Pertukaran gas CO2 udara-laut di perairan pesisir: studi kasus di Selat Nasik, Belitung dan Estuari Donan, Cilacap

Abstract

Marine carbonate system plays an important role in the air-sea CO2 gas exchange. Aim of the present study is to investigate the air-sea flux of CO2 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 CO2 (pCO2) 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 CO2 to the atmosphere. The CO2 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 CO2 uptake by phytoplankton (photosynthesis) is not significantly affect the CO2 flux. In this case, the decomposition of particulate organic carbon tends to give significant contribution to the CO2 flux.

Penelitian dengan topik pertukaran gas CO2 udara-laut di perairan pesisir: studi kasus di Selat Nasik, Belitung dan Estuari Donan, Cilacap ini dilaksanakan dengan tujuan untuk mengkaji fluks CO2 udara–laut di perairan Selat Nasik Belitung dan perairan Estuari Donan Cilacap. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi bagi perkembangan ilmu pengetahuan kelautan di Indonesia, khususnya mengenai peranan perairan pesisir tropis dalam mengontrol fluks CO2 Pengambilan contoh air dilakukan di perairan Selat Nasik, Kabupaten Belitung pada bulan April 2010 dan di perairan Estuari Donan, Cilacap pada bulan Juni 2010. Di perairan Selat Nasik, pengukuran dan pengambilan contoh air laut dilakukan di 3 stasiun pada lokasi yang berbeda yaitu: Stasiun 1 pada lokasi di sekitar ekosistem mangrove, Stasiun 2 pada lokasi sekitar terumbu karang dan Stasiun 3 pada lokasi yang tidak ada pengaruh mangrove dan terumbu karang (perairan laut pesisir). Pengambilan sampel dilakukan 2 kali dalam sehari yaitu pada waktu pagi (06:35–08:15) dan siang hari (12:00–13:25) untuk Stasiun 1 dan 2, sedangkan pada Stasiun 3 pengambilan sampel dilakukan sebanyak 3 kali (pagi, siang dan malam hari (19:00) untuk melihat sejauh mana peranan produktivitas primer fitoplankton dalam menurunkan CO. 2 dalam air laut. Di perairan Estuari Donan Cilacap, pengukuran dan pengambilan contoh air laut di lakukan pada 5 stasiun dari muara menuju sungai. Parameter yang diukur adalah suhu, salinitas, produktivitas primer, fosfat, silikat, CO2 atmosfir dan sistem CO2 (pH, total alkalinitas, DIC dan tekanan parsial CO2 Hasil menunjukkan bahwa pH di perairan Selat Nasik berkisar antara 7,71–8,03. Di perairan Estuari Donan, Cilacap pH berkisar antara 7,65–7,95 dengan rata-rata 7,83±0,117. Konsentrasi DIC di perairan Selat Nasik berkisar antara 1912,15–2119,03 μmol/kg. Di perairan Estuari Donan konsentrasi DIC berkisar antara 1842,25–1957,82 μmol/kg dengan rata-rata 1901,57±49,76 μmol/kg. Total alkalinitas di perairan Selat Nasik berkisar antara 2130,28–2247,28 μmol/kg. Di perairan Estuari Donan Cilacap total alkalinitas berkisar antara 1954,27–2032,44 μmol/kg dengan rata-rata 1901,57±49,76 μmol/kg. Tekanan parsial CO). Pengukuran total alkalinitas, produktivitas primer dan nutrien dilakukan di laboratorium produktivitas primer dan kimia hara Pusat Penelitian Oseanografi-LIPI Jakarta. Pengukuran konsentrasi DIC dilakukan di laboratorium pengujian pusat aplikasi teknologi isotop dan radiasi BATAN, pasar jumat Jakarta. 2 kolom air di perairan Selat Nasik berkisar antara 591,80–1002,01 μatm, sedangkan tekanan parsial CO2 atmosfir berkisar antara 307–409 μatm dengan rata-rata 373,38±25,95 μatm. Tekanan parsial CO2 kolom air di perairan Estuari Donan berkisar antara 1018,53–1152,52 μatm dengan rata-rata 1077,08±32,70 μatm, sedangkan tekanan parsial CO2 atmosfir berkisar antara 340–376 μatm dengan rata-rata 358,20±15,27 μatm. Laju fotosintesis dan respirasi di perairan Selat Nasik masing-masing berkisar antara 0,069–0,094 mgC/m2/hari dan 0,082–0,092 mgC/m2/hari.