Electronic Theses and Dissertation

Indonesia merupakan wilayah dengan aktivitas vulkanik tinggi yang menghasilkan tanah vulkanik (andosol) dengan potensi besar untuk sektor pertanian dan perkebunan. Salah satu kawasan vulkanik di Provinsi Aceh yang memiliki potensi tersebut adalah Gunung Seulawah Agam. Namun, informasi ilmiah yang memuat data rinci mengenai komposisi unsur kimia tanah vulkanik di kawasan ini, khususnya berdasarkan variasi lokasi dan kedalaman, masih terbatas. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi secara kualitatif komposisi unsur kimia tanah vulkanik Gunung Seulawah Agam menggunakan teknik Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS), serta menentukan parameter eksperimental LIBS yang optimal untuk memperoleh kualitas spektrum emisi terbaik. Sampel tanah diambil pada delapan lokasi di sekitar kaki Gunung Seulawah Agam dengan tiga variasi kedalaman, yaitu 0–20 cm, 20–40 cm, dan 40–60 cm, sehingga diperoleh total 24 sampel. Optimasi parameter LIBS dilakukan melalui variasi energi laser dan waktu tunda (delay time), dengan kualitas spektrum dievaluasi berdasarkan nilai signal-to-noise ratio (SNR). Hasil optimasi menunjukkan bahwa kombinasi energi laser 80 mJ dan waktu tunda 0,5 µs menghasilkan spektrum emisi yang paling optimal. Identifikasi unsur dilakukan secara kualitatif dengan membandingkan garis emisi spektrum hasil pengukuran terhadap basis data National Institute of Standards and Technology (NIST). Hasil penelitian menunjukkan bahwa sebanyak 28 unsur kimia berhasil teridentifikasi, yang terdiri atas unsur utama, minor, dan jejak. Unsur utama seperti Si, Al, Fe, Ca, Mg, K, dan Na terdeteksi secara konsisten pada seluruh sampel, sedangkan variasi kemunculan unsur minor dan jejak menunjukkan adanya heterogenitas geokimia antar lokasi dan kedalaman. Secara umum, hasil penelitian ini menunjukkan bahwa tanah vulkanik Gunung Seulawah Agam memiliki karakteristik geokimia yang mendukung potensi pemanfaatannya sebagai lahan perkebunan, dengan tetap memperhatikan pengelolaan unsur tertentu yang berpotensi menjadi faktor pembatas.

Indonesia is located in a highly active volcanic region, resulting in the widespread formation of volcanic soils (Andosols) with significant potential for agricultural and plantation development. One such volcanic area in Aceh Province is Mount Seulawah Agam. However, detailed scientific data regarding the chemical elemental composition of volcanic soils in this region, particularly based on spatial and depth variations, remain limited. This study aims to qualitatively identify the chemical elemental composition of volcanic soil from Mount Seulawah Agam using Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) and to determine the optimal LIBS experimental parameters for obtaining high-quality emission spectra. Soil samples were collected from eight locations around the foothills of Mount Seulawah Agam at three depth intervals, namely 0–20 cm, 20–40 cm, and 40–60 cm, resulting in a total of 24 samples. Optimization of LIBS parameters was conducted by varying laser energy and delay time, with spectral quality evaluated using the signal-to-noise ratio (SNR). The results indicate that a laser energy of 80 mJ combined with a delay time of 0.5 µs produced the most optimal emission spectra. Qualitative elemental identification was performed by comparing the measured emission lines with reference data from the National Institute of Standards and Technology (NIST) database. A total of 28 chemical elements were identified, consisting of major, minor, and trace elements. Major elements such as Si, Al, Fe, Ca, Mg, K, and Na were consistently detected in all samples, while variations in minor and trace elements reflected geochemical heterogeneity across locations and depths. Overall, the results demonstrate that the volcanic soil of Mount Seulawah Agam possesses geochemical characteristics that support its potential use for plantation agriculture, provided that appropriate management of certain limiting elements is applied.