Trofodinamik organisme planktonik Trophodynamic of phytoplankton zooplankton as determination of fish larvae survival at Lagoon of Pulau Pari, Seribu Island

«¬ produksi primer Parson et al., 1984. Hasil akhir dari produksi primer ini adalah penambahan biomassa fitoplankton. Proses pembentukan bahan organik oleh fitoplankton dengan bantuan sinar matahari terjadi melalui proses fotosintesis. Proses fotosintesis secara keseluruhan merupakan kumpulan reaksi fotokimia yang sangat komplek, dengan komponen utama yang berperan adalah pigmen fotosintetik seperti klorofil. Dalam proses fotosintesis cahaya matahari disadap oleh pigmen klorofil. Cahaya matahari tersebut menjadi sumber energi bagi reaksi kimia dari karbon dioksida, air dan zat hara untuk menghasilkan senyawa organik misalnya karbohidrat. Senyawa organik ini mempunyai potensi energi kimia yang tinggi yang disimpan dalam sel fitoplankton untuk dipergunakan dalam proses pertumbuhan fitoplankton. Dari proses reproduksi ini terbentuk biomassa fitoplankton yang baru selama selang waktu tertentu. Pigmen fotosintetik merupakan komponen utama untuk melangsungkan proses fotosintesis tumbuhan. Dalam sel fitoplankton terdapat beberapa jenis pigmen fotosintetik bergantung pada jenisnya. Pigmen klorofil merupakan pigmen fotosintesis utama yang menyerap energi pada panjang gelombang yang lebih besar dari 600 nm sedangkan energi panjang gelombang kurang dari 600 nm diserap oleh pigmen asesoris seperti carotenoid. Pada tumbuhan terdapat beberapa jenis klorofil yaitu klorofil-a, -b, -c,-d dan -e Devlin, 1975 dalam Nontji, 1984, namun untuk alga laut yang dapat diisolasi dengan pasti barulah klorofil -a, -b dan -c Jeffrey, 1980 dalam Nontji, 1984. Selain klorofil pada algae laut juga dijumpai beberapa pigmen asesoris seperti peridinin, fucoxanthin, carotene, carotene, diadinoxanthin, alloxanthin, zeaxanthin, lutein, neoxanthin, dan violaxanthin Ston, 2002. Menurut Parson et al. 1984 klorofil- a merupakan pigmen utama yang ditemukan pada semua kelompok fitoplankton, sementara klorofil-b hanya ditemukan pada kelas chlorophyceae dan prasinophyceae, sedangkan klorofil-c ditemukan pada fitoplankton dari kelas bacillariophyceae, dinophyceae, chrysophyceae, xanthophyceae, cryptophyceae dan haptophyceae. Karena klorofil dianggap sebagai pigmen fotosintesis utama, maka selanjutnya dikembangkan metode pendugaan biomassa fitoplankton ­® melalui kandungan pigmen klorofil dalam sel fitoplankton. Selain klorofil, pigmen karotenoid juga dapat digunakan untuk menduga biomassa fitoplankton. Salah satu pigmen karotenoid yang digunakan untuk mengukur biomassa fitoplankton adalah fucoxanthin yang digunakan oleh Lehman 1981 dalam Nontji 1984. Proses fotosintesis membutuhkan energi sebanyak 112 kcal untuk pembentukan setiap mol karbohidrat, dan energi ini berasal dari sinar matahari yang diserap oleh pigmen fotosintesis. Energi cahaya matahari yang digunakan untuk aktivitas fotosintesis adalah cahaya dengan panjang gelombang antara 400 700 nm atau dikenal dengan istilah photosinthetic active radiation PAR. Namun beberapa penelitian menunjukkan bahwa ultra violet radiation UVR terutama UVA panjang gelombang 370 400 nm juga dapat meningkatkan fiksasi CO 2 pada fitoplankton Nilawati et al., 1997 dalam Gao et al., 2007. Sementara menurut Wu et al. 2005 dalam Gao et al., 2007 menyatakan bahwa UVA dapat meningkatkan produksi biomasa Arthrospira Spirulina platensis. Dalam penelitiannya Gao et al. 2007 menemukan bahwa UVR berfungsi sebagai energi tambahan dalam proses fotosintesis fitoplankton sehingga dapat meningkatkan produktivitas primer fitoplankton. Selain panjang gelombang nilai intensitas cahaya juga sangat menentukan berlangsungnya proses fotosintesis. Dari grafik hubungan antara laju fotosintesis dengan intesitas cahaya dapat diketahui bahwa laju fotosintesis naik seiring dengan naiknya intensitas cahaya sampai pada nilai asimptotik laju fotosintetik maksimum dimana sistem menjadi jenuh oleh cahaya Parson et al., 1984. Nilai PAR dalam suatu kolom air dipengaruhi oleh beberapa faktor. Di perairan dangkal nilai PAR sangat dipengaruhi oleh kecepatan angin Montes-Hugo et al., 2004, yang selanjutnya mempengaruhi proses pengadukan masa air dan turbiditas serta penetrasi cahaya ke kolom air. Selain itu ukuran partikel terlarut juga dapat mempengaruhi dampak atenuasi PAR, ukuran partikel yang kecil dapat meningkatkan dampak atenuasi PAR dalam kolom air bila dibandingkan dengan ukuran partikel yang besar, karena partikel-partikel kecil mempunyai masa tinggal yang lebih lama bila dibandingkan dengan partikel yang berukuran besar Montes-Hugo et al., 2004. ¯° Selain cahaya, nutrien dan suhu juga memegang peranan penting dalam proses fotosintesis Tilman et al., 1982; Needoba et al., 2003; Nieuwerburgh, 2004. Nutrien yang paling berpengaruh terhadap pertumbuhan fitoplankton adalah nitrogen dan fosfor Valiella, 1984; Tilman et al., 1982. Hal ini dibuktikan oleh hasil penelitian yang dilakukan oleh Jäger et al. 2008 menunjukkan bahwa kenaikan biomassa fitoplankton dapat terjadi pada saat fitoplankton terpapar oleh konsentrasi fosfat yang tinggi dan pencahayaan yang baik, seperti di perairan dangkal sehingga akhirnya fosfat menjadi unsur pembatas. Namun menurut Downing et al. 1999 nutrien yang paling berpengaruh bagi pertumbuhan fitoplankton laut adalah nitrogen, besi Fe dan silikat Si, hal ini ditunjukkan oleh hasil eksperimen yang dilakukannya mengenai pengaruh jenis nutrien terhadap waktu penggandaan fitoplankton. Pernyataan ini didukung oleh hasil penelitian yang dilakukan oleh Nuruhwati 2003 yang menunjukkan bahwa nutrien jenis NH 4 memberikan kontribusi paling besar terhadap peningkatan konsentrasi klorofil-a biomassa fitoplankton. Ammonium lebih disukai oleh fitoplankton sebagai sumber hara untuk pertumbuhannya, bila dibandingkan dengan nitrat NO 3 , hal ini terjadi karena penggunaan nitrat membutuhkan lebih banyak energi dan harus menggunakan enzim nitrat reduktase untuk mengasimilasi nitrat Wetzel, 1983 dalam Nuruhwati, 2003. Silikat merupakan nutrien pembatas bagi kelompok diatom, karena diatom membutuhkan silikat untuk pembentukan cangkangnya. Pentingnya peranan silikat bagi diatom ditunjukkan oleh Nieuwerburgh et al. 2004 dan Escaravage Prins 2002 dalam penelitian uji coba penambahan nutrien terhadap populasi fitoplankton terkontrol. Dari hasil uji cobanya Nieuwerburgh et al. 2004 menemukan bahwa saat dalam populasi fitoplankton ditambahkan Si, maka diatom langsung mendominasi komunitas fitoplankton yang diamati, sementara pada kontrol, komunitas fitoplankton berada dalam kondisi stabil dan seimbang. Silikat juga berperanan dalam memperbesar ukuran sel, memperberat cangkang dan menghasilkan metabolit sekunder, sehingga menurunkan kemungkinan diatom tersebut untuk dimangsa oleh Copepod. Hal ini berakibat pada tingkat pemanfaatan diatom yang rendah oleh Copepod dan ±± menyebabkan terakumulasinya biomassa diatom dalam perairan sehingga tidak terjadi proses transfer biomassa ke tingkat trofik yang lebih tinggi. Biomassa fitoplankton yang terbentuk melalui proses fotosintesis merupakan makanan bagi organisme herbivor. Kehadiran organisme herbivor ini memegang peranan penting dalam mengontrol populasi fitoplankton. Banyak penelitian menunjukkan bahwa grazing oleh organisme herbivor menjadi penyebab utama kematian fitoplankton yang dapat mengurangi biomassa fitoplankton di perairan Strom Strom, 1996; Doberfuhl et al., 1997; Ruiz et al., 1998; Reeden et al., 2002; Stoecker Gustafson, 2002; Sommer et al., 2002; Nuruhwati, 2003; Sarnelle, 2005; Kartamiharja, 2007. Organisme herbivor yang berperan dalam proses grazing sebagian besar adalah zooplankton dari berbagai ukuran seperti mikrozooplankton, mesozooplankton, ciliata, dan larva ikan. Namun peranan organisme herbivor tingkat tinggi juga cukup besar dalam mengurangi biomassa fitoplankton di perairan. Ikan-ikan dewasa seperti lemuru Sardinella fimbriata dan bandeng Chanos chanos merupakan ikan yang bersifat planktivor yang menjadikan plankton sebagai makanan utama. Kondisi biomassa fitoplankton selain dipengaruhi oleh proses fotosintesis dan pemangsaan oleh herbivor, juga dipengaruhi oleh kondisi lingkungan. Kestabilan kolom air tempat hidup fitoplankton memegang peranan penting dalam mempengaruhi konsentrasi biomassa fitoplankton. Faktor-faktor fisika yang mempengaruhi kestabilan kolom air seperti kedalaman, pencampuran massa air Jäger et al., 2008 dan kekuatan angin Moline Prezelin, 1996 pada akhirnya juga dapat mempengaruhi kondisi biomassa fitoplankton. Hasil penelitian Jäger et al. 2008 menunjukkan bahwa pencampuran masa air dapat mempengaruhi waktu yang dibutuhkan oleh fitoplankton untuk mencapai puncak biomassa. Pada kolom air tercampur, waktu yang dibutuhkan untuk mencapai puncak biomassa fitoplankton bertambah seiring dengan bertambahnya kedalaman. Sementara pada kolom air yang tidak tercampur, waktu yang dibutuhkan untuk mencapai puncak biomassa, tidak sepenuhnya bergantung pada kedalaman. Sementara Moline Prazelin 1996 menunjukkan bahwa pola musiman dan tahunan dari biomassa fitoplankton dan produktivitas