p-ISSN         : 2087-9423
http://journal.ipb.ac.id/index.php/jurnalikt
e-ISSN         : 2620-309X

## DISTRIBUSI SPASIAL FLUKS KARBON DIOKSIDA DI  PERAIRAN KARIMUNJAWA, INDONESIA

## SPATIAL DISTRIBUTION OF CARBON DIOXIDE FLUXES IN KARIMUNJAWA WATERS, INDONESIA
Nurul Latifah 1* , Hadi Endrawati 2 dan Sigit Febrianto 1
1 Departemen Sumberdaya Akuatik, FPIK, Universitas Diponegoro
2 Departemen Ilmu Kelautan, FPIK, Universitas Diponegoro *E-mail: nurullatifah271@gmail.com

## ABSTRACT
Global warming phenomena occures as  result of the increase of the amount of  greenhouse gases in the  atmosphere  which  is  dominated  by  anthropogenic  CO 2 (carbon  dioxide).  These  conditions  cause climate  change  on  the  earth.  Therefore,  the  absorption  of  carbon  dioxide  gas  in  the  atmosphere  is needed, one of which is through an ocean processes called blue carbon.  The purpose of this study was to  determine  the  potential  of  blue  carbon  absorption  (fluxes  CO 2 )  in  Karimunjawa  waters.    This research was conducted in the waters around Karimunjawa Island in May 2018. The research method used a survey method with a quantitative approach. Samples were taken at 15 observation stations of Karimunjawa  Island  using  purposive  sampling  method.  Analysis  of  carbonate  system  data  by titrimetric  method.  The  results  showed  that  most  of  Karimunjawa  waters  (13  stations)  functioned  as source of CO 2 with a range of CO 2 flux values between 1.79 to 21.64 mmolCO 2 /m 2 /day where the flow of  CO 2 moved  from  the  ocean  to  the  atmosphere. While  the  other  2 stations  function  as  sink  of  CO 2 where the flow of CO 2 moved from the atmosphere to the ocean with a range of CO 2 fluxes of -3.69 to -4.41 mmolCO 2 /m 2 /day. The pattern of CO 2 fluxes followed a pattern of ∆pCO 2, DIC, total alkalinity, salinity,  pH.  The  CO 2 flux  pattern  follows  the  pattern  of  changes  in ∆pCO 2 ,  DIC,  total  alkalinity, salinity and pH. The spatial distribution of potential blue carbon uptake (fluxes CO 2 ) in Karimunajwa waters as a release of CO 2 from the oceans into the atmosphere with a positive flux CO 2 value.
Keyword: CO 2 fluxes, pCO2, Karimunjawa

## ABSTRAK
Pemanasan  global  terjadi  akibat  komposisi  gas  rumah  kaca  diatmosfer  berubah  dimana  komposisi terbesar  didominasi  oleh  gas  karbon  dioksida  antropogenik.  Keadaaan  tersebut  menimbulkan perubahan  iklim  di  bumi.    Oleh  karena  itu  diperlukan  serapan  gas  karbon  dioksida  yang  ada  di atmosfer  salah  satunya  melalui  lautan  yang  disebut blue  carbon .  Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk mengetahui  potensi  serapan blue  carbon (Fluks  CO 2 )  di  perairan  Karimunjawa.  Penelitian  ini dilakukan  di  perairan  sekeliling  Pulau  Karimunjawa  pada  bulan  Mei  2018.  Metode  penelitian  yang digunakan  yaitu  metode  survei  dengan  pendekatan  kuantitatif.  Sampel  diambil  di  15  stasiun pengamatan perairan Pulau Karimunjawa menggunakan metode purposive sampling method . Variabel yang  digunakan  yaitu  sistem  karbonat  terdiri  dari  alkalinitas  total,  pH,  DIC  ( Dissolved  Inorganic Carbon ), tekanan parsial CO 2 serta kualitas perairan terdiri dari salinitas dan suhu perairan.  Analisis data  sistem  karbonat  dengan  metode  titrimetri.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  perairan Karimunjawa  sebagian  besar  (13  stasiun)  berfungsi  sebagai  pelepas  CO 2 dengan  kisaran  nilai  fluks CO 2 antara 1,79 sampai 21,64 mmolCO 2 /m 2 /hari dimana aliran CO 2 bergerak dari lautan ke atmosfer. Sedangkan  2  stasiun  lainnya  berfungsi  sebagai  penyerap  CO 2 dimana  aliran  CO 2 bergerak  dari atmosfer  ke  lautan  dengan  kisaran  nilai  fluks  CO 2 -3,69  sampai  -4,41  mmolCO 2 /m 2 /hari.    Pola  fluks CO 2 mengikuti pola perubahan ∆pCO 2, DIC, total alkalinitas, salinitas dan pH. Secara umum distribusi spasial  potensi  serapan  blue  carbon  (fluks  CO 2 )  di  perairan  Karimunajwa  sebagai  pelepas  CO 2 dari lautan ke atmosfer dengan nilai fluks CO 2 positif.
Kata kunci: fluks CO 2 , pCO 2 , Karimunjawa

## I. PENDAHULUAN
Aktivitas  manusia  yang  tidak  ramah lingkungan  seperti  penggunaan  bahan  bakar fosil  (transportasi,  industri),  AC,  freon, kebakaran hutan dan sebagainya mengakibat- kan  komposisi  gas  yang  ada  di  atmosfer mengalami  perubahan,  khususnya  gas-gas rumah  kaca.  Bertambahnya  gas-gas  rumah kaca  yaitu  gas  karbon  dioksida  (CO 2 ), methana  (CH 4 ),  dinitroksida  (N 2 O),  metana (CH 4 ),  sulfurheksaflourida  (SF 6 ),  perfluoro- karbon (PFCs) dan hidrofluorokarbon (HFCs)  dengan  komposisi  gas  terbesar  di atmosfer  yaitu  gas  karbon  dioksida  (CO 2 ) terjadi sebesar 75% dari total gas yang ada di atmosfer  (Darussalam,  2011).    Hal  tersebut didukung  oleh  penelitian  IPCC  (2013), bahwa dari tahun 1880 sampai 2010 terdapat peningkatan  CO 2 atmosfer  sebesar  98,5  ppm dari 289,8 ppm ke 388,4 ppm.  Dampak yang ditimbulkan  oleh  banyaknya  komposisi  CO 2 di  atmosfer  yaitu  sinar  matahari  tidak  dapat melewati  atmosfer  untuk  diteruskan  ke  luar angkasa  sehingga  sinar  matahari  akan memantul kembali ke bumi dan terperangkap di  dalam  bumi.    Hal  tersebut  mengakibatkan suhu  bumi  semakin  panas  tiap  tahunnya. Penelitian  Ehlert  and  Zickfeld  (2018), menyatakan bahwa peningkatan CO 2 diatmosfer  mengakibatkan  peningkatan  suhu permukaan laut dan mengakibatkan sea level rise.  Akibat  dari  pemanasan  global  yang terus meningkat setiap tahunnya  akan  meng- akibatkan perubahan iklim. Hal tersebut telah terbukti  bahwa  musim-musim  pada  iklim tropis  maupun  sub  tropis  telah  mengalami perubahan waktu, dan gejala El Nino dan La Nina sering terjadi (Sprintall et al. , 2014). Terdapat beberapa cara dalam mengurangi gas karbon dioksida yang ada di atmosfer  yaitu  dengan  penggunaan  bahan bakar yang ramah lingkungan, tidak melakukan  alih  fungsi  hutan,  melakukan penyerapan CO 2 melalui tumbuhan  yang ada di  darat  ( green  carbon )  dan  di  laut  ( blue carbon ).    Serapan  CO 2 yang  paling  optimal dan  efektif  dilakukan  oleh  lautan.    Hal
tersebut  dikarenakan  lautan  dapat  menyerap dan  menyimpan karbon  lebih  besar dan  lama dibandingkan  dengan  daratan  (Raven  and Falkowski, 1999); Sabine et al. , 2004; Cai et al. ,  2006).  Ditambahkan  oleh  penelitian Fourqurean et  al .  (2012)  bahwa  ekosistem padang  lamun  salah  satu  bagian  dari blue carbon mampu  menyerap  karbon  dua  kali lipat dari ekosistem yang ada di darat. Lautan dapat  menyerap  karbon  dioksida  dari atmosfer  melalui  tahap  pompa  biologi (biological pumps) dan pompa fisika (solubility  pump)  (IPCC,  2013).  Karbon dioksida  yang  sudah  terlarut  dalam  air  akan berubah  bentuk  menjadi  karbon  dioksida bebas  (CO 2  aq ),  ion  asam  karbonat  (H 2 CO 3 ), ion  bikarbonat  (HCO 3 2- )  dan  ion  karbonat (CO 3 2- ), dan penjumlahan keempatnya disebut  dengan  DIC  ( Dissolved  Inargonik Carbon ) (Afdal, 2016). Menurut Ittekot et al. (2000), DIC selain berasal dari atmosfer juga berasal  dari  daratan  yang  akan  menambah nutrien  di  lautan  sehingga  akan  memicu pertumbuhan fitoplankton dan terjadi peningkatan konsumsi CO 2 yang selanjutnya akan merubah tekanan parsial CO 2 (pCO 2 ) di permukaan  perairan.  pCO 2 tersebut  akan menentukan  nilai  fluks  CO 2 dan  fungsi  dari perairan  apakah  sebagai  pelepas  CO 2 ( source ) atau penyerap CO 2 ( sink ). Penelitian-penelitian  fungsi  perairan  dalam menyerap  dan melepaskan  CO 2 telah dilakukan  di  dunia  sebelumnya  diantaranya adalah  di  Laut  Selatan  (Moore et  al. ,  2000); laut Atlantik  (Chieri et  al. , 2009), Laut Cina Selatan, Laut Bohai dan Laut Kuning  (Du et al. , 2015), Laut Cina bagian Timur (Li et al ., 2018),  Laut  Cina  Selatan  (Yan et  al. ,  2018) dimana  laut  berperan  sebagai oceanic  sink . Penelitian  untuk  melihat  potensi  perairan  di Indonesia  sebagai source atau sink masih jarang  dilakukan,  dimungkinkan  karena perairan  Indonesia  yang  merupakan  perairan tropis.  Chen and Borges (2009) menyatakan bahwa  perairan  tropis  hanya  berfungsi sebagai  penyerap  karbon  saja  sedangkan perairan subtropis berfungsi sebagai penyerap  dan  penyimpan  karbon.  Suatu
perairan/lautan  berfungsi  sebagai  penyerap karbon  saja  jika  tekanan  parsial  CO 2 air/laut lebih  kecil  daripada  tekanan  parsial  CO 2 atmosfer, sebaliknya  lautan berperan sebagai penyimpan  karbon  jika  tekanan  parsial  CO 2 air/laut  lebih  besar  daripada  tekanan  parsial CO 2 atmosfer  (Afdal,  2016).  Walaupun terdapat  pernyataan  demikian,  ternyata  tidak semua perairan dan lautan di Indonesia hanya berpotensi  sebagai  penyerap  karbon  saja terdapat  beberapa  perairan/lautan  yang  juga berfungsi sebagai penyimpan karbon. Perairan-perairan  yang  dapat  menyerap karbon  yaitu perairan Ternate dan sekitarnya (Afdal, 2016). Ditambahkan menurut (Behrenfeld et  al. ,  2005)  menyatakan  bahwa perairan Indonesia  juga berpotensi  menyerap
CO 2 dikarenakan  produktivitas  primernya yang  tinggi.    Oleh  karena  itu,  karena  belum adanya  penelitian  di  Perairan  Karimunjawa maka  peneliti  tertarik  untuk  melakukan penelitian mengenai fungsi perairan Karimunjawa  apakah  sebagai source atau sink .  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk mengetahui  distribusi  spasial  serapan karbon perairan atau  fungsi perairan Karimunjawa.

## II.   METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilakukan  pada  bulan Mei  2018  di  Perairan  Pulau  Karimunjawa dengan  15  stasiun  pengamatan  (tersaji  pada Gambar 1).
Gambar 1. Peta penelitian.
Metode  penelitian  yang  digunakan adalah  metode  survei  dengan  pendekatan kuantitatif,  sedangkan  metode  yang  di- gunakan  untuk  pengambilan  sampel  yaitu metode purposive sampling method .  Sampel diambil  di  15  stasiun  pengamatan  perairan Pulau Karimunjawa. Tujuan dari pengamatan 15  stasiun  yaitu  untuk  mewakili  data  di perairan  Karimunjawa  dan  ke-15  stasiun tersebut  merupakan  perairan  yang  terdapat ekosistem  padang  lamun  dan  terumbu karang.    Ekosistem  padang  lamun  dan terumbu  karang  dapat  menyerap  karbon  dan menyimpannya  di  dalam  sedimen.  Alasan lain  penentuan  stasiun-stasiun  pengamatan tersebut  adalah  perairan  dari  stasiun  1–15 merupakan  perairan  yang  dangkal  dengan kedalaman  ±  3  m,  dimana  suhu  permukaan dengan  suhu  dasar  perairan  memiliki  nilai yang  relatif  sama.  Menurut  (Stone  and Steinberg,  2016),  suhu  homogen,  distribusi zooplankton  maka  menyebabkan  terjadinya distribusi vertikal fluks karbon sehingga CO 2 yang ada di permukaan dapat tertransfer dan tersimpan di dasar laut.
Variabel  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  sistem  karbonat  yang  terdiri dari  DIC ( Dissolved Inorganic Carbon ), pH, alkalinitas total, tekanan parsial CO 2 (pCO 2 ). Variabel  lainnya  yang  diukur  adalah  suhu, dan salinitas.  Pengambilan sampel air laut di perairan  Pulau  Karimunjawa  menggunakan Nansen Water Sampler pada kolom permukaan  air  ±  1  m.    Pemindahan  sampel air  laut  dari  botol  Nansen  ke  botol  sampel sebanyak  250  mL  untuk  analisis  sistem karbonat  dilakukan  sedemikian  rupa  dengan kehati-hatian  agar  tidak  terdapat  gelombung yang  tertinggal  pada  botol  sampel.  Sampel air  untuk  analisis  sistem  karbonat  diawetkan menggunakan  HgCl 2 sebanyak  100  mg/L atau 0,02 mL setelah itu botol dilapisi dengan parafilm untuk menghindari terjadinya kebocoran,  kemudian  disimpan  ke  dalam cool  box yang  sudah  terdapat  es  (Susana, 1988;).  Selanjutnya  sampel  air  tersebut  di analisis di Laboratorium Pengelolaan Sumberdaya Ikan
dan Lingkungan,
Departemen  Sumberdaya  Akuatik,  FPIK, Universitas Diponegoro.

## 2.1.     Sistem Karbonat
2.1.1.  DIC ( Dissolved Inorganic Carbon)
Menggunakan  metode  tittrasi  dengan prinsip  perubahan  pH  setelah  penambahan NaOH  dan  HCl  pada  sampel  air  yang  telah disaring  dan  didapatkan  dari  penjumlahan bikarbonat  (HCO 3 - )  dan  karbonat  (CO 3 2- ) dengan  satuan  µmol/kg  (Afdal,  2016).  DIC didapatkan  dari  penjumlahan  HCO 3 - (ion bikarbonat)  dan  CO 3 2- (ion  karbonat)  yang terdeteksi  setelah  ditambahkan  NaOH  dan HCl.

## 2.1.2.   Alkalinitas Total
Menggunakan metode titrimetri (Afdal, 2016) dengan prinsip pada perubahan pH  awal  dan  akhir  pada  200  mL  sampel (hasil saringan) sebelum dan setelah ditambahkan HCl 0,01 N sebanyak 25 mL:
Alkalinitas Total =
……………………….. (1)
Keterangan: V = Volume HCl dan NaOH; t = molaritas  HCl  dan  NaOH;  Vb  =  volume sampel

## 2.1.3.  Tekanan parsial CO
2 Tekanan parsial CO 2 di air didapatkan dari  perhitungan  DIC  dan  pH  menggunakan prinsip dasar Cai and Wang (1998):
...……………. (2)
Keterangan:  DIC  =  disoolved  inorganic carbon,  {H}=10-pH,  Kh  adalah  konstanta solubilitas  gas  dalam  air  menurut  (Weiss, 1974)  dan  K1  dan  K2  adalah  konstanta diisolasi  dari  asam  karbonat.    Sedangkan tekanan  parsial  CO 2 di  atmosfer  meng- gunakan CO 2 meter (Afdal, 2016).
2.2.    Fluks CO 2 Perhitungan  fluks  CO 2 atau  per- tukaran  aliran  gas  CO 2 dihitung  mengguna- kan  rumus  (Afdal,  2016).  Jika  fluks  CO 2 bernilai positif  maka suatu perairan  berperan sebagai  pelepas  ( source )  CO 2 ,  akan  terjadi aliran  CO 2 dari  air  ke  atmosfer,  sebaliknya jika  bernilai  negatif  maka  perairan  berperan sebagai penyerap ( sink ) CO 2 (Afdal, 2016).
Fluks CO 2 = K. α. ∆pCO 2 air+atm
∆pCO 2 = pCO 2 air – pCO 2 atm ……..…. (3)
Keterangan:  K  =  kecepatan  transfer  gas (fungsi  dari  kecepatan  angin  data  BMKG); A= koefisien daya larut (fungsi dari suhu dan salinitas);  ∆pCO 2 air+atm  =  selisih  antara tekanan  parsial  CO 2 permukaan  air  dan atmosfer.

## III.    HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1.      Sistem Karbonat
Hasil penelitian di perairan Karimunjawa  pada  15  stasiun  ditemukan bahwa konsentrasi DIC (Gambar 2a) berkisar antara 1.113,83 - 1.726,65 µmol/kg. Kandungan  DIC  tertinggi  ditemukan  pada sampel  di  stasiun  5    dengan  ekosistem terumbu karang yang luas dan kondisi bagus, selain itu terdapat pula ekosistem lamun yang menandakan bahwa perairan berfungsi sebagai source atau  pelepas  CO 2 .    Begitu pula dengan hasil konsentrasi total alkalinitas yang memiliki nilai beragam dari stasiun 1 – 15  berkisar  antara  5,79  -  10,55  mEq/L. Perbedaan konsentrasi DIC dan total alkalinitas tersebut  dikarenakan lokasi ke-15 stasiun pengamatan memiliki morfologi yang berbeda-beda dan tingkat faktor antropogenik yang berbeda dan perbedaan aktivitas biologi (Daulat et al. , 2014).
Hasil  DIC  di  perairan  Karimunjawa yang diperoleh memiliki kisaran yang hampir sama  dengan  penelitian  lainnya  DIC  di perairan Pesisir Timur Pulau Bintan memiliki rerata 1.984,4 µmol/kg (Fachri et al. , 2015).
(a)
(b)
Gambar 2. Konsentrasi DIC (a) dan Total Alkalinitas (b) Bulan Mei 2018 di Perairan Pulau Karimunjawa.
Konsentrasi DIC di perairan Karimunjawa  termasuk  memiliki  nilai  tinggi dikarenakan pada perairan Pulau Karimunjawa  yang diteliti termasuk perairan yang  dekat  dengan  daerah  pesisir  yang merupakan  zona  eufotik.    Menurut  Marañón et  al. (2005)  bahwa  perairan  pada  zona eufotik  memiliki  nilai  DIC  yang  tinggi dikarenakan  masih  mendapat  pengaruh  dari daratan  yang  menyebabkan  produktivitas perairannya  tinggi  serta  pengaruh  dari sebaran  terumbu  karang  yang  masih  sangat luas.    Ekosistem  terumbu  karang  merupakan ekosistem  dengan  tingkat  produktivitas primer  yang  tinggi.  Produktivitas  primer yang  tinggi  masukan  dari  daratan  berupa nutrien  organik  akan  memicu  pertumbuhan fitoplankton  terutama  di  daerah  pesisir, sehingga  akan  meningkatkan  konsumsi karbon  anorganik  terlarut  yang  selanjutnya akan merubah kesetimbangan tekanan parsial karbon  dioksida  (pCO 2 )  permukaan  air
(Ittekot et al. , 2000).  Hasil penelitian Sarma et  al. (2000)  di  Teluk  Bengal  menghasilkan bahwa perairan tersebut cenderung  berfungsi sebagai source /pelepas CO 2 pada saat terjadi upwelling  dengan  produktivitas  primer  yang tinggi di wilayah pesisir sehingga meningkatkan  nilai  CO 2 permukaan  air. Menurut  Fachri et  al. (2015),  tingginya konsentrasi  DIC  di  perairan  akan  seiring dengan  tingginya  gradien  tekanan  parsial CO2  sebagai  fungsi  dari  tekanan  parsial  di perairan  dan  atmosfer  yang  merupakan turunan  dari  parameter  DIC,  total  alkalinitas dan pH.
(a) (b)
(c)
Gambar 3. Konsentrasi pH (a), Salinitas (b), Suhu (c) Bulan Mei 2018 di Perairan Pulau Karimunjawa.
Tingginya  gradien  tekanan  parsial berpengaruh terhadap peningkatan nilai fluks CO 2 sehingga  perairan  berfungsi  sebagai pelepas karbon dioksida ke atmosfer.
Hasil  alkalinitas  pada  15  stasiun pengamatan di perairan Karimunjawa (Gambar  2b)  berkisar  antara  61,59  -  66,35 mEq/L, dengan konsentrasi Total Alkalinitas tertinggi  pada  sampel  di  stasiun  5  dan terendah di  stasiun 6 dan 7.   Hasil DIC  dan alkalinitas  menunjukkan  pola  yang  berbeda, hal  ini  diduga  karena  terdapat  perbedaan salinitas  pada  ke-15  stasiun  (Gambar  3b). Gambar 3a  menunjukkan terdapat perbedaan pH  antar  stasiun  dengan  nilai  pH  berkisar antara  7,3-7,78.    Perubahan  nilai  pH  dapat mempengaruhi  sistem  karbonat  di  laut  dan merubah  komposisi  CO 2 bebas,  asam karbonat  (H 2 CO 3 ),  bikarbonat  (HCO 3 - )  dan karbonat  (CO 3 2- )  (Afdal,  2016).    Menurut (Hieronymus  and  Walin,  2013),  pH  rendah akan  cenderung  membentuk  asam  karbonat (H 2 CO 3 ) dan bikarbonat (HCO 3 - ), sedangkan pH tinggi akan membentuk karbonat (CO 3 2- ). Afdal (2016) menyatakan bahwa peningkatan pH seiring dengan peningkatan total alkalinitas  dan  diikuti  pola  salinitas.  Hal tersebut  sesuai  dengan  Gambar  3a,  Gambar 2b  dan  Gambar  3b.    Menurut  (Afdal,  2016), total  alkalinitas  berubah  dengan  perubahan muatan antara anion-anion dan kation-kation konservatif  dalam  air  laut  yang  bervariasi terhadap  salinitas.  Fachri et  al. (2015)  me- ngemukakan  bahwa  dari  hasil  penelitiannya terdapat  perbedaan  konsentrasi  antara  DIC dan  total  alkalinitas,  karena  perbedaan salinitas yang berhubungan dengan konsentrasi  ion  Na + ,  Cl - dan  ion-ion  lainnya yang  turut  mempengaruhi  perubahan  nilai pH.

## 3.2.     Fluks CO 2
Terdapat  perbedaan  gradien  tekanan parsial  pada  setiap  stasiun  di  perairan Karimunjawa  di  masing-masing  stasiun (tersaji pada  Gambar  4)  dengan kisaran  nilai sebesar  -89,49  sampai  496,91  µatm.    Hal tersebut dikarenakan pada 15 stasiun
memiliki  ekosistem  yang  berbeda-beda  yaitu ekosistem  terumbu  karang  dan  ekosistem lamun.  Gradien tekanan parsial CO 2 ini akan mempengaruhi  pola  fluks  CO 2 .  Gradien tekanan  parsial  CO 2 tertinggi  pada  stasiun  5 dengan nilai fluks yang  tinggi  pula menyebabkan  perairan  berfungsi  sebagai pelepas  karbon  ( carbon  soure ).  Fluks  CO 2 memiliki  nilai  tertinggi  pada  stasiun  5 sebesar  21,64  mmol/m 2 /hari  begitu  pula perbedaan tekanan parsial CO 2 tertinggi pada stasiun  5  sebesar  496,61  µatm.  Pola  fluks CO 2 mengikuti  pola  perbedaan  tekanan parsial  antara  CO 2 air  dan  atmosfer. Kandungan  terendah  terletak  pada  stasiun  7, fluks  CO 2 sebesar  -4,41  mmol/m 2 /hari dengan  tekanan  parsial  CO 2 sebesar  -89,49 µatm.  Menurut  (Afdal,  2016),  perbedaan tekanan parsial CO 2 tersebut yang  menentu- kan  peran  dari  suatu  perairan  apakah  ber- fungsi sebagai pelepas atau penyimpan CO 2 .
(a)
(b)
Gambar 4. Konsentrasi pCO2 air dan pCO2 atm (a) Gradien Tekanan Parsial CO 2 (b) Bulan Mei 2018 di Perairan Pulau Karimunjawa.
Pola  gradien  tekanan  parsial  CO 2 diikuti  dengan  pola  fluks  CO 2 perairan. Tingginya  gradien  tekanan  parsial  CO 2 akan
meningkatkan  nilai  fluks  CO 2 yang  me- nyebabkan  fungsi  perairan  sebagai  pelepas CO 2 ( source CO 2 )  sebaliknya.  Tingginya tekanan  parsial  permukaan  air  dipengaruhi oleh  konsentrasi  DIC,  total  alkalinitas  yang tinggi  dan  salinitas  serta  pH  yang  rendah (Afdal,  2016).  Menurut  Hutchins et  al . (2009), peningkatan CO 2 menandakan terjadi peningkatan  karbon  dioksida  yang  dapat meningkatkan  laju  fotosintesis  dan  per- tumbuhan  fitoplankton.  Yan et  al. (2018), Perubahan  tekanan  parsial  CO 2 dikarenakan terdapat  perubahan  temperatur  (suhu  per- mukaan  air  laut),  metabolisme  biologi (konsumsi  CO 2 ).  Hasil  penelitian  (Afdal, 2016)  menyatakan  pula  bahwa  kenaikan gradien tekanan parsial CO 2 dipengaruhi oleh tingginya  konsentrasi  DIC.  Fachri et  al. (2015),  tingginya  gradien  tekanan  parsial karbon dioksida dikarenakan tingginya konsentrasi  DIC  di  perairan  Hasil  dari penelitian  ini  pula  menunjukkan  hal  serupa tingginya  gradien  tekanan  parsial  CO 2 pada stasiun  5  sebesar  496,61  µatm  dipengaruhi oleh  tingginya  DIC  sebesar  1.726,65  µmol/ kg dan menyebabkan pada stasiun 5 memiliki nilai  fluks  CO2  yang  paling  tinggi  21,64 mmolCO 2 /m 2 /hari sebagai pelepas CO 2 . Pada  hasil  Fluks  CO 2 terlihat  bahwa perairan  Pulau  Karimunjawa  berpotensi sebagai  pelepas  CO 2 ditunjukkan  dengan nilai  fluks  CO 2 yang  positif  (Gambar  5) berarti  tekanan  parsial  CO 2 air  lebih  besar dari pada tekanan parsial CO 2 udara (Gambar 4)  yang  menyebabkan  terjadinya  aliran  dari laut  ke  atmosfer  sehingga  CO 2 terlepas kembali.  Terkecuali  untuk  stasiun  6  dan  7 yang nilai fluks CO 2 negatif yang menandakan  tekanan  parsial  CO 2 atmosfer lebih besar dari pada tekanan parsial CO 2 air, yang  menyebabkan  terjadinya  aliran  dari atmosfer ke laut.  Hal tersebut didukung oleh pernyataan  (Afdal,  2016)  bahwa  pertukaran gas  CO 2 atmosfer  laut  tidak  terdistribusi merata  di  perairan,  hal  tersebut  dikarenakan pada perairan  memiliki karakteristik  masing- masing yang menyebabkan faktor pengontrol fluks CO 2 .
Gambar 5. Fluks CO 2 bulan Mei 2018 di Perairan Pulau Karimunjawa.
Secara  umum  fluks  CO 2 di  perairan Pulau Karimunjawa berfungsi sebagai pelepas  CO 2 dengan  nilai  tekanan  parsial CO 2 air lebih tinggi daripada tekanan parsial CO 2 atmosfer  dengan  nilai  fluks  CO 2 berkisar  1,79  s.d  21,64  mmolCO 2 /m 2 /hari. Hal  tersebut  dinyatakan  pula  oleh  penelitian (Susandi et al. , 2006) bahwa aliran fluks CO 2 di  perairan  Indonesia  dan  sekitarnya  pada bulan  Juli  1999  berfungsi  sebagai  pelepas
CO 2 dengan nilai fluks CO 2 berkisar antara - 8  sampai  10,96  mmolCO 2 /m 2 /hari.  Terjadi peningkatan  fluks  CO 2 dari  bulan  Juli  1999 (Susandi et  al. ,  2006)  sampai  bulan  Mei 2018,  meningkat  berkisar  antara  -4  sampai 21,64 mmolCO 2 /m 2 /hari. Lebih lanjut ditambahkan bahwa fluks rata-rata CO 2 pada bulan  Januari  2002  di  perairan  Laut  Jawa termasuk di perairan Karimunjawa berkisar  - 8  sampai  8  molCO 2 /m 2 /tahun)  dan  sebagian besar  berperan  sebagai  pelepas  CO 2 .  Jika dibandingkan  dengan  hasil  penelitian  ini, terjadi  peningkatan  fluks  CO 2 di  perairan Karimunjawa  dari  tahun  2002  sampai  tahun 2018.  Hal  tersebut  dikarenakan  seiring dengan  bertambahnya  tahun,  terjadi  pening- katan  CO 2 di  atmosfer  yang  akan  berakibat pula  terjadi  peningkatan  CO 2 di  perairan karena  lautan  secara  fiksasi  menyerap  CO 2 yang ada di atmosfer untuk kebutuhan proses fotosintesis.  Menurut Houghton et al. (2001) dan  IPCC  (2013),  terjadi  peningkatan  CO 2 atmosfer  1%  tiap  tahunnya  jika  tidak  ada usaha  untuk  mengurangi  karbon  dioksida. Terjadi  peningkatan  karbon  dioksida  pada atmosfer  sebesar  43,8 (±1,3)  ppm  dari  tahun 1980  –  2010  (Ekwurzel et  al. ,  2017).  Hasil Penelitian  Fitranti et  al (2013)  di  perairan Teluk  Banten  menunjukkan  hal  serupa bahwa  sebagian  besar  perairan  tersebut berfungsi  sebagai carbon  source .  Penelitian lainnya  menunjukkan  hal  serupa  bahwa perairan di Indonesia perairan Belitung, Selat Nasik  (Afdal et  al .,  2012),  perairan  Cilacap (Afdal et  al. ,  2011),  dan  perairan  Teluk
Banten  pada  musim  timur    (Rustam et  al , 2013)  berperan  sebagai  pelepas  CO 2 . Perairan  Indonesia  yang  termasuk  perairan tropis  sebagian  besar  berfungsi  sebagai pelepas  CO 2 atau source  carbon (Chen  and Borges,  2009).  Hal  tersebut  dikarenakan perairan  Indonesia  selalu  mendapatkan  sinar matahari yang menyebabkan suhu permukaan  laut  cenderung  tinggi  yang  akan menurunkan  kelarutan  CO 2 dan  menaikkan tekanan  parsial  karbon  dioksida  perairan sehingga terjadi aliran pelepasan CO 2 dari
lautan  ke  atmosfer,  begitu  pula  sebaliknya (Chierici et  al. ,  2009;  Adi  dan  Rustam, 2010).    Hasil  penelitian  Yan et  al. (2018) menunjukkan  bahwa  pada  saat  musim  panas perairan  Yongle  Atoll  memiliki  nilai  fluks CO 2 5,2  mmolCO 2 /m2/hari  dan  perairan Lingyang Reef Lagoon sebesar 2,3 mmolCO 2 /m 2 /hari  berfungsi  sebagai source carbon .  Perairan  tropis  terutama  wilayah interface darat-laut,  termasuk  mangrove  dan estuari  berperan  sebagai source  carbon (pelepas  CO 2 ),  dikarenakan  masukan  karbon organik  dari  daratan  yang  memicu  kondisi heterotropik  (Borges et  al. ,  2005  dan  Cai et al ,  2006).  Stasiun  6-7  berfungsi  sebagai penyerap  CO 2 ( sink )  dengan  nilai  -4,41  s.d  - 3,69  mmolCO 2 /m 2 /hari.  Hal  tersebut  di- karenakan  tekanan  parsial  CO 2 atmosfer lebih besar daripada lautan sehingga terdapat aliran  CO 2 dari  atmosfer  ke  lautan.    Hal tersebut  didukung  dengan  kecepatan  angin 10  m  di  atas  permukaan  laut  yang  lebih tinggi  dari  pada  stasiun  lainnya  sebesar  1,64 dan  1,74  m/s,  sehingga  terjadi  kecepatan transfer  gas  yang  cukup  besar.  Hasil penelitian  (Susandi et  al. ,  2006)  menunjuk- kan hal yang sama pula yaitu perairan sekitar Laut Cina Selatan berfungsi sebagai penyerap  CO 2 yang  menggerakkan  CO 2 dari atmosfer  menuju  laut  yang  besar  dengan kecepatan  angin  yang  besar  pula  sehingga terjadi peningkatan transfer gas CO 2 .

## IV.    KESIMPULAN
Secara umum fungsi perairan Karimunjawa  sebagai  pelepas  CO 2 ( source carbon )  dengan  kisaran  nilai  fluks  CO 2 positif  (warna  biru  dan  kuning)  antara  1,79 sampai  21,64  mmolCO 2 /m 2 /hari,  dimana aliran  CO 2 bergerak  dari  lautan  ke  atmosfer. Terkecuali  stasiun  6  dan  7  memiliki  nilai fluks  CO 2 negatif  (warna  hijau)  berkisar  - 3,69  sampai  -4,41  mmolCO 2 /m 2 /hari  dimana perairan  berperan  sebagai  penyerap  CO 2 ( sink carbon ) dari atmosfer ke laut.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  penulis  tujukan kepada  Lembaga  Penelitian  dan  Pengabdian Masyarakat, Universitas
Diponegoro,
Indonesia  yang  telah  membiayai  penelitian ini. Nomor SPK: 385-31.UN7. 385- 31/UN7.P4.3/PP/2018 skim penelitian adalah RPP (Riset Pengembangan dan Penerapan.

## DAFTAR PUSTAKA
Afdal,  L.M.  Panggabean,  dan  D.R.  Noerjito.
2011. Fluks karbondioksida,
hubungannya  dengan  produktivitas primer fitoplankton di perairan
Estuari Donan, Cilacap. J. Oseanologi dan Limnologi di Indonesia, 37(2): 323–337.
Afdal,  R.F.  Kaswadji,  dan  A.F.  Koropitan.
2012.  Pertukaran  gas  CO 2 udara–laut di  perairan  Selat  Nasik,  Belitung. J. Segara , 8(1): 9–17.
Afdal.  2016.  Fluks  CO 2 di  perairan  pesisir pulau Lombok, Nusa Tenggara Barat. J.  Oseanologi  dan  Limnologi  di
Indonesia, 1(2):91-103. DOI:
10.14203/oldi.2016.v1i2.14 .
Adi,  N.S.  dan  A.  Rustam.  2009.  Studi  awal pengukuran  sistem  CO 2 di  Teluk Banten.  Prosiding  Pertemuan  Ilmiah Tahunan  VI  ISOI  2009,  International Convention  Center,  Botani  Square, Bogor,  16-17  November  2009.  17 Hlm.
Behrenfeld,  M.J.,  E.  Boss,  D.A.  Siegel,  and D.M.  Shea.  2005.  Carbon-based ocean productivity and phytoplankton physiology  from  space  from  space.
Global Biogeochemical Cycles, 19:1– 14. DOI:10.1029/2004GB002299.
Borges, A.V., B. Delille, and M. Frankignoulle. 2005. Budgeting  sinks and  sources  of  CO 2 in  the  coastal ocean: Diversity of ecosystems
counts. Geophysical Research Letters,
32, L14601. DOI:10.1029/2005G
L023053.
Cai,  W.J.,  M.  Dai,  and  Y.  Wang.  2006.  Air-
sea  exchange  of  carbin  dioxide  in ocean  margins:  a  province  based synthesis. Geophysical Research Letters, 33:L12603.    DOI:10.1029/2
006GL026219.
Chen,  T.A.C.  and  A.V.  Borges.  2009. Reconciling opposing views on carbon  cycling  in  the  coastal  ocean:
Continental shelves as sinks and near- shore ecosystemsas sources of atmospheric  CO 2 . Elsevier, 56:  578- 590. DOI:10.1016/j.dsr2.2009.01.001.
Chierici,  M.,  A.  Olsen,  T.  Johannessen,  J.
Trinanes,  and  R.  Wanninkhof.  2009. Algorithms  to  estimate  the  carbon dioxide  uptake  in  the  Northern  North Atlantic using shipboard obser- vations,  satellite  and  ocean  analysis data. Elsevier, 56: 630–639. DOI:10.1016/j.dsr2.2008.12.014.
Daulat,  A.,  M.A.  Kusumaningtyas,  M.A. Adi,  dan  W.S.  Pranowo.  2014. Sebaran  kandungan  CO 2 terlarut  di perairan  pesisir  selatan  Kepulauan Natuna. DEPIK, 3(2): 166–177. DOI: https://doi.org/10.13170/depik.3.2.15 38.
Du,  Z.,  L.  Fang,  Y.  Bai,  F.  Zhang,  and  R. Liu. 2015. Spatio-temporal
visualization of air – sea CO 2 flux and carbon budget using volume
rendering.
Computers and Geosciences, 77:77–86.  DOI:  http:// dx.doi.org/10.1016/j.cageo.2015.01.0
04.
Ehlert D. and K. Zickfeld. 2018. Irreversible ocean thermal expansion under carbon  dioxide  removal. Earth  Syst. Dynam, 9:197-210.  https://doi.org/10. 5194/esd-9-197-2018.
Ekwurzel,  B.,  J.  Boneham,  M.W.  Dalton,  R. Heede,  R.J.  Mera,  M.R.  Allen,  and P.C.  Frumhoff.  The  rise  in  global atmospheric CO2, surface tem- perature, and sea level from emissions traced  to  major  carbon  producers.
Climate  Change.  25  p.    10.1007/s1 0584-017-1978-0.
Fachri,  R.F.,  Afdal,  A.  Sartimbul,  dan  N. Hidayati. 2015. Fluks CO 2 di perairan pesisir  timur  Pulau  Bintan,  Propinsi Kepulauan Riau. J. Segara , 11(1):57-
66.
Fitranti,  B.A.,  Sunarto,  D.  J.  Prihadi,  dan  B. Herunadi.  2013.  Potensi  pelepasan dan penyerapan CO 2 kaitannya dengan  suhu  dan  salinitas  di  Perairan Teluk  Banten. J.  Akuatika, 4(2):174- 182.
Hieronymus,  J.  and  G.  Walin.  2013. Unravelling  the  land  source:  an investigation of the processes contributing  to  the  oceanic  input  of DIC  and  alkalinity. Tellus, 65:19683. http://dx.doi.org/10.3402/tellusb.v65i 0.19683 .
IPCC.  2013.  Climate  Change  2013:  The physical  science  basis.  contributor  of working  group  I  to  the  fourth assessment report of the intergovernmental  paneel  on  climate change  2013.  Cambridge  University Press,  Cambridge,  UK,  and  New York.
Ittekot,  V.,  C.  Humborg,  and  P.  Schafer.
2000.  Hydrological  alterations  and marine  biogeochemisty:  A  silicate issue. Bio.  Sciences, 50(9):777-782. https://doi.org/10.1641/0006- 3568(2000)050[0776:HAAMBA]2.0.
CO;2.
Marañón,  E.,  P.  Cermeño,  and  V.  Pérez. (2005).  Continuity  in  the  photo- synthetic  production  of  dissolved organic  carbon  from  eutrophic  to oligotrophic  waters .  Marine  Ecology Progress  Series, 299:7–17.  https:// www.jstor.org/stable/24869698. Moore,  J.K.,  M.R.  Abbottt,  J.G.  Richman, and D.M. Nelson. 2000. The Southern Ocean at the last glacial maximum: A strong  sink  for  atmospheric  carbon dioxide. Global Biogeochemical
Cycles, 14(1):455-475.  10.1029/1999 GB900051.
Raven,  J.A.,  and  P.G  Falkowski.  1999. Oceanic  sinks  for  atmospheric  CO 2 . Pant,  Cell  and  Environment,  22(6):
741–755. https://doi.org/10.1046/j .1365-3040.1999.00419.
Rustam. A., W.S. Pranowo, T.L. Kepel, N.S. Adi,  dan  B.  Hendrajana.  2013.  Peran Laut  Jawa  dan  Teluk  Banten  sebagai pelepas  dan/atau  penyerap  CO 2 .  J
Segara , 9(1): 75-84.
Sabine,  C.L.,  R.A.  Feely,  N.  Gruber,  R.M. Key.,  K.  Lee,  J.L.  Bullister,  R. Wanninkhof,  C.S.  Wong,  D.W.R. Walles,  B.  Tilbrook,  F.J.  Millero, T.H.  Peng,  A.  Kozyr,  T.  Ono,  and A.F. Rios. 2004. The oceanic sink for anthropogenic
CO 2 . Science, 305(5682): 367-371. DOI:
10.1126/science.1097403.
Sarma,  V.V.S.S.,  M.D.  Kumar,  M.  Gauns., and  M.  Madhupratap.  2000.  Seasonal controls  on  surface  pCO 2 in  the central  and  eastern  Arabian  Sea. J Earth Syst Sci, 109(4):471-479. https://doi.org/10.1007/BF02708334.
Sprintall,  J.,  A.L.  Gordon.,  A.  Koch- Larrouy.,  T.  Lee.,  J.T.  Potemra., K.Pujiana.,  and  S.E.  Wijffels.  2014. The Indonesian Seas and their  role  in the  coupled  ocean-climate  system.
Nature Geoscience , 7:487-492. https://www.nature.com/articles/ngeo 2188.
Stone,  J.P.  and  D.K.  Steinberg.  2016.  Salp contributions  to  vertical  carbon  flux in  the  Sargasso  Sea. Elsevier, 113. 90-100. http://dx.doi.org/10.1016/j. dsr.2016.04.007.
Susandi,  A.,  A.  Subki,  and  I.M.  Radjawane. 2006.  Kajian  pertukaran  gas  karbon dioksida ( CO 2 ) antara Laut dan udara di  Perairan  Indonesia  dan  sekitarnya. Proceedings Convention Annual Scientific Meeting HAGI. 45 p.
Weiss,  R.F.  1974.  Carbon  dioxide  in  water and seawater, the solubility of a Non-
Ideal  Gas. Marine Chemistry , 2: 203-
215. https://doi.org/10.1016/0304-
4203(74)90015-2.
Yan, H., K. Yu, Q. Shi, Z. Lin., M. Zhao, S. Tao, G. Liu, and H. Zhang. 2018. Air-
sea CO 2 fluxes and spatial distribution  of  seawater  pCO 2 in Yongle Atoll, Northern-Central South China Sea. Continental Shelf Research, 165:71–77.  https://doi.org/ 10.1016/j.csr.2018.06.008. Received : 16 January 2019 Reviewed : 12 March 2019 Accepted         : 04 July 2019