditemukan salinitas 23 psu. Seperti yang dikemukakan oleh Gupta et al. 2008 dari hasi penelitiannya di Chilka Lake India, bahwa pasang surut dan salinitas mempengaruhi tekanan parsial CO 2 di perairan estuari, pada saat surut dimana nilai salinitas rendah pCO 2 di perairan Chilka bisa mencapai 1900 µatm sedangkan pada saat pasang pCO 2 hanya mencapai 1050 µatm. Korelasi negatif antara salinitas dan laju fotosintesis dengan pCO 2 juga ditemukan di estuari Changjiang sungai Yangtze Cina Zhai and Dai, 2009. 5 KESIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan hasil di atas dapat disimpulkan bahwa perairan Selat Nasik, Belitung dan Estuari Donan, Cilacap mempunyai tingkat kejenuhan yang tinggi terhadap CO 2 sehingga berperan sebagai pelepas source CO 2 ke atmosfir. Perairan estuari menyumbang emisi CO 2 paling besar diikuti oleh perairan sekitar ekosistem mangrove, laut pesisir non mangrove dan terumbu karang dan perairan sekitar terumbu karang. Dalam studi ini penyerapan CO 2 oleh fitoplankton melalui proses fotosintesis tidak berpengaruh signifikan terhadap fluks CO 2 . Dalam kasus ini, laju dekomposisi karbon organik partikel cenderung memberikan pengaruh yang signifikan terhadap fluks CO 2 . Untuk penelitian selanjutnya perlu dikaji mengenai sumbangan laju dekomposisi material organik terhadap fluks CO 2 dan pengaruh pengadukan massa air terhadap fluks CO 2 di perairan pesisir. DAFTAR PUSTAKA APHA 1980. Standard Methods for The Examination of Water and Wastewater. APHA, AWWA, WPCF. 15 th eds.: 388–389. Bates, N.M., 2002. Seasonal variability of the effect of coral reefs on seawtare CO 2 and air-sea CO 2 exchange. Limnol Oceanogr, 47:43–52. Borges, A.V., J.P. Vanderborght, L.S. Sciettecatte, F. Gazeau, S. Ferron-Smith, B. Dellie and M. Frankignoulle. 2004. Variability of the gas transfer velocity of CO 2 in macrotidal estuary the Scheldt. Estuaries, 27:593– 603. Borges, A.V., 2005. Do we have enough pieces of the jigsaw to integrate CO 2 fluxes in the coastal ocean? Estuaries, 28 1:3–27. Borges, A. V., B. Delille and M. Frankignoulle, 2005. Budgeting sinks and sources of CO 2 in the coastal ocean: Diversity of ecosystems counts. Geophys Res Lett 32:L14601. doi:10.10292005GL023053 Borges, A.V., S. Djenidi, G. Lacroix, J. Theate, B. Delille, and M. Frankignoulle, 2003. Atmospheric CO 2 flux from mangrove surrounding waters. Geophys Res Lett, 3011:1558. doi:10.10292003GL017143 Bouillon, S., A.V. Borges, E. Castaneda-Moya, K. Diele, T. Dittmar, N.C. Duke, E. Kristensen, S.Y. Lee, C. Marchand, J.J. Middlburg, V.H. Rivera- Monroy, T.J. Smith III, and R.R. Twilley, 2008. Mangrove production and carbon sink: A revision of global budget estimates. Glob Biogeochem Cyc, 22: GB2013, doi:10.10292007GB003052. Bouillon, S., F. Dehairs, B. Velimirov, G. Abril, and A.V. Borges. 2007. Dynamics of organic and inorganic carbon across contiguous mangrove and seagrass systems Gazi Bay, Kenya. J Geophys Res, 112: G02018, doi:10.10292006JG000325 Bouillon, S. and H.T.S. Boschker, 2006. Bacterial carbon sources in coastal sediments: a cross-system analysis based on stable isotope data of biomarkers. Biogeosciences, 3:175–185. Bouillon, S., M. Frankignoulle, F. Dehairs, B. Velimirov, A. Eiler, G. Abril, H. Etcheber and A.V. Borges, 2003. Inorganic and organic carbon biogeochemistry in the Gautami Godavari estuary Andhra Pradesh, India during pre-monsoon: the local impact of extensive mangrove forest. Glob Biogeochem Cyc, 174:1114. Caffrey, J.M. 2004. Factors controlling net ecosystem metabolism in U.S. estuaries. Estuaries, 27:90–101. Cai, W.J. and Y. Wang, 1998. The chemistry, fluxes and sources of carbon dioxide in the estuarine waters of the Satilla and Altamaha Rivers, Georgia. Limnol Oceanogr, 434:657–668. Cai, W.J., Z.A. Wang, and Y. Wang, 2003. The role of marsh-dominated heterotrophic continental margins in transport of CO 2 between the atmosphere, the land–sea interface and the ocean. Geophys Res Lett, 30:1849. Cameron, W.M. and D.W. Pritchard, 1963. Estuaries, P. 306 – 324. In M. N. Hill eds. The sea, Volume 2. John Wiley Sons. New York. Chen, C.T.A., W. Zhai, and M. Dai, 2008. Riverine input and air-sea CO 2 exchanges near the Changjiang Yangtze River estuary: Status quo and implication on possible future changes in metabolic status. Continent Shelf Res, 28:1476–1482. Chen, C.T.A. and A. V. Borges, 2009. Reconciling views on carbon cycling in the coastal ocean: Continental shleves as sinks and near-shore ecosystem as sources of atmospheric CO 2 . Deep-Sea Res II, 56:578–590. Chen C.T.A., K.K. Liu and R. Macdonald, 2003. Continental margin exchanges, p. 53 – 97. In M.J.R. Fasham ed.. Ocean biogeochemistry: A synthesis of the Joint Global Ocean Flux Study JGOFS. Springer-Verlag. Berlin. Germany. Chen, C.T.A., 2004. Exchange of carbon in the coastal seas. In: Field, C.B., M.R. Raupach Eds., The Global Carbon Cycle: Integrating Human, Climate and the Natural World. SCOPE, Washington, DC, pp. 341–351. Dickson, A.G., C.L. Sabine, and J.R. Christian, 2007. Guide to best practices for ocean CO2 measurements. Pices special publication 3. IOCCP Report 8: 176. Fagan, K.E and F.T. Mackenzie, 2007. Air-sea CO2 exchange in a subtropical estuarine-coral reef system, Kaneohe Bay, Oahu, Hawaii. Mar Chem, 106:174–191. Falkowski, P.G., R.T. Barber and V. Smetacek, 1998. Biogeochemical controls and feedbacks on ocean primary production. Science, 281:200-206. Fasham, M.J.R., B.M. Balin, C. Bowles Eds, 2001. A new vision of ocean biogeochemistry after a decade of the Joint Global Ocean Flux Study JGOFS. Ambio Special Report:4–31. Feely R.A., C.L. Sabine, T. Takahashi, and R. Wanninkhof, 2001. Uptake and storage of carbon dioxide in the ocean. Oceanography. Vol. 4: 17 – 32. Frankignoulle, M., C. Canon, and J.P. Gattuso, 1994. Marine calcification as a source of carbon dioxide: Positive feedback to increasing atmospheric CO 2 . Limnol Oceanogr, 39:458–462. Gattuso, J.P., M. Frankignoulle and S.V. Smith, 1999. Measurement of community metabolism and significance in the coral reef CO 2 source- sink debate. PNAS 9623:1317–1322. Gattuso, J.P., M. Frankignoulle and R. Wollast, 1998. Carbon and carbonate metabolism in coastal aquatic ecosystems. Ann Rev Ecol Sys, 29:405- 434. Gattuso, J.P., M. Pichon, B. Delesalle, C. Canon and M. Frankignoulle, 1996. Carbon fluxes in coral reefs. I. Lagrangian measurement of community metabolism and resulting air-sea CO 2 disequilibrium. Mar Ecol Prog Ser, 145:109–121. Giggenbach, W. F. And R.L. Goguel, 1989. Collection and Analysis of Geothermal and Volcanic Water and Gas Discharges. Chemistry Division. Department of Scientific and Industrial Research. Petone. New Zeland. Grasshoff, K., 1976. Methods of Seawater Analysis. Verlag Chemie, Weinheim. New York. Gupta, G. V. M., V. V. S. S. Sarma, R. S. Robin, A. V. Raman, M. Jai Kumar, M. Rakesh, and B. R. Subramanian, 2008. Influence of net ecosystem metabolism in transferring riverine organic carbon to atmospheric CO 2 IPCC, 2007. Climate Change: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. in a tropical coastal lagoon Chilka Lake, India. Biogeochemistry, 87:265– 285. Hansell, D.A. and C. A. Carlson, 2001. Marine dissolved organic matter and the carbon cycle. Oceanography, 4:41–49. IPCC, 2001. The carbon cycle and atmospheric carbon dioxida. The Scientific Basis. In Climate change 2001:185–237. Intergovernmental Panel on Climate Change. Jennerjahn, T. C., and V. Ittekkot 2002, Relevance of mangroves for the production and deposition of organic matter along tropical continental margins. Naturwissenschaften, 89:23–30. Kone,Y.J.-M. and A.V. Borges, 2008. Dissolved inorganic carbon dynamics in the waters surrounding forested mangroves of the Ca Mau Province Vietnam. Estu Coas Shelf Sci, 773:409–421. Lewis, E and D.Wallace, 1997. CO2SYS. Program Developed for CO 2 System Calculations. Department of Applied Science, Brookhaven National Laboratory, Upton, New York. Mackenzie, F.T., L.M.B. Ver and A. Lerman, 2000. Coastal zone biogeochemical dynamics under global warming. Internat Geol Rev, 42:193–206. Milliman, J.D. 1993. Production and accumulation of calcium carbonat in the ocean: Budget of a non steady state. Glob Biogeochem Cyc, 7:927–957. Mukhopadhyay, S.K., H. Biswas, T.K. De, S. Sen, and T.K. Jana, 2002. Seasonal effects on the air–water carbon dioxide exchange in the Hooghly Estuary, NE coast of Gulf of Bengal, India. J Environ Monit, 44:549–552. Orr, J.C., R. Najjar, C.L. Sabine and F. Joos, 1999. Internal OCMIP report. Lab. Des. Sci. Du Clim. et de I’Environ.Comm. a I’Energie Atom, Gif- SuryVette. France. 29 pp. Sarma, V.V.S.S., M.D. Kumar, and M. Manerikar, 2001. Emission of carbon dioxide from a tropical estuarine system, Goa, India. Geophys Res Lett, 287:1239–1242. Sarmiento, J.L. and N. Gruber, 2002. Sinks for Anthropogenic carbon. Physics Today. American Institute of Physics: 30 – 36. Strickland, J.D.H. Dan T.R. Parsons, 1968. A practical handbook of seawater analysis. Fish. Res. Board Canada, Bull. 167: 311 pp. Suzuki, A. and H. Kawahata, 2003. Carbon budget of coral reef systems: An overview of observations in fringing reef and atolls in the Indo-Pasific regions. Tellis Series B, 55: 428 – 444. Takahashi, T., S.C. Sutherland, C. Sweeney, A. Poisson, N. Metzl, B. Tilbrook, N. Bates, R. Wanninkhof, R.A. Feely, C. Sabine, J. Olafsson and Y. Nojiri, 2002. Global sea–air CO 2 flux based on climatological surface ocean pCO2, andseasonal biological and temperature effects. Deep-Sea Res II, 49:1601–1622. Ternon,J.F., C. Oudot, A. Dessier, and D. Diverres, 2000. A seasonal tropical sink for atmospheric CO 2 in the Atlantic Ocean: The role of the Amazon River discharge. Mar Chem, 68:183–201. Tomascik, T., A. J. Mah, A. Nontji, M. K. Moosa, 1997. The Ecology of the Indonesian Seas. Part Two. The Ecology of Indonesian Series. Vol8. Periplus Editions HK Ltd: 1388 pp. Tsunogai, S., S. Watanabe and T. Sato, 1999. Is there a “continental shelf pump” for the absorption of atmospheric CO 2 . Telkish Series B, 51:701–712. Ver, L.M.B., F.T. Mackenzie and A. Lerman, 1999. Biogeochemical responses of the carbon cycle to natural and human perturbations: Past, present and future. Am J Sci, 299:762–801. Wang, X., J.R. Christian, R. Murtugudde and A.J. Busalacchi, 2006. Spatial and temporal varaiability of the surface water pCO 2 and air-sea CO 2 flux in the equatorial Pasific during 1980 – 2003: A basin-scale carbon cycle model. J geophys res, 3:1–18. Wang, Z.A. and W.J. Cai, 2004. Carbon dioxide de gassing and inorganic carbon export from amarsh-dominated estuary the Duplin River: amarsh CO 2 pump. Limnol Oceanogr, 492:341–354. Ware, J.R., S.V. Smith and M.L. Reaka-kudla, 1992. Coral reefs: Sources or sinks of atmospheric CO 2 ? Coral reefs 11:127–130. Wollast, R. 1998. Evaluation and comparison of the global carbon cycle in the coastal zone and in the open ocean, p. 218-252. In K. H. Brink and A. R. Robinson eds.. The Global Coastal Ocean, Volume 10. John Wiley Sons, New York. Zeebe, R.E., D. Wolf-Gladrow, 2001. CO 2 in Seawater: Equilibrium, Kinetics, Isotopes. Elsevier Science B.V, Amsterdam. 346 pp. Zhai, W. and M. Dai, 2009. On the seasonal variation of air – sea CO 2 fluxes in the outer Changjiang Yangtze River Estuary, East China Sea. Mar Chem, 117:2–10. Zhai, W., M. Dai and X. Guo, 2007. Carbonate system and CO 2 degassing fluxes in the inner estuary of Changjiang Yangtze River, China. Mar Chem, 107:342–356. Lampiran Lampiran 1. Paramater fisika-kimia dan sistem CO 2 Stasiun di perairan Selat Nasik Suhu Salinitas pH fosfat Silikat DIC TA pCO 2 pCO atm 2 Kecepatan air fluks CO 2 Jam o psu C µg Al µg Al μmolKg μmolKg μatm μatm angin ms mmolm2hari Stasiun 1 6:35 29,65 32,68 7,82 0,180 0,590 2119,03 2188,91 356,00 1001,66 1,29 3,19 12:00 30,02 32,64 7,71 0,130 0,590 2108,66 2169,37 368,00 999,05 1,29 3,06 Stasiun 2 8:15 29,95 32,76 8,00 0,009 0,590 1998,08 2228,00 387,00 685,81 1,29 1,45 13:25 30,31 32,67 7,95 0,270 0,400 1912,15 2169,37 390,00 591,80 1,29 0,96 Stasiun 3 7:40 29,83 32,80 8,03 0,090 0,590 2119,03 2247,54 393,00 1002,01 1,29 2,98 12:40 30,25 32,77 8,02 0,180 0,890 2068,19 2247,54 371,00 957,98 1,29 2,81 19:00 29,79 32,78 7,94 0,450 0,990 2018,55 2130,28 390,00 954,24 1,29 2,77 Lampiran 2. Data produktifitas primer perairan Selat Nasik Stasiun Intensitas Cahaya GPP Respirasi NPP Klorofil-a Jam mol qm 2 mgCm hari 2 mgCm hari 2 mgCm hari 2 mgm hari 3 Stasiun 1 6:35 29,170 0,094 0,089 0,020 0,283 12:00 1761,500 0,087 0,087 0,015 0,283 Stasiun 2 8:15 421,400 0,080 0,086 0,009 0,283 13:25 1142,000 0,080 0,084 0,010 0,283 Stasiun 3 7:40 252,700 0,069 0,081 0,001 0,566 12:40 1274,700 0,080 0,092 0,004 0,566 19:00 _ _ _ _ 0,566 Lampiran 3. Paramater fisika-kimia dan sistem CO 2 Stasiun di perairan Estuari Donan Suhu Salinitas pH Fosfat Silikat DIC TA pCO 2 pCO atm 2 Kecepatan air fluks CO 2 o psu C µg Al µg Al μmolKg μmolKg μatm μatm angin ms mmolm2hari 1 28,20 28,00 7,91 0,05 33,63 1860,56 1954,27 340 1039,78 2,50 7,00 2 27,80 28,00 7,95 0,08 45,42 1940,45 1973,81 350 1081,61 2,50 7,46 3 27,80 29,00 7,83 0,07 45,90 1842,25 1954,27 353 1018,53 2,50 6,76 4 29,60 26,00 7,79 0,08 57,05 1906,78 2032,44 372 1094,82 2,50 6,79 5 28,80 23,00 7,65 0,24 60,11 1957,82 1993,36 376 1152,52 2,50 7,72 rata-rata 28,44 26,80 7,83 0,10 48,42 1901,57 1.981,630 358,200 1077,45 2,50 7,14 Stdv 0,77 2,39 0,12 0,08 10,55 49,76 32,701 15,271 52,07 0,00 0,43 Lampiran 4. Data produktifitas primer perairan Estuari Donan Stasiun GPP Respirasi NPP Klorofil-a mgCm 3 mgCm hari 3 mgCm hari 3 mgm3 hari 1 0,070 0,045 0,032 0,566 2 0,063 0,025 0,042 4,526 3 0,068 0,015 0,055 4,526 4 0,032 0,034 0,003 7,355 5 0,022 0,017 0,008 1,132 rata-rata 0,051 0,027 0,028 3,621 stdv 0,022 0,013 0,022 2,789 WOLLI~T, R. 1998. Evaluation and comparison of the global cm~ ban c?de in the coastal zone and in the upen ocean, p. 218- 252. I~, K. H. Brink and A. R. Robinson ads., The Global Coastal Ocean, ?;_,hone 10. John Wiley Sons, New Yoik WOLLI~T, R. 1998. Evaluation and comparison of the global cm~ b iii ABSTRACT AFDAL. Air-Sea CO 2 Gas Exchange In Coastal Waters: A Case Study In Nasik Strait, Belitung and Donan Estuary, Cilacap. Under supervised by RICHARDUS F. KASWADJI, ALAN F. KOROPITAN. Marine carbonate system plays an important role in the air-sea CO 2 gas exchange. Aim of the present study is to investigate the air-sea flux of CO 2 in Nasik Strait, Belitung and Donan Estuary, Cilacap. Field observation was carried out during April and June, 2010, where the observed parameters consisted of temperature, salinity, pH, dissolved inorganic carbon DIC, total alkalinity TA, primary productivity of phytoplankton and nutrients phosphate and silicate. Particularly the partial pressure of CO 2 pCO 2 in sea surface, it was calculated using ABIOTIC model of the ocean carbon cycle model intercomparison project phase- 2. Analysis results of the marine carbonate system showed that generally Nasik Strait waters and Donan Estuary act as a source release of CO 2 to the atmosphere. The CO 2 flux in Donan Estuary, mangrove waters, coral reef waters and coastal waters non mangrove and coral reef vary between 6.76–7.72, 3.06– 3.19, 0.96–1.45 and 2.77–2.98 mmolC.m -2 .d -1 , respectively. The present study found that the CO 2 uptake by phytoplankton photosynthesis is not significantly affect the CO 2 flux. In this case, the decomposition of particulate organic carbon tends to give significant contribution to the CO 2 Keywords: CO flux. 2 flux, pCO 2 , DIC, phytoplankton, photosynthesis, decomposition 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pemanasan global merupakan isu yang paling banyak mendapat perhatian akhir-akhir ini. Gas rumah kaca diantaranya, CO 2 , CH 4 , dan N 2 O merupakan penyebab terjadinya pemanasan global IPCC 2001. Hal ini diyakini bahwa dengan meningkatnya kadar gas-gas rumah kaca di atmosfir bumi menyebabkan kenaikan suhu global serta perubahan pola curah hujan IPCC 2007. CO 2 sebagai gas rumah kaca utama mendapat perhatian yang lebih besar di seluruh dunia, karena keterlibatannya dalam siklus biogeokimia wilayah pesisir dan laut terbuka Takahashi et al., 2002; Borges, 2005; Borges et al., 2005. Perairan wilayah pesisir memainkan peranan utama dalam siklus biogeokimia di laut meskipun hanya mempunyai luas 7 luas lautan dunia dan mempunyai volume 0,5 volume lautan global Gattuso et al., 1998. Hal ini disebabkan oleh perairan pesisir mempunyai laju produksi primer baru secara signifikan lebih tinggi daripada di lautan terbuka akibat besarnya pasokan nutrien dari sungai dan proses upwelling, dan tingginya proses dekomposisi material organik Chen dan Borges, 2009. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa perairan pesisir, khususnya perairan sekitar mangrove dan estuari merupakan net source CO 2 ke atmosfir Chen dan Borges, 2009, demikian juga dengan perairan sekitar terumbu karang Gattuso et al., 1996. Beberapa peneliti lainnya menyatakan bahwa perairan pesisir di daerah temperate dan lintang tinggi berperan sebagai sink CO 2 dari atmosfir, sedangkan perairan pesisir di daerah subtropis dan tropis berperan sebagai source CO 2 Namun penelitian lainnya juga mencatat ada perairan pesisir di daerah tropis yang berperan sebagai sink CO ke atmosfir Cai et al., 2003; Wang and Cai, 2004; Borges, 2005. 2 dari atmosfir, seperti yang ditunjukkan oleh Cai et al. 2003 bahwa muara sungai Mississippi adalah sink CO 2 dari atmosfir dan begitu juga dengan muara sungai Amazone Ternon et al. 2000. Hal tersebut menunjukkan bahwa ekosistem perairan pesisir memainkan peranan yang penting dalam menentukan apakah perairan laut berperan sebagai source atau sink CO 2 . Namun, data tekanan parsial CO 2 pCO 2 yang tersedia di perairan pesisir terutama di perairan Indonesia masih langka, dan masih banyak dibutuhkan untuk menilai secara kuantitatif peran laut dan pesisir dalam siklus karbon global.

1.2. Pendekatan Masalah

Skema pendekatan masalah ditampilkan dalam Gambar 1. Pertukaran CO 2 antara atmosfir dan laut, yang diatur oleh proses-proses fisik dan biologis tidak terdistribusi secara merata terhadap ruang dan waktu, sehingga perbedaan kharakteristik pada ekosistem perairan pesisir dan laut yang menyebabkan faktor- faktor yang mengontrol fluks CO 2 udara-laut pada masing-masing ekosistem perairan sekitar mangrove, perairan sekitar terumbu karang, laut peisisr dan estuari juga berbeda. Perairan sekitar mangrove dan estuari dicirikan oleh tingginya pasokan karbon organik baik yang berasal dari sungai maupun dari ekosistem mangrove yang akan menyumbang CO 2 ke kolom perairan melalui proses dekomposisi, sedangkan penyerapan CO 2 dilakukan oleh fitoplankton melalui proses fotosintesis. Perairan sekitar terumbu karang dicirikan oleh adanya proses kalsifikasi yang menyumbang CO 2 ke dalam kolom perairan, sedangkan penyerapan CO 2 melalui proses fotosintesis dilakukan oleh fitoplankton, zooxanthella dan makroalga. Di perairan laut, fitoplakton memegang peranan utama dalam penyerapan CO 2 . Perbedaan dari proses-proses yang mempengaruhi siklus karbon tersebut akan menyebabkan perubahan pada sistem karbonat laut yang dapat dilihat dari 4 parameter yaitu pH, Dissolved Inorganic Carbon DIC, total alkalinitas TA dan tekanan parsial CO 2 pCO 2 . Empat parameter yang saling mempengaruhi tersebut akan menentukan fluks CO 2 udara-laut di perairan pesisir.