## VARIABILITAS MUSIMAN KOEFISIEN ABSORPSI CAHAYA PADA PERMUKAAN AIR LAUT

## SEASONAL VARIABILITY OF LIGHT ABSORPTION COEFFICIENT OF SURFACE WATER
Bisman Nababan 1* , Denny A. Wiguna 2 , dan Risti E. Arhatin 1
1 Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, FPIK-IPB, Bogor
2 PT. Tata Hamparan Eka Persada, Pangkal Pinang, Bangka-Belitung
* Email: bisman@ipb.ac.id

## ABSTRACT
Absorption coefficient measurement can be used in estimating water quality, optical characteristic of water column, and marine bio-optical models. The purposes of this research were to determine values and variability of sea surface absorption coefficient in the northeastern Gulf of Mexico (NEGOM) based on various seasons. The data were collected in spring, summer, and fall seasons in 1999-2000 with AC- 9 instrument. The spatial distribution of absorption coefficient showed that relatively high values were generally  found  along  the  run  off  Missisippi,  Mobile,  Chochawati,  Escambia,  Apalachicola,  and Suwannee rivers, as well as Tampa Bay. Meanwhile, relatively low values were found in offshore region. This  pattern  followed  the  distribution  pattern  of  chlorophyll  and  CDOM.  Based  on  the  local  region comparison of spectral average value of absorption coefficient, we found a significant difference (α = 95%) among regions with the highest value in the run off of the Mississippi and Mobile rivers, and the lowest  value  in  the  offshore  region.  Comparison  of  spectral  average  value  of  absorption  coefficient among seasons at the three primary wavelengths (blue=440 nm, green=510 nm, and red=676 nm) also showed a significant difference (α = 95%) with the highest value during the summer 1999 (Su-99) and the lowest value during the spring of 2000 (Sp-00). Absorption coefficient values were influenced by oceanographic  factors  that  varied  in  every  season  such  as  wind,  surface  currents,  upwelling,  the location and speed of the Loop Current, and the river discharge of fresh water into the NEGOM.
Keywords: absorption coefficient, seasons, chlorophyll, CDOM, northeastern Gulf of Mexico

## ABSTRAK
Pengukuran  koefisien  absorpsi  permukaan  air  laut  dapat  berguna  dalam  memperkirakan  kualitas perairan, karakteristik optik perairan, dan pemodelan bio-optik kelautan. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan  nilai  dan  variabilitas  koefisien  absorpsi  permukaan  air  laut  di  perairan  timur  laut  Teluk Meksiko pada berbagai musim. Penelitian dilakukan pada tiga musim (semi, panas, gugur) tahun 1999- 2000  dengan  menggunakan  instrumen  AC - 9 . Pola  distribusi  spasial  nilai  koefisien  absorpsi  secara umum relatif tinggi di sekitar run off sungai Mississippi, Mobile, Chochawati, Escambia, Apalachicola, dan Suwannee, serta Tampa Bay, kemudian relatif rendah di sekitar wilayah offshore . Akan tetapi, nilai koefisien absorpsi yang relatif tinggi pada musim panas (Su-99 dan Su-00) juga menyebar hingga laut lepas. Pola distribusi koefisien absorspi ini mengikuti pola distribusi klorofil dan CDOM. Nilai spektral rata-rata koefisien absorpsi antar wilayah lokal pengamatan ditemukan berbeda nyata (α=95%) dimana nilai rata-rata koefisien absorpsi paling tinggi ditemui di wilayah run off sungai Mississippi dan Mobile dan paling rendah di laut lepas. Nilai spektral rata-rata koefisien absorpsi antar musim pada tiga panjang gelombang  utama  (biru=440  nm,  hijau=510  nm,  dan  merah=676  nm)  juba  berbeda  nyata  (α=  95%) dimana nilai paling tinggi ditemui pada musim panas tahun 1999 (Su-99) dan paling rendah pada musim semi  tahun  2000  (Sp-00).  Nilai  koefisien  absorpsi  dipengaruhi  oleh faktor oseanografi  yang  berbeda setiap musim seperti angin, arus permukaan, upwelling , lokasi dan kecepatan Loop Current , dan debit air tawar dari sungai-sungai yang bermuara ke perairan timur laut Teluk Meksiko.
Kata kunci: koefisien absorpsi, musim, klorofil, CDOM, perairan Timur Laut Teluk Meksiko.

## I.  PENDAHULUAN
Absorpsi merupakan proses penyerap- an cahaya oleh medium air, komponen terlarut berwarna  ( colored  dissolved  organic  matter (CDOM)),  partikulat  (fitoplankton  dan  non- fitoplankton),  dan  bahan  organik  lainnya  di dalam  air    (Babin et  al., 2003; D’sa  and Miller,  2002;    Jacobson,  2005;  Kirk,  1994; Mobley,  1994;    Nelson  and  Guarda,  1995; Varkey et  al., 2004).  Dalam  mendefinisikan absorpsi  secara  kuantitatif,  dapat  mengguna- kan kuantitas absorptance (A) yang dirumus- kan  sebagai  berikut  (Kirk,  1994;    Mobley, 1994):
A= Φ a Φ 0 ⁄ ....................................... (1)
dimana:  A= absorptance, Φ a =  fluks  radiansi yang diserap (W), Φ 0 =  fluks  radiansi  datang ( incident ) (W).
Koefisien absorpsi menunjukkan seba- gian kecil dari incident light (cahaya datang) yang  berinteraksi  dengan  suatu  lapisan  pada medium, yang kemudian menyebabkan proses penyerapan  (Jacobson,  2005;    Kirk,  1994). Koefisien absorpsi sendiri didefinisikan seba- gai absorptance (A)  per  satuan  jarak  atau ketebalan  (Δr),  yang  secara  matematik  diru- muskan sebagai berikut (Mobley, 1994):
a(λ)= lim Δr→0 A(λ) Δr ................... (2)
dimana: λ=panjang gelombang (nm), r= kete- balan medium (m).
Penyerapan atau absorpsi cahaya oleh medium  air  berserta  komponennya  merupa- kan  bagian  dari inherent  optical  properties (IOPs)  yaitu  sifat  optik  perairan  yang  hanya dipengaruhi  oleh  medium  air  dan  komponen air  tersebut  (Jacobson,  2005;    Kirk,  1994; Mobley,  1994).  Secara  umum,  ada  tiga komponen  utama  yang  mempengaruhi  sifat optik  perairan  yaitu  fitoplankton, nonphyto- plankton  particulate  matter ( detritus ),  dan colored  dissolved  organic  matter (CDOM) (Arnone et  al., 2004;  Nelson  and  Guarda, 1995).  Fitoplankton  dan nonphytoplankton
particulate matter (detritus) yang disebutkan di atas, dapat dikelompokkan ke dalam parti- culate matter .  Variasi kandungan particulate matter dan  CDOM  dalam  kolom  air  akan mempengaruhi  variasi  absorpsi  cahaya  yang mengakibatkan  variasi  energi  cahaya  yang menembus kolom air tersebut.
Sifat  absorpsi  cahaya oleh  air umum- nya sangat lemah dalam spektrum warna biru dan  hijau,  namun  penyerapannya  semakin meningkat  dengan  semakin  meningkatnya panjang  gelombang  dan  hampir  menyerap maksimal  pada  spektrum  gelombang  merah (Kirk, 1994; Mobley, 1994). Keberadaan fito- plankton  yang  mengandung  klorofil,  karote- noid,  dan  biliprotein  dalam  kolom  air  dapat meningkatkan tingkat  absorpsi cahaya  (Kirk, 1994;  Jensen  and  Jensen,  1998).  Absorpsi cahaya  oleh  fitoplankton  umumnya  tinggi pada  spektrum  gelombang  hijau  (Mobley, 1994; Kirk, 1994).
Absorpsi  CDOM  dan  detritus  maksi- mum pada panjang gelombang ultraviolet dan semakin menurun secara eksponensial ke arah panjang  gelombang  yang  semakin  tinggi sampai  mencapai  titik  nol  pada  panjang gelombang  merah  (Babin et  al., 2003; D’sa and  Miller,  2002;    Markager  and  Vincent, 2000;  Cleveland, 1995; Nelson and Guarda, 1995).  Secara  umum,  absorpsi  CDOM  dan detritus cenderung lebih tinggi pada perairan pesisir  dibandingkan  dengan  laut  lepas mengingat  kandungan  CDOM  umumnya lebih  tinggi  di  daerah  pesisir  daripada  laut lepas (Nelson and Guarda, 1995).
Varibilitas  absorpsi  dalam  sebuah kolom air berpengaruh terhadap tingkat pene- trasi  dan  atenuasi  cahaya  dalam  kolom  air yang  pada  akhirnya  dapat  mempengaruhi proses  kehidupan  dalam  kolom  air  tersebut. Informasi nilai absorpsi sangat penting dalam menentukan  nilai  atenuasi  dalam  sebuah kolom  air  yang  pada  akhirnya  juga  dapat digunakan  untuk  pemodelan  bio-optik  dan kalibrasi/validasi satelit ocean color (Babin et al .,  2003).    Informasi  terkait  nilai  absorpsi secara  kuantitatif  dari  permukaan  air  laut masih  sangat  terbatas  baik  dari  perairan  di
negara maju khususnya dari perairan di negara berkembang  seperti  Indonesia.    Untuk  itu, penelitian terkait variabilitas absorpsi permu- kaan air laut ini sangat penting dilakukan.
Teluk  Meksiko  terletak  di  sebelah selatan Amerika dan utara Meksiko, merupa- kan  laut  semi  tertutup,  dan  menghubungkan wilayah  Samudera  Atlantik  melalui  Selat Florida  di  sebelah  timur  dan  Laut  Karibia melalui  Selat  Yucatan  di  sebelah  selatan (Gulfbase,  2012;  Oey et  al., 2005).  Kondisi fisik dan kimia perairan Teluk Meksiko sangat bervariasi  dengan  masukan  air  tawar  dari sungai dan curah hujan, serta sirkulasi massa air  yang  masuk  melalui  Selat  Yucatan (bersirkulasi  sebagai Loop  Current )  dan keluar  melalui  Selat  Florida  (pada  akhirnya membentuk G ulf Stream ). Bagian-bagian dari Loop  Current sering  melepaskan  diri  mem- bentuk  pusaran  atau  ' gyres '  yang  dapat mempengaruhi  pola  arus  regional  (Horn, 2012).
Aliran  sungai, Loop  Current ,  dan upwelling sangat  mempengaruhi  variabilitas konsentrasi  klorofil  dan colored  dissolved organic matter (CDOM) di perairan timur laut Teluk Meksiko (Gilbes et al ., 1996;  Nababan, 2005;    Nababan et  al .,  2011).  Selain  itu, perairan  timur  laut  Teluk  Meksiko  memiliki karakteristik  perairan  yang  sangat  dinamis dan memiliki variabilitas perairan yang tinggi. Penelitian terkait koefisien absorpsi di perai- ran ini masih sedikit dilakukan sehingga pene- litian terkait variabilitas koefisien absorpsi ini sangat  penting  dilakukan.  Penelitian  ini bertujuan untuk  menentukan  nilai, distribusi,
dan  variabilitas  koefisien  absorpsi  cahaya pada  permukaan  air  laut  secara  spasial  dan temporal  di  perairan  timur  laut  Teluk Meksiko.

## II.  METODE PENELITIAN

## 2.1.  Waktu dan Lokasi Penelitian
Pengambilan data lapangan dilakukan di  perairan  timur  laut  Teluk  Meksiko (Northeastern Gulf of Mexico/NEGOM) yang membentang  dari  sungai  Mississippi  hingga Teluk Tampa (27°18’-30° 42’ LU dan 82°36’- 89°36’  BB)  pada  tiga  musim  yang  berbeda (semi,  panas,  dan  gugur)  antara  tahun  1999 dan  2000  (Tabel  1)  hasil  kerja  sama  antara College  of  Marine  Science,  University  of South  Florida dan Texas  A&M  University (Gambar 1) . Penggunaan data hasil penelitian ini  berdasarkan  persetujuan  dari College  of Marine  Science,  University  of  South  Florida dan Texas A&M University .
Disamping  pengolahan  data  secara kesuluruhan menurut lintasan kapal, beberapa lokasi  tertentu  (kotak  warna  biru  dalam Gambar  1)  digunakan  untuk  mengetahui karakteristik  perairan  terkait  pola  distribusi dan  variabilitas  koefisien  absorpsi  cahaya pada  wilayah  tersebut.    Umumnya  lokasi tersebut merupakan wilayah yang berdekatan dengan aliran sungai seperti sungai Missisipi, Mobile, Escambia, Chochtawhatchee, Apala- chicola, dan Suwannee .    Selain  itu,  juga diambil  lokasi  di  perairan  laut  lepas  (stasiun offshore1 , 2, dan 3 pada Gambar 1).
Tabel 1.  Waktu pelaksanaan survey, identitas cruise research, dan jenis musim.
No. cruise Tanggal mulai Tanggal selesai Cruise ID  Musim 1 15 Mei 1999 28 Mei 1999 Sp-99 Semi 2 15 Agustus 1999 28 Agustus 1999 Su-99 Panas 3 13 November 1999 23 November 1999 Fa-99 Gugur 4 15 April 2000 26 April 2000 Sp-00 Semi 5 28 Juli 2000 8 Agustus 2000 Su-00 Panas
Gambar 1.  Peta lokasi penelitian.  Garis coklat menunjukkan lintasan kapal riset dimana data AC-9 diambill secara kontinu.  Segitiga ungu merupakan stasiun pengambilan data CTD dimana pada beberapa stasiun ini dilakukan proses kalibrasi dan pembersihan alat AC-9. Kota persegi warna biru merupakan lokasi pengamatan local.

## 2.2.  Alat dan Bahan
Alat  yang  digunakan  pada  penelitian ini  adalah  debubbler  yang  bertujuan  untuk menghilangkan gas-gas  yang mungkin terpe- rangkap  dalam  air  laut  saat  proses  pemom- paan  dari  permukaan  laut  sampai  ke  ruang laboratorium  basah  di  dalam  kapal,  GPS (Global Positioning System), instrumen AC-9 (Gambar 2), dan seperangkat komputer.
Perangkat  lunak  yang  digunakan dalam  pengolahan  data  diantaranya  yaitu WETview,  Microsoft  Excel  2007,  Matlab R2010a, Surfer 9, Statistica 6.0, dan Minitab 14. GPS digunakan dalam navigasi pada saat pengambilan data, sedangkan instrumen AC- 9  digunakan  untuk  mengukur  koefisien absorpsi cahaya di lapangan. Instrumen AC-9 merekam nilai absorpsi cahaya pada sembilan kanal  (panjang  gelombang)  yaitu  412,  440, 488,  510,  532,  555,  650,  676,  dan  715  nm (D’sa and Miller 2002; Varkey et al ., 2004).

## 2.3.  Proses Pengambilan Data
Sampel  air  laut  dipompa  secara  terus menerus  ( flow-through )  dari  kedalaman  3 meter  dari  depan  kapal  dengan  laju  10 liter/menit dan dialirkan ke debubbler ukuran 10  liter  untuk  menghilangkan  gas-gas  yang mungkin  terperangkap  saat  proses  pemom- paan.  Air laut  dengan laju  1 liter/menit dari debubbler  dialirkan  ke  instrumen  AC-9  dan pencatatan data dilakukan secara terus mene- rus setiap 5 detik.
Pengambilan  data  mengikuti  sebelas line  transect  yang  tegak  lurus  terhadap  garis pantai dari kedalaman 10 meter (dekat pantai) hingga 1000 meter ke arah laut lepas.
Instrumen AC-9 dikalibrasi dengan air MilliQ sebelum pengambilan data di lapangan dan pada saat pengambilan data di lapangan. Proses  pembersihan  tabung  instrumen  AC-9 juga  dilakukan  dengan  menggunakan  air MilliQ paling tidak satu kali dalam sehari.
Gambar 2.  Skema instrumen AC-9 (http://argon.coas.oregonstate.edu, 2013).

## 2.4.  Analisis Data
Data  yang  diperoleh  dari  pengukuran instrumen  AC-9  diproses  dengan  perangkat lunak WETview .    Susunan  data  hasil  proses dari WETview kemudian  dicocokkan  dengan waktu yang tercatat dari kapal (sesuai dengan data  GPS).  Data  ini  kemudian  difilter  untuk menghilangkan noise yang  mungkin  timbul saat perekaman data dilakukan di lapangan.
Proses filtering data  dilakukan  terha- dap hasil pengukuran pada air murni ( MilliQ ) dan    hasil  pengukuran  lapangan  dari  instru- men  AC-9. Filtering data  dilakukan  dengan menggunakan fungsi logika IF pada Microsoft Excel agar  dapat  menghilangkan  nilai  yang dianggap pencilan/menjauhi nilai pada sebar- an  normal. Formula  yang  digunakan  dalam filter data ini menggunakan nilai batas bawah (BB)  dan  batas  atas  (BA)  pada  nilai  sebaran untuk mengganti nilai pencilan yang menjauhi sebaran normal dengan rumus berikut:
F=jika(nilai data<BB, BB, jika(nilai data >BA, BA, nilai data)) …………..  (3)
dimana: BA=rata-rata + standar deviasi, BB= rata-rata - standar deviasi
Setelah  proses  filtering  selesai,  data selanjutnya dikoreksi dengan hasil pengukur- an dari air murni ( MilliQ ) dan faktor hambur- an  ( scattering  correction ).  Koreksi  terhadap nilai  air  murni  ( MilliQ )  dilakukan  dengan menggunakan rumus berikut (Barnard, 2011):
a m = a t - a w .......................................(4)
dimana:  a m =nilai  absorpsi  koefisien  hasil pengukuran  setelah  koreksi  air  murni  (m -1 ), a t =nilai  absorpsi  koefisien  pada  sampel sebelum koreksi (m -1 ), dan a w =nilai absorpsi koefisien pada air murni (m -1 ).
Koreksi hamburan ( scattering correc- tion )  dilakukan  mengingat  tabung  ( tube ) absorption  meters pada  instrumen  AC-9 umumnya tidak dapat  mengumpulkan semua cahaya  yang  terhamburkan  dari  sumber cahaya. Hamburan cahaya yang tidak terkum- pul  ini  dikenal  sebagai  eror  hamburan ( scattering  error )  dan  menyebabkan  instru-
men mengukur koefisien absorpsi tidak sesuai dari yang semestinya ( overestimate ).
Ada  beberapa  metode  yang  dapat digunakan  dalam  mengoreksi  pengukuran absorpsi  terhadap scattering  errors .  Dalam penelitian ini, metode koreksi hamburan yang digunakan  adalah  metode  pengurangan  nilai data  absorpsi  terhadap  nilai  absorpsi  pada panjang  gelombang  yang  direferensikan (gelombang near  infrared ),  dimana  pada panjang  gelombang  ini  total  penyerapan diasumsikan  nol  dengan  rumus  sebagai berikut (Barnard, 2003;  Bell, 2010):
a ( λ ) = a m ( λ ) - a m ( λ ref ) ...................... (5)
dimana:  a(λ)=nilai  absorpsi  koefisien  hasil koreksi  ( scattering  correction )  (m -1 ),  a m (λ)= nilai  absorpsi  koefisien  hasil  pengukuran setelah koreksi  air murni (m -1 ), dan  a m (λ ref )= nilai absorpsi koefisien hasil koreksi nilai air murni pada panjang gelombang near infrared (715  nm)  (m -1 ).    Nilai  a(λ)  merupakan  nilai akhir  yang digunakan sebagai  nilai  koefisien absorpsi  untuk  analisis  statistik  selanjutnya. Proses  pengolahan  data  selengkapnya  disaji- kan pada Gambar 3.
Gambar 3.  Diagram alir pengolahan data
Deskriptif  statistik  digunakan  dalam analisi data.  Sedangkan visualisasi dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Surfer . Dalam membandingkan apakah nilai rata-rata dua atau lebih peubah identik atau paling tidak
satu diantaranya berbeda nyata, dilakukan  uji nonparametrik Kruskal Wallis.

## III.  HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Variabilitas dan Distribusi Spasial Koefisien Absorpsi Cahaya
Nilai  koefisien  absorpsi  (a)  berdasar- kan  panjang  gelombang  pada  semua  musim, secara  umum  menunjukkan  nilai  yang semakin menurun seiring dengan meningkat- nya  panjang  gelombangnya  (412-715  nm). Hal  ini  terjadi  karena  secara  umum  absorpsi oleh komponen air laut itu sendiri ( particulate dan  CDOM)  akan  semakin  menurun  dengan semakin  meningkatnya  panjang  gelombang dan  mencapai  0%  absorpsi  pada  panjang gelombang near  infrared (715  nm)  (Kirk, 1994;    Mobley,  1994;    Nelson  and  Guarda, 1995; Babin et al., 2003).
Secara  umum,  kisaran  nilai  koefisien absorpsi  seama  penelitian  pada  panjang gelombang 412, 440, 488, 510, 532, 555, 650, dan  676  nm  berturut-turut  sebagai  berikut 0,0090-8,0242 m -1 , 0,0118-5,0707 m -1 ,
0,0096-3,0275 m -1 , 0,0098-2,2476 m -1 ,
0,0038-1,6223 m -1 , 0,0000-2,5382 m -1 , 0,0000-0,6661  m -1 ,  dan  0,0000-0,6353  m -1 . Dari  hasil  ini  jelas  terlihat  bahwa  nilai tertinggi  koefisien  absorpsi  ditemui  pada panjang  gelombang  412  dan  yang  paling rendah ditemui pada panjang gelombang 676. Khusus  pada  panjang  gelombang  715  nm, hasil menunjukkan bahwa  koefisien  absorpsi selama  penelitian  bernilai  nol  sehingga pembahasan terhadap koefisien absorpsi pada panjang gelombang ini tidak dilakukan.
Pola sebaran spasial koefisien absorpsi (a)  tiap  musim  menunjukkan  bahwa  daerah sekitar  pantai  dan  muara  sungai  ( nearshore ) umumnya  memiliki  nilai  koefisien  absorpsi yang relatif tinggi dibandingkan di laut lepas. Wilayah  sekitar nearshore umumnya  relatif tinggi  di  sekitar run  off sungai  Mississippi, Mobile,  Chochawati,  Escambia,  Apalachi- cola, Suwannee, dan Tampa Bay  disbanding- kan  nilai  absorpsi  koefisien  yang  relatif rendah  di  wilayah  laut  lepas  ( offshore )
hampir  setiap  musim.  Variabilitas  nilai absorpsi  koefisien  di  sekitar run  off sungai- sungai  tersebut  umumnya  berkorelasi  positif dengan  variabilitas  debit  air  dari  sungai  itu sendiri  (Nababan,  2005;  Nababan et  al ., 2011).

## 3.1.1. Musim Semi
Nilai rata-rata koefisien absorpsi pada musim semi tahun 1999 pada masing-masing panjang gelombang 412, 440, 488, 510, 532, 555,  650,  dan  676  nm  secara  umum mengalami  penurunan  dengan  nilai  kisaran dari 0,4979 ± 0,3434 m -1 (λ=412 nm) hingga 0,0213 ± 0,0253 m -1 (λ=676 nm). Selanjutnya, pada  musim  semi  tahun  2000,  nilai  rata-rata koefisien  absorpsi  pada  masing-masing panjang gelombang tersebut diatas mengalami penurunan dengan nilai kisaran dari 0,1059 ± 0,1546  m -1 (λ=412  nm)  hingga  0,0153  ± 0,0110 m -1 (λ=676 nm).
Perbedaan  nilai  koefisien  absorpsi antar kedua tahun tersebut disebabkan karena perbedaan waktu pengambilan sampel meskipun  pada  musim  yang  sama.  Pada musim semi tahun 1999 pengambilan sample dilakukan  mulai  pertengahan  sampai  akhir bulan  Mei  (15-28  Mei  1999)  yang  sudah mendekati  musim  panas.  Sedangkan  musim semi  tahun  2000,  pengambilan  sampel dilakukan pada pertengan sampai akhir bulan April  (15-28  April  2000).  Arah  arus  laut permukaan  pada  akhir  bulan  Mei  di  sekitar daerah run  off sungai  Mississippi  sudah berbalik arah  yang sebelumnya mengarah ke arah barat menjadi ke arah timur atau tenggara yang  mengakibatkan  sebaran  air  tawar  dari sungai  Mississippi  yang  membawa  banyak partikulat  dan  CDOM  menjadi  mengarah kearah  timur  dan  tenggara  (Nababan et  al ., 2011;  Belabbassi et  al ,  2005).    Faktor  lain yang  mengakibatkan  perbedaan  nilai  koefi- sien absorpsi ini adalah jumlah debit air tawar yang  masuk  dari  sungai  Mobile,  Apalachi- cola,  dan  Suwannee  pada  musim  semi  tahun 1999  lebih  tinggi  dibandingkan  pada  musim semi  tahun  2000  (Nababan,  2005).    Kedua faktor inilah yang mengakibatkan nilai koefi-
sien absorpsi pada musim semi tahun 1999 di daerah run  off sungai  Mississippi,  Mobile, Chochawati,  Escambia,  Apalachicola,  Su- wannee,  dan  Tampa  Bay  lebih  tinggi  diban- dingkan dengan nilai koefisien absorpsi pada musim semi tahun 2000.
Sebagai akibat dari perbedan arah arus laut  permukaan  dan  debit  air  tawar  dari beberapa  sungai  yang  bermuara  ke  daerah pesisir  di  sekitar  timur  laut  Gulf  of  Mexico pada  musim  semi  1999  (akhir  bulan  April 1999) vs. musim semi 2000 (akhir bulan Mei 2000), pola sebaran spasial koefisien absorpsi (a)  pada  panjang  gelombang  412  nm  hingga 676 nm pada musim semi tahun 1999 (15-28 Mei 1999) dan musim semi tahun 2000 (15-28 Mei  2000)  menunjukkan  pola  spasial  yang berbeda. Secara umum, nilai koefisien absorp- si  untuk  setiap  panjang  gelombang  pada musim  semi  tahun  1999  (Gambar  4)  lebih tinggi  dibandingkan  pada  musim  semi  2000 (Gambar  5)  di  sekitar run  off sungai Mississippi,  Mobile,  Chochawati,  Escambia, Apalachicola,  Suwannee,  dan  Tampa  Bay. Pada  Gambar  4  terlihat  dengan  jelas  bahwa penyebaran  koefisien  absorpsi  yang  lebih tinggi berawal dari run off sungai Mississippi dang  menyebar  ke  arah  timur  dan  hal  ini secara nyata terlihat pada panjang gelombang 412 nm dan 440 nm.  Pada panjang gelombang lainnya yaitu 488, 510, 532, 555, 650, dan 676 nm  masih  terlihat  dengan  jelas  sebaran koefisien  absorpsi  yang  berawal  dari  run  off sungai  Mississippi  menuju  ke  arah  timur. Relatif tingginya nilai koefisien absorpsi pada panjang  gelombang  ini  diakibatkan  oleh tingginya  materi  partikulat  dan  CDOM  yang dibawa  oleh  run  off  sungai  Mississippi  ke lokasi  ini  (Nababan,  2005;  Nababan et  al ., 2011).
Debit  air  tawar  dari  sungai  Missisipi sangat  mempengaruhi  variabilitas  dan  distri- busi  partikulat,  klorofil,  CDOM,  dan  nutrien ke  laut  lepas  ( offshore )  setiap  musimnya. Berbeda dengan wilayah Mississippi, semakin ke  arah  timur,  nilai  koefisien  absorpsi  di wilayah  timur  semakin  rendah.  Studi  sebe- lumnya juga menunjukkan bahwa perobahan
Gambar 4.  Pola distribusi spasial koefisien absorpsi pada musim semi tahun 1999 (Sp-99). arah  arus  pada  akhir  musim  semi  yang sebelumnya  mengarah  ke  barat  menjadi  ke arah  timur  sebagai  faktor  penyebab  relative tingginya  konsentrasi  klorofil  dan  CDOM  di daerah ini pada akhir musim semi tahun 1999 dibandingkan  musim  semi  tahun  2000 (Nababan, 2005; Nababan et al ., 2011).

## 3.1.2.  Musim Panas
Nilai rata-rata koefisien absorpsi pada musim panas tahun 1999 pada masing-masing panjang gelombang secara umum mengalami penurunan dengan nilai kisaran dari 0,6887 ± 0,1733  m -1 (λ=412  nm)  hingga  0,0140  ± 0,0157  m -1 (λ=676  nm).  Selanjutnya,  pada
musim panas tahun 2000, nilai rata-rata koefi- sien  absorpsi  pada  masing-masing  panjang gelombang  tersebut  mengalami  penurunan dengan nilai kisaran dari 0,1840 ± 0,2150 m -1 (λ=412  nm)  hingga  0,0133  ±  0,0210  m -1 (λ=676 nm).  Rata-rata nilai koefisien absorp- si  pada  kedua  musim  ini  secara  umum  tidak berbeda  nyata.    Contoh  sebaran  spasial  nilai koefisien absorpsi setiap panjang  gelombang pada  musim  semi  1999  disajikan  pada Gambar 6.
Pola  sebaran  koefisien  absorpsi  pada musim  panas  tahun  1999  dan  musim  panas tahun 2000 menunjukkan nilai yang semakin rendah dengan semakin naiknya panjang
Gambar 5.  Pola distribusi spasial koefisien absorpsi pada musim semi tahun 2000 (Sp-00). gelombang  (412  nm  hingga  676  nm)  dan memiliki pola sebaran yang relatif sama pada kedua  musim  di  setiap  panjang  gelombang. Koefisien absorpsi pada musim panas umum- nya memiliki nilai yang relatif paling tinggi di daerah  sekitar  Sungai  Mississippi,  Mobile, Escambia, Choctawatchee, dan sebagian wila- yah pada laut lepas ( offshore 1), sedangkan di wilayah  lainnya  relatif  lebih  rendah.    Perge- rakan  angin,  arus,  maupun upwelling sepan- jang  musim  panas  mempengaruhi  keluaran (nutrien)  dari  sungai  Mississippi  sehingga menyebar  dan  bergerak  ke  arah  timur,  serta dapat  menyebar  hingga  ke  arah  laut  lepas. Kondisi  perairan  tersebut  menyebabkan pergerakan  partikulat,  klorofil,  dan  CDOM
yang  relatif    lebih  tinggi  ke  arah  laut  lepas dibandingkan pada musim lainnya menyebab- kan  nilai  koefisien  absoprsi  menjadi  relatif lebih  tinggi  di  wilayah  Mississippi,  Mobile, Escambia, choctawatchee, dan sebagian wila- yah  laut  lepas  ( offshore )  (Nababan,  2005; Nababan et al ., 2011).
Nilai  koefisien  absorpsi  yang  terlihat relatif  tinggi  di  daerah  offshore  timur  laut Teluk Mexiko mulai pada panjang gelombang 412  nm  sampai  dengan  panjang  gelombang 555  nm  menunjukkan  bahwa  di  daerah offshore  ini  terdapat  konsenrasi  klorofil  dan CDOM yang relative lebih tinggi disbanding- kan  pada  musim  lainnya. Blooming fito- plankton yang terjadi di sekitar offshore ini,
Gambar 6.  Pola distribusi spasial koefisien absorpsi pada musim panas tahun 1999 (Su-99). terjadi  karena  pengaruh  sirkulasi  permukaan akibat pengaruh angin dan arus yang bergerak dari sekitar Mississippi ke arah timur hingga tenggara  (east-southeastward:  ESE)  pada musim  panas  yang  membawa  kandungan nutrient,  fitoplankton,  dan  CDOM  hingga mencapai wilayah offshore (Belabbassi et al ., 2005; Nababan, 2005; Nababan et al ., 2011).

## 3.1.3.  Musim Gugur
Nilai rata-rata koefisien absorpsi pada musim gugur tahun 1999 pada masing-masing panjang  gelombang  (412  hingga  676  nm) secara  umum  mengalami  penurunan  dengan nilai kisaran dari 0,5686 ± 0,2318 m -1 (λ=412 nm) hingga 0,0228 ± 0,0174 m -1 (λ=676 nm).
Pola  sebaran  koefisien  absorpsi  pada musim  gugur  menunjukkan  bahwa  secara umum hanya panjang gelombang 412 dan 440 nm  yang  memiliki  nilai  koefisien  absorpsi yang  relatif  tinggi  di  sekitar  Sungai  Missis- sippi,  Mobile,  Apalachicola,  Suwannee,  dan Teluk  Tampa,  sedangkan  wilayah  lainnya bernilai  relatif  lebih  rendah  (Gambar  7). Koefisien  absorpsi  yang  relatif  tinggi  di sekitar sungai Mississippi, Mobile, Apalachi- cola, Suwannee, dan Teluk Tampa dan hanya pada  panjang  gelombang  412  dan  440  nm, diduga  terjadi  karena  pengaruh  konsentrasi klorofil  dan  CDOM  yang  relatif  lebih  tinggi pada daerah ini dibandingkan daerah offshore (Nababan, 2005; Nababan et al ., 2011). Nilai
Gambar 7.  Pola distribusi spasial koefisien absorpsi pada musim gugur tahun 1999 (Fa-99). koefisien  absorpsi  yang  relatif  rendah  pada panjang gelombang 448, 510, 532, 555, 650, dan  676  nm  pada  perairan    timur  laut  Teluk Meksiko  pada  musim  guur  ini  menunjukkan bahwa pada musim gugur kandungan klorofil secara  umum  adalah  rendah  dibandingkan pada musim lainnya.

## 3.2.  Variabilitas Koefisien Absorpsi Cahaya antar Wilayah
Nilai rata-rata koefisien absorpsi pada lima musim pengataman secara umum paling tinggi  ditemui  di  daerah run  off sungai Mississippi, kecuali pada musim gugur 1999 (Fa-99)  dan  musim  semi  2000  (Sp-00)  nilai
rata-rata  koefisien  absorpsi  paling  tinggi ditemui di lokasi sekitar run off sungai Mobile (Gambar  8).  Hal  ini  menunjukkan  bahwa bahan penyerap cahaya seperti bahan organik dan  fitoplankton  secara  umum  lebih  banyak ditemukan  di  daerah run  off sungai  Missis- sippi dibandingkan daerah lain. Hasil penga- matan ini juga sesuai dengan hasil penelitian Nababan  (2005;  2009)  dan  Nababan et  al . (2011).
Secara umum nilai  rata-rata koefisien absorpsi  paling  rendah  ditemui  pada  daerah laut lepas ( Offshore 1-3) kecuali pada musim panas  1999  (Su-99)  dan  2000  (Su-00) (Gambar 8).
Gambar 8.  Perbandingan spektral nilai rata-rata koefisien absorpsi per wilayah tiap musim.
Relatif tingginya koefisien absorpsi di daerah  laut  lepas  ( offshore 1-3)  pada  musim panas tahun 1999 (Su-99) dan tahun 2000 (Su- 00)  diduga  karena  pengaruh  tranpor  nutrien dari sekitar muara Sungai Mississippi ke arah timur dan tenggara akibat pengaruh pergerak- an  arus  ( Loop  Current )  (Nababan,  2005), sehingga menyebabkan terbawanya kandung- an materi partikulat ke arah laut lepas.
Apabila  membandingkan  nilai  rata- rata koefisien antar musim pada tiga golongan pajang  gelobang  (440  nm=gelombang  biru, 510  nm=gelombang  hijau,  676  nm=gelom- bang merah), terlihat bahwa koefisien absorp- si  berbeda  nyata  antar  musim  pada  setiap panjang gelombang (Tabel 2).  Pada panjang
gelombang  440  nm,  nilai  rata-rata  koefisien absorpsi  maksimum  ditemui  pada musim panas tahun 1999 (Su-99) dengan nilai sebesar 0,4640  ±  0,1347  m -1 dan  nilai  minimum ditemui pada musim semi tahun 2000 (Sp-00) dengan  nilai  rata-rata  koefisien  absorpsi sebesar  0,0837  ±  0,1134  m -1 .  Pada  panjang gelombang  510  nm,  nilai  rata-rata  koefisien absorpsi  maksimum  ditemui  pada musim panas tahun 1999 (Su-99) dengan nilai sebesar 0,1748  ±  0,0588  m -1 dan  nilai  minimum ditemui pada musim semi tahun 2000 (Sp-00) dengan  nilai  sebesar  0,0421  ±  0,0513  m -1 . Pada panjang gelombang 676 nm,  nilai  rata- rata  koefisien  absorpsi  maksimum  ditemui pada musim semi tahun 1999 (Sp-99) dengan
Tabel 2. Perbandingan nilai rata-rata koefisien absorpsi cahaya antar musim pada panjang gelombang 440, 510, dan 676 nm.
Musim Koefisien Absorpsi (m -1 ) 440 nm 510 nm 676 nm Semi 1999 0,3417 ± 0,2651 a 0,1340 ± 0,1174 a 0,0254 ± 0,0436 a Panas 1999 0,4640 ± 0,1347 b 0,1748 ± 0,0588 b 0,0171 ± 0,0256 b Gugur 1999 0,3644 ± 0,1740 c 0,1467 ± 0,0844 c 0,0228 ± 0,0174 c Semi 2000 0,0837 ± 0,1134 d 0,0421 ± 0,0513 d 0,0174 ± 0,0133 d Panas 2000 0,1494 ± 0,1561 e 0,0692 ± 0,0683 e 0,0212 ± 0,0280 e
Keterangan: simbol superscript a, b, c, d, dan e menandakan bahwa nilai antar musim berbeda nyata pada taraf 95% dengan uji Kruskal-Wallis.
nilai  sebesar  0,0254  ±  0,0436  m -1 dan  nilai minimum  ditemui  pada  musim  panas  tahun 1999  (Su-99)  dengan  nilai  sebesar  0,0171  ± 0,0256  m -1 (Tabel  2).  Relatif  tingginya  rata- rata  koefisien  absorpsi  pada  musim  panas tahun 1999 (Su-99), mengindikasikan bahwa konsentrasi  dan variabilitas  klorofil, CDOM, dan  materi  partikulat  lainnya  sangat  tinggi pada  musim  ini  dibandingkan  pada  musim lainnya.  Ditemukannya perbedaan nyata pada nilai rata-rata koefisien absorpsi antar musim pada tiga kategori panjang gelombang menun- jukkan  adanya  faktor-faktor  fisik  lainnya seperti angin, arus permukaan, upwelling, dan lokasi Loop Current yang ikut mempengaruhi jumlah  dan  penyebaran  konsentrasi  klorofil, CDOM,  dan  partikulat  lainnya  di  perairan timur laut Teluk Meksiko.

## IV.  KESIMPULAN
Pola  sebaran  spasial  nilai  koefisien absorpsi  (a)  pada  tiga  musim  menunjukkan bahwa daerah sekitar pantai dan muara sungai ( nearshore ) secara umum memiliki nilai yang relatif lebih tinggi dibandingkan di laut lepas. Akan  tetapi,  nilai  koefisien  absorpsi  pada musim  panas  (Su-99  dan  Su-00)  yang  relatif tinggi  juga  menyebar  hingga  laut  lepas ( offshore ).  Hasil  ini  mengikuti  pola  sebaran spasial konsentrasi klorofil dan CDOM yang sebelumnya diteliti penulis. Berdasarkan hasil perbandingan spektral nilai rata-rata koefisien absorpsi  antar  wilayah  lokal  pengamatan
ditemukan  perbedaan  yang  nyata  (α=95%) dimana  nilai  rata-rata  koefisien  absorpsi paling tinggi ditemui di wilayah run off sungai Mississippi dan Mobile dan paling rendah di daerah  laut  lepas  (offshore)  kecuali  pada musim panas dimana nilai koefisien absorpsi yang relatif lebih tinggi juga ditemukan di laut lepas ( offshore ).
Secara  umum,  kisaran  nilai  koefisien absorpsi  pada  panjang  gelombang  412,  440, 488,  510,  532,  555,  650,  dan  676  berturut- turut adalah sebagai berikut 0,0090-8,0242 m - 1 ,  0,0118-5,0707  m -1 ,  0,0096-3,0275  m -1 , 0,0098-2,2476 m -1 , 0,0038-1,6223 m -1 , 0,00001-2,5382 m -1 , 0,00003-0,6661 m -1 , dan 0,000002-0,6353 m -1 .
Perbandingan  spektral  nilai  rata-rata koefisien  absorpsi  antar  musim  pada  tiga panjang  gelombang  utama  (biru=440  nm, hijau=510  nm,  dan  merah=676  nm)  menun- jukkan  perbedaan  yang  nyata  (α=  95%) dimana  spektral  nilai  rata-rata  koefisien absorpsi  paling  tinggi  ditemui  pada  musim panas  tahun  1999  (Su-99)  dan  paling  rendah pada  musim  semi  tahun  2000  (Sp-00).  Hasil ini  menunjukkan  bahwa  nilai  koefisien absorpsi  sangat  dipengaruhi  oleh  faktor oseanografi  yang  berbeda  setiap  musim  di perairan  ini  seperti  seperti  angin,  arus permukaan, upwelling ,  lokasi  dan  kecepatan Loop Current , dan debit air tawar dari sungai- sungai  yang  bermuara  ke  perairan  timur  laut Teluk Meksiko. Perbedaan faktor oseanografi setiap musim ini juga mempengaruhi sebaran
konsentrasi dan variabilitas partikulat, CDOM,  klorofil,  dan  bahan  organik  lainnya yang secara langsung mempengaruhi variabi- litas nilai koefisien absorpsi.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih kepada Prof. Dr. F.E. Muller Karger dan Prof. Dr.  Chuanmin  Hu  dari  College  of  Marine Science,  University  of  South  Florida  atas bantuannya untuk memfasilitasi pengambilan dan  penggunaan  data  dalam  penelitian  ini. Ucapan  terima  kasih  juga  kami  sampaikan kepada  Prof.  Dr  N.L.  Guinasso  sebagai Co- Chief  Scientist  for  the  NEGOM-COH  field work on the R/V Gyre yang telah memberikan tempat bagi penulis untuk berpatisipasi dalam penelitian NEGOM-COH tersebut. Kami juga mengucapkan  terima  kasih  kepada  Kapten dan  semua crew  R/V  Gyre yang  telah membantu  pengambilan  data  penelitian  ini. Tidak  lupa  kami  mengucapkan  terima  kasih kepada  mitra  bebestari  yang  telah  memberi masukan untuk meningkatkan kualitas tulisan ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Arnone,  R.A.,  A.M. Wood,  and R.W.  Gould Jr.  2004.  The  evolution  of  optical water  mass  classification. Oceanogr.
Soc., 17(2):14-15.
Babin,  M.,  D.  Stramski,  G.M.  Ferrari,  H. Claustre,  A.  Bricaud,  G.  Obolensky, and N. Hoepffner. 2003. Variations in the  light  absorption  coefficients  of phytoplankton, nonalgal particles, dan dissolved  organic  matter  in  coastal waters  around  Europe. J.  Geophys.
Res., 108(C7):3211.
Barnard,  A.  2003.  IOP  tutorial-primary  data processing.  http://www.wetlabs.com. [Diacu: 19 Oktober 2015].
Barnard,  A.  2011.  AC  meter  protocol document.  http://www.wetlabs.com. [Diacu: 19 Oktober 2015].
Belabassi, L., P. Chapman, W.D. Nowlin, Jr., A.E.  Jochens,  and  D.C.  Biggs.  2005. Summertime  nutrient  supply  to  near- surface waters of the northeastern Gulf of Mexico: 1998, 1999, and 2000. Gulf of Mexico Science , 23(2):137-160.
Bell,  J.  2010.  Compass,  host  software  for acs/ac9  meters.  http://www.wetlabs. com. [Diacu: 20 Oktober 2015].
Cleveland,  J.S.  1995.  Regional  models  for phytoplankton  absorption  as  a  func- tion of chlorophyll a concentration. J. Geophys.  Res., 100(C7):13,333-13,
344.
D’sa, E.J. and R.L. Miller. 2002. Bio-optical
properties  in  water  influenced  by  the Mississipi  river  during  low  flow conditions. Rem. Sens. Environm., 84:
538-549.
Gilbes,  F.,  C.  Tomas,  J.J.  Walsh,  and  F.E.
Muller-Karger.  1996.  An  episodic chlorophyll-a  plume  on  the  West Florida Shelf. Continent.  Sh. Resear., 16:1201-1224.
Gulfbase. 2012. General facts about the Gulf of  Mexico.  http://www.gulfbase.org/ facts.php. [Diacu: 25 Oktober 2015].
Horn,  M.  2012.  Florida,  gulf  of  mexico textbook.  http://www.mikehorn.com/ en/yep/pangaea-classroom-club/ chapter-2-gulf-of-mexico-textbook1/.
[Diacu: 20 Oktber 2015].
Jacobson,  E.C.  2005.  Light  attenuation  in  a nearshore  coral  reef  ecosystems. [Thesis]. University of Hawaii. Hawaii. 50p.
Jensen,  D.K.  and  K.J.  Jensen.  1998.  Light attenuation  and  photosynthesis  of aquatic  plant  communities .  Limnol. Oceanogr ., 43(3):396-407.
Kirk, J.T.O. 1994. Light and photosynthesis in aquatic  ecosystems. 2nd ed. Cam- bridge  University  Press.  New  York. 509p.
Markager, S. and W.F. Vincent. 2000. Spec- tral  light  attenuation  and  the  absorp- tion  of  uv  and  blue  light  in  natural
waters. Limnol. Oceanogr ., 45(3):642- 650.
Mobley, C.D. 1994. Light and water: radiative transfer  in  natural  waters. Academic Press, Inc. San Diego. 579p.
Nababan,  B.  2005.  Bio-optical  variability  of surface waters in the northeastern Gulf of Mexico [Disertation]. University of South Florida. Florida. 159p.
Nababan,  B.  2009.  Chlorophyll  specific absorption coefficients and the impact of phytoplankton  taxonomic group of surface waters in the northeastern Gulf of  Mexico. J.  Ilmu  dan  Teknologi Kelautan Tropis, 1(1):9-23. Nababan, B., F.E. Muller-Karger, C. Hu, and D.C. Biggs. 2011. Chlorophyll variability  in  the  northeastern  gulf  of mexico. Int.  J. of Rem. Sens .,  32(23): 8,373-8,391.
Nelson, J.R. dan S. Guarda. 1995. Particulate and  dissolved  spectral  absorption  on the continental shelf of the southeastern United States. J.
Geophys. Res., 100(C5):8715-8732.
Oey, L.Y., T. Ezer, and H.C. Lee. 2005.  Loop current, rings and related circulation in the  Gulf  of  Mexico:  a  review  of numerical models and future challenges. Princeton University. New Jersey. 26p.
Varkey, G., T. Suresh, S.G.P. Matondkar, E. Desa, and S.S. Kamath. 2004. Suspen- ded  sediment  profiles  derived  from spectral attenuation coefficients measurements  using  neural  network method.  3rd  Indian  National  Confe- rence on Harbour  Ocean Engineering;
7-9 Desember 2004. Diterima : 15 Oktober 2015 Direview : 27 November 2015 Disetujui : 30 Desember 2015