RENCANA STRATEGIS RISET KARBON LAUT DI INDONESIA Edisi II - Tahun 2010
Penyusun: 1. 2. 3. 4. 5 6. 7.
Widodo Setiyo Pranowo Novi Susetyo Adi Agustin Rustam Terry Louis Kepel Berny Achmad Subki Tukul Rameyo Adi Sugiarta Wirasantosa
Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Laut dan Pesisir Badan Penelitian dan Pengembangan Kelautan dan Perikanan
Kementerian Kelautan dan Perikanan Republik Indonesia Gedung BRKP Lantai 3, Jl. Pasir Putih I, Jakarta 14430, Tel. 021-64711583, Fax. 64711654
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan YME karena buku mengenai “Rencana Strategis Riset Karbon di Indonesia – Edisi 2 Tahun 2010” sebagai sumbangsih kepada program nasional terkait adaptasi perubahan iklim dari Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Laut dan Pesisir (Puslitbang SDLP), Badan Penelitian dan Pengembangan Kelautan dan Perikanan (Balitbang KP), Kementerian Kelautan dan Perikanan Republik Indonesia (KKP-RI) dapat diselesaikan dengan baik. Buku ini adalah pembaruan dari edisi 1 Tahun 2009, dengan adanya rencana aksi nasional riset 2011-2014 melalui program kerjasama Indonesia-Jerman Science for Protection Indonesian Coastal Marine Ecosystems (SPICE) Tahap III Topik 2 tentang “The climate change and the oceans” yang dikoordinatori oleh Badan Litbang KP, Kementerian Riset dan Teknologi (RISTEK), dan Leibniz-Center for Tropical Marine Ecosystem Research (ZMT-Bremen). Kami memberikan penghargaan yang tinggi dan mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada seluruh pihak yang telah berkontribusi dalam penyusunan buku ini.
Jakarta, 31 Desember 2011 Tim Penyusun
i
RINGKASAN EKSEKUTIF
Atmosfer bumi saat ini mengandung sekitar 380 ppm (parts per million) karbon dioksida (kondisi terbaru pada Februari 2011 yaitu sekitar 391 ppm berdasarkan data NOAA), jauh lebih banyak dibanding angka 280 ppm pada tahun 1800. Namun angka tersebut ternyata hanya setengah dari CO2 yang dilepaskan ke udara selama periode 1800 hingga sekarang, diduga sisanya telah diserap lautan. Hasil penelitian NOAA tahun 2004 menunjukkan bahwa "Lautan telah mengambil 48 persen CO2 yang
dilepaskan ke atmosfer melalui pembakaran dan industri."
(Christopher L. Sabine, Science, 2004). Secara keseluruhan, antara tahun 1800 hingga 1994, lautan menyerap 118 milyar metrik ton karbon yang sebelumnya dibuang ke udara. Jumlah itu berarti dalam periode tersebut lautan ibarat telah menampung bobot dari 118 milyar mobil kecil. Walau sudah menyerap berton-ton CO2, namun lautan masih mampu menerima gas tersebut selama berabad-abad ke depan, karena air laut bercampur secara perlahan dan sebagian besar CO2 berada di bagian permukaan. Larutnya CO2 ke dalam air laut menghasilkan senyawa asam (Richard A. Feely, Science, 2004) dan proses tersebut akan mempengaruhi kehidupan laut. Pertanyaan yang penting’ adalah ”seberapa besar perairan Indonesia menyerap CO2?” mengingat Indonesia adalah negara kepulauan dengan luas perairannya 5,8 juta km2, yang terdiri dari perairan teritorial 0,3 juta km 2, perairan Nusantara 2,9 juta km2, dan Zona Ekonomi Eksklusif 2,7 juta km 2. Hal ini menunjukkan bahwa wilayah perairan Indonesia mencakup lebih dari dua per tiga dari seluruh wilayah Negara Republik Indonesia. Beberapa pendekatan yang digunakan untuk mengukur atau menghitung tingkat penyerapan CO2/karbon oleh laut antara lain: 1. Pengukuran insitu yaitu menggunakan parameter berupa karbon anorganik terlarut, alkalinitas, Fugasitas CO2 (CO2 fugacity), dan pH untuk menghitung CO2 atau PCO2 (tekanan parsial CO2); 2. Pemodelan ekologi / ekosistem seperti Ecological North Sea Model Hamburg (ECOHAM), Ecological Simulation (ECOSIM/ECOPATH),
dan Ocean
Carbon-cycle Model Intercomparison Project (OCMIP);
ii
3. Pendekatan empirik menggunakan persamaan yang menghubungkan antara CO2 atau PCO2 dengan variabel lain seperti suhu, kecepatan angin, dan lain-lain; 4. Penginderaan jauh yang didasarkan pada hubungan empirik secara langsung atau tidak langsung antara CO2 atau PCO2 dengan produk penginderaan jauh, misalnya SST; 5. Penyerapan Spesies (Spesies Uptake) dilakukan dengan mengkultur spesies tertentu misalnya algae, mangrove, dan lain-lain dan melihat pola penyerapannya terhadap beberapa konsentrasi CO2 yang diberikan; 6. Integrasi yaitu pendekatan kompleks yang menggabungkan ke-5 pendekatan sebelumnya. Untuk mendapatkan tingkat penyerapan CO2 atau konsentrasi CO2 di laut yang diperlukan antara lain adalah pengukuran karbon anorganik terlarut, alkalinitas, Fugasitas CO2 (CO2 fugacity), pH, TCO2 dan PCO2.Prosedur sampling dan peralatan yang diperlukan dijelaskan secara detil pada publikasi resmi dari North Pacific Marine Science Organization (PICES) (www.pices.int) yang ditulis oleh Dickson et.al (2007). Terdapat beberapa penelitian karbon laut di Indonesia, antara lain preliminary study potensi laut sebagai penyerap CO2 yang dilakukan oleh PRWLSDNH. Dari penelitian tersebut ditarik kesimpulan yaitu meskipun dalam skala global perairan di wilayah tropis berpotensi sebagai sumber pelepas CO2, dari hasil studi awal dapat ditunjukkan bahwa perairan Indonesia memiliki variabilitas baik sebagai pelepas, maupun sebagai penyerap CO2. Dua kawasan yang memiliki potensi tinggi dalam penyerapan CO2 yakni perairan Arafura dan perairan Selatan Jawa. Hasil studi awal juga menunjukkan bahwa tekanan parsial CO2 laut memegang peranan vital dalam proses transfer atau aliran CO2 dari atmosfer ke laut dan sebaliknya sehingga tingkat akurasi perhitungan tekanan parsial CO2 laut sangat dibutuhkan. Studi karbon di sungai Brantas, Jawa Timur telah dilakukan oleh Edvin Aldrian dkk. dari BPPT. Kegiatan penelitian berupa pengukuran konsentrasi dan fluks dari dissolved dan particulate organic dan inorganic carbon secara bulanan dari bulan Juli 2005 hingga Juni 2006 di DAS Sungai Brantas, yang merupakan sungai bertipe tropical mountainous berukuran sedang dan kedua terpanjang di Pulau Jawa. Hasil penelitian ini menunjukkan adanya perbedaan musiman pada fluks karbon. Fluks dissolved inorganic carbon (DIC) lebih besar 9,3 kali dan fluks dissolved organic iii
carbon (DOC) lebih besar 532 kali pada musim hujan (Oktober hingga April) dibandingkan pada musim kemarau. Kegiatan studi potensi karbon laut di Indonesia dengan menggunakan simulasi model dilakukan pada tahun 2008 oleh PRWLSDH. Kegiatan ini menghasilkan peta bulanan produktifitas primer laut indonesia berbasis karbon untuk tahun 2006, data primer mengenai kondisi Teluk Banten, parameter – parameter input untuk simulasi model, dan persiapan untuk simulasi pemodelan HAMSOM, ECOHAM dan OCMIP. Model ekosistem dipadukan dengan model hidrodinamika dan model karbon laut merupakan salah satu alat yang dapat digunakan untuk mempelajari sistem penyerapan karbon di laut yang sangat kompleks. Kegiatan ini diteruskan pada tahun 2009 untuk mendapatkan hasil mengenai estimasi penyerapan karbon oleh lautan Indonesia. Studi penyerapan karbon oleh berbagai jenis fitoplankton dilakukan oleh BPPT. Untuk meningkatkan sistem penyerapan karbon di Indonesia, BPPT akan mengembangkan teknik pengembangbiakan fitoplankton yang disebut Foto Bio Reactor. Target selanjutnya adalah mengembangkan desain reaktor untuk mendapatkan siklus hidup fitoplankton yang lebih panjang, selain itu dikembangkan juga tangki untuk panen. Bekerja sama dengan LIPI dan IPB, akan dibangun pabrik skala laboratorium di Serpong yang dimulai Januari 2008 dan diperkirakan akan mulai beroperasi Juni 2008, dan akan berlangsung hingga tahun 2010. Selanjutnya BPPT merencanakan pengembangan fitoplankton air tawar. Pengembangan foto bioreaktor ini akan mengacu pada teknik yang dikembangkan di Jerman. Di Universitas Bremen, bioreaktor yang diisi fitoplankton diterapkan untuk menyerap CO2 hasil pembakaran pada pembangkit listrik tenaga batubara. Untuk kapasitas 5.000 ton per hari, CO2 yang diserap mencapai satu persennya. Pada tahap pertama daya serapnya 500 ton gas karbon per tahun. Pengembangan teknologi ini targetnya 15.000 ton CO2 per tahun. Dr. Alan F. Kolopitan dari IPB melakukan riset siklus karbon di Laut Jawa dengan mempertimbangkan sistem karbonat laut, arus laut, dan suplai dari daratan. Dengan data yang ada, telah dikembangkan model matematika untuk mencoba meniru mekanisme di Laut Jawa. Penelitian ini menyimpulkan bahwa Laut Jawa berpotensi melepaskan karbon ke atmosfer dalam kisaran 0,001 – 0,003 mol C/m2/tahun. Angka ini termasuk kecil (kurang dari 0,1%) dibanding dengan peluang pelepasan karbon pada lokasi upwelling ekuator di Lautan Pasifik, yang merupakan carbon iv
source terbesar dari perairan global.
Beberapa publikasi di jurnal internasional
menunjukkan bahwa daerah upwelling umumnya bersifat sebagai carbon source. Penelitian yang dilakukan oleh suatu lembaga kelautan Jepang (sekitar Agustus 2005) di lepas pantai Barat Sumatra (lokasi upwelling) menunjukkan nilai perbedaan tekanan parsial CO2 antara laut dan udara pada kisaran +16 sampai +27 µatm. Nilai positif menunjukkan bahwa perairan ini bersifat sebagai carbon source. Hasil riset lainnya (Februari 1984), dilakukan oleh lembaga meteorologi Jepang, menunjukkan hasil pengukuran perbedaan tekanan parsial sepanjang jalur yang memotong perairan selatan memasuki Selat Lombok, Selat Makassar sampai ke arah Laut Sulawesi, yang menunjukkan nilai positif berkisar pada +4 sampai +20 µatm. Hasil kajian-kajian ini merupakan masukan penting dan amunisi utama bagi Indonesia dalam perdagangan karbon dunia. Hingga saat ini, memasukkan unsur penyerapan laut dalam perdagangan emisi belum lazim dilakukan pada pelaksanaan protokol Kyoto, hal ini karena belum adanya inisitatif dari negara kepulauan seperti Indonesia. Berhubung perdagangan emisi akan dihubungkan dengan remisi karbon berupa insentif yang mungkin diterima sebuah negara, maka rencana strategis riset karbon laut di Indonesia sangat diperlukan dan dimasukkan dalam perhitungan emisi lokal disamping penyerapan oleh hutan. Sehingga dapat mendorong dimasukkannya sektor laut dalam mekanisme CDM dan memperkuat posisi negosiasi Indonesia dalam perundingan internasional tentang kebijakan perubahan iklim Oleh karena alasan itulah diperlukan strategi bagaimana melakukan riset karbon laut di Indonesia, yang secara garis besar berupa dua rekomendasi dasar. Kedua rekomendasi dasar itu adalah Penyusunan Rencana Penelitian Strategis Karbon Laut 2010-2014 dan Pembentukan Kelompok Riset Lingkungan Laut & Pesisir.
Kegiatan Penelitian Karbon Laut dalam kurun waktu 5 tahun ke depan
(2010 – 2014) paling tidak difokuskan pada 4 Penelitian. Pertama yaitu Pemantauan Lingkungan Pesisir dan Laut di wilayah potensi (termasuk daerah CTI bagian Indonesia) dan hubungannya dengan perubahan iklim. Tujuannya yaitu untuk (1) mengetahui karakteristik lingkungan pesisir, (2) mengetahui indeks ekologi sumberdaya pesisir, (3) mengetahui penyebab tekanan terhadap sumberdaya pesisir, dan (4) mengetahui pengaruh perubahan iklim terhadap karakteristik sumberdaya pesisir. Target tahun 2009-2011 mencakup Wilayah Indonesia Barat (Teluk Banten dan Teluk Bungus dan Kepulauan v
Mentawai), target tahun 2012-2013 Wilayah Indonesia bagian Tengah (Nusa Tenggara Barat/ NTB dan Kepulauan Togean), dan target tahun 2014 Wilayah Indonesia Timur (Teluk Cendrawasih). Kedua yaitu Pengembangan Basisdata dan Pemetaan Lingkungan sebagai Hasil dari Pemantauan Lingkungan Terpadu Secara Berkesinambungan (timeseries). Tujuannya meliputi (1) penyusunan basisdata lingkungan bio-fisik laut dan pesisir dan memetakannya secara kontinu dan berkelanjutan, serta (2) analisa untuk mengetahui perkembangan kondisi lingkungan bio-fisik lingkungan laut dan pesisir terkait dengan proses penyerapan karbon serta perubahan iklim.
Target
tahun 2009-2011 yaitu terwujudnya basisdata lingkungan bio-fisik laut dan pesisir wilayah Indonesia Barat, target tahun 2012-2013 yaitu terwujudnya basisdata lingkungan bio-fisik laut dan pesisir wilayah Indonesia Tengah, dan target tahun 2014 yaitu terwujudnya basisdata lingkungan bio-fisik laut dan pesisir wilayah Indonesia Timur. Ketiga yaitu Pemodelan Ekologi Laut dan Penyerapan Karbon Laut, dengan tujuan mengembangkan model-model kopel dinamika dan ekologi secara terpadu untuk memantau dan memprediksi kecenderungan kondisi bio-fisik lingkungan laut dan pesisir. Target tahun 2009-2011 yaitu knowledge-based tentang karbon laut & adaptasi model-model numerik, target tahun 2012-2013 yaitu integrasi dan kopel model fisik dan lingkungan, dan target tahun 2014 yaitu model prediksi peringatan dini kerusakan lingkungan bio-fisik laut dan pesisir. Keempat yaitu Aplikasi untuk Pengelolaan Sumberdaya Laut dan Pesisir. Tujuannya yaitu (1) mengkaji penerapan produk-produk penelitian ke dalam aktivitas pengelolaan sumberdaya laut dan pesisir, dan (2) mengkaji pengembangan strategi dan kebijakan pengelolaan dan konservasi lingkungan laut dan pesisir. Target pada tahun 2009-2012 yaitu evaluasi peranan laut sebagai penyerap karbon secara periodik, dan target tahun 2013-2014 yaitu perangkat kebijakan pengelolaan lingkungan laut dan pesisir berbasis penelitian. Pembentukan Kelompok Riset (Keris) Lingkungan Laut dan Pesisir sudah benar-benar mendesak untuk menyelenggarakan riset-riset yang sangat dibutuhkan dalam rangka menjawab isu-isu kelautan terkini seperti isuperubahan iklim dan karbon laut. Keberadaan kelompok riset ini juga diperlukan untuk mengimplementasi amanah pembangunan kelautan yang tertuang dalam dokumen RPJP 2025.
vi
Dalam hal ini, Pusat Riset Wilayah Laut (PRWLSNH) telah memiliki dukungan sumberdaya riset baik dukungan SDM maupun dukungan sarana dan prasarana riset. Kekuatan SDM riset PRWLSNH untuk mendukung kegiatan ini kurang lebih 10 peneliti, terdiri dari 2 peneliti senior , dan 8 peneliti muda, dan 1 perekayasa/ahli instrumentasi. Sementara itu sarana dan prasarana riset yang telah dimiliki PRWLSNH meliputi perangkat pengolahan data, perangkat lunak pemodelan numerik, perangkat lunak pengolahan citra dan SIG, serta wahana riset inflatable boat. Pada tahun 2010 terjadi perubahan nomenklatur dari Departemen Kelautan menjadi Kementerian Kelautan dan Perikanan (KKP). Hal ini memberikan dampak bagi satuan kerja riset yang harus meningkatkan perannya bukan hanya sebagai berkecimpung di bidang penelitian saja melainkan harus bertindak sebagai pengembang hasil penelitian tersebut. Badan Riset Kelautan dan Perikanan (BRKP) menjadi Badan Penelitiian dan Pengembangan Kelautan dan Perikanan (Balitbang KP),
kemudian
PRWLSH
menjadi
Pusat
Penelitian
dan
Pengembangan
Sumberdaya Laut dan Pesisir (Pusat Litbang SDLP). Puslitbang ini mempunyai wilayah kerja seluruh Indonesia dengan dibantu oleh 2 satuan kerja Unit Pelayanan Teknis (UPT), yakni: Balai Riset Observasi laut (BROK) di Perancak Bali, dan Loka Riset Kerentanan Pesisir dan laut (LRKPL) di Teluk Bungus Sumatera Barat. Pusat Litbang SDLP ini juga berperan dalam koordinasi dengan instansi negara lainnya dalam hal penelitian dan pengembangan kelautan di Indonesia, salah satunya adalah
Program
kerjasama
riset
Indonesia-Jerman
Science for
Protection
Indonesian Coastal Marine Ecosystems (SPICE) III Topik 2 ”Climate change & the ocean: Carbon sequestration in Indonesian Seas & their global significance (generation of scientific knowledge for formulating strategies for adaptation to climate change)”. Melanjutkan riset SPICE tahap sebelumnya, akan dilakukan penyusunan rencana riset SPICE III Topik Kedua, yang bertujuan untuk meneliti dampak perubahan iklim dan degradasi lahan gambut terhadap siklus karbon pada ekosistem pesisir (misalnya padang lamun, terumbu karang dan sistem pelagis), serta perannya dalam penyerapan karbon dan pengembangan kebijakan ekonomis strategi mitigasi untuk mengimbangi emisi karbon lahan gambut. Targetnya yaitu (1) terwujudnya basis data dampak anomali di sistem laut-atmosfer dan dampak berbagai skenario emisi karbon lahan gambut terhadap siklus karbon global vii
sehingga
terbentuk
perangkat
kebijakan
ekonomis
strategi
mitigasi
untuk
mengimbangi emisi karbon lahan gambut, dan (2) terwujudnya basis data lingkungan bio-fisik ekosistem pesisir dan siklus karbon pesisir sepanjang pesisir Indonesia, serta dampak kegiatan manusia terhadap siklus karbon pada ekosistem tersebut.
viii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
i
RINGKASAN EKSEKUTIF
ii
DAFTAR ISI
ix
DAFTAR TABEL
xi
DAFTAR GAMBAR
xii
BAB I.
II.
PENDAHULUAN
I-1
1.1 Latar Belakang
I-1
1.2 Laut sebagai penyerap karbon
I-4
1.3 Proses pompa biologi dan pompa solubilitas di laut
I-5
1.4 Proses penyerapan karbon oleh laut
I-7
1.5 Proses penyerapan karbon oleh sedimen dasar laut
I-7
1.6 Peran anthropogenik terhadap siklus Karbon
I-8
1.7 Pendekatan umum kajian (siklus) karbon
I-10
1.7.1 Pengukuran In situ
I-10
1.7.2 Pemodelan ekologi/ekosistem
I-11
1.7.3 Pendekatan empirik
I-13
1.7.4 Pendekatan dengan penginderaan jauh
I-14
1.7.5 Pendekatan secara laboratorium kultur spesies
I-14
1.7.6. Pendekatan secara terintegrasi (multi-metode)
I-14
PENELITIAN KARBON LAUT DI INDONESIA PERIODE 20052010
II-1
1. Studi awal potensi laut Indonesia sebagai penyerap karbon
II-1
2. Studi Karbon di Sungai Brantas, JawaTimur
II-4
3. Studi pendahuluan karbon berdasarkan produktivitas primer laut Indonesia
data
satelit II-4
4. Studi penyerapan karbon oleh berbagai jenis fitoplankton
II-6
5. Penyerapan karbon oleh laut Jawa
II-7 ix
III.
6. Kajian dan monitoring karbon laut di Teluk Banten
II-9
7. Pengukuran karbon di perairan Teluk Jakarta
II-28
RENCANA PENELITIAN KARBON PERIODE 2010-2014
III-1
3.1
Kebutuhan riset karbon laut & peluang kerjasama
III-1
3.1.1 Kebutuhan penelitian karbon Laut
III-1
3.1.2 Peluang melalui kerjasama penelitian
III-2
a. Kerjasama pemantauan melalui jaringan Seagrass-net b. Kerjasama regional konservasi taman nasional laut c. Kerjasama di bidang penginderaan jauh d. Kerjasama Coral Triangle Initiative (CTI) e. Kerjasama di bidang pengembangan basis data dan pemodelan numerik karbon laut f. Aplikasi atau pengembangan untuk pengelolaan sumberdaya laut dan pesisir Dukungan sumberdaya penelitian dan pengembangan
III-2
3.2 3.3
III-3 III-4 III-5 III-7 III-8
III-8
Rencana Kerjasama penelitian karbon laut konsorsium III-9 Indonesia-Jerman
DAFTAR PUSTAKA
DP-1
x
DAFTAR TABEL
Tabel
Judul
Hal.
2.1
Episode La Nina yang ditandai oleh temperatur muka air laut dingin (Cold) dan La El Nino dimana temperatur air laut hangat (Warm) di Samudera Pasifik tropis (150° Bujur Barat) berdasarkan periode Monsun sepanjang 1952 - 2002. Episode lemah ditandai dengan C- atau W-, menengah ditandai dengan C atau W, sedangkan kondisi normal ditandai dengan N (Putri, 2005).
II-13
2.2
Batas imaginer laut dan samudera berdasarkan geografis nama di sepanjang garis lintang 5.244 – 65.36°S yang membelah koordinat bujur 106.31°E pada Gambar 2.9. (diolah dari berbagai sumber)
II-14
2.3
Batas imaginer laut dan samudera berdasarkan iklim di sepanjang garis lintang 5.244 – 65.36°S yang membelah koordinat bujur 106.31°E pada Gambar 2.9 (diolah dari berbagai sumber)
II-15
2.4
Skenario Laut Jawa sebagai pelepas (positif ∆pCO2) atau penyerap CO2 (negatif ∆pCO2), dimana ∆pCO2 dihitung menggunakan formula 5.4.
II-20
2.5
Nilai rerata parameter Karbon dan kualitas air terukur Maret, Mei, Juli 2010
II-21
2.6
Kompilasi nilai R2 dari hasil analisa regresi linear tunggal antara pCO2 dengan masing-masing DIC, TALK, pH, Fosfat, Silikat, Nitrat, Klorofil, Temperatur dan TSS bulan Maret dan Juli 2010
II-27
2.7
Skenario Teluk banten sebagai pelepas (positif ∆pCO2) atau penyerap CO2 (negative ∆pCO2), dimana ∆pCO2 dihitung menggunakan formula 5.4.
II-28
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar Judul
Hal.
1.1
Efek GRK (sumber: www.eohandbook.com, 2007)
I-3
1.2
Proses fisik & biologi yang terjadi di Laut. Selama jutaan I-3 tahun, lautan bertindak sebagai tanki yang teraduk sempurna. Proses masukan dan keluaran eksternal (oleh Matahari: aliran sungai, fotosintesis); atau internal (oleh Bumi: reaksi di punggungan tengah-lautan, uplift dan subduksi kerak lautan). (The Open University, 1996)
1.3
Proses pompa biologi
I-4
1.4
Siklus karbon
I-8
1.5
Fluks CO2 tahunan
I-9
1.6
Deskripsi model ECOHAM
I-11
1.7
Deskripsi model OCMIP (Koropitan, 2008)
I-12
2.1
Aliran bersih (net flux) CO2 di perairan Indonesia selama bulan II-2 Februari (gram CO2 m-2 tahun-1)
2.2
Aliran bersih (net flux) CO2 di perairan Indonesia selama bulan II-2 Agustus (gram CO2 m-2 tahun-1)
2.3
Peta bulanan produktivitas primer berbasis karbon laut di II-6 Indonesia pada tahun 2006.
2.4
Batimetri Teluk Banten berdasarkan berdasarkan GEBCO 2008 resolusi 30 arcsec (~90 meter)
2.5
Profil Teluk Banten hingga Laut Jawa bagian barat di sektar II-11 Pulau Tunda berdasarkan data citra satelit Landsat ETM 2008
2.6
Pola arus rerata pasang surut di Pulau Kubur dan Pulau II-11 Besar, Teluk Banten (Hoitink& Hoekstra, 2003)
2.7
Pola arus permukaan akibat seretan angin monsun (Wyrtki, II-12 1961); kiri atas: Februari mewakili Monsun Timur; kanan atas: April mewakili peralihan Monsun Timur ke Monsun Barat; kiri bawah: Juni mewakili Monsun Barat; kanan bawah: Agustus mewakili peralihan Monsun Barat
data II-10
xii
2.8
Pola distribusi frekuensi angin (gambar kiri) dan gelombang II-12 (gambar kanan) yang dibangkitkannya (wind waves) yang terjadi di Laut Jawa selama musim hujan 1998-1999 (Hoitink, 2003)
2.9
Stasiun pengamatan yang diambil dan digunakan dalam II-14 analisa ini
2.10
Total CO2 di Bujur 106°-114° BT di sepanjang lintang 5.244° – II-15 65.36° LS penampang horisontal di lapisan permukaan
2.11
Total CO2 di sepanjang lintang 5.244° – 65.36° LS yang II-16 membelah koordinat bujur 106.31°BT, terhadap penampang vertical kedalaman laut.
2.12
Zoom dari Gambar 2.11 hingga kedalaman maksimum 20 m. II-16 Perairan terdangkal di sekitar 52.44° LS adalah di Laut Jawa mendekati/sekitar Teluk Banten
2.13
Alkalinitas di Bujur 106-114° BT di sepanjang lintang 5.244 – II-17 65.36° LS penampang horisontal di lapisan permukaan
2.14
Alkalinitas di sepanjang lintang 5.244° – 65.36° LSyang II-17 membelah koordinat bujur 106.31°BT, terhadap penampang vertical kedalaman laut Antropogenik CO2 di Bujur 106-114° BT di sepanjang lintang II-18 5.244 – 65.36° LS penampang horisontal di lapisan permukaan
2.15
2.16
Antropogenik CO2 di sepanjang lintang 5.244° – 65.36° LS II-18 yang membelah koordinat bujur 106.31°BT, terhadap penampang vertikal kedalaman laut
2.17
Distribusi DIC (panel kiri) dan pCO2 (panel kanan) di Laut II-19 Jawa lapisan permukaan
2.18
Distribusi pH (panel kiri) dan total Alkalinitas (panel kanan) di II-19 Laut Jawa lapisan permukaan
2.19
Distribusi Fosfat (panel kiri) dan Silikat (panel kanan) di Laut II-19 Jawa lapisan permukaan
2.20
DistribusiTemperatur (panel kiri) dan Salinitas (panel kanan) di II-19 Laut Jawa lapisan permukaan
2.21
Sebaran C* (karbon antropogenik) di Teluk Banten Maret dan II-22 Juli 2010 xiii
2.22
Sebaran DIC dan Total Alkalinitas Teluk Banten Maret dan II-22 Juli 2010
2.23
Variabilitas klorofil di Teluk Banten Maret, Mei dan Juli 2010
2.24
Variabilitas pH dan salinitas di Teluk Banten pada bulan Maret II-23 dan Juli 2010
2.25
Variabilitas pCO2air laut bulan Maret dan Juli 2010 di II-24 TelukBanten Konsentrasi pCO2 bulan Juli dan Agustus 2009. Satuan yang II-24 digunakan adalah μatm (Adi & Rustam, 2010)
2.26
2.27 2.28
II-23
Sebaran nutrient di Teluk Banten bulan Maret, Mei danJuli II-25 2010 Perubahan spesiasi silikat, fosfat dan nitrogen terhadap pH II-25 dimana kotak merah merupakan perkiraan pergeseran pH akibat perubahan iklim (Heppelwhite, 2010)
2.29
Sebaran differential pCO2 Teluk Banten bulan Maret dan Juli II-26 2010 berdasarkan tiga skenario (pCO2 atm: scen 1= 379 µatm, scen 2 = 385 µatm dan scen 3= 475 µatm)
2.30
Fraksi kadar relative spesies CO2 ,HCO3-dan CO32-pada II-26 kondisi pH tertentu (Lohman, 2005)
3.1
Jaringan penelitian dan pemantauan “Seagrass-net”
3.2
Skema penginderaan jauh untuk penelitian dan pemantauan III-5 ekosistem pesisir
3.3
Lokasi yang potensial untuk pilot penelitian dalam rangka III-14 kerjasama SPICE III Topik 2
3.4
Skema kompleksitas interaksi laut dan atmosfer yang III-15 berpotensial mempengaruhi variabiliotas fluks karbon laut yang akan dikembangkan menjadi penodelan numeric hidrodinamika kopling dengan transpor/siklus karbon dalam rangka penelitian SPICE III topic 2
3.5
Skema rancangan awal perencanaan pelaksanaan penelitian SPICE III topic 2
III-3
III-15
xiv
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Aktifitas manusia telah menimbulkan dampak terhadap perubahan iklim bumi (IPCC, 2001). Perubahan iklim global terutama diakibatkan oleh pengaruh emisi gas-gas seperti CO2, CH4, N2O, CF4, C2F6 yang menyebabkan terjadinya suhu udara seperti di rumah kaca yang kemudian dikenal sebagai Gas Rumah Kaca (GRK). Pada kondisi normal GRK berperan sebagai perangkap panas yang akan meninggalkan bumi, sehingga suhu di bumi lebih hangat dan dapat dihuni oleh manusia. Seperti diketahui semua panas yang diterima oleh bumi berasal dari matahari dalam bentuk gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 0,2 – 4,0 m, dikenal dengan radiasi gelombang pendek. Dari radiasi ini, 31% dipantulkan kembali, 23% diserap oleh ozon, uap air, awan dan debu di atmosfer, dan 26% diserap oleh daratan dan lautan di permukaan bumi. Komponen penyerap radiasi gelombang pendek ini memantulkan kembali gelombang yang diterimanya namun dalam bentuk radiasi gelombang panjang. Gelombang panjang yang dipantulkan kemudian diserap oleh GRK di dalam lapisan atmosfer paling bawah, menyebabkan suhu pada lapisan tersebut meningkat. Jumlah panas yang terperangkap dan suhu atmosfer yang dihasilkan bervariasi secara langsung dengan konsentrasi GRK. Efek pemanasan yang ditimbulkan oleh GRK berbeda-beda karena perbedaan konsentrasi dan kemampuan untuk menyerap panjang gelombang yang berbeda. Diantara gas-gas tersebut, klorofluorokarbon memiliki efektifitas paling tinggi dalam memerangkap panas. Satu molekul klorofluorokarbon setara dengan 10.000 kali efektifitas karbon. Peningkatan klorofluorokarbon, walaupun sedikit, mampu membuat perubahan besar pada total penyerapan. Hal ini disebabkan karena klorofluorokarbon menyerap energi pada ’jendela’ antara 8 – 12 m yang masih penuh dengan radiasi yang tidak terserap. Sedangkan uap air dan CO2 walaupun memiliki konsentrasi yang besar di atmosfer, keduanya menyerap energi pada panjang gelombang yang lebih pendek dari 8
m atau
I-1
lebih panjang dari 12
m, padahal energi pada panjang gelombang tersebut
sudah banyak diserap. Penelitian menunjukkan terjadinya peningkatan CO2 di atmosfer sebesar 25% sejak 1850 yang disebabkan oleh pembakaran kayu, batu bara, minyak dan gas. Penggundulan hutan juga berperan penting terhadap pengurangan biomasa yang mengambil CO2 dari atmosfer. Selain itu, gas-gas seperti metan, nitrat oksida dan sebagainya juga mengalami peningkatan. Hal-hal tersebut menjadi perhatian dunia saat ini. Apabila konsentrasi gas-gas rumah kaca diketahui, maka penentuan laju pemanasan dapat diketahui karena hubungannya yang berbanding lurus. Hal yang sulit adalah menentukan perubahan suhu akibat perubahan laju pemanasan karena atmosfer dan / atau laut bereaksi terhadap meningkatnya pemanasan dengan proses-proses yang hasilnya berupa respon positif atau negatif. Semua model yang ada saat ini memprediksi bahwa peningkatan gasgas rumah kaca akan menyebabkan suhu bumi meningkat sekitar 1,5 – 5,50C bila konsentrasi CO2 berlipat, yaitu kira-kira pada tahun 2030 walaupun sampai sekarang masih terjadi perdebatan tentang keakuratan model. GRK telah menyebabkan bumi kian menjadi panas karena tersekap oleh kondisi yang dimunculkan oleh emisi gas yang diproduksi oleh kegiatan industri, transportasi dan aktivitas manusia lainnya yang mempergunakan sumber energi fosil (batubara, minyak bumi, gas) serta berkurangnya kemampuan hutan dalam menyerap CO2 akibat deforestasi. Gas ini mempunyai kemampuan menyerap radiasi panas matahari di atmosfer yang menyebabkan radiasi panas kembali ke bumi karena terjebak oleh gas buangan ini. Saat ini diperkirakan bahwa konsentrasi CO2 di atmosfer telah mengakibatkan lebih 50% dari total efek GRK. Kecenderungan peningkatan suhu bumi mulai terlihat sejak abad ke-20. Sejak 1900, suhu rata-rata dunia telah meningkat sebanyak 0,7 derajat Celsius. Dampak perubahan iklim saat ini dapat terlihat di berbagai belahan dunia, kekeringan semakin parah sehingga menimbulkan kebakaran hutan; dan gletser sedang mencair.
I-2
Gambar 1.1 Efek GRK (sumber: www.eohandbook.com, 2007)
Gambar 1.2. Proses fisik & biologi yang terjadi di Laut. Selama jutaan tahun, lautan bertindak sebagai tanki yang teraduk sempurna. Proses masukan dan keluaran eksternal (oleh Matahari: aliran sungai, fotosintesis); atau internal (oleh Bumi: reaksi di punggungan I-3 tengah-lautan, uplift dan subduksi kerak lautan). (The Open University, 1996)
1.2.
Laut sebagai penyerap karbon Laut adalah penyerap CO2 alami (natural CO2 sink) terbesar di bumi.
Peran ini dikontrol oleh dua proses utama yaitu pompa solubilitas (solubility pump) dan pompa biologi (biological pump). Pompa fisika terutama merupakan fungsi perbedaan solubilitas air laut dan faktor fisika, yaitu sirkulasi termohalin, sedangkan pompa biologi merupakan kesatuan proses biologi yang mentranspor karbon (organik maupun anorganik) dari permukaan laut ke dasar laut. Sirkulasi termohalin adalah bagian dari sirkulasi laut skala global yang dikontrol oleh gradien densitas akibat perbedaan suplai air tawar dan panas permukaan laut. Beberapa bagian karbon organik yang tertranspor ke dasar laut melalui mekanisme pompa biologi tersimpan dalam kondisi anoxic (tanpa oksigen terlarut) di bawah sedimen dasar laut dan pada akhirnya membentuk bahan bakar fosil seperti minyak dan gas alam. Gambar 1.3. memperlihatkan mekanisme pompa biologi
Gambar 1.3. Proses pompa biologi
I-4
Saat ini diperkirakan sepertiga (30 %) CO2 antropogenik (hasil proses manusia) diserap oleh laut. Namun demikian angka atau kemampuan laut dalam penyerapan
CO2
masih
bervariasi.
Beberapa
penelitian
menyebutkan
kemampuan lautan hingga 50 % (e.g. Sabine et.al, 2004) dalam menyerap CO2. Penelitian lain menyebutkan bahwa dari total 4 – 5 Pg C yang diemisikan tiap tahun ke atmosfer sekitar 2 Pg C diserap laut, yang kurang lebih setara dengan 50 %-nya. Pompa solubilitas merupakan mekanisme utama transpor CO2 dari atmosfer ke laut dibandingkan pompa biologi. Hal ini dikarenakan fitoplankton sebagai komponen penyerap utama CO2 dari atmosfer sangat tergantung oleh cahaya dan nutrisi yang cukup bagi keberlangsungan hidupnya. Namun demikian peran fitoplankton dalam menyerap CO2 ini juga masih menjadi topik penelitian. Meningkatnya karbon anorganik total diketahui tidak berpengaruh terhadap produktivitas primer oleh fitoplankton di laut. Hal ini berbeda dengan tumbuhan di darat dimana naiknya CO2 di atmosfer dapat berfungsi sebagai “pupuk”
(fertilizer).
Namun
demikian
kenaikan
CO2
di
atmofer
dapat
mengganggu fungsi pompa biologi karena menyebabkan proses pengasaman (ocean acidification) yang menghambat perkembangan organisme famili Cnidaria yang juga berperan dalam transpor CO2, yaitu organisme yang mempunyai cangkang atau mengandung kalsium karbonat, seperti coccolithophores, foraminiferans dan pteropods. Selain itu perubahan iklim juga berpengaruh negatif terhadap mekanisme pompa biologi karena mengakibatkan pemanasan dan stratifikasi permukaan laut sehingga mengurangi suplai nutrien ke permukaan laut. 1.3.
Proses pompa biologi dan pompa solubilitas di laut Transfer CO2 pada permukaan laut tergantung pada perbedaan antara
tekanan parsial CO2 di permukaan air dan udara, dikalikan dengan koefisien transfer gas. Perbedaan tekanan parsial sangat kuat dipengaruhi oleh fiksasi karbon secara biologi, karena fotosintesis oleh fitoplankton mengurangi konsentrasi CO2 di permukaan laut. Selain itu jika air dingin dinaikkan dan
I-5
dihangatkan di permukaan, perubahan suhu yang terjadi akan meningkatkan tekanan parsial karena air hangat menjadi jenuh pada konsentrasi gas yang rendah dibandingkan dengan air dingin. Koefisien transfer gas tergantung faktorfaktor seperti kekuatan angin, derajat turbulensi di permukaan dan bentuk gelombang. Takahashi (1989) menyatakan bahwa fluks karbon bersih antara atmosfer dan lautan 0,3 Gt / tahun. Fluks terbesar dari lautan ke atmosfer berasal dari pemanasan air umbalan pada divergen equator (pusat equator). Meskipun pompa biologi terjadi kuat di sana, besarannya kurang dari pelepasan gas yang dihasilkan dari pemanasan air umbalan. Penenggelaman CO2 utama ditemukan pada daerah kutub dan subkutub. Pendinginan air ketika mengalir dari equator menuju kutub mengambil CO2 dari atmosfer, dan demikian juga formasi air laut dalam yang membawa sejumlah CO2 yang terserap untuk turun. Sebagai tambahan, pompa biologi yang terjadi di perairan sedang (temperate) membawa sejumlah besar karbon ke dalam interior lautan. Fiksasi biologi karbon terjadi secara kontinyu di lautan, tetapi polanya sangat kompleks. Prosesnya tergantung perubahan terang – gelap, berupa siklus 24 jam atau berubah secara musim, dan juga tergantung lokasi seperti paparan kontinen atau laut terbuka, serta pada daerah umbalan (upwelling). Hingga saat ini estimasi laju fiksasi karbon skala global oleh fitoplankton disusun berdasarkan kompilasi pengukuran lapangan yang dilakukan pada lokasi dan waktu tertentu. Tetapi dengan menggunakan citra satelit ocean color saat ini dimungkinkan untuk membuat estimasi distribusi klorofil permukaan laut, meskipun nilai yang diberikan hanya berupa indikasi distribusi biomasa fitoplankton. Untuk mengkonversi distribusi biomasa tersebut ke laju fiksasi karbon perlu menggunakan algoritma dan pemodelan yang didukung oleh data lapangan. Ada dua kategori produktivitas primer: produksi regenerasi, dimana alga menggunakan sumber nitrogen dari amonia yang dikeluarkan oleh konsumer di dalam sistem dan produksi baru, dimana alga menggunakan nitrat yang naik ke permukaan (upwelled) dari bawah nutriklin.
I-6
1.4.
Proses penyerapan karbon oleh laut Produktivitas primer dilakukan oleh fitoplankton kemudian dikonsumsi oleh
zooplankton. Zooplankton memproduksi semacam pelet dalam berbagai ukuran dan laju penenggelaman. Cara untuk mengukur laju penenggalaman karbon dilakukan dengan pengukuran langsung menggunakan penjebak partikel (particle traps). Martin dkk. (1987) telah merekonstruksi profil vertikal dari penenggelaman senyawa organik hingga kedalaman 2000 m. Semakin dalam penjebak partikel ditempatkan, semakin sedikit material yang dikoleksi, dan ini memberi pentunjuk laju penguraian senyawa organik dalam perjalanannya turun ke dasar laut. Di dekat permukaan terjadi regenerasi CO2 yang cepat, artinya sebagian besar CO2 yang dipindahkan pada kedalaman 100 m ke atas siap melakukan pertukaran dengan atmosfer dalam kurun waktu 10 tahun. Akan tetapi hal itu tidak berlaku pada daerah tropis yang memiliki termoklin kurang dari 100 m, di wilayan tropis pertukaran dapat terjadi dalam beberapa dekade. Martin dkk. (1987) juga mengkonversi laju oksidasi karbon ke laju penggunaan oksigen dan membandingkan hasilnya. Laju pada kedalaman 100 m di Atlantik lebih rendah dibanding Pasifik, sedangkan laju pada kedalaman 200 – 500 m pada Atlantik hasilnya lebih tinggi daripada Pasifik. Mekanisme pompa biologi merupakan debat aktif hingga sekarang karena interpretasi dari pola penenggelaman fluks yang berbeda-beda ini cukup sulit dan kompleks. Zooplankton, misalnya, dapat memproduksi pelet yang mudah tenggelam dan mempercepat pergerakan karbon turun ke bawah; sedangkan bakteri memiliki ukuran tubuh kecil yang sulit untuk tenggelam sehingga memungkinkan fiksasi karbon berada dalam kondisi suspensi dan dapat dikonversi kembali ke CO 2 melalui respirasi bakteri. 1.5.
Proses penyerapan karbon oleh sedimen dasar laut Tingkatan terakhir dari pemompaan biologi adalah sedimentasi di dasar
laut. Dengan mempertimbangkan gyre lautan-lautan utama, laju fiksasi karbon oleh fitoplankton relatif kecil dan jumlah yang tenggelam diregenerasi menjadi
I-7
CO2 di kolom air sehingga sedimen laut dalam hanya menerima sedikit, beberapa gram m
-2
karbon organik dalam setahun. Penelitian menunjukkan
akumulasi sedimen karbon yang terbesar bukan berada pada paparan kontinen (yang memiliki produktifitas primer yang tinggi), melainkan berada pada lereng paparan, karena adanya transportasi silang dan ekspor ke lereng kontinen sebesar 2,7 Gt karbon / tahun. 1.6.
Peran anthropogenik terhadap siklus Karbon Dalam siklus karbon, sumber utama karbon di bumi berasal dari gunung
api ditambah dengan pembakaran bahan bakar fosil (Gambar 1.4). CO2 pada atmosfer kemudian diserap oleh tumbuhan dan sebagian masuk ke lautan dengan melarut terlebih dahulu di lapisan permukaan laut. Cadangan karbon disimpan dalam batuan dan sedimen laut. Jika tidak ada lautan untuk membentuk sedimen, maka konsentrasi CO2 di atmosfer akan sangat tinggi hingga mendekati suhu di planet Venus (400 0C).
Gambar 1.4. Siklus karbon
I-8
Karena laut dan batuan sedimennya mengandung CO2 dari atmosfer dan tambahan lainnya, maka jelaslah bahwa proses yang mengontrol disposisi gas menjadi vital untuk memahami sistim iklim dunia. Setelah CO2 masuk ke dalam laut, ia bereaksi membentuk asam karbonat (H2CO3), ion bikarbonat (HCO3-) dan ion karbonat (CO3-2) (Takahashi 1989). Di lapisan permukaan, karbon tersebut membentuk senyawa kimia, rangka dan cangkang, terutama pada musim semi. Ketika organismenya mati, rangka dan cangkang ini terurai kembali menjadi karbon tetapi sebagian tenggelam dan terkubur dalam sedimen. Fluks karbon di luar zona euphotic hingga lapisan yang lebih dalam disebut ”pompa karbon biologi”. Semakin ke dalam, konsentrasi karbon meningkat dari 2,0 nmol kg -1 pada permukaan hingga 2,2 – 2,4 nmol kg -1
pada kedalaman 1000 m. Dari 1000 m sampai dasar, konsentrasi hanya sedikit
bertambah atau berkurang. Konsentrasi CO2 dibawah 1000 m pada Samudera Pasifik Utara berbeda sebesar 10% lebih tinggi dibandingkan Atlantik Utara. Perbedaan ini karena adanya perbedaan pada laju sirkulasi laut dalam. Laut dalam melewati Atlantik lebih cepat dibandingkan Pasifik (Takahashi 1989; Takahashi et.al. 2002, Gambar 1.5) sehingga tidak banyak waktu yang tersedia untuk memompa CO2 ke lapisan bawah.
Gambar 1.5. Fluks CO2 tahunan.
I-9
1.7. Pendekatan umum kajian (siklus) karbon Ada beberapa pendekatan yang digunakan untuk mengukur atau menghitung tingkat penyerapan CO2 / karbon oleh laut.
1.7.1. Pengukuran In situ Pengukuran secara langsung individu CO2 di laut sulit dilakukan sulit dilakukan secara langsung (Dickson et.al, 2007) sehingga metode yang dikembangkan adalah mengukur parameter-parameter yang berkaitan dengan sistem karbon di laut dan kemudian menghitung CO2 atau PCO2 (tekanan parsial CO2) dari hubungan parameter-parameter tersebut. Keempat parameter tersebut yaitu (Dickson et.al, 2007) : -
karbon anorganik terlarut
-
alkalinitas
-
Fugasitas CO2 (CO2 fugacity)
-
pH Perhitungan ideal didapatkan jika ke-4 parameter tersebut diukur, namun
demikian pengukuran dua saja dari ke-4 parameter tersebut cukup digunakan untuk menghitung CO2. Kesimpulan akhir sebagai source / sink CO2 dilakukan dengan membandingkan hasil akhir PCO2 ato CO2 dengan konsentrasi di atmosfer (CO2 = 380 ppm, IPCC, 2001). Untuk mendapatkan tingkat penyerapan CO2 atau konsentrasi CO2 di laut yang diperlukan antara lain adalah pengukuran karbon anorganik terlarut, alkalinitas, Fugasitas CO2 (CO2 fugacity), pH, TCO2 dan PCO2. Prosedur sampling dan peralatan yang diperlukan dijelaskan secara detil pada publikasi resmi dari North Pacific Marine Science Organization (PICES) (www.pices.int) yang ditulis oleh Dickson et.al (2007). Publikasi tersebut dapat diakses secara gratis lewat internet ataupun permintaan pengiriman lewat pos.
I-10
1.7.2. Pemodelan ekologi/ekosistem Metode ini dilakukan untuk memodelkan siklus karbon pada suatu perairan dengan
memasukkan grup fungsional pada sistem tropik (fitoplankton
sebagai produsen, zooplankton sebagai konsumen dan sebagainya) dan proses dekomposisi. Pemodelan ekologi atau ekosistem seperti ini dilakukan untuk memperhitungkan secara detil komponen-komponen yang memanfaatkan karbon di laut untuk mengetahui tingkat penyerapan karbon di laut. Contoh model seperti ini antara lain adalah Ecological North Sea Model Hamburg (ECOHAM), Ecological Simulation (ECOSIM/ECOPATH), Ocean Carbon-cycle Model Intercomparison Project (OCMIP) dan lain-lain. Berikut ini diberikan contoh deskripsi model ECOHAM dan OCMIP:
Gambar 1.6. Deskripsi model ECOHAM (Moll, 1998)
I-11
Solar radiation
Biogeochemical Model Development AIR-SEA FLUX FCO2 Nitrification
N/P ratio
NH4
PO4 N/C ratio
NO3
TOTAL CO2 (TCO2)
Nutrient-Uptake (A1F) Min(NO3+NH4,PO4)
CO2-Uptake
F Phytoplankton
Carbonate system (OCMIP-3)
(1- )A3Z Grazing
A6D Bot. Decomp. A2F F Mortality
Z Zooplankton A4Z Z Excretion/mortality
A3Z Egestion
A5D Pel. Decomp.
PD Pel. Detritus
A6D Bot. Decomp.
BD Bot. Detritus
-Dep/+resusp Cohesive sed.
Gambar 1.7. Deskripsi model OCMIP (Koropitan, 2008)
Pemodelan ekosistem / ekologi tersebut dalam perkembangannya sering digabungkan
(coupled)
dengan
model
hidrografi
/
oseanografi
untuk
memperhitungkan sirkulasi, transpor dan mixing CO2 di laut, misalnya Ocean General Circulation Models (OGCMs). Walaupun pemodelan ekosistem / ekologi ini
kompleksitasnya
cukup
tinggi
namun
sangat
berguna
untuk
mengekstrapolasikan pola penyerapan CO2 pada wilayah luas tanpa harus melakukan pengukuran in situ secara langsung di lapangan.
I-12
1.7.3. Pendekatan empirik Pendekatan empirik dilakukan dengan menggunakan persamaan yang menghubungkan antara CO2 atau PCO2 dengan variabel lain seperti suhu, kecepatan angin, dan lain-lain. Sebagai contoh Adi et al (2007) menggunakan beberapa persamaan empirik untuk menghitung tingkat penyerapan CO2 oleh laut Indonesia. Persamaan-persamaan yang digunakan antara lain : Penghitungan aliran CO2 di interface udara-laut F ks ( pCO2sea pCO2air )
(1)
dimana F adalah flux atau aliran, k adalah kecepatan transfer gas, s adalah solubilitas (kelarutan) CO2 di dalam air laut dan pCO2sea serta pCO2air adalah tekanan parsial CO2 di dalam laut dan di udara. Perbedaan yang terjadi dalam dua variable terakhir tersebut
menentukan arah pertukaran, dan nilai k
mengontrol laju perpindahannya. Dalam hal ini, nilai k ditentukan oleh keadaan fisis di permukaan laut, terutama oleh angin dan suhu permukaan laut. Berdasarkan persamaan (1), kemudian digunakan formula WM99 untuk memparameterisasikan kecepatan transfer gas:
kWM 99
0.0283u103 (
Sc ) 660
0.5
(2)
dimana k dalam satuan cm hr-1, u10 adalah kecepatan angin pada ketinggian 10 m (m s-1), Sc adalah bilangan Schmidt yang tidak berdimensi yang dihitung dari: Sc
2073.1 125.62SST 3.628SST 2 0.0432SST 3
(3)
SST adalah suhu permukaan laut dalam satuan derajat Celcius (oC). Bilangan Schmidt adalah kekentalan air laut dibagi dengan koefisien difusi molecular dari CO2 di air laut. Solubilitas atau kelarutan dalam satuan moles L -1 atm-1 , solubilitas yang digunakan berdasarkan formula Murray dan Riley (1971). Hasil akhir dari penelitian Adi et.al (2007) tersebut adalah peta pola penyerapan CO2 di wilayah perairan Indonesia.
I-13
1.7.4. Pendekatan dengan penginderaan jauh Pendekatan ini utamanya didasarkan pada hubungan empirik secara langsung atau tidak langsung antara CO2 atau PCO2 dengan produk penginderaan jauh, misalnya SST. Tidak jarang pendekatan ini berdasarkan pada pendekatan empirik (pendekatan nomor 2) yang penerapannya dilakukan pada data penginderaan jauh. Operasi persamaan empirik dilakukan pada tiap piksel sehingga hasil akhir dapat menggambarkan pola spasial dari PCO2 atau CO2. 1.7.5. Pendekatan secara laboratorium kultur spesies Pendekatan ini agak berbeda dengan pendekatan 1-4 yang mengukur CO2 atau PCO2 secara umum / global tanpa memasukkan kemampuan eksak suatu organisme dalam menyerap CO2. Pendekatan ini dilakukan dengan dengan mengkultur spesies jenis tertentu misalnya algae, mangrove, dan lainlain dan melihat pola penyerapannya terhadap beberapa konsentrasi CO2 yang diberikan. Penelitian sejenis ini berguna untuk memberikan angka penyerapan suatu organisme terhadap CO2 dan dapat dimasukkan ke dalam model ekologi / ekosistem. 1.7.6. Pendekatan secara terintegrasi (multi-metode) Pendekatan ini adalah pendekatan kompleks yang menggabungkan ke-5 pendekatan sebelumnya. Model ekosistem dipadukan dengan model hidrodinamika dan model karbon laut merupakan salah satu alat yang dapat digunakan untuk mempelajari sistem penyerapan karbon di laut yang sangat kompleks. Proses fisis akan dijalankan oleh model hidrodinamika yang kemudian dipadukan dengan model ekosistem untuk proses kimia dan biologi. Hasil luaran proses-proses pemodelan ekosistem dan hidrodinamika tersebut kemudian digunakan dalam model prediksi karbon. Dengan menggunakan model terpadu ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai siklus biogeokimia dan sirkulasi perairan di
I-14
wilayah Indonesia sekaligus menentukan daerah-daerah yang memiliki potensi sebagai wilayah penyerapan karbon. Proses biologi dikaji dengan menggunakan model dengan input berupa kecepatan arus dan viskositas eddy dari simulasi model hidrodinamika. Hasil simulasi model ekologi akan digunakan sebagai input dalam perhitungan
fluks
CO2. Akurasi hasil pemodelan numerik sangat ditentukan oleh input, yakni dari hasil pemodelan model dari observasi penginderaan jauh dan konstantakonstanta yang didapatkan dari hasil eksperimen laboratorium. Adapun tahapan teknis yang umum dilakukan adalah sebagai berikut: a.
Menentukan parameter-parameter biologi dan oseanografi dalam rangka pengukuran
dan
eksperimen
laboratorium,
yang
selanjutnya
akan
digunakan sebagai in put model numerik. b.
Pengumpulan data biologi dan oseanografi (in situ) dengan melakukan survey di daerah kajian dan observasi penginderaan jauh.
c.
Melakukan eksperimen
laboratorium
untuk mendapatkan
konstanta-
konstanta untuk model ekologi. d.
Persiapan dan desain simulasi model numerik.
e.
Simulasi model numerik Simulasi model dilakukan sebanyak tiga tahap yaitu: simulasi model hidrodinamika 3 dimensi dilakukan untuk menentukan kecepatan dan difusifitas yang digunakan untuk proses difusi dan adveksi pada model ekologi simulasi model ekologi dilakukan untuk mengetahui proses ekologi biologi yang berlangsung dan menghasilkan parameter-parameter yang akan dijadikan input pada model karbon laut. simulasi model karbon laut dilakukan untuk menentukan besarnya fluks yang terjadi di wilayah kajian.
f.
Verifikasi hasil prediksi baik verifikasi hidrodinamika maupun transpor ekologi.
I-15
g.
Analisis dan penentuan wilayah potensial penyerapan dan pelepasan CO2SDFS
.
I-16
BAB II PENELITIAN KARBON LAUT DI INDONESIA PERIODE 2005-2010
1. Studi awal potensi laut Indonesia sebagai penyerap karbon Penelitian tentang potensi laut Indonesia sebagai penyerap CO 2 mulai dilakukan oleh PRWLSNH bekerjasama dengan ITB pada tahun 2005/2006. Penelitian ini merupakan studi awal (preliminary study) yang bertujuan untuk mengkaji secara kuantitatif aliran pertukaran CO2 antara laut dan udara beserta pola sebarannya dalam skala ruang dan waktu di perairan Indonesia, melalui suatu pemodelan matematis pertukaran CO2 laut-udara (Sea-Air CO2 flux exchange) dengan menggunakan data citra satelit dan data klimatologi laut. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan prakiraan awal kemampuan laut Indonesia dalam penyerapan CO2, dan dapat digunakan untuk memperkirakan potensi kredit emisi dari program internasional CDM. Selanjutntya, hasil penelitian ini diharapkan juga dapat mendorong dimasukkannya sektor laut dalam mekanisme CDM memperkuat posisi negosiasi Indonesia dalam perundingan internasional tentang kebijakan perubahan iklim Model penyerapan CO2 oleh laut yang dikembangkan oleh Joos et al (1999) akan di gunakan dalam penelitian ini. Dalam penelitian ini lautan Indonesia diasumsikan sebagai suatu kolam karbon (carbon pool), dimana terjadi pertukaran antara CO2 di atmosfer dengan lautan. Aliran CO2 yang melintasi interface udaralaut dideskripsikan oleh Kettle dan Merchant (2005) sebagai berikut: F
ks ( pCO2sea
pCO2air )
(1)
dimana F adalah flux atau aliran, k adalah kecepatan transfer gas, s adalah solubilitas (kelarutan) CO2 di dalam air laut dan pCO2sea serta pCO2air adalah tekanan parsial CO2 di dalam laut dan di udara. Perbedaan yang terjadi dalam dua variable terakhir tersebut
menentukan arah pertukaran, dan nilai k mengontrol laju
perpindahannya. Dalam hal ini, nilai k ditentukan oleh keadaan fisis di permukaan laut, terutama oleh angin dan suhu permukaan laut. Dalam studi awal tentang kemampuan laut Indonesia dalam hal menyerap (uptake) CO2, akan dilakukan perhitungan aliran (flux) CO2 untuk kondisi rata-rata perairan Indonesia pada bulan kering dan bulan basah. Berikut ini disajikan hasil
II-1
perhitungan untuk bulan kering (Februari) dan bulan basah (Agustus) kondisi lautan Indonesia.
Gambar 2.1. Aliran bersih (net flux) CO2 di perairan Indonesia selama bulan Februari (gram CO2 m-2 tahun-1)
Gambar 2.2 Aliran bersih (net flux) CO2 di perairan Indonesia selama bulan Agustus (gram CO2 m-2 tahun-1)
II-2
Gambar 2.1 dan 2.2 menunjukkan hasil perhitungan penyerapan (uptake) atau aliran bersih (net flux) di perairan Indonesia selama bulan basah (Februari) dan bulan kering (Agustus) per tahun dalam satuan gram CO2 m-2. Dalam studi ini digunakan asumsi solubilitas permukaan air laut adalah 0.001 moles/l/atm (homogen di seluruh perairan Indonesia). Gambar 2.1 mewakili aliran pertukaran CO2 dalam selama musim basah di Indonesia (Februari), berdasarkan gambar tersebut terjadi pelepasan CO 2 yang kuat di bagian tenggara perairan Indonesia. Hal ini disebabkan karena suhu permukaan laut di daerah tersebut cukup tinggi, sehingga menyebabkan konsentrasi CO 2 di daerah laut tersebut tinggi pula karena pCO2sea adalah fungsi dari suhu permukaan laut (SST). Selain itu, kecepatan angin permukaan di daerah ini juga cukup besar yang menambah besarnya laju transfer gas dari laut menuju udara sehingga menjadikan daerah ini sebagai daerah sumber pelepasan CO 2 yang kuat yang mencapai 200-300 gram CO2 m-2 tahun-1. Gambar 2.2 menjelaskan aliran pertukaran CO2 selama musim kering di Indonesia, suhu hangat menyebabkan rata-rata konsentrasi CO2 di lapisan permukaan perairan menjadi lebih tinggi, namun di bagian tenggara Indonesia terjadi penyerapan yang cukup kuat mencapai 100-200 gram CO2 m-2 tahun-1. Hal ini disebabkan pada daerah ini mempunyai suhu cukup dingin yang menyebabkan konsentrasi CO2 di udara lebih besar daripada konsentrasi CO2 di permukaan laut, sehingga mendorong pertukaran dari udara menuju laut. Selain itu, pada daerah ini rata-rata kecepatan angin bulanannya cukup besar yang akibatnya meningkatkan laju transfer CO2 dari udara menuju laut. Dari hasil studi awal yang telah diuraikan sebelumnya dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1. Meskipun dalam skala global perairan di wilayah tropis berpotensi sebagai sumber pelepas CO2, dari hasil studi awal dapat ditunjukkan bahwa perairan Indonesia memiliki variabilitas baik sebagai pelepas, maupun sebagai peyerap CO2. Terdapat dua kawasan yang memiliki potensi tinggi dalam penyerapan CO2 yakni perairan Arafura dan perairan Selatan Jawa. 2. Tekanan parsial CO2 laut memegang peranan vital dalam proses transfer atau aliran CO2 dari atmosfer ke laut dan sebaliknya sehingga tingkat akurasi perhitungan tekanan parsial CO2 laut sangat dibutuhkan. II-3
2. Studi Karbon di Sungai Brantas, Jawa Timur Studi karbon di Sungai Brantas, Jawa Timur ini dilakukan oleh tim peneliti dari Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) yang dipimpin oleh Edvin Aldrian. Pengukuran konsentrasi dan fluks dari dissolved dan particulate organic dan inorganic carbon dilakukan secara bulanan dari bulan Juli 2005 hingga Juni 2006 di DAS Sungai Brantas, yang merupakan sungai bertipe tropical mountainous berukuran sedang dan kedua terpanjang di Pulau Jawa. Hasil penelitian ini menunjukkan adanya perbedaan musiman pada fluks karbon. Fluks dissolved inorganic carbon (DIC) lebih besar 9,3 kali dan fluks dissolved organic carbon (DOC) lebih besar 532 kali pada musim hujan (Oktober hingga April) dibandingkan pada musim kemarau. Perbedaan konsentrasi yang besar ini membawa perbedaan load yang besar pula antara bulan-bulan hujan dan kemarau. Pada musim hujan antara Januari dan April, Fluks DIC dan DOC adalah 66% dan 87%, dari fluks total tahunan. Kebanyakan fluks tahunan dari TSS (2.7 _ 106 t a_1), TDS (2.3 _ 106 t a_1), DIC (0.26 _ 106 t a_1), dan DOC (0.2 _ 106 t a_1) di transport ke Selat Madura. Sehubungan dengan itu maka Sungai Brantas berada pada urutan ke 17 dari 20 sungai yang berasal dari elevasi diatas 3000 m. Konsentrasi DIC tinggi secara konsisten sepanjang tahun karena adanya carbonate weathering dalam DAS, kecuali bagian tengah dari DAS, dimana konsentrasi DOC sangat seasonal karena variasi dari aktifitas biologis. Konsentrasi total inorganic carbon secara substansial melampaui konsentrasi total organic carbon, tapi perbedaannya menurun dari Januari hingga April dimana DOC meningkat tajam. Carbon budget mengindikasikan bahwa daerah hulu sungai merupakan carbon source, dan daerah tengah sungai carbon sink. Tidak ada carbon trapping yang diamati oleh beberapa impoundments sepanjang DAS sementara sediment trapping terlihat nyata.
3. Studi pendahuluan karbon berdasarkan data satelit produktivitas primer laut Indonesia Pada kegiatan ini telah dihasilkan peta produktivitas primer berbasis karbon di perairan Indonesia. Peta ini merupakan hasil dari pemodelan dan remote sensing menggunakan citra satelit untuk tahun 2006. Peta produktivitas primer berbasis karbon di perairan Indonesia untuk tahun 2006 dapat dilihat pada gambar 2.3. II-4
Januari 2006
Februari 2006
Maret 2006
April 2006
Mei 2006
Juni 2006
Juli 2006
Agustus 2006
September 2006
Oktober 2006
II-5
November 2006
0
Desember 2006
2731.9
5463.9
mgC/m2/hari
Gambar 2.3. Peta bulanan produktivitas primer berbasis karbon laut di Indonesia pada tahun 2006.
4. Studi penyerapan karbon oleh berbagai jenis fitoplankton Studi ini telah dilakukan sejak tahun 2007 oleh BPPT untuk mengetahui tingkat serapan CO2 oleh fitoplankton di lautan. Prospek fitoplakton di Indonesia, sebagai tumbuhan air yang menyerap karbon sangat besar. Wilayah laut Indonesia meliputi 70 persen dari total wilayahnya sehingga kandungan biomassanya jauh lebih banyak dibandingkan dengan tumbuhan di darat. BPPT
akan
mengembangkan
teknik
rekayasa
"pohon
buatan"
dan
penyerapan CO2 secara biologis (biological pumping) oleh fitoplankton. CO2 ini diserap fitoplankton untuk pertumbuhan dan mereproduksi diri. Pengambilan CO2 di daerah daratan mencapai hingga satu giga ton per tahun. Di laut jumlahnya dua kali lipat. Daya serap CO2 oleh fitoplankton saja bisa 200 kali lipat dibandingkan penyerapan oleh tumbuhan darat. Di lautan terdapat ratusan jenis fitoplankton. Akibatnya, potensi Indonesia mengisap CO2 di laut sangat tinggi. Penelitian di University of New Zealand menunjukkan, satu miligram klorofil fitoplakton dapat menyerap 1,65 miligram CO 2. Ketika gas karbon mengendap ke permukaan air, maka akan berubah menjadi dua, yaitu karbon organik partikulat dan karbon organik terurai. Karbon partikulat akan tenggelam ke dasar laut. Sebagian lainnya akan dimakan biota laut. Hasil dekomposisi oleh organisme ini kemudian terangkat lagi oleh arus naik dan menjadi santapan plankton. Begitulah daur pemanfaatan karbon di perairan.
II-6
Fitoplankton yang mati dan tenggelam di dasar laut selanjutnya akan didegradasi oleh bakteri menjadi kalsium karbonat. Meskipun daya serap gas karbon di perairan cukup tinggi, polusi CO 2 sampai tingkat tertentu di udara dapat berdampak negatif bagi kehidupan biota laut. Seperti di darat, tingginya emisi CO2 dapat menaikkan tingkat keasaman air laut yang bersifat korosif sehingga berdampak negatif bagi lingkungan kelautan, antara lain akan mengikis lapisan luar terumbu karang jenis Emiliana yang berbentuk bulat. Untuk meningkatkan sistem penyerapan karbon di Indonesia, BPPT akan mengembangkan teknik pengembangbiakan fitoplankton yang disebut Foto Bio Reactor. Untuk itu akan dicari jenis fitoplankton yang memiliki pertumbuhan yang cepat, seperti Chaetoceros dan Skeletonema. Tujuan riset ini untuk mengetahui tingkat penyerapan CO2 dari spesies fitoplankton tersebut. Target selanjutnya adalah mengembangkan desain reaktor untuk mendapatkan siklus hidup fitoplankton yang lebih panjang. Selain itu dikembangkan tangki untuk panen. Pembangunan pabrik skala laboratorium di Serpong yang melibatkan LIPI dan IPB akan dimulai Januari 2008 dan diperkirakan akan mulai beroperasi Juni 2008, dan akan berlangsung hingga tahun 2010. Selanjutnya BPPT merencanakan pengembangan fitoplankton air tawar. Pengembangan foto bioreaktor ini akan mengacu pada teknik yang dikembangkan di Jerman. Di Universitas Bremen bioreaktor yang diisi fitoplankton diterapkan untuk menyerap CO2 hasil pembakaran pada pembangkit listrik tenaga batubara. Untuk kapasitas 5.000 ton per hari, CO2 yang diserap mencapai satu persennya. Pada tahap pertama daya serapnya 500 ton gas karbon per tahun. Pengembangan teknologi ini targetnya 15.000 ton CO2 per tahun. 5. Penyerapan karbon oleh laut Jawa Suatu studi pemodelan numerik penyerapan karbon oleh laut jawa telah dilakukan oleh Tim penelitian dari Institut Pertanian Bogor (IPB) yang dipimpin oleh Alan F. Koropitan. Secara umum, proses penyerapan karbon di laut tidak sama dengan proses yang terjadi di daratan. Memang fitoplankton dapat menyerap CO2 terlarut di air melalui proses fotosintesis. Tetapi gas CO2 di atmosfer tidak otomatis diserap ketika proses ini berlangsung, karena laut me-miliki mekanisme sendiri yang dikontrol oleh
II-7
sistem karbonat laut. Salah satu parameter penting adalah tekanan parsial CO2 di permukaan laut (pCO2). Perbedaan tekanan parsial di lapisan permukaan lautudara akan menentukan arah pertukaran gas CO2. Bila pCO2 rendah maka akan terjadi
penyerapan
CO2
di
atmosfer,
demikian
pula
sebaliknya.
Ada parameter lainnya, yaitu kandungan karbon anorganik terlarut (DIC) dan total alkalinitas (TA). Semakin tinggi DIC maka pCO2 permukaan laut akan meningkat, tetapi semakin tinggi TA akan menurunkan pCO2 permukaan laut. Suplai nutrien dari daratan (misal: sungai) dapat memicu aktifitas foto-sintesis dan diikuti oleh penurunan DIC. Tetapi, suplai dari daratan juga memba-wa DIC dan TA yang memiliki dampak berbeda terhadap pCO2 di perairan pesisir. Tim penelitian IPB telah melakukan riset siklus karbon di Laut Jawa dengan mempertimbangkan sistem karbonat laut, arus laut, dan suplai dari daratan. Dengan data yang ada, telah dikembangkan model matematika untuk mencoba meniru mekanisme di Laut Jawa. Penelitian ini menyimpulkan bahwa Laut Jawa berpotensi melepaskan karbon ke atmosfer dalam kisaran 0,001 – 0,003 mol C/m2/tahun. Angka ini termasuk kecil (kurang dari 0,1%) dibanding dengan peluang pelepasan karbon pada lokasi upwelling ekuator di Lautan Pasifik, yang merupakan carbon source terbesar dari perairan global. Lokasi upwelling, yang memang memiliki temperatur permukaan laut yang rendah karena naiknya massa air dari lapisan bawah, tetapi hal ini akan diikuti pula oleh kandungan DIC yang tinggi. Beberapa publikasi di jurnal internasional menunjukkan bahwa daerah upwelling umumnya bersifat sebagai carbon source. Penelitian yang dilakukan oleh suatu lembaga kelautan Jepang (sekitar Agustus 2005) di lepas pantai Barat Sumatra (lokasi upwelling) menunjukkan nilai perbedaan tekanan parsial CO2 antara laut dan udara pada kisaran +16 sampai +27 µatm. Nilai positif menunjukkan bahwa perairan ini bersifat sebagai carbon source. Ada pula hasil riset lainnya (Februari 1984), yang dilakukan oleh lembaga meteorologi Jepang. Mereka mengukur perbedaan tekanan parsial ini pada sepanjang jalur yang memotong perairan selatan memasuki Selat Lombok, Selat Makassar sampai ke arah Laut Sulawesi. Hasilnya tetap menunjukkan nilai positif yang berkisar pada +4 sampai +20 µatm.
II-8
6. Kajian dan monitoring karbon laut di Teluk Banten Penelitian dan monitoring ini telah dilakukan sejak 2008 oleh Pusat Riset Wilayah Laut dan Sumberdaya Non-Hayati, Badan Riset Kelautan dan Perikanan, Departemen Kelautan dan Perikanan, akan tetapi kegiatan yang lebih komprehensif dilakukan sejak tahun 2009 hingga 2010. Pada tahun 2010, terjadi perubahan nomenklatur nasional, sehingga secara struktural berurutan instansi menjadi Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Laut dan Pesisir (Pusat Litbang SDLP), Badan Penelitian dan Pengembangan Kelautan dan Perikanan (Badan Litbang KP), Kementerian Kelautan dan Perikanan (KKP). Perubahan ini tidak menganggu substansi ilmiah. Hasil pengukuran dan analisa deskriptif atas kondisi oseanografi, meteorologi dan klimatologi perairan Teluk Banten dan Laut Jawa serta variabilitas fluks karbon di daerah-daerah tersebut menyimpulkan beberapa hal penting. Teluk Banten adalah perairan dangkal dengan kedalaman berkisar antara 2 – 62 meter.(lihat Gambar 2.4 dan Gambar 2.5), dan mempunyai tipe pasang yang cenderung diurnal karena dipengaruhi oleh Laut Jawa (lihat Gambar 2.6). Selain mempengaruhi tipe pasang di Teluk Banten, Laut Jawa juga mempungaruhi pola monsoon, dimana musim hujan terjadi antara bulan November – Maret dan musim kemarau pada bulan Juni – Agustus (lihat Gambar 2.7 dan Gambar 2.8). Teluk Banten seperti juga halnya Laut jawa juga dipengaruhi oleh fenomena El Nino Southern Oscillation (ENSO), lihat Tabel 2.1. Total CO2 di Laut Jawa relatif rendah dibandingkan dengan perairan lintang yang tinggi sampai ke Antartika pada bujur yang sama (lihat Gambar 2.9 dan Gambar 2.10, Tabel 2.2 dan 2.3). Secara
vertikal,
terjadi
variasi
total
CO2
di
laut
Jawa
namun
kecenderungannya naik seiring dengan bertambahnya kedalaman (lihat Gambar 2.11 dan Gambar 2.12). Pola variasi alkalinitas di laut Jawa, baik horizontal maupun vertikal menunjukkan pola yang sama dengan total CO 2 (lihat Gambar 2.13 dan Gambar 2.14). Hasil perhitungan menggunakan 3 jenis skenario berdasarkan data IPCC, Laut Jawa bertindak sebagai pelepas CO2 (pCO2atm=379 µatm dan pCO2atm=385 µatm) dan sebagai sink pada pCO2atm=475 µatm. Skenario terakhir merupakan
II-9
skenario dimana faktor antropogenik sangat berpengaruh (lihat Tabel 2.4, Gambar 2.15 hingga Gambar 2.20). Adanya pola fluktuasi variabilitas DIC (Dissolved Inorganic Carbon) dan TA (Total Alkalinitas) di perairan Teluk Banten pada permukaan (lihat Tabel 2.5). Nilai nilai DIC dan TA yang tinggi berada di pinggir teluk (tertinggi 1720,04 µmol/kg). Hal ini disebabkan adanya pengaruh antropogenik dari daratan (sungai) yang masuk ke teluk (lihat Gambar 2.21 dan Gambar 2.22). Tinggi rendahnya nilai DIC sangat dipengaruhi oleh faktor biologi, proses fotosintesa, serta faktor osenografi seperti pasang surut. Rendahnya nilai DIC di ekosistem mangrove dan lamun (DIC = 1329,87; 1605,19 dan 1522,24 µ mol/kg) mengindikasikan bahwa kedua ekosistem ini menjadi Carbon Sink, lihat Tabel 2.5. Nilai pCO2 di Teluk Banten pengaruhi oleh nilai DIC, pH dan nutrient (fosfat dan silikat), lihat Gambar 2.23 dan 2.30. Perairan pesisir Teluk Banten pada waktu tertentu (Juli 2010) merupakan penyerap (sink) CO2 ke atmosfer yang ditunjukkan oleh nilai pCO2 negatif, lihat Tabel 2.6 dan Tabel 2.7.
Gambar 2.4 Batimetri Teluk Banten berdasarkan berdasarkan data GEBCO 2008 resolusi 30 arcsec (~90 meter).Pulau-pulau kecil yang berada di dalam teluk seperti yang terlihat di Gambar 2.5 tidak terwakili keberadaannya.
II-10
Gambar 2.5 Profil Teluk Banten hingga Laut Jawa bagian barat di sektar Pulau Tunda berdasarkan data citra satelit Landsat ETM 2008. Bulatan-bulatan berangka dan bernama adalah posisi stasiun-stasiun observasi.
Gambar 2.6 Pola arus rerata pasang surut di Pulau Kubur dan Pulau Besar, Teluk Banten (Hoitink & Hoekstra, 2003).
II-11
Gambar 2.7 Pola arus permukaan akibat seretan angin monsun (Wyrtki, 1961); kiri atas: Februari mewakili Monsun Timur; kanan atas: April mewakili peralihan Monsun Timur ke Monsun Barat; kiri bawah: Juni mewakili Monsun Barat; kanan bawah: Agustus mewakili peralihan Monsun Barat ke Monsun Timur. Kotak merah adalah Laut Jawa bagian barat dimana Teluk Banten berada
Gambar 2.8 Pola distribusi frekuensi angin (gambar kiri) dan gelombang (gambar kanan) yang dibangkitkannya (wind waves) yang terjadi di Laut Jawa selama musim hujan 1998-1999 (Hoitink, 2003). II-12
Tabel 2.1 Episode La Nina yang ditandai oleh temperatur muka air laut dingin (Cold) dan La El Nino dimana temperatur air laut hangat (Warm) di Samudera Pasifik tropis (150° Bujur Barat) berdasarkan periode Monsun sepanjang 1952 - 2002. Episode lemah ditandai dengan C- atau W-, menengah ditandai dengan C atau W, sedangkan kondisi normal ditandai dengan N (Putri, 2005).
II-13
Gambar 2.9. Stasiun pengamatan yang diambil dan digunakan dalam analisa ini. Legenda di samping kanan gambar titik stasiun adalah kedalaman laut dalam satuan meter, data dari GEBCO. Tabel 2.2. Batas imaginer laut dan samudera berdasarkan geografis nama di sepanjang garis lintang 5.244 – 65.36°S yang membelah koordinat bujur 106.31°E pada Gambar 2.9. (diolah dari berbagai sumber) Nama Laut/Samudera
Batas Lintang
Laut Jawa
5°S
Laut Selatan Jawa
7° - 10°S
Samudera Hindia (bagian Tenggara)
10° - 60°S
Samudera Selatan& Antartika
> 60°S
II-14
Tabel 2.3. Batas imaginer laut dan samudera berdasarkan iklim di sepanjang garis lintang 5.244 – 65.36°S yang membelah koordinat bujur 106.31°E pada Gambar 2.9(diolah dari berbagai sumber) Iklim
Batas Lintang
Tropis
5.00° - 23.50°S
Sub-Tropis
23.50° - 35.00°S
Sub-Kutub (selatan)
35.00° - 50.00°S
Kutub (selatan)
> 50.00°S
Gambar 2.10.Total CO2 di Bujur 106°-114° BT di sepanjang lintang 5.244° – 65.36° LS penampang horisontal di lapisan permukaan.
II-15
Gambar 2.11.Total CO2 di sepanjang lintang 5.244° – 65.36° LSyang membelah koordinat bujur 106.31°BT,terhadap penampang vertikal kedalaman laut.
Gambar 2.12. Zoom dari Gambar 2.11 hingga kedalaman maksimum 20 m. Perairan terdangkal di sekitar 52.44° LS adalah di Laut Jawa mendekati/sekitar Teluk banten.
II-16
Gambar 2.13. Alkalinitas di Bujur 106-114° BT di sepanjang lintang 5.244 – 65.36° LS penampang horisontal di lapisan permukaan.
Gambar 2.14. Alkalinitas di sepanjang lintang 5.244° – 65.36° LS yang membelah koordinat bujur 106.31°BT, terhadap penampang vertikal kedalaman laut.
II-17
Gambar 2.15. Antropogenik CO2 di Bujur106-114° BT di sepanjang lintang 5.244 – 65.36° LS penampang horisontal di lapisan permukaan.
Gambar 2.16. Antropogenik CO2 di sepanjang lintang 5.244° – 65.36° LS yang membelah koordinat bujur 106.31°BT, terhadap penampang vertikal kedalaman laut.
II-18
Gambar 2.17. Distribusi DIC (panel kiri) dan pCO2 (panel kanan) di Laut Jawa lapisan permukaan.
Gambar 2.18. Distribusi pH (panel kiri) dan total Alkalinitas (panel kanan) di Laut Jawa lapisan permukaan.
Gambar 2.19. Distribusi Fosfat (panel kiri) dan Silikat (panel kanan) di Laut Jawa lapisan permukaan.
Gambar 2.20. Distribusi Temperatur (panel kiri) dan Salinitas (panel kanan) di Laut Jawa lapisan permukaan.
II-19
Tabel 2.4.Skenario Laut Jawa sebagai pelepas (positif ∆pCO2)atau penyerap CO2 (negatif ∆pCO2), dimana ∆pCO2dihitung menggunakan formula 5.4. ∆pCO2
Skenario 1
Skenario 2
Skenario 3
[µatm]
pCO2atm=379 µatm
pCO2atm=385µatm
pCO2atm=475µatm
Minimum
14.487
8.487
-81.513
Maximum
123.017
117.017
27.017
Rerata
47.5518
41.5518
-48.448
II-20
Tabel 2.5 Nilai rerata parameter Karbon dan kualitas air terukur Maret, Mei, Juli 2010 Maret 2010
Mei 2010
Juli 2010
Parameter Rata-rata
Kisaran
Rata-rata
Kisaran
Rata-rata
Kisaran
Klorofil-a ug/L
5.865
±
8.2973
0.937
-
30.086
0.624
±
0.324
0.110
-
1.233
1.037
±
0.676
0.356
-
2.133
NO3 (Nitrat) mg/L
0.050
±
0.1026
0.001
-
0.352
0.098
±
0.201
0.001
-
0.681
0.030
±
0.011
0.020
-
0.047
NH4 (Amonium) mg/L
0.468
±
1.2137
0.009
-
4.449
0.228
±
0.584
0.026
-
2.137
-
±
-
-
-
-
Kalsium (mg/L)
499.680
±
218.3620
83.280
-
999.360
408.462
±
92.235
158.600
-
475.680
-
±
-
-
-
-
Magnesium (mg/L)
901.188
±
289.6799
117.070
-
1163.630
1861.645
±
1301.665
1211.570
-
6180.020
-
±
-
-
-
-
TSSmg/L
65.000
±
74.0225
6.000
-
292.000
11.538
±
21.923
4.000
-
83.000
94.800
±
33.848
77.000
-
155.000
PO4 mg/L
0.015
±
0.0039
0.007
-
0.020
0.018
±
0.019
0.010
-
0.063
0.020
±
0.010
0.010
-
0.036
PO4 µmol/kg
0.158
±
0.0403
0.072
-
0.205
0.181
±
0.191
0.103
-
0.647
0.209
±
0.099
0.103
-
0.370
Si mg/L
4.216
±
9.3367
0.057
-
30.891
1.764
±
2.458
0.261
-
8.825
1.445
±
0.155
1.221
-
1.658
68.552
±
151.8155
0.927
-
502.293
28.677
±
39.969
4.244
-
143.496
23.493
±
2.518
19.854
-
26.959
8.109
±
0.3255
7.140
-
8.320
7.998
±
0.324
7.290
-
8.190
8.236
±
0.078
8.110
-
8.310
1626.849
±
111.1620
1280.440
-
1720.040
-
-
-
-
-
-
1497.870
±
101.963
1329.870
-
1605.160
634.738
±
928.0857
255.200
-
3671.000
-
-
-
-
-
-
274.820
±
66.668
202.000
-
375.400
1878.277
±
228.1963
1187.900
-
2067.600
-
-
-
-
-
-
1808.580
±
99.507
1660.100
-
1917.900
15.553846
±
25.859609
5.6
-
100.6
-
-
-
-
-
-
6.120
±
1.522
4.400
-
8.400
SiO2 µmol/kg pH DIC umol/kg pCO2 air laut (µatm) TA (Total Alkalinitas) CO2* (µmol/kg)
II-21
120
C* (umol/Kg)
100 80 60 40 20 0 K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6 K7 Stasiun
K8
K9
K10
K11
K12
C* Maret 10
K13 C* Juli10
Gambar 2.21. Sebaran C* (karbon antropogenik) di Teluk Banten Maret dan Juli 2010
1800
DIC (umol/kg)
1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6 K7 Stasiun
K8
K6 K7 Stasiun
K8
K9
K10
K11
K12
Maret 10
K13 Juli 10
Total Alkalinity
2500 2000 1500 1000 500 0 K0
K1
K2
K3
K4
K5
K9
K10 K11 K12 K13 TA Maret 10
TA Juli 10
Gambar 2.22 Sebaran DIC dan Total Alkalinitas Teluk Banten Maret dan Juli 2010
II-22
35
Klorofil-a ug/L
30 25 20 15 10 5 0 K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
K7
K8
K9
K10
K11
K12
K13
Stasiun Klorofil-a ug/L Maret 2010
Klorofil-a ug/L Mei 2010
Klorofil-a ug/L Juli 2010
Gambar 2.23 Variabilitas klorofil di Teluk Banten Maret, Mei dan Juli 2010
8.4 8.2
pH
8 7.8 7.6 7.4 7.2 7 K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
K7
K8
K9
Stasiun
K10
K11
K12
pH Maret 10
K13 pH Juli 10
35
Salinitas (PSU)
30 25 20 15 10 5 0 K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6 K7 Stasiun
K8
K9
K10
K11
Salinitas Maret 10
K12
K13
Salinitas Juli 10
Gambar 2.24 Variabilitas pH dan salinitas di Teluk Banten pada bulan Maret dan Juli 2010
II-23
4000
p CO2 (uatm)
3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
K7
K8
K9
K10 K11 K12 K13
Stasiun pCO2 Maret 2010
pCO2 Juli 2010
Gambar 2.25 Variabilitas pCO2air laut bulan Maret dan Juli 2010 di Teluk Banten
pCO2
1000
Konsentrasi
900 800 700 600 500 400 300
(2 0
m
)
) on 7 Cr b
Cr b
(2 0 on 6
on 7
m
(3 m
)
) m (3
Stasiun
Cr b
on 6 Cr b
on 5
(3
m
)
on 4 Cr b
Cr b
on 3 Cr b
on 2 Cr b
on 1 Cr b
Cr b
on 0
200
July August
Gambar 2.26 Konsentrasi pCO2 bulan Juli dan Agustus 2009. Satuan yang digunakan adalah μatm (Adi & Rustam, 2010)
II-24
Nitrat, Fosfat dan Silikat 35
Konsentrasi (mg/L)
30 25 20 15 10 5 0 K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
K7
Stasiun
K8
K9
K10
K11
K12
M aret NO3 (Nitrat) mg/L
M aret P O4 mg/L
M aret Si mg/L
M ei NO3 (Nitrat) mg/L
M ei P O4 mg/L
M ei Si mg/L
Juli NO3 (Nitrat) mg/L
Juli P O4 mg/L
Juli Si mg/L
K13
Gambar 2.27. Sebaran nutrient di Teluk Banten bulan Maret, Mei dan Juli 2010
Gambar 2.28. Perubahan spesiasi silikat, fosfat dan nitrogen terhadap pH dimana kotak merah merupakan perkiraan pergeseran pH akibat perubahan iklim (Heppelwhite, 2010)
II-25
3500
Differential pCO2
3000 2500 2000 1500 1000 500 0 -500
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
K7
Stasiun
K8
K9
K10 K11 K12
M aret 2010 ΔpCO2 scen 1
M aret 2010 ΔpCO2 scen 2
M aret 2010 ΔpCO2 scen 3
Juli 2010 ΔpCO2 scen 1
Juli 2010 ΔpCO2 scen 2
Juli 2010 ΔpCO2 scen 3
K13
Gambar 2.29. Sebaran differential pCO2 Teluk Banten bulan Maret dan Juli 2010 berdasarkan tiga skenario (pCO2 atm: scen 1= 379 µatm, scen 2 = 385 µatm dan scen 3= 475 µatm)
Gambar 2.30. Fraksi kadar relative spesies CO2 ,HCO3- dan CO32- pada kondisi pH tertentu (Lohman, 2005).
II-26
Tabel 2.6 Kompilasi nilai R2 dari hasil analisa regresi linear tunggal antara pCO2 dengan masing-masing DIC, TALK, pH, Fosfat, Silikat, Nitrat, Klorofil, Temperatur dan TSS bulan Maret dan Juli 2010 pCO2
DIC
TALK
pH Fosfat
Silikat
Nitrat Klorofil
Temperatur
TSS
Maret
0.8641
Juli
0.3849
Maret
0.9087
Juli
0.0748
Maret
0.9217
Juli
0.9821
Maret
0.0126
Juli
0.398
Maret
0.3041
Juli
0.1287
Maret
0.8692
Juli
0.0183
Maret
0.1944
Juli
0.326
Maret
0.5718
Juli
0.1311
Maret
0.0036
Juli
0.6364
II-27
Tabel 2.7.Skenario Teluk banten sebagai pelepas (positif ∆pCO2)atau penyerap CO2 (negatif ∆pCO2), dimana ∆pCO2dihitung menggunakan formula 5.4. Maret 2010 ∆pCO2
Skenario 1
Skenario 2
Skenario 3
[µatm]
pCO2atm=379 µatm
pCO2atm=385 µatm
pCO2atm=475 µatm
Minimum
-123.8
-129.8
-219.8
Maximum
3292
3286
3196
Rerata
255.7385
249.7385
159.7385
∆pCO2
Skenario 1
Skenario 2
Skenario 3
[µatm]
pCO2atm=379 µatm
pCO2atm=385 µatm
pCO2atm=475 µatm
Minimum
-177
-183
-273
Maximum
-3.6
-9.6
-99.6
Rerata
-104.18
-110.18
-200.18
Juli 2010
7. Pengukuran karbon di perairan Teluk Jakarta Teluk Jakarta, suatu teluk yang berdekatan dengan Teluk Banten dimana juga dipengaruhi oleh kondisi oseanografi dan iklim Laut Jawa dan sangat dipengaruhi oleh antropogenik dari kota metropolitan Jakarta adalah menarik untuk dilihat. Tim penelitian BPPT yang dikomandani Mochamad Saleh Nugrahadi yang bekerjasama dengan Tetsuo Yanagi dari Universitas Kyushu Jepang, berkesempatan melakukan pengukuran karbon terlarut di perairan Teluk Jakarta selama 2 hari pada tanggal 15 dan 16 Februari 2007 bertepatan 1 minggu setelah banjir besar melanda Jakarta, dan 16 Mei 2007 (Nugrahadi et al., 2009). Hasil pengukuran menunjukkan bahwa karbon organic terlarut (DOC) berkisar antara 100-950 µg-C/liter pada bulan Februari dan 0-850 µg-C/liter pada bulan Mei, karbon organic partikel (POC) berkisar 50-650 µg-C/liter pada bulan Februari, dan 50-900 µg-C/liter pada bulan Mei. Temuan ini sangat kontras dengan perbedaan input volume air dari daratan, sehingga estimasi total fluks karbon organic per harinya menjadi 107.6 ton/hari untuk Februari dan 42.7 ton/hari di bulan Mei 2007. II-28
[Type text] BAB III RENCANA PENELITIAN KARBON PERIODE 2010-2014
3.1.
Kebutuhan riset karbon laut & peluang melalui kerjasama
3.1.1. Kebutuhan penelitian karbon Laut Berdasarkan pada uraian tentang siklus karbon laut, serta status kegiatan riset yang terkait dengan karbon laut pada bab-bab sebelumnya, maka kagiatan riset karbon laut di Indonesia yang lebih terstruktur dan berkelanjutan sangatlah diperlukan. Kebutuhhan Riset Karbon Laut di Indonesia pada masa mendatang meliputi: 1. Riset yang mengungkap tentang peran lingkungan laut dalam proses penyerapan karbon dan perubahan iklim, merupakan kegiatan identifikasi yang mendalam tentang kondisi dan peranan ekosistem serta sumberdaya pesisir dan laut dalam proses siklus karbon laut. Selain itu dalam riset ini akan dilakukan pemantauan dan prediksi terhadap perubahan-perubahan yang terjadi terhadap kondisi ekosistem dan sumberdaya laut dan pesisir, terutama terkait dengan fenomena perubahan iklim dan kegiatan-kegiatan antropogenik lainnya. Oleh karena itu, riset ini harus dilakukan secara terus menerus dalam kurun waktu yang panjang (4 – 10 tahun kedepan). 2. Riset pemodelan proses siklus karbon laut di Indonesia, bertujuan untuk menghimpun pemahaman (knowledge-based) yang lebih komprehensif tentang proses-proses yang terkait dengan siklus karbon laut, seperti proses physical pump, biological pump, carbon sink dan lainnya. Melalui riset ini diharapkan akan tersedia informasi yang lebih akurat tentang potensi penyerapan karbon di perairan Indonesia. 3. Riset
aplikasi
dalam
mendukung
pengelolaan
sumberdaya
dan
lingkungan laut dan pesisir, merupakan riset lanjutan dari riset-riset sebelumnya untuk membantu menentukan kebijakan bagi para pengambil keputusan baik di tingkat pusat maupun daerah dalam hal pengelolaan sumberdaya dan lingkungan pesisir dan laut, termasuk usaha-usaha konservasi dan pengembangan MPA di Indonesia.
III-1
[Type text] 3.1.2. Peluang melalui kerjasama penelitian Adapun beberapa peluang kerjasama yang telah terjalin dan berpotensial untuk terus dibina dan dikembangkan antara lain:
a. Kerjasama pemantauan melalui jaringan Seagrass-net Lamun (seagrass) merupakan tumbuhan berbunga yang hidup di perairan pantai, berfungsi sebagai penstabil sedimen, peredam energi gelombang dan ombak, serta merupakan tempat berpijah, membesarkan anak dan mencari makan bagi biota lain, termasuk biota yang bernilai ekonomis seperti baronang, kepiting dan kerapu. Selain itu, lamun berpotensi sebagai penyerap karbon, serta dapat digunakan sebagai indicator kesehatan perairan, sehingga lamun dapat dimanfaatkan sebagai indicator dalam system peringatan dini (Early Warning System) untuk kerusakan lingkungan perairan. Seagrassnet merupakan suatu program internasional yang bertujuan untuk meneliti dan memantau kondisi lamun dengan cara pembuatan lokasi penelitian permanen. Penelitian dan pemantauan dilakukan secara rutin dan terus menerus untuk mendapatkan informasi yang bersifat timeseries. Pada tahun 2009, Kelompok Riset Lingkungan Laut dan Pesisir di PRWLSNH telah mendapatkan rekomendasi dari Seagrassnet International sebagai National Coordinator dalam mengembangkan kegiatan riset dan pemantauan lingkungan laut dan pesisir di Indonesia, dan dapat mengusulkan bantuan teknis dan peralalatan yang akan digunakan dalam kegiatan ini. Bahkan Kelompok ini telah menyiapkan program strategis tentang penelitian lingkungan laut dan pesisir 2011-2014, terkait dengan karbon laut dan perubahan iklim. Perubahan nomenklatur struktural institusi, sekarang menjadi P3SDLP, diharapkan lebih memberikan kontribusi dan implementasi yang nyata terhadap program strategis tersebut.
III-2
[Type text]
Gambar 3.1 Jaringan penelitian dan pemantauan “Seagrass-net”
b. Kerjasama regional konservasi taman nasional laut Kegiatan yang bertopik “Conservation Strategy based on Regional Reef Connectivity and Environmental Load Assessment in SEA-WP Region” ini merupakan kegiatan kerjasama regional yang diprakarsai dan akan didanai oleh Kementerian Lingkungan Jepang. Tujuan kegiatan ini adalah untuk mendapatkan strategi konservasi yang tepat melalui studi konektivitas terumbu karang dalam kerangka regional di wilayah Perairan Asia Tenggara sehingga dapat ditentukan dengan tepat area-area yang akan dijadikan sebagai MPA (Marine Protected Area). Kegiatan ini juga akan melakukan kajian-kajian daya dukung lingkungan yang nantinya terkait dengan potensi laut dalam penyerapan karbon, serta kaitannya dengan isu perubahan iklim. Rencana lokasi yang menjadi target dalam kegiatan ini antara lain: 1.
Japan: Okinawa, Ishigaki, Miyako, and Kume islands.
2.
Taiwan, termasuk Kenting Marine Park, Tapei, Green Island.
3.
Philippines, termasuk Puerto Galera, Batangas, and Bolinao.
4.
Indonesia, lokasi yang potensial adalah: Lombok (Nusa Tenggara Barat), Karimun Jawa (Central of Java), Wakatobi (South East Sulawesi), Raja III-3
[Type text] Ampat (West Papua), Tarakan, (East Kalimantan). 5.
Papua New Guinea: Milne Bay (Lousiade, Bwanabwana, and Trobriand areas), Central, Western, dan Madang Provinces.
6.
French Polynesia (control region) Sejak tahun 2009 sebagai contact person untuk Indonesia adalah
Subandono dari Direktorat Jenderal KP3K, Kementerian Kelautan dan Perikanan. Berdasarkan kesepakatan informal, PRWLSNH yang sekarang telah menjadi Pusat Litbang Sumberdaya Laut dan Pesisir (P3SDLP) adalah mitra dalam kegiatan riset ini. Akan tetapi hingga saat ini, 2010, belum terlaksana tindak lanjut dalam bentuk formulasi MOU.
c. Kerjasama di bidang penginderaan jauh Peluang kerjasama dalam hal pengembangan Inderaja Oseanografi untuk lingkungan laut dan pesisir ini diprakarsai hasil pertemuan informal antara PRWLSNH dengan Profesor Kawamura dari Universitas Tohoku Jepang pada bulan Oktober 2007. Kegiatan penelitian dalam bidang ini direncanakan untuk mengembangkan metoda-metoda baru dalam intepretasi data satelit ke dalam parameter lingkungan laut seperti New Generation SST, Kesuburan dan produktivitas primer perairan berbasis karbon, serta informasi-informasi lain yang berguna bagi konservasi dan perikanan. Parameter-parameter tersebut diatas juga merupakan parameter-parameter kunci dalam proses karbon laut dan isu perubahan iklim. Peluang kerjasama ini juga telah dibahas dalam pertemuan Westpac/IOC pada tahun 2008, dan disepakati untuk ditindaklanjuti dalam format MOU dan Technical Agreemant antara BRKP dan Universitas Tohoku. Pada saat ini, 2010, P3SDLP masih membahas tentang potensi kerjasama tersebut.
III-4
[Type text]
Visible
Infrared
Microwave Radar Technology Wind
Absorption Scattering Plankton Sediment
Applications
(Oceanography Material/Biological Information /Fisheries/etc.)
Wave/EM wave Interaction
Thermal Emission
Thermal Environmental Information
Ocean Forcing Field
Oceanography Asian Marine Environments Gambar 3.2. Skema penginderaan jauh untuk penelitian dan pemantauan ekosistem pesisir
d. Kerjasama Coral Triangle Initiative (CTI) Pemantauan Lingkungan Pesisir dan Laut di wilayah potensi (termasuk daerah CTI bagian Indonesia) dan hubungannya dengan perubahan iklim. Tujuan dari kerjasama ini adalah untuk mengetahui karakteristik lingkungan pesisir; (2) Mengetahui indeks ekologi sumberdaya pesisir; (3) Mengetahui penyebab tekanan terhadap sumberdaya pesisir; (4) Mengetahui pengaruh perubahan iklim terhadap karakteristik sumberdaya pesisir. Kegiatan yang potensial diimplementasikan antara lain: Pengamatan secara in situ secara kontinu dilakukan per 3 bulan sekali dengan parameter lingkungan perairan yang akan diamati meliputi suhu air laut, kecepatan arus, salinitas, kecerahan (intensitas cahaya), substrat dan oksigen terlarut (DO); Pengamatan kondisi sumberdaya pesisir lamun, terumbu karang, dan mangrove; Analisis parameter iklim berdasarkan data citra satelit; Mengidentifikasi indikator III-5
[Type text] yang dapat menurunkan kualitas sumberdaya pesisir; Analisis korelasi antara parameter iklim dengan karakteristik sumberdaya pesisir. Beberapa area yang potensial untuk dijadikan target adalah: Wilayah Indonesia Barat (Teluk Banten dan Teluk Bungus dan Kepulauan Mentawai) untuk tahun 2011; Wilayah Indonesia bagian Tengah (Nusa Tenggara Barat/ NTB dan Kepulauan Togean) untuk tahun 2012-2013; Wilayah Indonesia Timur (Teluk Cendrawasih) untuk tahun 2014. Kegiatan-kegiatan riset lingkungan laut dan pesisir yang potensial dapat dilakukan dalam mendukung implementasi Coral Triangle Initiative (CTI) meliputi: 1.
Mendukung Goal 1: Priority seascapes designated and effective managed. Dengan potensial lingkup kegiatan: Melakukan otenc dibidang biofisik, biologi, ekologi dan geofisik didaerah yang akan menjadi seascape; Melakukan kajian mengenai kondisi awal dari calon daerah seascape.
2.
Mendukung Goal 2: Ecosystem Approach to Management of fisheries (EAFM ) and other marine resources fully applied. Dengan potensial lingkup kegiatan: Bekerjasama dengan pihak yang terkait lainnya dalam menyusun standar kondisi terumbu karang, berdasarkan pengalaman peneliti PRWLSDNH dalam penelitian selama ini dan data-data sekunder terbaru; Menggunakan data-data survey wallacea 2004 di daerah kepulauan Banggai; Melakukan survey kondisi lingkungan (habitat) Banggai Cardinal Fish di Kepulauan Banggai.
3.
Mendukung Goal 4: Climate change adaption mesures achieved. Dengan
potensial
lingkup
kegiatan:
Melakukan
penelitian
terhadap
pengaruh perubahan temperatur air laut terhadap ekosistem padang lamun (bersifat time series); Melakukan penelitian mengenai ketahanan biota di ekosistem pesisir
terhadap perubahan iklim (bersifat time series);
Melakukan penelitian yang bersifat eksperimental mengenai metode rehabilitasi ekosistem pesisir yang paling cocok untuk daerah tertentu; Melakukan pengembangan data base bersama-sama dengan pihak terkait lainnya untuk menggabungkan data-data hasil penelitian selama ini. 4.
Mendukung Goal 5: Threatened species status improving. Dengan potensial lingkup kegiatan: Melakukan penelitian mengenai kondisi lingkungan (habitat) yang sesuai bagi organisme laut yang terancam.
III-6
[Type text] e. Kerjasama di bidang pengembangan basis data dan pemodelan numerik karbon laut Melakukan kerjasama di bidang Pemodelan Ekologi Laut dan Penyerapan Karbon Laut, adalah mempunyai tujuan untuk mengembangkan model-model kopel dinamika dan ekologi secara terpadu untuk memantau dan memprediksi kecenderungan kondisi bio-fisik lingkungan laut dan pesisir. Kegiatan yang potensial untuk diciptakan antara lain: dengan mengembangkan model-model numerik baik model hidrodinamika fisik, maupun kopling dengan model-model ekologi; Mengembangkan system peringatan dini untuk degradasi lingkungan biofisik laut dan pesisir. Dimana kegiatan tersebut, diharapkan bahwa: Knowledgebased tentang karbon laut & adaptasi model-model numerik menjadi target tahun 2011; Integrasi/kopel model hidrodinamika fisik & ekologi menjadi target tahun 2012-2013; dan: Model prediksi peringatan dini kerusakan lingkungan bio-fisik laut dan pesisir menjadi target tahun 2014. Kegiatan studi potensi karbon laut di Indonesia dengan menggunakan pendekatan simulasi pemodelan numerik potensial dilaksanakan oleh P3SULAP, ITB, IPB, dan BPPT, baik secara masing-masing ataupun secara bekerjasama mengingat masing-masing mempunyai kekuatan di bidang yang berbeda tetapi saling melengkapi. Kegiatan ini diharapkan dapat menghasilkan peta bulanan produktifitas primer laut indonesia berbasis karbon, data primer mengenai kondisi Teluk Banten, parameter – parameter input untuk simulasi model numeric. Diharapkan kegiatan ini jika kontinyu dilaksanakan maka dapat menghasilkan estimasi penyerapan karbon oleh lautan Indonesia. Saat ini banyak sekali pemodelan numerik hidrodinamika kopling dengan ekologi yang bersifat “open source” untuk publik. Adapun (contoh) pemodelan yang cukup berpotensial adalah: Hamburg Shelf Ocean Model (HAMSOM), ECOlogical North Sea Model HAMburg (ECOHAM) dan Ocean-Carbon Model Intercomparison Project (OCMIP).
Pengembangan basis data dan pemetaan lingkungan sebagai hasil dari pemantauan lingkungan terpadu secara berkesinambungan (timeseries) adalah penting untuk dikembangkan. Tujuan dan wacana pengembangan ini antara lain: Menyusun basisdata lingkungan bio-fisik laut dan pesisir dan memetakannya secara kontinu dan berkelanjutan; Melakukan analisa untuk mengetahui III-7
[Type text] perkembangan kondisi lingkungan bio-fisik lingkungan laut dan pesisir terkait dengan proses penyerapan karbon serta perubahan iklim. Kegiatan yang potensial dikembangkan adalah: Mengembangkan pusat data dan situs informasi lingkungan bio-fisik di Indonesia; dan menyusun atlas klimatologi lingkungan bio-fisik laut dan pesisir. Dimana yang bisa ditargetkan untuk tahun 2011 adalah terwujudnya basisdata lingkungan bio-fisik laut dan pesisir wilayah Indonesia Barat; Tahun 2012-2013 adalah terwujudnya basisdata lingkungan bio-fisik laut dan pesisir wilayah Indonesia Tengah; dan tahun 2014 adalah terwujudnya basisdata lingkungan bio-fisik laut dan pesisir wilayah Indonesia Timur.
f. Aplikasi atau pengembangan untuk pengelolaan sumberdaya laut dan pesisir Secara lebih luas, hasil-hasil penelitian diatas dapat dikembangkan untuk aplikasi pengelolaan sumberdaya laut dan pesisir. Dimana tujuannya adalah mengkaji penerapan produk-produk penelitian ke dalam aktivitas pengelolaan sumberdaya laut dan pesisir; dan mengkaji pengembangan strategi dan kebijakan pengelolaan dan konservasi lingkungan laut dan pesisir. Dengan kegiatan yang potensial dilakukan antara lain: Analisis dampak perubahan iklim terhadap karakteristik sumberdaya pesisir; Analisis mekanisme proses recovery dan pemantauan kondisi sumberdaya pesisir; Pengembangan strategi konservasi termasuk penentuan MPAs. Sebagai target tahun 2011-2012 dilakukan evaluasi peranan laut sebagai penyerap karbon secara periodik; dan tahun 2013-2014 diharapkan tercipta perangkat kebijakan pengelolaan lingkungan laut dan pesisir berbasis penelitian.
3.2. Dukungan sumberdaya penelitian dan pengembangan Dalam rangka mewujudkan rencana penelitian dan pengembangan (litbang) karbon laut dan Perubahan Iklim di Indonesia, P3SDLP saat ini memiliki dukungan Sumberdaya litbang yang cukup memadai dan akan terus ditingkatkan, antara lain: 1. Sumberdaya manusia yang memiliki bidang kepakaran antara lain (Bidang: Oseanografi, Inderaja Laut dan Klimatologi, Ekologi Laut, Geomatika, dan Bidang Perekayasaan/Instrumentasi).
III-8
[Type text] 2. Unit pelaksana teknis. Saat ini ada dua yakni Balai Riset dan Observasi Kelautan (BROK) di Perancak Bali, dan Loka Riset Kerentanan Pesisir dan Laut (LRKPL) di Teluk Bungus Sumatera Barat. 3. Sarana Riset (Receiver satelit, jaringan GPS, sarana pengolah data, Perangkat lunak pemodelan, Instrumentasi akuisisi data, dan wahana Inflatable Boat).
3.3.
Rencana Kerjasama penelitian karbon laut konsorsium IndonesiaJerman Kegiatan riset karbon telah dilakukan oleh P3SDLP sejak tahun 2008 saat
masih bernomenklatur lama yakni PRWLSNH. Saat itu dengan judul Riset Karbon Laut di Perairan Indonesia Dalam Rangka Mekanisme Pembangunan Bersih tahun 2008 merupakan kegiatan riset yang bertujuan akhir untuk mengetahui potensi laut di Indonesia dalam menyerap karbon. Riset topik karbon tersebut kemudian dilanjutkan hingga tahun 2010 dengan mengambil pilot lokasi di Teluk Banten. Pada tahun 2010, disepakati suatu rencana kelanjutan kerjasama Indonesia-Jerman untuk program “Science for Protection Indonesian Coastal Marine Ecosystem” (SPICE) tahap 3 untuk 2011-2014. Dimana salah satu topik baru yang dimunculkan adalah Topik 2 yakni Climate change & the Ocean: Carbon sequestration in Indonesian seas & their global significance (generation of scientific knowledge for formulating strategies for adaptation to climate change). Koordinator penelitian untuk Indonesia adalah Widodo S. Pranowo (Pusat Litbang Sumberdaya Laut dan Pesisir) dan untuk Jerman adalah Tim Rixen (ZMTBremen). Lihat Gambar 3.5. Kajian ini secara umum bertujuan untuk meneliti dampak perubahan iklim dan degradasi lahan gambut terhadap siklus karbon pada ekosistem pesisir (misalnya padang lamun, terumbu karang dan pelagis), dan perannya dalam penyerapan karbon. Diharapkan kajian ini harus dapat menghasilkan kebijakan ekonomis strategi mitigasi untuk mengimbangi emisi karbon (laut) nasional. Secara lebih spesisfik tujuan proyek ini adalah untuk meneliti dampak perubahan iklim dan degradasi lahan gambut terhadap siklus karbon pada ekosistem pesisir (misalnya padang lamun, terumbu karang dan pelagis), dan perannya dalam penyerapan karbon serta pengembangan kebijakan ekonomis strategi mitigasi untuk mengimbangi emisi karbon lahan gambut. III-9
[Type text] Oleh karena itu, perpindahan karbon organik dan inorganik dari aliran sungai lahan gambut dan lahan non-gambut akan diukur, demikian juga aliran karbon yang melintasi pertemuan udara dan air (the air water interface) sepanjang transek dari sungai yang melalui padang lamun dan terumbu karang menuju laut terbuka. Interaksi antara sistem karbonat laut dan beberapa sistem bentik pelagis di estuari (muara), padang lamun, dan terumbu karang akan dipelajari, serta dampak penyerapan karbon jangka panjang pada sedimen akan diukur. Dengan demikian, analisis biomarker akan digunakan untuk membedakan antara karbon organik yang diekspor dari terrestrial dengan karbon organik yang diproduksi dari sistem akuatik. Teknik penginderaan jauh (remote sensing) untuk mengamati variabilitas spasial dan temporal dari river plumes, bloom organisme pelagis (pelagic blooms), proses erosi, dan pengaruh-pengaruh nya terhadap ekosistem pesisir akan dibuat, begitu juga model numerik untuk mengukur emisi CO2 dari laut Indonesia. Hasil model hidrodinamik akan divalidasi berdasarkan pengamatan/pengukuran lapangan dan data NCAR/NCEP, digunakan untuk mengestimasi aliran CO2 yang melewati air water interface selama 50 tahun terakhir, untuk meneliti dampak anomali-anomali yang terjadi di dalam sistem laut-atmosfer (ocean-atmospheric) (contohnya ENSO, IOD) dan dampak dari berbagai skenario emisi karbon lahan gambut terhadap siklus karbon global. Lihat Gambar 3.4. Dampak yang dihasilkan oleh manusia terhadap siklus karbon pesisir akan diukur dan digunakan untuk membentuk kebijakan ekonomis strategi mitigasi pada kerangka mekanisme perdagangan karbon. Dengan demikian, data yang tersedia di literatur tentang emisi CO2 dari lahan gambut yang rusak akan digabung dengan perkiraan dampak manusia terhadap siklus karbon laut yang berasal dari hasil proyek ini. Dampak di masa depan dari degradasi lahan gambut dan karbonat terumbu karang terlarut (reef carbonate dissolution) terhadap siklus karbon global akan dipelajari dalam model-model kotak (box models). Stasiun-stasiun pengamatan pada aliran sungai lahan gambut dan terumbu karang akan mulai ditentukan, bertujuan untuk mengamati perubahan yang sedang terjadi dan menyediakan data untuk memvalidasi data emisi CO2 ke dalam atmosfer di masa depan. Selanjutnya stasiun-stasiun tersebut akan memberikan latar belakang informasi untuk membantu memahami lebih baik perubahan ekologi dan bencana-bencana (catastrophic events) seperti kematian massal ikan di aliran-aliran sungai/muara III-10
[Type text] lahan gambut, peristiwa pemutihan karang, seperti yang ditemukan pada tahun 2010,
dan
pemulihan
terumbu
karang
setelah
peristiwa
tersebut.
Drivers/implikasi ecologis and socio- economis akan dipelajari pada topik 3. Rencana kerja dibuat berdasarkan data dan pengalaman yang diperoleh dari tahap SPICE sebelumnya, ketika kami menggunakan kesempatan kerjasama lokal (local ships of opportunities) untuk mengumpulkan sampel dan data sepanjang pantai Sumatera bagian timur yang didominasi oleh lahan gambut, dimana padang lamun dan terumbu karang hanya ditemukan di pulau-pulau terpencil yang kemungkinan diakibatkan stres asam dan tingginya muatan materi suspensi akibat pelepasan dari aliran sungai lahan gambut. Dampak pelepasan dari aliran sungai non-gambut dan climate change pada padang lamun dan terumbu karang di Kepulauan Spermonde dan Teluk Banten, Jawa Barat, juga akan dipelajari agar diperoleh pemahaman yang lebih luas mengenai siklus karbon pesisir sepanjang pesisir Indonesia. Mahasiswa Master akan dipilih dan dilatih pada pelatihan-pelatihan yang akan diorganisir didalam kerangka program master yang baru di UNRI dan program the MEST di UNHAS. Mahasiswa-mahasiswa tersebut akan dipilih oleh co-koordinator dari masing-masing universitas di Indonesia untuk membentuk kandidat-kandidat inti yang akan membuat thesis master mereka di dalam kerangka kerja SPICE. Pelatihan akan diberikan di institusi-institusi Jerman yang ikut berpartisipasi dan di berbagai lokasi kerja lapangan di Indonesia. Pendidikan mahasiswa Master dan PhD akan menjadi bagian penting dari proyek ini dalam kaitannya dengan pembentukan kapasitas (capacity building). Terdapat 8 judul tentatif topik penelitian dari pihak Indonesia yang potensial dilakukan dalam kerjasama ini, yakni (lihat Gambar 3.3): 1.
STP1 Carbon Fluxes variability in the Banten Coastal Bay, West Java, Indonesia. Dr.-Ing. Widodo S. Pranowo, Center for Marine & Coastal Resources Research & Development, Agency for Marine & Fisheries Research & Development Ministry of Marine Affairs & Fisheries of the Republic of Indonesia, e-mail:
[email protected] and Dr. Andreas A. Hutahaean, M.Sc, Center for Marine & Coastal Resources Research & Development, Agency for Marine & Fisheries Research & Development Ministry of Marine Affairs & Fisheries of the Republic of Indonesia, e-mail:
[email protected] Dr. rer. nat. Agus Setiawan, Institute for Marine Research & Observation, Perancak, Bali, Agency for Marine & Fisheries Research & Development Ministry of Marine Affairs & Fisheries of the Republic of Indonesia, e-mail:
[email protected]
III-11
[Type text]
2.
STP2 Environmental dynamics of biological components in rivers, estuaries and coastal areas of Eastern Sumatra, Indonesia. Dr. Ir. Joko Samiaji, M.Sc. Faculty of Fishery and Marine Science University of Riau, Pekanbaru, Indonesia, email:
[email protected].
3.
STP3 The microbial ecology shifting in response to the climate change: a case study from the aquatic systems in Eastern Sumatra, Indonesia. Dr. Christine Jose, Faculty of Science University of Riau, Pekanbaru, Indonesia, email:
[email protected].
4.
STP4 Climate change impacts on abiotic factors in Spermonde Archipelago, South Sulawesi, Indonesia. Prof. Dr. Jamaluddin Jompa, Faculty of Marine Science and Fishery, Hasanuddin University, Makassar, Indonesia, e-mail:
[email protected] and Dr. Muhammad Lukman, Faculty of Marine Science and
Fishery,
Hasanuddin
University,
Makassar,
Indonesia,
e-mail:
[email protected].
5.
STP5 Climate change impacts on fish communities along the rivers, estuaries and coastal areas of Eastern Sumatra, Indonesia. Dr. Husnah Samhudi, Research Centre for Inland Fisheries, Ministry for Marine and Fisheries Affairs, Palembang, South Sumatra, Indonesia, e-mail:
[email protected] and Prof. Dr. Ngurah W. Wiadnyana, Research Centre for Inland Fisheries, Ministry for Marine and Fisheries Affairs, Palembang, South Sumatra, Indonesia, e-mail:
[email protected]
6.
STP6 Investigation of hydrodynamic properties in Indonesian water with special focus on climate variability and change. Dr. rer. nat. Mutiara Putri, Research Group of Oceanography, Faculty of Earth Science and Technology, Institute Technology of Bandung, Jl. Ganesha 10, Bandung 40132, Indonesia,
[email protected]
7.
STP7 The adaptation of Sea grass Zostera Marina to climate change parameters observed in Mesocosm Scale. Ir. Agustin Rustam, S.T., M.Sc, a Ph.D candidate in Faculty of Marine Science & Fisheries, Bogor Agriculture University (IPB), Kampus Darmaga, e-mail:
[email protected]
III-12
[Type text] 8.
STP8 The adaptation of the traditional solar salt production to climate change in northern coast of Java and Madura island. Utami Kadarwati, M.Sc, Center for Marine & Coastal Resources Research & Development Agency for Marine & Fisheries Research & Development Ministry of Marine Affairs & Fisheries of the Republic of Indonesia, e-mail:
[email protected]
Sedangkan dari pihak Jerman, terdapat 7 judul tentative topik (lihat Gambar 3.3), antara lain: 1.
STP1 Impact of river discharges on the marine carbonate system: CO2 emissions to the atmosphere and the marine carbonate production. Dr. Tim Rixen, Leibniz Center for Tropical Marine Ecology, ZMT, Fahrenheitstr. 6, 28359 Bremen, Germany, +49 (0) 40 23800 55, +49 (0) 40 23800 30,
[email protected]
2.
STP2 The role of seagrass beds in the coastal carbon cycle. Dr. Harald Asmus, Alfred- Wegener Institute for Polar and Marine Research, Wadden Sea Station Sylt, Hafenstrasse 43; 25992 List / Sylt, Tel.: +49 (0) 4651b 956 4218; Fax: +49 (0) 4651 956 200;
[email protected]
3.
STP3 Impact of river discharges on the export and sedimentation of organic matter in coastal areas of Sumatra, Indonesia. Dr. Gerd Liebezeit, Institute for Chemistry and Biology of the Sea , University of Oldenburg, Schleusenstrasse 1, 26382 Wilhelmshaven +49 4421 944100, +49 4421 944199,
[email protected]
4.
STP4 Impact of river discharges on coastal environment of Sumatra, Indonesia. Dr. Herbert Siegel, Leibniz Institute for Baltic Sea Research Warnemünde, Seestrasse 15, 18119 Rostock, +49 381 5197190, +49 381 5197 4822,
[email protected]
5.
STP5 Investigation of the carbon transport in Indonesian Waters by means of model simulations and specifically designed field campaigns including studies of climate variability. Prof. Dr. Thomas Pohlmann, Centre for Marine and Atmospheric Sciences, Institute of Oceanography, Hamburg University, Bundesstr. 53, 20146 Hamburg, Germany, +49 (0) 40 42838 3547, +49 (0) 40 42838 7488, e-mail:
[email protected]
III-13
[Type text] 6.
STP6 Indonesian peatland and the global carbon cycle. Dr. Agostino Merico, Leibniz Center for Tropical Marine Ecology (ZMT), Fahrenheitstraße 6, D-28359 Bremen, Germany, Tel : +49 421 23800111, Fax : +49 421 2380030, e-mail:
[email protected]
7.
STP7 Development of economic regulatory mitigation strategies for offsetting peatland carbon emissions. Dr. Achim Schlüter, Leibniz Centre for Tropical Marine Ecology (ZMT), Fahrenheitstr. 6, 28359 Bremen, Germany. ph: +49-4212380025, e-mail:
[email protected]
Location of the potential topics for Cluster 2 SPICE III – on the National map for Fisheries Management Area TP1 GER TP2 GER TP3 GER TP4 GER TP5 GER TP6 GER TP7 GER TP1 INA TP2 INA TP3 INA TP4 INA TP5 INA TP6 INA TP7 INA TP8 INA •The Indonesian key areas during SPICE activities all projects will jointly within the areas, •The additional data will be collected between the areas in order to get comprehensive overview for the main target area (Karimata strait, Java Sea & Makassar strait).
Gambar 3.3. Lokasi yang potensial untuk pilot penelitian dalam rangka kerjasama SPICE III Topik 2.
III-14
[Type text] Coupled hydrodynamics & Carbon (cycle/transport) modeling NW monsoon
Madden Julian Oscilation
Indian Ocean Dipole
Rossby Wave SE monsoon
ENSO
ITF
South Java Current
•Coarse study domain (hydrodynamics): Karimata strait, Java Sea & Makassar strait •Finer study domain (hydrodynamics & Carbon cycle transport, verification): Eastern Sumatra, Banten bay, Spermonde archipelago •Question: SPICE III will focus on the 3 pilot area, SPICE IV (hopefully) bigger domain for coupled one?
Gambar 3.4. Skema kompleksitas interaksi laut dan atmosfer yang berpotensial mempengaruhi variabiliotas fluks karbon laut yang akan dikembangkan menjadi penodelan numeric hidrodinamika kopling dengan transpor/siklus karbon dalam rangka penelitian SPICE III topic 2. Running Project Plan (2) Dec 2010 - 2011
2012
2013
2014
(Drafting) Full Proposal until End of January 2011 - Rixen, (Pranowo & Topic 2 members).
Projects runs
Projects runs
Projects runs
Got Feedback from BMBF – April 2011
1st cruise: Eastern Java – along northern coastal of Java – eastern coastal of Sumatra
2nd cruise: Spermonde archipelago
Revision version & knowing that which SubProject(s) will funded – May 2011
•Workshop after the cruise at UNRI •Lab analysis partly samples at UNRI / Jakarta. • Training on the labs.
•Workshop after the cruise at UNHAS. •Participating in the MEST Program. •Lab analysis partly samples at UNHAS / Jakarta. • Training on the labs.
3rd: Karimata strait – Java Sea – Makassar strait. (Which RV should be discussed during SC 2012) •Workshop after the cruise at JAKARTA. •Lab analysis partly samples at Jakarta. • Training on the labs.
Apply proposal TP- INA to RISTEK for INSENTIF Program – May/June 2011 ?
•Companying students from the Master’s program of Marine Science at UNRI, UNHAS. •DAAD PhD Fellowships.
Gambar 3.5. Skema rancangan awal perencanaan pelaksanaan penelitian SPICE III topic 2.
III-15
DAFTAR PUSTAKA
Adi, T.R., A.R. Tisiana, dan A. Susandi. 2007. Studi potensi laut sebagai penyerab CO2 (Preliminary study). Prosiding PIT IV Teknik Geomatika 11 Desember 2007. ISBN: 978-979-98982-2-7. Hal 46 -57. Adi, N.S. & A. Rustam. 2010. Study awal pengukuran system CO2 di Teluk Banten, Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan VI ISOI 2009, ISBN: 978979-98802-5-3, 17 halaman. Dickson, A.G., C.L.Sabine, & J.R. Christian. (Eds.) 2007. Guide to best practices for ocean CO2 measurements. PICES Special Publication 3, 191 pp. GEBCO. 2008. The General http://www.gebco.net.
Bathymetric
Chart
of
the
Oceans.
Heppelwhite, C. 2010. Ocean acidification in Declining Water Quality. http://www.ozcoast.org.aus. [12 Desember 2010]. Hoitink, A.J.P., 2003, Physics of coral reef systems in a shallow tidal embayment, PhD thesis, Netherland Geographical Studies 313, Royal Dutch Geographical Society/Faculty of Geographical Sciences, Utrecht University. Hoitink, A.J.F, & P. Hoekstra., 2003, Hydrodynamic control of the supply of reworked terrigenous sediment to coral reefs in the Bay of Banten (NW Java, Indonesia), Estuarine, Coastal and Shelf Science (58): 743-755. IPCC, 2001. Climate change 2001: The scientific basis. Cambridge Univ Press. Cambridge. Joos, F., G.J. Plattner, T.F. Stocker, O. Marchal & A. Schmittmer. 1999. Global warming and marine carbon cycle feedback on future atmospheric CO2. Science 284: 464 -467. Kettle, H and C.J Merchant. 2005. Systematic errors in global air-sea CO2 flux caused by temporal averaging of sea level pressure. Atmos. Chem. Phys 5 : 1459 – 1466. Koropitan, A.F. 2008. Are the Indonesian seas carbon sources or sink. In MST seminar series 28 Mei 2008. Department of Marine Science and Technology. Faculty of Fisheries and Marine Science. Bogor Agricultural University, 28 pages. Landsat ETM. 2008. Citra Perairan Teluk Banten, resolusi 30 meter. Lohman, G. 2005. The global carbon cycle. 31 Oktober 2005. www.vadlo.com [20 Desember 2010]. DP-1
Martin, J.H., G.A Knauer, D.M, Karl & W.W, Broenkow. 1987. VERTEX: Carbon cycling in the northeast Pacific. Deepsea Research part A oceanographic Research paper vol. 34 issue 2: 267-285. Moll, A. 1998. Regional distribution of primary production in the North Sea simulated by a three-dimensional model. Journal of Marine Systems, 16(1-2):151-170. Murray, C.N & J.P Riley. 1971. The solubility of gases in distilled water and seawater - IV. Carbon dioxide. Deep Sea Res 18: 533 – 541. Nugrahadi, M.S., T. Yanagi, I.G., Tejakusuma, Seno-Adi, R.A. D.P. Purwanti, 2009. Dissolved and Particulate Carbon in Jakarta Bay, Indonesia, J. Marine Research in Indonesia, Vol. 34, No.1, ISSN:0079-0435. Putri, M.R., 2005, Study of Ocean Climate Variability (1959-2002) in the Eastern Indian Ocean, Java Sea and Sunda Strait Using the HAMburg Shelf Ocean Model, PhD thesis, University of Hamburg, Germany. Sabine, C.L., et al. 2004, The oceanic sink for anthropogenic CO2. Science 305, 367–371. Takahashi, T. 1989. The carbon dioxide puzzle. Oceanus 32: 22-29. Takahashi, T., S.C. Sutherland, C. Sweeney, A. Poisson, N. Metzl, B. Tilbrook, N. Bates, R. Wanninkhof, R. A. Feely, C. Sabine, J. Olafsson, Y. Nojiri, 2002, Global sea-air CO2 flux based on climatological surface ocean pCO2, and seasonal biological and temperature effects, Deep-Se Research II (49): 1601-1622. The Open University, 1996. Seawater: its composition, properties, and behaviour, 2nd ed., 168 pages. Wyrtki, K., 1961, Physical Oceanography of the Southeast Asian Waters, NAGA REPORT Vol. 2, The University of California, Scripps Institution of Oceanography, La Jolla, California. www.eohandbook.com. 2007. The Earth Observation Handbook: Climate change special edition. [01 Desember 2010]. http://www.pices.int. 2009. North Pacific Marine Science Organization. [01 Desember 2010].
DP-2
