## FLUKS CO 2 DI PERAIRAN PESISIR TIMUR PULAU BINTAN, PROPINSI KEPULAUAN RIAU
Faridz R. Fachri 1) , Afdal 2) , A. Sartimbul 1) & N. Hidayati 1)

## ABSTRAK
Proses pertukaran CO 2 yang terjadi antara permukaan air laut dengan atmosfer merupakan aspek yang penting terhadap siklus karbon di samudera. Wilayah pesisir memiliki kontribusi besar dalam proses ini, karena kompleksnya interaksi yang terjadi antara atmosfer, daratan dan lautan. Proses penting dalam dinamika gas CO 2 antara atmosfer dan air laut diawali dengan fungsi daya larut CO 2 dan kecepatan transfer gas CO 2 di permukaan laut atau disebut fluks CO 2 . Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui fenomena fluks CO 2 antara permukaan air laut dengan atmosfer di pesisir timur Pulau Bintan beserta komponen sink dan source-nya, serta mengetahui parameter yang paling dominan terhadap proses tersebut, meliputi parameter fisika- kimia oseanografi, serta parameter sistem CO 2 pada kurun waktu 16-18 Maret 2013. Permodelan OCMIP digunakan untuk mengidentifikasi nilai pCO 2 air laut dalam penentuan nilai fluks CO 2 . Hasil analisis menunjukkan secara kesuluruhan perairan pesisir timur Pulau Bintan berperan sebagai penyerap CO 2 ( sink ) dengan  rata-rata  emisi  CO 2 dari  atmosfer  yang  masuk ke  wilayah  permukaan  laut  sebesar  -0,43 mmolC/m 2 /hari.  Analisis  statistik Principal  Component  Analysis (PCA) menunjukkan  parameter  yang dominan terhadap perubahan nilai fluks CO 2 adalah salinitas, konsentrasi Dissolved Inorganic Carbon (DIC), pCO 2 air laut, serta nilai selisih tekanan parsial CO 2 antara air laut dengan atmosfer (ΔpCO 2 ). Kondisi fluks CO 2 di pesisir timur Pulau Bintan lebih dipengaruhi oleh variasi musim dan dinamika oseanografi perairan Natuna serta Laut Cina Selatan dibandingkan dengan pengaruh dari daratan.
Kata kunci: OCMIP, pCO 2 , fluks CO 2 , PCA, Perairan Pesisir Timur Pulau Bintan

## ABSTRACT
The process of CO 2 exchange that occurs between sea surface and atmosphere is an important aspect due to carbon cycle in the ocean. The coastal area has a major contribution in this process, because a complex interactions has been happened between atmosphere, land and oceans. The important processes in dynamics of CO 2 between sea water and atmosphere are the solubility of CO 2 and the velocity of CO 2 gas transfer in the sea surface, called CO 2 flux. This present study was aimed to determine the CO 2 flux between sea surface and atmosphere, include sink-source component in east coast of Bintan  Island,  afterward  to  know  the  most  dominant  parameter  in  that  process,  including  physico-chemical  oceanography parameters and CO 2 system parameters on the period from 16-18 March 2013. The OCMIP modeling was used to identify pCO 2 of sea water in determining CO 2 flux value. The analysis showed that as a whole, east coast of Bintan Island has role as CO 2 sink with emissions average of CO 2 gases that transfered from the atmosphere into the sea surface is -0.43 mmolC/ m 2 / day. The Principal Component Analysis (PCA) showed the dominant parameters to changes CO 2 flux value are salinity, Dissolved Inorganic Carbon (DIC) concentration, pCO 2 of sea water, and differential partial pressure of CO 2 between sea water and atmosphere (ΔpCO 2 ). CO 2 flux conditions on the east coast of Bintan Island is more affected by seasonal variations and oceanographic dynamics in Natuna waters and the South China Sea compared to the mainland influence.
Keywords: OCMIP, pCO 2 , CO 2 flux, PCA, East Coast of Bintan Island
1) Departemen Ilmu Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Brawijaya
2) Pusat Penelitian Oseanografi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (P2O-LIPI)
Diterima tanggal: 22 Januari 2015; Diterima setelah perbaikan: 29 April 2015; Disetujui terbit tanggal 8 Juni 2015

## PENDAHULUAN
Konsentrasi CO 2 global dan konsentrasi CO 2 ekuivalen merupakan indikator ukuran gas rumah kaca di atmosfer (Reid et al., 2011; Buddemeier et al., 2004). Total jumlah karbon di laut diperkirakan 50 kali lebih besar dibandingkan jumlah karbon yang ada di atmosfer, diperkirakan pada tahun 2050 konsentrasi CO 2 di laut mencapai 463-623 ppmv (McCharty et al. , 2001; IPCC dalam Afdal, 2007). Sejak awal revolusi industri, lautan telah menyerap sekitar 30% dari tambahan CO 2 di atmosfer yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil. Pada tahun 2007 saja diperkirakan 2,3 milyar ton CO 2 diserap oleh lautan (Reid et al., 2011).
Wilayah  laut  yang  mempunyai peran  penting dalam  proses  pertukaran  CO 2 atmosfer-laut adalah perairan pesisir. Perairan pesisir memainkan peranan
utama dalam siklus biogeokimia, dikarenakan pertukaran CO 2 atmosfer-laut di wilayah ini terjadi cukup intensif dan dapat mempengaruhi dinamika fluks  CO 2 , meskipun hanya mempunyai luas kurang dari 7% total luas lautan dunia dan mempunyai volume kurang dari 0,5% volume lautan global  (Chen & Borges, 2009; Gattuso et al., 1998; Borges et.al., 2005). Secara umum peranan laut dalam proses siklus karbon  global  ada  dua;  1.  Laut  menyerap  kelebihan CO 2 di atmosfer, dan 2. Mengalami perubahan secara fisik,  kimia,  dan  biologi.  Lautan  menyerap  kelebihan CO 2 dalam tiga langkah proses dimulai dari gas CO 2 melewati permukaan antara perbatasan atmosfer dengan air, bereaksi kimia dengan karbon anorganik terlarut di permukaan air laut, dan setelah itu diangkut ke dalam perairan yang lebih dalam melalui peristiwa physical pump dan biological pump (JGOFS, 2000; Sulzman, 2000).
Karbon dioksida yang terlarut di dalam air laut ( Dissolved Inorganic Carbon /DIC) ditemukan dalam tiga bentuk utama, yaitu senyawa H 2 CO 3 (kurang lebih 1% dari jumlah total), ion CO 3 2- (kurang lebih 8%) dan ion HCO 3 - (kurang lebih 91%) (IPCC, 2001). Fungsi daya larut CO 2 dan kecepatan transfer gas CO 2 yang terjadi  di  permukaan  laut  disebut  sebagai  fluks  CO 2 . Penelitian  mengenai  fluks  CO 2 di wilayah perairan tropis masih sangat jarang dilakukan jika dibandingkan dengan penelitian tentang fluks CO 2 di perairan terbuka dan lintang tinggi. Hal ini dikarenakan kompleksnya pemahaman siklus karbon di pesisir (Rustam et al. , 2014), serta riset tentang karbon masih menjadi topik bahasan baru di Indonesia. Padahal siklus karbon memiliki peranan yang besar bagi kelangsungan hidup biota perairan kaitannya terhadap fenomena perubahan iklim.
Pulau Bintan merupakan salah satu pulau yang terletak di antara Selat Malaka dan Selat Karimata berhadapan  secara  langsung  dengan  Laut  Cina Selatan serta memiliki ekosistem laut tropis yang lengkap,  Letak  geografis  ini  menjadikan  dinamika perairan Pulau Bintan sangat kompleks. Penelitian ini bertujuan  untuk  mengetahui  fluks  CO 2 antara permukaan air laut dengan atmosfer di pesisir timur Pulau Bintan beserta komponen sink dan source -nya, serta  mengetahui  parameter  yang  paling  dominan terhadap    proses  tersebut,  meliputi  parameter  fisika- kimia oseanografi, serta parameter sistem CO 2 .

## METODE PENELITIAN

## Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di perairan pesisir timur Pulau Bintan pada bulan Maret-April 2013. Uji penentuan  fluks  CO 2 dilaksanakan  di  Laboratorium Produktifitas  Primer  dan  Laboratorium  Kimia  Hara, Pusat  Penelitian  Oseanografi  Lembaga  Ilmu Pengetahuan Indonesia (P2O-LIPI), Ancol, Jakarta.

## Prosedur Pengambilan Sampel
Proses pengambilan sampel air laut dilakukan pada tanggal 16-18 Maret 2013 (musim peralihan), yang tersebar pada 27 titik pengamatan. Sampel air laut diambil dengan menggunakan Van Dorn water sampler pada kedalaman kurang lebih 0-1 meter dari permukaan air laut. Air sampel kemudian dimasukkan kedalam botol sampel dan ditetesi dengan larutan HgCl 2 untuk menghentikan aktivitas biologi. Botol yang berisi sampel air di masukkan kedalam cool box agar suhu tetap rendah untuk mencegah terlepasnya CO 2 ke atmosfer. Kemudian analisis lebih lanjut dilakukan di laboratorium.
J. Segara Vol. 11 No. 1 Agustus 2015: 59-68

## Pengukuran  Parameter  Fisika-Kimia  Oseanografi Perairan
Parameter  fisika-kimia  oseanografi  yang  diukur dalam penelitian ini meliputi suhu permukaan air laut, salinitas,  serta  konsentrasi  nutrien  perairan  (silikat dan  fosfat).  Nilai  suhu  permukaan  dan  salinitas didapatkan dengan menggunakan alat Salino Conductivity Temperature , untuk nilai nutrien perairan yaitu silikat dan fosfat digunakan metode Strickland & Parson (1968) dengan menggunakan spectofotometer tipe SHIMADZU UV-1201V. Panjang gelombang yang digunakan adalah 810 nm untuk silikat dan 885 nm untuk fosfat.

## Pengukuran Sistem CO 2
Proses  pengukuran  nilai  fluks  CO 2 di perairan laut menurut Lewis & Wallace (1997) harus mengetahui terlebih dahulu empat parameter yang termasuk dalam sistem CO 2 , yaitu DIC, alkalinitas total, pH dan tekanan parsial CO 2 (pCO 2 ).

## •   DIC
Analisis DIC atau karbon anorganik terlarut menggunakan metode titrimetri (Giggenbach & Goguel,1989). Metode titrimetri ini berprinsip pada perubahan nilai pH setelah ditambahkan HCl dan NaOH.  Nilai  DIC  didapatkan  dari  menjumlahkan konsentrasi HCO 3 - dan CO 3 2- yang terdapat pada air sampel yang telah disaring (Afdal et al., 2011). 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 dianalisis
•   Alkalinitas Total (TA)
Nilai    dari    total    alkalinitas    dihitung    dengan menggunakan metode  titrasi  (Grasshof, 1976). Prinsip metode ini mendasarkan pada perubahan pH awal dan akhir pada 200 ml sampel (hasil saringan), sebelum  dan  setelah  ditambahkan  HCl  0,01  N sebanyak  25  ml.  Nilai  akhir  alkalinitas  kemudian didapatkan dari suatu perhitungan rumus dibawah ini (Adi & Rustam, 2010).
Keterangan: V    = Volume HCl dan NaOH T     = Molaritas HCl dan NaOH Vb  = Volume sampel
•   Tekanan Parsial CO 2 (pCO 2 ) Atmosfer dan Air Laut Nilai  tekanan  parsial  CO 2 atmosfer (pCO 2 atmosfer) didapatkan dari nilai konsentrasi gas CO 2 di atmosfer yang telah terekam dalam alat CO 2 meter. Sedangkan penentuan nilai tekanan parsial CO 2 air laut didapatkan dari hasil turunan dari parameter DIC, alkalinitas dan pH dengan menggunakan model OCMIP ( Ocean Carbon Cycle Intercomparation Project ) yang dikembangkan oleh Orr et al., (1999).
Perhitungan Fluks CO 2
Penentuan  nilai  fluks  CO 2 membutuhkan beberapa data untuk menentukan nilai kecepatan transfer gas CO 2 sesuai yang dikembangkan oleh Wanninkhof (1992), seperti data kecepatan angin 10 meter diatas permukaan air laut dan suhu permukaan laut. Data angin didapatkan dari Badan Meteorologi dan Geofisika (BMKG) Tanjung Pinang, Pulau Bintan. Komponen sink-source CO 2 diketahui dengan mencari selisih antara nilai pCO 2 air laut dengan pCO 2 atmosfer atau  sering  disebut ΔpCO 2 (persamaan 1). Jika nilai ΔpCO 2 adalah positif (+), maka CO 2 akan diemisikan dari permukaan air laut menuju atmosfer sehingga perairan tersebut berperan sebagai source CO 2 , dan jika nilainya negatif (-), maka yang terjadi adalah sebaliknya.  Nilai    fluks    CO 2 didapatkan  dengan memasukkan  nilai  ΔpCO 2 ,  kecepatan  transfer  gas CO 2 atau  K (persamaan 2), dan Schmidt number CO 2 di air laut atau Sc (persamaan 3) kedalam persamaan (4) sesuai penelitian yang dilakukan oleh Takahashi et al., (2008).
Keterangan:
K =  Kecepatan transfer gas CO 2 (Wanninkhof, 1992) U10 =   Kecepatan angin 10 meter diatas permukaan air laut Sc = Schmidt number CO 2 di air laut t = suhu permukaan laut (SST) α = Koefisien daya larut CO 2 (fungsi dari temperatur dan salinitas) (Weiss, 1974)
Penentuan  Parameter  Fisika-Kimia  Oseanografi dan Sistem CO 2 yang Dominan Terhadap Perubahan Nilai Fluks CO 2
Principal Component Analysis (PCA) merupakan metode analisis statistik yang digunakan untuk mengetahui pengaruh parameter fisika-kimia oseanografi dan sistem CO 2 terhadap variasi fluks CO 2 . Model logaritma PCA  ini  digunakan untuk  melakukan penyederhanaan set  data  dengan dimensi  yang tinggi menjadi dimensi yang lebih sederhana untuk keperluan analisis data, visualisasi, ekstraksi ( feature extraction ), kompresi atau pemampatan data ( data compression ) (Raiko et al., 2002). Keuntungan dari analisis ini dapat menyederhanakan data dan mengklasifikasi data lebih cepat (Blei, 2008).
Hasil dari analisis PCA ini akan menunjukkan parameter-parameter atau variabel penelitian yang berperan  penting.  Sehingga  dari  seluruh  parameter penelitian  nanti  diketahui  parameter  yang  paling dominan dan berpengaruh dalam penentuan nilai fluks CO 2 yang dapat dilihat pada nilai di tiap komponen- nya. Selain itu juga dilakukan analisis standardize index untuk membantu proses analisis data dan mendukung hasil dari analisis PCA. Analisis ini didapatkan dengan menggunakan persamaan: (xi - x) / sd, ‘xi’ mewakili data orisinal, ‘x’ nilai rata-rata dan ‘sd’ standar deviasi, seperti yang dilakukan oleh (Sartimbul et al., 2007).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik dan Kondisi Fisika-Kimia Oseanografi Pesisir Timur Pulau Bintan
Secara  geografis  posisi  Pulau  Bintan  sangat strategis yaitu di ujung Selat Malaka dan selatan Semenanjung Malaysia, yang berhadapan langsung dengan  Selat  Malaka  serta  Laut  Cina  Selatan.  Pada umumnya daerah Bintan beriklim tropis basah dengan curah hujan tertinggi pada bulan September hingga Februari (rata-rata curah hujan ± 2,214 mm/tahun). Sedangkan musim kemarau terjadi antara bulan Maret sampai dengan Agustus. Arus di perairan Pulau Bintan termasuk arus yang cukup kompleks sebagai hasil interaksi berbagai macam arus musiman. Arus utama Bintan dipengaruhi oleh pola arus Laut Natuna secara umum, yang sangat tergantung dari angin musim (Bappeda Kabupaten Bintan, 2013).
Pulau Bintan dikenal memiliki ekosistem perairan yang beragam, didominasi oleh ekosistem lamun, hutan bakau atau mangrove (mencapai 6.941 ha) serta ekosistem terumbu karang dengan luas lebih dari 16.000 hektar. Dapat dijumpai tak kurang dari 49 genus karang batu dan sedikitnya 100 spesies coral (KP3K- KKP, 2013).
................................... 1) ..... 2) .............. 3) .............................................. 4)
Kondisi fisika-kimia oseanografi di perairan pesisir timur Pulau Bintan selama penelitian menunjukkan dalam keadaan normal, hanya konsentrasi fosfat dibawah konsentrasi standar.  Rentang nilai suhu dan salinitas secara berturut-turut adalah 29,2-30,9 o C; 30,5- 32 psu dengan rata-rata 29,7 o C; 31,26 psu. Menurut Wibisono (2010), perairan di sekeliling Kepulauan Riau memang memiliki kadar salinitas antara 27,5-34 psu. Berbeda dengan nilai suhu dan salinitas, nilai nutrien perairan yaitu silikat dan fosfat menunjukkan nilai yang beragam ( heterogen ). Rentang nilai silikat dan fosfat secara berturut-turut adalah 0,003-0,183; 0-0,006 mg/L dengan rata-rata 0,102; 0,003 mg/L. Konsentrasi nilai fosfat sangat rendah, bahkan di dua titik pengamatan nilai  fosfat  tidak  dapat  terdeteksi  (0  mg/L).  Mengacu pada baku mutu Kementerian Lingkungan Hidup (KLH) No.51 Tahun 2004 tentang kelayakan untuk biota laut. Kadar fosfat standar untuk biota laut adalah 0,015 mg/L.
Nilai  silikat  masih  termasuk  kedalam  kategori yang cukup jika mengacu pada Tsunogai (1979), kadar silikat yang optimal untuk biota laut adalah berkisar antara 0,140-0,280 mg/L, kecuali pada wilayah Berakit (sisi timur laut Pulau Bintan). Rendahnya kandungan silikat di perairan Berakit diduga karena banyaknya organisme-organisme primer yang memanfaatkan silikat sebagai bahan baku penyusun cangkang atau rangkanya, seperti diatom, foraminifera, serta radiolaria (Adriani, 2004). Hasil pegamatan yang

## J. Segara Vol. 11 No. 1 Agustus 2015: 59-68
dilakukan  pada  tahun  2002,  kelimpahan  fitoplankton di sekitar peraian Selat Melaka bagian selatan (mencakup wilayah Berakit) mencapai  9.149,76 sel/ liter, yang didominasi oleh genera diatom meliputi: Chaetoceros, Ditylum, Nitzschia, Thalassionema, dan Thalassiothrix dengan frekuensi kejadian diatas 90%. Jenis Chaetoceros. Sangat sering dijumpai dengan tingkat kelimpahan sebesar 2.159,9 sel/liter (Thoha,  2003).  Nilai  ini  lebih  besar  jika  dibandingkan dengan diatom di perairan Kepulauan Banggai yang lebih didominasi oleh Chaetoceros, Rhizosolenia dan Thalassiothrix dengan nilai kelimpahan hanya 461,34 sel/liter (Thoha & Rachman, 2013).   Variasi kondisi biologis  dan  fisika-kimia  oseanografi  pesisir  timur Pulau Bintan lebih banyak dipengaruhi oleh musim dan dinamika  perairan  di  Selat  Malaka,  perairan  Natuna serta Laut Cina Selatan. Tidak adanya masukan masa air sungai dalam jumlah besar dirasa belum mampu merubah kondisi perairan secara signifikan.

## Sistem CO 2
Parameter pH, alkalinitas total, DIC, dan pCO 2 termasuk dalam sistem CO 2 . Nilai pH di perairan pesisir timur Pulau Bintan berkisar antara 8,14-8,34,dengan rata-rata  8,2.  Nilai  pH    mempunyai  peranan  yang penting dalam sistem CO 2 di air laut, karena dapat mempengaruhi kesetimbangan karbonat yang akan terbentuk, apakah dalam  bentuk  ion  karbonat (CO 3 2- )  dan  bikarbonat (HCO 3 - ),  ataupun dalam  bentuk
Grafik nilai DIC dan alkalinitas total perairan Pesisir Timur Pulau Bintan pada 27 titik pengamatan (warna merah: menunjukkan nilai di wilayah terumbu karang).
Gambar 1.
Fluks CO 2 di Perairan Pesisir Timur Pulau Bintan, Propinsi Kepulauan Riau (Fachri, F. R. et al.)
senyawa CO 2 serta H 2 CO 3 (Zeebe & Wolf-Gladrow, 2001). Jika nilai pH rendah, maka akan cenderung membentuk senyawa H 2 CO 3 dan ion HCO 3 , sedangkan jika nilai pH di perairan tinggi, maka ion CO 3 akan terbentuk lebih banyak. Berawal dari reaksi ini, pH dapat mempengaruhi nilai alkalinitas total, DIC, dan pCO 2 .
Grafik  pada  Gambar  1  menunjukkan  nilai  DIC dan alkalinitas total hasil pengamatan. Nilai alkalinitas total berkisar antara 2.097,30-2.343,92 µmol/kg, dengan  rata-rata  2.239,95  µmol/kg.  Nilai  alkalinitas secara keseluruhan  menunjukkan  pola  yang  tidak terlalu  sama  dengan  nilai  DIC,  hanya  dibeberapa titik pengamatan yang menunjukkan kesamaan. Hasil pengukuran DIC di perairan berkisar antara 1.808,772- 2.187,713 µmol/kg, dengan rata-rata 1.984,4 µmol/kg. Seharusnya pola yang terbentuk antara alkalinitas total dengan DIC adalah sama, seperti hasil penelitian Rustam et al. (2014). Ini diduga disebabkan karena adanya perbedaan nilai salinitas kaitannya dengan konsentrasi  ion  Na+,  Cl-  dan  ion–ion  lainnya yang berkontribusi terhadap perubahan nilai pH, meningkatnya pH akan diikuti dengan meningkatnya total alkalinitas (Afdal et al., 2012). Selain itu juga disebabkan adanya proses biogeokimia seperti pengendapan kalsium karbonat atau adanya produksi senyawa partikel organik oleh mikroalga (Friish et al., 2003; Wolf-Gladrow et al., 2007).
Hal yang menarik pada Gambar 1 adalah nilai DIC pada wilayah terumbu karang memiliki nilai yang cenderung lebih rendah dibandingkan pada perairan terbuka, terutama di wilayah Malang Rapat dan Berakit (titik  pengamatan  12,  13,  18,  19,  dan  24)  nilainya  ≤ 2.005 µmol/kg, sedangkan pada terumbu karang di wilayah  Teluk  Bakau  (titik  1,  5,  6  dan  7)  nilainya  ≤ 2.118 µmol/kg. Rendahnya nilai DIC disekitar terumbu karang disebabkan karena meningkatnya proses metabolisme oleh organisme pada siang hari ketika terjadi proses fotosintesis fitoplankton, zooxanthellae , makroalga,  serta  proses  kalsifikasi  terumbu  karang (Afdal  &  Luthan,  2012).  Proses  kalsifikasi  terumbu karang tentunya memanfaatkan CO 3 2- sebagai bahan baku penyusun CaCO 3 .
Tingginya konsentrasi DIC di kolom air laut juga akan diiringi dengan naiknya gradien daya tekan pCO 2 air laut, dikarenakan pCO 2 sebagai fungsi tekanan parsial gas CO 2 yang diturunkan dari parameter sistem CO 2 (pH, DIC dan alkalintas total), fisika-kimia  oseanografi  (suhu  dan  salinitas),  nutrien (silikat dan fosfat), serta kecepatan angin 10 meter diatas permukaan laut. Secara keseluruhan, hasil pengukuran menunjukkan nilai pCO 2 air laut lebih kecil dibandingkan dengan nilai pCO 2 atmosfer. Nilai pCO 2 air laut hanya berkisar antara 249,65-354,38 µatm (rata-rata 290,90 µatm), sedangkan pCO 2
atmosfer mencapai 332-409 µatm (rata-rata 373,07 µatm). Perubahan nilai pCO 2 atmosfer dan air laut ini mempengaruhi nilai differential partial pressure of CO 2 (ΔpCO 2 ).
Analisis Sink – Source dan Sebaran Fluks CO 2
Hasil analisis menunjukkan bahwa perairan pesisir timur Pulau Bintan berperan sebagai sink , ini ditunjukkan dari nilai ΔpCO 2 yang seluruhnya negatif, artinya laut sebagai penerima CO 2 dari atmosfer. Nilai ΔpCO 2 berkisar  antara  -13,62  μatm  sampai  dengan -143,33 μatm. Nilai ΔpCO 2 ini ternyata berbanding lurus dengan nilai fluks CO 2 . Gambar 2 merupakan sebaran nilai fluks CO 2 perairan pesisir timur Pulau Bintan.
Gambar tersembut menunjukkan bahwa nilai fluks  CO 2 seluruhnya negatif seperti halnya nilai ΔpCO 2 . Jumlah  gas  CO 2 yang  ditransferkan  dari atmosfer  ke  permukaan  laut  berkisar  antara  0,22- 1,82 mmolC/m 2 /hari.  Laju  penyerapan  CO 2 tertinggi terdapat  di  titik  8  (Teluk  Bakau)  yaitu  sebesar  1,82 mmolC/m 2 /hari, dan terendah pada titik 26 (Berakit) sebesar 0,22 mmolC/m 2 /hari. Sedangkan rata-rata perharinya, secara keseluruan besar laju penyerapan CO 2 oleh air laut adalah 1,18 mmolC/m 2 /hari. Pada wilayah terumbu karang (titik 1, 5, 6, 7, 12, 13, 18, 19 dan  24)  memiliki  nilai  fluks  CO 2 yang cukup tinggi. Besaran CO 2 dari atmosfer yang masuk ke dalam wilayah perairan ekosistem terumbu karang antara 0,81 ≤ x ≤1,77 mmolC/m 2 /hari. Hasil ini cukup berbeda dengan penelitian yang telah dilakukan oleh Fagan & Mackenzie (2007) di wilayah ekosistem terumbu karang Kaneoho Bay, Oahu, Hawai   (wilayah subtropis) yang menunjukkan fenomena sink dan source , namun lebih di dominasi source dengan nilai fluks CO 2 sebesar 3,97 mmolC/m 2 /hari atau 1,45 molC/m 2 /tahun.
Diduga rendahnya konsentrasi DIC pada wilayah tersebut memicu terjadinya transfer CO 2 dari atmosfer menuju permukaan laut karena rendahnya nilai pCO 2 air laut. Menurut Afdal et al., (2012), proses metabolisme terumbu karang dapat menyebabkan pergeseran dalam sistem karbon anorganik yang menyebabkan perubahan besar serta arah gradien pCO 2 antara air laut dan atmosfer. Dalam proses ini, keberadaan organisme asosiasi, komposisi material organik, produktivitas primer dan kecepatan angin 10 meter diatas permukaan laut juga mempunyai andil dalam penentuan sink dan source CO 2 tersebut.
Tabel 1  merupakan hasil beberapa observasi fluks  CO 2 di  perairan ekosistem terumbu karang dibeberapa lokasi di dunia (seluruhnya diwilayah subtropis), ternyata menunjukkan nilai positif ( source ). Teremisinya CO 2 dari atmosfer menuju permukaan laut terjadi  karena  pengaruh  dari  proses  kalsifikasi  dan rendahnya produksi karbon organik bersih ( net organic
carbon ) (Borges et al., 2005). Gattuso et al., (1998) juga menyatakan bahwa beberapa hasil penelitian di ekosistem terumbu karang dengan tipe fringing reef fluks CO 2 yang terjadi  adalah fenomena sink, dikarenakan lebih dipengaruhi oleh faktor anthropogenic dibandingkan dengan pengaruh dari sistem terumbu karang itu sendiri. Reaksi terhadap adanya perubahan metabolisme pada komunitas ekosistem terumbu karang, seperti meningkatnya produktivitas  primer  dan  menurunnya  laju  kalsifikasi dapat merubah sistem fluks CO 2 dari source menjadi sink .
Parameter yang Dominan dalam Variabilitas Fluks CO 2 di Perairan Laut
Nilai Component Loadings from Correlation Matrix hasil analisis PCA mengelompokkan tiap parameter penelitian menjadi beberapa component dengan range nilai antara -1 sampai dengan 1. Untuk keperluan penelitian ini, analisis PCA hanya digunakan sampai dengan empat component . Artian dari nilai pada tiap component menunjukkan tingkat kepentingan atau dominannya suatu parameter terhadap fluks CO 2 . Jika
nilainya mendekati angka -1 atau 1, maka parameter tersebut memiliki tingkat dominasi dan pengaruh yang cukup signifikan dalam variabilitas fluks CO 2 . Tabel 2 merupakan hasil analisis PCA untuk seluruh parameter penelitian.
Tabel 2 menunjukkan nilai salinitas, DIC, pCO 2 air laut dan ΔpCO 2 memiliki pengaruh yang sangat besar dalam variabilitas fluks CO 2 karena nilainya mendekati 1 dan terletak pada component 1. Ini menunjukkan nilai salinitas, DIC, pCO 2 air laut dan ΔpCO 2 memiliki hubungan yang kuat dalam penentuan nilai fluks CO 2 . Kemudian parameter selanjutnya yang mempengaruhi adalah nilai silikat, fosfat, pCO 2 atmosfer dan kecepatan angin yang terletak pada component 2. Sedangkan untuk nilai pH dan suhu permukaan laut memiliki nilai yang mendekati 1 pula, yaitu 0,731 untuk pH dan 0,877 untuk suhu, namun hanya terletak pada component 3. Ini diduga nilai pH dan suhu memiliki pengaruh  yang  cukup  besar  terhadap  variasi  fluks CO 2 , namun pengaruhnya tidak secara langsung, memerlukan beberapa proses sampai pH dan suhu dapat merubah nilai fluks CO 2 , seperti mempengaruhi gradien tekanan CO 2 , kesetimbangan reaksi karbonat air laut, mempengaruhi proses metabolisme dari
Sebaran nilai fluks CO 2 perairan pesisir timur Pulau Bintan, Maret 2012. Gambar 2.
Nilai Principal  Component  Loadings  from    Correlation  Matrix analisis  PCA seluruh parameter penelitian Tabel 2. Principal Component Loadings from Correlation Matrix Parameters Component 1 Component 2 Component 3 Component 4 CO 2 Flux 0.861 -0.025 0.319 -0.340 SST -0.265 -0.097 0.877 0.311 Salinity -0.558 -0.230 0.206 -0.429 pH -0.408 0.412 0.731 0.232 DIC 0.897 0.185 0.001 0.173 TA 0.143 -0.078 -0.078 0.472 PO4 -0.127 -0.741 0.308 0.008 SiO3 -0.208 0.865 -0.146 -0.098 pCO2(atm) -0.204 -0.591 -0.334 0.603 pCO2(sea water) 0.862 -0.397 0.072 0.192 ΔpCO2 0.930 -0.010 0.271 -0.189 Wind speed 0.261 0.758 0.030 0.467
Grafik  pola standardize index salinitas, suhu permukaan laut, pH, DIC, pCO 2 water , ΔpCO 2 terhadap nilai fluks CO 2 .
Gambar 3.

## J. Segara Vol. 11 No. 1 Agustus 2015: 59-68
organisme yang terdapat di laut dan sebagainya. Begitu juga dengan nilai total alkalinitas yang terletak pada component 4. Secara jelas pola nilai parameter salinitas, suhu  permukaan  laut,  pH,  DIC,  pCO 2 water,  ΔpCO 2 terhadap  nilai  fluks  CO 2 tersaji  pada diagram standardize index Gambar 3.
Pola  pada  grafik standardize index dapat membantu menentukan dominasi tiap parameter terhadap  nilai  fluks  CO 2 selain analisis PCA. Pada grafik tersebut terlihat bahwa antara DIC dan pCO 2 air laut memiliki pola yang sama, begitu juga dengan pola yang  dibentuk  oleh  nilai  ΔpCO 2 dan  fluks  CO 2 . DIC sangat mempunyai andil besar dalam fluks CO 2 , karena DIC dapat menunjukkan konsentrasi total CO 2 yang terkandung dalam air laut. Meningkatnya konsentrasi DIC tentunya akan diikuti dengan meningkatnya gradien atau gaya tekan partikel CO 2 air laut (pCO 2 ). Sedangkan untuk salinitas, diduga memiliki korelasi yang  negatif  dengan  fluks  CO 2 , terlihat dari nilai analisis PCA salinitas menunjukkan nilai yang negatif yaitu -0,558 pada component 1.
Nilai  salinitas  memiliki  hubungan  berbanding terbalik  dengan  nilai  fluks  CO 2 . Ini sesuai dengan pernyataan Afdal et al., (2012), bahwa meningkatnya salinitas dapat menurunkan pCO 2 air laut. Zeebe & Wolf-Gladrow (2001) juga menyatakan terdapat tiga parameter utama yang dapat mempengaruhi proses spesiasi  CO 2 dan  kesetimbangan  karbonat dalam  air  laut  yaitu  suhu,  salinitas  dan  tekanan. Ketiga parameter ini dapat mempengaruhi nilai kesetimbangan dissosiasi ( dissociation constant ) pada reaksi kesetimbangan karbonat dalam air laut, solubilitas CO 2 ,  serta  koefisien  daya  larut  CO 2 . Variasi ini mempengaruhi proses fluks CO 2 mancakup perubahan dinamika yang terjadi pada kolom air laut dengan atmosfer, kecepatan angin juga memiliki peran besar dalam kaitannya dengan transfer gas CO 2 dari atmosfer, sehingga pola regional dan musiman tentunya patut dipertimbangkan dalam proses observasi fluks CO 2 .

## KESIMPULAN
Perairan pesisir timur Pulau Bintan berperan sebagai sink atau penyerap CO 2 dari atmosfer dengan rata-rata nilai transfer gas CO 2 dari atmosfer ke permukaan laut sebesar -0.43 mmolC/m 2 /hari. Laju  penyerapan  CO 2 yang cukup tinggi terjadi pada perairan di sekitar ekosistem terumbu karang disebabkan karena konsentrasi DIC pada perairan tersebut yang cenderung rendah akibat metabolisme hewan-hewan karang
beserta asosiasinya. Salinitas, DIC, dan pCO 2 air laut merupakan faktor utama yang mengontrol nilai fluks CO 2 . Variabilitas fluks CO 2 dan kondisi perairan
pesisir timur Pulau Bintan diduga lebih dipengaruhi oleh musim  dan  dinamika  perairan  Natuna  serta  Laut Cina  Selatan  dibandingkan  pengaruh  dari  daratan, sehingga analisis nilai fluks CO 2 secara musiman dan time series sangat dibutuhkan.

## PERSANTUNAN
Ucapan terimakasih kepada Pusat Penelitian Oseanografi – Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (P2O-LIPI),  Jakarta  atas  pendanaan  penelitian, pembimbingan, serta ketersediaan penggunaan fasilitas penelitian berupa laboratorium selama penelitian, sehingga penelitian ini dapat terlaksana dengan baik.

## DAFTAR PUSTAKA
Adi, N.S. & Rustam, A. (2010). Studi awal pengukuran sistem CO2  di Teluk Banten. Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan VI ISOI 2009, ISB: 978-979-98802-5-3, 17 halaman.
Afdal, (2007). Siklus karbon dan karbon dioksida di atmosfer dan samudra.Oseana. 32: 29-41.
Afdal,  Panggabean,  L.M.G.  &  Noerjito,  D.  N.  (2011). Fluks karbon dioksida, hubungannya dengan prokdutifitas  primer  fitoplankton  di  perairan estuari donan, Cilacap. Oseanologi dan Limnologi di Indonesia. 37 (2): 323-337.
Afdal, Kaswadji, R. F. & Koropitan, A. F. (2012). Pertukaran gas CO2 atmosfer – laut di perairan Selat Nasik, Belitung. Jurnal Segar. 8 (1): 9-17.
Afdal,  &  Luthan,  R.  (2012).  Sistem  CO2    di  perairan ekosistem pesisir, studi kasus di perairan Selat Nasik, Belitung Dan Pulau Pari, Kepulaun Seribu. P2OLIPI. Jakarta.
Adriani.  (2004).  Analisis  hubungan  parameter  fisika- kimia  klorifl-a  dengan  produktivitas  primer fitoplankton  di  perairan  pantai  Kabupaten  Luwu.
Thesis. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Bappeda Kabupaten Bintan. (2013). Kabupaten Bintan. http://bappeda.kepriprov.go.id. Diakses pada tanggal 28 Juli 2013.
Bates,  N.  R.,  Samuel,  L.  &  Merlivat,  L.  (2001). Biogeochemical and physical factors influencing seawater fCO2 and air-sea CO2 exchange on  the  Bermuda  coral  reef.  Limnology  and Oceanography. 46:833-846.
Buddemeier, R. W., Kleypas, J. A. & Aronson, R. B. (2004). Coral reef and global climate change:
potential contributions of climate change to stresses on coral reef ecosystems. Kansas Geological Survey. Kansas.
Blei, D. (2008). Interacting with the data. www. cs.Princeton.edu. Diakses pada tanggal 30 Juni 2013.
Borges, A. V., Delille, B. & Frankignoulle, M. (2005). Budgeting sinks and sources of CO2 in the coastal ocean: diversity of ecosystem counts. Geophysical Research Letters.
Chen, C. T. A. & Borges, A.V.  (2009). Recording views on carbon cycling in the coastal ocean: continental  shelves  as  sinks  and  near  –  shore ecosystem as sources of atmospheric CO2. Deep – Sea research II. 56: 578-590.
Fagan, K. E., & Mackenzie, F.T. (2007). Air-sea exchange in a subtropical estuarine-coral reef system, Kaneohe Bay, Oahu, Hawaii. Marine Chmeistry. 106: 174-191.
Frankignoulle, M., Copin-Mentegut, Pichon, G., Gattuso, M., Biondo, J. P. & Bourge, R. (1996). Carbon fluxes in coral  reefs.  II.  Eulerian  study  of inorganic  carbon  dynamics  and  measurement of  air-sea  CO2 exchanges. Marine ecology. Progress Series. 145 (1-3): 123-132.
Friish, K., Zinger, A. K.  & Wallace, D. W. R.. (2003). The salinity normalization of marine inorganic carbon chemistry data. Geophysics Research Letter. 30 (2): 1085.
Gattuso, J. P., M. Frankignoulle, M. & Wollast, R. (1998). Carbon and carbonate metabolism in coastal aquatic ecosystem.Annu. Rev. Ecol. Syst. 29: 405-434.
Giggenbach, W. F. & Goguel, R.L. (1989). Collection and analysis of geothermal and volcanic water and gas discharges. ChemistryDivision. Department of Scientific and Industrial Research. Petone. New Zeland:81 pp.
Grasshof, K. (1976). Methods of seawater analysis. Verlag Chemie, Weinheim. New York.

## IPCC,  (2001).The carbon cycle and atmospherc
carbon  dioxide.  The  Scientific  Basis  In  Climate Change 2001.185-237.

## JGOFS. (2000). Joint Global Ocean Flux Study:
Biogeokimia  Laut  dan  Perubahan  Global. Terjemahan Agus Setiawan. Pusat Teknologi Lingkungan-BPPT. Jakarta.
Kementerian  Lingkungan  Hidup  Republik  Indonesia (KLH).  (2004).  Baku  mutu  air    laut  untuk    biota laut.Keputusan  Menteri  Negara  Lingkungan Hidup No.51 Tahun 2004 Tentang Baku Mutu Air Laut.KLH. Jakarta.
KP3K-KKP. (2013). Profil Pulau Bintan. http://ppk-kp3k. kkp.go.id. Diakses pada tanggal 29 Juli 2013.
Lewis,  E.  &  Wallace,  D.  (1997).  CO2    SYS. Program developed for CO2  system calculations. Department of Applied Science, BrookhavenNational  Laboratory,  Upton,  New York.
McCharty, J.J., Canziani, O. F.,  Leary, N. A., Dokken, D. J. & White, K.S. (2001). Climate change 2001: impacts, adaptation, and vulnerability, contribution of working group ii to the third assesment report of the intergovernmental panel on climate change (IPCC). Cambridge University Press.
Ohde, S. & Van Woesik, R. (1999). Carbon dioxide flux and metabolic processes of a coral reef, Okinawa. Bulletin of Marine Science. 65: 559-576.
Orr,  J.  C.  R.  Najjar,  C.L.,  Sabine  &  Joos,  F.  (1999). Internal OCMIP report. Lab. Des. Sci Du Clim et de I’Environ/Comm. A I’Energie Atom. France.
Raiko,  T.,  Llin  A.,  &  Karhunen,  J.  (2002).  Principal Component  Analysis  for  Large  Scale  Problems with Lots of Missing Values. Adaptive Informatics Research Center. Helsinki University of Technology. Helsinki.
Reid, C., Marshall, J., Logan, D. & Kleine, D. (2011). Coral reef and climate change: the guide for education and awareness. The University of Queensland.
Rustam A., Bengen, D. G., Arifin, Z. & Gaol, J. L. (2014). Dinamika Dissolved Inorganic Carbon (DIC) di ekosistem lamun Pulau Pari. Jurnal Segara. 10 (1): 30-41.
Sartimbul, A., Nakata, H. & Hayashi, I. (2007). Recent change in water temperature and its effect on fisheries catch of bottom gillnets in a costal region of the Tsushima Warm Current. La mer. 45: 1-13.
Strickland, J. D. H. & Parsons, T. R. (1968).A practical handbook of seawater analysis.fisheries research board of Canada. Ottawa.
Sulzman, Elizabeth W. (2000). The carbon cycle. National center for atmospheric research. USA.
Takahashi, T, Shuterland, S.C., Wanninkhof,  R., Sweeney, C., Feely, R.A.,Chipman, D. W., Hales, B., Friederich, D., Chavez, F., Sabine, C., Watson, A., Bakker, D.C.E., Schuster, U., Metzi,  N.,  Inoue,  H.Y.,  Ishii,  M.,  Midorikawa,  T., Y.Nojiri,  Kortzinger,  A.,  Steinhoff,  T.,  Hoppema, M., Olafsson, J., Arnarson, T. S., Tilbrook, B., Johannessen, T., Olsen, A., Bellerby, R., Wong, C. S., Delille, B., Bates, N.R. & de Baar, H.J. W. (2008). Climatological mean and decadal change in surface ocean pCO2, and net sea-air CO2  flux over the global ocean. Deep Sea Research. 56:
554-577.
Thoha, Hikmah. (2003). Pengaruh musim terhadap plankton di perairan Riau Kepulauan dan sekitarnya. Makara, Sains. 7 (2): 59-70.
Thoha,  H.  &  A.  Rachman, A. (2013).  Kelimpahan dan  distribusi  spasial  komunitas  plankton  di perairan Kepulauan Banggai. Jurnal Ilmu dan Teknologi Kelautan Tropis. 5 (1): 145-161.
Tsunogai, S. (1979). Dissolved silica as the primary factor determining the composition of phytoplankton classes in the ocean.Bull. Facul.
Fisheries.Hokkaido Univ. 30: 314-322.
Wang, S. L., C. T. A. Chen. G. H. Hong & C. S. Chung. (2000). Carbon dioxide and related parameters in the East China Sea. Continental Shelf Research.
20: 525-544.
Wanninkhof, R. (1992). Relationship between wind speed and inorganic carbon export from a marsh- dominated estuary (The Duplin River): A marsh CO2  pump.  Limnology  and  oceanography.  49:
341-354.
Weiss, R. F. (1974). Carbon dioxide in water and seawater, the solubility of a non-ideal gas. Marine Chemistry 2: 203-215.
Wibisono, M. S. (2010). Pengantar ilmu kelautan edisi 2. UI – Press. Jakarta.
Wolf-Gladrow, D. A., Richard, E., R.E. Zeebe, C. Klaas, A. Kortzinger & A.G. Dickson. (2007). Total alkalinity: the explicit conservative expression and its application to biogeochemical processes. Marine Chemistry. 106: 287-300.
Zeebe, R. E. & Wolf-Gladrow, D. (2001). CO2 in seawater: equilibrium, kinetics, isotopos. Amsterdam.