Efek sedimentasi terhadap terumbu karang di Pantai Timur Kabupaten Bintan

EFEK SEDIMENTASI TERHADAP TERUMBU KARANG

DI PANTAI TIMUR KABUPATEN BINTAN

P A R T I N I

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2009

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul Efek Sedimentasi Terhadap Terumbu Karang di Pantai Timur Kabupaten Bintan adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber 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 tesis ini.

Bogor, Nopember 2009

P a r t i n i C252070364

PARTINI. The Effect of Sedimentation on Coral Reefs in Easten Coast of Bintan District. Under direction of YUSLI WARDIATNO and I WAYAN NURJAYA.

Sedimentation is one of some limiting factors for coral distribution. Suspended and deposited sediment was generally known as a negative effect on coral communities The rate of sedimentation can lead to low species richness, low coral cover, reduce the rate of growth and low recruitment rates. Sedimentation in the Eastern waters from Bintan regency came from Kawal and Galang Batang River. The purposes of this study are: 1) Assessing coral reef communities; 2) Calculating the rate of sedimentation in coral reef ecosystems, and 3) Analyze the relationship and influence the rate of sedimentation on coral reef communities.

The observation of coral reefs using quadratic transect method. Percentage coral cover was analyzed using Image-J software. Sedimentation rate measurements using sediment traps placed for 20 days. Sediment captured was taken to the laboratory for analyzing. The results of the study are described as follow percentage of coral was closing the station 1 (34.69%), station 2 (59.36%), station 3 (61.55%), station 4 (62.89%) and station 5 (44.33%). The percentage of station 1 and station 5 is included in the category of moderate, while the station 2, station 3 and station 4 in good categories. Sedimentation rates at station 1 (32.34 mg/cm2/day), station 2 (9.26 mg/cm2/day), station 3 (7.62 mg/cm2/day), station 4 (4.00 mg/cm2/day) and Station 5 (78.24 mg/cm2/day). The rate of sedimentation showed that at station 2, station 3 and station 4 in the category of mild - moderate, 1 station in a medium-weight category, and 5 stations in a very tough category to catastrophic. The conclusion from the regression results is the sedimentation rate contributed a negative effect on the percentage of coral reefs cover.

PARTINI. Efek Sedimentasi Terhadap Terumbu Karang di Pantai Timur Kabupaten Bintan. Dibimbing oleh YUSLI WARDIATNO and I WAYAN NURJAYA.

Keberadaan sedimen di area terumbu karang mempunyai pengaruh negatif. Walaupun pengaruh tersebut tidak secara langsung berhubungan dengan terumbu karang. Tingkat sedimentasi yang tinggi berkorelasi positif dengan kekeruhan tinggi sehingga menyebabkan berkurangnya kecerahan yang berakibat pula terhadap penetrasi cahaya dalam suatu perairan. Cahaya adalah salah satu faktor yang paling penting yang membatasi pertumbuhan dan perkembangan terumbu karang. Cahaya dibutuhkan Zooxanthellae dalam proses fotosintesis. Sementara hampir 30-90% energi terumbu karang berasal dari Zooxanthellae.

Tujuan dari penelitian ini adalah : 1) Mengkaji komunitas terumbu karang; 2) Menghitung laju sedimentasi di ekosistem terumbu karang; dan 3) Menganalisis hubungan dan pengaruh laju sedimentasi terhadap komunitas terumbu karang.

Pengamatan terumbu karang dengan menggunakan metode transek kuadarat. Metode ini menggunakan transek kuadrat berukuran (1 x 1) m2 yang dibagi lagi menjadi 100 bagian yang lebih kecil. Selanjutnya pengambilan foto transek dilakukan dengan menggunakan kamera bawah air. Hasil foto kemudian dianalisis dengan menggunakan software Image-J. Laju sedimentasi diukur dengan alat sediment trap. Tabung sedimen trap yang digunakan adalah pipa PVC dengan ukuran diameter 5 cm dan tinggi 11.5 cm. Tiap stasiun di pasang 3 buah sediment trap yang di pasang selama 20 hari. Sedimen yang terkumpul kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 60 oC selama 24 jam.

Persentase tutupan karang pada stasiun 1 (34.69%), stasiun 2 (59.36%), stasiun 3 (61.55%), stasiun 4 (62.89%) dan stasiun 5 (44.33%). Berdasarkan Gomez dan Yap (1988) persentase Stasiun 1 dan Stasiun 5 tersebut termasuk dalam kategori sedang, sedangkan Stasiun 2, Stasiun 3 dan Stasiun 4 dalam kategori baik. Laju sedimentasi di lokasi penelitian berkisar antara 4.00 – 78.24 mg/cm2/hari. Laju sedimentasi yang paling tinggi terjadi pada Stasiun 5, yaitu sebesar 78.24 mg/cm2/hari, diikuti oleh Stasiun 1 (32,34 mg/cm2/hari), Stasiun 2 (9,26 mg/cm2/hari), Stasiun 3 (7,62 mg/cm2/hari) dan Stasiun 4 (4,00 mg/cm2/hari). Tingkat dampak yang ditimbulkan pada Stasiun 5 adalah sangat berat hingga catastropic, Stasiun 1 adalah sedang hingga berat, Stasiun 2, 3, dan 4 adalah ringan hingga sedang. Kondisi terumbu karang dalam kategori sedang pada stasiun dekat muara sungai di dominasi bentuk pertumbuhan massive dan pada kondisi baik pada stasiun yang jauh dari muara sungai didominasi karang Acropora dengan bentuk pertumbuhan tabulate.

Laju sedimentasi berada pada tingkat ringan sampai sangat berat dengan jenis tekstur pasir dan pasir lumpuran. Laju sedimentasi berkorelasi negatif terhadap tutupan karang dan berkorelasi positif terhadap indeks mortalitas.

© Hak Cipta milik IPB, tahun 2009 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.

Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya Tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.

DI PANTAI TIMUR KABUPATEN BINTAN

P A R T I N I

Tesis

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada

Program Studi Ilmu Pengelolaan Sumberdaya Pesisir dan Lautan

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2009

Nama : Partini

NIM : C 252070364

Disetujui Komisi Pembimbing

Diketahui

Tanggal Ujian : 6 Nopember 2009 Tanggal Lulus : 14 Desember 2009 Dr. Ir. Yusli Wardiatno, M.Sc

Ketua

Dr. Ir. I Wayan Nurjaya, M.Sc Anggota

Ketua Program Studi Ilmu Pengelolaan Sumberdaya

Pesisir dan Lautan

Prof. Dr. Ir. Mennofatria Boer, DEA

Dekan Sekolah Pascasarjana

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas segala karunia-Nya sehingga penulis dapat menyusun tesis dengan judul Efek Sedimentasi Terhadap Terumbu Karang di Pantai Timur Kabupaten Bintan. Tesis ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Ilmu Pengelolaan Sumberdaya Pesisir dan Lautan Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.

Penelitian dan proses penyusunan tesis ini dapat berlangsung dengan baik atas kerjasama dari berbagai pihak, untuk itu penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Dr. Ir. Yusli Wardiatno, M.Sc dan Bapak Dr. Ir. I Wayan Nurjaya, M.Sc. selaku komisi pembimbing yang telah banyak memberikan masukan dan saran selama penyusunan tesis ini.

2. Bapak Dr. Ir. Achmad Fahrudin, M.Si yang telah bersedia menjadi penguji luar komisi pembimbing pada saat ujian tesis.

3. Bapak Prof. Dr. Ir. Mennofatria Boer, DEA selaku Ketua Program Studi Ilmu Pengelolaan Sumberdaya Pesisir dan Lautan berserta staf yang telah memberikan pelayanan yang maksimal selama ini.

4. Coral Reef Rehabilitation And Management Program (COREMAP) Phase II, yang telah membiayai dari awal hingga selesai pendidikan.

5. Direktur Tata Ruang Laut dan Pulau-pulau Kecil, yang telah memberikan kesempatan untuk belajar lagi.

6. Keluarga tercinta (Bapak, Ibu, Mbak Windri, Mas Edy, Mas Yatno, Mbak Weni, Mbak Sam, Mas Zen, Adik Wati) yang senantiasa memberikan do’a selama penulis menempuh pendidikan.

7. Syarviddint Alustco, Febrizal, dan Tenny Aprilinani teman seperjuangan selama penelitian. Dede Suhendra, yang telah membantu dalam penyelaman dan pengambilan data lainnya di lapangan.

8. Teman- teman Sandwich ADB, yang telah menjadi teman diskusi dan memberikan masukan serta saran dalam penyusunan tesis ini.

9. Mas Adi yang telah membantu dengan sukarela dalam pembuatan peta. Mas Heru yang selalu memberikan support dan motivasi dalam penyelesaian tesis. 10.Serta personal dan lembaga yang telah memberikan kontribusi dalam

pelaksanaan penelitian dan penulisan tesis yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa dalam tesis ini masih terdapat berbagai kekurangan. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari berbagai pihak yang bersifat membangun untuk kesempurnaan tesis ini. Semoga hasil dari penelitian dan tesis ini dapat bermanfaat.

Bogor, Nopember 2009

Penulis dilahirkan di Bojonegoro, Propinsi Jawa Timur pada tanggal 4 Pebruari 1974 sebagai anak ketiga dari empat bersaudara dari pasangan Bapak Tarmo dan Ibu Parni. Penulis menyelesaikan sekolah dasar di SDN Krebet 01, tamat tahun 1988. SMPN 02 Pilangkenceng, tamat tahun 1991. SMAN 02 Mejayan, tamat tahun 1994. Pendidikan sarjana ditempuh di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Diponegoro tamat pada tahun 1999.

Pada tahun 2002 penulis lulus sebagai Calon Pegawai Negeri Sipil di Departemen Kelautan dan Perikanan dan ditempatkan di Direktorat Jenderal Kelautan, Pesisir dan Pulau-pulau Kecil. Tahun 2007 penulis mendapat beasiswa untuk melanjutkan pendidikan Program Magister Sains pada Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor yang merupakan kerjasama Departemen Kelautan dan Perikanan dengan IPB Bogor, melalui program COREMAP II ADB.

x

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL………. xii

DAFTAR GAMBAR ………... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ……… xiv

1. PENDAHULUAN ………. 1

1.1. Latar Belakang ………. 1

1.2. Perumusan Masalah ………. 2

1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian ……… 4

2. TINJAUAN PUSTAKA ………. 5

2.1. Terumbu Karang ……… 5

2.1.1. Karang pembentuk terumbu karang ……… 5

2.1.2. Tipe-tipe terumbu karang ……… 7

2.1.3. Faktor pembatas pertumbuhan karang ……… 8

2.1.4. Distribusi terumbu karang ……… 10

.5. Sebaran dan faktor lingkungan ……… 11

2.1.6. Bentuk pertumbuhan ……… 12

2.1.7. Faktor yang mengontrol struktur komunitas ……… 16

2.2. Sedimen ……… 17

2.2.1. Karakteristik alami ……… 17

2.2.2. Pengaruh sedimen terhadap terumbu karang……… 20

2.2.3. Adaptasi karang terhadap sedimen... 26

3. BAHAN DAN METODE ……… 28

3.1. Waktu dan Lokasi Penelitian ……….. 28

3.2. Peralatan yang Digunakan ……….. 28

3.3. Tahapan Penelitian ……… 30

3.4. Metode Pengambilan Data ……… 30

3.4.1. Penentuan stasiun ……….. 30

3.4.2. Pengukuran parameter fisik-kimia perairan ……… 31

3.4.3. Pengukuran laju sedimentasi………. 31

3.4.4. Pengamatan terumbu karang ……… 32

3.5. Analisis Data ………..……… 33

3.5.1. Laju sedimentasi ………. 33

3.5.2. Tekstur sedimen ………. 34 3.5.3. Persentase tutupan dan mortalitas terumbu karang ………. 34

3.5.4.Indeks mortalitas ………. 34

3.5.5. Analisis komponen utama ……… 35

xi

4. GAMBARAN UMUM WILAYAH PENELITIAN ……….. 38

4.1. Letak Geografis ……… 38

4.2. Klimatologi ……… 38

4.3. Hidrologi ……… 39

4.4. Pasir Laut dan Sebaran Sedimen Permukaan Air Laut ……… 39

4.5. Gelombang ……… 39

4.6. Arus Laut ……… 39

4.7. Pasang Surut ……… 40

4.8. Suhu Air Laut ……… 40

4.9. Kedalaman Laut ……… 41

4.10. Daerah Aliran Sungai ……… 41

5. HASIL DAN PEMBAHASAN ……… 44

5.1. Karakteristik Fisik dan Kimia Oseanografi ……… 44

5.1.1. Salinitas ……… 45

5.1.2. Suhu ……… 46

5.1.3. Kecerahan ……… 47

5.1.4. Kekeruhan ……… 48

5.1.5 Total Padatan Tersuspensi ……… 49

5.1.6. Nitrat ……… 50

5.1.7. Ortofosfat ……… 52

5.1.8. Arus Permukaan ……… 52

5.2. Sedimentasi ……… 54

5.2.1. Analisis ukuran butir sedimen ……… 54

5.2.2. Laju sedimentasi ……… 56

5.3. Terumbu Karang ……… 57

5.3.1. Tutupan terumbu karang ……… 57

5.3.2. Analisis bentuk bertumbuhan karang ……… 59

5.3.3. Indeks mortalitas ……… 62

5.4. Analisis Komponen Utama ……… 63

5.5. Hubungan Antara Laju Sedimentasi dengan Terumbu Karang ……… 65

5.5.1. Regresi laju sedimentasi dengan tutupan karang ………... 65

5.5.2. Regresi laju sedimentadi dengan indeks mortalitas ……… 66

5.6. Analisis pengelolaan terumbu karang ……… 67

6. KESIMPULAN DAN SARAN ……… 69

DAFTAR PUSTAKA ……… 70

xii

DAFTAR TABEL

Halaman

1. Kategori bentuk pertumbuhan karang (English et al. 1997) ... 15

2. Klasifikasi ukuran butiran sedimen berdasarkan skala Wentworth (Wibisono 2005) ………... 18 3. Variasi tingkat dampak sedimentasi terhadap komunitas karang ……. 26

4. Posisi geografis stasiun penelitian ……….. 28

5. Peralatan untuk mengukur parameter sedimen dan oseanografi fisik kimia……….. 30 6. Parameter fisik dan kimia perairan pada setiap stasiun pengamatan…… 44

7. Arah dan kecepatan arus pada setiap stasiun pengamatan... 53

8. Sebaran persentase fraksi sedimen pada setiap stasiun pengamatan... 55

9. Laju sedimentasi pada setiap stasiun pengamatan... 56

10. Persentase tutupan karang berdasarkan genus ... 58

xiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1. Diagram kerangka perumusan masalah ... 3

2. Tipe-tipe terumbu karang: 1. fringing reef; 2. barrier reef; 3. atoll (Sumber: Microsoft Encarta, 2006) ... 8

3. Variasi bentuk pertumbuhan Pocillopora damicornis di Great Barrier Reef dalam kaitannya dengan lingkungan (Veron, 1995) ... 14 4. Mekanisme penolakan sedimen : (a). pergeseran dari bagian atas corallum, (b) pergerakan oleh cillia dan produksi mucus (c) polip yang mengembang (Schuhmacher 1977) ... 22

5. Model pemindahan sedimen pada karang yang berbentuk corong (Reigl et al. 1996) ... 23

6. Pengaruh sedimen terhadap terumbu karang (Birkeland 1997)…… 24

7. Diagram pengaruh energi gelombang dan kejernihan perairan pada zonasi terumbu Karibia (Adey & Burke 1977 dan Grauss et al 1984 dalam Birkeland 1997) ... 25

8. Peta lokasi penelitian ... 29

9. Pengukuran kualitas air di lapangan ... 31

10. Penempatan sediment trap pada stasiun pengamatan ... 32

11. Ilustrasi di lapangan penempatan transek kuadrat ... 33

12. Peta pemanfaatan lahan DAS Sungai Kawal ... 42

13. Peta pemanfaatan lahan DAS Sungai Galang Batang ... 43

14. Grafik parameter lingkungan di setiap stasiun... 45

15. Nilai hasil pengamatan salinitas pada setiap stasiun pengamatan .... 46

16. Nilai hasil pengamatan suhu pada setiap stasiun pengamatan ... 46

17. Nilai hasil pengamatan kecerahan pada setiap stasiun pengamatan... 47

18. Nilai hasil pengamatan kekeruhan pada setiap stasiun pengamatan... 48

19. Nilai hasil pengamatan TSS pada setiap stasiun pengamatan ... 50

20. Nilai hasil pengamatan nitrat pada setiap stasiun pengamatan ... 51

21. Indeks mortalitas pada setiap stasiun pengamatan ……….. 62

22. Grafik hubungan parameter lingkungan, laju sedimentasi dan terumbu karang ... 64

23. PCA-biplot parameter lingkungan, laju sedimentasi dan terumbu karang... 64

24. Grafik hubungan laju sedimentasi dengan tutupan terumbu karang 65 25. Grafik hubungan laju sediemnatasi dengan indeks mortalitas…… 66

26. Dokumentasi pembakaran hutan/semak dan lubang bekas penambangan yang tidak dilakukan rehabilitasi kembali ………… 68

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman 1. Bentuk pertumbuhan karang batu (English et al. 1997)……… 75 2. Hasil Analisis Gradistat Version 6.0………... 78 3. Hasil Analisis Komponen Utama : salinitas, kecerahan, kecepatan

arus, kekeruhan, TSS, laju sedimentasi, tutupan karang, indeks mortalitas………... 80 4. Dokumentasi terumbu karang di lokasi penelitian... 83

1.1. Latar Belakang

Terumbu adalah endapan-endapan masif yang penting dari kalsium karbonat yang terutama dihasilkan oleh karang (filum Cnidaria, klas Anthozoa, ordo Scleractinia) dengan sedikit tambahan dari alga berkapur dan organisme-organisme lain yang mengeluarkan kalsium karbonat(Nybakken 1993). Meskipun karang ditemukan di seluruh dunia, namun hanya di daerah tropis terumbu dapat berkembang.

Terumbu karang dimanfaatkan sebagai biodiversity, ekologi (habitat, spawning ground, feeding ground, nursery ground), perikanan, wisata bahari, dan pelindung pantai dari gempuran gelombang dan badai.

Terumbu karang merupakan suatu ekosistem yang sangat rentan terhadap gangguan baik dari akibat kegiatan manusia maupun faktor alam. Dalam pemulihannya terumbu karang memerlukan faktor-faktor lingkungan yang mendukung pertumbuhannya seperti kecerahan, temperatur, salinitas, sirkulasi massa air atau arus.

Ekosistem terumbu karang di Indonesia memiliki keanekaragaman hayati yang tinggi. Lebih dari 480 jenis karang batu telah teridentifikasi di bagian timur Indonesia dan merupakan 60% dari jenis karang batu di dunia yang sudah dideskripsikan (Burke et al. 2002). Namun demikian kondisi terumbu karang saat ini telah banyak mengalami berbagai ancaman baik dari faktor alam maupun manusia semakin meningkat. Sedimentasi merupakan salah satu bentuk ancaman yang secara langsung maupun tidak langsung dapat mengakibatkan degradasi terumbu karang.

Keberadaan sedimen di area terumbu karang mempunyai pengaruh negatif. Melalui mekanisme shading dan smothering sedimen dapat menyebabkan pertumbuhan karang terhambat atau bahkan mematikannya (Hubbard 1997). Efek dari sedimentasi dapat menyebabkan bioerosi pada karang oleh berbagai organisme macroboring seperti spons, cacing, bivalva (Macdonald dan Perry 2003). Sedimentasi juga merupakan faktor utama yang mengakibatkan kematian karang batu pada saat proses rekrutmen melalui mekanisme smothering (Febricius

et al. 2003). Pada tingkat jaringan, sedimentasi mempengaruhi ketebalan jaringan polip karang (Barnes dan Lough 1999). Kondisi stress pada karang yang diakibatkan oleh sedimentasi juga dapat terlihat dari menurunnya densitas zooxanthellae dan konsentrasi klorofil pada jaringan polip karang (Philipp dan Febricius 2003).

Sedimentasi di perairan timur Kabupaten Bintan berasal dari Sungai Kawal dan Sungai Galang Batang. Terjadinya penambangan pasir, bauksit, granit serta pembakaran dan penggundulan hutan diduga menyumbangkan kontribusi yang signifikan terhadap sedimentasi di perairan timur Bintan. Hingga saat ini belum dilakukan penelitian yang secara khusus mengkaji mengenai pengaruh sedimentasi terhadap terumbu karang di Kabupaten Bintan. Di sisi lain informasi ini sangat diperlukan sebagai dasar evaluasi terhadap pengelolaan terumbu karang di Kabupaten Bintan.

1.2. Perumusan Masalah

Di perairan timur Kabupaten Bintan mengalir dua sungai, yaitu Sungai Kawal dan Sungai Galang Batang. Berbagai aktifitas terjadi di sepanjang aliran sungai tersebut antara lain pertanian lahan kering campur semak, permukiman, hutan mangrove, semak belukar, pertambangan dan perkebunan.

Sedimentasi yang terjadi di sekitar perairan timur Kabupaten Bintan diduga berasal dari sungai yang menerima run-off dari aktivitas yang disebabkan penebangan hutan, pembukaan lahan perkebunan, dan penambangan (pasir, bauksit, granit). Pengaruh sedimen terhadap terumbu karang terjadi secara langsung maupun tidak langsung. Secara langsung sedimen yang terdeposit akan menutupi permukaan polip karang sehingga akan meningkatkan kebutuhan energi metabolik untuk menghilangkannya kembali. Secara tidak langsung sedimen yang tersuspensi dapat menghalangi masuknya penetrasi sinar matahari yang dibutuhkan untuk fotosintesis alga simbion karang zooxanthellae. Apabila jumlah sedimen cukup tinggi dan melebihi batas kemampuan polip karang untuk beradaptasi, maka akan terjadi kematian dan penurunan penutupan terumbu karang pada daerah tersebut. Di sisi lain apabila sedimen mengandung sejumlah besar bahan organik akan terjadi invasi oleh alga.

Jenis-jenis karang tertentu dapat beradaptasi terhadap kondisi sedimen di sekitarnya sampai pada kisaran tertentu. Karang yang memiliki ukuran polip yang lebih besar akan lebih bertahan pada kondisi yang keruh daripada karang dengan ukuran polip yang kecil. Bentuk adaptasi lain dari terumbu karang terhadap sedimentasi adalah melalui adaptasi morfologi, yaitu dengan memiliki bentuk pertumbuhan tertentu. Dari uraian di atas dapat dikatakan bahwa sedimentasi baik yang terdeposit maupun yang tersuspensi akan berpengaruh terhadap struktur komunitas terumbu karang.

Mengacu pada praduga interaksi di atas, secara lebih lanjut akan dilakukan kajian sedimentasi terhadap struktur komunitas karang perairan timur di Kabupaten Bintan. Selanjutnya rumusan masalah dalam mengkaji hal ini dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1 Diagram kerangka perumusan masalah. Terdeposit Transport dan Distribusi Partikel

Penetrasi Cahaya dan Penutupan Polip

Faktor oseanografi : Arus, Gelombang, Angin, Pasang Surut

Tersuspensi

Mortalitas dan Adaptasi Terumbu Karang Sungai

1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian Penelitian ini dilakukan dengan tujuan : 1. Mengkaji komunitas terumbu karang

2. Menghitung laju sedimentasi di ekosistem terumbu karang

3. Menganalisis hubungan dan pengaruh laju sedimentasi terhadap komunitas terumbu karang

Manfaat dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai pengaruh masukan sedimen terhadap komunitas terumbu karang. Selanjutnya seluruh informasi tersebut dapat dijadikan sebagai bahan masukan untuk mengkaji dan mengevaluasi pengelolaan ekosistem terumbu karang secara berkelanjutan di Kabupaten Bintan.

2.1. Terumbu Karang

2.1.1. Karang pembentuk terumbu karang

Sebagian besar karang keras merupakan anggota dari kelas Anthozoa dari Filum Cnidaria. Hanya dua famili yang berasal dari kelas lain yakni Milleporidae dan Stylasteridae dari kelas Hydrozoa. Kelas Anthozoa terdiri dari dua subkelas yakni Hexacorallia (atau Zoantharia) dan Octocorallia, yang dibedakan dari morfologi dan fisiologi. Fungsi pembentukan terumbu kebanyakan oleh karang pembentuk terumbu (atau karang hermatipik). Karang-karang tersebut membentuk kerangka dari bahan kapur padat atau aragonit. Kelompok karang hermatipik diwakili umumnya oleh ordo Scleractinia (subkelas Hexacorallia). Dua spesies kelompok hermatipik yang berasal dari ordo Octocorallia yakni Tubipora musica dan Heliopora coerulea, sedangkan dari kelas Hydrozoa yang masuk kelompok hermatipik yakni Millepora sp dan Stylaster roseus (Sorokin 1993).

Selanjutnya Schuhmacher dan Zibrowius (1985) in Sorokin (1993) menerangkan karang berdasarkan fungsi pembentukan terumbu (hermatipik dan ahermatipik) dan hubungannya dengan alga simbion maka dikelompokan kedalam 4 kelompok yakni :

a. Hermatipik-simbion, kebanyakan karang Scleractinia pembentuk terumbu, Octocoral dan Hydrocoral.

b. Hermatipik-asimbion, merupakan karang-karang yang pertumbuhannya lambat dan dapat membangun kerangka kapur massive tanpa mengandung zooxanthellae, sehingga mereka bisa hidup pada lingkungan yang gelap misalnya dalam gua, terowongan, daerah terdalam paparan kontinen. Beberapa diantaranya Scleractinia tanpa simbion seperti Tubastrea, Dendrophyllia dan Hydrocoral yakni Stylaster rosacea.

c. Ahermatipik-simbion, Scleractinia yang termasuk dalam kelompok ini adalah kelompok Fungi kecil seperti Heteropsammmia dan Diaseris serta karang Leptoseris (famili Agaricidae) yang berpolip tunggal atau koloninya kecil sehingga tidak dapat dimasukkan ke dalam kelompok pembangun terumbu. Kelompok ini termasuk kebanyakan Octocoral – Alcyonaceae dan

Gorgonacea yang mengandung algae simbion tetapi tidak menghasilkan kerangka kapur massive.

d. Ahermatipik–asimbion, termasuk Scleractinia dari genera Dendrophyllia dan Tubastrea yang memiliki polip berukuran kecil kecil. Termasuk pula Hexacorallia dari ordo Antipatharia dan Corallimorpharia serta Octocoral yang asimbiotik.

Komunitas karang Scleractinia yang hidup dan menempati terumbu karang di lautan pada berbagai kondisi lingkungan. Kondisi yang berbeda antar regional dan area terumbu menyebabkan tingkat keragaman karang juga bervariasi. Menurut Sorokin (1993), menjelaskan karang hermatipik modern sangat bervariasi dapat di kelompokan menjadi 3 kelompok yakni, sebagai berikut :

a. Kelompok karang Oportunis (r-strategist)

Karang ini memiliki ukuran koloni dari kecil hingga sedang, yang ditentukan oleh pertumbuhannya, kematangan seksual pada usia muda dan sebagaian besar energinya untuk pemeliharaan keturunannya. Kebanyakan dari karang-karang tersebut matang secara seksual setiap bulan, memiliki kecepatan tumbuh dan berumur pendek. Kelangsungan hidupnya ditingkatkan melalui pemijahan yang intensif sehingga meningkatkan kesempatan rekrutmen dalam kompetisi terhadap substrat dan dapat menggandakan secara vegetatif melalui kepingan percabangannya. Karang-karang oportunis ini dapat bertahan pada berbagai kondisi tekanan fisik seperti ter-expose, salinitas yang rendah akibat pemanasan, polusi, pemananasan dan kekeruhan pada perairan yang dangkal. Beberapa diantaranya merupakan karang Indo-Pasifik seperti Stylopora pistillata, Psmmacora contigua, Pocilopora damircornis, Seriotopora histrix dan beberapa spesies dari Montipora, Acropora dan Pavona.

b. Kelompok karang Konservativ (k-strategist)

Sebagian besar energi dari karang ini digunakan untuk metabolisme dan pertumbuhannya. Koloni-koloni berumur tua dengan diameter 1 – 3 m. Karang ini menggunakan sedikit energi untuk perambatan, menanggulangi ketersedian susbtrat dengan membentuk koloni besar dan berumur panjang, dapat hidup puluhan hingga ratusan tahun. Siklus pemijahannya secara periodik setiap tahun seperti karang-karang massivePorites dan Montastrea.

c. Kelompok karang Intermediate

Umumnya merupakan karang peralihan antara dua tipe yang berlawanan tersebut diatas. Kelompok karang ini dapat hidup pada berbagai lingkungan dengan tipe substrat yang bervariasi. Karang-karang tersebut dengan sedikit spesialisasi dan polipnya aktif sepanjang hari. Secara phenotif mereka termasuk labil, terbentuk pada lingkungan terumbu yang bervariasi dengan banyak adaptasi ecomorph. Kebanyakan spesies itu merupakan genera Acropora, umumnya kelompok Faviid, genera Hydronopora, Galaxea dan Goniopora. Komunitas biotop ini dari terumbu dalam yang kondisi lingkungannya stabil dimana karang yang hidup secara khusus seperti kelompok Agaricid beberapa genera dari Turbinaria, Echinophyllia, Leptoseris dan Diaseris.

2.1.2. Tipe-tipe terumbu karang

Sumich (1992) menyebutkan pengelompokkan tipe-tipe terumbu karang berdasarkan tahap pembentukan formasi dari yang termuda, fringing reef, kemudian barrier reef, hingga yang terakhir atoll.

1. Terumbu karang tepi (Fringing Reef), yaitu terumbu karang yang terdapat di sepanjang pantai dan dalamnya tidak lebih dari 40 meter. Terumbu ini tumbuh ke permukaan dan ke arah laut terbuka.

2. Terumbu karang penghalang (Barrier Reef), berada jauh dari pantai yang dipisahkan oleh gobah (lagoon) dengan kedalaman 40 – 70 meter. Umumnya terumbu karang ini memanjang menyusuri pantai.

3. Atoll, merupakan karang berbentuk melingkar seperti cincin yang muncul dari perairan dalam, jauh dari daratan dan melingkari gobah yang memiliki terumbu gobah.

Gambar 2 Tipe-tipe terumbu karang: 1. fringing reef; 2. barrier reef; 3. atoll (Sumber: Microsoft Encarta 2006).

2.1.3. Faktor pembatas pertumbuhan karang

Pertumbuhan, penyebaran dan keanekaragaman karang tergantung kondisi lingkungannya. Namun kondisi pada kenyataannya tidak selalu tetap, tetapi seringkali berubah karena adanya gangguan baik berasal dari alam atau aktivitas manusia. Gangguan biologis di ekosistem terumbu karang biasanya berupa pemangsaan. Sedangkan faktor lainya dapat berupa faktor fisik-kimia yang diketahui dapat mempengaruhi karang antara lain, cahaya matahari, suhu, salinitas dan sedimen.

Karang memerlukan perairan yang jernih untuk menjamin ketersediaan cahaya yang diperlukan untuk fotosintesis zooxanthellae karang. Setiap jenis karang yang berbeda mempunyai toleransi yang berbeda pula terhadap tingkat ketersediaan cahaya maksimum dan minimum. Hal ini merupakan penyebab utama variasi struktrur komunitas karang pada berbagai kedalaman. Terumbu karang terdapat di perairan dangkal antara 0 - 50 meter dengan dasar yang keras dan perairan yang jernih (Veron 1986). Bahkan karang pembentuk terumbu dapat tumbuh pada kedalaman 80 m pada pulau-pulau oceanic dengan perairan jernih, sebaliknya pada perairan yang keruh habitat karang ditemukan pada kedalaman 2 meter (Ditlev 1980).

Suhu optimum untuk pertumbuhan karang antara 23 – 29 oC, tetapi beberapa karang dapat mentolerir suhu tinggi mencapai 40 oC dengan periode waktu yang terbatas (Lalli & Parsons 1995). Di perairan Indonesia, khususnya perairan Teluk Banten yang memiliki ekosistem terumbu karang, tercatat pada

tahun 1998 – 1999 memiliki kisaran suhu rata-rata harian 29,6 - 30,4 °C dan kisaran bulanan 28, 9 – 30,8 °C (BBIS 2001).

Suhu yang ekstrim akan mempengaruhi karang batu dalam proses reproduksi, metabolisme dan pembentukan kerangka kapur (Sukarno 1995). Dengan kenaikan suhu sebesar 10 °C kegiatan metabolisme organisme yang diukur dengan konsumsi oksigen menjadi dua kali lipat. Beberapa spesies karang dapat bertahan terhadap suhu 14 °C tetapi laju kalsifikasinya menjadi sangat menurun. Demikian pula dengan meningkatnya suhu akan menyebabkan metabolisme meningkat sampai mencapai laju kalsifikasi pada titik tertentu dan kemudian menurun sehingga pertumbuhan kerangka juga menurun (Tomascik 1991). Suhu diatas 33 °C biasanya mendatangkan suatu gejala yang disebut pemutihan karang (bleaching), yaitu keluarnya zooxanthellae dari jaringan karang secara paksa oleh hewan karang sehingga warna karang menjadi putih yang bila berlanjut dapat menyebabkan karang mati (Randal & Myers 1983).

Salinitas merupakan faktor lain yang membatasi perkembangan terumbu karang. Kisaran salinitas pertumbuhan karang di Indonesia antara 29 – 33 ‰ (Coles & Jokiel 1992). Terumbu karang tidak terdapat pada perairan dekat muara sungai besar yang menerima masukan air tawar (Sumich 1996).

Pergerakan air juga sangat penting untuk transportasi unsur hara, larva dan bahan sedimen. Arus penting untuk penggelontoran dan pencucian limbah dan untuk mempertahankan pola penggerusan dan penimbunan (Tomascik 1991). Pergerakan air dapat memberikan oksigen yang cukup, oleh sebab itu pertumbuhan karang lebih baik pada daerah yang mengalami gelombang yang besar daripada daerah yang tenang dan terlindung (Sukarno et al. 1983).

Dari sekian banyak komponen limbah antara lain surfaktan, logam berat, bahan organik beracun dan bahan kimia, unsur hara nitrogen dan fosfor merupakan faktor yang paling menentukan kerusakan terumbu karang (Tomascik 1991). Peningkatan konsentrasi unsur hara akan memacu produktivitas fitoplankton dan alga bentik. Hal ini yang diindikasikan dengan peningkatan chlorophyll-a dan kekeruhan, pada akhirnya memacu populasi hewan filter dan detritus feeder. Pengaruh peningkatan populasi fitoplankton dan kekeruhan,

kompetisi alga bentik serta toksitas fosfat secara bersamaan dapat menurunkan jumlah karang (Connell & Hawker 1992).

2.1.4. Distribusi terumbu karang

Distribusi karang secara vertikal dibatasi oleh kedalaman, dimana pertumbuhan, penutupan dan kecepatan tumbuh karang berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya kedalaman. Faktor utama yang mempengaruhi sebaran vertikal adalah intensitas cahaya, oksigen, suhu dan kecerahan air (Suharsono 1996). Sedangkan distribusi horizontal karang di dunia dibatasi oleh lintang, yakni antara 35 °LU – 32 °LS yang tersebar di laut dangkal di daerah tropis hingga subtropis (Suharsono 1996).

Distribusi horizontal terumbu karang memiliki korelasi dengan suhu Wells (1954) dalam Veron (1995) mencatat keberadaan genus karang di daerah Indo-Pasifik sebagai berikut :

a. Kebanyakan genus karang Indo-Pasifik terdistribusi dengan luas dan seragam, tetapi beberapa hanya ada dalam wilayah tertentu, dan genera yang lain terdistribusi luas tapi jarang ditemukan.

b. Beberapa genus karang terdistribusi luas tetapi bukan pada habitat terumbu karang yang sebenarnya.

c. Terdapat daerah-daerah Indo-Pasifik, dimana terbagi ke dalam komposisi genus karang tertentu.

d. Terdapat hubungan yang jelas antara keanekaragaman kontur genus karang dan temperatur permukaan air.

e. Keanekaragaman genus karang di luar dari daerah Indo-Pasifik diindikasikan rendah.

Veron (1995) menjelaskan lebih jauh mengenai distribusi spesies karang Indo-Pasifik dan membangun hipotesis, diantaranya adalah terdapat sentral keanekaragaman spesies di Indo-Pasifik yang telah dibatasi oleh kondisi marginal di daerah terluarnya. Hipotesis lain dikemukakan Rosen (1984) in Veron (1995), bahwa batas utama dari distribusi karang adalah lintang dan sebagai kontrol utamanya adalah suhu dan iklim; dan secara regional adalah bujur yang dipengaruhi oleh kejadian geotektonik. Selanjutnya Newell (1971) in Veron

(1995) berpendapat bahwa karang memiliki penyebaran yang kosmopolitan di daerah Indo-Pasifik terutama ditandai adanya pembatasan secara fisiologi.

Tiga daerah besar penyebaran terumbu karang di dunia yaitu Laut Karibia, Laut Hindia dan Indo-Pasifik (Veron 1995; Suharsono 1996). Di Asia Tenggara terdapat 30% dari seluruh terumbu karang di dunia, pada umumnya berbentuk terumbu karang tepi. Selanjutnya Burke et al. (2002) memperkirakan Indonesia memiliki luas terumbu karang kira-kira 5.100 km2 atau 51% dari luas terumbu karang yang ada di Asia Tenggara atau setara dengan 18% dari luas terumbu karang dunia.

Distribusi karang di Indonesia lebih banyak terdapat di sekitar Pulau Sulawesi, Laut Flores dan Banda. Distribusi karang di sepanjang pantai timur Sumatera dan Kalimantan Barat dan Selatan dibatasi adanya sedimentasi yang tinggi dibawa oleh aliran sungai. Demikian juga distribusi karang sepanjang pantai utara Pulau Jawa dipengaruhi adanya sedimentasi yang tinggi. Selanjutnya dikatakan bahwa karang tumbuh dan berkembang dengan baik di daerah Sulawesi pada umumnya dan Sulawesi Utara pada khususnya karena adanya arus lintas Indonesia yang mengalir sepanjang tahun dari lautan Pasifik (Suharsono 1996).

2.1.5. Sebaran dan faktor lingkungan

Terumbu karang tersebar di laut dangkal baik daerah tropis maupun subtropis, yaitu antara 35 oLU dan 32 oLS mengelilingi bumi. Garis lintang

tersebut merupakan batas maksimum dimana karang masih dapat tumbuh. Dari berbagai belahan dunia, terdapat tiga daerah besar terumbu karang yaitu: Laut Karibia, Laut Hindia, dan Indo-pasifik. Di laut Karibia terumbu karang tumbuh di tenggara pantai Amerika sampai sebelah barat laut pantai Amerika Selatan. Di laut Hindia sebaran karang meliputi pantai timur Afrika, Laut Merah, Teluk Aden, Teluk Persia, Teluk Oman. Sebaran karang di laut Pasifik meliputi Laut Cina Selatan sampai pantai timur Australia, Pantai Panama sampai pantai selatan Teluk California (Suharsono 1996).

2.1.6. Bentuk pertumbuhan

Menurut UNEP (1984) karang mempunyai beberapa bentuk-bentuk pertumbuhan karang yaitu :

1. Bentuk bercabang (branching)

Memiliki cabang dengan ukuran lebih panjang dibandingkan ketebalannya, percabangan kecil, pendek atau lebar.

2. Bentuk tanduk (staghorn)

Karang bercabang dengan cabang yang tebal dan berbentuk jari. Ujung dari cabangnya meruncing, biasanya putih atau pucat dibandingkan cabang yang lain, memiliki lubang yang besar untuk polipnya.

3. Bentuk padat (massive)

Berbentuk bongkahan seperti bola dari ukuran telur hingga seukuran rumah. Jika pada bagian tertentu mati maka mereka akan membentuk tonjolan yang tidak beraturan. Pada perairan yang dangkal jika bagian atas yang mati akan membentuk cincin. Permukaan karang halus atau terdapat tonjolan kecil atau besar seperti tombol.

4. Bentuk kerak (encrusting)

Karang yang tumbuh seperti lapisan tipis yang melekat atau mengerak pada permukaan terumbu, memiliki permukaan yang kasar dan keras seperti karang lain, dengan lubang-lubang kecil atau rongga untuk binatang karang.

5. Bentuk meja (tabulate/flat)

Karang yang permukaannya lebar dan rata seperti meja, biasanya dengan sedikit percabangan kecil yang menonjol, ditopang oleh sebuah batang yang tegak di tengahnya atau berhimpitan seperti rak susun atau menempel pada dinding membentuk siku.

6. Bentuk daun yang tegak (erect foliose)

Karang tumbuh seperti lembaran yang datar atau berbentuk lempengan-lempengan yang berdiri tegak pada terumbu. Lembaran-lembaran tersebut dapat halus, berlipatan atau lipatan yang mengumpul dan berhimpitan.

7. Bentuk mangkok (cup-shape)

Karang yang tumbuh pada terumbu berbentuk mangkok atau pot-pot. Karang tersebut tidak sama persis seperti bentuk mangkok yang sempurna sehingga dapat digolongkan sebagai bentuk daun yang menegak (erect foliose).

8. Bentuk jamur (mushroom)

Karang yang tumbuh melingkar atau berbentuk oval atau seperti lempengan yang lepas di dasar dan nampak seperti jamur, memiliki tonjolan di punggungnya dari tepi hingga ke bagian tengah mulutnya.

Menurut Veron (1986) setiap jenis karang mempunyai respon yang spesifik terhadap karakteristik lingkungannya. Faktor lingkungan seperti kedalaman (ketersedian cahaya), kuat arus dan gelombang dapat mempengaruhi bentuk pertumbuhan karang. Morfologi kerangka karang merupakan hasil jadi dari bentuk-bentuk pertumbuhan koloni karang. Beberapa istilah yang digunakan untuk menggambarkan bentuk pertumbuhan karang yaitu massive (sama dalam semua dimensi), columnar (berbentuk tonggak), encrusting (melekat pada substat atau mengerak), branching (seperti pohon bercabang atau seperti jari-jari), foliaceous (seperti daun), laminar (seperti lempengan), dan free-living (hidup lepas dari substrat).

Sementara itu, English et al. (1997) dan GCRMN in C-Nav (2000), menggolongkan karakteristik morfologi karang keras ke dalam kategori penentuan lifeform yaitu bentuk digitate (jari), branching (bercabang), tabulate (meja), encrusting (mengerak), massive (bongkahan padat), submassive, foliose (daun) dan mushrom (jamur). Bentuk pertumbuhan karang batu umumnya merupakan refleksi dari kondisi lingkungan di sekitarnya, morfological plasticity memberikan kesempatan bagi terumbu karang untuk beradaptasi secara lokal. Contohnya spesies karang dengan bentuk percabangan yang ramping umumnya terdapat pada area dengan energi gelombang yang rendah, koloni karang di daerah dengan konsentrasi cahaya rendah umumnya sprawl atau berbentuk seperti tabung, dan banyak terumbu karang pada daerah keruh memiliki bentuk pertumbuhan yang lebih vertikal (ke atas) dibanding bentuk pertumbuhan yang datar atau flat (Riegl 1996).

Variasi bentuk koloni dari spesies karang yang sama sangat tergantung dari kondisi lingkungan perairannya. Veron (1995) memperlihatkan keragaman bentuk dan morfologi jenis karang Pocillopora damicornis. Di Great Barier Reef, karang jenis Pocillopora damicornis memiliki morfologi dan bentuk pertumbuhan yang berbeda antara daerah karang depan mangrove, laguna, reef flat hingga karang bagian dalam (Gambar 3). Karang di daerah yang keruh seperti laguna dan mangrove bentuk percabangan lebih ramping sebagai adaptasi terhadap sedimen. Di daerah reef flat dengan adanya energi gelombang, bentuk koloni lebih padat dan kokoh. Dan di daerah slope bagian dalam percabangan kembali ramping, tetapi tidak seramping daerah yang keruh di bagian darat.

Gambar 3 Variasi bentuk pertumbuhan Pocillopora damicornis di Great Barrier Reef dalam kaitannya dengan lingkungan (Veron 1995).

English et al. (1997) menggolongkan bentuk pertumbuhan karang menjadi dua kelompok besar, yaitu Acropora dan Non-acropora. Secara lengkap bentuk pertumbuhan dari masing-masing kelompok tersebut dapat dilihat pada Tabel 1 berikut.

Reef flat Reef back Mangrove

Upper reef slope

Lower reef slope

Tabel 1. Kategori bentuk pertumbuhan karang (English et al. 1997)

Kategori Kode Keterangan

Dead Coral DC Karang yang baru mati, Berwarna

putih

Dead Coral with Alga

DCA Karang mati yang ditumbuhi alga

Hard Coral:

Acropora Branching ACB Bercabang seperti ranting. contoh:

A. formosa, A. palmata

Encrusting ACE Bentuk merayap, seperti Acropora yang belum sempurna. Contoh : A. cuneata

Submassive ACS Bercabang lempeng dan kokoh. Contoh : A.palifera

Digitate ACD Percabangan rapat seperti jari tangan. Contoh : A. digitifera, A. humilis

Tabular ACT Percabangan arah mendatar. Contoh : A. hyacinthus

NonAcropora Branching CB Bercabang seperti ranting pohon.

Contoh : Seriatopora hystrix Encrusting CE Bentuk merayap, menempel pada

substrat. Contoh : Montipora undata

Foliose CF Bentuk menyerupai lembaran. Contoh : Merulina ampliata

Massive CM Bentuk seperti batu besar. Contoh : Platygyra daedalea

Submassive CS Bentuk kokoh dengan tonjolan. Contoh : Porites lichen

Mushroom CMR Bentuk seperti jamur, soliter. Contoh : Fungia repanda

Millepora CME Semua jenis karang api, warna kuning diujung koloni.

Heliopora CHL Karang biru, adanya warna biru pada skeleton.

Other Fauna

Soft Coral SC Karang dengan tubuh lunak Sponge SP

Zoanthids ZO

Others OT Anemon, teripang, gorgonian, kima

Algae Alga

Assemblage

AA Terdiri lebih dari satu jenis alaga

Coralline Algae

CA Alga yang mempunyai struktur kapur

Halimeda HA Alga dari genus Halimeda Macroalgae MA Alga berukuran besar

Kategori Kode Keterangan Turf Agae TA Menyerupai rumput-rumput halus

Abiotik Sand S Pasir

Rubble R Pecahan karang yang berserakan

Silt SI Lumpur

Water WA Kolom air /celah dengan ketdalaman lebih dari 50 cm

Rock RCK

Other DDD Data tidak tercatat atau hilang

2.1.7. Faktor yang mengontrol struktur komunitas

Menurut Sorokin (1993) distribusi taksa karang pada biotop dasar terumbu merupakan refleksi statik dari struktur komunitas, karena hal ini dianggap sebagai hasil dari proses-proses stochastic dari rekruitmen, pertumbuhan, kemampuan bertahan hidup dari individu, dan keseimbangan hubungan sosio-ekologi antara populasi spesifik karang serta antara karang dengan lingkungannya. Faktor-faktor yang mengontrol distribusi karang menurut ruang adalah :

1. Vektor gradien tekanan parameter fisik seperti ombak, arus, tinggi pasang, konsentrasi nutrien, cahaya dan kekeruhan air.

2. Faktor-faktor sosial seperti formasi monospesifik, interspesifik karang atau kelompok-kelompok yang bereproduksi secara biseksual.

3. Hubungan-hubungan interorganismik seperti komensalime, simbiosis, antagonisme, pemangsaaan predator.

4. Beberapa kejadian stochastic yang ekstrim seperti badai topan, banjir, serangan Acanthaster.

5. Pengaruh kerusakan anthropogenic.

Lingkungan fisik berperan dalam menentukan komposisi komunitas karang, sedangkan lingkungan biologi berperan dalam membentuk kekayaan jenis. Keanekaragaman ini bisa terjadi hanya setelah tercapainya keseimbangan suatu seri ekologis; tidak hanya keseimbangan antar organisme karang, tetapi juga antara karang dengan organisme lainnya, termasuk predator dan parasit, dan juga antara organisme lainnya yang mempunyai hubungan langsung dengan karang, seperti keseimbangan antara ikan-ikan herbivora dan alga makro (Veron 1986).

2.2. Sedimen

2.2.1. Karakteristik alami

Secara umum terdapat dua macam sedimen di laut. Pertama adalah terrigenous sediment, terbentuk dari hasil pelapukan; erosi dari daratan yang kemudian ditransfer ke laut melalui sungai; gletser dan angin. Umumnya sedimen jenis ini tersusun dari gravel, pasir, lumpur dan tanah liat (clay). Kedua adalah biogenous sediment, terbentuk dari hasil proses-proses biologis organisme planktonik (dominan) yang mensekresikan skeleton dari kalsium karbonat atau silica (Bearman, 1999). Selanjutnya Tomascik et al. (1997) mengemukakan bahwa terrigenous sediment lebih dominan terdapat di daerah yang memiliki curah hujan yang tinggi. Pada daerah ini (misalnya: pantai utara Jawa dan selatan Kalimantan), masukan lumpur dan pasir (yang kaya akan clay mineral) banyak dijumpai sebagai penyusun habitat dasar. Untuk daerah yang lebih kering serta kawasan non-vulkanik, sedimen pada perairan dangkalnya lebih didominasi oleh biogeous sediment.

Komposisi dan jumlah sedimen yang masuk ke daerah pantai (termasuk kawasan terumbu karang) dipengaruhi oleh beberapa faktor. Pertama adalah kondisi geologis yang meliputi lithologi dan fisiografi, dimana dengan kondisi geologis yang berbeda akan menghasilkan sedimen yang berbeda dalam hal jumlah dan kualitas (ukuran partikel, minerologi). Faktor kedua yang tidak kalah pentingnya adalah iklim yang dapat mempengaruhi laju pelapukan serta erosi tanah, intensitas dan durasi curah hujan. Faktor lainnya yang mempengaruhi masukan sedimen adalah angin yang membawa debu dan pasir, kapasitas infiltrasi dari tanah dan batuan, serta adanya penutupan oleh tanaman vegetasi di sekitarnya (Meijerink 1977 in Tomascik et al. 1997).

Selanjutnya berdasarkan ukuran butirnya, sedimen dikelompokkan menjadi beberapa jenis, yakni batu (stone), pasir (sand), lumpur (silt), dan lempung (clay). Klasifikasi ini didasarkan pada Skala Wentworth seperti yang disajikan pada Tabel 2. Skala tersebut menunjukkan ukuran standar kelas sedimen dari fraksi berukuran mikron sampai beberapa mm dengan spektrum yang bersifat kontinyu (Wibisono 2005).

Tabel 2. Klasifikasi ukuran butir sedimen berdasarkan Skala Wentworth (Wibisono 2005)

Nama Partikel Ukuran (mm)

Batu (stone) Bongkah (boulder) > 256

Krakal (coble) 64 – 256

Kerikil (peble) 4 – 64

Butiran (granule) 2 – 4

Pasir (sand) Pasir sangat kasar (v. coarse sand) 1 – 2

Pasir kasar (coarse sand) ½ – 1

Pasir sedang (medium sand) ¼ – ½

Pasir halus (fine sand) 1/8 – ¼

Pasir sangat halus (v. fine sand) 1/16 – 1/8

Lumpur (silt) Lumpur kasar (coarse silt) 1/32 – 1/16

Lumpur sedang (medium silt) 1/64 – 1/32

Lumpur halus (fine silt) 1/128 – 1/64

Lumpur sangat halus (v. fine silt) 1/256 – 1/128

Lempung (clay) Lempung kasar (coarse clay) 1/640 – 1/256

Lempung sedang (medium clay) 1/1024 – 1/640

Lempung halus (fine clay) 1/2360 – 1/1024

Lempung sanat halus (v. fine clay) 1/4096 – 1/2360

Keterangan: v = very; istilah lumpur umumnya disebut lanau

Ukuran-ukuran partikel tersebut diatas sangat mungkin untuk menutupi polip karang yang memiliki variasi ukuran dari beberapa milimeter sampai beberapa sentimeter. Penutupan oleh sedimen seperti ini secara langsung berpengaruh terhadap kehidupan polip karang.

Sirkulasi sedimen di daerah pantai serta transport dari dan ke arah laut lepas lebih dipengaruhi oleh angin, arus, gelombang dan pasang surut. Hasil dari pelapukan dan erosi terbawa oleh aliran sungai dalam bentuk padatan tersuspensi, kemudian melalui proses mekanik sebagian didepositkan dan terakumulasi pada lapisan dasar, peristiwa ini disebut sedimentasi (Bates and Jackson 1980 in Tomascik 1997). Selanjutnya Tomasik (1997) menyebutkan bahwa laju sedimentasi dari padatan tersuspensi ini dipengaruhi oleh struktur fisik dari partikel itu sendiri (contoh: volume, luas permukaan, densitas, dan porositas), sifat fisik dari air (contoh: densitas), serta kondisi hidrologis di sekitar lokasi (contoh: velositas arus, shear stress, pengadukan).

Sedimen dihasikan oleh proses iklim melalui proses hancuran mekanik dan kimia dari batuan seperti granit atau dari dasar laut dalam bentuk partikel yang dipindahkan oleh udara, air atau es. Partikel-partikel tersebut berasal dari organik dan anorganik (Pinet 2000). Sedimen yang menutupi dasar perairan

memiliki berbagai variasi dalam bentuk partikel komposisi ukuran, sumber atau asal sedimen. Material yang lebih besar dan lebih berat akan diendapkan lebih cepat pada daerah yang relatif dekat dengan pantai dibandingkan material halus yang terbawa oleh arus dan gelombang ke laut lepas (Davis 1991).

Menurut Neumann dan Pierson (1966), sedimen yang menutupi dasar laut dapat diklasifikasikan dalam dua kelompok utama yaitu sedimen litoral dan sedimen pelajik. Sedimen litoral merupakan endapan dekat pantai yang berasal dari daratan seperti fragmen-fragmen batuan, pasir kasar dan halus, lumpur dan liat. Sedimen pelajik menutupi hampir dua pertiga kulit bumi terdiri dari sisa-sisa bahan organik maupun debu yang tertiup angin. Sedimen ini terbentuk di laut dan terendapkan di lepas pantai.

Klasifikasi sedimen berdasarkan cara pembentukannya atau asal sumber endapan dapat digolongkan ke dalam 5 kategori yaitu sedimen terrigenous, biogenic, authigenic, volcanogenic dan cosmogenous (Pinet 2000).

1. Sedimen terrigenous

Jenis pasir dan lumpur berupa butiran kasar hingga halus yang dihasilkan dari proses iklim, erosi daratan dan batuan.

2. Sedimen biogenic

Tipe kapur dengan komposisi kalsium karbonat dan lumpur silika dari butiran halus hingga kasar yang berasal dari potongan organisme seperti moluska dan hancuran kerangka.

3. Sedimen authigenic

Partikel dari pengendapan kimia atau reaksi biokimia di dasar laut seperti mangan dan fosfat.

4. Sedimen volcanogenic

Partikel yang dikeluarkan dari gunung berapi seperti abu. 5. Sedimen cosmogenous

Partikel sangat halus berasal dari angkasa dan cenderung bercampur dengan sedimen terrigenous dan biogenic.

Proses sedimentasi di perairan meliputi rangkaian pelepasan (detachment), penghanyutan (transportation) dan pengendapan (deposition) dari partikel-partikel sedimen. Proses penghanyutan tersebut meliputi 4 cara yaitu butiran

dalam bentuk tersuspensi (suspension), melompat (saltation), berputar (rolling) dan menggelinding (sliding). Selanjutnya butiran-butiran tersebut mengendap akibat aliran air yang tidak dapat mempertahankan geraknya (Friedman & Sanders 1978). Selanjutnya Dyer (1986), menjelaskan bahwa proses sedimentasi di perairan dipengaruhi oleh dinamika perairan seperti pasang surut, gelombang, arus menyusur pantai, percampuran massa air akibat perbedaan densitas air tawar dan air laut, proses biologi dan kimia perairan. Selain itu proses sedimentasi juga dipengaruhi oleh sifat-sifat sedimen seperti ukuran, bentuk dan densitas dari butiran sedimen.

Faktor penting yang menentukan suatu endapan sedimen alami adalah distribusi ukuran partikel dan kondisi-kondisi energi pada beberapa lokasi pengendapan. Interaksi kedua faktor menghasilkan sifat endapan sedimen. Pada garis pantai dipengaruhi oleh gelombang dan tingginya energi suspensi, memindahkan semua sedimen halus dan diikuti oleh sebagian besar pasir kasar dan sedang serta gravel yang diendapkan pada pantai dan dekat zona pantai. Pada bagian luar pantai dari zona pantai, penurunan energi gelombang yang disebabkan oleh bertambahnya kedalaman. Penurunan energi di dasar perairan seiring dengan bertambahnya kedalaman dan secara sistematik penurunan ukuran butiran menjauhi pantai (Pinet 2000).

2.2.2. Pengaruh sedimen terhadap terumbu karang

Komunitas terumbu karang identik dengan kondisi lingkungan dengan perairan yang jernih, oligotropik, dan substrat dasar yang keras. Sedimen yang tersuspensi maupun yang terdeposit umumnya diketahui memberikan efek yang negatif terhadap komunitas karang (McLaughin et al. 2003). Rogers (1990) in Tomascik et al. (1997) menyebutkan bahwa laju sedimentasi dapat menyebabkan kekayaan spesies yang rendah, tutupan karang rendah, mereduksi laju pertumbuhan dan laju recruitment yang rendah, serta tingginya pertumbuhan karang bercabang.

Pengaruh sedimen terhadap komunitas karang secara garis besar terjadi melalui beberapa mekanisme. Pertama, partikel sedimen menutupi permukaan koloni/individu karang sehingga polip karang memerlukan energi yang lebih untuk menyingkirkan partikel-partikel tersebut. Kedua, sedimen menyebabkan

peningkatan kekeruhan dan dapat menghalangi penetrasi cahaya yang masuk ke dasar perairan sehingga dapat mengganggu kehidupan spesies-spesies karang yang kehidupannya sangat bergantung terhadap penetrasi cahaya (Salvat 1987). Ketiga, selain mampu mengikat unsur hara, sedimen juga dapat mengadsorpsi bahan toksik dan penyakit yang dapat menyebabkan terganggunya kesehatan karang. Selanjutnya Hubbard (1997) menyebutkan bahwa sedimentasi juga dapat menghalang-halangi penempelan larva karang pada substrat dasar. Sebagaimana diketahui bahwa larva karang membutuhkan substrat yang keras untuk menempel, dengan adanya penutupan substrat oleh sedimen, larva tersebut tidak mendapatkan kestabilan dalam penempelan sehingga tahap perkembangan selanjutnya tidak dapat tercapai.

Dalam banyak kasus, adanya sedimentasi di daerah terumbu karang menyebabkan kematian dan degradasi bagi beberapa spesies karang. Hubbard (1997) mengemukakan bahwa pertumbuhan karang (dan mungkin penutupan) di sepanjang terumbu karang Costa Rica mengalami penurunan secara gradual dengan meningkatnya tekanan lingkungan, terutama sedimentasi sebagai pengaruh dari lahan pertanian sejak 1950. Selanjutnya aktivitas pengerukan yang terjadi di pelabuhan Castle, Bermuda sekitar 30 tahun yang lalu, telah menyebabkan kematian karang di beberapa area karang sekitarnya yang dipengaruhi sistem sirkulasi perairan dari daerah pengerukan tersebut (Dodge dan Vaisnys 1977 in Hubbard 1997). Di Ko Phuket, Thailand pengerukan pada daerah dalam selama 8 bulan secara signifikan telah menyebabkan reduksi penutupan karang pada area terumbu karang intertidal yang berdekatan dengan aktifitas tersebut (Brown et al. 1990 in Hubbard 1997).

Di Indonesia, Sungai Solo di Jawa Timur memasok sekitar 1.200 ton/km2 per tahun sedimen (Hoekstra et al. 1989 dalam Tomascik et al. 1997). Selanjutnya masukan sedimen dari Sungai Solo ini berpengaruh terhadap degradasi dan penyebaran karang di pantai utara Jawa dan Madura (Tomascik et al. 1997). Berdasarkan data yang tersedia, terlihat bahwa pengaruh yang paling kuat terjadi di bagian timur, selama puncak run off yaitu pada muson barat laut, ketika arus dari Laut Jawa mengalir ke arah timur (Wyrtki 1961; Hoekstra et al. 1989 in Tomascik et al. 1997).

Keberadaaan sedimen di perairan terumbu karang berasal dari erosi karang itu sendiri secara fisik maupun biologi (carbonat sediment). Selain itu sedimen yang berasal dari daratan (terrigeneous sediment) sebagai akibat aktivitas manusia seperti pembangunan dikawasan pesisir, pertambangan, pembukaan hutan, pembukaan areal tambak dan pertanian. Kondisi perairan yang mengalami sedimentasi menuntut beberapa jenis biota karang meningkatkan kemampuan adaptasi terhadap tekanan lingkungan untuk mempertahankan hidupnya.

Kemampuan karang terhadap pengendapan sedimen pada permukaan koloninya melalui lima mekanisme; penolakan pasif, polip mengembang oleh masuknya air, pergerakan tentakel dan cillia serta produksi mucus. Kemampuan karang untuk menolak sedimen dibatasi oleh ukuran koloni karang dan besarnya ukuran partikel sedimen. Pada koloni yang kecil proses penolakan sedimen lebih efisien dibandingkan dengan koloni yang lebih besar. Pasir dan partikel halus (< 62 μm) adalah partikel yang terbesar yang dapat dipindahkan secara efektif oleh beberapa spesies (Connell & Hawker 1992). Pemindahan tersebut melalui mekanisme polip yang mengembang atau pergerakan tentakel yang ikuti gerakan lemah dari silia dapat dilihat pada pada Gambar 4 berikut ini.

(a) (b) (c)

Gambar 4 Mekanisme penolakan sedimen : (a). pergeseran dari bagian atas corallum, (b) pergerakan oleh siliadan produksi mucus (c) polip yang mengembang (Schuhmacher 1977).

Sensitivitas spesies karang terhadap sedimentasi kebanyakan dibatasi oleh karakteristik perangkap partikel dari koloni terhadap partikel dan kemampuan polip individu untuk menolak endapan sedimen. Koloni-koloni karang yang berlapis mendatar dan bentuk pertumbuhan massive mewakili permukaan besar yang stabil untuk menahan padatan-padatan yang mengendap. Sebaliknya,

koloni berlapis tegak dan bentuk bercabang yang tegak lurus kurang mampu menahan sedimen. Koloni-koloni yang cembung dan polip-polip yang tinggi tidak mudah terkena akumulasi sedimen daripada bentuk pertumbuhan lain (Connell & Hawker 1992).

Karang Acropora dan Turbinaria yang berbentuk corong, pada pergerakan masa air yang lambat dapat menjadi perangkap yang mengakumulasi sedimen pada pusatnya sehingga dapat mematikan jaringan di bawahnya. Tetapi di sisi lain corong semua jaringan karang tetap terpelihara, berfotosintesis dan masih dapat menangkap makanan. Sedangkan pada pergerakan air yang cepat bentuk corong menciptakan pusaran air dan pergantian aliran masa air sehingga dapat melepaskan dan mengosongkan akumulasi sedimen pada karang (Gambar 5). Koloni karang berbentuk corong ini dominan di perairan Afrika Selatan terutama pada area dengan pergerakan air yang lambat dan cepat (Reigl et al. 1996).

Arah arus

Arah transpor sedimen dari corong

Pusaran air dan daerah akumulasi

arah keluar yang melepaskan dan pemindahan sedimen

sedimen dari pusat corong

Gambar 5 Model pemindahan sedimen pada karang yang berbentuk corong (Reigl et al. 1996).

Sedimentasi mengakibatkan pertumbuhan terganggu karena menurunnya ketersediaan cahaya, abrasi dan meningkatnya pengeluaran energi selama penolakan terhadap sedimen. Gangguan penetrasi cahaya akibat kekeruhan yang tinggi yaitu terbatasnya fotosintesis zooxanthellae dan secara tidak langsung membatasi pertumbuhan karang. Energi yang digunakan untuk pertumbuhan dan reproduksi berkurang karena dipindahkan untuk aktivitas-aktivitas penolakan

terhadap sedimen sehingga polip karang tidak dapat menangkap plankton secara efektif (Connell & Hawker 1992). Adanya partikel sedimen tersuspensi pada karang juga mengakibatkan abrasi pada permukaan karang akibat hilangnya mukus dan mati lemas (Muskatine 1973 in Yamazato 1986).

Secara umum karang tumbuh di perairan dekat pantai lebih toleran terhadap konsentrasi tinggi sedimen tersuspensi daripada spesies yang hidup di perairan lebih dalam pada fringing reef yang menghadap laut (Pastorok dan Bilyard 1985 in Connell dan Hawker 1992; Robert & Muray 1995 in Rehm Team 1997). Karang batu dapat mentolerir masukan sedimen dalam jangka waktu pendek selama beberapa hari, tetapi sedimentasi dan kekeruhan tinggi akan mengurangi jumlah zooxanthellae, polip yang mengembang, atau sekresi mukus yang abnormal. Karang lebih toleran terhadap masukan sedimen dalam waktu pendek daripada pada kondisi kekeruhan tinggi secara terus menerus (Connell & Hawker 1992). Pada Gambar 6 disajikan bagaimana pengaruh sedimentasi terhadap zonasi karang. Sedangkan pada Gambar 7 mendeskripsikan diagram pengaruh energi gelombang, kecepatan arus dan kecerahan perairan terhadap sebaran vertikal karang dan bentuk pertumbuhannya.

Increasing sedimentation Keterangan :

Kondisi kesehatan terumbu umumnya memperlihatkan penetapan suatu zonasi karang dimana faktor energi gelombang mengontrol karang yang dominan (A) Suplai aliran sedimen pada permukaan karang dapat mengubur/menutupi terumbu, (B) Pada batas zona forereef, karang dijumpai pada kedalaman yang lebih dangkal sebagai suatu respon terhadap penurunan tingkat pencahayaan. Demikian juga pada zona-zona backreef kehadirannya merupakan respon terhadap peningkatan masukan sedimen, (C) Zonasi karang yang dibatasi oleh sedimentasi

Gambar 7 Diagram pengaruh energi gelombang dan kejernihan perairan pada zonasi terumbu Karibia (Adey & Burke 1977 dan Grauss et al. 1984 in Birkeland 1997).

Sedimen di perairan terumbu karang dapat mempengaruhi komunitas ekologi dan komposisi terumbu karang (Stafford-Smith 1993 in Barnes & Lough 1999). Beberapa jenis karang memiliki toleransi dengan adanya kekeruhan dan sedimentasi. Hasil penelitian di perairan Tanjung Jati Jepara yang mengalami sedimentasi ditemukan adanya dominasi dari jenis Porites dan Goniopora (Hutomo & Mudjiono 1990). Karang Porites astreoides dan Siderastrea siderea di Karibia merupakan jenis yang toleran terhadap masukan sedimen. Masukan sedimen yang berlangsung selama tiga dekade terakhir yang berasal pemukiman penduduk dan masukan sungai telah merubah struktur komunitas karang Poerto Rico dari karang pembentuk utama terumbu menjadi koloni sekunder yang terpencar dan areanya menjadi tipe hardground. Pada karang Montastrea annularis terjadi penurunan penutupan secara signifikan pada terumbu dengan materi sedimen terrigeneous yang tinggi (Torres & Morelock 2002).

Sedimentasi yang terjadi di Thailand pada kawasan Teluk Bang Tao bagian utara yang bersumber dari penambangan timah dan pengerukan di kawasan teluk telah menghasilkan sejumlah tailing dan plume sedimen yang terbawa ke kawasan terumbu karang. Kematian karang umumnya disebabkan oleh lumpur yang menutupi permukaan karang sehingga mengurangi penutupan karang hidup. Pada daerah tubir di jumpai penutupan karang berkisar 26 – 34%, rataan tepi terumbu berkisar 27 – 34% dan rataan terumbu berkisar 3 – 6% (Changsang et al.

1981). Pada Tabel 3 dapat dilihat variasi tingkat dampak terhadap komunitas komunitas karang.

Tabel 3. Variasi tingkat dampak sedimentasi terhadap komunitas karang Laju sedimentasi

(mg/cm2/hari) Tingkat Dampak

Ringan hingga sedang Pengurangan kepadatan Perubahan bentuk tumbuh Penurunan laju pertumbuhan Kemungkinan penurunan rekrutmen 1 – 10

Kemungkinan penurunan dalam jumlah spesies Sedang hingga berat

Pengurangan kepadatan secara besar-besaran Penurunan sangat hebat laju pertumbuhan Penurunan rekrutmen

Penurunan jumlah spesies 10 – 50

Kemungkinan invasi oleh spesies oportunis Sangat berat hingga catastrophic

Pengurangan kepadatan secara drastis Degradasi hebat dari komunitas Beberapa spesies menghilang Beberapa koloni karang mati Penurunan secara hebat rekrutmen Regenerasi karang menurun atau terhenti > 50

Invasi oleh spesies oportunis Sumber : Pastorok & Bilyard (1985) in Connell & Hawker (1992)

Hasil penelitian di Guam, suatu komunitas karang yang miskin mendapat masukan sedimen rata-rata 160 - 200 mg/cm2/hari ditemukan kurang dari 10 spesies dengan penutupan substrat padat kurang dari 2%. Sebaliknya pada komunitas yang kaya dengan rata-rata laju sedimentasi 5 - 32 mg/cm2/hari ditemukan lebih dari 100 jenis karang dengan penutupan subtrat padat 12%. Spesies richness, persentase penutupan dan rata-rata ukuran koloni karang merupakan kebalikan hubungan dengan laju sedimentasi (Connell & Hawker 1992).

2.2.3. Adaptasi karang terhadap sedimen

Bagaimanapun juga jenis karang tertentu masih memiliki kemampuan untuk beradaptasi terhadap sedimentasi pada lingkungan perairannya, baik secara fisiologi maupun morfologi. Adaptasi secara fisiologi merupakan bentuk adaptasi secara aktif dari karang dalam menolak sedimen (active sediment rejection),

sedangkan adaptasi secara morfologi merupakan kemampuan karang secara pasif dalam menolak sedimen (passive sediment rejection). Kondisi hidrologi lokal dan bentuk umum corallum karang merupakan dua faktor kunci kemampuan karang dalam menolak sedimen secara pasif (Tomascik et al. 1997). Kenyataan bahwa setiap jenis karang memiliki kemampuan yang berbeda untuk beradaptasi terhadap keberadaan sedimen, akan menyebabkan pola penyebaran dari jenis-jenis karang serta struktur komunitas benthic lainnya berbeda pula antara daerah dengan sedimentasi tinggi hingga daerah yang sedikit sekali mengalami sedimentasi ( Litz et al. 1985; Hallock 1998 in Hallock et al. 2004).

Sebagai contoh karang dari jenis Fungia dapat beradaptasi secara morfologi dan fisiologi terhadap kondisi perairan dengan turbiditas tinggi. Turbinari peltata dan Echinopora mammiformis merupakan jenis karang yang mampu bertahan pada kondisi perairan dengan turbiditas tinggi, yaitu dengan memiliki morfologi corallum (unifacial lamine) yang memfasilitasi untuk menolak sedimen secara pasif (Stafford-Smith dan Ormond 1992 in Tomascik et al. 1997).

Jenis-jenis karang yang memiliki kemampuan secara aktif dalam menolak sedimen telah banyak diteliti oleh beberapa peneliti (Marshall dan Orr 1931; Hubbard dan Pacock 1972; Bak dan Elgershuizen 1976; Rogers 1978, 1983; Logan 1988 in Tomascik et al. 1997). Hasilnya mengindikasikan bahwa terdapat variasi dalam kemampuan penolakan sedimen diantara masing-masing grup taksa. Selanjutnya Stafford-Smith dan Ormond (1992) dalam Tomascik et al. (1997) mengemukakan bahwa terdapat 42 spesies karang yang diteliti di Great Barier Reef yang memiliki kemampuan aktif dalam menolak sedimen. Sebagai contoh, Leptoria phyriga, yang umumnya terdapat pada daerah upper reef slope yang jernih, tapi masih memiliki kemampuan mentolerir sedimentasi hingga 25 mg.cm2/hari tanpa mengalami kerusakan (Stafford-Smith, 1993 in Tomascik et al. 1997).

3.1. Waktu dan Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada Bulan Mei – Juni 2009 yang berlokasi perairan timur Kabupaten Bintan. Ada dua sungai yang bermuara ke laut di perairan ini yaitu Sungai Kawal dan Sungai Galang Batang. Secara administratif termasuk wilayah dalam Kabupaten Bintan, Kepulauan Riau. Peta lokasi penelitian disajikan pada Gambar 8.

Tabel 4. Posisi geografis pada tiap stasiun penelitian

Stasiun Nama Lokasi Jarak Muara Sungai (Km) Posisi Geografis 1 Karang Muara Kawal = 1,77 00°59,175’ N

104°38,993’ E 2 Karang Penyerap Kawal = 2,73 01°00,272’ N

104°39,414’ E 3 Teluk Bakau Kawal = 4,07 01°01,125’ N

104°39,675’ E 4 Masiran Kawal = 2,37 00°58,678’ N

104°39,109’ E 5 Pulau Manjin Kawal = 6,72

Galang Batang = 2,75

00°56,438’ N 104°40,065’ E

3.2. Peralatan yang Digunakan

Alat bantu utama yang digunakan dalam pengamatan terumbu karang adalah peralatan selam SCUBA (Self Contained Underwater Breathing Apparatus), roll meter, pelampung tanda, jam tangan bawah air, transek kuadrat dengan ukuran (1 x 1) m2, serta alat tulis bawah air (underwater paper dan pensil). Alat pendukung lainnya yang digunakan untuk mengamati terumbu karang diantaranya adalah kamera bawah air, serta perahu motor sebagai alat transportasi dalam pengambilan data. GPS digunakan untuk mencatat posisi geografis lokasi stasiun pengamatan. Alat yang digunakan untuk mengukur sedimen adalah sediment traps yang terbuat dari pipa PVC dengan diameter dalam 5 cm. Adapun bahan yang digunakan untuk mengidentifikasi karang adalah buku identifikasi karang, yaitu: Ditlev (1980); Wood (1983); Suharsono (1996); Stafford-Smith dan Veron (2000).

Selanjutnya peralatan serta metode yang digunakan untuk mengukur parameter perairan secara lengkap dapat dilihat pada Tabel 5 berikut.

Tabel 5. Peralatan untuk mengukur parameter sedimen dan oseanografi fisik kimia.

Parameter Satuan Alat dan Bahan Keterangan Laju sedimentasi mg/cm2/hari Sediment trap In situ & Lab. Tekstur sedimen % Sieve, neraca, pipet Lab.

Kecepatan arus cm/det Floater drauge In situ Arah arus (°) Kompas In situ Posisi stasiun Ltg - Bjr GPS In situ Kekeruhan NTU Turbidimeter Lab. Kedalaman M Tongkat Kedalaman In Situ Kecerahan m Seschi disk In situ

Suhu oC Termometer In situ Salinitas o/oo Refractometer In situ PO4-2 mg/lt Spektrofotometer Lab. NO3- mg/lt Spektrofotometer Lab. TSS mg/lt Gravimetri Lab.

3.3. Tahapan Penelitian

Secara umum penelitian kali ini meliputi tiga tahap, yaitu (1) penentuan stasiun, kemudian dilanjutkan dengan pengamatan terumbu karang, sedimen dan parameter oseanografi di lapangan. (2) Analisis laboratorium untuk parameter tekstur sedimen, laju sedimentasi, dan beberapa kualitas air (3) Analisis dan interpretasi data.

3.4. Metode Pengambilan Data

Pengambilan data primer dilakukan melalui pengukuran langsung parameter penelitian baik di lapangan maupun di laboratorium. Untuk menunjang data primer dilakukan pengumpulan data sekunder diberbagai instansi terkait, BMG, Bappeda, BPLH dan instansi terkait lainnya.

3.4.1. Penentuan stasiun

Penentuan titik stasiun berdasarkan hasil survei awal dan jarak terhadap muara sungai. Survei awal dengan metode diving bertujuan untuk memperoleh gambaran umum tentang sebaran karang yang tumbuh di perairan timur Kabupaten Bintan dan kondisi fisik lingkungannya yang menyangkut sumber

sedimen. Dengan perbedaan jarak tersebut diduga terdapat laju sedimentasi yang akan berpengaruh terhadap struktur terumbu karang.

3.4.2. Pengukuran parameter fisik dan kimia perairan

Pembacaan dan pencatatan data suhu di perairan timur Kabupaten Bintan dilakukan pada kedalaman 0,5 m. Arus dan salinitas yang diukur adalah arus dan salinitas lapisan permukaan. Pengukuran parameter fisik-kimia oseanografi lainnya juga dilakukan meliputi nitrat, ortofosfat, kekeruhan, kecerahan, total padatan tersuspensi (total suspended solid). Sample air yang terambil kemudian dipindahkan ke dalam botol sampel untuk dilakukan analisis nitrat, fosfat, dan TSS di laboratorium.

Gambar 9 Pengukuran kualitas air di lapangan. 3.4.3. Pengukuran laju sedimentasi

Laju sedimentasi diukur dengan alat sediment trap. Tabung sediment trap yang digunakan adalah pipa PVC dengan ukuran diameter 5 cm dan tinggi 11,5 cm, pada bagian atas memiliki sekat-sekat (baffles) penutup. Tabung sediment trap dipasang pada tiang besi berdiameter 12 mm pada ketinggian 20 cm dari dasar (Garder, 1980 in English et al. 1997). Tiap stasiun dipasang tiga buah sediment trap, jarak antar sediment trap berkisar 1 sampai 5 m tergantung pada keberadaan terumbu karang untuk menghindari kerusakan akibat pemasangan sediment trap.

Sediment trap dipasang selama 20 hari, sedimen yang terkumpul kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 60oC selama 24 jam (English et al. 1997). Selanjutnya dilakukan pengukuran berat kering sedimen dalam satuan miligram

dengan timbangan analitik. Laju sedimentasi dinyatakan dalam satuan mg/cm2/hari (Rogers et al. 1994).

Gambar 10 Penempatan sediment trap pada stasiun pengamatan.

Untuk mengetahui fraksi sedimen pada masing-masing stasiun pengamatan diambil sampel dan dianalisis di Laboratorium Pusat Penelitian Tanah dengan menggunakan metode pipet. Sampel sedimen dasar diambil pada lapisan permukaan hingga kedalaman 10 cm. Hal ini dikarenakan hasil sedimen yang tertangkap tidak mencukupi untuk dijadikan sampel analisis.

3.4.4. Pengamatan terumbu karang

Pengamatan terumbu karang dilakukan dengan menggunakan modifikasi dari metode transek kuadrat (English et al. 1997). Metode ini cocok digunakan untuk mengamati penutupan terumbu karang dengan periode waktu yang lama. Metode ini terdapat tiga tahapan yang dilakukan, yaitu pembentangan roll meter, pemasangan pasak, dan pengambilan foto transek.

Pemasangan roll meter dilakukan untuk menetapkan transek garis, dimana transek garis ini berfungsi dalam penentuan arah dan jarak yang konstan dari pemasangan transek kuadrat. Roll meter dibentangkan sepanjang 50 meter, kemudian pemasangan transek kuadrat dilakukan setiap selang 10 meter. Selanjutnya pengambilan foto transek dilakukan dengan menggunakan kamera bawah air.

Gambar 11 Ilustrasi di lapangan penempatan transek kuadrat.

Pengamatan terumbu karang dengan menggunakan metode transek kuadrat. Metode ini mempunyai keuntungan yang lebih dalam hal mencatat semua jenis (termasuk yang tersembunyi) dan mengurangi terabaikannya pencatatan beberapa koloni. Metode ini memungkinkan untuk memeriksa kembali bidang pengamatan dengan melihat gambar yang telah dibuat jika menggunakan kuadrat permanen. Analisis yang dihasilkan dengan menggunakan metode ini memberikan hasil yang bagus untuk menghitung parameter jumlah spesies, persentase penutupan dan kepadatan populasi (Weinberg 1981 dan Rogers et al. 1994).

Metode ini menggunakan transek kuadrat berukuran 1 x 1m2 yang dibagi lagi menjadi 100 bagian yang lebih kecil. Transek kuadrat diletakkan setiap interval 10 meter pada jalur roll meter sepanjang 50 m yang dibentangkan sejajar garis pantai mengikuti kontur kedalaman (Gambar 11). Semua individu yang terdapat dalam transek diukur koloninya dan digambar/dipetakan pada sabak (kertas tahan air) dan langsung diidentifikasi sampai tingkat genus. Individu yang belum teridentifikasi diambil sampelnya untuk kemudian dilakukan pengidentifikasian dengan bantuan buku identifikasi karang.

3.5. Analisis Data 3.5.1. Laju sedimentasi

Laju sedimentasi dinyatakan dalam mg/cm2/hari (Roger et al. 1994). Pengamatan dilakukan dengan mengoleksi sedimen yang terperangkap dalam sediment traps yang dipasang selama 20 hari. Selanjutnya dihitung berat kering sedimen (dalam mg) dengan menggunakan timbangan analitik.

Perhitungan laju sedimentasi dilakukan melalui persamaan berikut : 2

r x hari Jumlah

BS LS

π

=

Keterangan :

LS = Laju sedimentasi (mg/cm2/hari) Bs = Berat kering sedimen (mg) π = konstanta (3,14)

r = Jari jari lingkaran sedimen traps (cm)

3.5.2. Tekstur sedimen

Untuk menentukan tekstur sedimen dilakukan dengan menggunakan saringan bertingkat (sieving) untuk fraksi pasir kemudian ditimbang berdasarkan ukuran diameter butiran sedimen. Sedangkan untuk fraksi menggunakan metode pipet (Poppe et al. 2003). Selanjutnya data komposisi sedimen berdasarkan ukuran butir diolah menggunakan software Gradistat 6.0 untuk menentukan jenis sedimen (Blott 2000 ; Blott & Pye 2001).

3.5.3. Persentase tutupan dan mortalitas terumbu karang

Persentase penutupan karang beserta penyusun substrat dasar lainnya dianalisis dengan menggunakan software Image-J. Prinsip kerja dari metode ini adalah: pertama mengkonversi foto yang diambil dengan menggunakan kamera dari satuan meter (mengacu pada transek kuadrat dengan dengan luas (1x1) m2 ke dalam satuan pixel; selanjutnya melakukan digitasi terhadap bentuk pertumbuhan karang beserta substrat dasar lainnya yang telah diketahui genusnya. Hasil akhir dari pengolahan ini adalah berupa persentase penutupan baik bentuk pertumbuhan ataupun genus karang serta penyusun substrat dasar lainnya yang terdapat dalam transek kuadrat.

Persentase total tutupan karang hidup yang diperoleh dikategorikan berdasarkan Gomez dan Yap (1988), sebagai berikut ; 0 – 24,9% (buruk), 25 – 49,9% (sedang), 50 – 74,9% (baik) dan 75 – 100% (sangat baik).

3.5.4. Indeks mortalitas

Untuk melihat tingkat kematian karang pada masing-masing stasiun penelitian didekati dengan indeks mortalitas. Nilai indeks mortalitas karang

didapatkan dari persentase penutupan karang mati dan patahan karang dibagi dengan persentase karang hidup (modifikasi dari Gomez and Yap 1988):

B A

A MI

+ =

Keterangan :

MI = Indeks mortalitas

A = Persentase karang mati dan patahan karang B = Persentase karang hidup

Indeks ini memperlihatkan besarnya perubahan karang hidup menjadi karang mati. Nilai indeks mortalitas yang mendekati 0,0 menunjukkan bahwa tidak ada perubahan yang berarti bagi karang hidup yang mati, sedangkan nilai yang mendekati 1,0 menunjukkan bahwa terjadi perubahan yang berarti dari karang hidup menjadi karang mati.

3.5.5. Analisis Komponen Utama

Untuk melihat keterkaitan hubungan parameter terumbu karang beserta karakteristik perairan di sekitarnya dilakukan analisis menggunakan statistik multivariabel PCA (Principal Components Analysis) dengan software XLSTAT 2009.2.01. Analisis Komponen Utama (PCA) merupakan metode analisis statistika deskriptif untuk merepresentasikan data dalam bentuk grafik informasi maksimum yang terdapat dalam suatu matriks data.

Parameter yang dilibatkan dalam analisis ini adalah persentase tutupan karang serta parameter fisika-kimia perairan di sekitarnya seperti salinitas, kecerahan, kecepatan arus, kekeruhan, TSS, laju sedimentasi, tutupan karang dan indeks mortalitas. Karena parameter-parameter tersebut tidak memiliki satuan yang sama maka harus dilakukan penormalan data melalui serangkaian proses pemusatan dan pereduksian. Pemusatan dilakukan dengan melihat selisih antara nilai parameter inisial tertentu dengan nilai rata-rata parameter tersebut.

Pereduksian merupakan hasil bagi antara nilai pemusatan dengan standar deviasi parameter tersebut.

S x Ni R= − Keterangan :

R = nilai hasil reduksi Ni = nilai parameter awal

x = nilai rataan dari parameter S = standar deviasi

Agar pengelompokan dapat dilakukan, harus diketahui dahulu kedekatan antar komponen, untuk itu digunakan jarak Euclidean yang merupakan jumlah kuadrat perbedaan antara stasiun (baris) terhadap variabel/parameter (kolom) yang berhubungan.

3.5.6. Analisis regresi

Untuk menganalisis hubungan antara sedimentasi dengan tutupan karang, dilakukan analisis Regresi dengan menggunakan software Microsoft Excel 2007. Regresi merupakan suatu model matematika yang dapat digunakan untuk memprediksi suatu variabel dengan variabel lainnya. Variabel yang diprediksi disebut variabel dependent yang umumnya ditulis dengan lambang y, sedangkan variabel yang memprediksi disebut variabel independent, yang biasa ditulis dengan simbol x (Walpole 1995, Kountur 2006).

Dalam kaitannya dengan penelitian kali ini, yang menjadi variabel dependent adalah tutupan karang, indeks mortalitas sedangkan yang menjadi variabel independent adalah laju sedimentasi.

Secara matematis rumus regresi dapat ditulis sebagai berikut (Walpole 1995) :

bx a yˆ= +

∑

∑

∑

∑

∑

= = = = = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = n i n i n i n i n i xi xi n yi xi xiyi n b 1 2 1 2 1 1 1 x b y

a = − Keterangan :

y_{ˆ = tutupan karang yang diprediksi}

x

= laju sedimentasi b

a, = koefisien regresi

y = rata-rata y x = rata-rata x

Setelah diketahui persamaan regresi, selanjutnya dilakukan analisis hubungan antara laju sedimentasi dengan tutupan karang serta indeks mortalitas. Analisis dilakukan dengan penghitungan koefisien korelasi (r). Persamaan untuk koefisien korelasi dapat dituliskan sebagai berikut (Walpole 1995):

⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − =

∑

∑

∑

∑

∑

∑

∑

= = = = = = = n i n i n i n i n i n i n i yi yi n xi xi n yi xi xiyi n r 1 2 1 2 1 2 1 2

1 1 1

Dalam menginterpretasi model regresi digunakan koefisien determinasi (R2). Koefisien determinasi menunjukkan berapa besar perubahan pada variabel dependent yang dapat dijelaskan oleh variabel independent. Penghitungan koefisien determinasi dilakukan melalui persamaan berikut:

2 2

) 1 (n sy

JKG R

− = Keterangan :

Sy = simpangan baku y n = jumlah data

Lampiran 2. Hasil Analisis Gradistat Version 6.0

SAMPLE STATISTICS

SAMPLE IDENTITY:SPL 1 _{ANALYST & DATE: ,}

SAMPLE TYPE: Trimodal, Poorly Sorted TEXTURAL GROUP: Sand

SEDIMENT NAME: Poorly Sorted Medium Sand

GRAIN SIZE DISTRIBUTION

MODE 1: GRAVEL: COARSE SAND: 7.3%

MODE 2: SAND: MEDIUM SAND: 42.2%

MODE 3: MUD: FINE SAND: 34.5%

D10: V FINE SAND: 4.8%

MEDIAN or D50: V COARSE GRAVEL: V COARSE SILT: 2.4%

D90: COARSE GRAVEL: COARSE SILT: 0.3%

(D90 / D10): MEDIUM GRAVEL: MEDIUM SILT: 0.2%

(D90 - D10): FINE GRAVEL: FINE SILT: 1.2%

(D75 / D25): V FINE GRAVEL: V FINE SILT: 3.0%

(D75 - D25): V COARSE SAND: CLAY: 0.0%

Logarithmic

φ

MEAN : 2.389

SORTING (σ): 1.543

SKEWNESS (Sk): 2.120

KURTOSIS (K): 9.440

6.886 0.904 1.957 2.496 Arithmetic μm 278.5 2.210 -2.120 Geometric μm 10.18 μm 302.5 152.5 605.0 77.63 257.5 534.5 1.144 234.7 456.9

METHOD OF MOMENTS

φ 1.747 2.737 190.9 9.440 2.005 -0.383

1.551 Very Leptokurtic

Very Fine Skewed 0.383 1.551 2.915 Description Fine Sand Poorly Sorted 4.1% Geometric Logarithmic φ μm 1.003 225.5 2.149

FOLK & WARD METHOD 0.0% 92.8% 7.2% 0.0% 0.0% 173.6 1.690 3.687 4.080 2.784 0.0% 0.0% 0.0% 0.747 ) (x

Lampiran 3. Analisis Komponen Utama

Means and Standard deviations of the variables

Variable Mean Std. deviation Salinitas 31.140 0.829 Kecerahan 3.120 0.415 Kec. Arus 11.140 10.856 Kekeruhan 0.880 0.130

TSS 7.200 1.643

LS 26.292 31.108

Tutupan Karang 52.564 12.458 Indeks Mortalitas 0.354 0.084

ACB 3.194 3.438

ACT 14.411 10.394

ACD 2.072 2.769

CB 1.399 3.128

CM 11.963 5.336

CE 6.439 4.833

CS 3.996 3.431

CF 8.275 1.511

CMR 0.281 0.259

CML 0.149 0.333

CHL 0.385 0.547

Eigenvalues:

F1 F2 F3 F4 Eigenvalue 7.406 4.928 3.740 2.926 Variability (%) 38.977 25.939 19.682 15.402 Cumulative % 38.977 64.916 84.598 100.000

Lampiran 3. (Lanjutan) Eigenvectors:

F1 F2 F3 F4

Salinitas 0.261 -0.144 -0.192 -0.295 Kecerahan 0.135 0.401 0.139 -0.023 Kec. Arus 0.155 -0.342 0.213 0.162

Kekeruhan -0.278 -0.176 0.102 0.283 TSS -0.272 -0.235 0.184 -0.135 LS -0.332 -0.101 0.131 -0.156 Tutupan Karang 0.339 -0.037 0.103 -0.189

Indeks Mortalitas -0.305 0.167 -0.004 -0.243

ACB 0.291 0.152 0.253 0.079 ACT 0.329 0.047 0.073 -0.241 ACD 0.250 -0.176 -0.255 -0.220

CB 0.110 0.327 0.315 0.059

CM -0.240 -0.213 -0.037 -0.343 CE 0.043 -0.268 0.023 0.464 CS -0.079 0.216 -0.436 0.066 CF 0.072 -0.099 0.480 -0.135 CMR 0.108 -0.357 -0.054 -0.306 CML 0.201 -0.329 0.066 0.228 CHL -0.174 0.052 0.405 -0.227

Correlations between variables and factors:

F1 F2 F3 F4

Salinitas 0.710 -0.320 -0.371 -0.505 Kecerahan 0.366 0.890 0.268 -0.039 Kec. Arus 0.423 -0.759 0.411 0.277

Kekeruhan -0.758 -0.391 0.197 0.484 TSS -0.740 -0.522 0.356 -0.231 LS -0.902 -0.224 0.254 -0.266 Tutupan Karang 0.922 -0.083 0.198 -0.323

Indeks Mortalitas -0.831 0.370 -0.007 -0.416

ACB 0.793 0.337 0.490 0.135 ACT 0.894 0.105 0.141 -0.411 ACD 0.680 -0.390 -0.494 -0.377 CB 0.300 0.727 0.609 0.101 CM -0.652 -0.473 -0.071 -0.588 CE 0.118 -0.596 0.044 0.793 CS -0.216 0.480 -0.843 0.113 CF 0.195 -0.220 0.928 -0.230 CMR 0.293 -0.793 -0.105 -0.524 CML 0.546 -0.730 0.128 0.390 CHL -0.473 0.114 0.782 -0.388

Lampiran 3. (Lanjutan)

Contribution of the variables (%):

F1 F2 F3 F4

Salinitas 6.810 2.078 3.684 8.730 Kecerahan 1.810 16.080 1.923 0.052 Kec. Arus 2.415 11.679 4.521 2.614

Kekeruhan 7.749 3.108 1.041 7.997 TSS 7.404 5.519 3.380 1.822 LS 10.998 1.018 1.724 2.422 Tutupan Karang 11.472 0.138 1.052 3.562

Indeks Mortalitas 9.314 2.783 0.001 5.912

ACB 8.486 2.299 6.417 0.624 ACT 10.801 0.225 0.528 5.785 ACD 6.238 3.086 6.519 4.856 CB 1.217 10.726 9.922 0.348 CM 5.747 4.547 0.136 11.798 CE 0.187 7.204 0.052 21.498 CS 0.628 4.681 18.987 0.437 CF 0.514 0.980 23.012 1.815 CMR 1.159 12.755 0.292 9.384 CML 4.029 10.827 0.436 5.185 CHL 3.021 0.266 16.372 5.157

Squared cosines of the variables:

F1 F2 F3 F4

Salinitas 0.504 0.102 0.138 0.255 Kecerahan 0.134 0.793 0.072 0.002 Kec. Arus 0.179 0.576 0.169 0.076

Kekeruhan 0.574 0.153 0.039 0.234

TSS 0.548 0.272 0.126 0.053

LS 0.814 0.050 0.064 0.071

Tutupan Karang 0.850 0.007 0.039 0.104 Indeks Mortalitas 0.690 0.137 0.000 0.173

ACB 0.628 0.113 0.240 0.018

ACT 0.800 0.011 0.020 0.169

ACD 0.462 0.152 0.244 0.142

CB 0.090 0.529 0.371 0.010

CM 0.426 0.224 0.005 0.345

CE 0.014 0.355 0.002 0.629

CS 0.046 0.231 0.710 0.013

CF 0.038 0.048 0.861 0.053

CMR 0.086 0.629 0.011 0.275

CML 0.298 0.534 0.016 0.152

CHL 0.224 0.013 0.612 0.151

Lampiran 4. Dokumentasi terumbu karang di lokasi penelitian

Acropora Montipora

Turbinaria

Porites

Galaxea Goniopora