Intensitas Cahaya Arus Produktivitas Primer Perifiton di Sungai Naborsahan Sumatera Utara

B. Intensitas Cahaya

Cahaya matahari merupakan energi penggerak utama bagi seluruh ekosistem, termasuk di dalamnya ekosistem perairan. Cahaya adalah sumber energi dasar bagi pertumbuhan organisme autotrof, terutama fitoplankton yang pada gilirannya mensuplai makanan bagi seluruh kehidupan di perairan. Fungsi ekosistem yang optimal harus ditunjang oleh adanya cahaya matahari. Salah satu ukuran kualitas suatu ekosistem adalah terselenggaranya proses produksi atau produktivitas primer yang mempersyaratkan adanya cahaya untuk keberlangsungannya Sunarto dkk., 2004. Faktor cahaya dan nutrien sangat penting dalam kajian produktivitas primer. Perifiton merupakan mikroorganisme yang tumbuh pada daerah yang dapat ditembus cahaya atau daerah eufotik. Pada satuan luas permukaan m 2 , perifiton lebih produktif daripada fitoplankton. Ketersediaan cahaya tahunan dan suhu sebagai faktor pengaturnya Wijaya, 2009. Cahaya matahari sebagai sumber energi fotosintesis sangat terkait terhadap laju produksi primer oleh fitoplankton Sitinjak, 2009. Wetzel 2001 menyatakan bahwa jika nutrien tersedia dalam jumlah yang cukup untuk mendukung laju maksimum fotosintesis, maka ketersediaan cahaya adalah faktor dominan yang mengatur laju fotosintesis. Iluminasi penyinaran cahaya matahari di hampir semua habitat akuatik bergantung pada sudut penyinaran matahari sepanjang hari, musim, letak lintang latitude dan kondisi iklim setempat seperti persen penutupan awan Sitinjak, 2009. Wetzel 2001 menyatakan bahwa ketersediaan cahaya di sungai bergantung pada penutupan kanopi di tepi sungai dan kekeruhan turbidity. Universitas Sumatera Utara Cahaya matahari sangat dibutuhkan untuk proses fotosintesis oleh alga di dalam sungai. Kisaran panjang gelombang antara 400 – 700 nm digunakan oleh organisme autotrof seperti alga atau lumut untuk fotosintesis Widdyastuti, 2011.

C. Arus

Arus dapat mempengaruhi pertumbuhan dan produksi perifiton. Pengaruh ini dapat menguntungkan atau merugikan, tergantung pada kekuatan dan arah pergerakan arus. Arus secara terus-menerus dapat memperbarui bahan yang dibutuhkan dan menghilangkan hasil sampingan proses metabolisme. Pada sungai dan perairan mengalir lainnya, oksigen dan biomassa yang dihasilkan dari tempat produksi banyak yang hilang karena adanya arus. Kepadatan perifiton pada jenis substrat berbeda, bervariasi sebagai fungsi dari mutu dan kecepatan air Weitzel, 1979. Kecepatan arus akan mempengaruhi jenis dan sifat organisme yang hidup di perairan tersebut Wijaya, 2009. Whitton 1975 menyatakan bahwa kecepatan arus adalah faktor penting di perairan mengalir. Kecepatan arus yang besar 5 ms mengurangi jenis flora yang dapat tinggal sehingga hanya jenis-jenis yang melekat saja yang tahan terhadap arus dan tidak mengalami kerusakan fisik. Welch 1980 dalam Widdyastuti 2011 menyatakan bahwa arus dibagi ke dalam lima kategori yaitu arus sangat cepat 1 ms, cepat 0,5 – 1 ms, sedang 0,25 – 0,5 ms, lambat 0,10 – 0,25 ms dan sangat lambat 0,10 ms. Kecepatan arus dipengaruhi oleh ketinggian antara hulu dan hilir sungai. Jika perbedaan ketinggiannya cukup besar, maka arus akan semakin deras Wijaya, 2009. Universitas Sumatera Utara Arus berkaitan dengan penyebaran bahan makanan dan nutrien serta mempengaruhi penempelan perifiton pada substrat. Jenis-jenis alga yang melekat umumnya mendominasi perairan berarus kuat, berkurangnya kecepatan arus akan meningkatkan keragaman jenis organisme yang melekat Wetzel, 1983. Wijaya 2009 menyatakan bahwa sungai dangkal dengan kecepatan arus cepat biasanya didominasi oleh diatom perifitik. Alga bentik yang mendominasi perairan yang berarus kuat dikarakteristikkan oleh adanya diatom golongan Pennales Tabel 1. Tabel 1. Distribusi Alga dan Kaitannya Dengan Arus Arus ms Tipe Komunitas Jenis yang Mendominasi 0,2 – 1 Alga bentik Alga epipelik dan epifitik seperti Nitzschia, Navicula, Caloines, Eunotia, Tabellaria, Synedra, Oscillatoria, Oedogonium dan Bulbochaete 1 Alga bentik Alga epilitik seperti Achnantes, Meridion, Diatoma dan Ceratoneis 0,5 – 1 Fitoplankton Diatom kecil bersel tunggal dan alga biru 1 Fitoplankton Volvocales dan Chrysomonads Sumber: Round 1964 dalam Wijaya 2009 D. Kecerahan dan Kekeruhan Sanaky 2003 menyatakan bahwa kecerahan suatu perairan memberikan petunjuk tentang kemampuan cahaya matahari masuk pada suatu kedalaman perairan atau berkaitan dengan intensitas matahari yang masuk ke dalam perairan. Kecerahan bergantung pada warna dan kekeruhan. Nilai kecerahan yang dinyatakan dengan satuan meter sangat dipengaruhi oleh keadaan cuaca, waktu pengukuran dan padatan tersuspensi serta ketelitian orang yang mengukur. Penetrasi cahaya sangat penting karena mengontrol ketebalan lapisan fotosintesis Indrayani, 2000. Universitas Sumatera Utara Kecerahan air ditunjukkan dengan kedalaman secchi disc. Kedalaman secchi disc merupakan faktor yang menentukan produktivitas perairan. Semakin besar nilai kedalaman secchi disc, semakin dalam penetrasi cahaya ke dalam air, yang selanjutnya akan meningkatkan ketebalan lapisan air yang produktif. Tebal lapisan air yang produktif memungkinkan terjadinya pemanfaatan unsur hara secara kontinu oleh produsen primer, akibatnya kandungan unsur hara menjadi berkurang Elfinurfajri, 2009. Kekeruhan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat dalam air. Kekeruhan disebabkan oleh adanya bahan organik dan anorganik yang tersuspensi dan terlarut misalnya lumpur dan pasir halus maupun bahan anorganik dan organik yang berupa plankton dan mikroorganisme lain Effendi, 2003. Kekeruhan di perairan disebabkan oleh bahan organik tersuspensi seperti liat, lempung, partikel karbonat, partikel organik halus, plankton dan organisme renik lainnya. Bahan tersuspensi menyebabkan cahaya menjadi lebih tersebar dan diserap daripada ditransmisi Madubun, 2008. Madubun 2008 menyatakan bahwa perairan yang mempunyai kekeruhan yang tinggi akan mengurangi penetrasi cahaya ke dalam kolom air, sehingga membatasi proses fotosintesis. Produktivitas perairan dapat berkurang apabila dalam perairan terjadi kekeruhan tinggi yang disebabkan oleh partikel-partikel tersuspensi. Kekeruhan di suatu sungai tidak sama sepanjang tahun. Air akan sangat keruh pada musim penghujan karena aliran air maksimum dan adanya erosi dari daratan Wijaya, 2009. Universitas Sumatera Utara

E. Oksigen Terlarut Dissolved OxygenDO