Produktivitas Primer dan Klorofil-a

Hutabarat dan Evans, 1984. Kadar klorofil-a sering digunakan sebagai indikator produktivitas primer suatu perairan yang dinyatakan dalam jumlah gram karbon C yang terkandung dalam satuan luasvolume air laut pada suatu interval waktu grm 3 thn, atau dalam satuan-satuan yang lain. Fotosintesis adalah suatu proses permulaan yang penting dimana mereka dapat membuat atau mensintesa glukosa karbohidrat dari ikatan-ikatan anorganik karbondioksida CO 2 dan airH 2 O. Hal ini menyangkut serangkaian reaksi-reaksi yang dapat disingkat sebagai berikut Nybakken 1992: Karbondioksida + air ======ÎGlukosa + Oksigen 6 CO 2 + 6 H 2 O ======Î C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 Faktor pembatas dari produktivitas fitoplankton yaitu cahaya dan kadar zat hara. Fotosintesis hanya bisa terjadi bila ada cahaya. Fitoplankton produktif hanya pada lapisan atas dimana intensitas cahaya cukup untuk melangsungkan fotosintesis. Perairan pantai memiliki kadar zat hara yang lebih tinggi dari pada perairan lepas pantai. Hal ini menyebabkan produktifitas primer perairan pantai 10 kali lebih besar dari perairan lepas pantai. Perairan pantai memiliki sejumlah besar unsur-unsur kritis yaitu P dan N dalm bentuk PO 4 dan NO 3 melalui run off dari daratan Nybakken, 1992. Pada tempat yang jauh dari pantai masih ditemukan konsentrasi klorofil-a yang cukup tinggi, keadaan tersebut disebabkan oleh adanya proses sirkulasi massa air yang memungkinkan terangkutnya sejumlah nutrien dari tempat lain seperti upwelling. Upwelling adalah naiknya massa air laut dari suatu lapisan dalam ke lapisan permukaan. Proses upwelling ini adalah suatu proses dimana massa air didorong ke atas dari kedalaman 100-200m. Gerakan naik ini membawa serta air yang suhunya lebih dingin, salinitas tinggi, dan kaya akan zat-zat hara ke permukaan Nontji, 1993. Selanjutnya Nybakken 1992 mengatakan bahwa faktor lain yang mempengaruhi produksi fitoplankton di lautan adalah turbulensi percampuran vertikal air laut dan pemangsaan grazing oleh zooplankton. Percampuran vertikal bukan saja menaikkan zat hara mendekati permukaan, tetapi juga mengangkut sel-sel fitoplankton ke bawah menjauhi permukaan air. Bila percampuran berlangsung dengan intensif, sel-sel fitoplankton mungkin akan tinggal lebih lama di bawah daerah eufotik. Pemangsaan yang dilakukan oleh zooplankton akan mengurangi jumlah biomassa fitoplankton. Sebagai produsen terpenting di perairan, fitoplankton merupakan makanan untuk sebagian besar mahluk hidup di perairan. Fitoplankton merupakan makanan dari zooplankton, dan ikan-ikan kecil. Zooplankton merupakan makanan dari crustacea dan ikan-ikan kecil. Crustacea merupakan makanan dari ikan, termasuk bawal putih. Semakin banyak kandungan klorofil-a yang terdapat pada fitoplankton di perairan maka akan semakin mengundang datangnya ikan di perairan tersebut. Tipe jejaring makanan yang umum terjadi pada ekosistem laut membentuk piramida makanan food piramid seperti disajikan pada Gambar 2. Hal ini diakibatkan oleh semakin bergerak ke tingkat lebih tinggi, perpindahan senyawa organik yang terjadi berlangsung tidak efisien. Tingkat efisiensi perpindahan senyawa organik dari satu tingkat ke tingkat di atasnya hanya sekitar 10 saja dan 90 lainnya hilang sebagai panas Nontji, 2005. Dari 10 unit bahan senyawa organik yang dihasilkan oleh fitoplankton hanya 1 unit bahan senyawa organik yang diserap oleh konsumen pertama herbivora, dan seterusnya hingga kepada karnivor puncak top carnivore. K3 K2 K1 H PP PP=Produsen primer berupa fitoplankton, H=Herbivora berupa zooplaknton, K=Karnivora pertama berupa ikan-ikan kecil, K2=Karnivora kedua berupa ikan ikan yang lebih besar, K3=Karnivor ketiga berupa ikan besar Gambar 2 Piramida makanan yang dimulai dari fitoplankton sebagai produsen primer di laut Nontji, 2005. Lebih dari 90 fitoplankton disusun oleh alga. Fitoplankton laut terutama disusun oleh diatom, dinoflagellata, cocolitophora, dan beberapa flagellata. Organisme fitoplankton memegang peranan penting secara ekologis karena dapat dipakai sebagai pembanding terhadap produktivitas primer terbesar di laut. Fitoplankton dapat menjadi penyedia makanan bagi seluruh konsumen dan menyumbang energi bagi biota bentik di tempat yang dangkal. Produktivitas primer perairan terbuka adalah total fitoplankton yang terdapat pada perairan yang dapat didekati melalui kandungan klorofil maupun kelimpahan volumenya Basmi, 1995. Nybakken 1992 menyatakan bahwa rantai makanan yang terjadi di laut diawali dari fitoplankton yang merupakan produsen membentuk makanan sendiri melalui proses fotosintesis. Fitoplankton kemudian dimakan oleh zooplankton herbivora. Selanjutnya zooplankton dimakan oleh ikan penyaring seperti cucut, ikan terbang dan salem. Pemangsaan terus meningkat ke tingkat trofik yang lebih tinggi yaitu predator dan predator puncak, hal ini terlihat pada Gambar 3. Alga : 1 kokolitofor, 2 dinoflagellata. Herbivora : 3 euphasiid, 4 kopepoda, 5 udang. Penyaring : 6 ikan mesopelagik yang bermigrasi vertikal, 7 ikan terbang, 8 amfipoda, 9 lantera, 10 ikan matahari. Predator : 11 ikan mesopelagik, 12 makarel ular, 13 cumi-cumi, 14 lumba-lumba. Predator tertinggi : 15 tuna dan cakalang, 16 lancefish, 17 setuhuk, 18 hiu ukuran sedang, 19 hiu besar. Gambar 3 Rantai makanan di laut tropis Nybakken, 1992.

2.6 Penginderaan Jauh Remote Sensing

Penginderaan jauh remote sensing adalah ilmu dan seni untuk memperoleh informasi mengenai suatu obyek, daerah, atau fenomena melalui analisis data yang diperoleh dengan suatu alat tanpa adanya kontak langsung dengan obyek, daerah, atau fenomena yang dikaji Lillesand and Kiefer, 1990. Penginderaan atau sensor wahana penginderaan jauh memanfaatkan energi gelombang elektromagnetik yang dipancarkan atau dipantulkan suatu objek di permukaan bumi, di mana tiap-tiap obyek memiliki karakteristik reflektansi yang berbeda-beda Kushardono, 2003. Secara umum bentuk organisasi sistem penginderaaan jauh dapat dijelaskan seperti berikut, yaitu pertama-tama pancaran dan pantulan benda-benda di permukaan bumi ditangkap oleh sistem sensor pada satelit, kemudian pancaran dan pantulan itu dirubah menjadi sinyal-sinyal yang kemudian dikirim ke stasiun penerima di bumi untuk seterusnya disimpan dalam bentuk citra analog dalam bentuk hasil cetakan foto atau digital. Data citra tersebut dapat dimanfaatkan sesuai bidang tertentu melalui pengolahan lebih lanjut. Sejak adanya teknologi komputer, pengolahan data dan interpretasi secara digital banyak dilakukan dalam bidang penginderaan jauh. Unit terakhir dari sistem penginderaan jauh adalah pengguna yang memanfaatkan hasil pengolahan dan interpretasi data penginderaan jauh untuk suatu target disiplin ilmu tertentu seperti pertanian, geologi, kelautan, kehutanan dan bidang-bidang lainnya Kushardono, 2003. Hal ini jelas terlihat pada Gambar 4. Konsep dasar penginderaan jauh adalah berdasarkan pada teori radiasi yaitu semua benda pada suhu diatas 0 absolut atau -273 C akan memancarkan radiasi elektromagnetik secara terus menerus. Oleh karena itu, selain matahari, obyek di bumi juga merupakan sumber radiasi, walaupun besaran dari komposisi spektralnya berbeda terhadap matahari Lillesand dan Kiefer, 1990. Gambar 4 Sistem penginderaan jauh perikanan dan kelautan Kushardono, 2003. Sistem penginderaan jauh dipengaruhi oleh hamburan scattering dan serapan absorbtion dari atmosfer. Hamburan merupakan penyebaran arah radiasi oleh partikel-partikel di atmosfer yang tidak dapat diperkirakan. Hamburan biasa terjadi apabila radiasi tenaga berinteraksi dengan molekul dan partikel kecil atmosfer lainnya, adanya uap air dan debu di atmosfer, dan adanya air hujan. Hamburan menyebabkan adanya kabut tipis pada citra sehingga mengurangi kejelasan suatu citra. Serapan absorbtion merupakan penyerapan energi elektromagnetik pada panjang gelembang tertentu. Penyerapan radiasi matahari paling efisien dalam hal ini adalah oleh uap air H 2 O, karbondioksida CO 2 , dan ozon O 3 Lillesand dan Kiefer, 1990. Kushardono 2003, menyebutkan berdasarkan sistem sensornya satelit penginderaan jauh dibedakan menjadi 2 dua, yaitu passive sensor dan active sensor. Satelit penginderaan jauh passive sensor menggunakan sistem optik. Contoh satelit dengan sensor ini adalah Ikonos, Landsat TM, NOAA, dan sebagainya. Kelemahannya adalah adanya pengaruh awan dalam pengamatan suatu obyek di bawah. Satelit penginderaan jauh dengan active sensor prinsipnya adalah dengan memancarkan suatu energi dengan menggunakan sistem yang