Studi Awal Sifat Magnetik Sedimen Mangrove di Jawa Timur
Sebagai Indikator Perubahan Lingkungan
ROSYIDAAZZAHRO1), SITIZULAIKAH2,*), MARKUSDIANTORO2), PRANITHASEPTIANABUDI3)
Pascasarjana Jurusan Fisika Universitas Negeri Malang. Jl. Semarang 5 Malang
1)E-mail: [email protected] 2)E-mail: [email protected]
TEL: (0341)551312
ABSTRAK: Sifat magnetik lingkungan mempengaruhi karakteristik bulir magnetik sehingga mineral magnetik di alam dapat menyimpan informasi bagaimana kondisi lingkungan ketika mineral magnetik tersebut terendapkan. Berdasarkan sifat magnetik ini, dapat dilacak informasi perubahan lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat magnetik sedimen mangrove di Jawa Timur sebagai indikator perubahan lingkungan. Sebagai penelitian awal, sampel yang di gunakan merupakan sedimen mangrove yang di ambil dari dua wilayah mangrove di Surabaya dan Trenggalek. Sedimen mangrove yang di dapat dari dua wilayah tersebut kemudian di uji nilai suseptibilitas magnetik untuk mengetahui nilai suseptibilitas magnetiknya, kemudian uji XRF untuk mengetahui kandungan unsur sampel, dan SEM EDAX untuk mengetahui morfologi mineral magnetik dari sampel. Pengujian suseptibilitas magnetik menggunakan instrument Bartington MS2B, pengukuran dilakukan dengan dua frequency, yakni low frequency dan high frequency. Dari beberapa parameter tersebut dapat dilacak sumber dari sedimen mangrove beberapa lingkungan mangrove. Hasil penelitian menunjukkan nilai suseptibilitas magnetik mangrove Wonorejo untuk frekuensi rendah ( lf)
memiliki rentang antara (0,44-22,469) x 10-6m3kg-1dengan rata-rata sebesar (3,963) x 10-6m3kg-1.
Sedangkan nilai suseptibilitas magnetik mangrove Watulimo, Trenggalek memiliki rentang nilai sebesar (2,132-34,607) ) x 10-6m3kg-1. Kemudian kandungan unsur yang dominan pada sampel
Mangrove Wonorejo adalah Fe (49,9%), sedangkan kandungan unsur Fe Mangrove Watulimo, Trenggalek memiliki nilai rata rata 45,79% dan bebrapa kadungan unsur lain seperti Si, Ca, Al, dan K.
Kata Kunci: Sedimen mangrove, suseptibilitas magnetik, mineral magnetik
PENDAHULUAN
Penelitian sifat magnetik untuk mengetahui perubahan lingkungan telah banyak berkembang. Hal ini di karenakan metode magnetik merupakan suatu metode yang efektif, cepat, mudah dan relatif murah (Bijaksana et al, 2013). Sifat magnetik lingkungan mempengaruhi karakteristik bulir mineral magnetik sehingga mineral magnetik di alam dapat menyimpan informasi bagaimana kondisi lingkungan ketika mineral magnetik tersebut terendapkan. Berdasarkan sifat magnetik ini, dapat dilacak informasi perubahan lingkungan. Sifat magnetik ini telah banyak dilakukan pada lingkungan pengendapan seperti pada daratan, sedimen danau, sedimen laut, bahkan dapat digunakan pula pada organisme biologi (Evan & Heller, 2003)
sehingga sedimen mangrove banyak di impor dari sistem sungai. Sedimen allocthonous akan terdeposisi di dalam mangrove melalui proses transpor sedimen, dimana partikel tersuspensi terbawa oleh arus pasang surut yang terendapkan di daerah mangrove (Kamaruzzaman & Azhar, 2012), yang kedua berasal dari kawasan mangrove itu sendiri
(aotochtonous). Sumberaotochtonous berasal dari timbunan guguran daun, ranting dan
organisme mati yang terdeposisi di daerah mangrove dan mengandung banyak bahan organik dan mineral (N, P, K, Fe dan Mg) (Arief dkk, 2013)
Beberapa penelitian sedimen mangrove yang pernah dilakukan pertama yakni dilakukan oleh oleh Shetaramaiah et al tahun 2004 yang mengidentifikasi sedimen dari tiga wilayah mangrove yang berbeda yaitu Khrisna, Godavari, Cauvery dan menunjukkan hasil karakteristik sifat magnetik dari sedimen mangrove tiga wilayah tersebut. Setiap wilayah memiliki karakteristik mineral magnetik yang berbeda dan konsentrasi mineral ferromagnetik maupun ferimagnetik paling tinggi secara berurutan di peroleh kawasan mangrove Khrisna, Godavari, dan Cuvery (Seetharamaiah et al, 2004)
Di Indonesia, penelitian sifat magnetik dari sedimen mangrove pernah diteliti, yakni di Wonorejo Surabaya pada tahun 2015 (Susanti, 2015; Wahyuni, 2015). Kemudian pada tahun 2016 juga dilakukan penelitian sifat magnetik dari sedimen mangrove Watulimo, Trenggalek (Daryanti, 2016). Melihat potensi kajian sifat magnetik untuk mengetahui perubahan lingkungan dan masih minimnya penelitian sifat magnetik sedimen mangrove, maka perlu dilakukan penelitian yang berkaitan dengan sifat magnetik sedimen mangrove yang bertujuan untuk mengetahui bagaimana kondisi lingkungan mangrove yang dapat di tinjau dari sifat magnetik sedimennya.
Dalam penelitian ini akan diteliti sifat magnetik dari sedimen mangrove beberapa wilayah di Jawa Timur, guna mengetahui bagaimana kondisi lingkungan mangrove di Jawa Timur. Pada penelitian ini menggunakan beberapa uji sifat magnetik, yakni
susebtibilitas magnetik, XRF (X Ray Flourence), SEM EDAX yang dilakukan pada
sampel yang telah di peroleh.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini di awali dengan pengambilan sampel sedimen di Hutan Mangrove Wonorejo Surabaya pada tahun 2015, kemudian pengambilan sampel kedua di ambil dari kawasan Mangrove Pantai Cengkrong, Prigi, Watulimo, Trenggalek pada tahun
2016. Dari kedua kawasan tersebut sedimen yang di ambil dari wilayah jogging track
dan sungai input. Pengambilan sampel sedimen mangrove di lakukan dengan
menggunakan core, kemudian sampel di slicing dengan panjang sekitar 2.5 cm dan di
masukan ke dalam holder. Dari wilayah mangrove di Surabaya menghasilkan sampel
sebanyak 195 holder dari 12 core, dan dari wilayah mangrove di Watulimo Trenggalek
menghasilakan sampel sebanyak 64 holder dari 6 core. Setiap sampel yang di dapat
kemudian di uji menggunakan Bartington MS2B untuk mengetahui nilai suseptibilitas
magnetik massa pada frekuensi rendah ( ) dan frekuensi tinggi ( ), setelah
mengetahui dua parameter tersebut, kemudian hasilnya di analisis untuk mengetahui
nilai frekuensi dependen ( ) untuk mengetahui bulir magnetik yang dominan pada
sampel. Nilai frekuensi dependen dapat diketahui dengan menggunakan rumus berikut:
(%) = × 100% (1)
Untuk mengetahui unsur unsur yang ada pada sampel di lakukan uji XRF pada
beberapa sampel yang di pilih. Hasil dari XRF berupa prosentase unsur unsur yang
terkandung dalam sampel. Kemudian juga di lakukan uji SEM EDAX untuk
mengetahui morfologi sampel serta ukuran bulir mineral magnetik pada sampel
sedimen mangrove. Sebelum di lakukan uji SEM EDAX sampel di ekstrak guna
HASIL DAN PEMBAHASAN
Nilai Suseptibilitas Magnetik
Pengukuran suseptibilias mangetik massa pada tiap titik pengambilan sampel
wilayah Mangrove Wonorejo Surabaya dan Mangrove Watulimo Trenggalek
menghasilkan nilai berbeda. Hasil uji suseptibilitas magnetik sedimen Mangrove Wonorejo Surabaya dapat di lihat dari tabel 1.
Tabel 1. Nilai Suseptibilitas Magnetik dan Nilai Frekuensi Dependen Sedimen Mangrove Wonorejo Surabaya
Pada tabel 1 secara keseluruhan hasil nilai suseptibilitas magnetik untuk frekuensi rendah maupun tinggi memiliki nilai berbeda di setiap titik pengambilan sampel. Nilai
suseptibilitas magnetik Mangrove Wonorejo untuk frekuensi rendah ( lf) memiliki
rentang antara 0,44 sampai 21,748 x (10-6m3kg-1) dengan rata-rata sebesar 3,997 x 10
-6m3kg-1. Sedangkan nilai suseptibilitas magnetik untuk frekuensi tinggi ( hf) memiliki
rentang antara 0,421 sampai 21,403 x (10-6m3kg-1) dengan rata-rata sebesar 3,947 x 10
-6m3kg-1. Kemudian hasil dari uji suseptibilitas magnetik dari sedimen mangrove
Watulimo, Trenggalek dapat di lihat di tabel 2.
Tabel 2. Nilai Suseptibilitas Magnetik dan Nilai Frekuensi Dependen Sedimen Mangrove Watulimo, Trenggalek
Dari keseluruhan pengukuran nilai suseptibilitas magnetik dari semua sampel
sedimen mangrove Watulimo, Trenggalek memiliki rentang nilai sebesar 2,132 34,607
x (10-6m3kg-1) dengan rata rata sebesar 7,007 x (10-6m3kg-1)
Sebaran Bulir Magnetik
Grafik antara nilai dan masing masing titik pengambilan sampel dari
Gambar 1. Grafik Hubungan antara Susetibilitas Magnetik ( ) dengan Frekuensi Dependen ( ) Sedimen Mangrove Wonorejo Surabaya
Gambar 2. Grafik Hubungan antara Suseptibilitas Magnetik ( ) dengan Frekuensi Dependen ( ) Sedimen Mangrove Watulimo Trenggalek
Dari Gambar 1 dapat di ketahui bahwa mineral magnetik dalam sedimen mangrove
Wonorejo Surabaya di dominasi oleh mineral magntik kasar multidomain (MD) dan
sebagian kecil mineral magnetik berukuran mendekati superparamagnetic stable
single domain (SP-SSD). Kemudian dari Gambar 2 juga dapa dilihat bahwa mineral magnetik dari sedimen Mangrove Watulimo Trenggalek di dominasi oleh bulir
magnetik kasarmultidomain(MD)
Kandungan Unsur Sedimen Mangrove
Uji XRF dilakukan pada 4 sampel sedimen Mangrove Wonorejo Surabaya, dan 3 sampel dari sedimen Mangrove Watulimo Trenggalek. Hasil uji XRF di tunjukkan pada tabel 3 dan tabel 4.
Tabel 3. Hasil Uji XRF Sedimen Mangrove Wonorejo Surabaya
0
Suseptibilitas magnetiklow frequency(χlf) 10¯ 6m³kg¯ ¹
SP
Suseptibility magnetic low frequency (χlf)…
Tabel 4. Hasil Uji XRF Sedimen Mangrove Watulimo Trenggalek
Dari tabel 3 menunjukkan bahwa sampel sedimen Mangrove Wonorejo Surabaya di
dominasi oleh unsur Fe, Si, dan Ca dengan nilai untuk masing masing sampel
berbeda. Kemudian pada tabel 4 menunjukkan bahwa sedimen Mangrove Watulimo
Trenggalek di dominasi oleh unsur Fe. Nilai rata rata unsur Fe sedimen Mangrove
Wonorejo Surabaya sebesar 49,37%, sedangkan nilai rata rata unsur Fe pada sedimen
Mangrove Watulimo Trenggalek yakni sebesar 45,79%. Kandungan unsur Fe yang memiliki prosentase besar dalam setiap sampel menunjukkan bahwa sampel sedimen mangrove mengandung banyak mineral magnetik.
Morfologi Mineral Magnetik Sedimen Mangrove
Hasi uji SEM EDAX dari sampel sedimen Mangrove Wonorejo Surabaya
diperlihatkan pada gambar 3.
(a) (b)
Gambar 3. Hasil Uji SEM EDAX Sampel Sedimen Mangrove Wonorejo Surabaya, (a) mineral detrital titanomagnetite, (b) mineral pollutan
magnetite
Pada gambar 3 dari SEM EDAX memperlihatkan bahwa mineral yang terkandung
dalam sampel memiliki ukuran 10 150 dan jenis mineral magnetik adalah
titanomagnetite dan magnetite. Berdasarkan bentuk bulir dari mineral magnetik memperlihatkan bahwa kontribusi mineral magnetik sedimen mangrove Wonorejo Surabaya berasal dari bulir detrital dan deposisi debu dari atmosfer (pollutan) yang
merupakan mineralantropogenic.
Kemudian hasil dari SEM EDAX dari smpel sedimen mangrove Watulimo
Gambar 4. Hasil SEM EDAX Sedimen Mangrove Watulimo Trenggalek
Dari gambar 4 terlihat hasil SEM EDAX komposisi unsur di dominasi oleh Fe, Ti,
dan O. Berdasarkan presentase Fe mineral bersifat paramagnetik, sementara di lihat dari bentuk bulir adalah berasal dari mineral detrital.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisis data dan pembahasan dari hasil penelitian yang
dilakukan. Maka dapat di tarik kesimpulan bahwa mineral magnetik dapat
memberikan pengaruh terhadap perubahan lingkungan. Dari dua lokasi penelitian menunjukkan nilai yang berbeda dari tiap lokasinya. Nilai suseptibilitas magnetik
Mangrove Wonorejo untuk frekuensi rendah ( lf) memiliki rentang antara (0,44-22,469)
x 10-6m3kg-1dengan rata-rata sebesar (3,963) x 10-6m3kg-1. Sedangkan nilai suseptibilitas
magnetik mangrove Watulimo, Trenggalek memiliki rentang nilai sebesar (2,132-34,607)
) x 10-6m3kg-1. Berdasarkan suseptibilitas yang bergantung pada frekuensi ( fd), mineral
magnetik dalam sedimen mangrove Wonorejo dan mangrove Watulimo, Trenggalek
didominasi oleh mineral magnetik kasar multidomain (MD). Kandungan unsur yang
dominan pada sampel Mangrove Wonorejo adalah Fe (49,9%), sedangkan kandungan
unsur Fe Mangrove Watulimo, Trenggalek memiliki nilai rata rata 45,79%.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian ini merupakan bagian dari serangkaian penelitian yang didanai DP2M DIKTI melalui hibah penelitian unggulan perguruan tinggi (PUPT) tahun 2016-2017 dimana anggota penulis 2 menjadi ketua peneliti tersebut. Atas dihibahkannya dana tersebut, kami menyampaikan terima kasih.
DAFTAR RUJUKAN
Arief, N. R., Widada, S., Rudi, P., 2013. Studi Kandungan Bahan Organik dan Mineral
(N, P, K, Fe, dan Mg) Sedimen di Kawasan Mangrove Desa Bedono, Kecamatan Sayung, Kabupaten Demak. Journal of Marine Research. Vol. 2.
Bijaksana, S., Huliselan, E., Safiudin, L. O., Fitriani, D., Tamutuan, G., and Agustine,
E., 2013.Rock Magnetic Methods in Soil and Environmental Studies: Fundamentals
and Case Studies. Procedia Earth and Planetary Science. Vol. 6, 2-13.
Daryanti, N. Y., 2016. Studi Komparasi Suseptibilitas Magnetik, Komposisi dan
Morfologi Sedimen Mangrove Watulimo Treggalek dengan Sedimen mangrove Wonorejo Surabaya. Skripsi tidak diterbitkan. Malang: Jurusan Fisika Universitas Negeri Malang.
Evan, M.E. and Heller, F., 2003. Environmental Magnetic Principles and Application of
Environmagnetics. Academic Press, Amsterdam, Boston.
Kamaruzzaman., Azhar, N., 2012. Sediment Characteristic Studies in The Surface
Sediment from Kemaman Mangrove Forest, Terangganu, Malaysia. Oriental Journal of Chemistri. Vol. 25.
Khairuddin, B., Yulianda, F., Kusmana, C., Yonvitner., 2016. Degradation Mangrove by
Using Landsat 5 TM and Landsat 8 OLI Image in Mempawah Regency, Wet
Gambar 4. Hasil SEM EDAX Sedimen Mangrove Watulimo Trenggalek
Dari gambar 4 terlihat hasil SEM EDAX komposisi unsur di dominasi oleh Fe, Ti,
dan O. Berdasarkan presentase Fe mineral bersifat paramagnetik, sementara di lihat dari bentuk bulir adalah berasal dari mineral detrital.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisis data dan pembahasan dari hasil penelitian yang
dilakukan. Maka dapat di tarik kesimpulan bahwa mineral magnetik dapat
memberikan pengaruh terhadap perubahan lingkungan. Dari dua lokasi penelitian menunjukkan nilai yang berbeda dari tiap lokasinya. Nilai suseptibilitas magnetik
Mangrove Wonorejo untuk frekuensi rendah ( lf) memiliki rentang antara (0,44-22,469)
x 10-6m3kg-1dengan rata-rata sebesar (3,963) x 10-6m3kg-1. Sedangkan nilai suseptibilitas
magnetik mangrove Watulimo, Trenggalek memiliki rentang nilai sebesar (2,132-34,607)
) x 10-6m3kg-1. Berdasarkan suseptibilitas yang bergantung pada frekuensi ( fd), mineral
magnetik dalam sedimen mangrove Wonorejo dan mangrove Watulimo, Trenggalek
didominasi oleh mineral magnetik kasar multidomain (MD). Kandungan unsur yang
dominan pada sampel Mangrove Wonorejo adalah Fe (49,9%), sedangkan kandungan
unsur Fe Mangrove Watulimo, Trenggalek memiliki nilai rata rata 45,79%.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian ini merupakan bagian dari serangkaian penelitian yang didanai DP2M DIKTI melalui hibah penelitian unggulan perguruan tinggi (PUPT) tahun 2016-2017 dimana anggota penulis 2 menjadi ketua peneliti tersebut. Atas dihibahkannya dana tersebut, kami menyampaikan terima kasih.
DAFTAR RUJUKAN
Arief, N. R., Widada, S., Rudi, P., 2013.Studi Kandungan Bahan Organik dan Mineral
(N, P, K, Fe, dan Mg) Sedimen di Kawasan Mangrove Desa Bedono, Kecamatan Sayung, Kabupaten Demak. Journal of Marine Research. Vol. 2.
Bijaksana, S., Huliselan, E., Safiudin, L. O., Fitriani, D., Tamutuan, G., and Agustine,
E., 2013.Rock Magnetic Methods in Soil and Environmental Studies: Fundamentals
and Case Studies. Procedia Earth and Planetary Science. Vol. 6, 2-13.
Daryanti, N. Y., 2016. Studi Komparasi Suseptibilitas Magnetik, Komposisi dan
Morfologi Sedimen Mangrove Watulimo Treggalek dengan Sedimen mangrove Wonorejo Surabaya. Skripsi tidak diterbitkan. Malang: Jurusan Fisika Universitas Negeri Malang.
Evan, M.E. and Heller, F., 2003. Environmental Magnetic Principles and Application of
Environmagnetics. Academic Press, Amsterdam, Boston.
Kamaruzzaman., Azhar, N., 2012. Sediment Characteristic Studies in The Surface
Sediment from Kemaman Mangrove Forest, Terangganu, Malaysia. Oriental Journal of Chemistri. Vol. 25.
Khairuddin, B., Yulianda, F., Kusmana, C., Yonvitner., 2016. Degradation Mangrove by
Using Landsat 5 TM and Landsat 8 OLI Image in Mempawah Regency, Wet
Gambar 4. Hasil SEM EDAX Sedimen Mangrove Watulimo Trenggalek
Dari gambar 4 terlihat hasil SEM EDAX komposisi unsur di dominasi oleh Fe, Ti,
dan O. Berdasarkan presentase Fe mineral bersifat paramagnetik, sementara di lihat dari bentuk bulir adalah berasal dari mineral detrital.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisis data dan pembahasan dari hasil penelitian yang
dilakukan. Maka dapat di tarik kesimpulan bahwa mineral magnetik dapat
memberikan pengaruh terhadap perubahan lingkungan. Dari dua lokasi penelitian menunjukkan nilai yang berbeda dari tiap lokasinya. Nilai suseptibilitas magnetik
Mangrove Wonorejo untuk frekuensi rendah ( lf) memiliki rentang antara (0,44-22,469)
x 10-6m3kg-1dengan rata-rata sebesar (3,963) x 10-6m3kg-1. Sedangkan nilai suseptibilitas
magnetik mangrove Watulimo, Trenggalek memiliki rentang nilai sebesar (2,132-34,607)
) x 10-6m3kg-1. Berdasarkan suseptibilitas yang bergantung pada frekuensi ( fd), mineral
magnetik dalam sedimen mangrove Wonorejo dan mangrove Watulimo, Trenggalek
didominasi oleh mineral magnetik kasar multidomain (MD). Kandungan unsur yang
dominan pada sampel Mangrove Wonorejo adalah Fe (49,9%), sedangkan kandungan
unsur Fe Mangrove Watulimo, Trenggalek memiliki nilai rata rata 45,79%.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian ini merupakan bagian dari serangkaian penelitian yang didanai DP2M DIKTI melalui hibah penelitian unggulan perguruan tinggi (PUPT) tahun 2016-2017 dimana anggota penulis 2 menjadi ketua peneliti tersebut. Atas dihibahkannya dana tersebut, kami menyampaikan terima kasih.
DAFTAR RUJUKAN
Arief, N. R., Widada, S., Rudi, P., 2013.Studi Kandungan Bahan Organik dan Mineral
(N, P, K, Fe, dan Mg) Sedimen di Kawasan Mangrove Desa Bedono, Kecamatan Sayung, Kabupaten Demak. Journal of Marine Research. Vol. 2.
Bijaksana, S., Huliselan, E., Safiudin, L. O., Fitriani, D., Tamutuan, G., and Agustine,
E., 2013.Rock Magnetic Methods in Soil and Environmental Studies: Fundamentals
and Case Studies. Procedia Earth and Planetary Science. Vol. 6, 2-13.
Daryanti, N. Y., 2016. Studi Komparasi Suseptibilitas Magnetik, Komposisi dan
Morfologi Sedimen Mangrove Watulimo Treggalek dengan Sedimen mangrove Wonorejo Surabaya. Skripsi tidak diterbitkan. Malang: Jurusan Fisika Universitas Negeri Malang.
Evan, M.E. and Heller, F., 2003. Environmental Magnetic Principles and Application of
Environmagnetics. Academic Press, Amsterdam, Boston.
Kamaruzzaman., Azhar, N., 2012. Sediment Characteristic Studies in The Surface
Sediment from Kemaman Mangrove Forest, Terangganu, Malaysia. Oriental Journal of Chemistri. Vol. 25.
Khairuddin, B., Yulianda, F., Kusmana, C., Yonvitner., 2016. Degradation Mangrove by
Kalimantan Provience year 1989 2014. Procedia Environmental Sciences. Vol. 33,
460 464.
Mayangsari, S., 2015. Identifikasi Mineral Magnetik Pada Sedimen Mangrove Wonorejo
Surabaya. Skripsi tidak diterbitkan. Malang: Jurusan Fisika Universitas Negeri Malang
Sari, S. P., Rosalina, D.. 2016. Mapping and Monitoring of Mangrove Density Changes on
tin Mining Area. Procedia Environmental Sciences. Vol. 33, 436 442.
Seetharamaian, J., Basaviah, N., Chakraborty, S., Nageswara, R., K., Khadkikar, A. S.,
2004. Use of Magnetic Susceptibility for Identification of Mangrove Deposits in
Vibracores from Deltain Enviroment. Indian Geophysical Union. Vol. 8, no 1.
Wahyuni, L. T., 2015. Kajian Sifat Magnetik dan Kandungan Logam Berat Pada
