STUDI ISOTOP OKSIGEN-18 DAN DEUTERIUM PADA AIR LAUT DI TELUK BANTEN

J. Tek. Ling

Edisi Khusus “Hari Bumi”

Hal. 123 - 131

Jakarta, April 2012

ISSN 1441-318X

STUDI ISOTOP OKSIGEN-18 DAN DEUTERIUM PADA AIR LAUT DI TELUK BANTEN E. Ristin Pujiindiyati1, Novi Susetyo Adi2 dan Agustin Rustam2 Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi – Badan Tenaga Atom Nasional (BATAN), e-mail: [email protected] 2 Badan Riset Kelautan dan Perikanan, Kementerian Kelautan dan Perikanan (KKP), e-mail: [email protected] ; [email protected] 1

Abstrak Teluk Banten yang terletak di Provinsi Banten merupakan kawasan yang ramai oleh aktifitas nelayan dan industri. Pertumbuhan industri dan pendudukannya semakain bertambah pesat sehingga kebutuhan air bersih semakin bertambah. Eksploitasi yang berlebihan pada air tanah akan berakibat masuknya air laut ke formasi daratan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkannilai δ 18O and δ 2H sebagai basis data intrusi air laut. Metode yang digunakan adalah pengukuran absorbansi senyawa 2HHO, HH18O dan HHO dengan alat LGR DT-100 Liquid Water Stable Isotope Analyzer. Kisaran komposisi nilai δ 18O air laut Teluk Banten adalah -1.65 ‰ to 0.69 ‰ SMOW sedangkan kisaran nilai δ 2H adalah dari -6.2‰ hingga -2.1‰ SMOW. Hubungan linier δ 18O dan δ 2H untuk air laut tersebut adalah δ2H= -0.091 δ18O – 3.59 (n=42). Pergeseran nilai slope ke arah lebih rendah dari slope air hujan (7.78) menunjukan proses evaporasi dan diperkirakan kelembaban udara adalah 0%. Nilai δ 18O dan δ 2H dekat muara sungai Kasemen menunjukan nilai yang lebih miskin daripada air laut. Hal ini disebabkan oleh percampuran sumber mata air dari altitude lebih tinggi dengan air laut. Air laut yang mencampuriair sungai tersebut diperkirakan antara 54% hingga 94%. Kata kunci: Oxygen-18, deuterium, isotope, sea water Abstract Banten Bay located in Banten Province is a busy area by fisherman and industrial activities. Industrial and people growth is more increasing such that the clean water demand rise also. The aim of this investigation is to obtain the δ 18O and δ 2H value as a data base in the case of sea water intrusion. Method used is a measurement of 2 HHO, HH18O and HHO absorbance using the LGR DT-100 Liquid Water Stable Isotope Analyzer. The range of δ 18O values of Banten Bay is -1.65 ‰ to 0.69 ‰ SMOW whereas δ 2H values are in the range of -6.2‰ to -2.1‰ SMOW. The relationship between δ 18O and δ 2H for sea water is δ2H= -0.091 δ18O – 3.59 (n=42). The slope shift to lower value than that of rain water (7.78) is due to evaporation process occurring in sea water. The slope value of sea water also suggests that the humidity is 0%. The δ 18O and δ 2H values of mouth of Kasemen River show more depleted values than those of sea water. It is due to the mixing process between the water originated from spring water at higher altitudes and sea water. The sea water mixing to fresh water is estimated around 54% to 94%. Key words: Oxygen-18, deuterium, isotope, sea water

Studi Isotop Oksigen-18,... Edisi Khusus “Hari Bumi”: 123 - 131

123

1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Teluk Banten adalah sebuah teluk di Provinsi Banten dekat ujung barat laut Jawa, Indonesia. Teluk Banten merupakan bagian dari laut Jawa dengan luas 150 km2 dengan beberapa pulau kecil di dalamnya. Pulau terbesar yang berpenghuni adalah pulau Panjang yang berada di sebelah barat mulut teluk dan Pulau Tunda yang terletak di sebelah timur ke arah ujung luar utara teluk Banten. Beberapa sungai yang bermuara di Teluk Banten diantaranya adalah Sungai Soge, Domas, Kasemen, Cikemayungan, Banten , Pelabuhan, Wadas, Baros, Ciujung, Anyar, Cilid, Kesuban, Baru, Serdang, Suban, Kedungingus dan Candi. Sungai terbesar adalah Ciujung dan Anyar1). Kedalaman teluk berkisar antara 1-10 meter dari muara hingga mendekati ke ujung teluk sedangkan kedalaman ujung teluk hingga pulau Tunda dapat mencapai 40-60 meter. Sedimen teluk Banten terdiri dari lumpur dan pasir sedangkan salinitas air lautnya berkisar antara 28,23 – 35,34 psu2). Musim penghujan berlangsung antara November hingga Maret dan musim kemarau antara April hingga Oktober. Teluk Banten merupakan kawasan tangkapan ikan yang sangat penting dan menjadi gantungan hidup bagi 15.615 nelayan di 7 kecamatan di Kabupaten Serang dengan produksi 15.000 ton/tahun (60% dari produksi ikan di Kababupaten Serang). Selain ramai oleh aktivitas nelayan, Teluk Banten juga digunakan untuk lalu lalang kapal perdagangan antarpulau dan kapal dengan muatan bahan baku untuk mendukung industri di sepanjang garis pantai Teluk Banten yang jumlahnya lebih dari 17 industri kimia dasar dan industri berat lainnya yang berpotensi mencemari kawasan perairan Teluk Banten dengan buangan limbah. Keterbatasan lahan untuk kepentingan 124

industri telah mendorong reklamasi pantai di garis pantai teluk Banten. Kegiatan reklamasi ini tidak saja merusak habitat hutan mangrove juga diperkirakan merubah dinamika dan karakteristik arus laut Teluk Banten3). Seiring dengan perkembangan budi daya ikan, kawasan Teluk Banten mendapatkan tekanan serius dari lingkungan sekitarnya akibat pertambahan penduduk yang cukup pesat yg pada akhirnya kawasan pantai dimanfaatkan sebagai kawasan pemukiman kemasan industri dan penambangan pasir secara besarbesaran yg menambah tekanan terhadap perairan Teluk Banten. Suatu konsekuensi yang terjadi pada suatu ekosistem pantai (termasuk estuari dan teluk) adalah terjadinya perubahan kualitas lingkungan akibat penyuburan perairan4). 1.2. Peranan Isotop Oksigen-18 dan Deuterium Isotop oksigen-18 (18O) dan deuterium ( H) merupakan isotop alam yang telah banyak digunakan dalam pemecahan masalah sumber daya air tanah. Isotop ini umumnya digunakan sebagai parameter tambahan apabila parameter kimia belum mampu menjawab masalah air tanah. Hal ini disebabkan adanya proses yang lebih rinci dalam senyawa kimia yaitu fraksinasi isotop antara isotop lebih ringan (16O dan 1 H) dan isotop lebih berat (18O dan 2H). Efek fraksinasi isotop ini memberikan komposisi perbandingan isotop berat terhadap isotop ringan yang khas pada senyawa air (H 2 O). Kelimpahan relatif kedua isotop ini terhadap suatu standar dinyatakan dengan nilai δ 18 O untuk oksigen dan δ 2H untuk hidrogen dalam satuan permill (‰). Standar internasional yang digunakan adalah air laut rata-rata atau SMOW (Standard Mean Ocean Water)5,6). Di dalam siklus hidrologi faktor suhu setempat mengendalikan intensitas efek 2

Pujiindiyati. E.R. dkk., 2012

fraksinasi isotop-isotop dalam senyawa air di dalam proses vapuasi dan air banjir (presipitasi) dan memberikan fungsi input atau basis data untuk merunut sumber/asal air tanah. Selain itu, dalam studi hidrogeologi kedua isotop ini penting dalam menjawab pertanyaan waktu tinggal air tanah, respon terhadap kejadian –kejadian meteorologi dan percampuran air tanah dengan aquifer penyedia air tanah lainnya. Studi isotop 18O pada air laut telah dilakukan secara global meliputi 24000 contoh air laut seluruh dunia yang dikumpulkan sejak tahun 1950. Data ini kemudian dikumpulkan sebagai basis data isotop 18O air laut oleh Schimdt et.al. pada tahun 19997). Secara garis besar, hanya terdapat 2 titik data wilayah laut Indonesia berbatasan dengan Austrilia yang dilakukan pengambilan contoh air laut. Jumlah ini masih terlalu sedikit apabila dibandingkan dengan lokasi pengambilan contoh air laut di wilayah lain di dunia. Wilayah laut Indonesia masih belum terdapat basis data δ 18O dari contoh air laut. Penelitian ini perlu dilakukan karena Indonesia sebagai Negara maritime belum memiliki data δ 18O dan δ 2H dari contoh air laut yang representatif sebagaimana wilayah lain di dunia. Data ini diperlukan sebagai basis data dalam studi seberapa jauh intrusi air laut ke formasi daratan yang terjadi di suatu daerah. Alasan pengambilan sampel di laut Jawa karena kota-kota terpadat penduduknya di wilayah Indonesia adalah pulau Jawa. Masalah pencemaran air tanah oleh air laut menjadi masalah utama di kotakota besar seperti Jakarta, Semarang dan Surabaya dalam usaha pemenuhan sumber air tanah bersih bagi penduduknya yang semakin padat8). 1.3. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah mengetahui nilai δ 18O dan 2H air laut di sekitar teluk Banten sebagai salah satu basis data air laut di wilayah Indonesia.

2. METODOLOGI 2.1. Pengambilan Sampel Dalam penelitian ini dilakukan pengambilan sampel air laut Jawa di sekitar Teluk Banten. Jadwal pengambilan sampel dilakukan pada bulan Agustus 2009, September 2009, November 2009, April 2010 dan Juli 2010. Lokasi pengambilan sampel dimulai dari mulut sungai hingga pertengahan Laut Jawa dengan jumlah sampel sebanyak 8 titik tiap bulannya. Untuk analisis isotop 18O dan 2H dalam sampel air, botol gelas 20 ml harus terisi penuh dan tertutup rapat sehingga tidak ada gelembung udara didalamnya. Analisis dilakukan di laboratorium Hidrologi – Bidang Kebumian dan Lingkungan, Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi – Badan Tenaga Atom Nasional (BATAN). 2.2. Alat dan Bahan Bahan yang diperlukan adalah LGR working standard #3 (δ 18O= -11.54 ± 0.1 0/00 vs SMOW ; δ 2H = -79.0 ± 1.0 0/00 vs SMOW), LGR working standard #4 (δ 18O= -7.14 ± 0.1 0/00 vs SMOW ; δ 2H = -43.6 ± 1.0 0/00 vs SMOW), LGR working standard #5 (δ 18O= -2.96 ± 0.10/00 vs SMOW; δ 2H = -9.8 ± 1.0 0 /00 vs SMOW), drierite (CaSO4 anhydrous) dan air distilat. Alat utama yang digunakan adalah Los Gatos Research (LGR) DT-100 Liquid Water Stable Isotope Analyzer, CTC LC-PAL liquid auto sampler, Hamilton micro liter syringe, Polytetraflouroethylene (PTFE) septum, PTFE transfer line; botol gelas 1,5 ml dengan penutup dan septa dari PTFE, auto sampler tray dan kolom gelas. Selain itu diperlukan alat penunjang lain seperti: pipet otomatik 1 ml, 1 ml disposable pipette tips, kertas saring Anotop 10 dengan ukuran pori 0.2 µm; pompa vakum, injektor 5 ml dan 1,25 µl, botol gelas 20 ml dengan penutup berulir, alat pengambil air dan Magellan SporTrak Global Positioning System (GPS).

Studi Isotop Oksigen-18,... Edisi Khusus “Hari Bumi”: 123 - 131

125

2.3. Tata Kerja

δ=

Di laboratorium, untuk mengukur rasio isotop stabil oksigen dan hidrogen digunakan alat LGR DT-100 Liquid Water Stable Isotope Analyzer yang dihubungkan dengan CTC LC-PAL liquid auto sampler dengan PTEE transfer line. Sebanyak 1 ml sampel air laut yang telah disaring dan tiga standar kerja dimasukkan ke botol gelas 1.5 ml dan ditutup dengan septum. Senyawa standar dan sampel air laut diatur dengan urutan tertentu pada auto sampler tray sehingga tiap tiga standar diikuti oleh lima sampel air laut. Sementara itu kedua alat dihidupkan selama tiga jam untuk kestabilan alat dan juga untuk memanaskan injection port auto sampler pada suhu 800C. Sebanyak 0.75 µl sampel air diinjeksikan ke injection port auto sampler pada CTC LCPAL melalui PTEE transfer line sepanjang 1 m. Sampel air dievaporasikan kemudian dipindahkan melalui transfer line ke dalam pre-evacuated mirrored chamber untuk analisis. Sinar laser ditembakkan melalui sampel uap dan fraksi mol dari gas ditentukan dari absorbansi yang terukur. Seperti pada spektroskopi konvensional, pengukuran absorbansi dilakukan dengan menggunakan hukum Beer. Untuk mendapatkan presisi yang tinggi dalam pengukuran rasio isotop, instrument LGR menggunakan pendekatan Off-Axis Integrated Cavity Spectroscopy (off axis ICOS) yang dapat menghasilkan panjang gelombang optik sekitar 2500 m pada sel 25 cm. Konsentrasi molekuler dari 2 HHO, HH18O and HHO dihitung dengan dengan pengukuran banyaknya absorbansi pada panjang gelombang 1390 nm. Tiap-tiap sampel diukur sebanyak enam kali untuk memperoleh nilai reprodusibilitas yang baik8,9). Konsentrasi molekuler diubah ke dalam rasio isotop 2H/1H dan 18O/16O, kemudian nilai delta (δ) dihitung menurut Vienna Standard Mean Ocean Water (VSMOW) sebagai berikut8): 126

18

Rterukur − RVSMOW RVSMOW

R adalah rasio isotop O/16O.

3.

2

H/ 1H atau

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam penelitian ini sampel air laut yang diambil berjumlah 48 dari 8 lokasi termasuk 1 lokasi di Sungai Kasemen dengan kode C0 yang berjarak kurang lebih 100 m dari muara dan jarak antarlokasi kira-kira 2-5 km. Pengambilan sampel dilakukan pada permukaan laut (± 5 m) dan pada cuaca cerah (tidak hujan). Lokasi pengambilan sampel seperti tertera pada Gambar 1.

Gambar 1. Lokasi pengambilan sampel air laut di Teluk Banten

Nilai δ 18O dan δ 2H pada air laut sangat sensitif terhadap proses evaporasi dan air hujan (presipitasi). Komposisi Isotop air permukaan pada air laut ditentukan olah banyaknya air hujan dan jumlah air yang terevaporasi dari air laut. Pada daerah dimana jumlah air hujan atau kucuran air

Pujiindiyati. E.R. dkk., 2012

2 1

δ 18 O (‰ SMOW)

0 -1 -2

Agust 09

-3

Sept 09

-4

Nov 09

-5

April 10

-6

Juli 10

-7 C0

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

lokasi sampling

Gambar 2. Distribusi nilai 18O pada sampel air laut teluk Banten

Sebaran nilai δ 18O sampel air laut teluk Banten seperti terlihat pada Gambar 2. Kisaran nilai δ 18O kecuali C0 adalah -1,65 ‰ hingga 0,69 ‰ dengan rata-rata sebesar -0,66 ‰. Data global yang dikumpulkan oleh Schmit pada lokasi Samudera Hindia di perbatasan antara Indonesia dengan Australia adalah 0 ‰ hingga 0,5 ‰ 7) . Data O-18 dari laut Kuning di perbatasan Cina dan Korea menunjukkan nilai -1,4‰ hingga 0,1‰ pada musim panas dan -0,6‰ hingga 0,2‰ pada musim dingin11). Karakteristik nilai δ 18O pada air Laut Teluk Banten lebih mirip dengan air laut Kuning (Yellow Sea) daripada lautan luas Samudra Hindia di perbatasan IndonesiaAustralia, yaitu mempunyai nilai yang lebih depleted yang kemungkinanan disebabkan terjadinya percampuran runoff beberapa air sungai dan jika ditinjau luasan lautan maka kemungkinan lebih kecil tingkat kecepatan penguapannya. Nilai δ 18O untuk lokasi di mulut Sungai Kasemen (C0) menunjukkan

nilai yang lebih rendah (depleted) dengan kisaran -4,01 ‰ hingga -2,9 ‰. Nilai yang lebih rendah ini dipengaruhi massa air tawar dari sungai yang bermata air dari altitude yang lebih tinggi. Seperti diketahui air hujan sebagai sumber mata air sungai yang jatuh pada altitude yang lebih tinggi akan mempunyai nilai δ 18O dan δ 2H yang lebih rendah (semakin depleted)6). Data nilai δ 2H pada sampel air laut Teluk Banten seperti tertera pada Gambar 3 dengan kisaran nilai dari -6,2‰ hingga -2,1‰ (kecuali) C0) dan rata-rata -3,53 ‰. Kisaran nilai δ 2H pada laut di Hindia Selatan adalah -4,3‰ hingga 7,0‰12). Pengaruh air hujan, run off air sungai dan intensitas penguapan yang lebih rendah turut memberikan nilai δ 2 H yang lebih rendah pada air Laut Teluk Banten dibandingkan pada Laut Hindia Selatan yang lebih luas. Nilai δ 2H pada lokasi C0 mempunyai kisaran -20,2 ‰ hingga -6,7‰. Seperti halnya pada δ 18O pada lokasi C0, nilai δ 2H yang lebih rendah ini dipengaruhi oleh massa air sungai yang bercampur dengan air laut. Data δ 2H pada bulan Juli 2010 menunjukkan nilai yang lebih rendah. Hal ini kemungkinan disebabkan adanya proses pengenceran oleh air hujan yang turun menjelang hari pengambilan sampel 0

-5

δ 2Η (‰ SMOW)

sungai lebih banyak daripada evaporasi maka permukaan air laut akan terencerkan. Sebaliknya, jika kecepatan evaporasi lebih tinggi dibandingkan dengan jumlah air hujan maka akan terjadi proses pengkayaan isotop berat5).

-10

Agust 09 -15

Sept 09 Nov 09 April 10

-20

Juli 10 -25 C0

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

lokasi sampling Gambar 3. Distribusi δ 2H pada sampel air laut teluk Banten

Studi Isotop Oksigen-18,... Edisi Khusus “Hari Bumi”: 123 - 131

127

Dalam siklus hidrologi, air laut mengalami proses evaporasi dimana komposisi isotop yang lebih ringan (16O dan 1 H) lebih banyak terdapat pada fase uap sehingga menjadi lebih miskin (depleted) daripada fasa cair (air laut). Sebaliknya pada proses kondensasi maka isotop yang lebih berat (18O dan 2H) akan lebih banyak daripada fasa uapnya. Fraksinasi isotop ini dipengaruhi oleh faktor utama yakni suhu yang memungkinkan terjadinya proses evaporasi dan kondensasi. Demikian seterusnya fraksinasi molekul H­2O terjadi sehingga presipitasi (air hujan) yang terjadi pada elevasi yang semakin tinggi (pada suhu yang lebih rendah) akan mempunyai komposisi isotop semakin miskin (depleted) dibandingkan dengan presipitasi pada daerah dengan elevasi lebih rendah5,6) . Fenomena ini yang menjelaskan percampuran dengan air hujan yang baru turun menyebabkan permukaan air laut lebih miskin (depleted) pada nilai δ 18 O dan 2H. Fenomena ini pula yang menjelaskan nilai δ 18O dan δ 2H lebih miskin (depleted) pada lokasi air sungai (C0) daripada air laut. 10

δ 2Η (‰ SMOW)

5 0

Garis evaporasi

-5 -10

Agust 09 Sept 09

-15

Nov 09 April 10

-20

Juli 10

-25 -5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

δ 18O (‰ SMOW) Gambar 4. Distribusi δ18O dan δ2H air laut di teluk Banten terhadap garis air hujan lokal

Hubungan antara δ 18O dan δ 2H untuk air hujan lokal dan air laut seperti tertera pada Gambar 4. Air hujan lokal diambil dengan alat 128

pengukur curah hujan yang dipasang pada 7 ketinggian yakni dari 1480 m pada Puncak Pass (Cianjur) hingga 10 m di Tongkol (Jakarta). Hubungan linier δ 18O dan δ 2H untuk air hujan yang diperoleh adalah : δ 2 H= 7,78 δ 18O + 12,9313) sedangkan garis air meteorik secara global adalah δ 2H= 8 δ 18O + 105,6) . Garis ini merupakan fungsi input air hujan yang meresap ke dalam tanah dan dapat dijadikan patokan terjadinya proses-proses lain apabila menyimpang dari garis ini seperti proses evaporasi dan dilusi. Pada Gambar 4 juga memperlihatkan garis evaporasi yang diambil dari semua data air laut Teluk Banten selain lokasi C0. Hubungan linier nilai δ 18O dan nilai δ 2H untuk air laut tersebut adalah δ 2 H= -0,091 δ 18 O – 3,59 (n=42). Terlihat bahwa nilai slope dan intercept air laut sangat berbeda dengan nilai pada air hujan yakni mengarah ke nilai negatif. Pergeseran nilai slope ke arah lebih rendah dari slope air hujan (7,78) menunjukkan bahwa proses evaporasi berlangsung pada air laut. Semakin jauh pergeseran nilai slope maka proses evaporasi berlangsung dalam intensitas yang semakin tinggi5) . Hubungan δ 18O dan δ 2H pada air laut permukaan memberikan informasi juga tentang kelembaban pada saat proses evaporasi. Slope mendekati 8 adalah perkiraan nilai yang dihasilkan oleh fraksinasi kesetimbangan Reyleigh dari permukaan air yang mengalami evaporasi pada kelembaban 100%. Nilai slope kurang dari 8 disebabkan oleh proses evaporasi yang dikontrol oleh kelembaban ruang (dan juga disebabkan oleh difusi lapisan batas uap air dan pertukaran dengan uap air atmosfer) pada permukaan laut. Proses evaporasi non kesetimbangan dicirikan dengan slope kurang dari 8. Hubungan linier antara δ 18O dan δ 2H untuk air laut Teluk Banten mempunyai slope sebesar -0,091 (dengan pengecualian lokasi C0) yang sangat berbeda jauh dengan slope air hujan lokal yakni 7,78. Hal ini berarti semua titik lokasi air laut Teluk Banten kecuali

Pujiindiyati. E.R. dkk., 2012

lokasi C0 mengalami proses evaporasi di bawah kondisi non kesetimbangan dengan kelembaban ruang yang benar – benar lebih kecil daripada 0%. Nilai kelembaban ini diambil dari hasil kesetimbangan Reyleigh pada grafik hubungan kandungan isotop δ 18O terhadap δ 2H seperti terlihat pada Gambar 55). Kondisi non kesetimbangan sebagai contohnya adalah efek kinetik yang disebabkan oleh proses difusi selama pembentukan uap air. Lokasi C0 pada Gambar 4 terlihat masih mengikuti garis air hujan lokal akan tetapi nilai δ18O dan δ2H telah mengalami proses pengkayaan (enrichment) atau telah mengalami percampuran antara air segar dengan air laut. Apabila diasumsikan tidak mengalami proses pencampuran maka air sungai akan dicirikan dengan nilai yang lebih miskin yang berasal dari sumber mata air utama pada elevasi tinggi, misalnya daerah Puncak dengan nilai δ18O sebesar -7,98‰ dan nilai δ2H sebesar -49,4‰ 13).

isotopnya dinyatakan dengan: δ18O = δa 18O x + δb 18O (1-x) Dimana a dan b adalah jenis dua larutan, x dan (1-x) adalah fraksi mol dari H2O larutan a dan b sedangkan δ18O adalah nilai isotop yang terukur 14) . Dengan memasukkan data δa 18O sebesar -0,66‰ untuk rata-rata air laut Teluk Banten dan δb 18O sebesar -7,98‰ untuk air hujan Puncak pada persamaan di atas maka diperoleh fraksi mol air laut. Hasil perhitungan persentase percampuran air laut ke air sungai seperti tertera pada Tabel 1. Tabel 1. Persentase percampuran air laut Teluk Banten pada air sungai di lokasi C0 No.

Waktu sampling

Nilai δ18O (SMOW)

Persentase air laut (%)

1.

Agustus 2009

-3,18

65,57

2.

September 2009

-1,07

94,40

3.

November 2009

-4,01

54,24

4.

April 2010

-3,98

54,64

5.

Juli 2010

-2,9

69,40

Percampuran air laut Teluk Banten ke sungai paling banyak terjadi pada bulan September 2009. Dengan memanfaatkan program Aquachem maka dapat diperoleh step persentase percampuran dari titik awal air hujan hingga 100 % titik akhir air laut Teluk Banten15). Hasil persentase percampuran air laut seperti terlihat pada Gambar 6. Dari titik – titik data persentase percampuran maka diperoleh persamaan linier percampuran yakni δ 2H= 6,22 δ 18O – 0,14. Gambar 5. Pengkayaan isotop dalam proses evaporasi air dan efek kelembaban (garis tebal adalah garis air meteorik global, s adalah slope dan h adalah kelembaban)

Persamaan umum untuk percampuran antara 2 sumber air yang berbeda kandungan Studi Isotop Oksigen-18,... Edisi Khusus “Hari Bumi”: 123 - 131

129

10

2.

Green, E.P and Short, F.T, 2003, World Atlas of Seagrass, New York

3.

___________,2008, Peduli Teluk Banten, Kabar Bhumi, Jakarta

δ 2Η (‰ SMOW)

0 -10 -20

C0 Agust 09 C0 Sept 09

-30

4. Wang, Z.H.A and Cai, W.J, 2004, Carbon dioxide degassing and inorganic carbon export from a marsh-dominated estuary (the Duplin River), Limnology and Oceanography, Vol. 49

C0 Nov 09

-40

50% air laut

C0 April 10

-50

C0 Juli 10 T. Banten

-60

Puncak

-70

-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0

δ 18O (‰

1

2

SMOW)

Gambar 6. Distribusi δ 18O dan δ 2H pada lokasi C0 di teluk Banten

4. KESIMPULAN Kisaran komposisi nilai δ 18O air laut Teluk Banten adalah -1,65 ‰ hingga 0,69 ‰ SMOW sedangkan kisaran nilai δ 2H adalah dari -6,2‰ hingga -2,1‰ SMOW. Hubungan linier δ 18O dan δ 2H untuk air laut tersebut adalah δ2H= -0,091 18O – 3,59 (n=42). Pergeseran nilai slope ke arah lebih rendah dari slope air hujan (7,78) menunjukkan proses evaporasi berlangsung pada air laut. Dari besarnya nilai slope tersebut, diperkirakan kelembaban udara di lokasi pengambilan contoh di Teluk Banten adalah 0%. Nilai δ 18O dan δ 2H dekat muara Sungai Kasemen menunjukkan nilai yang lebih miskin (depleted) dari pada air laut. Hal ini disebabkan oleh percampuran sumber mata air dari altitude lebih tinggi yang mempunyai nilai δ 18O dan δ 2 H lebih miskin dengan air laut. Air laut yang mencampuri air sungai tersebut diperkirakan antara 54% hingga 94%. DAFTAR PUSTAKA 1.

130

___________, 1999, Peta Lingkungan Pantai Indonesia, Lembar LPI 1110-09 Teluk Banten, Jakarta.

5. C l a r k I . D a n d F r i t z , P, 1 9 9 7 , Environmental Isotopes in Hidrogeology, Lewis publishers, Boca Raton – New York 6.

Willem, G.M, 2000, Environmental Isotopes in Hidrogeology Cycle: Introduction, Theory, and Methods Review (W.G Mook, Ed), IAEA – Unesco, Paris

7.

Schmidt, G.A,. Bigg, G.R and Rohling, E.J, 1999, Global seawater oxygen-18 database, http://data.giss.nasa.gov/o18data/

8. R o b e r t , J . K , 1 9 9 6 , P e n g a n t a r Hidrogeologi, Penerbit Andi, Yogyakarta 9.

__________, 2009, Laser spectroscopy analysis of liquid water samples for stable hydrogen and oxygen isotopes - Training course series No.35, IAEA, Vienna 10. _________, 2008, Liquid-water isotope analyzer: Automated injection, Los Gatos Research, New York 11. Dong-Jin Kang, Chong Soo Chung, Suk Hyun Kim, Gi Hoon Hong and Kyung-Ryul Kim, 1994, Oxygen isotope characteristics of sea waters in Yellow Sea, La mer Societe francojaponaise d’oceanographie, Vol. 32, p.270-284

Pujiindiyati. E.R. dkk., 2012

12. Rohit Srivastava, R, Ramesh, R.A, Jani, N, Anilkumar and Sudhakar, M, 2010, Stable oxygen and hydrogen isotope ratios and salinity variations of surface Southern Indian Ocean waters, Current Science, Vol.99, No.10 13. Wandowo, 2000, Laporan Akhir Riset Unggulan Terpadu V Bidang Teknologi Perlindungan Lingkungan 1997-2000, Kantor Menteri Riset dan Teknologi –

Dewan Riset Nasional, Jakarta 14. Krouse,H,1985, Relationship between the sulphur and oxygen isotope composition in dissolved sulphate dalam Studies on sulphur isotope variations in nature, IAEA , Vienna, 15. Calmbach, L, 1999, Aquachem User’s Manual, Waterloo Hydrogeologic Inc, Ontario.

Studi Isotop Oksigen-18,... Edisi Khusus “Hari Bumi”: 123 - 131

131