Inventarisasi Dan Karakterisasi Kondisi Fisika Kimia Perairan Karst Di Kabupaten Bogor, Jawa Barat
INVENTARISASI DAN KARAKTERISASI
KONDISI FISIKA KIMIA PERAIRAN KARST
DI KABUPATEN BOGOR, JAWA BARAT
IDA NUROKHMAH
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul: “Inventarisasi
dan Karakterisasi Kondisi Fisika Kimia Perairan Karst di Kabupaten Bogor, Jawa
Barat” adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri dan belum diajukan dalam
bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Semua sumber data dan
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, September 2015
Ida Nurokhmah
C24110024
ABSTRAK
IDA NUROKHMAH. Inventarisasi dan Karakterisasi Kondisi Fisika Kimia
Perairan Karst di Kabupaten Bogor, Jawa Barat. Dibimbing oleh SIGID
HARIYADI dan NIKEN TUNJUNG MURTI PRATIWI.
Karst merupakan kawasan berbatuan karbonat yang memiliki kandungan air
melimpah. Langkah awal yang dilakukan dalam upaya pengelolaan adalah
inventarisasi dan karakterisasi kondisi perairan karst terutama dalam hal fisikakimia perairan. Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari sampai April 2015, di
Kabupaten Bogor, Jawa Barat. Analisis data meliputi kesamaan karakteristik
antar kawasan, analisis komponen utama, dan tingkat kesuburan perairan.
Persebaran kawasan karst di Kabupaten Bogor dikelompokkan menjadi dua
formasi utama diantaranya Formasi Klapanunggal (Klapanunggal, Cibinong, dan
Citereup) dan Formasi Bojongmanik (Ciampea, Jasinga, Leuwiliang, Cigudeg,
dan Ciseeng). Hasil analisis menunjukkan bahwa perairan dengan lokasi yang
sama memiliki karakteristik yang sama. Tingkat kesuburan perairan Karst
Ciampea dan Klapanunggal bersifat mesotrofik dan perairan Karst Ciseeng
bersifat eutrofik. Karst Klapanunggal memiliki sumber bahan tambang dan
mineral yang tinggi. Karst Ciseeng memiliki bentuk yang unik dan dimanfaatkan
sebagai wisata pemandian air panas. Karst Ciampea dimanfaatkan untuk irigasi
pertanian dan keperluan domestik.
Kata kunci: ekosistem perairan, karst, kualitas air, status kesuburan, potensi
ekologis
ABSTRACT
IDA NUROKHMAH. Inventory and Characterization of Chemical-Physic
Condition Karst Water in Bogor, West Java. Supervised by SIGID HARIYADI
and NIKEN TUNJUNG MURTI PRATIWI.
Karst is a carbonate rocky area which has abundant water content. The first
step for manage this ecosystem is inventory and characterization of karst water
conditions, especially in chemical-physic conditions. This study was carried out
from January to April 2015 in Bogor, West Java. Analysis was conducted on the
similar characteristics between regions, principal component analysis, and the
trophic state. Distribution of karst areas in Bogor grouped into two main
formations include Klapanunggal Formation (Klapanunggal, Cibinon, and
Citereup) and Bojongmanik Formation (Ciampea, Jasinga, Leuwiliang, Cigudeg,
and Ciseeng). The analysis showed that the karst which has same location also
has same characteristics. Trophic state of Klapanunggal and Ciampea Karst are
mesotrophic and Ciseeng Karst is eutrophic. Klapanunggal Karst has a source of
high minerals. Ciseeng Karst has unique form and used as a hot spring.
Ciampea Karst used for agricultural irrigation and domestic purpose.
Keywords: water ecosystem, karst, water quality, trophic state, ecology potential
INVENTARISASI DAN KARAKTERISASI
KONDISI FISIKA KIMIA PERAIRAN KARST
DI KABUPATEN BOGOR, JAWA BARAT
IDA NUROKHMAH
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan
pada
Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PRAKATA
Puji syukur Penulis panjatkan kepada Allah SWT, karena atas rahmat dan
hidayah-Nya Penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Inventarisasi dan
Karakterisasi Kondisi Fisika Kimia Perairan Karst di Kabupaten Bogor, Jawa
Barat. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Perikanan di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,
Institut Pertanian Bogor. Penulis menyampaikan terima kasih kepada:
1. Institut Pertanian Bogor yang telah memberikan kesempatan untuk
menempuh studi di Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan.
2. Beasiswa Bidikmisi yang telah memberikan bantuan dana selama perkuliahan.
3. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi atas bantuan dana penelitian BOPTN
skim Penelitian Unggulan dengan judul penelitian “Potensi Ekologis serta
Pemanfaatan Air Karst sebagai Media Tumbuh Kaya Mineral bagi
Mikrobiota Akuatik”.
4. Dr Ir M Mukhlis Kamal, MSc selaku pembimbing akademik yang telah
memberi saran selama perkuliahan.
5. Dr Ir Sigid Hariyadi, MSc dan Dr Ir Niken Tunjung Murti Pratiwi, MSi
selaku dosen pembimbing yang telah memberikan masukan dan arahan dalam
penyelesaian penulisan skripsi ini.
6. Inna Ayu Puspa, SPi MSi selaku dosen penguji tamu dan Ir Gatot Yulianto,
MSi selaku perwakilan Komisi Pendidikan Program S1 yang telah
memberikan arahan dan masukan dalam menyelesaikan skripsi ini.
7. Staf Tata Usaha Departemen Manajemen Sumber Daya Perairan.
8. KARRA (Asosiasi Peneliti Karst) Indonesia, terutama Mas Abe yang telah
membantu penulis untuk menyelesaikan proses inventarisasi Karst di
Kabupaten Bogor.
9. Bapak, Ibu, dan seluruh keluarga yang telah memberikan doa, kasih sayang,
dan dukungan selama ini.
10. Seluruh tim penelitian karst (Agung, Pedryn, Radifa, dan Ridho),
ATLANTIK HIMASPER, MSP 48, MSP 49 dan HKRB 48 atas doa,
semangat, dukungan, dan bantuannya.
Demikian skripsi ini disusun, semoga dapat bermanfaat.
Bogor, September 2015
Ida Nurokhmah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kerangka Masalah
Tujuan Penelitian
METODE
Waktu dan Lokasi
Metode Pengumpulan Data
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pembahasan
KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
vi
vi
vi
1
1
1
2
3
3
3
4
8
8
15
19
19
22
26
29
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
Parameter yang diukur
Kategori perairan berdasarkan alkalinitas
Kategori perairan berdasarkan kesadahan
Kategori perairan berdasarkan DHL
Kategori perairan berdasarkan salinitas
Tingkat kesuburan perairan berdasarkan parameter Fisika-Kimia
Perairan
7 Parameter fisika dan kimia perairan Karst Klapanunggal 1, Karst
Klapanunggal 2, Karst Ciseeng 1, Karst Ciseeng 2, dan Karst Ciampea
8 Kategori perairan berdasarkan parameter alkalinitas, kesadahan,
DHL, dan salinitas
9 Tingkat kesuburan perairan di Karst Klapanunggal 1, Karst
Klapanunggal 2, Karst Ciseeng 1, Karst Ciseeng 2, dan Karst
Ciampea berdasarkan beberapa parameter
10 Nilai hasil perhitungan matrik setiap parameter
11 Hasil analisis kimia perairan di Karst Klapanunggal, Karst Ciseeng,
dan Karst Ciampea (mg/L)
4
5
5
5
5
7
11
12
15
16
18
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
Diagram alir kerangka masalah inventarisasi dan karakterisasi perairan
karst di Kabupaten Bogor
Lokasi penyebaran karst di Kabupaten Bogor
Dendrogram kesamaan karakteristik kualitas air antar lokasi
Grafik analisis komponen utama-PCA
Tingkat kesuburan perairan Karst Klapanunggal, Karst Ciseeng,
dan Karst Ciampea berdasarkan kandungan nitrat
Tingkat kesuburan perairan Karst Klapanunggal, Karst Ciseeng,
dan Karst Ciampea berdasarkan kandungan ortofosfat
Tingkat kesuburan perairan Karst Klapanunggal, Karst Ciseeng,
dan Karst Ciampea berdasarkan kandungan fosfat total
3
10
12
13
14
14
15
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
Penyebaran karst di Jawa Barat
Morfologi perairan Karst Klapanunggal, Karst Ciseeng, dan Karst
Ciampea
Hasil analisis komponen utama (AKU) antar parameter fisika-kimia air
Hasil penentuan skor dan nilai terboboti masing-masing lokasi pada
matrik
22
23
25
26
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kawasan karst merupakan kawasan bebatuan karbonat yang memiliki
kandungan air yang melimpah. Pada saat musim hujan, air dalam jumlah banyak
tertampung pada cekungan-cekungan. Pada saat musim kemarau, air banyak
terdapat di bawah permukaan tanah. Kawasan karst merupakan daerah yang
penting bagi lingkungan, karena menyimpan air tawar dalam jumlah yang besar.
Kawasan karst, terutama perairannya, menyimpan potensi alam yang unik dan
langka, serta bernilai penting bagi keseimbangan ekosistem dan bagi warga
masyarakat yang hidup di lingkungan tersebut.
Perairan karst memiliki suatu ciri ekosistem yang berbeda dengan ekosistem
lain. Kawasan karst mengandung bahan organik tinggi yang berasal dari aktivitas
antropogenik, serasah, ataupun sisa metabolisme biota yang hidup di lingkungan
karst (Jiang et al. dan Pu et al. 2011). Selanjutnya juga dikatakan bahwa perairan
karst memiliki alkalinitas dan kesadahan yang tinggi serta kandungan mineral
yang tinggi pula. Kandungan mineral yang tinggi merupakan potensi yang besar
untuk dapat dikelola menjadi sumber daya yang termanfaatkan. Salah satunya
sebagai media tumbuh biota perairan. Biota perairan memerlukan media air yang
secara kualitas dan kuantitas dapat memadai kebutuhan hidupnya. Adanya sumber
alami media tumbuh yang kaya mineral dapat menjadi salah satu alternatif
pemenuhan kondisi lingkungan yang dibutuhkan dan dipersyaratkan.
Keberadaan mineral, keindahan kawasan, serta fungsinya sebagai
penampung air tanah, membuat daerah karst menarik dan banyak menjadi incaran
untuk dieksploitasi. Luas kawasan karst di Indonesia sekitar 15,4 juta hektar dan
tersebar hampir seluruh Indonesia (Yoga 2011). Salah satu daerah yang memiliki
karst dan belum banyak dieksplorasi yaitu Kabupaten Bogor. Semua kawasan
tersebut memiliki potensi sumber daya air dan belum banyak penelitian yang
mengungkap hal tersebut.
Dalam upaya memanfaatkan sumber daya perairan terutama perairan karst,
maka pengelolaan perairan menjadi sangat penting. Salah satu langkah awal yang
dilakukan dalam upaya pengelolaan adalah inventarisasi dan karakterisasi kondisi
perairan karst terutama dalam hal fisika-kimia perairan. Mengingat belum
banyaknya penelitian mengenai kondisi perairan karst, perlu dilakukan penelitian
kualitas air karst untuk menggali potensi ekologis sumber daya lingkungan karst
di sekitar Kabupaten Bogor.
Kerangka Masalah
Menurut Alwi et al. (2005) dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI),
inventarisasi diartikan sebagai kegiatan pencatatan dan pengumpulan data. Dalam
hal ini inventarisasi dapat pula diartikan sebagai kegiatan pengumpulan dan
penyusunan data serta fakta mengenai sumber daya perairan karst untuk
perencanaan pengelolaan sumber daya tersebut. Kegiatan pengelolaan perairan
karst memerlukan informasi mengenai karakteristik kualitas air, terutama dari
2
parameter fisika dan kimia. Informasi mengenai penyebaran kawasan karst di
Kabupaten Bogor dapat ditelusuri melalui berbagai sumber, diantaranya dinas
pemerintah terkait (Bappeda, Dinas Lingkungan Hidup, Badan Informasi
Geospasial), literatur, peta dan informasi pakar atau ahli. Kajian pada penelitian
ini dibatasi pada perairan permukaan yang memperoleh sinar matahari langsung.
Peraian karst yang terdapat dalam goa ataupun yang terdapat dalam bawah
permukaan tidak menjadi objek kajian pada penelitian ini.
Kawasan karst di Jawa Barat tersebar di berbagai tempat di Kabupaten
Tasikmalaya, Sukabumi, dan Bogor (Lampiran 1). Kabupaten Bogor adalah salah
satu karst yang terdapat di Jawa Barat yang masing-masing kawasan utama
mempunyai beberapa segmen karst yang berdekatan. Kawasan tersebut memiliki
beberapa cekungan yang kemudian terisi air dari air hujan, limpasan permukaan,
dan mata air. Air hujan yang mengenai batuan karbonat akan menyebabkan
pelarutan yang akan menyumbang material ke perairan. Selain itu, interaksi air
dengan sedimen dan lingkungan luar akan berpengaruh terhadap kualitas air.
Parameter kualitas air yang diamati adalah parameter fisika-kimia yang
meliputi warna, kecerahan, kekeruhan, suhu, DHL, TSS, pH, DO, salinitas,
alkalinitas, kesadahan, nitrat, nitrit, ortofosfat, dan fosfat total. Kualitas air akan
menggambarkan kondisi air dan berguna sebagai informasi awal dalam upaya
pemanfaatan perairan karst. Informasi mengenai potensi ekologis dan kualitas air
di lingkungan karst sangat diperlukan untuk menunjang kegiatan pemanfaatan
sumber daya secara berkelanjutan.
Secara sederhana, kerangka masalah
inventarisasi dan karakterisasi perairan karst di Kabupaten Bogor disajikan pada
skema di Gambar 1.
Dinas
Literatur
Peta
Pakar/Ahli
Studi literatur
Identifikasi lokasi dan kondisi perairan karst di Kabupaten Bogor
Pengamatan Langsung:
Bentang alam
Morfologi (kedalaman, keliling) dan debit/volume perairan
Parameter fisika perairan (warna, kecerahan, kekeruhan,suhu,
DHL, TSS)
salinitas, alkalinitas,
Parameter kimia perairan (pH, DO,
kesadahan, nitrat, nitrit, orthofosfat dan fosfat total)
Identifikasi karakteristik fisika kimia perairan karst
Potensi ekologis perairan karst
Gambar 1 Diagram alir kerangka masalah inventarisasi dan karakterisasi perairan
karst di Kabupaten Bogor
3
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menginventarisasi dan mengidentifikasi
potensi ekologis perairan lingkungan karst di Kabupaten Bogor terutama dari
aspek karakteristik fisika-kimia perairan.
METODE
Waktu dan Lokasi
Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari sampai April 2015, di tiga
kawasan karst Kabupaten Bogor, yaitu Bukit Klapanunggal, Gunung CibodasCiampea, dan Kawasan Wisata Pemandian Air Panas Tirta Sanita-Ciseeng.
Penelitian dibagi menjadi penelitian lapang dan penelitian laboratorium.
Penelitian lapang bertujuan untuk pengambilan contoh air dan pengukuran
morfologi (keliling, kedalaman) dan debit perairan. Penelitian laboratorium
terdiri dari analisis parameter fisika-kimia perairan.
Metode Pengumpulan Data
Pengumpulan data dilakukan dalam dua tahap, yaitu pencarian informasi
tentang lokasi perairan karst dan pengambilan sampel di lapangan. Kegiatankegiatan pengumpulan data secara keseluruhan dapat diuraikan menjadi beberapa
langkah, diantaranya studi literatur, wawancara, pengamatan dan penentuan
kualitas air..
Studi literatur dilakukan untuk mengetahui persebaran kawasan karst di
Kabupaten Bogor. Kegiatan ini berupa penelusuran informasi melalui jurnal
ilmiah, artikel, catatan ilmiah di media internet dan beberapa buku yang
membahas tentang karst. Informasi yang diperoleh dari studi literatur digunakan
sebagai dasar pemikiran untuk melakukan kajian awal sebelum dilakukan
wawancara.
Wawancara dilakukan untuk memperoleh informasi yang tidak didapatkan
di literatur. Wawancara dilakukan kepada narasumber seperti Peneliti LIPI yang
ahli di bidang karst, staf Dinas Lingkungan Hidup, staf Dinas Tata Ruang, staf
Badan Informasi Geospasial (BIG) dan anggota KARRA (Asosiasi Peneliti Karst
Indonesia). Untuk mengevaluasi serta melengkapi informasi yang telah diperoleh,
dipilih beberapa orang dari masyarakat umum sekitar kawasan tersebut untuk
memperoleh informasi yang lebih banyak lagi.
Pengamatan dilakukan untuk mengetahui kesesuaian antara informasi yang
diberikan oleh narasumber dan hasil pustaka terhadap keadaan di lapangan.
Setelah didapatkan kondisi yang sesuai, maka dilakukan pengamatan selanjutnya
yaitu pengukuran morfologi (keliling dan kedalaman rata-rata) dan debit.
Penentuan kualitas air dilakukan dalam dua tahap, yaitu pengambilan
contoh air tiap perairan dan melakukan analisis contoh air di Laboratorium
4
Produktivitas Lingkungan Perairan-MSP IPB. Pengambilan contoh air dilakukan
sebanyak tiga kali pada perairan Karst Klapanunggal, dan satu kali pada perairan
Karst Ciseeng dan Ciampea. Titik pengambilan contoh di perairan Karst
Klapanunggal dilakukan di dua titik, yaitu di tengah dan pinggir. Perairan Karst
Ciseeng dan Ciampea hanya diambil pada satu titik yang terdapat di tengah
perairan. Hal ini dikarenakan luas perairan Karst Ciseeng dan Ciampea yang
relatif kecil dan diasumsikan semua titik memiliki kondisi kualitas air yang sama.
Pengukuran semua parameter fisika dan kimia perairan mengacu pada metode
baku APHA 2012 (Rice et al. 2012) pada Tabel 1.
Tabel 1 Parameter yang diukur
No Parameter
Unit
Morfologi dan debit
1 Kedalaman
m
2 Keliling
m
3 Debit aliran
m3/detik
Parameter fisika
1 Warna
2 Kecerahan
cm
3 Kekeruhan
NTU
o
C
4 Suhu
5 DHL
µmhos/cm
6 Salinitas
‰
7 TSS
mg/L
Parameter kimia
1 pH
2 DO
mg/L
3 Alkalinitas
mg/L CaCO3
4 Kesadahan
mg/L CaCO3
5 Nitrat
mg/L
6 Nitrit
mg/L
7 Ortofosfat
mg/L
8 Fosfat total
mg/L
Alat
Keterangan
Papan berskala
GPS
Jam sukat
In situ
In situ
In situ
Visual
Secchi disk
SCT meter
Termometer
SCT meter
SCT meter
Timbangan analitik
In situ
In situ
Laboratorium
In situ
Laboratorium
In situ
Laboratorium
pH meter
DO meter
Titrimetrik
Titrimetrik
Spektrofotometer
Spektrofotometer
Spektrofotometer
Spektrofotometer
In situ
In situ
Laboratorium
Laboratorium
Laboratorium
Laboratorium
Laboratorium
Laboratorium
Analisis Data
Kategori perairan
Kategori perairan merupakan pengelompokan kondisi perairan pada suatu
ekosistem berdasarkan beberapa parameter. Parameter yang digunakan untuk
mengkategorikan yaitu parameter kunci perairan karst yang terdiri dari alkalinitas,
kesadahan, dan DHL (Samodra 2001 dan Stankovic et al. 2011). Penelitian
pendahuluan pada penelitian ini memberikan informasi bahwa salinitas pada
perairan yang diamati memiliki nilai yang berbeda cukup signifikan. Hal ini
dijadikan dasar bahwa parameter salinitas juga termasuk sebagai parameter
penciri dari perairan karst. Karakteristik dari masing-masing parameter
ditunjukkan pada Tabel 2, Tabel 3, Tabel 4 dan Tabel 5.
5
Tabel 2 Kategori perairan berdasarkan alkalinitas (Weiner 2008)
Nilai Alkalinitas (mg/L CaCO3)
Kategori Perairan
250
Tinggi
Tabel 3 Kategori perairan berdasarkan kesadahan(Weiner 2008)
Nilai Kesadahan (mg/L CaCO3)
Kategori Perairan
200
Sangat sadah (very hard)
Tabel 4 Kategori perairan berdasarkan DHL (Weiner 2008)
Nilai DHL (µmhos/cm)
Kategori Perairan
1500
Tinggi
Tabel 5 Kategori perairan berdasarkan salinitas (Weiner 2008)
Nilai Salinitas (‰)
Kategori Perairan
KONDISI FISIKA KIMIA PERAIRAN KARST
DI KABUPATEN BOGOR, JAWA BARAT
IDA NUROKHMAH
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul: “Inventarisasi
dan Karakterisasi Kondisi Fisika Kimia Perairan Karst di Kabupaten Bogor, Jawa
Barat” adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri dan belum diajukan dalam
bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Semua sumber data dan
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, September 2015
Ida Nurokhmah
C24110024
ABSTRAK
IDA NUROKHMAH. Inventarisasi dan Karakterisasi Kondisi Fisika Kimia
Perairan Karst di Kabupaten Bogor, Jawa Barat. Dibimbing oleh SIGID
HARIYADI dan NIKEN TUNJUNG MURTI PRATIWI.
Karst merupakan kawasan berbatuan karbonat yang memiliki kandungan air
melimpah. Langkah awal yang dilakukan dalam upaya pengelolaan adalah
inventarisasi dan karakterisasi kondisi perairan karst terutama dalam hal fisikakimia perairan. Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari sampai April 2015, di
Kabupaten Bogor, Jawa Barat. Analisis data meliputi kesamaan karakteristik
antar kawasan, analisis komponen utama, dan tingkat kesuburan perairan.
Persebaran kawasan karst di Kabupaten Bogor dikelompokkan menjadi dua
formasi utama diantaranya Formasi Klapanunggal (Klapanunggal, Cibinong, dan
Citereup) dan Formasi Bojongmanik (Ciampea, Jasinga, Leuwiliang, Cigudeg,
dan Ciseeng). Hasil analisis menunjukkan bahwa perairan dengan lokasi yang
sama memiliki karakteristik yang sama. Tingkat kesuburan perairan Karst
Ciampea dan Klapanunggal bersifat mesotrofik dan perairan Karst Ciseeng
bersifat eutrofik. Karst Klapanunggal memiliki sumber bahan tambang dan
mineral yang tinggi. Karst Ciseeng memiliki bentuk yang unik dan dimanfaatkan
sebagai wisata pemandian air panas. Karst Ciampea dimanfaatkan untuk irigasi
pertanian dan keperluan domestik.
Kata kunci: ekosistem perairan, karst, kualitas air, status kesuburan, potensi
ekologis
ABSTRACT
IDA NUROKHMAH. Inventory and Characterization of Chemical-Physic
Condition Karst Water in Bogor, West Java. Supervised by SIGID HARIYADI
and NIKEN TUNJUNG MURTI PRATIWI.
Karst is a carbonate rocky area which has abundant water content. The first
step for manage this ecosystem is inventory and characterization of karst water
conditions, especially in chemical-physic conditions. This study was carried out
from January to April 2015 in Bogor, West Java. Analysis was conducted on the
similar characteristics between regions, principal component analysis, and the
trophic state. Distribution of karst areas in Bogor grouped into two main
formations include Klapanunggal Formation (Klapanunggal, Cibinon, and
Citereup) and Bojongmanik Formation (Ciampea, Jasinga, Leuwiliang, Cigudeg,
and Ciseeng). The analysis showed that the karst which has same location also
has same characteristics. Trophic state of Klapanunggal and Ciampea Karst are
mesotrophic and Ciseeng Karst is eutrophic. Klapanunggal Karst has a source of
high minerals. Ciseeng Karst has unique form and used as a hot spring.
Ciampea Karst used for agricultural irrigation and domestic purpose.
Keywords: water ecosystem, karst, water quality, trophic state, ecology potential
INVENTARISASI DAN KARAKTERISASI
KONDISI FISIKA KIMIA PERAIRAN KARST
DI KABUPATEN BOGOR, JAWA BARAT
IDA NUROKHMAH
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan
pada
Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PRAKATA
Puji syukur Penulis panjatkan kepada Allah SWT, karena atas rahmat dan
hidayah-Nya Penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Inventarisasi dan
Karakterisasi Kondisi Fisika Kimia Perairan Karst di Kabupaten Bogor, Jawa
Barat. Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Perikanan di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,
Institut Pertanian Bogor. Penulis menyampaikan terima kasih kepada:
1. Institut Pertanian Bogor yang telah memberikan kesempatan untuk
menempuh studi di Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan.
2. Beasiswa Bidikmisi yang telah memberikan bantuan dana selama perkuliahan.
3. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi atas bantuan dana penelitian BOPTN
skim Penelitian Unggulan dengan judul penelitian “Potensi Ekologis serta
Pemanfaatan Air Karst sebagai Media Tumbuh Kaya Mineral bagi
Mikrobiota Akuatik”.
4. Dr Ir M Mukhlis Kamal, MSc selaku pembimbing akademik yang telah
memberi saran selama perkuliahan.
5. Dr Ir Sigid Hariyadi, MSc dan Dr Ir Niken Tunjung Murti Pratiwi, MSi
selaku dosen pembimbing yang telah memberikan masukan dan arahan dalam
penyelesaian penulisan skripsi ini.
6. Inna Ayu Puspa, SPi MSi selaku dosen penguji tamu dan Ir Gatot Yulianto,
MSi selaku perwakilan Komisi Pendidikan Program S1 yang telah
memberikan arahan dan masukan dalam menyelesaikan skripsi ini.
7. Staf Tata Usaha Departemen Manajemen Sumber Daya Perairan.
8. KARRA (Asosiasi Peneliti Karst) Indonesia, terutama Mas Abe yang telah
membantu penulis untuk menyelesaikan proses inventarisasi Karst di
Kabupaten Bogor.
9. Bapak, Ibu, dan seluruh keluarga yang telah memberikan doa, kasih sayang,
dan dukungan selama ini.
10. Seluruh tim penelitian karst (Agung, Pedryn, Radifa, dan Ridho),
ATLANTIK HIMASPER, MSP 48, MSP 49 dan HKRB 48 atas doa,
semangat, dukungan, dan bantuannya.
Demikian skripsi ini disusun, semoga dapat bermanfaat.
Bogor, September 2015
Ida Nurokhmah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kerangka Masalah
Tujuan Penelitian
METODE
Waktu dan Lokasi
Metode Pengumpulan Data
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pembahasan
KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
vi
vi
vi
1
1
1
2
3
3
3
4
8
8
15
19
19
22
26
29
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
Parameter yang diukur
Kategori perairan berdasarkan alkalinitas
Kategori perairan berdasarkan kesadahan
Kategori perairan berdasarkan DHL
Kategori perairan berdasarkan salinitas
Tingkat kesuburan perairan berdasarkan parameter Fisika-Kimia
Perairan
7 Parameter fisika dan kimia perairan Karst Klapanunggal 1, Karst
Klapanunggal 2, Karst Ciseeng 1, Karst Ciseeng 2, dan Karst Ciampea
8 Kategori perairan berdasarkan parameter alkalinitas, kesadahan,
DHL, dan salinitas
9 Tingkat kesuburan perairan di Karst Klapanunggal 1, Karst
Klapanunggal 2, Karst Ciseeng 1, Karst Ciseeng 2, dan Karst
Ciampea berdasarkan beberapa parameter
10 Nilai hasil perhitungan matrik setiap parameter
11 Hasil analisis kimia perairan di Karst Klapanunggal, Karst Ciseeng,
dan Karst Ciampea (mg/L)
4
5
5
5
5
7
11
12
15
16
18
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
Diagram alir kerangka masalah inventarisasi dan karakterisasi perairan
karst di Kabupaten Bogor
Lokasi penyebaran karst di Kabupaten Bogor
Dendrogram kesamaan karakteristik kualitas air antar lokasi
Grafik analisis komponen utama-PCA
Tingkat kesuburan perairan Karst Klapanunggal, Karst Ciseeng,
dan Karst Ciampea berdasarkan kandungan nitrat
Tingkat kesuburan perairan Karst Klapanunggal, Karst Ciseeng,
dan Karst Ciampea berdasarkan kandungan ortofosfat
Tingkat kesuburan perairan Karst Klapanunggal, Karst Ciseeng,
dan Karst Ciampea berdasarkan kandungan fosfat total
3
10
12
13
14
14
15
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
Penyebaran karst di Jawa Barat
Morfologi perairan Karst Klapanunggal, Karst Ciseeng, dan Karst
Ciampea
Hasil analisis komponen utama (AKU) antar parameter fisika-kimia air
Hasil penentuan skor dan nilai terboboti masing-masing lokasi pada
matrik
22
23
25
26
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kawasan karst merupakan kawasan bebatuan karbonat yang memiliki
kandungan air yang melimpah. Pada saat musim hujan, air dalam jumlah banyak
tertampung pada cekungan-cekungan. Pada saat musim kemarau, air banyak
terdapat di bawah permukaan tanah. Kawasan karst merupakan daerah yang
penting bagi lingkungan, karena menyimpan air tawar dalam jumlah yang besar.
Kawasan karst, terutama perairannya, menyimpan potensi alam yang unik dan
langka, serta bernilai penting bagi keseimbangan ekosistem dan bagi warga
masyarakat yang hidup di lingkungan tersebut.
Perairan karst memiliki suatu ciri ekosistem yang berbeda dengan ekosistem
lain. Kawasan karst mengandung bahan organik tinggi yang berasal dari aktivitas
antropogenik, serasah, ataupun sisa metabolisme biota yang hidup di lingkungan
karst (Jiang et al. dan Pu et al. 2011). Selanjutnya juga dikatakan bahwa perairan
karst memiliki alkalinitas dan kesadahan yang tinggi serta kandungan mineral
yang tinggi pula. Kandungan mineral yang tinggi merupakan potensi yang besar
untuk dapat dikelola menjadi sumber daya yang termanfaatkan. Salah satunya
sebagai media tumbuh biota perairan. Biota perairan memerlukan media air yang
secara kualitas dan kuantitas dapat memadai kebutuhan hidupnya. Adanya sumber
alami media tumbuh yang kaya mineral dapat menjadi salah satu alternatif
pemenuhan kondisi lingkungan yang dibutuhkan dan dipersyaratkan.
Keberadaan mineral, keindahan kawasan, serta fungsinya sebagai
penampung air tanah, membuat daerah karst menarik dan banyak menjadi incaran
untuk dieksploitasi. Luas kawasan karst di Indonesia sekitar 15,4 juta hektar dan
tersebar hampir seluruh Indonesia (Yoga 2011). Salah satu daerah yang memiliki
karst dan belum banyak dieksplorasi yaitu Kabupaten Bogor. Semua kawasan
tersebut memiliki potensi sumber daya air dan belum banyak penelitian yang
mengungkap hal tersebut.
Dalam upaya memanfaatkan sumber daya perairan terutama perairan karst,
maka pengelolaan perairan menjadi sangat penting. Salah satu langkah awal yang
dilakukan dalam upaya pengelolaan adalah inventarisasi dan karakterisasi kondisi
perairan karst terutama dalam hal fisika-kimia perairan. Mengingat belum
banyaknya penelitian mengenai kondisi perairan karst, perlu dilakukan penelitian
kualitas air karst untuk menggali potensi ekologis sumber daya lingkungan karst
di sekitar Kabupaten Bogor.
Kerangka Masalah
Menurut Alwi et al. (2005) dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI),
inventarisasi diartikan sebagai kegiatan pencatatan dan pengumpulan data. Dalam
hal ini inventarisasi dapat pula diartikan sebagai kegiatan pengumpulan dan
penyusunan data serta fakta mengenai sumber daya perairan karst untuk
perencanaan pengelolaan sumber daya tersebut. Kegiatan pengelolaan perairan
karst memerlukan informasi mengenai karakteristik kualitas air, terutama dari
2
parameter fisika dan kimia. Informasi mengenai penyebaran kawasan karst di
Kabupaten Bogor dapat ditelusuri melalui berbagai sumber, diantaranya dinas
pemerintah terkait (Bappeda, Dinas Lingkungan Hidup, Badan Informasi
Geospasial), literatur, peta dan informasi pakar atau ahli. Kajian pada penelitian
ini dibatasi pada perairan permukaan yang memperoleh sinar matahari langsung.
Peraian karst yang terdapat dalam goa ataupun yang terdapat dalam bawah
permukaan tidak menjadi objek kajian pada penelitian ini.
Kawasan karst di Jawa Barat tersebar di berbagai tempat di Kabupaten
Tasikmalaya, Sukabumi, dan Bogor (Lampiran 1). Kabupaten Bogor adalah salah
satu karst yang terdapat di Jawa Barat yang masing-masing kawasan utama
mempunyai beberapa segmen karst yang berdekatan. Kawasan tersebut memiliki
beberapa cekungan yang kemudian terisi air dari air hujan, limpasan permukaan,
dan mata air. Air hujan yang mengenai batuan karbonat akan menyebabkan
pelarutan yang akan menyumbang material ke perairan. Selain itu, interaksi air
dengan sedimen dan lingkungan luar akan berpengaruh terhadap kualitas air.
Parameter kualitas air yang diamati adalah parameter fisika-kimia yang
meliputi warna, kecerahan, kekeruhan, suhu, DHL, TSS, pH, DO, salinitas,
alkalinitas, kesadahan, nitrat, nitrit, ortofosfat, dan fosfat total. Kualitas air akan
menggambarkan kondisi air dan berguna sebagai informasi awal dalam upaya
pemanfaatan perairan karst. Informasi mengenai potensi ekologis dan kualitas air
di lingkungan karst sangat diperlukan untuk menunjang kegiatan pemanfaatan
sumber daya secara berkelanjutan.
Secara sederhana, kerangka masalah
inventarisasi dan karakterisasi perairan karst di Kabupaten Bogor disajikan pada
skema di Gambar 1.
Dinas
Literatur
Peta
Pakar/Ahli
Studi literatur
Identifikasi lokasi dan kondisi perairan karst di Kabupaten Bogor
Pengamatan Langsung:
Bentang alam
Morfologi (kedalaman, keliling) dan debit/volume perairan
Parameter fisika perairan (warna, kecerahan, kekeruhan,suhu,
DHL, TSS)
salinitas, alkalinitas,
Parameter kimia perairan (pH, DO,
kesadahan, nitrat, nitrit, orthofosfat dan fosfat total)
Identifikasi karakteristik fisika kimia perairan karst
Potensi ekologis perairan karst
Gambar 1 Diagram alir kerangka masalah inventarisasi dan karakterisasi perairan
karst di Kabupaten Bogor
3
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menginventarisasi dan mengidentifikasi
potensi ekologis perairan lingkungan karst di Kabupaten Bogor terutama dari
aspek karakteristik fisika-kimia perairan.
METODE
Waktu dan Lokasi
Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari sampai April 2015, di tiga
kawasan karst Kabupaten Bogor, yaitu Bukit Klapanunggal, Gunung CibodasCiampea, dan Kawasan Wisata Pemandian Air Panas Tirta Sanita-Ciseeng.
Penelitian dibagi menjadi penelitian lapang dan penelitian laboratorium.
Penelitian lapang bertujuan untuk pengambilan contoh air dan pengukuran
morfologi (keliling, kedalaman) dan debit perairan. Penelitian laboratorium
terdiri dari analisis parameter fisika-kimia perairan.
Metode Pengumpulan Data
Pengumpulan data dilakukan dalam dua tahap, yaitu pencarian informasi
tentang lokasi perairan karst dan pengambilan sampel di lapangan. Kegiatankegiatan pengumpulan data secara keseluruhan dapat diuraikan menjadi beberapa
langkah, diantaranya studi literatur, wawancara, pengamatan dan penentuan
kualitas air..
Studi literatur dilakukan untuk mengetahui persebaran kawasan karst di
Kabupaten Bogor. Kegiatan ini berupa penelusuran informasi melalui jurnal
ilmiah, artikel, catatan ilmiah di media internet dan beberapa buku yang
membahas tentang karst. Informasi yang diperoleh dari studi literatur digunakan
sebagai dasar pemikiran untuk melakukan kajian awal sebelum dilakukan
wawancara.
Wawancara dilakukan untuk memperoleh informasi yang tidak didapatkan
di literatur. Wawancara dilakukan kepada narasumber seperti Peneliti LIPI yang
ahli di bidang karst, staf Dinas Lingkungan Hidup, staf Dinas Tata Ruang, staf
Badan Informasi Geospasial (BIG) dan anggota KARRA (Asosiasi Peneliti Karst
Indonesia). Untuk mengevaluasi serta melengkapi informasi yang telah diperoleh,
dipilih beberapa orang dari masyarakat umum sekitar kawasan tersebut untuk
memperoleh informasi yang lebih banyak lagi.
Pengamatan dilakukan untuk mengetahui kesesuaian antara informasi yang
diberikan oleh narasumber dan hasil pustaka terhadap keadaan di lapangan.
Setelah didapatkan kondisi yang sesuai, maka dilakukan pengamatan selanjutnya
yaitu pengukuran morfologi (keliling dan kedalaman rata-rata) dan debit.
Penentuan kualitas air dilakukan dalam dua tahap, yaitu pengambilan
contoh air tiap perairan dan melakukan analisis contoh air di Laboratorium
4
Produktivitas Lingkungan Perairan-MSP IPB. Pengambilan contoh air dilakukan
sebanyak tiga kali pada perairan Karst Klapanunggal, dan satu kali pada perairan
Karst Ciseeng dan Ciampea. Titik pengambilan contoh di perairan Karst
Klapanunggal dilakukan di dua titik, yaitu di tengah dan pinggir. Perairan Karst
Ciseeng dan Ciampea hanya diambil pada satu titik yang terdapat di tengah
perairan. Hal ini dikarenakan luas perairan Karst Ciseeng dan Ciampea yang
relatif kecil dan diasumsikan semua titik memiliki kondisi kualitas air yang sama.
Pengukuran semua parameter fisika dan kimia perairan mengacu pada metode
baku APHA 2012 (Rice et al. 2012) pada Tabel 1.
Tabel 1 Parameter yang diukur
No Parameter
Unit
Morfologi dan debit
1 Kedalaman
m
2 Keliling
m
3 Debit aliran
m3/detik
Parameter fisika
1 Warna
2 Kecerahan
cm
3 Kekeruhan
NTU
o
C
4 Suhu
5 DHL
µmhos/cm
6 Salinitas
‰
7 TSS
mg/L
Parameter kimia
1 pH
2 DO
mg/L
3 Alkalinitas
mg/L CaCO3
4 Kesadahan
mg/L CaCO3
5 Nitrat
mg/L
6 Nitrit
mg/L
7 Ortofosfat
mg/L
8 Fosfat total
mg/L
Alat
Keterangan
Papan berskala
GPS
Jam sukat
In situ
In situ
In situ
Visual
Secchi disk
SCT meter
Termometer
SCT meter
SCT meter
Timbangan analitik
In situ
In situ
Laboratorium
In situ
Laboratorium
In situ
Laboratorium
pH meter
DO meter
Titrimetrik
Titrimetrik
Spektrofotometer
Spektrofotometer
Spektrofotometer
Spektrofotometer
In situ
In situ
Laboratorium
Laboratorium
Laboratorium
Laboratorium
Laboratorium
Laboratorium
Analisis Data
Kategori perairan
Kategori perairan merupakan pengelompokan kondisi perairan pada suatu
ekosistem berdasarkan beberapa parameter. Parameter yang digunakan untuk
mengkategorikan yaitu parameter kunci perairan karst yang terdiri dari alkalinitas,
kesadahan, dan DHL (Samodra 2001 dan Stankovic et al. 2011). Penelitian
pendahuluan pada penelitian ini memberikan informasi bahwa salinitas pada
perairan yang diamati memiliki nilai yang berbeda cukup signifikan. Hal ini
dijadikan dasar bahwa parameter salinitas juga termasuk sebagai parameter
penciri dari perairan karst. Karakteristik dari masing-masing parameter
ditunjukkan pada Tabel 2, Tabel 3, Tabel 4 dan Tabel 5.
5
Tabel 2 Kategori perairan berdasarkan alkalinitas (Weiner 2008)
Nilai Alkalinitas (mg/L CaCO3)
Kategori Perairan
250
Tinggi
Tabel 3 Kategori perairan berdasarkan kesadahan(Weiner 2008)
Nilai Kesadahan (mg/L CaCO3)
Kategori Perairan
200
Sangat sadah (very hard)
Tabel 4 Kategori perairan berdasarkan DHL (Weiner 2008)
Nilai DHL (µmhos/cm)
Kategori Perairan
1500
Tinggi
Tabel 5 Kategori perairan berdasarkan salinitas (Weiner 2008)
Nilai Salinitas (‰)
Kategori Perairan