Penyusunan Biokriteria dengan Menggunakan Konsep Multimetrik
Tabel 14 . Kemampuan diskriminasi masing-masing metrik biologi dalam
mencerminkan gangguan di Sungai Ciliwung. No
Komposisi metrik skor
IQ Keterangan
1 Jumlah skor SIGNAL
3 Kemampuan deskriminasi tinggi
antara bagian yang belum dan sudah mengalami gangguan, kandidat yang
baik sebagai metrik penyusun biokriteria
2 Jumlah taksa
3 s.d.a
3 Kelimpahan 3 taksa dominan
3 s.d.a
4 Jumlah taksa sensitif
3 s.d.a
5 Indeks SIGNAL
1 Kemampuan diskriminasi yang
rendah antara situs yang belum dengan sudah mengalami gangguan.
Adanya tumpang tindih satu median IQ dengan kisaran IQ lainnya.
Kandidat yang buruk sebagai penyusun komponen biokriteria.
6 Kelimpahan total
Kemampuan diskriminasi rendah antara situs yang belum dengan
sudah mengalami gangguan. Adanya tumpang tindih IQ terjadi hampir
keseluruhan dengan kisaran IQ lainnya atau kedua median terjadi
tumpang tindih. Kandidat yang buruk sebagai penyusun komponen
biokriteria.
7 Jumlah taksa Hydropsychidae
s.d.a 8
Jumlah taksa toleran s.d.a
9 Kelimpahan Hydropsyche
s.d.a 10
Kelimpahan filtering collector
s.d.a 11
Jumlah taksa Fakultatif 3
Kemampuan deskriminasi tinggi antara situs yang belum dan sudah
mengalami gangguan, namun metrik ini memiliki kisaran yang sangat
sempit untuk memisahkan situs yang sudah mengalami gangguan
misalnya ringan hingga sedang. Metrik ini merupakan kandidat yang
kurang baik sebagai metrik penyusun biokriteria
12 Kelimpahan shredder
3 s.d.a
Hasil uji kemampuan diskriminasi Tabel 14 menunjukkan metrik jumlah
skor SIGNAL, jumlah taksa, kelimpahan 3 taksa yang dominan, dan jumlah taksa sensitif merupakan kandidat yang paling baik untuk digunakan sebagai
komponen penyusun biokriteria. Adapun metrik biologi lainnya relatif kurang baik sebagai kandidat penyusun biokriteria karena adanya tumpang tindih kisaran
IQ di antara situs rujukan dengan situs uji, maupun kisaran IQ yang sangat sempit di antara situs uji yang satu dengan lainnya misalnya: metrik taksa fakultatif dan
shredder. Hasil uji statistik dengan menggunakan Mann-Whitney U-test empat
metrik di atas antara situs rujukan dan situs uji menunjukkan adanya perbedaan
yang sangat signifikan p 0,01 Tabel 15 . Kondisi ini menunjukkan empat
kandidat metrik diatas dapat dilanjutkan sebagai komponen dari biokriteria yang akan dibuat.
Tabel 15. Uji masing-masing metrik antara situs rujukan dengan situs uji dengan
menggunakan analisis non parametrik Mann-Whitney U-test. Metrik
Uji U Uji Z p
Jumlah skor SIGNAL 0.00
5.60 0.00
Jumlah taksa 1.50
5.57 0.00
kelimpahan 3 dominan
0.00 -5.60
0.00 Jumlah taksa sensitif
5.00 5.49
0.00
Berbagai macam metrik biologi telah digunakan dalam mendeteksi gangguan ekologi yang terjadi di Sungai Ciliwung. Hasil uji kemampuan
diskriminasi dapat diketahui sensitifitas masing-masing metrik larva Trichoptera dalam mencerminkan gangguan ekologi akibat perubahan kualitas lingkungan di
Sungai Ciliwung. Informasi yang dihasilkan dari atribut kekayaan taksa dan dominansi seringkali berguna sebagai komponen dalam penyusunan biokriteria
Keran Karr 1994. Lydy et al. 2000 menyebutkan metrik jumlah taksa merupakan salah satu metrik yang paling kuat dalam mencerminkan gangguan
ekosistem akuatik, karena biasanya ada korelasi positif antara jumlah taksa
dengan tingginya kualitas lingkungan.
Atribut biologi kekayaan taksa Famili Hydropsychidae dari penelitian ini relatif kurang sensitif. Hal ini dapat disebabkan oleh kemampuan identifikasi pada
penelitian ini hanya sampai level genus sehingga jumlah genus yang ditemukan pada masing-masing situs relatif sedikit dan pada kisaran yang sempit 1–2 taksa.
Oleh sebab itu kemampuan deskriminasi IQ dari masing-masing situs banyak
yang mengalami tumpang tindih.
Atribut populasi indeks keanekaragaman Shannon-Wiener tidak dimasukkan dalam komponen penyusun biokriteria dikarenakan untuk indeks
keanekaragaman dapat mengalami redundant dengan metrik biologi lainnya yang sudah ditetapkan sebelumnya jumlah taksa dan kelimpahan 3 taksa yang
dominan. Hal ini dikarenakan indeks keanekaragaman menggabungkan tiga komponen utama dari struktur komunitas yaitu: kelimpahan, jumlah taxa, dan
evenness kemerataan distribusi organisme diantara spesies Washington 1984. Di samping itu nilai indeks tersebut memiliki kisaran yang relatif sempit 0-2,8
bits per individu sehingga tidak menguntungkan sebagai kandidat metrik, karena kemungkinan untuk terjadinya overlap pada kisaran IQ dengan situs uji lainnya
relatif besar. Metrik toleransi terhadap polutan misalnya SIGNAL, jumlah taksa
toleran, fakultatif sering digunakan dalam penyusunan indeks multimetrik integritas biotik, karena organisme yang tergolong sensitif seringkali hilang
menurun dengan rendahnya kualitas lingkungan. Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor antara lain beberapa taksa yang ditemukan masih belum memiliki
nilai skor toleransinya misalnya: Alloecella sp., Ecnomina sp. dan sebagainya sehingga akan berpengaruh pada jumlah skor totalnya. Ketidaksensitifan indeks
SIGNAL dalam mencerminkan gangguan pada penelitian ini juga disebabkan oleh adanya faktor pembagi dengan jumlah taksa yang ditemukan. Banyaknya taksa
yang ditemukan dengan nilai toleransi yang relatif kecil dan adanya faktor pembagi dengan jumlah taksa yang ditemukan, akan berpengaruh pada rendahnya
hasil nilai akhirnya. Namun jika tidak menggunakan faktor pembagi jumlah taksa yang ditemukan, nampaknya metrik penjumlahan skor toleransi dari SIGNAL
cukup sensitif dalam memisahkan situs yang belum dan sudah mengalami gangguan. Fenomena ini juga mirip dengan penggunaan indeks biological
monitoring working party BMWP yang hanya menggunakan penjumlahan skor nilai toleransinya lebih sensitif dalam mendeteksi pencemaran organik
dibandingkan dengan indeks average score per taxon ASPT yang menggunakan
fakror pembagi dengan jumlah taksa yang ditemukan Armitage et al., 1983.
Metrik kelimpahan total, Hydropsychidae, filtering collector, dan shredder seringkali kurang sensitif dalam mencerminkan gangguan akibat
aktivitas antropogenik, hal ini dikarenakan banyak faktor yang berpengaruh pada kelimpahan dan distribusi organisme makrozoobentos misalnya predasi, driftting,
strategi untuk memperoleh makanan, siklus hidup, musim, dan sensitifitas terhadap polutan atau gangguan. Chatzinikolaou et al. 2008 menambahkan
distribusi makrozoobentos juga dipengaruhi oleh komposisi substrat, kimia air, dan kondisi hidrolika perairan.
Adanya gangguan yang disebabkan oleh pencemaran tidak selalu diikuti dengan perubahan tipe fungsional feedingnya. Kerans Karr 1994 yang
melakukan penelitian di Sungai Tennesse Valley USA menunjukkan atribut ekologi feeding kelimpahan relatif shredder, detritivore, dan gatherer kurang
sensitif dalam mencerminkan kualitas air sungai tersebut. Kelimpahan dari shredders dapat dikontrol oleh interaksi antara sungai dengan zona riparian.
Dalam konsep river continuum Vannote et al. 1980 menunjukkan kelimpahan shredders akan menurun ketika ukuran lebar dari sungai meningkat, sehingga
kemampuan metrik kelimpahan shredders relatif rendah dalam mencerminkan gangguan di sungai akibat aktivitas antropogenik. Metrik shredders mungkin
berguna dalam mencerminkan gangguan pada zona riparian khususnya pada sungai-sungai kecil Kerans Karr 1994.
Hasil normalisasi empat metrik biologi terpilih dengan menggunakan
pembobotan dan grafik Box-Whisker Plot didapatkan hasil seperti yang tercantum pada Tabel 16. Indeks baru yang dihasilkan dari pendekatan konsep multimetrik
disebut sebagai indeks biotik Trichoptera IBT. Kategori gangguan yang dihasilkan dari IBT yaitu: 26-28 dalam kategori belumsedikit mengalami
gangguan Situs Rujukan, 17-18 kategori gangguan ringan Kampung
Pensiunan, 7-16 kategori gangguan sedang Kampung Jog-jogan dan Katulampa, dan 6-4 kategori gangguan berat Cibinong.
Tabel 16. Tahap scoring dalam penyusunan biokriteria Indeks biotik
Trichoptera.
Metrik biologi Nilai skor
7 5
3 1
Jumlah skor SIGNAL ≥ 55
54-33 32-20
≤19 Jumlah total taksa
≥ 7 6-5
4-3 ≤2
Kelimpahan 3 dominan ≤ 80
81-96 97-99
100 Jumlah taksa sensitif
≥ 5 4-3
2 ≤1
Kriteria gangguan Minimal belum
gangguan Gangguan
ringan Gangguan
sedang Gangguan
berat Nilai kisaran indeks
biotik Trichoptera IBT
26-28 17-18
7-16 4-6
Hasil uji korelasi rangking Spearman Tabel 17 antara IBT dengan
variabel pencemaran organik indeks kimia, gangguan habitat indeks habitat, dan kontaminasi logam berat indeks pencemaran logam menunjukkan adanya
korelasi yang sangat kuat r 0.75. Kondisi ini menunjukkan adanya kecenderungan tingginya nilai IBT akan diikuti dengan rendahnya tingkat
pencemaran organik, kontaminasi logam merkuri, dan tingginya kualitas habitat alamisedikit mengalami gangguan.
Tabel 17. Korelasi rangking Spearman antara indeks biotik trichoptera dengan
indeks habitat, indeks kimia, dan polusi logam. Korelasi metrik IBT dengan lainnya
Spearman r IBT Indeks habitat
0.85 IBT Indeks kimia
0.92 IBT Indeks polusi logam
-0.93
Larva Trichoptera memiliki nilai penting dalam pemantauan biologi perairan kerena kekayaan taksa, keanekaragaman ekologi, dan kelimpahannya
mampu merespon perbedaan tipe gangguan di ekosistem akuatik Hougton 2004. Hasil penyusunan biokriteria berupa Indeks Biotik Trichoptera IBT merupakan
salah satu kemajuan dalam bioassessment karena hanya menggunakan satu taksa saja dibandingkan dengan metode konvesional sebelumnya melibatkan seluruh
taksa makrozoobentos yang ada. Salah satu kelemahan dari IBT yang baru terbentuk adalah masih adanya kesenjangan pada kisaran kriteria IBT sebagai
contoh daerah yang belum mengalami gangguan 26-28 dengan daerah yang telah mengalami gangguan ringan 17-18. Kondisi ini disebabkan oleh masih
terbatasnya kasus data base tipe gangguan yang terjadi di Sungai Ciliwung khususnya daerah yang belum mengalami situs rujukan. Negara Inggris dalam
membuat model prediktif River Invertebrate Prediction and Classification System RIVPACS menggunakan 41 situs rujukan guna menyusun model tersebut
Clarke et al. 2003. Lydy et al. 2000 dalam mengembangkan index biotic integrity IBI di Sungai Arkansas menggunakan 30 situs rujukan. Adanya
penambahan contoh kasus dari situs rujukan dan situs uji diharapkan mampu menurunkan adanya kesenjangan yang terjadi dari kriteria belum mengalami
gangguan dan yang telah mengalami gangguan ringan. Indeks biotik trichoptera IBT relatif sama dengan indeks biologi lainnya
yang dikembangkan sebelumnya dalam mendeteksi gangguan ekologi yang terjadi di Sungai. Kerans Karr 1994 menyebutkan keuntungan indeks biologi
dibandingkan dengan pengukuran secara kimia, karena parameter kualitas air seringkali tidak mencerminkan seluruh pengaruh manusia pada ekosistem akuatik,
sedangkan penggunaan biota yang residentmenetap makrozoobentos mampu merespon penggabungan dari seluruh pengaruh manusia pada ekosistem akuatik.
Keuntungan dari penggunaan IBT ini terletak pada informasi yang dihasilkan dari indeks ini mampu menggambarkan tingkat keseimbangan populasi, toleransi
polusi, dan keanekaragaman dari hewan Trichoptera secara komprehensif dan terintegrasi dalam menggambarkan gangguan ekologi yang terjadi di Sungai
Ciliwung. Karena setiap komponen dari metrik biologi mencerminkan informasi yang spesifik, maka penggabungan ke dalam metrik tunggal dapat memberikan
informasi yang menyeluruh terhadap kompleksitas sistem biologi di ekosistem akuatik Kerans Karr 1994.