3 METODE PENELITIAN
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian telah dilakukan di perairan Selat Nasik Kabupaten Belitung pada bulan April 2010 dan di perairan Estuari Donan Cilacap pada bulan Juni 2010. Gambar lokasi penelitian dapt dilihat pada Gambar 4 dan 5.
Gambar 4. Lokasi penelitian di Perairan Selat Nasik, Belitung, April 2010.
Di perairan Selat Nasik, pengukuran dan pengambilan sampel air laut dilakukan di 3 stasiun pada lokasi yang berbeda yaitu: Stasiun 1 pada lokasi di sekitar ekosistem mangrove, Stasiun 2 pada lokasi sekitar terumbu karang dan Stasiun 3 pada lokasi yang tidak ada pengaruh mangrove dan terumbu karang (perairan lepas pantai). Pengambilan sampel dilakukan 2 kali dalam sehari yaitu pada waktu pagi (06:35–08:15) dan siang hari (12:00–13:25) untuk Stasiun 1 dan 2, sedangkan pada Stasiun 3 pengambilan sampel dilakukan sebanyak 3 kali (pagi, siang dan malam hari (19:00). Pengambilan sampel sebanyak 3 kali di perairan laut dimaksudkan untuk melihat sejauh mana peranan produktifitas primer
fitoplankton dalam menurunkan CO2 dalam air laut, karena di perairan laut fitoplankton merupakan satu-satunya organisme yang menyerap CO2 sedangkan di perairan sekitar mangrove dan terumbu karang ada organisme lain yang menyerap CO2 diantaranya lamun, makroalga, dan zooxanthella sehingga untuk melihat peranan fitoplankton dalam penyerapan CO2
Gambar 5. Lokasi penelitian di perairan Estuari Donan Cilacap, Juni 2010
hanya dilakukan di perairan laut.
Di perairan Estuari Donan Cilacap, pengukuran dan pengambilan sampel air laut di lakukan pada 5 stasiun dari muara menuju sungai. Kelima stasiun mempunyai karakteristik yang berbeda yaitu Stasiun 1 berada di depan mulut sungai yang berhadapan langsung dengan samudera Hindia, Stasiun 2 dekat ekosistem mangrove, Stasiun 3 dekat pelabuhan, Stasiun 4 dekat pertamina dan Stasiun 5 dekat lokasi budidaya.
3.2 Bahan dan Alat Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian meliputi : 1. Bahan kimia untuk analisis karbon, terdiri dari HgCl2
2. Bahan kimia untuk analisis Produktifitas Primer fitoplankton terdiri dari: MnSO
sebagai pengawet atau untuk menghentikan aktifitas biologi, HCl dan NaOH untuk analisis alkalinitas dan DIC.
4, NaI-Azida, H2SO4
3. Bahan kimia untuk analisis fosfat dan silikat: ammonium molibdate, asam sulfat, asam ascorbate, kalium antimonyl tartrat, methol sulfit dan asam oksalat.
dan Natrium Thiosulfat.
Tabel 1. Peralatan yang digunakan dalam penelitian.
No. Nama Alat Kegunaan
1 CTD Pengukuran suhu dan salinitas
2 Nansen water sampler Pengambilan sampel air
3 pH meter Pengukuran pH
4 CO2 meter Pengukuran CO2
5
atmosfir
Light meter Pengukuran intensitas cahaya
6 Cool Box Untuk penyimpanan sampel air
7 Alat saring dan Vacum pump Membantu proses penyaringan
sampel
8 Kertas saring CNM 0,45μm Untuk menyaring sampel air
9 Mikro titrator Untuk titrasi
10 Alat-alat gelas
11 Spectrophotometer Pengukuran fosfat dan silikat
3.3 Prosedur penelitian 3.3.1 Sistem CO2
Parameter sistem CO2 yang diukur adalah DIC, pH dan alkalinitas.
Pengambilan sampel dilakukan pada lapisan permukaan (0–1 meter) untuk semua stasiun dengan menggunakan Nansen water sampler. Untuk parameter sistem CO2 (DIC, alkalinitas dan pH), sesaat setelah pengambilan sampel ditambahkan HgCl2 pada sampel air untuk menghentikan aktivitas biologi dan sampel disimpan dalam
coolbox yang selalu ditambahkan es batu agar suhu tetap rendah untuk mencegah
3.3.2 Produktifitas primer
Pengambilan sampel air dilakukan dengan menggunakan VanDorn water sampler pada lapisan permukaan (0–1 meter). Pada waktu sampling, sampel air langsung dipindahkan ke plastic container (jerigen) 5–10 liter. Sampel kemudian dialirkan melalui ‘plankton gauze’ (mesh size 200 μm) ke dalam 2 botol terang dan 1 botol gelap. Untuk menentukan kandungan O2 pada permulaan inkubasi dilakukan dengan metode titrasi Winkler. Pada saat yang bersamaan, 1 botol terang + 1 botol gelap diinkubasi di bawah sinar matahari selama ±4 jam. Proses inkubasi dilakukan dengan cara menggantungkan botol pada pelampung sehingga botol terendam pada lapisan permukaan. Setelah inkubasi, konsentrasi oksigen yang terdapat dalam botol gelap dan botol terang tersebut diukur kembali dengan metode titrasi Winkler.
3.4 Analisis data 3.4.1 Sistem CO
Sistem CO
2
2 di perairan dapat dikaji melalui empat parameter yang dapat diukur, yaitu DIC, total alkalinitas (TA), pH dan pCO2 (tekanan parsial CO2) (Lewis dan Wallace, 1997). Pada studi ini DIC diukur menggunakan metode
“Titrasi” (Giggenbach & Goguel, 1989), dengan prinsip mendasarkan pada
perubahan pH setelah ditambahkan HCl dan NaOH. DIC didapatkan dari penjumlahan HCO3- dan CO3
2-Keterangan:
A dan B = Volume HCl yang digunakan untuk menurunkan pH.
C dan D = Volume NaOH yang digunakan untuk menaikkan pH.
Vs = Volume sampel air laut yang dianalisa
Hasil pengukuran DIC dengan metode ini kemudian dikoreksi dengan hasil pengukuran certified sample/Certified Refference Material (RCM) dari Marine
Physical Laboratory, University of California, San Diego.
dalam satuan μmol/kg.
... (5)
Nilai RCM = 2021±0,65 µmol/kg, sedangkan hasil pengukuran RCM oleh BATAN = 1657,20 µmol/kg, jadi nilai koreksinya adalah 364,45 µmol/kg.
Total Alkalinitas diukur dengan menggunakan metode “Titrasi”
(Grasshoff, 1976). Prosedurnya meliputi: Kedalam 50 ml sampel air laut ditambahkan 5 ml HCl 0,025 M dan dididihkan selama ±5 menit, kemudian didinginkan dalam water bath. Setelah dingin kedalam sampel ditambahkan 3–5 tetes bromothymol blue sebagai indikator, kemudian sampel dititrasi dengan NaOH 0,02 M, selama titrasi kedalam sampel dialirkan gas bebas CO2 (Nitrogen atau Helium). Proses titrasi dihentikan setelah sampel bewarna biru, dan volume NaOH yang terpakai dicatat dan dimasukkan kedalam rumus berikut:
Keterangan:
V = Volume HCl dan NaOH
t = Molaritas HCl dan NaOH
Vb = Volume sampel
Tekanan parsial CO2 (pCO2) kolom air dihitung dengan menggunakan
Model OCMIP (Ocean Carbon Cycle Model Intercomparison Project) yang dikembangkan oleh Orr et al. (1999). Parameter yang digunakan dalam model ini adalah: suhu, salinitas, kisaran pH, pH insitu, DIC, alkalinitas, fosfat dan silikat.
pCO2 atmosfir diukur pada waktu pengambilan sampel dengan menggunakan
CO2
3.4.2 Pertukaran CO
meter.
2
Secara umum fluks atau pertukaran aliran gas CO
udara-laut
2 antara udara dan laut dihitung dengan menggunakan rumus berikut:
Fluks CO2 = K. α. Δ pCO2 air–atm ... (8)
ΔpCO2 = pCO2 air-pCO2 atm ... (9) Keterangan:
K = kecepatan transfer gas (fungsi dari kecepatan angin)
α = koefisien daya larut (fungsi dari suhu dan salinitas)
ΔpCO2air–atm = perbedaan (selisih) antara tekanan parsial CO2 permukaan air dengan atmosfir
Berdasarkan nilai pCO2 laut dan atmosfir dapat ditentukan apakah suatu perairan penyerap (sink) atau pelepas (source) CO2. Suatu perairan berperan sebagai ‘source’ atau pelepas CO2 ke udara/atmosfir jika nilai pCO2-nya lebih tinggi dari nilai atmosfir (nilai positif) karena akan terjadi aliran CO2dari air ke atmosfir. Sebaliknya berperan sebagai penyerap/‘sink’ CO2dari atmosfir jika nilai
pCO2air-nya lebih rendah dari pCO2atm
3.4.3 Produktifitas Primer
(nilai negatif).
Pengukuran produktifitas primer dilakukan dengan menggunakan botol gelap dan botol terang dengan metode winkler modifikasi azida (Strickland & Parsons, 1968; APHA, 1980). Laju fotosintesis dan respirasi dalam satuan mgC/l/jam dihitung dengan menggunakan rumus:
LB (ppmO2) – DB (ppmO2 GPP (mgC/l/jam) = 0,375 ... (10) N x PQ LB (ppmO ) 2) – IB (ppmO2 NPP (mgC/l/jam) = 0,375 ... (11) N x PQ IB (ppmO ) 2) – DB (ppmO2 Respirasi (mgC/l/jam) = 0,375 RQ ... (12) N Keterangan:
GPP = Produksi Primer Kotor NPP = Produksi Primer Bersih
0,375 = faktor konversi dari oksigen ke karbon LB = Botol terang (Light bottle), Kandungan O
)
2 pada botol terang setelah inkubasi
DB = Botol gelap (Dark bottle), Kandungan O2 pada botol gelap setelah inkubasi
IB = Kandungan O2 awal sebelum inkubasi
