satu tahun pemantauan konsentrasi gas rumah

SATU TAHUN PEMANTAUAN KONSENTRASI GAS RUMAH KACA (N2O)
DI BUKIT KOTOTABANG: STUDI PENGARUH FAKTOR
METEOROLOGI DAN LINGKUNGAN
ONE YEAR MONITORING OF GREENHOUSE GAS CONCENTRATION (N2O) IN BUKIT
KOTOTABANG: STUDY OF THE EFFECT OF METEOROLOGY AND ENVIRONMENTAL
FACTORS
Agusta Kurniawan
Stasiun Pemantau Atmosfer Global (GAW) Bukit Kototabang BMKG,
Jl. Raya Bukittinggi Medan Km.17, Kec. Palupuh, Kab. Agam, Sumatera Barat
E-mail: [email protected]
Naskah masuk: 11 Mei 2015; Naskah diperbaiki: 28 November 2015; Naskah diterima:22 Desember 2015
ABSTRAK
Penelitian telah dilakukan untuk mengkaji pengaruh faktor-faktor meteorologi dan lingkungan terhadap konsentrasi gas
rumah kaca (N2O) di Bukit Kototabang. Faktor-faktor meteorologi dan lingkungan yang dianalisa adalah temperatur
udara, tekanan udara, kelembaban udara, kelembaban tanah, temperatur tanah dan konsentrasi NO. Pengukuran
konsentrasi N2O dilakukan dengan Thermo Scientific™ IRIS 4600 Mid-IR Laser-Based N2O Analyzer dengan
menggunakan sumber cahaya laser Infra merah menengah. Data faktor-faktor meteorologi diperoleh dari instrumen
Meteorological Automatic Weather Station (MAWS). Sedangkan data faktor lingkungan diperoleh dari Agroclimate
Automatic Weather Station (AAWS) dan TS42i-TL. Periode data dibagi menjadi perjam, perhari dan perbulan untuk
mengetahui variasi dan pola siklusnya. Berdasarkan analisis korelasi Pearson parameter kelembaban tanah dan
temperatur tanah dominan terhadap konsentasi N2O dengan nilai sebesar R>0,5 atau R<-0,5 pada hampir semua bulan
pengamatan. Nilai korelasi Pearson untuk variasi bulanan yang bernilai baik dengan ditunjukkan untuk hubungan antara
konsentrasi N2O dengan temperatur tanah kedalaman 100 cm (R=0,75), temperatur tanah kedalaman 10 cm (R=0,63),
dan kelembaban tanah kedalaman 100 cm (R= 0,54).
Kata kunci: N2O, Bukit Kototabang, IRIS 4600, AAWS, MAWS
ABSTRACT
This research has been conducted to examine the influence of meteorological and environmental factors against the
concentration of greenhouse gases (N2O) in Bukit Kototabang. Meteorological and environmental factors studied were
air temperature, air pressure, humidity, soil moisture, soil temperature, and the concentration of NO. N2O concentration
measurement was performed using Thermo Scientific™ IRIS 4600 Mid-IR Laser-Based N2O Analyzer with infrared laser
light source medium. The meteorological factor datawere obtained from the Automatic Agroclimate Weather Station
(AAWS) and Meteorological Automatic Weather Station (MAWS). While the environmental factor studied in this research
was NO. NO concentration was measured using TS42i-TL. The dataperiodweredivided into hourly, daily, and monthly
variations and also its patterns to determine the cycle. Based on Pearson correlation analysis,soil moisture and soil
temperature parameters were dominant to concentrations of N2O in the amount of R> 0.5 or R <-0.5 in almost all months
of observation. Pearson correlation values for the monthly variations showed good valueby demonstratingthe
relationship between the concentration of N2O by soil temperature depth of 100 cm (R = 0.75), the temperature of the soil
depth of 10 cm (R = 0.63), and soil moisture depth of 100 cm (R = 0.54).
Keywords: N2O, Bukit Kototabang, IRIS 4600, AAWS, MAWS
1. Pendahuluan
Kehidupan di bumi tergantung dari temperatur pada
kisaran tertentu yang dipengaruhi oleh efek rumah
kaca. Perubahan konsentrasi gas rumah kaca telah
terjadi akhir tahun ini dan mempengaruhi kenaikan
temperatur global [1]. Gas-gas rumah kaca dapat
menyebabkan kenaikan temperatur di atmosfer,
diantaranya adalah CH4, N2O, ozon, halocarbon, uap
air, CO2 dan aerosol juga dapat ikut berperan [2]. Uap
SATU TAHUN PEMANTAUAN KONSENTRASI GAS RUMAH KACA............................................................. Agusta Kurniawan
167
air dan CO2 adalah gas rumah kaca yang mempunyai
kelimpahan banyak di atmosfer. Uap air merupakan
gas rumah kaca yang penting, namun sedikit
dipengaruhi oleh aktivitas manusia [3]. Sedangkan gas
rumah kaca yang menimbulkan efek rumah kaca
adalah CO2,CH4 dan N2O. Setiap gas rumah kaca
menyerap radiasi infra merah yang dipancarkan oleh
permukaan bumi dan dipancarkan kembali sebagai
panas ke atmosfer, kemampuan itu disebut sebagai
Global Warming Potential (GWP) [3]. Nilai GWP ini
untuk setiap gas berbeda, spesifik terhadap CO2 dan
tergantung waktu hidup/umur gas tersebut di atmosfer.
CO2 digunakan sebagai standar GWP karena gas
tersebut merupakan gas rumah kaca yang terbanyak di
atmosfer. Sebagai perbandingan dalam jangka waktu
100 tahun, CH4 mempunyai umur di atmosfer 12 tahun
dan GWP 25, sedangkan N2O mempunyai umur di
atmosfer 114 tahun dan GWP 298. Oleh karena itu N2O
sangat penting untuk dipelajari karena memiliki umur
yang paling lama di atmosfer dan nilai GWP terbesar
dibandingkan gas rumah kaca yang lain.
Konsentrasi N2O di atmosfer terus bertambah [2,3]
dari 270 ppb selama masa sebelum revolusi industri
dan menjadi 319 ppb di tahun 2005 [4]. Sumbersumber emisi N2O di atmosfer adalah penggunaan
pupuk nitrogen ke dalam tanah, penggunaan bahan
bakar fosil dan mekanisme alami yang terjadi di
ekosistem daratan dan perairan.
Selain gas rumah kaca, kepedulian lingkungan muncul
dari masuknya N2O ke stratosfer secara difusi yaitu
penipisan lapisan ozon secara alami. Di permukaan
bumi dan di troposfer, N2O cenderung bersifat inert,
saat memasuki stratosfer, N2O mengalami reaksi
fotolisis menjadi NO (nitrogen monooksida / nitrit
oksida). NO ini yang berperanan dalam perusakan
lapisan ozon [6]. Mekanisme pembentukan ozon (O3)
di stratosfer menurut reaksi Chapman [6].
O2+hv -> O+O <242.3 nm
(1)
Pembentukan O3 diawali dengan fotodisosiasi molekul
oksigen oleh sinar matahari pada panjang gelombang
242.3 nm atau kurang. Setelah terbentuk atom oksigen
(O), atom itu akan bergabung dengan molekul oksigen
dan dengan bantuan substansi ketiga M (biasanya
nitrogen atau O2) kembali membentuk ozon (O3).
O + O2 + M -> O3 + M
(2)
Reaksi perusakan ozon (O3) di stratosfer juga melalui
reaksi fotodisosiasi.
O3 +hv -> O+O2
(3)
atau melalui reaksi dengan atom oksigen
O3 + O -> 2 O2
(4)
reaksi pembentukan dan perusakan ozon tersebut
menjadikan keseimbangan global ozon (O3) di
Stratosferik. N2O relatif stabil di troposfer dengan
waktu hidup 150 tahun, namun saat terdifusi ke
stratosfer, N2O akan mengalami fotolisis membentuk
NO [7].
N2O + hv -> N2 + O(1D)
(5)
N2O + O(1D) -> 2NO
(6)
N2O + O(1D) -> N2 + O2
(7)
NO (nitrogen monooksida / nitrit oksida) ini secara
alami berperan dalam perusakan lapisan ozon di
stratosfer. Karena reaksi bersih pembentukan ozon
(reaksi no 2) tidak terjadi lagi, akibatnya lapisan ozon
menjadi semakin menipis.
NO + O3 -> NO2 + O2
(8)
No2 + O -> NO + O2
(9)
Pengukuran gas rumah kaca (N2O) telah dilakukan di
berbagai lokasi di dunia, di berbagai bidang dan
menggunakan berbagai metode.
Di bidang pertanian, A Wihardjaka dkk.[8] mengukur
fluks metana dan dinitrogen oksida dari contoh tanah
Inceptisol diambil pada ekosistem tanah sawah tadah
hujan di daerah Pati Jawa Tengah menggunakan
metode inkubasi. Hasil pengukuran A. Wihardjaka
dkk,.[8] menunjukkan peningkatan potensi produksi
gas Dinitrogen Oksida (N2O) dari tanah sawah tadah
hujan, Inceptisol dipengaruhi secara nyata oleh
tingginya kadar nitrat dalam tanah dan rendahnya
ketersediaan mangan dalam tanah dan kandungan
lempung. Selain itu Wihardjaka dkk., menambahkan
pelepasan metana dan dinitrogen oksida (N2O) dalam
tanah ke atmosfer ditentukan oleh karakteristik fisik,
kimia dan hayati tanah sawah tadah hujan, seperti
kandungan bahan organik, ketersediaan hara essensial
tanaman, dan aktivitas mikroba dalam tanah [8]. Di
bidang perkebunan, Denmead O. T. dkk.[9] mengukur
emisi metana (CH4) dan Dinitrogen monooksida (N2O)
dari tanah perkebunan tebu di Australia menggunakan
teknik chamber dan teknik micrometeorology. Faktorfaktor penting pendorong produksi N2O adalah
porisitas tanah yang tinggi dan keseringan basah tanah
(soil moisture) menyebabkan pori-pori tanah terisi air,
serta kandungan karbon tanah. Soil moisture yang
tinggi merupakan kondisi yang disukai untuk proses
nitrifikasi dan denitrifikasi [9]. Selanjutnya, Bruhn
Dan dkk. [10] melakukan penelitian tentang
pertukaran N2O dari vegetasi rumput-rumputan ke
atmosfer yang terpapar sinar matahari dengan kondisi
tanpa filter sinar UV dan dengan filter sinar UV. Hasil
penelitian Bruhn Dan dkk. menunjukkan bahwa
JURNAL METEOROLOGI DAN GEOFISIKA VOL. 16 NO. 3 TAHUN 2015 : 167-178
168
tanaman melepaskan N2O. Hal itu merupakan respon
adanya sinar matahari khususnya komponen UV. Laju
pelepasan N2O sebesar 20-50 nmol m-2 h-1 tergantung
dari temperatur udara. Bruhn Dan dkk. menambahkan
bahwa pembentukan N2O di tanaman terjadi di
permukaan daun [10].
Di bidang pengolahan limbah, Alcantara C. dkk. [11]
melakukan penelitian produksi N2O pada kolam
pengolahan limbah domestik yang telah
diinokulasikan alga jenis Chlorella Vulgaris dan diisi
dengan air limbah sintesis. Hasil penelitian tersebut
menunjukkan bahwa tambahan nitrit dari luar kolam
menaikkan produksi N2O secara signifikan pada
kondisi gelap dan alga jenis Chlorella Vulgaris
berperan penting pada produksi N2O di kolam
pengolahan limbah [11].
Pengukuran gas rumah kaca khususnya monitoring gas
dinitrogen oksida (N2O) belum banyak dilakukan di
Indonesia. Tulisan ini untuk menggambarkan
konsentrasi gas rumah kaca (N2O) di udara ambien di
Bukit Kototabang, serta melihat variabilitas secara
diurnal, harian, bulanan dan melakukan studi pengaruh
awal faktor meteorologi dan lingkungan terhadap
konsentrasi gas dinitrogen oksida (N2O).
2.Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukan di stasiun Pemantau
Atmosfer Global (GAW) Bukit Kototabang yang
merupakan bagian dari jaring-jaring Stasiun
Pemantau Atmosfer Global (Global Atmosphere
Watch) yang tersebar di lebih dari 33 negara di dunia.
Wilayah ini merupakan wilayah perbukitan dengan
ketinggian 864,5 meter di atas permukaan laut dan
daerah yang jauh dari sumber polusi baik yang berasal
dari kendaraan bermotor maupun aktivitas industri
dan rumah tangga. Secara adminstratif stasiun ini
berlokasi di di Desa Muaro, Bukit Kototabang,
Kecamatan Palupuh, Kabupaten Agam, Provinsi
Sumatera Barat pada posisi 00o12'07“ Lintang Selatan
dan 100º19'05” Bujur Timur.
Gambar 2. Jaring-jaring Stasiun Pemantau Atmosfer
Global (Global Atmosphere Watch) di dunia.
Pengukuran Konsentrasi N2O.
Konsentrasi dinitrogen oksida (N 2 O) diukur
menggunakan Thermo Scientific™ IRIS 4600 Mid-IR
Laser-Based N2O Analyzer.
Instrumen ini dilengkapi teknologi untuk mengukur
absorbansi dinitrogen oksida (N2O) menggunakan
Tunable Diode Laser Absorbance Spectroscopy
(TDLAS). Sensitifitas yang lebih tinggi dicapai dengan
memadukan TDLAS dengan Difference Frequency
Generation (DFG) untuk menghasilkan sumber
cahaya laser pada panjang gelombang infra merah
menengah. Keunggulan metode ini adalah pengukuran
konsentrasi gas yang rendah (dalam orde ppb) dan
secara simultan dapat mengukur secara real time
konsentrasi uap air (H2O) dan N2O, sehingga nantinya
konsentrasi yang terukur adalah konsentrasi yang
kering atau bebas uap air [5].
Prinsip dasar pengukuran konsentrasi N2O pada
metode ini adalah menggunakan hukum Lambert Beer.
Fraksi mol (konsentrasi) gas dapat ditentukan dengan
mengukur intensitas cahaya yang masuk dan melewati
medium gas homogen pada panjang lintasan tertentu.
Gambar 3. Thermo Scientific™ IRIS 4600 Mid-IR
Laser-Based N2O Analyzer.
Gambar 1. Lokasi Stasiun Pemantau Atmosfer Global
(GAW) Bukit Kototabang (*)
SATU TAHUN PEMANTAUAN KONSENTRASI GAS RUMAH KACA............................................................. Agusta Kurniawan
169
Gambar 4. Hukum Lamber Beer
(10)
(11)
(12)
Pengukuran Parameter Meteorologi. Pengukuran
beberapa parameter meteorologi seperti kelembaban
relatif, temperatur udara permukaan dan tekanan udara
permukaan di Stasiun Pemantau Atmosfer Global
(GAW) Bukit Kototabang yang diukur dengan
menggunakan instrumen Meteorological Automatic
Weather Station (MAWS). MAWS merupakan stasiun
cuaca mini portable dan dipasang dengan
menggunakan tripod.
MAWS Vaisala dilengkapi dengan beberapa sensor
pendukung, antara lain:
1 = sensor angin
2 = tiang sensor angin
3 = penakar hujan (rain gauge)
4 = sensor temperatur dan rh dilengkapi pelindung
sinar matahari
5 = lengan untuk meletakkan sensor
6 = sensor radiasi matahari
7 = tabung untuk meletakkan baterai internal
8 = panel sel surya untuk mengisi tenaga baterai
internal
Instrumen ini terdiri dari beberapa sensor yang dapat
digunakan untuk mengukur parameter meteorologi.
Disamping ukurannya yang relatif kecil, MAWS juga
sangat mudah digunakan dan datanya cukup akurat.
Instrumen ini menghasilkan data setaip menit,
kemudian diolah menjadi rata-rata/aggregat perjam,
perhari dan perbulan untuk pengolahan data
selanjutnya.
Pengukuran Parameter Lingkungan(Agroklimat)
Pengukuran beberapa parameter lingkungan
(agroklimat) seperti temperatur tanah kedalaman 10
cm dan 100 cm, serta kelembaban tanah kedalaman 10
cm dan 100 cm, dilakukan dengan menggunakan
instrumen Agroclimate Automatic Weather Station
(AAWS). AAWS merupakan stasiun cuaca yang
mengukur berbagai parameter meteorologi dan
lingkungan. Ada sekitar 21 parameter yang diukur,
namun penelitian ini hanya menggunakan 4 parameter
lingkungan (agroklimat). Seperti halnya MAWS,
instrumen ini menghasilkan data setiap menit, yang
kemudian diolah menjadi rata-rata/aggregat perjam,
perhari dan perbulan untuk pengolahan data
selanjutnya.
Gambar 6. Agroclimate Automatic Weather Station
(AAWS) di Stasiun Pemantau Atmosfer
Global (GAW) Bukit Kototabang .
Gambar 5. Meteorological Automatic Weather Station
(MAWS) Vaisala.
JURNAL METEOROLOGI DAN GEOFISIKA VOL. 16 NO. 3 TAHUN 2015 : 167-178
170
bulan Maret, lalu turun kembali sampai akhir periode
(bulan Mei 2014).
Gambar 7. TS42i-Trace Level.
Pengukuran Konsentrasi Nitrogen Oksida (NO).
Konsentrasi gas NO dinyatakan sebagai mixing ratio
atau fraksi mol dan dinyatakan dalam unit atau satuan
ppb (part per billion). Konsentrasi gas NO diperoleh
dari instrumen TS42i-Trace Level.
Prinsip kerja instrumen ini Chemiluminescence. Data
gas NO merupakan data dengan resolusi 5 menit,
kemudian data ini diolah menjadi agregat harian.
Rawdata diambil dari instrumen menggunakan
software/aplikasi komputer disebut iport, dimana
komputer terhubung ke instrumen dengan kabel RS232
atau kabel UTP. TS42i-TL ini dilengkapi dengan sistem
kalibrasi berupa Dynamic Gas Calibrator TS146i dan
Zero Air Supply TS111 serta gas Standar NO. Instrumen
ini menghasilkan data setiap 5 menit, kemudian diolah
menjadi rata-rata/aggregat perjam, perhari dan perbulan
untuk pengolahan data selanjutnya.
Perhitungan Pengaruh Faktor Meteorologi dan
Faktor Lingkungan terhadap Konsentrasi N2O. Data
konsentrasi N2O dari bulan Juni 2013 sampai Mei 2014
dibuat rata-rata/aggregat setiap jam, harian dan bulanan.
Data meteorologi dan lingkungan serta konsentrasi gas
NO juga dibuat menjadi rata-rata/aggregat setiap jam,
harian dan bulanan. Nilai korelasi Pearson digunakan
untuk menilai pengaruh faktor meteorologi dan faktor
lingkungan terhadap konsentrasi N2O.
Gambar 8. Konsentrasi N 2 O (bulanan) di Bukit
Kototabang dari Juni 2013 sampai Mei 2014.
Rata-rata bulanan konsentrasi N2O mencapai titik
terendah pada dua periode yaitu pada bulan Juni 2013
dan pada bulan Oktober 2013, masing-masing sebesar
322,11 ppb dan 322,69 ppb. Sedangkan rata-rata
bulanan konsentrasi N2O mencapai titik tertinggi pada
dua periode, puncak pertama pada bulan Juli 2013 dan
puncak kedua pada bulan Januari 2014, yang masingmasing sebesar 325,18 ppb dan 327,13 ppb.
Konsentrasi N2O (variasi harian). Variasi harian
ditampilkan untuk mengetahui ada tidaknya pola
perubahan konsentrasi N2O dari awal bulan sampai
akhir bulan pengamatan. Data dikelompokkan pertiga
bulanan, yaitu periode Juni-Juli-Agustus 2013
(mewakili bulan kering 2013), periode SeptemberOktober-November 2013 (mewakili bulan basah
2013), periode Desember 2013-Januari-Februari 2014
(mewakili bulan kering 2014), dan periode MaretApril-Mei 2014 (mewakili bulan basah 2014).
3.Hasil dan Pembahasan
Data yang digunakan dalam penelitian ini yaitu data
selama 1 tahun atau 12 bulan dari periode Juni 2013
sampai Mei 2014. Periode waktu yang dibahas adalah
bulanan, harian dan diurnal (24 jam).
Konsentrasi N2O (variasi bulanan). Konsentrasi
N2O bulanan menunjukan pada awal pengukuran N2O
rendah kemudian naik sampai mencapai maksimum
pertama pada bulan Juli 2013, setelah itu turun
mencapai titik terendah/lembah kedua pada bulan
Oktober 2013, lalu naik kembali sampai bulan Januari
2014 nilai maksimum mencapai puncak tertinggi di
Gambar 9. Konsentrasi N 2 O (harian) di Bukit
Kototabang pada bulan kering 2013 (periode
Juni-Juli-Agustus 2013).
SATU TAHUN PEMANTAUAN KONSENTRASI GAS RUMAH KACA............................................................. Agusta Kurniawan
171
Pada bulan kering 2013 periode Juni-Juli-Agustus
2013, rata-rata harian konsentrasi N2O pada bulan Juni
2013 jauh lebih rendah dibandingkan 2 bulan
berikutnya yaitu bulan Juli dan Agustus 2013 dengan
selisih konsentrasi N2O sekitar 1 sampai 5 ppb. Pada
bulan kering 2013 ini tidak menunjukkan pola
variabilitas atau siklus tertentu. Pengukuran bulan Juni
2013 hanya tersedia 17 hari dimulai dari tanggal 13
Juni 2013 dan diakhiri tanggal 30 Juni 2013 (tanggal
29 Juni 2013 data tidak tersedia). Rata-rata harian
konsentrasi N2O pada bulan Juni 2013 mencapai
maksimum pada 30 Juni 2013 sebesar 324,26 ppb dan
mencapai minimum pada 20 Juni 2013 sebesar 321,20
ppb.
Pengukuran bulan Juli 2013 tersedia 31 hari dimulai
dari tanggal 1 Juli 2013 dan diakhiri tanggal 31 Juli
2013, dengan rata-rata harian konsentrasi N2O
mencapai maksimum sebesar 327,70 ppb pada 21 Juli
2013 dan mencapai minimum pada 9 Juli 2013 sebesar
323,48 ppb.
sebesar 326,78 ppb dan mencapai minimum pada 27
September 2013 sebesar 322 ppb.
Pengukuran bulan Oktober 2013 tersedia 31 hari
dimulai dari tanggal 1 Oktober 2013 dan diakhiri
tanggal 31 Oktober 2013, dengan rata-rata harian
konsentrasi N2O mencapai nilai maksimum sebesar
324,44 ppb pada 31 Oktober 2013 dan mencapai
minimum pada 1 Oktober 2013 sebesar 321,43 ppb.
Pengukuran bulan November 2013 tersedia lengkap 30
hari dimulai dari tanggal 1 Oktober 2013 dan diakhiri
tanggal 30 Oktober 2013, dengan rata-rata harian
konsentrasi N2O mencapai nilai maksimum sebesar
326,01 ppb pada 17 November 2013 dan mencapai
minimum pada 14 November 2013 sebesar 323,74
ppb.
Pengukuran bulan Agustus 2013 tersedia lengkap 31
hari dimulai dari tanggal 1 Agustus 2013 dan diakhiri
tanggal 31 Agustus 2013, dengan rata-rata harian
konsentrasi N2O mencapai maksimum sebesar 325,87
ppb pada 21 Agustus 2013 dan mencapai minimum
pada 26 Agustus 2013 sebesar 324,07 ppb.
Gambar 11. Konsentrasi N 2 O (harian) di Bukit
Kototabang pada bulan kering 2014
(periode Desember 2013-Januari 2014Februari 2014).
Gambar 10. Konsentrasi N 2 O (harian) di Bukit
Kototabang pada bulan basah 2013
(periode September-Oktober-November
2013).
Pada bulan basah 2013 periode September-OktoberNovember 2013, rata-rata harian konsentrasi N2O pada
bulan Oktober 2013 jauh lebih rendah dibandingkan 2
bulan lainnya yaitu bulan September dan November
2013, selisih sekitar 1 sampai 5 ppb. Pada bulan basah
2013 ini tidak menunjukkan pola variabilitas atau pola
siklus tertentu.
Pengukuran pada bulan September 2013 lengkap
tersedia 30 hari dimulai dari tanggal 1 September 2013
dan diakhiri tanggal 30 September 2013. Rata-rata
harian konsentrasi N2O pada bulan September 2013
mencapai nilai maksimum pada 14 September 2013
Pada bulan kering 2014 periode Desember 2013Januari-Februari 2014, rata-rata harian konsentrasi
N2O tidak menunjukkan pola variabilitas atau siklus
tertentu. Pengukuran bulan Desember 2013 tersedia
lengkap 31 hari dimulai dari 1 Desember 2013 dan
diakhiri tanggal 31 Desember 2013. Rata-rata harian
konsentrasi N2O pada bulan Desember 2013 mencapai
maksimum pada 29 Desember 2013 sebesar 328,44
ppb dan mencapai minimum pada 3 Desember 2013
sebesar 324,60 ppb.
Pengukuran bulan Januari 2014 tersedia 31 hari
dimulai dari tanggal 1 Januari 2014 dan diakhiri
tanggal 31 Januari 2014, dengan rata-rata harian
konsentrasi N2O mencapai nilai maksimum sebesar
328,10 ppb pada 16 Januari 2014 dan mencapai
minimum pada 11 Januari 2014 sebesar 325,71 ppb.
Pengukuran bulan Februari 2014 tersedia lengkap 28
hari dimulai dari tanggal 1 Februari 2014 dan diakhiri
tanggal 28 Februari 2014, dengan rata-rata harian
konsentrasi N2O mencapai nilai maksimum sebesar
327,40 ppb pada 14 Februari 2014 dan mencapai
minimum pada 21 Februari 2014 sebesar 325,60 ppb.
JURNAL METEOROLOGI DAN GEOFISIKA VOL. 16 NO. 3 TAHUN 2015 : 167-178
172
Gambar 12. Konsentrasi N 2 O (harian) di Bukit
Kototabang pada bulan basah 2014
(periode Maret-April-Mei 2014).
Gambar 13. Konsentrasi N 2 O (diurnal) di Bukit
Kototabang pada bulan kering 2013
(periode Juni-Juli-Agustus 2013).
Pada bulan basah 2014 periode Maret-April-Mei 2014,
rata-rata harian konsentrasi N2O pada bulan Mei 2014
cenderung lebih rendah dibandingkan 2 bulan lainnya
yaitu bulan Maret dan April 2014, walaupun tidak
setiap hari nilai konsentrasinya lebih rendah. Pada
bulan basah 2014 ini tidak menunjukkan adanya pola
variabilitas atau pola siklus tertentu. Pengukuran pada
bulan Maret 2014 lengkap tersedia 31 hari dimulai dari
tanggal 1 Maret 2014 dan diakhiri tanggal 31 Maret
2014. Rata-rata harian konsentrasi N2O pada bulan
Maret 2014 mencapai maksimum pada 9 Maret 2014
sebesar 329,22 ppb dan mencapai minimum pada 18
Maret 2014 sebesar 325,77 ppb.
Pada bulan kering 2013 periode Juni-Juli-Agustus
2013, secara diurnal nampak ada pola konsentrasi N2O
membentuk dua puncak dan satu lembah yang teramati
pada Juli dan Agustus 2013, sedangkan pada Juni 2013
terlihat pola yang berbeda. Pengamatan konsentrasi
N2O bulan Juni terlihat lebih rendah 2-5 ppb
dibandingkan pengamatan di bulan Juli dan Agustus
2013.
Pengukuran bulan April 2014 tersedia 30 hari dimulai
dari tanggal 1 April 2014 dan diakhiri tanggal 30 April
2014, dengan rata-rata harian konsentrasi N2O
mencapai maksimum sebesar 328,73 ppb pada 13
April 2014 dan mencapai minimum pada 12 April
2014 sebesar 323,99 ppb.
Pengukuran bulan Mei 2014 tersedia lengkap 31 hari
dimulai dari tanggal 1 Mei 2014 dan diakhiri tanggal
31 Mei 2014, dengan rata-rata harian konsentrasi N2O
mencapai maksimum sebesar 326,60 ppb pada 10 Mei
2014 dan mencapai minimum pada 26 Mei 2014
sebesar 324,02 ppb.
Konsentrasi N2O (variasi diurnal=24 jam). Variasi
diurnal (24 jam) ditampilkan untuk mengetahui ada
tidaknya pola perubahan konsentrasi N2O selama 24
jam merupakan aggregat data dari jam 00 sampai jam
23 WIB selama satu bulan. Seperti juga variasi harian,
grafik pada variasi diurnal diperlakukan sama, yaitu
data dikelompokkan pertiga bulanan, yaitu periode
Juni-Juli-Agustus 2013 (mewakili bulan kering 2013),
periode September-Oktober-November 2013
(mewakili bulan basah 2013), periode Desember
2013-Januari-Februari 2014 (mewakili bulan kering
2014), dan periode Maret-April-Mei 2014 (mewakili
bulan basah 2014).
Pola diurnal konsentrasi N2O pada bulan Juli dan
Agustus 2013 diawali dari jam 00 WIB mengalami
kenaikan, mencapai puncak pertama jam jam 04 WIB
kemudian konsentrasi N2O tetap sampai jam 08-09
WIB, lalu menurun sampai jam 11-12 WIB, menaik
perlahan sampai puncak kecil kedua yang tercapai jam
16 WIB, kemudian menurun kembali sampai jam 23
WIB. Sedangkan pada awal pengamatan yaitu pada
bulan Juni 2013 pola naik dan turun tidak terlihat jelas,
nilainya konstan di sekitar 322 ppb.
Pengukuran bulan Juni 2013 berlangsung 17 hari
dimulai dari tanggal 13 Juni 2013 dan diakhiri tanggal
30 Juni 2013 (tanggal 29 Juni 2013 data tidak tersedia),
nemun demikian data lengkap secara diurnal dari jam
00 WIB hingga 23 WIB. Rata-rata diurnal konsentrasi
N2O pada bulan Juni 2013 mencapai maksimum pada
pukul sebesar 322,48 ppb dan mencapai minimum
pada pukul 13 WIB sebesar 321,89 ppb.
Pengukuran bulan Juli 2013 tersedia lengkap 31 hari,
secara diurnal data juga lengkap jam 00 WIB hingga 23
WIB, dengan rata-rata diurnal konsentrasi N2O
mencapai maksimum sebesar 326,13 ppb pada pukul
06 WIB dan mencapai minimum pada pukul 12 WIB
sebesar 324,55 ppb.
Pengukuran bulan Agustus 2013 juga tersedia lengkap
31 hari dan secara diurnal rata-rata konsentrasi N2O
mencapai maksimum sebesar 325,69 ppb pada pukul
06 WIB dan mencapai minimum pada pukul 11 WIB
sebesar 324,04 ppb.
SATU TAHUN PEMANTAUAN KONSENTRASI GAS RUMAH KACA............................................................. Agusta Kurniawan
173
Gambar 14. Konsentrasi N 2 O (diurnal) di Bukit
Kototabang pada bulan basah 2013
(periode September-Oktober-November
2013).
Gambar 15. Konsentrasi N 2 O (diurnal) di Bukit
Kototabang pada bulan kering 2014
(periode Desember 2013-Januari 2014Februari 2014).
Pada bulan basah 2013 periode September-OktoberNovember 2013, pola diurnal konsentrasi N2O
membentuk dua puncak dan satu lembah tidak teramati
di periode ini. Pengukuran konsentrasi N2O bulan
Oktober 2013 lebih rendah 2-4 ppb dibandingkan
pengukuran di bulan September dan November 2013.
Pola diurnal konsentrasi N2O pada periode bulan
kering ini menunjukkan pola dari jam 00 WIB
cenderung tinggi kemudian menurun hingga jam 04
WIB, kemudian konsentrasi N2O tetap sampai jam 16
WIB dengan fluktuasi naik turun yang kecil, lalu
menaik lagi sampai tengah malam.
Pengukuran bulan September 2013 lengkap selama 30
hari, dengan data secara diurnal lengkap dari jam 00
WIB hingga 23 WIB. Pola konsentrasi N2O secara
diurnal memiliki pola dua puncak dan beberapa
lembah kecil, puncak pertama terjadi jam 04 WIB,
puncak kedua terjadi pada pukul 07 WIB, dan lembah
terjadi pada jam 6,10, 13 WIB, selanjutnya semuanya
cenderung landai. Rata-rata diurnal konsentrasi N2O
pada bulan September 2013 mencapai maksimum
pada pukul 04 WIB sebesar 325,84 ppb dan mencapai
minimum pada pukul 13 WIB sebesar 323,86 ppb.
Pengukuran konsentrasi N2O bulan Desember 2013
berlangsung 31 hari, dengan data secara diurnal
lengkap dari jam 00 WIB hingga 23 WIB. Rata-rata
diurnal konsentrasi N2O pada bulan Desember 2013
mencapai maksimum pada pukul 22 WIB sebesar
328,08 ppb dan mencapai minimum pada pukul 06
WIB sebesar 325,62 ppb.
Pengukuran bulan Oktober 2013 tersedia lengkap 31
hari, secara diurnal data juga lengkap jam 00 WIB
hingga 23 WIB, dengan rata-rata diurnal konsentrasi
N2O mencapai maksimum sebesar 323,16 ppb pada
pukul 23 WIB dan mencapai minimum pada pukul 09
WIB sebesar 322,23 ppb.
Pengukuran bulan November 2013 juga tersedia
lengkap data 30 hari dan secara diurnal rata-rata
konsentrasi N2O mencapai maksimum sebesar 325,62
ppb pada pukul 23 WIB dan mencapai minimum pada
pukul 02 WIB sebesar 324,34 ppb.
Pada bulan kering 2014 periode Desember 2013Januari-Februari 2014, secara diurnal nampak ada pola
konsentrasi N2O membentuk cekungan atau satu
lembah yang teramati dari Desember 2013 hingga
Februari 2014, walaupun ada fluktuasi naik turun pada
setiap jamnya. Pada bulan kering 2014 periode
Desember 2013-Januari-Februari 2014 ini nilai
konsentrasi N2O cenderung lebih tinggi 2-5 ppb
dibandingkan saat periode bulan basah 2013.
Pengukuran N2O bulan Januari 2014 tersedia lengkap
31 hari, secara diurnal data juga lengkap jam 00 WIB
hingga 23 WIB, dengan rata-rata diurnal konsentrasi
N2O mencapai maksimum sebesar 328,49 ppb pada
pukul 22 WIB dan mencapai minimum pada pukul 05
WIB sebesar 325,95 ppb.
Pengukuran bulan Februari 2014 juga tersedia lengkap
28 hari dan secara diurnal rata-rata konsentrasi N2O
mencapai maksimum sebesar 328,34 ppb pada pukul
22 WIB dan mencapai minimum pada pukul 05 WIB
sebesar 325,77 ppb.
Gambar 16. Konsentrasi N 2 O (diurnal) di Bukit
Kototabang pada bulan basah 2014
(periode Maret-April-Mei 2014).
JURNAL METEOROLOGI DAN GEOFISIKA VOL. 16 NO. 3 TAHUN 2015 : 167-178
174
Pada bulan basah 2014 periode Maret-April-Mei 2014,
secara diurnal nampak pola konsentrasi N 2 O
membentuk pola fluktuasi naik turun pada setiap
jamnya. Pada bulan basah 2014 Maret-April-Mei 2014
memiliki kecenderungan ini nilai konsentrasi N2O
cenderung lebih tinggi 2-5 ppb dibandingkan saat
periode kering 2014, dengan amplitude fluktuasi
perjamnya lebih besar daripada pada bulan kering
2014.
Pola diurnal konsentrasi N2O pada periode bulan basah
2014 menunjukkan pola dari jam 00 WIB cenderung
tinggi kemudian menurun hingga jam 04 sapai 06
WIB, kemudian konsentrasi N2O lalu menaik lagi
sampai tengah malam, namun berfluktuasi naik-turun
sekitar 1-2 ppb.
Pengukuran bulan Maret 2014 lengkap selama 31 hari,
dengan data secara diurnal lengkap dari jam 00 WIB
hingga 23 WIB. Rata-rata diurnal konsentrasi N2O
pada bulan Maret 2014 mencapai maksimum pada
pukul 22 WIB sebesar 329,67 ppb dan mencapai
minimum pada pukul 07 WIB sebesar 325,57 ppb.
Hubungan konsentrasi N 2 O dengan Faktor
Meteorologi dan Lingkungan (Variasi bulanan).
Nilai korelasi Pearson untuk variasi waktu bulanan
yang bernilai baik dengan R>0,5 atau R<-0.5
ditunjukkan untuk hubungan antara konsentrasi N2O
dengan temperatur tanah kedalaman 100 cm (R=0,75),
temperatur tanah kedalaman 10 cm (R=0,63), dan
kelembaban tanah kedalaman 100 cm (R= 0,54). Nilai
korelasi positif berarti dua parameter /variabel berjalan
secara paralel, sedangkan nilai korelasi negatif berarti
dua parameter/variabel yang dibandingkan berjalan
berlawanan. Kelembaban tanah dan temperatur tanah
berpengaruh terhadap konsentrasi NO2 karena proses
nitrifikasi dan denitrifikasi oleh mikroba terjadi di
dalam tanah dipengaruhi oleh parameter temperatur
tanah dan kelembaban tanah.
Tabel 1. Nilai korelasi hubungan konsentrasi N2O
dengan Faktor Meteorologi dan Lingkungan
(Variasi bulanan). Periode: Juni 2013 sampai
Mei 2014
No
Parameter
1 Kelembaban Relatif Udara (RH)
Pengukuran N2O bulan April 2014 tersedia data
lengkap 30 hari, secara diurnal data juga tersedia
lengkap jam 00 WIB hingga 23 WIB. Pada bulan April
2014 rata-rata diurnal konsentrasi N2O mencapai
maksimum sebesar 327,97 ppb pada pukul 22 WIB dan
mencapai minimum pada pukul 03 WIB sebesar
325,20 ppb.
Pengukuran konsentrasi N2O bulan Mei 2014 juga
tersedia lengkap data 31 hari dan secara diurnal ratarata konsentrasi N2O mencapai maksimum sebesar
326,56 ppb pada pukul 22 WIB dan mencapai
minimum pada pukul 03 WIB sebesar 324,21 ppb.
Analisa Pengaruh Faktor Meteorologi dan
Lingkungan. Dalam penelitian ini, nilai korelasi
Pearson digunakan untuk mengetahui hubungan
antara konsentrasi N2O dengan faktor meteorologi dan
lingkungan. Ada 8 parameter yang dianalis pada
tulisan ini, yaitu kelembaban udara relative (RH),
tekanan udara (P), temperatur udara (T), temperatur
tanah kedalaman 10 cm, temperatur tanah kedalaman
100 cm, kelembaban tanah kedalaman 10 cm,
kelembaban tanah kedalaman 100 cm dan konsentrasi
NO. Penulis membagi menjadi tiga variasi waktu
untuk melihat hubungan konsentrasi N2O dengan
faktor meteorologi dan lingkungan, yaitu bulanan,
harian dan diural (24 jam).
Nilai korelasi
Pearson (R)
-0,39
2 Tekanan Udara (P)
0,19
3 Temperatur Udara (T)
-0,02
4 Temperatur Tanah 100 cm
0,75
5 Kelembaban Tanah 100 cm
0,54
6 Temperatur Tanah 10 cm
0,63
7 Kelembaban Tanah 10 cm
-0,29
8 Konsentrasi NO (ppb)
0,02
Hubungan konsentrasi N 2 O dengan Faktor
Meteorologi dan Lingkungan (Variasi harian)
Nilai korelasi Pearson untuk variasi waktu harian yang
bernilai baik dengan R >0,5 atau R<-0.5 ditunjukkan
untuk hubungan antara konsentrasi N2O dengan
parameter : tekanan udara pada bulan Desember 2013
(R=0,57); temperatur tanah kedalaman 100 cm pada
bulan Juli 2013 (R=-0,62), bulan September 2013 (R=0,81), bulan Oktober 2013 (R=-0,77), bulan Januari
2014 (R=0,50), bulan Mei 2014 (R=-0,64);
kelembaban tanah kedalaman 100 cm pada bulan Mei
2014 (R=0,59); temperatur tanah kedalaman 10 cm
pada bulan Juni 2013 (R=0,63), bulan Juli 2013 (R=0,55), bulan Agustus 2013 (R=-0,57);
dan
kelembaban tanah kedalaman 10 cm pada bulan
November 2013 (R= -0,53), serta dengan konsentrasi
NO pada bulan Januari 2014 (R=0,55), bulan Mei 2014
(R=0,56).
Data secara diurnal untuk parameter kelembaban tanah
baik kedalaman 10 cm maupun kedalaman 100 cm
pada periode bulan Juni sampai September 2013 data
tidak tersedia karena kerusakan sensor dan
permasalahan di setting alat, sehingga nilai
korelasinya tidak ada.
SATU TAHUN PEMANTAUAN KONSENTRASI GAS RUMAH KACA............................................................. Agusta Kurniawan
175
Tabel 2. Nilai korelasi hubungan konsentrasi N2O
dengan Faktor Meteorologi dan Lingkungan
(variasi harian). Periode: Juni 2013 sampai
September 2013.
No Parameter
1 Kelembaban Relatif
Udara (RH)
2 Tekanan Udara (P)
Nilai korelasi Pearson (R)
Jun/13 Jul/13 Agust/13 Sep/13
0,43 -0,35
0,32
0,15
Tabel 4. Nilai korelasi hubungan konsentrasi N2O
dengan Faktor Meteorologi dan Lingkungan
(variasi harian). Periode: Februari 2014 sampai
Mei 2014.
No Parameter
1
0,34
-0,04
0,09
-0,31
-0,29
0,00
-0,41
-0,08
2
4 Temperatur Tanah 100 -0,22
cm
5 Kelembaban Tanah 100
cm
6 Temperatur Tanah 10
0,65
cm
7 Kelembaban Tanah 10
cm
8 Konsentrasi NO (ppb)
0,14
-0,62
-0,33
-0,81
3
3 Temperatur Udara (T)
4
-0,55
-0,57
-0,45
6
-0,34
0,35
0,49
Nilai korelasi Pearson untuk variasi waktu harian yang
bernilai baik dengan R >0,5 atau R<-0.5 ditunjukkan
untuk hubungan antara konsentrasi N2O dengan
parameter : tekanan udara pada bulan Desember 2013
(R=0,57); temperatur tanah kedalaman 100 cm pada
bulan Juli 2013 (R=-0,62), bulan September 2013 (R=0,81), bulan Oktober 2013 (R=-0,77), bulan Januari
2014 (R=0,50), bulan Mei 2014 (R=-0,64);
kelembaban tanah kedalaman 100 cm pada bulan Mei
2014 (R=0,59); temperatur tanah kedalaman 10 cm
pada bulan Juni 2013 (R=0,63), bulan Juli 2013 (R=0,55), bulan Agustus 2013 (R=-0,57);
dan
kelembaban tanah kedalaman 10 cm pada bulan
November 2013 (R= -0,53), serta dengan konsentrasi
NO pada bulan Januari 2014 (R=0,55), bulan Mei 2014
(R=0,56). Data secara diurnal untuk parameter
kelembaban tanah baik kedalaman 10 cm maupun
kedalaman 100 cm pada periode bulan Juni sampai
September 2013 data tidak tersedia karena kerusakan
sensor dan permasalahan di setting alat, sehingga nilai
korelasinya tidak ada.
Tabel 3. Nilai korelasi hubungan konsentrasi N2O
dengan Faktor Meteorologi dan Lingkungan
(variasi harian). Periode: Oktober 2013 sampai
Januari 2014.
No Parameter
Nilai korelasi Pearson (R)
Okt/13 Nop/13 Des/13 Jan/14
1 Kelembaban Relatif Udara 0,41 -0,22 -0,38 -0,24
(RH)
2 Tekanan Udara (P)
0,15 -0,06 0,57
0,14
3 Temperatur Udara (T)
-0,37
0,16
0,21
0,03
4 Temperatur Tanah 100 cm
-0,77
0,36
0,39
0,50
-0,48
-0,15
-0,38
0,30
0,01
-0,11
-0,53
-0,15
-0,38
-0,04
0,47
0,55
5 Kelembaban Tanah 100 cm
6 Temperatur Tanah 10 cm
-0,41
7 Kelembaban Tanah 10 cm
8 Konsentrasi NO (ppb)
0,08
5
7
8
Kelembaban
Relatif Udara
(RH)
Tekanan Udara
(P)
Temperatur
Udara (T)
Temperatur
Tanah 100 cm
Kelembaban
Tanah 100 cm
Temperatur
Tanah 10 cm
Kelembaban
Tanah 10 cm
Konsentrasi NO
(ppb)
Nilai korelasi Pearson (R)
Feb/14 Mar/14
-0,17
-0,14
Mei/14
-0,04
-0,12
0,11
0,00
0,22
0,08
0,03
0,41
0,12
-0,32
-0,20
-0,33
-0,64
0,15
0,13
0,07
0,59
-0,22
-0,01
-0,12
-0,10
0,32
-0,35
0,04
0,47
0,05
-0,25
0,32
0,56
Hubungan konsentrasi N 2 O dengan Faktor
Meteorologi dan Lingkungan (Variasi diurnal=24
jam). Nilai korelasi Pearson untuk variasi waktu
diurnal yang bernilai baik dengan R >0,5 atau R<-0.5
ditunjukkan untuk hubungan antara konsentrasi N2O
dengan parameter : kelembaban relatif udara pada
bulan Juni 2013 (R=0,51), bulan Agustus 2013
(R=0,72); tekanan udara pada bulan November 2013
(R=0,53); temperatur udara pada bulan Juni 2013 (R=0,50), bulan Juli 2013 (R=-0,56), bulan Agustus 2013
(R=-0,80), September 2013 (R=-0,66); temperatur
tanah kedalaman 100 cm pada bulan Juli 2013
(R=0,92), bulan Agustus 2013 (R=0,86), bulan
September 2013 (R=0,87);
temperatur tanah
kedalaman 10 cm pada bulan Januari 2014 (R=0,66),
bulan Februari 2014 (R=0,65), bulan Maret 2014
(R=0,60);kelembaban tanah kedalaman 10 cm pada
bulan Desember 2013 (R=0,55) bulan Februari 2014
(R= 0,70), serta dengan konsentrasi NO pada bulan
Juni 2013 (R=0,58), bulan September 2013 (R=-0,60).
Data secara diurnal untuk parameter kelembaban tanah
baik kedalaman 10 cm maupun kedalaman 100 cm
pada periode bulan Juni sampai September 2013 data
tidak tersedia karena kerusakan sensor dan
permasalahan di setting alat, sehingga nilai
korelasinya tidak ada.
JURNAL METEOROLOGI DAN GEOFISIKA VOL. 16 NO. 3 TAHUN 2015 : 167-178
176
Apr/14
-0,39
Tabel 5. Nilai korelasi hubungan konsentrasi N2O
dengan Faktor Meteorologi dan Lingkungan
(variasi diurnal). Periode: Juni 2013 sampai
September 2013.
No Parameter
Nilai korelasi Pearson (R)
Jun/13 Jul/13 Agust/13 Sep/13
1 Kelembaban Relatif Udara 0,51
0,45
0,72
0,60
(RH)
2 Tekanan Udara (P)
-0,09 -0,16
-0,08
-0,07
3 Temperatur Udara (T)
-0,50
-0,56
-0,80
-0,66
4 Temperatur Tanah 100 cm
0,24
0,92
0,86
0,87
5 Kelembaban Tanah 100
cm
6 Temperatur Tanah 10 cm
-0,31
-0,32
-0,71
-0,57
0,58
0,46
-0,01
-0,60
7 Kelembaban Tanah 10 cm
8 Konsentrasi NO (ppb)
Kelembaban tanah dan temperatur tanah berpengaruh
terhadap konsentrasi N2O karena proses nitrifikasi dan
denitrifikasi oleh mikroba terjadi di dalam tanah
dipengaruhi oleh parameter temperatur tanah dan
kelembaban tanah, proses secara diurnal (24 jam)
dapat lebih jelas melihat pengaruhnya terhadap
konsentrasi N2O.
Tabel 6. Nilai korelasi hubungan konsentrasi N2O
dengan Faktor Meteorologi dan Lingkungan
(variasi diurnal). Periode: Oktober 2013 sampai
Januari 2014.
No Parameter
Nilai korelasi Pearson (R)
Okt/13 Nop/13 Des/13 Jan/14
1 Kelembaban Relatif Udara 0,43
0,33
0,36
0,31
(RH)
2 Tekanan Udara (P)
0,08
0,53
0,37
0,34
3 Temperatur Udara (T)
-0,37
-0,25
-0,29
-0,20
4 Temperatur Tanah 100 cm
-0,20
-0,07
-0,51
-0,43
-0,31
0,07
0,02
-0,18
0,47
0,66
-0,22
0,55
0,35
-0,15
-0,16
0,26
5 Kelembaban Tanah 100 cm
6 Temperatur Tanah 10 cm
-0,16
7 Kelembaban Tanah 10 cm
8 Konsentrasi NO (ppb)
0,44
Tabel 7. Nilai korelasi hubungan konsentrasi N2O
dengan Faktor Meteorologi dan Lingkungan
(variasi diurnal). Periode: Februari 2014
sampai Mei 2014.
No Parameter
1 Kelembaban Relatif
Udara (RH)
2 Tekanan Udara (P)
3 Temperatur Udara (T)
Nilai korelasi Pearson (R)
Feb/14 Mar/14 Apr/14 Mei/14
0,33 0,04 0,18 0,26
-0,07
0,03
0,35
0,13
-0,25
-0,02
-0,12
-0,15
4 Temperatur Tanah 100 cm -0,39
-0,29
-0,13
-0,24
5 Kelembaban Tanah 100
cm
6 Temperatur Tanah 10 cm
0,60
0,50
0,15
0,01
0,65
0,60
0,28
0,48
7 Kelembaban Tanah 10 cm 0,70
0,62
0,21
0,11
8 Konsentrasi NO (ppb)
-0,27
0,00
-0,15
-0,33
Analisa antar parameter. Ditinjau dari hubungan
korelasi konsentrasi N2O dengan berbagai parameter
dan melihat variasi waktu bulanan, harian dan diurnal,
parameter yang dominan mempengaruhi konsentrasi
N2O adalah kelembaban dan temperatur tanah, baik
kedalaman 10 cm maupun kedalaman 100 cm. Hal ini
sesuai dengan pembentukan N2O di dalam tanah
tergantung dari aktivitas mikroorganisme (proses
nitrifikasi dan denitrifikasi) tanah yang berhubungan
langsung dengan kelembaban dan temperatur tanah.
Efek nyata parameter kelembaban relatif udara,
tekanan udara, temperatur udara dan konsentrasi NO
hanya nampak pada variasi secara diurnal, tidak
terlihat secara nyata dan berkelanjutan di variasi harian
atau bulanan. Tekanan udara berkorelasi positif di
variasi harian, hanya terjadi satu bulan yaitu pada
Desember 2013.
4.Kesimpulan
Rata-rata bulanan konsentrasi N2O mencapai titik
terendah pada dua periode, yaitu pada Juni 2013
(322,11 ppb) dan pada bulan Oktober 2013 (322,69
ppb), serta mencapai titik tertinggi juga dua periode,
puncak pertama pada bulan Juli 2013 (325,18 ppb) dan
puncak tertinggi pada bulan Januari 2014 (327,13
ppb).
Rata-rata harian konsentrasi N2O, pada bulan kering
2013 periode Juni-Juli-Agustus 2013 menunjukkan
bulan Juni 2013 jauh lebih rendah dibandingkan 2
bulan berikutnya yaitu bulan Juli dan Agustus 2013
dengan selisih konsentrasi N2O sekitar 1 sampai 5 ppb.
Pada bulan basah 2013 periode September-OktoberNovember 2013, rata-rata harian konsentrasi N2O pada
bulan Oktober 2013 jauh lebih rendah dibandingkan 2
bulan lainnya yaitu bulan September dan November
2013. Pada bulan kering 2014 periode Desember
2013-Januari-Februari 2014, tidak menunjukkan pola
variabilitas atau siklus tertentu terkesan berfluktuasi.
sedangkan bulan basah 2014 periode Maret-April-Mei
2014, rata-rata harian konsentrasi N2O pada bulan Mei
2014 cenderung lebih rendah dibandingkan 2 bulan
lainnya yaitu bulan Maret dan April 2014, walaupun
tidak setiap hari nilai konsentrasinya lebih rendah.
Secara diurnal rata-rata konsentrasi N2O tidak
menunjukkan pola yang unik dan signifikan, untuk
bulan kering 2013 periode Juni-Juli-Agustus 2013
membentuk pola dua puncak dan satu lembah,
sedangkan untuk bulan kering 2014 dan bulan basah
2014 menunjukkan pola fluktuasi naik turun pada
setiap jam, namun amplitude fluktuasi perjamnya
lebih besar daripada pada bulan kering 2014. Untuk
bulan basah 2013 periode September-OktoberNovember 2013 cenderung landai dan konstan, tidak
Nampak pola puncak dan lembah, serta tidak Nampak
fluktuasi setiap jamnya.
SATU TAHUN PEMANTAUAN KONSENTRASI GAS RUMAH KACA............................................................. Agusta Kurniawan
177
Faktor meteorologi dan lingkungan yang dominan
mempengaruhi konsentrasi N2O di atmosfer adalah
kelembaban dan temperatur tanah, walaupun tidak
terlihat pada semua periode waktu pengamatan. Kedua
variabel/parameter tersebut terkait dengan aktivitas
mikroorganisme di dalam tanah (proses nitrifikasi dan
denitrifikasi).
Nilai korelasi Pearson untuk variasi bulanan yang
bernilai baik dengan ditunjukkan untuk hubungan
antara konsentrasi N2O dengan temperatur tanah
kedalaman 100 cm (R=0,75), temperatur tanah
kedalaman 10 cm (R=0,63), dan kelembaban tanah
kedalaman 100 cm (R= 0,54).
Saran. Untuk kedepan, perlu ada pengukuran flux
N2O dari dalam tanah dengan berbagai metode, misal
dengan metode chamber dan metode
micrometeorologi. Selain itu, perlu ditambahkan
faktor lingkungan dan biologi untuk mengetahui jenis
mikroorganisme yang terlibat dalam produksi dan
emisi N2O ke atmosfer.
Ucapan Terima Kasih. Penulis mengucapkan terima
kasih kepada rekan-rekan stasiun Pemantau Atmosfer
Global (GAW) Bukit Kototabang terutama kepada
Albert Christian Nahas, S.Si, M.CC. atas
pengoperasian, perawatan dari instrumen Thermo
Scientific™ IRIS 4600 Mid-IR Laser-Based N2O
Analyzer serta atas saran dan diskusinya. Penulis juga
mengucapkan terima kasih kepada Dr. Christoph
Zellweger dan Dr. Beat Schwarzenbach dari EMPA
(SWISS) mewakili World Calibration Centre Of N2O
atas proses Audit dan interkomparasi peralatan N2O
Analyzer.
Daftar Pustaka
[1] Dianan signor and Carlos Eduardo Pellegrino
Cerri, “ Nitrous Oxide emissions in agricultural
soils: a review”. Pesq Agropcc Trop., Goiania,
vol 43, no.3 p. 322-338, jul.set. 2013, e-ISSN
1983-4063 – online www.agro.ufg.br/pat.
[2] Le Treut, H. et al. “Historical overview of climate
change” . In: SOLOMON, S. et al. (Eds).
Climate Change 2007: the Physical Science
basis. Cambridge :cambridge university press,
2007. p.129-234.
[3] Forster, P. et. al. “Changes in atmospheric
constituents and radiative forcing.” In:
SOLOMON, S. et al. (Eds). Climate Change
2007: the Physical Science basis. Cambridge
:cambridge university press, 2007. p.129-234.
[4] Intergovernmental Pannel On Climate Change
(IPCC). Climate Change 2007: synthesis
report. Geneva: IPCC, 2007.
[5] Ken Soleyn, “Development of a Tunable Diode
Laser Absorption Spectroscopy Moisture
Analyzer for Natural Gas”, Rotterdam,
2009,page 1-13.
[6] William P. Linak, John C. Kramlich, “A Review of
Nitrous Oxide Behavior in the Atmosphere, and
in Combustion and Industrial Systems, Studies
in Environmental Science” Volume 72, 1998,
Pages 265–313, Elsevier.
[7] Levine, J. S., “The global atmospheric budget of
nitrous oxide, and supplement:global change:
atmospheric and climatic”, 5th International
Workshop on Nitrous Oxide Emissions,
Tsukuba, Japan (1992).
[8] A. Wihardjaka, S.D. Tanjung, B. H. Sunarminto
dan E. Sugiharto, “Hubungan Fluks Metana
dan Dinitrogen Oksida dengan Karakteristik
Tanah Sawah Tadah Hujan di Jawa Tengah”,
Ecolab, Vol.6 No. 2, 2012,Tangerang Juli 2012,
hal 90-99
[9] O. T. Denmead, B. C. T. Macdonald, G. Bryant, T.
Naylor, S. Wilson, D. W. T. Griffith, W. J.
Wang, B. Salter, I. White, P. W. Moody,
“Emissions of methane and nitrous oxide from
Australian Sugarcane soils”, Agricaltural and
Forest Meteorology,2010, 150, 748-756.
[10] Dan Bruhn, Kristian R. Albert, Teis N. Mikkelsen,
Per Ambus, “UV-Induces N2O Emissions from
Plants”, Atmospheric Environment ,99, 2014,
206-214.
[11] Cynthia Alcantara, Raul Munoz, Zane Norvill,
Maxence Plouviez, Benoit Guieysse, “Nitrous
oxide emissions from high rate algal ponds
treating domestic wastewater”, Bioresource
Technology 177 ,2015,110-117.
JURNAL METEOROLOGI DAN GEOFISIKA VOL. 16 NO. 3 TAHUN 2015 : 167-178
178