© Hak cipta milik Erlan Nurcahya Putra, tahun 2012 Hak cipta dilindung
3. METODE PENELITIAN
3.2. Alat dan Bahan Penelitian
Alat yang digunakan dalam studi ini meliputi :
1. Alat-alat laboratorium kimia untuk pengukuran kualitas air laut seperti buret, erlenmeyer 100 ml, pipet tetes, pipet otomatis 5 ml, botol BOD 100 ml, botol polyetilen, kolom reduksi, gelas beker, kertas saring 0.45 µm, tabung polyetilen, vacuum pump, dan spektrofotometer.
Gambar 3. Lokasi kajian penelitian di Teluk Jakarta.
2. Perangkat keras (hardware) seperti,
Perangkat komputer (PC) berbasis Intel dengan sistem operasi Windows untuk simulasi model.
Hard disk eksternal sebagai media penyimpan data. Printer sebagai media pencetak data.
3. Perangkat lunak (software) seperti,
Microsoft Developer Studio yang ditulis dengan bahasa pemograman Fortran 77 untuk simulasi model dengan output file berekstensi *.for/*.f90.
Transform versi 3.3 untuk visualisasi hasil model.
Surfer versi 9 untuk visualisasi data pengamatan lapangan dan peta batimetri Teluk Jakarta.
Bahan yang digunakan dalam studi ini meliputi :
1. Data primer, yaitu contoh air laut untuk memperoleh hasil pengukuran kualitas air laut berupa data pengamatan lapangan bulan Maret 2010. 2. Data sekunder, yaitu data yang diperoleh dari literatur seperti data
batimetri, data pasang surut, data kecepatan angin, data parameter
biokimia, data input sungai dan atmosfer untuk keperluan simulasi model (selengkapnya dijelaskan pada subbab 3.4).
3.3. Pengumpulan Data
3.3.1. Penentuan Stasiun Pengamatan
Jumlah stasiun pengamatan lapangan yang diambil sebanyak 38 stasiun yang terdiri dari 11 stasiun (stasiun 34, 33, 26, 25, 13, 12, 1, 2, 4, 5, dan 6) mewakili area sekitar muara sungai di sepanjang pantai Teluk Jakarta, 21 stasiun (stasiun 8, 9, 10, 11, 14, 15, 16, 17, 20, 21, 22, 23, 24, 27, 28, 29, 30, 31, 35, 36, dan 37) mewakili bagian tengah badan Teluk Jakarta, dan 5 stasiun (stasiun 38,
32, 19, 18, dan 7) mewakili area di sekitar tepi laut terbuka. Hal ini dilakukan untuk mempermudah teknik interpolasi antar data. Metode interpolasi yang digunakan adalah interpolasi kriging.
3.3.2. Parameter yang diamati
Kualitas air laut yang diukur berupa parameter kimia, yaitu oksigen terlarut (dissolved oxygen), nitrat (NO3), amonium (NH4), dan fosfat (PO4) sebagai data pengamatan lapangan bulan Maret 2010. Namun parameter yang dimodelkan adalah nitrat (NO3) dan amonium (NH4).
3.3.3. Teknik Sampling
Pengambilan contoh air laut menggunakan botol Nansen yang diturunkan secara vertikal. Hal ini dilakukan untuk meminimalisir pengaruh difusi udara terhadap contoh air laut. Contoh air laut yang diambil hanya pada lapisan permukaan laut. Hal ini dilakukan karena studi ini hanya melihat distribusi material (nutrien) yang terjadi di permukaan laut (horisontal).
Penyimpanan contoh air laut menggunakan botol berbahan polyetilen (nitrat, amonium, fosfat). Hal ini dilakukan untuk meminimalisir pengaruh reaksi kimia pada dinding botol terhadap senyawa anorganik (nitrat, amonium, fosfat) yang terkandung dalam contoh air laut. Khusus untuk perlakuan oksigen terlarut dan amonium, penambahan larutan (MnCl2) dan larutan (NaOHKI ) untuk oksigen terlarut serta larutan fenol nitropusside dan larutan hipoklorit alkalin untuk amonium ke dalam contoh air laut perlu dilakukan dengan segera. Hal ini dilakukan untuk meminimalisir pengaruh difusi udara saat perjalanan.
Penyaringan contoh air laut menggunakan kertas saring berukuran 0.45 µm berbahan serat kaca (GF/F) sebelum dilakukan pengukuran. Hal ini dilakukan
untuk meminimalisir pengaruh bahan-bahan tersuspensi (seston) yang terkandung dalam contoh air laut.
3.3.4. Analisis Laboratorium
Pengukuran konsentrasi nitrat (NO3), amonium (NH4), dan fosfat (PO4) menggunakan metode spektrofotometrik masing-masing pada panjang gelombang 543 nm, 630 nm, dan 885 nm, sedangkan oksigen terlarut menggunakan metode titrasi modifikasi Winkler (Prinsip pengukuran masing-masing parameter dijelaskan pada lampiran 2). Hasil pengukuran parameter-parameter tersebut (data primer) akan digunakan beberapa untuk input model (input laut) dan keperluan verifikasi/validasi model.
Data batimetri Teluk Jakarta merupakan hasil digitasi yang bersumber dari DISHIDROS-TNI AL tahun 1992 menggunakan software Surfer 9. Data pasut diperoleh dari ORI tide, sedangkan data kecepatan angin, parameter biokimia, input darat, input atmosfer diperoleh dari literatur (selengkapnya dijelaskan pada subbab 3.4). Selanjutnya konsep diagram alir analisis data diilustrasikan pada Gambar 4.
3.4. Desain Model
Luas daerah model adalah 36 km x 23.6 km dengan ukuran grid (lebar grid) yang digunakan 250 m x 250 m sehingga model ini terbagi ke dalam 144 x 94 sel yang berbentuk matriks. Hasil diskretisasi daerah model disajikan pada Gambar 5. Sesuai dengan syarat kestabilan CFL(Courant-Friedrichs-Levy),
Contoh Air Laut Nitrat Amonium Oksigen Terlarut Fosfat Titrasi Absorbansi Pola Sebaran Pengamatan Lapangan Konsentrasi Surfer 9 Nitrat Amonium Validasi Microsoft Developer Studio Simulasi Model Input Model : Batimetri, pasut, angin,
difusi, parameter biokim, input laut, input
darat, atmosfer.
Transform 3.3
Pola Sebaran Hasil Model
Gambar 4. Konsep diagram alir analisis data
dimana (Mellor, 2004) :
1/ 2 1/ 2 2 2 max 1 1 1 2 E t x y gH U ……… (15)Sumber : DISHIDROS, 1992 y Keterangan : M1 = Muara Angke
y M2 = Muara Tanjung Priok M3 = Muara Marunda x x M4 = Muara Citarum
Gambar 5. Hasil diskretisasi daerah model.
E
t
adalah langkah waktu eksternal, Umax adalah kecepatan maksimum dugaan, H adalah kedalaman maksimum, g adalah percepatan gravitasi, serta x dan
y
masing-masing adalah ukuran grid pada sumbu-x dan sumbu-y maka Teluk Jakarta yang memiliki kedalaman maksimum 27 m dan ukuran grid 250 m x 250 m menggunakan langkah waktu selama 3 detik.
x
= 250 meter
y
Model hidrodinamika dalam studi ini menggunakan Princeton Ocean Model (POM). POM dibuat dan dikembangkan oleh Alan Blumberg dan George. L. Mellor sekitar tahun 1977. Model tersebut menggunakan koordinat sigma (koordinat vertikal yang terskala oleh kedalaman perairan) dan langkah waktu split yang terdiri dari mode eksternal dan mode internal (Mellor, 2004). Mode internal digunakan untuk model hidrodinamika 3-dimensi (barotropik dan baroklinik) dengan langkah waktu panjang berdasarkan kondisi CFL. Mode eksternal digunakan untuk model hidrodinamika 2-dimensi yang diintegrasikan secara vertikal (perata-rataan terhadap kedalaman) dengan langkah waktu pendek berdasarkan kondisi CFL. Oleh karena model hidrodinamika yang digunakan adalah model hidrodinamika dua dimensi yang diintegrasikan secara vertikal atau perata-rataan terhadap kedalaman maka menggunakan mode eksternal dengan langkah waktu pendek berdasarkan kondisi CFL.
Model ekosistem yang digunakan adalah penyederhanaan model ekosistem Koropitan et al. (2009) yang merupakan hasil modifikasi dari POM. Model ini tersusun atas lima kompartemen, yaitu nitrat (NO3), amonium (NH4),
fitoplankton (F), zooplankton (Z), dan detritus (D). Diagram konsep model ekosistem diilustrasikan pada Gambar 6.
Untuk keperluan penyamaan satuan digunakan red-field ratio 106 : 16 : 1 masing- masing adalah unsur karbon, nitrogen, dan fosfor. Kemudian penyamaan satuan klorofil- digunakan perbandingan 1 : 50 untuk klorofil- : karbon
(Koropitan et al., 2009), sedangkan zooplankton menggunakan hasil penelitian Lizuka dan Uye (1989 dalam Yanagi, 1999), yaitu 1 berat kering individu zooplankton setara dengan 1gC. Seluruh komponen ekosistem termasuk
Oksidasi Fotosintesis Grazing Egestion
Gambar 6. Diagram konsep model ekosistem (modifikasi dari Koropitan et al., 2009)
nutrien (nitrat dan amonium) dilakukan penyamaan satuan yang disesuaikan dengan keperluan model, yaitu dalam bentuk mmol N m-3 (proses konversi satuan dijelaskan pada lampiran 3.).
Asumsi-asumsi yang digunakan dalam model hidrodinamika di antaranya : Perairan diasumsikan mengalami percampuran sempurna secara vertikal
sehingga tidak terbentuk stratifikasi densitas atau perairan bersifat homogen. Tidak ada gaya-gaya luar lain yang bekerja pada daerah model seperti
tekanan atmosfer (Pa konstan), seismik, dan gerakan kapal. Serta tidak memperhitungkan gaya gesek/viskos turbulen vertikal.
Input sungai Nitrat (NO3) Amonium (NH4) Fitoplankton Zooplankton Detritus
Pengaruh gaya coriolis pada daerah model diabaikan. Efek coriolis dapat diestimasi dengan menentukan nilai radius deformasi Rossby pada daerah model yang diteliti (Pond dan Pickard, 1983), yaitu :
max 5 10 27 1092.3864334 1,5042 10 Rb gH x km f x
dengan melihat dimensi lateral (lebar mulut teluk) Teluk Jakarta sebesar 40 km (Setyapermana dan Nontji, 1980) yang jauh lebih kecil dari panjang gelombang Rossby maka efek coriolis terhadap gerak massa air pada daerah model yang diteliti dapat diabaikan.
Koefisien gesek/viskos turbulen horisontal yang digunakan berdasarkan formulasi Smagonrisky sebesar 0.2 (Koropitan dan Ikeda, 2008). Asumsi-asumsi yang digunakan dalam model ekosistem di antaranya :
Sumber nutrien (nitrat dan amonium) yang dimasukkan ke dalam model berasal dari presipitasi (air hujan), laut terbuka, dan empat muara sungai yaitu muara Angke, muara Tanjung Priok, muara Marunda, dan muara Citarum.
Nilai masukan/input komponen-komponen ekosistem diasumsikan konstan sepanjang tahun di Teluk Jakarta.
Tidak mempertimbangkan proses fiksasi nitrogen, respirasi fitoplankton dan zooplankton, denitrifikasi, laju penenggelaman/sinking dan ekskresi
fitoplankton, laju penenggelaman/sinking detritus, migrasi vertikal zooplankton, serta pengaruh oksigen terlarut.
Koefisien difusi horisontal yang digunakan berdasarkan formulasi Smagonrisky sebesar 2 (Koropitan et al., 2009).
Proses simulasi model diawali dengan mensimulasikan model
hidrodinamika hingga menghasilkan daya tampil atau daya guna (performance) yang baik. Dalam model ini menggunakan tiga gaya pembangkit arus, yaitu gradien tekanan mendatar (perbedaan tinggi muka/elevasi air laut), angin, dan debit air sungai (riverine discharge), serta memperhitungkan gaya pengusik yaitu gesekan dasar. Simulasi model hidrodinamika akan menghasilkan kecepatan arus komponen U dan V masing-masing arah sumbu-x dan sumbu-y, kemudian simulasi model ekosistem dilakukan untuk menghitung konsentrasi komponen- komponen ekosistem. Setelah hasil validasi model hidrodinamika menunjukkan performance yang baik, maka digabung dengan model transpor (adveksi-difusi) dan model ekosistem menghasilkan pola sebaran konsentrasi komponen-
komponen ekosistem. Hasil sebaran model transpor ekosistem dibandingkan dengan data lapangan. Apabila model belum menunjukkan pola yang mirip maka dilakukan modifikasi parameter ekosistem (parameterisasi) yang mungkin hingga mendekati pola sebaran pengamatan lapangan. Waktu simulasi atau lama iterasi dalam mencapai kondisi stabil (steady state)untuk keperluan verifikasi model dilakukan selama 90 hari pada musim peralihan I, yaitu bulan Maret hingga Mei. Selanjutnya konsep diagram alir pemodelan ekosistem perairan di Teluk Jakarta diilustrasikan pada Gambar 7.
3.4.1. Data Masukan Model
Dalam studi ini data pasang surut diperoleh dari ORI tide, yaitu data model pasang surut global yang dikembangkan oleh Ocean Research Institute (ORI), University of Tokyo, Jepang yang bekerja sama dengan National
Astronomical Observatory (NAO) berdasarkan data tinggi muka air laut dari pengamatan satelit Topex/Posseidon. Elevasi ORI tide adalah gabungan 8 komponen pasut utama (Q1, P1, O1, K1, N2, M2, S2, K2) namun dalam model ini hanya menggunakan pasut komponen K1 sebagai komponen pasut dominan di Teluk Jakarta sesuai dengan pengamatan yang telah dilakukan oleh Koropitan dan Ikeda (2008). Hasil prediksi elevasi pasut pada model ini adalah perata-rataan satu siklus K1 (23.93 jam) maka untuk mendapatkan prediksi amplitudo dan fasa K1 selama 90 hari menggunakan analisis harmonik kuadrat terkecil (least square). Kecepatan angin diperoleh dari Koropitan et al. (2009) adalah kecepatan angin global rata-rata bulanan yang diasumsikan merepresentasikan nilai pertengahan bulan dimana nilai di antara nilai pertengahan bulan awal dan pertengahan bulan berikutnya merupakan hasil interpolasi di antara keduanya dan seterusnya. Data kedalaman (batimetri) perairan Teluk Jakarta diperoleh dari peta batimetri hasil pemetaan Dinas Hidro-Oseanografi (DISHIDROS) TNI-AL tahun 1992 pada skala 1:50000.
Dengan demikian, arus yang dihasilkan dalam model ini berupa aliran residu yang dipengaruhi oleh arus residu komponen pasut K1 dan gesekan angin. Aliran residu diperhitungkan karena dianggap memegang peranan penting dalam pertukaran massa air dan transpor material di perairan pantai dalam jangka waktu yang panjang (Ramming dan Kowalik, 1980; Yanagi, 1999).
Data komponen-komponen ekosistem yang bersumber dari daratan (muara sungai) sebagian besar diperoleh dari pengamatan yang telah dilakukan oleh Damar (2003) sedangkan sumber dari perairan sekitar (syarat batas terbuka) menggunakan data pengamatan lapangan bulan Maret 2010. Nilai konsentrasi
Tidak Mirip Mirip Tidak Stabil Stabil Tidak Mirip
Gambar 7. Konsep diagram alir pemodelan ekosistem perairan di Teluk Jakarta. Penghitungan model hidrodinamika dan model
ekosistem Validasi Konsentrasi komponen ekosistem U dan V
U dan V mirip dengan pola
pengamatan lapangan
Model transpor (adveksi-difusi) untuk komponen ekosistem
Validasi
Pola sebaran konsentrasi komponen- komponen ekosistem mirip dengan
pola pengamatan lapangan Mulai
Pendefinisian variabel dan harga konstanta : Langkah waktu, ukuran grid, lama iterasi,
kecepatan angin, konstanta pasut, koefisien difusi, parameter biokimia (ekosistem)
Baca data kedalaman
Inisialisasi syarat awal (t=0) :
0
U V dan pemberian nilai minimum untuk komponen-komponen ekosistem
CFL
Courant- Friedrichs-Levy
Pemberian nilai input/sumber komponen-komponen ekosistem
Perlakuan syarat batas terbuka : Syarat batas radiasi untuk komponen arus dan komponen ekosistem (Utara dan Barat) Pemberian nilai elevasi pasut (Utara)
klorofil- dan zooplankton adalah nilai minimum pengamatan yang telah
dilakukan oleh Damar (2003) sepanjang tahun 2001. Sementara nilai konsentrasi detritus menggunakan nilai yang sama dengan fitoplankton dan zooplankton karena data konsentrasi detritus tidak tersedia baik dari pengamatan lapangan maupun literatur. Intensitas cahaya (solar radiation) di permukaan dan debit sungai adalah nilai rata-rata bulanan tahun 2001. Selengkapnya data masukan model ekosistem disajikan pada Tabel 1 dan Tabel 2.
3.4.2. Nilai Awal
Proses awal simulasi model adalah perlakuan kondisi awal model dengan memberikan nilai awal pada setiap variabel-variabel model. Awal simulasi (t0) perairan diasumsikan dalam keadaan tenang dan belum tercemar dengan memberikan nilai 0 pada kecepatan dan elevasi. Pernyataan tersebut
diekspresikan sebagai berikut (Pond dan Pickard, 1983) :
0
U V saat t0 ………. (16) Komponen-komponen ekosistem seperti nitrat, amonium, fitoplankton, zooplankton, dan detritus diberikan nilai minimum pengamatan lapangan. Nitrat dan amonium menggunakan konsentrasi minimum pengamatan lapangan bulan Maret 2010 sedangkan fitoplankton dan zooplankton menggunakan konsentrasi minimum pengamatan yang telah dilakukan oleh Damar (2003) sepanjang tahun 2001. Sementara detritus diberikan nilai awal sama dengan fitpolankton dan zooplankton karena data konsentrasi detritus tidak tersedia baik dari pengamatan lapangan maupun literatur. Konsentrasi nilai awal komponen-komponen
Tabel 1. Data masukan model ekosistem.
Parameter Waktu Nilai Sumber
Debit sungai Angke (m3 s-1) Maret 2001 22.34 Koropitan et al. (2009) Debit sungai Priok (m3 s-1) Maret 2001 11.98 Koropitan et al. (2009) Debit sungai Marunda (m3 s-1) Maret 2001 9.23 Koropitan et al. (2009) Debit sungai Citarum (m3 s-1) Maret 2001 157.45 Koropitan et al. (2009) Air hujan (mm) Maret 2001 182.5 Koropitan et al. (2009) Intensitas cahaya (W m-2) Maret 2001 187.45 Koropitan et al. (2009) Konsentrasi amonium di muara
Angke (mmol N m-3)
Maret 2001
40 Damar (2003) Konsentrasi amonium di muara
Priok (mmol N m-3)
Maret 2001
70.4 Damar (2003) Konsentrasi amonium di muara
Marunda (mmol N m-3)
Maret 2001
54.6 Damar (2003) Konsentrasi amonium di muara
Citarum (mmol N m-3)
Maret 2001
34.9 Koropitan et al. (2009) Konsentrasi nitrat di muara
Angke (mmol N m-3)
Maret 2001
12.9 Damar (2003) Konsentrasi nitrat di muara
Priok (mmol N m-3)
Maret 2001
9.3 Damar (2003) Konsentrasi nitrat di muara
Marunda (mmol N m-3)
Maret 2001
12.9 Damar (2003) Konsentrasi nitrat di muara
Citarum (mmol N m-3)
Maret 2001
27.3 Koropitan et al. (2009) Konsentrasi amonium dalam air
hujan (meq m-3)
Maret 2001
37.2 Koropitan et al. (2009) Konsentrasi nitrat dalam air
hujan (meq m-3)
Maret 2001
23.5 Koropitan et al. (2009) Konsentrasi fitoplankton di tepi
laut terbuka (mmol N m-3)
Sepanjang
tahun 2001 0.17
Damar (2003) Konsentrasi zooplankton di tepi
laut terbuka (mmol N m-3)
Sepanjang
tahun 2001 0.17
Damar (2003) Konsentrasi detritus di tepi laut
terbuka (mmol N m-3) - 0.17 -
Tabel 2. Data masukan model ekosistem dari pengamatan lapangan bulan Maret 2010 sebagai syarat batas terbuka.
Stasiun Parameter
Nitrat (mmol N m-3) Amonium (mmol N m-3)
38 0.421 1.626
32 1.077 1.583
19 0.473 1.635
18 0.264 1.679
7 0.345 1.361
Tabel 3. Nilai awal komponen-komponen ekosistem.
Parameter Waktu Nilai
awal Sumber
Nitrat (mmol N m-3) Maret 2010 0.22 Nilai minimum pengamatan lapangan Amonium (mmol N m-3) Maret 2010 0.96 Nilai minimum
pengamatan lapangan Fitoplankton (mmol N m-3) Sepanjang
tahun 2001 0.17 Damar (2003) Zooplankton (mmol N m-3) Sepanjang
tahun 2001 0.17 Damar (2003) Detritus (mmol N m-3) - 0.17 Damar (2003) komponen ekosistem akan memenuhi seluruh grid pada badan air saat awal simulasi (t0) yang dimulai dari grid pada batas terbuka. Nilai-nilai pada batas terbuka tersebut digunakan untuk menentukan nilai kecepatan, elevasi, dan komponen-komponen ekosistem pada grid berikutnya.
3.4.3. Syarat Batas
Syarat batas daerah model meliputi : syarat batas tertutup dan syarat batas terbuka. Syarat batas tertutup mengasumsikan massa air tidak akan menembus dan melewati garis pantai/daratan. Baik komponen kecepatan (U, V ), elevasi
( ), maupun komponen-komponen ekosistem seperti nitrat (NO3), amonium (NH4), fitoplankton (F), zooplankton (Z), dan detritus (D) akan diberikan nilai 0 pada syarat batas tertutup yang diekspresikan sebagai berikut :
3 4
( , , ,U V NO NH F Z D, , , , )0 ………. (17) Batas terbuka daerah model adalah daerah laut model yang berbatasan dengan laut terbuka. Model ini menggunakan dua batas terbuka, yaitu batas terbuka Utara dan batas terbuka Barat. Batas terbuka Utara bagian Barat laut (Northwest) dan Timur laut (Northeast) diberikan nilai elevasi pasut komponen K1 yang diinterpolasi secara linier untuk memperoleh nilai elevasi dalam interval waktu 3 detik selama simulasi. Hal ini dilakukan karena data pasut ORI tide memiliki interval waktu 1 jam dalam proses perekaman data.
Selain itu diterapkan syarat batas radiasi Orlanski sepanjang batas terbuka Utara dan batas terbuka Barat. Syarat batas ini diformulasikan untuk
menghantarkan suatu sinyal ke luar daerah batas terbuka tanpa adanya refleksi (Kowalik dan Murty, 1993). Sinyal yang dimaksud dalam model ini adalah kecepatan arus dan konsentrasi komponen-komponen ekosistem seperti nitrat (NO3), amonium (NH4), fitoplankton, zooplankton, dan detritus. Persamaan syarat batas radiasi Orlanski diekspresikan sebagai berikut (Kowalik dan Murty, 1993) :
Syarat batas radiasi Orlanski untuk kecepatan arus,
0 p U U c t x ……….. (18)
Syarat batas radiasi Orlanski untuk komponen ekosistem, 0 p C C c t x ………... (19) dimana, U adalah komponen kecepatan arus (U dan V ), cp adalah kecepatan gelombang panjang (cp
gH 1/ 2), C adalah konsentrasi komponen-komponen ekosistem, dan tanda menunjukkan pola aliran masuk () dan pola aliran keluar (). Untuk pola arus yang masuk ke dalam daerah model, maka syarat batas untuk komponen ekosistem menggunakan nilai pada Tabel 2, sedangkan pola arus yang keluar daerah model menggunakan syarat batas Orlanski.36
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pola Sebaran Nutrien dan Oksigen Terlarut (DO) di Teluk Jakarta Hasil pengamatan lapangan nitrat, amonium, fosfat, dan DO bulan Maret 2010 masing-masing disajikan pada Gambar 8, 9, 10, dan Gambar 11. Kisaran konsentrasi nitrat, amonium, fosfat, dan DO di perairan Teluk Jakarta masing- masing berturut-turut berkisar antara 0.96 - 28.71 µgA N-NO3 l-1, 3.13 - 14.63 µgA N-NH4 l-1, 0.009 - 0.38 µgA P-PO4 l-1, dan 3.16 - 6.93 mg l-1. Konsentrasi nitrat, amonium, dan fosfat maksimum masing-masing berturut-turut terdapat di area dekat muara Cikarang Bekasi Laut (CBL) (28.71 µgA N-NO3 l-1), dekat muara Goba (14.63 µgA N-NH4 l-1), muara Citarum (0.38 µgA P-PO4 l-1),
sedangkan konsentrasi DO minimum terdapat di sekitar muara Goba (3.16 mg l-1). Secara umum pola konsentrasi nitrat, amonium, dan fosfat cenderung menurun signifikan ke arah laut lepas dan relatif tinggi di beberapa muara sekitar pantai Teluk Jakarta. Sebaliknya terlihat relatif homogen di area sekitar bagian tengah badan teluk hingga laut lepas. Khusus untuk pola konsentrasi fosfat terlihat relatif heterogen di bagian Barat teluk. Pola konsentrasi DO cenderung bertambah secara signifikan semakin ke arah laut lepas dan relatif rendah di sepanjang pantai Teluk Jakarta, serta terlihat relatif homogen dan cenderung tinggi di area sekitar bagian tengah badan teluk hingga laut lepas bagian Utara teluk selanjutnya relatif heterogen dan cenderung rendah di bagian Barat teluk.
Jumlah penduduk DKI Jakarta dan sekitarnya yang semakin bertambah dari tahun ke tahun memacu tingginya aktifitas/kegiatan manusia di daerah ini
Gambar 8. Distribusi nitrat di perairan Teluk Jakarta bulan Maret 2010 menggunakan Software Surfer 9.
Gambar 9. Distribusi amonium di perairan Teluk Jakarta bulan Maret 2010 menggunakan Software Surfer 9.
Gambar 10. Distribusi fosfat di perairan Teluk Jakarta bulan Maret 2010 menggunakan Software Surfer 9.
Gambar 11. Distribusi DO di perairan Teluk Jakarta bulan Maret 2010 menggunakan Software Surfer 9.
seperti kegiatan industri, perkantoran, pertanian, perkebunan, dan domestik (rumah tangga) tanpa adanya pengawasan yang ketat dari pemerintah. Dugaan ini yang menyebabkan pengaruh daratan sangat dominan dalam menyumbangkan nutrien seperti nitrat, amonium, dan fosfat dari limbah industri, perkantoran, pertanian, perkebunan, dan domestik (rumah tangga) sebagian besar melalui run off sungai di Teluk Jakarta. Kegiatan budidaya kerang hijau dan udang di sekitar pantai bagian Timur, bagian Tengah dan bagian Barat Teluk Jakarta diduga ikut meningkatkan konsentrasi nitrat, amonium, dan fosfat di beberapa area sepanjang pantai Teluk Jakarta. Kegiatan reklamasi pantai, pengerukan pasir, dan
pembalakan pepohonan secara liar yang dapat mengakibatkan abrasi dan erosi tanah juga diduga meningkatkan konsentrasi nutrien di beberapa muara sungai sepanjang pantai Teluk Jakarta. Limbah industri seperti hasil kegiatan industri obat-obatan, industri pupuk urea, industri tekstil, dan limbah domestik (rumah tangga) seperti deterjen, sampo, sabun, tinja cair (urin) serta limbah pertanian seperti pemakaian pestisida, pupuk urea juga diduga ikut berkontribusi secara signifikan meningkatkan konsentrasi nutrien di beberapa area dekat muara sungai sepanjang pantai Teluk Jakarta seperti yang terlihat dalam Gambar 8, Gambar 9, dan Gambar 10. Damar (2003) menegaskan limbah domestik yang diproduksi oleh aktifitas manusia di perkotaan sebagian besar menyumbangkan limbah anorganik dalam bentuk amonium sedangkan aktifitas pertanian sebagian besar menyumbangkan limbah anorganik dalam bentuk nitrat secara signifikan masuk melalui sungai-sungai yang mengalir menuju Teluk Jakarta. Selain itu Muchtar (1996) menambahkan tingginya konsentrasi fosfat dan nitrat pada musim tertentu
di perairan Teluk Jakarta disebabkan karena adanya sumbangan dari daratan secara signifikan melalui sungai-sungai yang mengalir menuju perairan tersebut.
Faktor luar (allocthoneous) selain daratan yang diduga cukup signifikan meningkatkan konsentrasi nutrien di perairan pantai Teluk Jakarta, yaitu faktor atmosfer, seperti presipitasi oleh air hujan akan meningkatkan debit sungai (riverine discharge) sehingga memperbesar beban masuk nutrien (nutrient loads) ke muara-muara sungai menuju Teluk Jakarta serta kandungan nutrien dalam air hujan itu sendiri. Menurut Effendi (2003) air hujan menyumbangkan nitrogen berupa nitrat ke perairan sekitar 0.2 mg l-1 atau setara dengan 14.286 µgA N-NO3 l-1. Selain itu, Damar (2003) mengatakan bahwa terdapat hubungan/korelasi positif antara beban masuk nutrien (nutrient loads) dengan konsentrasi nutrien di muara-muara sungai Teluk Jakarta. Pengaruh presipitasi dipertimbangkan karena pada saat pengamatan lapangan masih turun hujan sehingga cenderung masih dipengaruhi oleh musim penghujan (musim Barat). Kemudian faktor berikutnya adalah adanya pengaruh aliran dari perairan sekitar, hal ini terlihat adanya gradien konsentrasi nutrien (Gambar 8, Gambar 9, dan Gambar 10.) terutama fosfat di bagian Barat Teluk Jakarta.
Selain faktor luar (allocthoneous), faktor dari dalam perairan (autothoneous) diduga cukup signifikan meningkatkan kembali konsentrasi nutrien di permukaan laut. Kegiatan heterotrofik seperti aktifitas bakteri dekomposer yang menguraikan komponen-komponen organik mati menjadi komponen-komponen anorganik dalam kondisi aerob di zona eufotik diduga ikut meningkatkan konsentrasi nitrat, amonium, dan fosfat namun menurunkan
konsentrasi oksigen di beberapa area dekat muara sungai sepanjang pantai Teluk Jakarta.
Konsentrasi nutrien; nitrat, amonium, dan fosfat yang relatif homogen di bagian Tengah badan teluk sampai laut lepas bagian Utara teluk serta nilai
konsentrasi yang cenderung berkurang signifikan ke arah laut lepas diduga adanya transpor massa air dari perairan sekitar. Massa air tersebut mengalir sepanjang tahun ke Samudera Hindia akibat pengaruh gradien muka air laut antara Samudera Pasifik dengan Samudera Hindia (Wyrtki, 1961) masuk ke Teluk Jakarta
cenderung melalui laut Jawa membawa massa air yang memiliki konsentrasi nutrien relatif lebih rendah lalu bertemu dengan massa air di dalam teluk yang memiliki konsentrasi nutrien relatif lebih tinggi kemudian mengalami
pengenceran (dilution) dan cenderung terdispersi. Koropitan et al. (2009) menyatakan influks dari laut terbuka memegang peranan penting dalam mengontrol dissolved inorganic nitrogen (DIN) di Teluk Jakarta. Selain itu,