Jurnal Ilmu dan Teknologi Kelautan Tropis
p-ISSN         : 2087-9423
e-ISSN         : 2620-309X

## HUBUNGAN ANTARA KETERSEDIAAN CAHAYA MATAHARI DAN KONSENTRASI PIGMEN FOTOSINTETIK DI PERAIRAN SELAT BALI

## RELATIONSHIP BETWEEN SUNLIGHT AVAILABILITY AND PHOTOSYNTHETIC PIGMENT CONCENTRATION IN BALI STRAIT WATERS
Anna Fauziah 1,2,* , Dietriech G. Bengen 3 , Mujizat Kawaroe 3 , Hefni Effendi 4 , dan Majariana Krisanti 4
1 Program Studi Ilmu Kelautan, Sekolah Pascasarjana IPB, Bogor
2 Politeknik Kelautan dan Perikanan Sidoarjo, Sidoarjo
3 Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, FPIK-IPB, Bogor
4 Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, FPIK-IPB, Bogor
* E-mail: anna.apsidoarjo@gmail.com

## ABSTRACT
Sunlight  is  one  of  the  most  important  environmental  factors  both  directly  and  indirectly  for photosynthetic organisms in providing energy to be converted into chemical energy with the help of chlorophyll. This study aims to examine the relationship between the availability of sunlight and the concentration of photosynthetic pigments in Bali Strait waters. The study was conducted in the morning, midday and afternoon at five research stations in the Bali Strait waters. Canonical correlation analysis was  used  to  determine  the  relationship  between  sunlight  availability  and  photosynthetic  pigment formation. The results showed that the intensity of sunlight (Y2) had more influence on the formation of chlorophyll-b (Y1) pigments with canonical correlation of 0.4512 when compared with the formation of chlorophyll-a (Y1) pigment with a correlation value of 0.3982. The higher formation of chlorophyll-b (Y1)  pigments  can  significantly  increase  the  formation  of  carotenoid  pigments  (Y1)  with  canonical correlation values of 0.7419. From these results it can be concluded that chlorophyll-b pigments and carotenoid pigments will be formed optimally at low light intensities.
Keywords: Bali Strait, carotenoids, chlorophyll-a, chlorophyll-b, sunlight

## ABSTRAK
Cahaya matahari merupakan salah satu faktor lingkungan terpenting baik secara langsung maupun tidak langsung bagi organisme fotosintetik perairan dalam menyediakan energi untuk diubah menjadi energi kimia dengan bantuan klorofil. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji hubungan antara ketersediaan cahaya matahari  dan konsentrasi pigmen fotosintetik di Perairan Selat Bali. Penelitian dilaksanakan pada  pagi,  siang  dan  sore  hari  pada  lima  stasiun  penelitian  di  Perairan  Selat  Bali.  Analisis  korelasi kanonik digunakan untuk mengetahui hubungan antara ketersediaan cahaya matahari dan pembentukan pigmen  fotosintetik.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  intensitas  cahaya  matahari  (Y2)  lebih berpengaruh  terhadap  pembentukan  pigmen  klorofil-b  (Y1)  dengan  korelasi  kanonik  sebesar  0,4512 bilamana  dibandingkan  dengan  pembentukan  pigmen  klorofil-a  (Y1)  dengan  nilai  korelasi  sebesar 0,3982. Semakin tinggi pembentukan pigmen klorofil-b (Y1) dapat meningkatkan pembentukan pigmen karotenoid (Y1) secara signifikan dengan nilai korelasi kanonik sebesar 0,7419. Kesimpulan dari hasil ini,  bahwa  pigmen klorofil-b  dan  pigmen  karotenoid akan  terbentuk  secara  optimum  pada intensitas cahaya rendah.
Kata kunci : cahaya matahari, karotenoid, klorofil-a, klorofil-b, Selat Bali

## I. PENDAHULUAN
Cahaya Matahari mempunyai pengaruh,  baik  langsung  maupun  tidak
langsung  dalam  suatu  lingkungan  (Stoepler and  Lill,  2013).  Pengaruhnya  pada  meta- bolisme secara tidak langsung mempengaruhi pertumbuhan  dan  perkembangan  berbagai
oeranisme  dalam  perairan  (Darko et  al.,
2014).
Proses perkembangan yang dikendalikan  cahaya  ditemui  pada  semua tahap  pertumbuhan  organisme  fotosintetik termasuk mikroalga (Jeffrey and Allen, 1964). Karena  peranan  yang  mendasar  dari fotosintesis di dalam metabolisme mikroalga yang  merupakan  kelompok  phytoplankton, maka  cahaya  merupakan  salah  satu  faktor lingkungan  terpenting  (Sosik  and  Mitchel, 1995; Gray et al., 2007).
Cahaya  menjadi  sumber  energi  yang dibutuhkan mikroalga laut, yaitu berupa sinar matahari  langsung  yang  masuk  ke  perairan (Bernardi et  al. , 2014).  Cahaya  memiliki pengaruh  terhadap  sel  mikroalga  (Juneja et al. ,  2013),  dimana  sebagian  besar  proses fotosintesis  dan photoadaptation merupakan adaptasi terhadap rangsangan cahaya (Lande and Lewis, 1989; Rubio et al. , 2002; Teo et al. , 2014). Dalam proses ini, sel-sel alga akan mengalami perubahan dinamis dalam komposisi biokimia sel, biofisik maupun sifat fisiologis  untuk  meningkatkan  fotosintesis dan pertumbuhan mikroalga (Hartman, 2014). Peranan  cahaya  matahari  dalam  fotosintesis adalah  membantu  menyediakan  energi matahari untuk diubah menjadi energi kimia dengan  bantuan  klorofil  (Ort et  al. , 2011). Osanai et  al. (2017)  mengemukakan  bahwa fotosintesis  merupakan  proses  biokimia penting pada tumbuhan alga, dan beberapa cyanobacteria  untuk  mengubah energi matahari menjadi energi kimia. Energi kimia  ini  akan  digunakan  untuk menjalankan  reaksi  kimia  pembentukan senyawa gula.
Janssen et  al. (2014)  mengemukakan bahwa  proses  fotosintesis  dapat  dipengaruhi oleh faktor-faktor eksternal maupun internal. Lutzu  (2011)  menambahkan  bahwa  faktor eksternal  yang  berpengaruh  adalah  cahaya, karbon dioksida, air, suhu dan mineral. Faktor internal  yang  dapat  mempengaruhi  proses fotosintesis  antara  lain  struktur  sel,  kondisi klorofil, dan produk fotosintesis serta enzim- enzim dalam organ fotosisntesis (Cañedo and Lizárraga, 2016).
Esteban et al. ( 2014) mengemukakan bahwa  perbedaan  intensitas  cahaya  matahari dan  unsur  hara  menyebabkan  tumbuhan mengalami perbedaan morfologi dan kandungan  pigmen  fotosintetik.  Adaptasi terhadap  cahaya  menyebabkan  perbedaan pada  pembentukan  pigmen  di  perairan (Sassenhagen  and  Rengefors,  2014).  Wu (2016)  menambahkan  bahwa  perbedaan pigmen fotosintetik perairan disebabkan oleh semakin  bertambahnya  kedalaman  perairan dan  semakin  menurunnya  intensitas  cahaya matahari  yang  masuk  ke  perairan  yang menyebabkan  menurunnya  laju  fotosintesis mikroalga .
Ada tiga kelompok pigmen fotosintetik  yang  berbeda  dalam  melakukan penyerapan  cahaya  dan photoprotective pigmen di laut, yaitu klorofil, karotenoid dan phycobiliproteins (Jeffrey et  al. , 1995). Klorofil  dan  karotenoid  pada  umumnya digunakan  sebagai  biomarker  kuantitatif untuk  mengetahui  komposisi  dan  biomassa fitoplankton  laut  (Wright  and  Jeffrey,  2005; Buditama et  al. ,  2017).  Pemantauan  pigmen fitoplankton  klorofil-a  sering  digunakan sebagai  indikator  eutrofikasi  di  perairan pesisir  (Jiang et  al., 2017).  Kandungan pigmen  dalam  mikroalga  adalah  ciri  khusus dari  masing-masing  spesies.  Penilaian  ini secara tidak langsung sebagai sebuah ukuran pertumbuhan  sel,  serta  parameter  yang digunakan  untuk  memeriksa  tingkat  trofik perairan (Henriques et al. , 2007). Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji lebih jauh tentang hubungan antara ketersediaan cahaya matahari  dan konsentrasi pigmen fotosintetik di Perairan Selat Bali.

## II. METODE PENELITIAN

## 2.1. Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian dilakukan di Perairan Selat Bali,  Indonesia.  Sampel  diambil  di  lima stasiun  penelitian  (Gambar  1).  Stasiun  1 berada di perairan Pulau Tabuhan, Stasiun 2 di  perairan  Pulau  Menjangan,  Stasiun  3  di perairan Penyeberangan
Ketapang-
Gilimanuk,  Stasiun  4  di  perairan  Pelabuhan Muncar  dan  Stasiun  5  berada  di  perairan Teluk Pang-pang. Stasiun 1 dan 2 merupakan pulau kecil di bagian utara Selat Bali dan tidak terdapat  muara  sungai  yang  mengalir  di kawasan tersebut. Stasiun 3 dan  4 merupakan kawasan yang ada aktivitas perlintasan kapal penyeberang dan industri perikanan. Aryawati et  al. (2017)  mengemukakan  bahwa  adanya
aktivitas  antropogenik  limbah  pertanian, domestik, industri dan transportasi memberikan  pengaruh  terhadap  organisme perairan. Stasiun 5 berada di teluk dan muara sungai,  pengaruh  air  laut  dan  tawar  ber- fluktuasi  atau  bisa  sama  dominannya  ter- gantung  dari  pasang  surut  dan  masukan  air tawar,  sehingga  nutrien  dari  daratan  ber- kumpul di teluk.
Gambar 1. Lokasi dan stasiun penelitian di Perairan Selat Bali. Sumber Peta: 1. Peta RBO Indonesia Tahun 2015; 2. Titik Lokasi Pengambilan Sampling 2017.
Penelitian  dilaksanakan  pada  musim timur,  bulan  Agustus  2017.  Pengambilan sampel  mikroalga  dilakukan  pada  pagi  hari pukul  06.00-08.00  WIB,  siang  hari  pukul 11.00-13.00 WIB, dan sore hari pukul 16.00- 18.00 WIB, disesuaikan dengan ketersediaan cahaya matahari untuk fotosintesis mikroalga. Setiap  lokasi  (stasiun)  penelitian  dilakukan pengambilan sampel sebanyak tiga kali.

## 2.2. Metode Pengukuran dan Pengambilan Sampel
Intensitas cahaya matahari pada pagi, siang  dan  sore  hari  di  setiap  stasiun  diukur dengan menggunakan light meter . Pengambilan sampel mikroalga (fitoplankton) dilakukan  melalui  penyaringan  air  laut sebanyak  50  L    menggunakan plankton  net Wildco 12” 100 µm Nitex® mesh, P tali =2 M (Effendi et  al., 2016).  Air  yang  tersaring  di dalam plankton  net kemudian  ditampung  ke dalam botol sampel  ukuran 250 ml disimpan dalam  kondisi  dingin  dengan  suhu  4°C menggunakan cool box , dibawa dan disimpan dalam cold storage selama 7 hari, selanjutnya disaring dengan menggunakan kertas Whatman paper grade 42: 2,5 µm ( slow filter paper ), kemudian disimpan  selama 12 jam ke dalam  tabung  reaksi  yang  berisi aceton pigmen  extraction sebanyak  10  mL  dan dalam refrigerator (Wasmund et  al., 2006). Selanjutnya  sampel  diputar  dalam sentrifuge dengan pemutaran sebesar 4.000 rpm selama 15  menit  pada  suhu  4°C  (Sumanta et  al., 2014).
2.3. Pengukuran Pigmen Fotosintetik Pengukuran pigmen fotosintetik menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang A 663 nm untuk klorofil-a, panjang gelombang A 645 nm untuk klorofil-b dan  panjang  gelombang 470 nm untuk karotenoid (Sumanta et al., 2014).

## 2.4. Analisa Data
Data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan  analisis  korelasi  kanonik  atau Canonical  correlation  analysis (CcorA) untuk  mengukur  tingkat  keeratan  hubungan antara segugus peubah dependen (kandungan pigmen  fotosintetik)  dan  segugus  peubah independen (ketersediaan cahaya matahari di perairan),  hingga  mendapatkan  kombinasi linear terbaik yang memaksimalkan koefisien korelasi  (Yin,  2004).  Analisis  korelasi kanonik  dilakukan  dengan  bantuan software XLSTAT-2014.
Nilai  korelasi  (r)  berada  antara  -1 hingga  +1,  dimana  nilai  nol  menunjukkan tidak  ada  hubungan  antara  kedua  variabel. Nilai  korelasi  yang  nyata  berarti  adanya hubungan  yang  kuat,  bukan  karena  adanya peluang tetapi benar benar berhubungan nyata antara  dua  variabel  tersebut  (Gogtay  and Thatte, 2017).

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Data  hasil  pengukuran  intensitas cahaya matahari dan pigmen fotosintetik pada lima  stasiun  di  perairan  Selat  Bali  disajikan pada Tabel 1.
Tabel  1.  Nilai  rata-rata  dan  simpangan  baku  ketersediaan  cahaya  matahari  dan  pigmen fotosintetik pada 5 stasiun penelitian di perairan Selat Bali. Stasiun/ waktu Intensitas Cahaya (Lux) Klorofil-a (663 nm) Klorofil-b (645 nm) Karotenoid (470 nm) St 1 pagi 4356,7±440,5 0,004±0,004 0,003±0,003 0,023±0,002 St 1 siang 9883,3±5,8 0,001±0,001 0,007±0,001 0,014±0,006 St 1 sore 753,3±125,8 0,003±0,002 0,007±0,001 0,021±0,011 St 2 pagi 8296,7±524,4 0,002±0,003 0,001±0,001 0,008±0,009 St 2 siang 9263,3±168,6 0,004±0,003 0,003±0,002 0,037±0,010 St 2 sore 516,7±32,1 0,001±0,000 0,005±0,002 0,004±0,002
Stasiun/ waktu Intensitas Cahaya (Lux) Klorofil-a (663 nm) Klorofil-b (645 nm) Karotenoid (470 nm) St 3 pagi 2603,3±567,0 0,006±0,002 0,003±0,000 0,107±0,015 St 3 siang 9340,0±112,7 0,129±0,029 0,014±0,004 0,042±0,006 St 3 sore 870,0±17,3 0,064±0,002 0,030±0,015 0,185±0,006 St 4 pagi 463,3±28,9 0,037±0,006 0,010±0,001 0,180±0,002 St 4 siang 8753,3±234,6 0,052±0,004 0,015±0,003 0,080±0,005 St 4 sore 90,0±0,00 0,036±0,004 0,024±0,001 0,231±0,003 St 5 pagi 5726,7±666,7 0,033±0,004 0,009±0,002 0,203±0,004 St 5 Siang 9183,3±90,2 0,077±0,006 0,027±0,003 0,134±0,006 St 5 sore 120,0±10,0 0,026±0,005 0,038±0,001 0,206±0,008
Berdasarkan  penelitian  yang  dilaku- kan oleh Safitri et al. (2014) mengemukakan bahwa pada bulan Mei - Agustus, kelimpahan klorofil-a  paling  banyak  di  perairan  selatan Selat  Bali  yang  terhubung  langsung  dengan Samudera  Hindia.  Tingginya  kandungan klorofil-a  di  Stasiun  Ketapang  disebabkan pada musim timur terjadi fenomena upwelling di  Samudera  Hindia,  kawasan  ini    memiliki tingkat  kesuburan  yang  lebih  tinggi  di- bandingkan  dengan  ke  empat  stasiun  yang lainnya.  Massa  air  hasil upwelling dari Samudera  Hindia  yang  mengandung  unsur hara paling banyak memasuki perairan selatan Selat Bali. Pada musim timur juga, pengaruh dari  angin  musim  timur  yang  berhembus mengakibatkan massa air yang bergerak dari selatan ke utara pada Perairan Selat Bali.
Klorofil-a  merupakan  pigmen  ke- hijauan  yang  berperan  penting  dalam  proses fotosintesis  sebagai  pigmen  penangkap cahaya,  karenanya  klorofil-a  digunakan sebagai  indikator  tingginya  produktifitas perairan,  dimana  salah  satu  organisme  laut yang  mampu  melakukan  fotosintesis  di perairan  adalah  mikroalga.  selain  klorofil-a, mikroalga  juga  mempunyai  kemampuan untuk  menghasilkan  klorofil-b  maupun karotenoid,  yang  merupakan  pigmen  alami berwarna  merah,  oranye  atau  kuning  dari senyawa  turunan  terpenoid  yang  tidak  larut air,  yang  berfungsi  sebagai  antena  untuk menangkap cahaya dengan panjang gelombang lebih rendah untuk menghasilkan energi  cahaya  yang  lebih  tinggi  dalam melaksanakan fotosintesis pada fotosistem I.
Terdapat  hubungan  yang  terbalik  antara panjang  gelombang  dengan  dengan  jumlah energi.  Panjang  gelombang  pendek  dapat menyimpan  energi  lebih  tinggi  pada  saat terjadinya proses fotosintesis (Muhammad et al. , 2013). Fakhri et al. (2017) mengemukakan  perbedaan  intensitas  cahaya dan  unsur  hara  menyebabkan  perbedaan morfologi  dan  kandungan  klorofil-a,  serta karotenoid.
Pagi hari kandungan pigmen karotenoid  perairan  paling  tinggi  di  Stasiun Teluk Pang-Pang sebesar 0,203  yang  paling rendah di Stasiun Pulau Tabuhan, yaitu 0,008. Hal ini disebabkan ketersediaan nutrien yang lebih  baik  di  Teluk  Pang-Pang  yang merupakan  area  teluk  yang  tenang  dengan muara  sungai.  Umumnya  perairan  yang tenang  mampu  menyimpan  kandungan nutrien  dengan  baik  (Setiapermana,  2006) lebih subur karena suplai bahan organik dan akumulasi aliran sungai yang membawa unsur hara  dari  daratan,  sedangkan  Pulau Tabuhan merupakan  pulau  dataran  yang  jauh  dari daratan  pulau  besar,  sehingga  suplai  nutrisi yang masuk ke perairan sangat terbatas.
Siang  hari  pembentukan  pigmen karotenoid  mengalami  penurunan  secara nyata.  Kandungan  pigmen  paling  rendah berada di Pulau menjangan 0,014  sedangkan paling tinggi juga berada di Teluk Pang-Pang 0,134. Kondisi ini dimungkinkan karena 2 hal, yaitu  tingginya  intensitas  cahaya  matahari yang  melampaui  batas  optimal  untuk fotosintesis  mikroalga,  sehingga  direspon dengan migrasi vertikal ke perairan yang lebih
dalam.  Kedua,  stasiun  Ketapang  merupakan alur lintasan pelayaran Selat Bali yang padat, sehingga  gerakan  kapal  dan  ombak  akan membawa  mikroalga  ke  tempat  lain  atau menyebabkan  penenggelaman  mikroalga. Fotosintesa yang dilakukan mikroalga meng- gunakan  klorofil-a,  b,  dan  jenis  pigmen tambahan  yaitu  karotenoid,  yang  secara lengkap  menggunakan  semua  cahaya  dalam spektrum  tampak  pada  panjang  gelombang 400-700  nm,  cahaya  yang  diabsorbsi  oleh pigmen  fitoplankton  dapat  dibagi  dalam cahaya dengan panjang gelombang lebih dari 600 nm, terutama diabsorbsi oleh klorofil dan cahaya  dengan  panjang  gelombang  kurang dari  600  nm,  terutama  diabsorbsi  oleh pigmen-pigmen  pelengkap  atau  tambahan (Levinton, 1982).
Karotenoid merupakan pigmen asessoris  yang  secara  fisiologis  fungsinya melindungi  kerusakan  klorofil-a.  Pagi  dan sore  hari  konsentrasi  karotenoid  memiliki nilai  yang  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan siang  hari,  hal  ini  kemungkinan  disebabkan oleh pengaruh radiasi ultraviolet yang dikenal dengan photoinhibition (hambatan  oleh cahaya)  dan photodamage (kerusakan  oleh cahaya)  serta photooxidation (oksidasi  oleh cahaya) yang disebabkan cahaya yang terlalu tinggi  (Fakhri et  al., 2017).  Kandungan pigmen karotenoid dalam perairan pada pagi dan  sore  hari  ini  lebih  besar  dikarenakan organisme fotosintetik salah satu di antaranya adalah  mikroalga  menerima  sedikit  cahaya dengan  panjang  gelombang  efektif  diserap oleh  karotenoid  (violet  dan  merah)  yang mendorong  proses  fotosintesis.  Menurut Gantt dan Cunningham (2001), fungsi utama pigmen kuning dan orange dalam fotosintesis
berperan  sebagai  pigmen  tambahan  dan tersedia sebagai pelindung photooksidan dari kelebihan  cahaya  dan  cahaya  rendah  yang diserap  oleh  mikroalga  di  permukaan  per- airan.
Hasil  analisis  korelasi  kanonik  data pada Tabel 1 diperoleh nilai matriks korelasi sebagaimana disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 terlihat bahwa jika intensitas cahaya  diturunkan  maka  akan  meningkatkan pembentukan karotenoid dan juga klorofil-b; sedangkan  pembentukan  klorofil  a  tidak signifikan  meningkat  dengan  meningkatnya ketersediaan cahaya. Penelitian ini didukung oleh  Pradana et  al. (2017)  yang  me- nyimpulkan  bahwa  intensitas  cahaya  yang berbeda tidak berpengaruh terhadap pertumbuhan  mikroalga Dunaliella sp., sedangkan  intensitas  cahaya  lebih  ber- pengaruh  terhadap  pembentukan  kandungan pigmen karotenoid pada mikroalga Dunaliella sp. Indrastuti et  al. (2014)  mengemukakan bahwa intensitas cahaya dari lampu 16 watt, 23 watt, dan 45 watt tidak berpengaruh pada pertumbuhan dan kandungan klorofil Spirulina  platensis .  Intensitas  cahaya  yang terbaik pada pertumbuhan S . platensis adalah pada  lampu  23  watt  yang  terlihat  dari kandungan  klorofil  paling  tinggi  di- bandingkan  dengan  intensitas  cahaya  dari lampu 16 watt dan 45 watt.
Korelasi  negatif  antara  intensitas cahaya dengan pembentukan pigmen klorofil- b dan karotenoid pada Tabel 2 menunjukkan bahwa  pembentukan  pigmen  klorofil-b  dan pigmen  karotenoid  akan  terbentuk  secara optimum pada intensitas cahaya rendah. Pelah et  al. (2004)  mengemukakan  bahwa karotenoid   jenis     astaxhantin     meningkat
Tabel 2. Matriks korelasi intensitas cahaya dan pigmen fotosintetik.
Variabel Klorofil-a (663 nm) Klorofil-b (645 nm) Karotenoid (470 nm) Inten. Cahaya (Lux) klorofil a (663 nm) 1 0,4655 0,2939 0,2432 klorofil b (645 nm) 0,4655 1 0,6814 -0,2756 karotenoid (470 nm) 0,2939 0,6814 1 -0,4531 Intensitas Cahaya (Lux) 0,2432 -0,2756 -0,4531 1
korelasinya  pada  stress  intensitas  cahaya rendah  yang  dihasilkan  oleh  mikroalga spesies Chlorella zofingiensis .
Pembentukan pigmen klorofil-a berpengaruh  positif  terhadap  pembentukan klorofil-b,  bilamana  dibandingkan  dengan pembentukan  pigmen  karotenoid.  Penelitian ini  sesuai  dengan  Beneragama  and  Goto (2010)    yang  mengemukakan  bahwa  rasio antara  kloforil-a  dan  klorofil-b  meningkat pada  kondisi  cahaya  rendah  pada  mikroalga spesies Euglena  gracilis .  Pembentukan pigmen  klorofil-b  berkorelasi  secara  nyata terhadap  pembentukan  pigmen  karotenoid dengan nilai korelasi sebesar 0,681. Semakin tinggi pembentukan pigmen klorofil-b, maka pembentukan  pigmen  karotenoid  semakin besar pula.
Berdasarkan  hasil  analisis  korelasi kanonik (Gambar 2) tampak bahwa informasi yang  menggambarkan  hubungan  antara variabel  bebas  dan  variabel  terikat  dibentuk oleh satu sumbu utama (F1) dengan akar ciri kumulatif  sebesar  100%.  Hal  ini  bermakna bahwa informasi yang didapatkan dari analisis dengan  menggunakan  satu  sumbu  tersebut sebesar 100% dari total informasi.
Gambar 2. Hasil analisis korelasi kanonik.
Gambar  2  menunjukkan  bahwa terdapat 2 kelompok yang terbentuk, yaitu F1 positif  dibentuk  oleh  karakter  pigmen klorofil-b  dengan  nilai  korelasi  kanonik 0,4512  dan  pigmen  karotenoid  dengan  nilai
korelasi  kanonik  0,7419.  Kelompok  F1 negatif  dibentuk  oleh  karakter  intensitas cahaya matahari dengan nilai korelasi kanonik -1 dan pigmen klorofil-a dengan nilai korelasi kanonik  -0,3982  (Tabel  3).  Hubungan  ini secara nyata dikuatkan oleh hasil uji korelasi kanonik dengan nilai R-adj. = 0,6107 dan P<F = 1%.
Tabel 3. Korelasi kanonik intensitas cahaya dan pigmen fotosintetik.
Variabel F1 F2 Klorofil-a -0,3982 Klorofil-b 0,4512 Karotenoid 0,7419 Intensitas Cahaya -1,0000
Hubungan antara ketersediaan cahaya matahari  dengan  konsentrasi  pigmen  pada  5 stasiun  penelitian  di  perairan  Selat  Bali menunjukkan  bahwa  intensitas  cahaya matahari  (Y2)  berpengaruh  negatif  terhadap pembentukan pigmen klorofil-b (Y1) dengan korelasi  kanonik  sebesar  0,4512,  dimana semakin  meningkat  pembentukan  pigmen klorofil-b  (Y1)  maka  pembentukan  pigmen karotenoid  (Y1)  akan  semakin  meningkat secara  signifikan  dengan  nilai  korelasi kanonik  sebesar  0,7419.  Dengan  demikian fungsi  korelasi  kanonik  secara  linier  sebagai berikut (Tabel 4):
Y1 = Y2-0,753 klorofil-a + 0,271 klorofil-b +
0,7782 karotenoid = - intensitas cahaya …… (1) Tabel 4. Nilai koefisien standar kanonik. Variabel F1 F2 Klorofil-a (663nm) -0,7534 Klorofil-b (645nm) 0,2717 karotenoid (470nm) 0,7782 Intensitas Cahaya -1,0000
Benavente-Valdés et  al. (2016) mengemukakan bahwa kondisi cahaya adalah faktor  utama  yang mempengaruhi  mikroalga secara  fisiologi,  dan  faktor  terpenting  yang mempengaruhi fotosintesis. Intensitas cahaya yang  berbeda  berpengaruh  secara  signifikan terhadap  pertumbuhan,  biomassa,  klorofil-a dan karotenoid. Hasil penelitian (Fakhri et al., 2017)  menunjukkan  bahwa  peningkatan intensitas  cahaya  menghasilkan  peningkatan pertumbuhan,  biomassa,  klorofil-a,  dan karotenoid  dari Nannochloropsis  sp pada kultur  skala  laboratorium  dengan  intensitas cahaya 4.500 lux. Dari Tabel 1 terlihat bahwa intensitas  cahaya  matahari  pada  5  stasiun  di perairan Selat Bali yang berkisar antara 8.000 sampai kurang dari 10.000 lux, menunjukkan pembentukan  klorofil-a  yang  rendah  bila dibandingkan dengan pembentukan klorofil-b dan karotenoid.
Al-Qasmi et  al. (2012)  menyebutkan bahwa  mikroalga  tumbuh  dengan  baik  pada spektrum  cahaya  biru  dibandingkan  pada spektrum  cahaya  putih,  dan  menghasilkan klorofil  lebih  banyak.  Pernyataan  tersebut sesuai  dengan  hasil  penelitian  ini,  dimana pada  cahaya  rendah  nilai  klorofil-b  lebih tinggi  bila  dibandingkan  dengan  klorofil-a. Demikian  pula  penelitian  Demory et  al. (2018)  menunjukkan  bahwa  pada  intensitas cahaya redup, karotenoid memainkan peranan penting dalam fotosintesis untuk menyimpan energi  dengan  baik,  sehingga  pada  cahaya rendah  mikroalga  menghasilkan  klorofil-b dan karotenoid secara signifikan sebagaimana juga terlihat dalam penelitian ini (Tabel 3).

## IV. KESIMPULAN
Hasil  penelitian  dapat  disimpulkan bahwa  intensitas  cahaya  matahari  lebih berpengaruh  terhadap  pembentukan  pigmen klorofil-b  (korelasi  kanonik  0,4512)  di- bandingkan  dengan  pembentukan  pigmen klorofil-a (korelasi kanonik 0,3982). Semakin tinggi  pembentukan  pigmen  klorofil-b  dapat meningkatkan pembentukan pigmen karotenoid secara signifikan (korelasi kanonik
0,7419).  Pigmen  klorofil-b  dan  karotenoid akan  terbentuk  secara  optimum  pada intensitas cahaya rendah.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian ini dilaksanakan atas dukungan  dana  Beasiswa  Pusat  Pendidikan Kelautan dan Perikanan, BRSDMKP, Kementerian  Kelautan  dan  Perikanan,  DIPA Tahun  2015.  Terima  kasih  diucapkan  kepada Direktur  Politeknik  Kelautan  dan  Perikanan Sidoarjo  yang  telah  memberikan  kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan Pendidikan S3 Ilmu Kelautan di IPB.

## DAFTAR PUSTAKA
Al-Qasmi, M., N. Raut, S. Talebi, S. Al-Rajhi, and T. Al-Barwani. 2012. A review of effect  of  light  on  microalgae  growth. Proc world Congr Eng. I, London, UK,
July 4 – 6 2012. 4–6 pp.
Aryawati,  R.,  D.G.  Bengen, T. Partono,  and H.  Zulkifli.  2017.  Abundance  of phytoplankton in the coastal waters of South Sumatera. Ilmu Kelautan, 22(1):
31-39.  http://dx.doi.10.14710/ik.ijms. 22.1.31-39.
Beneragama,  C.K.  and  K.  Goto.  2010. Chlorophyll a: b ratio increases under low-light  in  ‘shade-tolerant’ Euglena gracilis . Tropical Agricultural
Research ,  22(1):12-25.  http://dx.doi.
org/10.4038/tar.v22i1.2666.
Benavente-Valdés,  J.R.,  C.  Aguilara,  J.C.
Contreras-Esquivela,  A.  Méndez- Zavalab,  and  J.    Montañezb.  2016. Strategies to enhance the production of photosynthetic pigments and lipids in chlorophycae  specie. Biotechnology Reports ,  10:117–125.  http://dx.doi. org/10.1016/j.btre.2016.04.001.
Bernardi, A., G. Perin, E. Sforza, F. Galvanin, T.  Morosinotto,  and  F.  Bezzo.  2014. An identifiable state model to describe light intensity influence on microalgae growth. American  Chemical  Society
Publication,  Ind.  Eng.  Chem.  Res .,
53:6738 − 6749.  http://dx.doi.org/10. 1021/ie500523z.
Buditama,  G.,  A.  Damayanti,  and  T.G.  Pin. 2017.Identifying distribution of chlor ophyll-a concentration using landsat 8 oli on marine waters area of Cirebon. Proc  of  The  5 th Geoinformation
Science Symposium , The 3rd International Symposium on LAPAN- IPB  Satellite  For  Food  Security  and Environmental Monitoring 2016 25–26 October 2016, Bogor, [Indonesia].  IOP  Publishing:  1-11 http://dx.doi.10.1088/1755-1315/98/1
/012040.
Butt, M.S., N. Shahzadi, M.K. Sharif, and M. Nasir.  2007.  Canonical  correlation:  a multivariate  technique  to  determine the contribution of various dependent and  independent  variables. IJ.  Food Science  and  Technology ,  42:  1416– 1423.    http://dx.doi.org/10.1111/j.136 52621.2006. 01360.x.
Cañedo,  J.C.G. and G.L.L. Lizárraga. 2016.
Considerations  for  photobioreactor design  and  operation  for  mass cultivation of microalgae. Intech . 72 p. http://dx.doi.org/ 10.5772/63069.
Darko, E., P. Heydarizadeh, B. Schoefs, and M.R. Sabzalian. 2014. Photosynthesis under  artificial  light:  the  shift  in primary  and  secondary  metabolism. Phil. Trans. R. Soc., B 369:20130243. http://dx.doi.org/10.1098/rstb.2013.02 43.
Demory,  D.,  C.  Combe,  P.  Hartmann,  A. Talec,  E.  Pruvost,  R.  Hamouda,  F. Souillé, P-O. Lamare, M-O. Bristeau, J.  Sainte-Marie,  S.  Rabouille,  F. Mairet,  A. Sciandra,  dan  O.  Bernard. 2018.  How  do  microalgae  perceive light  in  a  high-rate  pond?  Towards more realistic Lagrangian experiments. R.  Soc.  Open  sci., 5: 180523. http://dx.doi.org/10.1098/
rsos.180523 Effendi,  H.,  M.  Kawaroe,  D.F.  Lestaria, Mursalina,  and  T.  Permadia.  2016. Distribution of phytoplankton diversity and abundance in Mahakam Delta,  East  Kalimantan. Procedia Environmental Sciences, 33:496– 504 . http://dx.doi.10.1016/j.proenv.2016.0
3.102.
Esteban,  R.,  O.  Barrutia,  U.  Artetxe,  B. Fernández - Marín,  A.  Hernández,  and J.I.  García - Plazaola.  2014.  Internal and external factors affecting photosynthetic  pigment  composition in plants: a meta - analytical approach.
New
Phytologist , 206:268–280.
http://dx.doi.10.1111/nph.13186.
Fakhri, M., N.B. Arifin, A.M. Hariati, and A. Yuniarti. 2017. Growth, biomass, and chlorophyll-a  and  carotenoid  content of Nannochloropsis sp.  strain  BJ17 under  different  light  intensities. JAI., 16(1):15–21.  http://dx.doi.10.19027/ jai.16.1.15-21.
Gantt, E. and F.X. Cunningham. 2001. Algal pigments.  Encyclopedia  of  live sciences. John Wiley & Sons. Ltd. 52 p.
Gogtay, N.J. and U.M. Thatte. 2017. Statistics for researchers, principles of correlation analysis. JAPI., 65:78-81. https://www. japi.org/march_2017/
12_sfr_principles_of_correlation.pdf.
Gray,  D.W.,  L.A.  Lewis,  and  Z.G.  Cardon. 2007.
Photosynthetic recovery following  desiccation  of  desert  green algae (Chlorophyta) and their aquatic relatives. Plant,  Cell  and  Environ. , 30:1240–1255,  http://dx.doi.10.1111/ j.1365-3040.2007.01704.x.
Hartmann, P. 2014. Effect of hydrodynamics on  light  utilization  in  large  scale cultures of microalgae. Ecole Doctorale  Stic.  Universite  De  Nice- Sophia Antipolis. 43 p.
Henriques,  M., A.  Silva, and J. Rocha. 2007. Extraction  and  quantification  of pigments from a marine microalga: a simple  and  reproducible  method.
Communicating  current  research  and educational  topics  and  trends  in applied  microbiology.  Mendez-Vilaz (Ed)  Formatex  2007.  586-593  pp. https://www.researchgate.net/publicat ion/ 237752510.
Hosikian,    A.,  S.  Lim,  R.  Halim,  and  M.K.
Danquah. 2010. Chlorophyll extraction from microalgae : A review on the process engineering aspects. IJ. Chemical Engineering 10:1-11.  http:// dx.doi.org/10.1155/2010/391632.
Indrastuti,  C.,  B.  Sulardiono,  and  M.R.
Muskananfola.  2014.  Study  of  the different light intensity on chlorophyll-a  concentration  on  the growth  of  microalgae spirulina platensis in laboratory scale. Diponegoro J. of Maquares, 3(4):169-
174. http://dx.doi.org/153869-ID- none.
Janssen, P.J.D., M.D. Lambreva, N.  Plumeré, C.  Bartolucci,  A.    Antonacci,  K. Buonasera, R.N. Frese, V. Scognamigli,  and  G.  Rea.  2014. Photosynthesis  at  the  forefront  of  a sustainable  life. Frontiers  in Chemistry ,  2(36):1-22.  http://dx.doi. 10.3389/fchem.2014.00036.
Jeffrey,  S.W.  and  M.B.  Allen.  1964. Pigments,  growth  and  photosynthesis in  cultures  of  two Chrysomonads, Coccolithus
huxleyi and a Hymenomonas sp. J. gen. Microbiol., 36:277-288. http://dx.doi.10.1099/002 21287-36-2-277.
Jeffrey,  S.,  S.W.  Wright,  and  R.F.C.
Mantoura. 1995. Phytoplankton pigments in oceanography: guidelines to modern methods. UNESCO, Paris. 661 p.
Jiang,    W.,  B.R.  Knight,  C.  Cornelisen,  P. Barter,  and  R.  Kudela.  2017. Simplifying  regional  tuning  of MODIS  chlorophyll-a  algorithms  for monitoring  coastal  waters. Frontiers in  Marine  Science, 4:151-159.
http://dx.doi.org/10.3389/fmars.2017. 00151.
Juneja,  A., R.M. Ceballos, and G.S.  Murthy. 2013. Effects of Environmental factors and  nutrient  availability  on  the biochemical composition of algae for biofuels  production:  A  review. Energies, 6:4607-4638. http://dx.doi. 10.3390/en6094607.
Lande, R. and M.R. Lewis. 1989. Models of photoadaptation  and  photosynthesis by  algal  cells  in  a  turbulent  mixed layer. Deep-Sea  Research  J., 36: 1161-117.  http://dx.doi.org/10.1016/ 0198-0149(89)90098-8.
Levinton, J.S.1982. Marine ecology. Printice – Hall inc.  USA. 72 p.
Lizotte,  M.P.  and  C.  Sullivan.  1991. Photosynthesis-irradiance relation- ships  in  microalgae  associated  with Antarctic pack ice: evidence for in situ activity. Mar.  Ecol.  Prog.  Ser., 71: 175-184.  http://dx.doi.10.3354/meps 071175.
Lutzu, G.A. 2011. Analysis of the growth of microalgae  in  batch  and  semi-batch photobioreactors.  International  Ph.D. Program  in  Environmental  Sciences and  Engineering.  Università  degli Studi di Cagliari. 72 p.
Muhammad, A., E. Kardena, dan A. Rinanti. 2013,  Pengaruh  intensitas  cahaya terhadap  penyerapan  gas  karbon- dioksida  oleh  mikroalga  tropis Ankistrodesmus sp.  Dalam  foto- bioreaktor. J.  Teknik  Lingkungan, 19
(2):103-116.  https://ftsl.itb.ac.id/wp- content/uploads/sites/8/2018/06/1.- Amalia-Muhammad.pdf.
Ort,  D.R.,  X.  Zhu,  and  A.  Melis.  2011.
Optimizing antenna size to maximize photosynthetic efficiency. Plant Physiology ,  155(1):79-85.    http://dx. doi.org/10.1104/pp.110.165886.
Osanai, T., Park. Youn-I,  and Y. Nakamura. 2017.  Editorial:  biotechnology  of microalgae,    based    on     molecular
biology and biochemistry of eukaryotic  algae  and  Cyanobacteria.
Frontiers in Microbiology, 8:118-121. http://dx.doi.10.3389/fmicb.2017.001 18.
Pelah, D.,  A. Sintov, and E. Cohen. 2004. The effect of salt stress on the production of  canthaxanthin  and  astaxanthin  by Chlorella  zofingiensis  grown  under limited  light  intensity. World  J.  of Microbiology  &  Biotechnology, 20: 483–486. link.springer.com/article/10. 1023/B:WIBI.0000040398.93103.21.
Pradana,  D.P.,  B.  Putri,  dan  S.  Hudaidah,
Pengaruh  intensitas  cahaya  terhadap pertumbuhan dan kandungan karotenoid Dunaliella sp. Pada media ekstrak  daun  lamtoro leucaena leucocephala. Scripta Biologica, 4 (4):
263-267. http://dx.doi.org/10.20884/1. SB.2017.4.4.626.
Rubio, F.C., F.G. Camacho, J.M.F. Sevilla, Y. Chisti,  and  E.M.  Grima.  2002.  A mechanistic  model  of  photosynthesis in  microalgae. Biotechnology  And Bioengineering, 81(4):459-473. http:// dx.doi.10.1002/bit.10492.
Safitri, D Hariyanto, dan N Sugianto.  2014. Analisa  hubungan  nitrat  terhadap distribusi  kloforil  –  a  di  perairan selatan Selat Bali pada musim timur. J.
Oseanografi , 3(1):7-15. http://ejou rnal-s1.undip.ac.id/index.php/jose. Sassenhagen,  I.  and    K  Rengefors.  2014.
Pigment  compositioan  and  photo- acclimation  as keys to the ecological success  of Gonyostomum  Semen (Raphidophyceae,  Straminopiles), J. Phycol ,  50:1146–1154.  http://dx.doi. 10.1111/jpy.12246.
Setiapermana, D. 2006.Siklus nitrogen di laut. Oceana ,  21:19-31.  http://oseanografi.
lipi.go.id/dokumen/oseana_xxxi%282
%2919-31.pdf.
Sosik,  H.M.  and  Mitchell.  1995.  Light
absorption by phytoplankton,
photosynthetic  pigments  and  detritus in  the  California  Current  System.
Deep sea Research J. ,  42 :1717-1748. http://dx.doi.org/10.1016/0967-0637 (95)00081-G.
Stoepler, T.M. and J.T. Lill. 2013. Direct and indirect  effects  of  light  environment generate  ecological  trade-offs  in herbivore performance and parasitism, Ecology , 94(10):2299–2310. http://dx. doi.org/10.1890/12-2068.1.
Sumanta,  N.,  C.I.  Haque,  J.  Nishika,  and  R.
Suprakash.  2014.  Spectrophotometric analysis of chlorophylls and carotenoid  from  commonly  grown fern  species  by  using  extracting solvents. Res. J. Chem. Sci ., 4(9): 63- 69.    http://www.isca.in/rjcs/Archives/ v4/i9/12.ISCA-ISCARJCS-2014-
146.pdf.
Teo, C.L., A. Idrisa, S. Wahidin, and L. Wlai. 2014.  Effect  of  different  light wavelength  on  the  growth  of  marine microalgae. J.  Teknologi  (Sciences and Engineering), 67:97–100. http://dx.doi.org/10.20884/1.SB.2017.
4.4.626.
Wasmund, N., I. Topp, and D. Schories. 2006.
Optimising the storage and extraction of chlorophyll samples. Oceanologia, 49(1):125-44. http://dx.doi.org/10.
1515/znc-2017-0157. Wrigh, S.W. and S.W. Jeffrey.  2005. Pigment markers for phytoplankton
production. The  Handbook  of Environmental  Chemistry, 2N:71– 104. http://dx.doi.10.1007 / 698_2_0
03.
Wu, H. 2016. Effect of different light qualities on growth, pigment content,
chlorophyll fluorescence, and antioxidant enzyme activity in the red alga  pyropia  haitanensis  (Bangiales, Rhodophyta), BioMed. Research International , 12:1-8. http://dx. doi.org/10.1111118181155/2016/738 3918.
Yin, X. 2004. Canonical correlation analysis based  on  information  theory .  J.  of Multivariate  Analysis, 91:161–176.
http://dx.doi.10.1016/S0047-259X(03 )00129-5. Received : 24 September 2018 Reviewed : 16 December 2018 Accepted : 01 March 2019