LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN...

36
Bidang Penelitian : Kemaritiman LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN PENERAPAN (RPP) PENGUKURAN SISTEM CO DAN ESTIMASI POTENSI SERAPAN BLUE CARBON DI PERAIRAN KARIMUNJAWA Tahun ke 2 dari rencana 3 tahun TIM PENGUSUL 1. Nurul Latifah, S.Kel., M.Si NIDN. 2. Ir. Hadi Endrawati, DESU NIDN. 0007076010 3. Sigit Febrianto, S.Kel., M.Si NIP. FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS DIPONEGORO Tahun Dibiayai Dengan Sumber Dana: Selain APBN DPA LPPM Universitas Diponegoro Tahun Anggaran 2019

Transcript of LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN...

Page 1: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

Bidang Penelitian : Kemaritiman

LAPORAN AKHIR PENELITIAN

RISET PENGEMBANGAN PENERAPAN (RPP)

PENGUKURAN SISTEM CO DAN ESTIMASI POTENSI

SERAPAN BLUE CARBON

DI PERAIRAN KARIMUNJAWA

Tahun ke 2 dari rencana 3 tahun

TIM PENGUSUL

1. Nurul Latifah, S.Kel., M.Si NIDN.

2. Ir. Hadi Endrawati, DESU NIDN. 0007076010

3. Sigit Febrianto, S.Kel., M.Si NIP.

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

UNIVERSITAS DIPONEGORO

Tahun

Dibiayai Dengan Sumber Dana:

Selain APBN DPA LPPM Universitas Diponegoro

Tahun Anggaran 2019

Page 2: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

iii

HALAMAN PENGESAHAN

LAPORAN AKHIR

Judul Penelitian : Pengukuran Sistem CO dan Estimasi Potensi Serapan

Blue Carbon di Perairan Karimunjawa

Bidang Ilmu : 235 / Sumberdaya Perairan

Ketua Peneliti

a. Nama Lengkap : Nurul Latifah, S.Kel., M.Si

b. Jenis Kelamin : Perempuan

c. NIP / NIDN : /

d. Fakultas/Departemen/Lab : Perikanan dan Ilmu Kelautan/Sumberdaya Akuatik/

Pengelolaan Sumberdaya Ikan dan Lingkungan

e. Pusat Penelitian : Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

f. Telpon/Faks (Kantor) :

g. Telpon/Faks (Rumsh) : -

h. Hp/E-mail : / [email protected]

Waktu Penelitian : Tahun ke dari rencana 3 tahun

Pembiayaan

b. Tahun Kedua : Rp. . ,-

Semarang, 13 Desember

Mengetahui,

Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,

Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D

NIP.

Ketua Peneliti,

Nurul Latifah, S.Kel., M.Si

NIP.

Page 3: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

iv

PRAKATA

Segala Puji bagi Tuhan Yang Maha Esa atas Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga proposal

penelitian yang berjudul “Pengukuran Sistem CO dan Estimasi Potensi Serapan Blue Carbon

di Perairan Karimunjawa” tahun ke 2 dapat terselesaikan. Tidak lupa tim pengusul mengucapkan

terima kasih kepada:

Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP beserta jajaran

Dr. Ir. Haeruddin, M.Si selaku Ketua Departemen Sumberdaya Akuatik

Ir. Siti Rudiyanti, MS selaku Ketua Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan

Mahasiswa yang telah membantu selama penelitian lapangan dilakukan :

. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu dalam

penyusunan proposal penelitian ini.

Tim pengusul menyadari bahwa dalam penyusunan proposal penelitian ini masih jauh dari

sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran sangat kami harapkan demi kesempurnaan proposal

penelitian.

Semarang, 13 Desember

Tim Pengusul

Page 4: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

v

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................................................ III

PRAKATA ....................................................................................................................................... IV

DAFTAR ISI ...................................................................................................................................... V

DAFTAR TABEL ........................................................................................................................... VI

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................................... VII

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................................ VIII

BAB I. PENDAHULUAN ..................................................................................................................

Latar Belakang ............................................................................................................................

Perumusan Masalah ....................................................................................................................

Tujuan penelitian ........................................................................................................................

Urgensi (Keutamaan) Penelitian .................................................................................................

Temuan/Inovasi ..........................................................................................................................

Luaran Penelitian ........................................................................................................................

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA......................................................................................................

Gas Karbondioksida ...................................................................................................................

Blue Carbon ................................................................................................................................

Pompa Fisika dan Biologi...........................................................................................................

Roadmap Penelitian ....................................................................................................................

BAB III. METODE PENELITIAN .................................................................................................

Waktu dan Lokasi Penelitian ......................................................................................................

Materi Penelitian.........................................................................................................................

Metode Penelitian .......................................................................................................................

Estimasi Potensi Simpanan Karbon pada Jaringan Lamun ...................................................

Estimasi Potensi Simpanan Karbon pada Air dan Sedimen ................................................

Hubungan besarnya karbon yang ditransmisikan dari atmosfer, permukaan air laut, lamun

dan sedimen .........................................................................................................................

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................................

4.1. Estimasi potensi simpanan karbon dalam biomassa (stok karbon) pada jaringan lamun bagian

atas dan bagian bawah substrat di Perairan Karimunjawa .......................................................

4.2. Estimasi potensi simpanan karbon pada air dan sedimen dasar perairan Karimunjawa ..........

Hubungan besarnya karbon yang ditransmisikan dari atmosfer, permukaan air laut, lamun

(daun, batang dan akar) dan sedimen .......................................................................................

BAB V. KESIMPULAN .................................................................................................................

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................................

LAMPIRAN ......................................................................................................................................

Page 5: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

vi

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Komposisi jenis Lamun yang ditemukan di Perairan Pulau Karimunjawa .........................

Page 6: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Proses Karbon di Laut, Pompa Biologi dan Fisis ..............................................................

Gambar 2. Peta Daerah Penelitian .......................................................................................................

Gambar 3. Peletakkan Transek Garis dan Transek Kuadran pada Satu Stasiun .................................

Gambar 4. Komposisi jenis lamun jumlah dan kerapatan lamun yang ditemukan di Perairan

P.Karimunjawa ...................................................................................................................................

Gambar 5. . Kerapatan lamun antar stasiun di perairan Pulau Karimunjawa ....................................

Gambar 6. Karbon lamun (gC/m2) di perairan Pulau Karimunjawa ................................................

Gambar 7. Sebaran kerapatan, biomassa, dan karbon pada Lamun di masing-masing stasiun

perairan P. Karimunjawa ....................................................................................................................

Gambar 8. Sebaran kerapatan, biomassa, dan karbon pada Lamun untuk masing-masing jenis

Lamun di perairan P. Karimunjawa ...................................................................................................

Gambar 9. Sebaran dinamika parameter CO2, arameter kimia dan biologi ......................................

Gambar 10. Distribusi ΔpCO2, fluks CO2 dan kecepatan angin ......................................................

Gambar 11. . Kandungan karbon pada sedimen di perairan Pulau Karimunjawa ............................

Page 7: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

viii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Peta Lokasi Penelitian ..................................................................................................

Lampiran . Dokumentasi Penelitian ................................................................................................

Page 8: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

BAB I. PENDAHULUAN

Latar Belakang

Laut sebagai bagian dari sistem hidrologi memiliki peran global sebagai penyeimbang alami

konsentrasi gas-gas di atmosfer terutama karbondioksida. Laut merupakan reservoir (menampung)

karbon dioksida terbesar setelah daratan (William and Follow, 2011). Karbon dioksida yang ada di

atmosfer sebagain besar berasal dari kegiatan antropogenik yang tidak ramah lingkungan. Gas

karbon dioksida termasuk gas rumah kaca (GRK) yang mendominasi dengan presentase 75%.

(Darussalam, 2011). Salah satu cara untuk mengurangi gas karbon dioksida adalah dengan

menyerap dan menyimpan gas karbon dioksida yang ada di atmosfer. Penyerapan dan

penyimpanan karbon melalui vegetasi darat disebut green carbon dan oleh lautan disebut blue

carbon. Lautan dapat menyimpan karbon seribu tahun lebih lama dibandingkan dengan daratan

yang hanya menyimpan karbon puluhan sampai ratusan tahun (Raven and Falkowski, 1999; Sabine

et al., 2004; Cai et al., 2006). Lautan dapat menyerap karbon dioksida dari atmosfer melalui dua

pompa yaitu pompa fisika (solubility pump) dan pompa biologi (biological pumps) (IPCC, 2007)

Pompa fisika terjadi pertukaran gas laut-udara serta proses fisis yang membawa CO2 ke laut

dalam dan prosesnya dipengaruhi oleh kecepatan angin dan perbedaan tekanan parsial

karbondioksida anatara laut-udara (Millero, 2013). Sedangkan pompa karbon biologi berperan

sebagai kunci proses dari peristiwa transportasi karbon anorganik terlarut (DIC) dari permukaan ke

dasar perairan (Lutz et al, 2007). Karbon anorganik terlatur (DIC) bukan hanya berasal dari

atmosfer tetapi berasal dari daratam yang akan menambah nutrien organik seperti nitrat, fosfat dan

silikat yang kemudian akan mendukung pertumbuhan fitoplankton sehingga terjadi peningkatan

konsumsi karbon dioksida yang selanjutnya akan berubah kesetimbangan tekanan parsial karbon

dioksida (pCO2) di permukaan perairan (Ittekot et al, 2000). Tekanan parsial karbon dioksida

sebagai penentu fluks CO2 yang kemudian menentukan peranan perairan apakah sebagai source

atau sink. Suatu perairan berperan sebagai pelepas (source) karbon jika nilai fluks CO bernilai

positif, nilai tekanan parsial CO2 permukaan air laut lebih besar dari atmosfer sebaliknya jika fluks

CO2 bernilai negatif (tekanan parsial CO2 atmosfer lebih tinggi dari air laut) maka perairan

berperan sebagai penyerap (sink) CO .

Untuk mengetahui bagaimana faktor-faktor yang mempengaruhi pompa biologi serta proses

mekanismenya maka parameter yang dapat diukur adalah produktivitas primer. Selain itu perlu juga

diketahui besarnya karbon yang ditransmisikan melalui jejaring makanan untuk mengetahui proses

transport serta mekanismenya di zona permukaan Gutie’rrez-Rodri guez et al, 2010). Pada

penelitian ini karbon yang ditransmisikan melalui jejaring makanan di gambarkan melalui

Page 9: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

ekosistem lamun. Penelitian Fourqurean et al. (2012) menyatakan bahwa ekosistem padang lamun

mampu menyerap dua kali lipat dari kemampuan vegetasi darat menyerap karbon. Selain itu,

pengukuran DIC dan alkalinitas juga kan menggambarkan sistem karbonat yang berlangsung di laut

(DIC, TA, pH, dan pCO2) (Feely et al, 2004). Berdasarkan latar belakang tersebut maka penulis

tertatrik untuk melakukan penelitian dengan judul “Pengukuran Sistem CO2 dan Estimasi

Potensi Serapan Blue Carbon di Perairan Karimunjawa” di tahun ke dua dengan mencoba

menggambarkan kondisi sistem karbon yang ada di atmosfer, di permukaan air laut, karbon yang di

serap oleh lamun (karbon bagian akar, batang, daun) sampai karbon yang ada pada sedimen.

Perumusan Masalah

Penyerapan dan penyimpanan CO2 di laut sangat penting dikarenakan dapat mengurangi

konsentrasi CO2 yang semakin banyak di atmosfer dikarenakan aktivitas manusia yang tidak ramah

lingkungan. Menurut IPCC (2007); Houghton et al., 2001), diperkirakan setiap tahun konsentrasi

CO atmosfer meningkat 1% setiap tahunnya jika tidak ada usaha untuk mengurangi karbon

dioksida. Berdasarkan hasil penelitian tahun pertama dihasilkan bahwa sebagian besar potensi

perairan Pulau Karimunjawa adalah sebagai pelepas karbon dioksida pada Musim Peralihan I

(Bulan Mei 2018) dan Musim Timur (Bulan Agustus 2018). Hasil penelitian bulan Mei

menunjukkan bahwa perairan Karimunjawa sebagian besar (13 stasiun) berfungsi sebagai pelepas

CO dengan kisaran nilai fluks CO antara 1,79 sampai 21,64 mmolCO /m /hari dimana aliran CO

bergerak dari lautan ke atmosfer. Sedangkan 2 stasiun lainnya berfungsi sebagai penyerap CO

dimana aliran CO bergerak dari atmosfer ke lautan dengan kisaran nilai fluks CO -3,69 sampai -

4,41 mmolCO /m /hari. Peneitian bulan Agustus 2018 menunjukkan hal serupa pula sebagian besar

stasiun berpotensi sebagai pelepas CO dan 4 stasiun (St 9, St 10, St 11, St 12) berpotensi sebagai

penyerap CO ditunjukkan dengan nilai fluks CO yang negatif dengan nilai berurutan adalah -7,95

; -2,32 ; -15,96; -2,01 mmolCO2/m2/hari. Hal tersebut sejalan dengan beberapa penelitian yang

pernah dilakukan Chen and Borges (2009) bahwa lautan tropis berfungsi sebagai pelepas CO2

sedangkan yang berfungsi sebagai penyerap dan penyimpan CO2 adalah lautan subtropis. Akan

tetapi, menurut penelitian-penelitian yang dilakukan di Indonesia, lautan di Indonesia yang

merupakan daerah tropis ada yang berfungsi sebagai penyerap CO2 diantaranya Perairan Teluk

Banten pada musim barat (Rustam et al, 2013), perbatasan Laut Jawa dan Laut Bali (Muchtar et al.,

2013), serta perairan Ternate dan sekitarnya (Afdal dan Giyanto, 2013).

Berdasarkan hasil penelitian tahun pertama tersebut, penelitian tahun kedua ini dilakukan

analisis lebih mendetail tentang sistem karbon yang ada di laut. Pada penelitian ini peneliti

mencoba untuk menggambarkan distribusi sistem karbonat di laut mulai dari sistem karbon yang

Page 10: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

ada di atmosfer, karbon yang ada di permukaan air laut. Karbon tersebut dimanfaatkan oleh lamun

untuk proses fotosintesis sehingga dilakukan pengukuran karbon pula pada lamun (daun, batang dan

akar), kemudian pengukuran karbon pada sedimen dasar laut. Sehingga, berdasarkan uraian yang

telah dijelaskan maka dapat dirumuskan masalah:

1. Berapakah estimasi potensi penyimpanan karbon dalam biomassa (stok karbon) pada jaringan

lamun bagian atas dan bagian bawah substrat di Perairan Karimunjawa

2. Mengestimasi potensi penyimpanan karbon pada air dan sedimen dasar perairan

Karimunjawa.

3. Bagaimanakah hubungan besarnya karbon yang ditransmisikan dari atmosfer, permukaan air

laut, lamun (daun, batang dan akar) dan sedimen

. Tujuan penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Mengestimasi potensi penyimpanan karbon dalam biomassa (stok karbon) pada jaringan

lamun bagian atas dan bagian bawah substrat di Perairan Karimunjawa dan

2. Mengestimasi potensi penyimpanan karbon pada air dan sedimen dasar perairan Karimunjawa

3. Mengetahui hubungan besarnya karbon yang ditransmisikan dari atmosfer, permukaan air

laut, lamun (daun, batang dan akar) dan sedimen

. Urgensi (Keutamaan) Penelitian

Penelitian ini dapat memberikan informasi mengenai estimasi penyerapan karbon oleh air,

ekosistem lamun, dan sedimen dan akan menggambarkan sistem karbonat dan fungsi perairan.

Sehingga dapat diketahui berapa besar karbon yang diserap oleh lamun kemudian disimpan dalam

jaringan akrar dan sedimen. Berdasarkan hal tersebut maka akan diketahui seberapa besar kerugian

jika ekosistem lamun tidak dijaga dan mengalami degradasi.

Temuan/Inovasi

Inovasi dalam penelitian ini adalah dapat menggambarkan proses transport karbon dari

atmosfer diserap oleh air, kemudian dimanfaatkan oleh ekosistem lamun dan disimpan ke dalam

sedimen yang dikenal sebagai pompa biologi.

Luaran Penelitian

1. Publikasi artikel pada Jurnal Nasional terakreditasi

2. Publikasi artikel pada Seminar Internasional

3. Modul Pembelajaran

Page 11: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

Gas Karbondioksida

Gas karbon dioksida adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Aliran karbon

dioksida dari udara kemudian mengalir ke laut dikenal sebagai solubility pump atau fungsi dari

kelarutan CO di dalam air laut. Gas CO di udara ditransfer ke laut dan berubah bentuk menjadi

dissolved inorganik carbon (DIC) yaitu karbondioksida air (CO (aq)), H CO , HCO - dan CO

-.

Menurut Kawaroe (2009), proses aliran tersebut sangat efisein terjadi pada daerah lintang tinggi

yang bersuhu rendah. Wilayah laut Selatan dan Laut Atlantik berfungsi sebagai oceanic sink

terbesar dalam menyerap CO (Moore et al., 2000; Chierici et al. Menurut penelitian

Takahashi et al. (2002) tentang peta fluks CO global atmosfer laut, bahwa tidak semua lautan dan

pesisir di dunia berfungsi sebagai penyerap CO antropogenik. Pada umumnya lautan tropis

berfungsi sebagai pelepas CO sedangkan lautan subtropis berperan sebagai penyerap CO (Chen

and Borges, 2009). Pada proses tersebut CO di atmosfer akan terlarut dan tersimpan di dalam air

sehingga dapat mengurangi gas CO di atmosfer (Kawaroe, 2009). Menurut Chierici et al. (2009),

kondisi suhu rendah akan meningkatkan kelarutan CO dan menurunkan tekanan parsial CO

(pCO ) sehingga terjadi penyerapan CO dari atmosfer ke laut. Ditambahkan pula suhu homogen di

laut mengakibatkan CO di permukaan dapat terserap dan tersimpan ke dasar laut.

Namun beberapa penelitian di perairan pesisir Indonesia menunjukkan bahwa tidak semua

perairan laut dan pesisir Indonesia berperan sebagai pelepas CO . Perairan Teluk Banten pada

musim barat (Rustam et al. , perbatasan Laut Jawa dan Laut Bali (Muchtar et al., 2013), serta

perairan Ternate dan sekitarnya (Afdal dan Giyanto, 2013) berperan sebagai penyerap CO .

Sedangkan Laut Sawu, Laut Timor, Laut Bali (Muchtar et al., 2012), perairan Belitung, Selat Nasik

(Afdal et al., 2012), Laut Jawa (Muchtar et al , perairan Cilacap (Afdal et al., 2011), dan

perairan Teluk Banten pada musim timur (Rustam et al, 2013) berperan sebagai pelepas CO .

Blue Carbon

Gas CO di udara ditransfer ke laut dan berubah bentuk menjadi dissolved inorganik carbon

(DIC) yaitu karbondioksida air (CO (aq)), asam karbonat (H CO ), bikarbonat (HCO -) dan karbonat

(CO -

). Gas karbon dioksida yang ada di udara akan dimanfaatkan langsung oleh vegetasi laut

untuk fotosintesis. Fotosintesis adalah proses penyusunan zat anorganik menjadi zat organik

dengan bantuan cahaya matahari. Faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis adalah konsentrasi

karbondioksida di udara, suhu air, oksigen, air, cahaya dan klorofil.

Page 12: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

Penyerapan karbon di lautan dunia tersimpan dalam bentuk sedimen yang berasal dari padang

lamun dan mangrove. Dalam siklus karbon, tanaman laut melalui proses fotosintesis merubah CO

dari udara dan air menghasilkan karbohidrat dan oksigen. Karbohidrat yang terbentuk sebagian

disimpan oleh tanaman dan sebagian dilepaskan ke atmosfer.

Kontribusi vegetasi lamun terhadap serapan karbon melalui proses fotosintesis. Karbon yang

telah diserap oleh lamun disimpan dalam biomassa bagian akar, daun dan rhizoa. Biomassa

berbanding lurus dengan stok karbon. Lamun memiliki daun, akar sejati, pembuluh internal yang

berfungsi menyalurkan nutrien, air dan gas dengan rhizoma mempunyai komposisi terbesar sekitar

60-80% biomas lamun. Menurut Larkum et al (1989) menyatakan bahwa lamun dapat memodifikasi

sedimen di sekitarnya melalui transpor oksigen dan kandungan kimia lain melalui sistem akar dan

rhizoma. Ditambahkan pula bahwa akar pada lamun memiliki konsentrasi CO yang relatif tinggi

dikarenakan akar lamun merupakan tempat untuk respirasi. Daun lamun dapat menyerap nutrien

langsung dari air laut. Hal tersebut dikarenakan ketiadaan stomata dan kutikula yang tipis sehingga

tidak dapat menahan pergerakan ion dan difusi karbon.

Karbon akan menempati dari salah satu kantong karbon sampai waktunya karbon tersebut

tersikluskan kembali ke atmosfer. Menurut Brown (1999) dalam Sutaryo (2009), terdapat 4 kantong

karbon (carbon pool) yang menjadi simpanan karbon, kantong tersebut antara lain:

1. Biomassa atas permukaan yaitu adalah mencakup seluruh material hidup di atas

permukaan. Bagian dari kantong karbon ini adalah daun, batang, cabang, tunggul, kulit

kayu dan biji dari vegetasi baik dari starta pohon maupun starta tumbuhan bawah di

lantai hutan;

2. Biomassa bawah permukaan yaitu adalah mencakup semua biomassa mulai dari akar

tumbuhan yang hidup;

3. Bahan organik mati yang meliputi kayu atau tumbuhan mati dan serasah;

4. Karbon organik tanah mencakup karbon pada tanah mineral dan tanah organik termasuk

gambut.

Berdasarkan data UNEP (2009), diperkirakan rata-rata potensi penyerapan karbon lamun

mencapai 0,83 Ton C/ha/tahun dan laju pengendapan karbon tersimpan lamun sebesar 27,4 - 44 Tg

C/tahun dengan area rata-rata 0,33x10 ha. Karbon ini merupakan karbon yang berasal dari

atmosfer yang terlarut di laut dan disimpang dalam bentuk DIC. Blue carbon sink memberikan

kontribusi sebesar 50% dari total pengendapan karbon organik di lautan.

Page 13: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

Pompa Fisika dan Biologi

Masuknya senyawa karbon dioksida dari atmosfer ke laut dikendalikan oleh dua pompa yaitu

pompa fisika (solubility pump) dan pompa biologi (biological pump) (IPCC, 2007). Kedua pompa

ini berperan untuk mengurangi konsentrasi karbon dioksida di atmosfer sehingga keberadaaanya

dalam mengatur iklim dan suhu bumi tidak membahayakan makhluk hidup.

Pada pompa fisika (solubility pump), proses transsportasi senyawa karbon pada interior laut

terjadi ketika senyawa karbon organik tenggelam dan mencapai dasar perairan karena adanya

fenomena migrasi dari pemangsa fitoplankton, percampuran (mixing), peristiwa downelling serta

penenggelaman akibat gaya gravitasi (Hansel et al, 2012), selanjutnya disimpan di kolom perairan

hingga ke dasar sehingga suatu saat diduga dapat kembali lagi ke kolom perairan diatasnya karena

adanya aktivitas massa air seperti upwelling (Ittekot et al Ditambahkan oleh Millero

(2013) bahwa pada pompa fisis terjadi pertukaran gas laut-udara serta proses fisi yang membawa

CO2 ke laut dalam dan prosesnya dipengaruhi oleh kecepatan angin dan perbedaan tekanan parsial

karbon dioksida antara laut-udara.

Sedangkan pada pompa karbon biologi (biological pump) aliran karbon ke bawah oleh

aktivitas atau proses biologi, melibatkan banyak komponen lingkungan satu sama lain mengontrol

efektivitas ekspor karbon ke dalam interior laut, dimana akan mempresentasikan perubahan karbon

anorganik terlarut (DIC) serta mempresentasikan suatu bagian penting dalam mengintrol tekanan

parsial karbon dioksida (Lutz et al Hansel et al, 2012; Boyd, 2015). Proses transportasi

materi karbon organik dan anorganik secara vertikal di zona pelagik (Honjo et al, 2008), dimana

pada lapisan ini produsen primer fitoplankton mengubah CO dan H O yang diserap menjadi

karbon organik dalam bentuk C6H12O6, glukosa dan oksigen yang dikenal proses fotosintesis

(William and Follows, 2011). Ditambahkan pula bahwa proses fotosintesis oleh fitoplankton di

lapisan permukaan perairan dapat menurunkan konsentrasi senyawa karbon anorganik terlarut

(DIC) dan tekanan parsial karbon dioksida permukaan, namun sebaliknya detritus (bakteri) dan

zooplankton akan mengembalikan CO ke permukaan.

Gambar . Proses Karbon di Laut, Pompa Biologi dan Fisis

Page 14: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

. Roadmap Penelitian

Page 15: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

BAB III. METODE PENELITIAN

Waktu dan Lokasi Penelitian

Penelitian Tahun 2 dilaksanakan bulan Mei untuk sampling pertama dan sampling kedua

dilaksanakan bulan Agustus Lokasi penelitian dilakukan di Perairan Karimunjawa yang

(Gambar 2).

Gambar . Peta Daerah Penelitian

Materi Penelitian

Materi penelitian pada tahun kedua ini terdiri dari sampel lamun, air dan sedimen. Adapun

alat dan bahan yang digunakan untuk penelitian terdiri dari Kapal, GPS, WQC (Water Quality

Checker), Nansen Bottle Water Sampler, CO meter, kuadran transek ukuran 100 x 100 cm , roll

meter, tali rafia, plastik zipper, cool box, buku identifikasi lamun, spektofotometer, furnance, oven,

aluminium foil, cawan porselin, timbangan analitik, centrifuge, tabung reaksi, titrator, botol sampel,

botol sampel 1,5 L, kertas saring Whatman 0,45 µ, reagen nitrat, fosfat dan silikat.

Page 16: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

. Metode Penelitian

Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode eksplanatif yaitu untuk

menggambarkan yang lebih mendalam dari objek penelitian, yaitu untuk mengetahui hubungan

sebab akibat dari objek penelitian. Sedangkan metode penetuan stasiun menggunakan metode

purposive sampling yaitu menentukan stasiun berdasarkan tujuan tertentu, dalam hal ini penentuan

stasiun berdasarkan adanya lamun di perairan.

3.3.1 Estimasi Potensi Simpanan Karbon pada Jaringan Lamun

Penentuan titik pertama pada transek dimulai pada saat pertama kali jenis lamun ditemukan,

dilanjutkan dengan mencatat titik koordinat menggunakan Global Positioning System (GPS) dan

mencatat kondisi umum lokasi. Total transek yang dibentangkan dalam 1 (satu) stasiun adalah 3

(tiga) transek garis dan 9 (sembilan) transek kuadran (Gambar 5).

Gambar . Peletakkan Transek Garis dan Transek Kuadran pada Satu Stasiun

(Sumber: modifikasi metode Seagrass Watch)

Herbarium basah dari semua spesies lamun yang dicuplik kemudian disatukan pada setiap titik,

namun dipisahkan menurut daun, rhizoma dan akar. Kemudian semua sampel lamun yang sudah

dipisahkan tersebut di potong-potong menjadi bagian yang lebih kecil dan ditimbang sebagai

berat basah sampel (Graha et al., Sampel lamun yang telah ditimbang (berat basah)-nya

dimasukkan ke dalam oven pada temperatur 60oC selama 4-5 jam atau hingga sampel telah

dinyatakan kering. Sampel lamun yang telah kering tersebut kemudian ditimbang kembali

beratnya sebagai berat kering (Duarte, 1990). Biomassa lamun dapat dibedakan antara biomassa

lamun di atas substrat (above ground) dan di bawah substrat (under ground) (Azkab, 1999).

Page 17: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

Biomassa lamun dapat diketahui dengan melakukan pembagian antara berat total dengan jumlah

tegakan (Duarte, 1990).

Pengukuran karbon lamun

Perhitungan nilai kandungan karbon lamun berdasarkan jaringan (daun, rhizoma dan akar)

dianalisis dengan menggunakan metode pengabuan atau Loss On Ignition (LOI) Method

(Helrich, 1990), yang dilakukan di Laboratorium Ilmu Kelautan Fakultas Perikanan dan Ilmu

Kelautan Universitas Diponegoro.

Total Stok Karbon

Perhitungan total stok karbon lamun di kawasan perairan Pulau Karimunjawa dianalisis dengan

menggunakan konversi data biomassa menjadi kandungan karbon. Data hasil konversi ke karbon

keseluruhan kemudian dirata-rata denga satuan gbk/m (Howard et al., Hubungan antara

kerapatan dan biomassa lamun digunakan untuk memprediksi biomassa lamun pada semua titik

sampling kepadatan (Graha et al., 2015). Adapun rumus yang digunakan untuk sebagai berikut

(Duarte, 1990):

B = W x D

dimana: B = Biomassa Lamun (gram/m )

W = Berat Kering Tunas Lamun (gram/individu)

D = Kepadatan Lamun (individu/m )

Menurut Helrich (1990) rumus yang digunakan untuk menghitung kandungan karbon jaringan

lamun dengan metode pengabuan sebagai berikut:

Kadar Abu = x 100%

Dimana: a = berat cawan

b = berat cawan + berat kering jaringan lamun

c = berat cawan + berat abu jaringan lamun

Bahan organik dihitung dengan menggunakan metode pengabuan ini dapat ditentukan dengan

menghitung pengurangan berat saat pengabuan, yaitu sebagai berikut:

Kadar Bahan Organik = x 100%

dimana: a = berat cawan

b = berat cawan + berat sampel

c = berat (cawan + abu)

Setelah mengetahui kadar bahan organik, dilakukan penghitungan kandungan karbon pada

jaringan lamun dengan metode pengabuan yaitu sebagai berikut (Helrich, 1990):

Page 18: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

Kandungan Karbon =

dimana: 1, 724 = konstanta nilai bahan organik

Menurut Sulaeman et al. (2005) menjelaskan bahwa total stok karbon lamun dihitung dengan

menggunakan rumus yang sebagai berikut:

Ct = ∑ Li x Ci

dimana: Ct = karbon total (ton)

Li = luas padang lamun kategori kelas ke-i (m )

Ci = rata-rata stok karbon lamun kategori kelas ke-i (gC/m )

3.3.2 Estimasi Potensi Simpanan Karbon pada Air dan Sedimen

Sistem Karbonat Laut

Sistem karbonat laut dikaji melalui empat parameter, yaitu DIC (dissolved inorganic carbon),

alkalinitas total, tekanan parsial CO (pCO ) dan pH (Dickson et al.

DIC (dissolved inorganic carbon)

Menggunakan metode titrimetri dengan prinsip perubahan pH setelah penambahan NaOH dan

HCl pada sampel air yang telah disaring dan didapatkan dari penjumlahan bikarbonat (HCO -)

dan karbonat (CO -

) dengan satuan µmol/kg (Giggenbach and Goguel, 1989 dalam Afdal,

2016). DIC didapatkan dari penjumlahan HCO - (ion bikarbonat) dan CO

- (ion karbonat) yang

terdeteksi setelah ditambahkan NaOH dan HCl.

Alkalinitas Total

Menggunakan metode titrimetri (Grasshoff, 1976 dalam Afdal, 2016) dengan prinsip pada

perubahan pH awal dan akhir pada 200 ml sampel (hasil saringan) sebelum dan setelah

ditambahkan HCl 0,01 N sebanyak 25 ml. :

Keterangan: V = Volume HCl dan NaOH

t = molaritas HCl dan NaOH

Vb = volume sampel

pH

Menggunakan alat WQC (Water Quality Checker)

Tekanan parsial CO

Tekanan parsial CO di air didapatkan dari perhitungan DIC dan pH menggunakan prinsip dasar

Cai and Wang (1998):

Page 19: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

Dimana:

DIC = disoolved inorganic carbon, {H}=10-pH, Kh adalah konstanta solubilitas gas dalam air

menurut (Weiss (1974) dan K1 dan K2 adalah konstanta diisolasi dari asam karbonat.

Sedangkan tekanan parsial CO di atmosfer menggunakan CO meter (Afdal, 2016).

Fluks CO

Perhitungan fluks CO atau pertukaran aliran gas CO dihitung menggunakan rumus (Afdal,

Fluks CO = K. α ∆pCO2 air+atm

∆pCO = pCO2 air – pCO2 atm

Keterangan:

K = kecepatan transfer gas (fungsi dari kecepatan angin data BMKG)

A= koefisien daya larut (fungsi dari suhu dan salinitas)

∆pCO2 air+atm = selisih antara tekanan parsial CO permukaan air dan atmosfer

Berdasarkan rumus di atas apabila Fluks CO bernilai positif maka suatu perairan berperan

sebagai pelepas (source) CO2 sebaliknya jika bernilai negatif maka perairan berperan sebagai

penyerap (sink) CO .

3.3.3 Hubungan besarnya karbon yang ditransmisikan dari atmosfer, permukaan air laut,

lamun dan sedimen

Hubungan besarnya karbon yang ditransmisikan dari atmosfer, permukaan air laut, lamun dan

sedimen dan fluks CO2 menggunakan regresi berganda dengan taraf kepercayaan 95%. Guna

mencegah terjadinya bias, maka disertakan uji asumsi klasik normalitas dan multikolinieritas.

Setelah melalui uji asumsi klasik, dapat dilanjutkan dengan regresi berganda. Berikutnya

dilakukan uji t (parsial) dan uji uji F (simultan). Uji t dilakukan untuk menunjukkan seberapa

jauh pengaruh satu variabel bebas terhadap variabel terikat (Sugiyono, 2013). Jika nilai thitung >

ttabel berarti memiliki pengaruh nyata (Tangke, 2012). Untuk menunjukkan apakah semua

variabel bebas memiliki pengaruh secara bersamaan terhadap variabel terikat maka dilakukan uji

F. Apabila nilai Fhitung > Ftabel maka terdapat pengaruh nyata antara variabel bebas dengan

terikat secara bersamaan (Suyono, 2018). Tahap berikutnya penentuan koefisien korelasi (R) dan

determinasi (R2). Nilai R digunakan untuk mengetahui adanya hubungan kuat rendah antara

variabel bebas dengan variabel terikat. Pedoman interpretasi nilai R menurut Sugiyono (2013),

terbagi dalam 5 kategori yakni sangat rendah (0,0 – 0,19), rendah (0,2-0,39), sedang (0,4-0,59),

Page 20: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

kuat (0,6- 0,79), dan sangat kuat (0,8-1,0). Koefisien R2 digunakan untuk menggambarkan

seberapa variasi dapat dijelaskan oleh model.

Page 21: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Estimasi potensi simpanan karbon dalam biomassa (stok karbon) pada jaringan lamun

bagian atas dan bagian bawah substrat di Perairan Karimunjawa

Ekosistem lamun yang ditemukan di enam lokasi penelitian di Pulau Karimunjawa terdapat 6

spesies lamun yaitu Enhalus acoroides, Thalassia hemprichii, Cymodocea serrulata,

Cymodocea rotundata, Halophila ovalis, Halodule uninervis (Tabel 1).

Tabel . Komposisi jenis Lamun yang ditemukan di Perairan Pulau Karimunjawa

Suku Jenis St 1 St 2 St 3 St 4 St 5 St 6

Hydrocharitaceae Enhalus

acoroides

- + + + + +

Thalassia

hemprichi

+ + + + + +

Halophila

ovalis

+ - - + - -

Cymodoceaceae Cymodocea

serrulata

- - + - - +

Cymodocea

rotundata

+ - + + + +

Halodule

uninervis

+ - - + + -

Keteragan: + : Ada

- : tidak ada

Gambar . Komposisi jenis lamun jumlah dan kerapatan lamun yang ditemukan di Perairan

P.Karimunjawa

Page 22: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

Berdasarkan Gambar 4 terlihat bawah dari 6 jenis lamun yang ditemukan di perairan Pulau

Karimunjawa komposisi tertinggi ditemukan pada jenis T. hemprichi dengan presentase

35,82% dan jumlah tegakan sebanyak 932 ind dan terendah pada jenis C. serrulata dengan

presentase 3,73% dan jumlah tegakan 97 ind. Komposisi tersebut juga ditemukan pada

kerapatan lamun, dimana kerapatan tertinggi pada jenis T.hemprichii 426,96 ind/m dan

terendah pada jenis C.serrulata 64,67 ind/m .

Hasil tersebut seperti pada penelitian lainnya yaitu penelitian Rahman (2018), di Poton Bako

dan Gili Maringkik, Kabupaten Lombok Timur bahwa kepadatan jenis lamun tertinggi

ditemukan pada jenis C. rotundata dan T.hemprichii. Ditambahkan bahwa kepadatan tertinggi

T.hemprichii disebabkan oleh kemampuan adaptasi yang baik di lingkungan perairan

Indonesia. Menurut Hartati et al (2012), Feryatun et al (2012), pada wilayah pantai/pesisir

sering ditemukan spesies lamun jenis tunggal berasosiasi tinggi mempengaruhi nilai

kepadatan jenis, meskipun kepadatan tersebut memiliki persebaran yang rendah.

Gambar . . Kerapatan lamun antar stasiun di perairan Pulau Karimunjawa

Jika dilihat dari Gambar 5 nilai kerapatan dilihat dari stasiunnya, maka stasiun 1 yaitu Pantai

Bobby (71,037 ind/m2) dan stasiun 4 P. Pokemon (46,370 ind/m2) memiliki kerapatan yang

lebih tinggi dengan kategori kelas keraparan: jarang sedangkan kerapatan lamun di 4 stasiun

lainnya memiliki kategori kerapatan yang sangat jarang.

Biomassa merupakan hasil dari proses metabolisme (fotosintesis) alami vegetasi dalam

bentuk karbohidrat (karbon organik) yang tersimpan di dalam akar, rimpang, daun. Proses

penimbunan karbon organik oleh tanaman diberut C-sequestration / sekuestrasi karbon,

sehingga dengan mengukur karbon organik yang tersimpan dalam tanaman dapat dijadikan

informasi jumlah CO2 yang diserap oleh tanaman. Hasil perhitungan biomassa lamun bagian

atas substrat (daun) dan bawah substrat (akar dan rimpang) menunjukkan hubungan positif

Page 23: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

dengan ukuran morfologi jenis lamun. Semakin besar ukuran morfologi jenis lamun maka

semakin besar kandungan nilai biomassanya sebaliknya (Gambar ). Selain itu juga biomassa

dipengaruhi oleh kerapatan dan luasan wilayah pengambilan sampel. Hasil Gambar 6

menunjukkan bahwa bagian bawah substrat (akar dan rhizome) memiliki kandungan karbon

yang cenderung lebih besar yaitu berkisar antara - gC/m dibandingkan dengan

bagian atas substrat (daun) yaitu - gC/m dikarenakan bagian bawah substrat

memiliki berat yang lebih besar dibandingkan dengan atas substrat. Berat sampel lamun atas

substrat berkisar antara 0,458-6,814 gr dengan rata-raa berat 3,803 grsedangkan berat sampel

dibawah substrat sebesar 1,335-6,921 gr degan rata-rata berat 4,032 gr.

Gambar . Karbon lamun (gC/m2) di perairan Pulau Karimunjawa

Gambar . Sebaran kerapatan, biomassa, dan karbon pada Lamun di masing-masing stasiun

perairan P. Karimunjawa

Page 24: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

Menurut Laffoleydan Grimsditch (2009) bahwa lamun yang memiliki ukuran morfologi besar

akan memiliki biomassa yang besar. Hal tersebut juga ditemukan pada penelitian ini, hasil

penelitian (Gambar 7 dan 8) menunjukkan bahwa keraptan, biomassa lamun dan kandungan

karbon pada lamun memiliki korelasi positif dan pola yang hampir sama yaitu semakin rapat

suatu padang lamun maka biomassa pada lamun tersebut semakin tinggi dan kandungan

karbon yang terkandung pada lamun juga semakin besar, sebaliknya.

Gambar . Sebaran kerapatan, biomassa, dan karbon pada Lamun untuk masing-masing jenis

Lamun di perairan P. Karimunjawa

Gambar 8 menunjukkan bahwa kandungan karbon tertinggi ditemukan pada spesies Thalassia

hemprichii (20,979 gC/m2) dan tertinggi kedua Cymodocea rotundata (18,907 gC/m2),

sedangkan pada spesies Enhalus acoroides yang memiliki daun yang panjang, rimpang dan

akar yang lebih besar dibandingkan dengan Th dan Cr, Ea memiliki kandungan karbon yang

lebih rendah sebesar 6,259 gC/m2. Hal tersebut dikarenakan, kerapatan lamun pada Th dan

Cr memiliki kerapatan yang tinggi sebesar 69,037 dan 59,259 ind/m2 dibandingkan dengan

Ea yang hanya memiliki kerapatan 19,778 ind/m2. Sehingga dapat disimpulkan bahwa

kandungan karbon pada lamun selain dipengaruhi oleh morfologi ukuran lamun juga

dipengaruhi kerapatan lamun yang akanmempengaruhi biomassa lamun dan kandungan

karbon pada lamun.

Page 25: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

Estimasi potensi simpanan karbon pada air dan sedimen dasar perairan Karimunjawa

Dinamika parameter CO pada air digambarkan melalui parameter DIC, TA, nitrat, fosfat,

silikat dan klorofil-a tersaji pada Gambar 9. Pada gambar tersebut terlihat bahwa nilai DIC

hamprr memiliki pola yang sama dengan nilai TA

Gambar . Sebaran dinamika parameter CO2, arameter kimia dan biologi

Analisis fluks CO menjelaskan besaran fluks yang terjadi dari air laut ke atmosfer, dimana

fluks terkait erat dengan pCO2 dan besarnya kecepatan angin (Gambar 10). Semakin besar

kecepatan angin menyebabkan semakin besar pula energi yang ditransferkan dari angina

menuju ke permukaan laut, sehingga secara tidak langsung menyebabkan semakin besar pula

transfer CO2 dari atmosfer ke permukaan laut sehingga fungsi perairan sebagai sink CO2.

Hal tersebut ditunjukkan pada Gambar 10, bahwa pada Stasiun Timur, Barat dan Tengah yang

merupakan laut lepas dengan kedalaman yang cukup dalam dan Pantai Bobby dengan

kedalaman yang dangkal akan tetapi memiliki kerapatan lamun yang tinggi dengan kecepatan

angina yang besar menyebabkan proses sink CO2 terjadi.

Page 26: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

Gambar . Distribusi ΔpCO2, fluks CO2 dan kecepatan angin

Page 27: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

Kandungan karbon organic padasubstrat padang lamun dapar berasal dari pelapukan

tumbuhan (serasah), hewan, sedimen dari daratan yang dipengaruhi oleh arus dan gelombang

perairan. Hasil pada Gambar menunjukkan bahwa sebagian besar kandungan karbon

sedimen lebih besar berkisar antara 15,210 – 31,340 gC/m2 dengan rerata 24,787 gC/m2

dibandingkan dengan kandungan karbon pada padang lamun sebesar 2,221 – 35,236 gC/m2

dengan rerata 9,281 gC/m2.

Gambar . . Kandungan karbon pada sedimen di perairan Pulau Karimunjawa

Hubungan besarnya karbon yang ditransmisikan dari atmosfer, permukaan air laut,

lamun (daun, batang dan akar) dan sedimen

Salah satu fungsi ekologis dari lamun adalah memfiksasi karbon yang sebagian besar masuk

ke dalam perairan. Fotosintesis pada lamun dilakukan menggunakan bantuan sinar matahari,

air dan karbon dioksida yang ada di perairan yang berupa karbon inorganik (Beer et al.,

2002). Hal tersebut menyebabkan CO2 inorganik di perairan dapat berkurang terutama di

wilayah pesisir, sehingga secara tidak langsung lamun mempunyai peran dalam

menenggelakan (sink) CO2 dari atmosfer ke laut melalui mekanisme perbedaan tekanan

parsial karbondioksida atmosfer ke laut, dan proses fotosintesis kemudian CO2 tersebut

tersimpan baik dalam bentuk biomassa lamun itu sendiri maupun di sedimen dan dasar

perairan. Karbon dioksida atmosfer yang sampai ke perairan berubah dalam bentuk H CO ,

HCO - dan CO

-. Pada saat perairan memiliki pH 8,2 maka CO2 terlarut 88,6% berada

Page 28: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

dalam kondisi bikarbonat (HCO3-) (Lohman, 2005). Kemampuan lamun dalam melakukan

fotosintesis memanfaatkan CO2 dan menyimpannya dalam biomassa dikenal sebagai karbon

biru (blue carbon) (Lavery et al., 2013).

Menurut Lohman (2005), DIC merupakan jumlah total dari karbon inorganic yang terdiri dari

karbonat (CO32-) sebesar 10,9% dan bikarbonat (HCO3-) sebesar 88,6%.

Page 29: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

BAB V. KESIMPULAN

Terdapat 6 spesies lamun yang ditemukan di Pulau Karimunjawa yaitu Enhalus acoroides,

Thalassia hemprichii, Cymodocea serrulata, Cymodocea rotundata, Halophila ovalis, Halodule

uninervis. komposisi tertinggi ditemukan pada jenis T. hemprichi dan terendah pada jenis C.

serrulata. Komposisi tersebut juga ditemukan pada kerapatan lamun, dimana kerapatan tertinggi

pada jenis T.hemprichii dan terendah pada jenis C.serrulata. Jika dilihat dari stasiunnya, maka

stasiun 1 yaitu Pantai Bobby dan stasiun 4 P. Pokemon memiliki kerapatan yang lebih tinggi

dengan kategori kelas ketaparan jarang sedangkan kerapatan lamun di empat stasiun lainnya

memiliki kategori kerapatan yang sangat jarang.

Semakin besar ukuran morfologi jenis lamun maka semakin besar kandungan nilai biomassanya

sebaliknya, selain itu juga biomassa dipengaruhi oleh kerapatan dan luasan wilayah pengambilan

sampel. Kandungan karbon tertinggi ditemukan pada spesies Thalassia hemprichii dan tertinggi

kedua Cymodocea rotundata , sedangkan pada spesies Enhalus acoroides yang memiliki daun yang

panjang, rimpang dan akar yang lebih besar dibandingkan dengan Th dan Cr, Ea memiliki

kandungan karbon yang lebih rendah.

Pada Stasiun Timur, Barat dan Tengah yang merupakan laut lepas dengan kedalaman yang cukup

dalam dan Pantai Bobby dengan kedalaman yang dangkal akan tetapi memiliki kerapatan lamun

yang tinggi dengan kecepatan angin yang besar menyebabkan proses sink CO terjadi dimana

terjadi penyerapan CO2 dari atmosfer ke laut kemudian di simpan ke dalam sedimen.

Page 30: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

DAFTAR PUSTAKA

Afdal, LM Panggabean & DR Noerjito. 2011. Fluks karbondioksida, hubungannya dengan

produktivitas primer fitoplankton di perairan Estuari Donan, Cilacap. Jurnal Oseanologi dan

Limnologi di Indonesia, 37(2): 323–

Afdal, RF Kaswadji & AF Koropitan. 2012. Pertukaran gas CO2 udara–laut di perairan Selat Nasik,

Belitung. Jurnal Segara, 18(1): 9–

Afdal dan Giyanto. 2013. Sebaran tekanan parsial CO2 (pCO2) di perairan Ternate dan sekitarnya.

Jurnal Oseanologi dan Limnologi di Indonesia, 39(1): 95–

Cai, W.J., M. Dai and Y. Wang. 2006. Air-Sea Exchange of karbon Dioxide in Ocean Margins: A

Province Based Synthesis. Geophysical Research Letters., Vol. 33. Doi:

10.1029/2006GL026219

Chen CTA & AV Borges. 2009. Reconciling views on carbon cycling in the coastal ocean:

Continental shelves as sinks and near-shore ecosystem as sources of atmospheric CO2. Deep-

Sea Res II, 56: 578–

Chierici,M., A. Olsen, T. Johannessen, J. Trinanes and R. Wanninkof. 2009. Algorithms to Estimate

the Karbon Dioxide Uptake in the Northern North Atlantic Using Shipboard Observations,

Satellite and Ocean Analysis Data. Deep Sea Research II., 56: 630-

Feely R.A., C.L. Sabine, R. Schlitzer., J.L. Bullister., S. Mecking, D. Greeley. . Oxygen

Utilization and Organic Carbon Remineralization in the Upper Water Column of the Pacific

Ocean. J.Oceanogr. 60:45 –

Gutie’rrez-Rodri guez A., M. Latasa, M. Estrada, M.Vidal, C. Marrase. . The Size Structure

and Taxonomic Composition of the Phytoplankton Community in the Open Ocean are

Important Factors in Regulating Organic Carbon Export to the Deep Ocean. Deep-Sea

research I. 57: 486 –

Hansel, D.A., C.A. Carlson, R. Schlitzer. . Net Removal of Major Marine Dissolved Organic

Carbon Fractions in the Subsurface Ocean. Global Biogeochemical Cycles 26

Houghton, J.T., Y. Ding, D.J. Griggs, M. Noguer, P.J. Van Der Linden and D. Xiaosu. 2001.

Climate Change 2001: The Science Basis. Contribution of Working Group I to the Third

Assessment Report of the International Panel on Climate Change. Cambridge University

Press: Cambridge, UK and New York, USA: 944 pp.

IPCC. 2007. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contributor of Working Group I to

the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Paneel on Climate Change (IPCC)

[Solomon, S., D. Qin.=, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor and H.L.

Miller (eds)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York NY,

USA, 996 pp.

Ittekot, V., C. Humborg, and P. Schafer. . Hydrological Alterations and Marine

Biogeochemisty: A Silicate Issue. BioSciences. 50 (9): 777 –

Kawaroe, M. 2009. Perspektif Lamun Sebagai Blue Carbon Sink di Laut. (Lokakarya Lamun).

Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan. Bogor: Institut Pertanian Bogor.

Lutz, M.J., K. Caldeira, R.B. Dunbar, M.J. Behrenfel. . Seasonal Rhythms of Net Primary

production and Particulate Organic Carbon Flux to depth Describe the Efficiency of

Biological Pump in the Global Ocean. Journal of Geophysical Research. 112: 1-

Page 31: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

Millero, F.J. . Chemical Oceanography. Taylor & Francis Group. CRC Press. 571p.

Moore, J.K., M.R. Abbottt, J.G. Richman and D.M. Nelson. 2000. The Southern Ocean at the Last

Glacial Maximum: A StrongSink for Atmospheric Karbon Dioxide. Global Biogeochemical

Cycles. 14(1): 455-

Muchtar M, Ruyitno, SM Natsir, MH Azkab, Fahmi, H Thoha & S Lastrini. 2013. Ekspedisi Widya

Nusantara 2010. Pusat Penelitian Oseanografi LIPI. 81 pp.

Raven, J.A and P.J. Falkowski. 1999. Oceanic Sinks for Atmospheric CO2. Plant, Cell and

Environment, 22: 741-

Rustam A, WS Pranowo, TL Kepel, NS Adi, B Hendrajana. 2013. Peran Laut Jawa dan Teluk

Banten sebagai Pelepas dan/atau Penyerap CO2. J Segara, 9(1): 75–

Sabine, C.L., R.A. Feely, N. Gruber, R.M. Key., K. Lee, J.L. Bullister, R. Wanninkhof, C.S. Wong,

D.W.R. Walles, B. Tilbrook, F.J. Millero, T.H. Peng, A. Kozyr, T. Ono and A.F. Rios. 2004.

The Oceanic Sink for Anthropogenic CO2. Science. 305: 367-

Takahashi T, SC Sutherland, C Sweeney, A Poisson, N Metzl, B Tilbrook, N Bates, R Wanninkhof,

RA Feely, C Sabine, J Olafsson & Y Nojiri. 2002. Global sea–air CO2 flux based on

climatological surface ocean pCO2 and seasonal biological and temperature effects. Deep-Sea

Research Part II, 1601–

William , R.G and M. J. Follow. . Ocean Dynamics and the Carbon Cycle: Principales and

Mechanism. Cambridge University Press. United Kingdom. 404p.

Page 32: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

LAMPIRAN

Lampiran . Peta Lokasi Penelitian

Stasiun merah merupakan stasiun dengan perairan yang dalam terdiri dari 3 stasiun disisi timur; 3

stasiun disisi barat dan 3 stasiun disisi tengah. Dimana pada stasiun tersebut data yang diambil

adalah data DIC, TA, CO2atmosfer, CO2 air, pCO2, fluksCO2, nitrat, fosfat, silikat, pH, salinitas,

intensitas cahaya, suhu.

Sedangkan pada stasiun kuning merupakan perairan dangkal yang terdapat ekosistem lamun,

dengan pengambilan sampel pada 3 stasiun di Desa Kemujan dan 3 stasiun di Desa Kemojan,

masing-masing stasiun terdiri dari 3 line transek dan setiap lineterdiri dari 3 kuadran transek. Data

yang diambil yaitu semua data pada stasiun merah yaitu (data DIC, TA, CO2atmosfer, CO2 air,

pCO2, fluksCO2, nitrat, fosfat, silikat, pH, salinitas, intensitas cahaya, suhu), ditambahkan data

klorofil-a, kerapatan lamun, karbon pada lamun dan karbon pada sedimen.

Page 33: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP

Lampiran . Dokumentasi Penelitian

Page 34: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP
Page 35: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP
Page 36: LAPORAN AKHIR PENELITIAN RISET PENGEMBANGAN …tnkarimunjawa.id/assets/fileperpustakaan/laporan_REGTNKJ250719… · Prof. Ir. Tri Winarni Agustini, M.Sc., Ph.D selaku Dekan FPIK UNDIP