Keterkaitan Kegiatan Keramba Jaring Apung (KJA) Dengan Tingkat Kesuburan di Waduk Cirata, Jawa Barat
KETERKAITAN KEGIATAN
KERAMBA JARING APUNG (KJA) DENGAN TINGKAT
KESUBURAN DI WADUK CIRATA, JAWA BARAT
NUGRAHA BAGOES SOEGESTY
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBER DAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Keterkaitan Kegiatan
Keramba Jaring Apung (KJA) Dengan Tingkat Kesuburan di Waduk Cirata, Jawa
Barat adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juli 2013
Nugraha Bagoes Soegesty
NIM C24080081
ABSTRAK
NUGRAHA BAGOES SOEGESTY. Keterkaitan Kegiatan Keramba Jaring
Apung (KJA) Dengan Tingkat Kesuburan di Waduk Cirata, Jawa Barat.
Dibimbing oleh NIKEN T M PRATIWI dan SIGID HARIYADI.
Pemantauan tingkat kesuburan perairan Waduk Cirata merupakan hal yang
penting dalam upaya pengelolaan perairan yang berkelanjutan untuk kegiatan
PLTA maupun KJA. Tujuan dari penelitian ini menganalisis tingkat kesuburan
perairan berdasarkan parameter kualitas air fisika, kimia, dan biologi
menggunakan beberapa indeks berkaitan dengan keberadaan KJA di Waduk
Cirata. Penentuan tingkat kesuburan perairan dilakukan melalui pendekatan
indeks, yaitu indeks Nygaard (In), Trophic State Index (TSI), Trophic Index
(TRIX), Trophic Level Index (TLI), dan Metode Delphi (R[DM]). Berdasarkan
analisis clustering dan analisis komponen utama menunjukkan bahwa kelompok
stasiun terbagi atas Stasiun KJA yang dipengaruhi oleh parameter DO, suhu,
kecerahan, dan klorofil-a dan Stasiun inlet S. Citarum yang dipengaruhi oleh
parameter TDS dan total fosfat. Berdasarkan hasil perhitungan In, TSI, TRIX, TLI
dan R[DM] Stasiun KJA dan inlet S. Citarum tergolong hipereutrofik.
Keseluruhan indeks tersebut masih relevan untuk menggambarkan status
kesuburan Waduk Cirata saat ini.
Kata kunci: Indeks kesuburan, KJA, dan Waduk Cirata.
ABSTRACT
NUGRAHA BAGOES SOEGESTY. Influence Activity Floating Net Cage
Activity Against Trophic Level in Cirata Reservoir, West Java. Supervised by
NIKEN T M PRATIWI and SIGID HARIYADI.
Trophic states monitoring in Cirata Reservoir is an important thing in
sustainable management for hydropower plan and floating net cage. The purpose
of this research is to analyze trophic states of Cirata Reservoir based on physical,
chemical, and biological parameters using some index related to existence of
floating net cage in Cirata Reservoir. Trophic states were calculated by some
index which is index Nygaard (In), Trophic State Index (TSI), Trophic Index
(TRIX), Trophic Level Index (TLI), and Delphi Method (R[DM]). Cluster
analysis and principal component analysis indicated that the station group consist
of Station KJA that influenced by dissolved oxygen, temperature, Secchi disk
depth, and chlorophyll-a, and Station inlet of Citarum River that influenced by
total dissolved solid and total phosphate. The results show that the values of In,
TSI, TRIX, TLI and R[DM] of Station KJA and inlet of Citarum River are
indicated as hypereutrofic. All of the indexs are still relevant to describe the
trophic states of Cirata Reservoir.
Key word: Cirata Reservoir, floating net cage, and trophic level.
KETERKAITAN KEGIATAN
KERAMBA JARING APUNG (KJA) DENGAN TINGKAT
KESUBURAN DI WADUK CIRATA, JAWA BARAT
NUGRAHA BAGOES SOEGESTY
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan
pada
Departemen Manajemen Sumber Daya Perairan
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBER DAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi : Keterkaitan Kegiatan Keramba Jaring Apung (KJA) Dengan
Tingkat Kesuburan di Waduk Cirata, Jawa Barat
Nama
: Nugraha Bagoes Soegesty
NIM
: C24080081
Disetujui oleh
Dr Ir Niken T M Pratiwi, MSi.
Pembimbing I
Dr Ir Sigid Hariyadi, MSc.
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Yusli Wardiatno, MSc.
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Mei 2012 ini ialah
kesuburan perairan, dengan judul Keterkaitan Kegiatan Keramba Jaring Apung
(KJA) Dengan Tingkat Kesuburan di Waduk Cirata, Jawa Barat.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Ir Niken TM Pratiwi, Msi. dan Dr Ir
Sigid Hariyadi, MSc. selaku pembimbing. Di samping itu, penghargaan penulis
sampaikan kepada Yaya Hudaya, ST. dan seluruh staf Badan Pengelola Waduk
Cirata (BPWC) serta staf Pusat Peneliti Sumber Daya Alam dan Lingkungan
(PPSDAL). Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta
seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2013
Nugraha Bagoes Soegesty
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ...............................................................................................
DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................
PENDAHULUAN ..............................................................................................
Latar Belakang .................................................................................................
Perumusan Masalah .........................................................................................
Tujuan Penelitian .............................................................................................
METODE ............................................................................................................
Waktu dan Lokasi Penelitian ...........................................................................
Pengumpulan data ............................................................................................
Pelaksanaan Penelitian .....................................................................................
Penentuan Stasiun ........................................................................................
Pengambilan, penanganan, dan analisis contoh kualitas air ........................
Analisis Data ....................................................................................................
Pengelompokan Stasiun (Clustering) ..........................................................
Analisis Komponen Utama (AKU) ..............................................................
Indeks Pendugaan Produktivitas Perairan ...................................................
Pendugaan Kesuburan Perairan ...................................................................
Indeks Nygaard (In) .....................................................................................
Trophic State Index (TSI) ............................................................................
Trophic index (TRIX) ..................................................................................
Trophic Level Index (TLI) ...........................................................................
Metode Delphi (R[DM]) ..............................................................................
HASIL DAN PEMBAHASAN ...........................................................................
Hasil .................................................................................................................
Keadaan umum Waduk Cirata, Jawa Barat .................................................
Kualitas Air di Waduk Cirata ......................................................................
Fitoplankton .................................................................................................
Kelimpahan fitoplankton ............................................................................
Pembahasan ......................................................................................................
Implementasi pengelolaan ...........................................................................
KESIMPULAN ...................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................
RIWAYAT HIDUP .............................................................................................
LAMPIRAN ........................................................................................................
viii
viii
viii
1
1
1
2
2
2
2
3
3
4
5
5
5
5
6
6
7
8
8
9
10
10
10
11
13
13
15
19
20
20
23
24
DAFTAR TABEL
1 Koordinat lokasi pengambilan contoh .........................................................
2 Alat dan metode yang digunakan pada pengukuran parameter
fisika, kimia, dan biologi (Eaton et. al. 1989; Eaton et. al. 2005) ..............
3 Matriks parameter indeks .............................................................................
4 Tingkat kesuburan perairan berdasarkan hasil perhitungan In
(Nygaard 1949 in Rawson 1956) ..................................................................
5 Status kesuburan perairan berdasarkan TSI (Carlson 1977) .......................
6 Kriteria perairan berdasarkan hasil perhitungan TRIX
(Vollenwieder et al. 1998) ...........................................................................
7 Tingkat kesuburan perairan berdasarkan hasil perhitungan TLI
(Burns et al. 2005) .......................................................................................
8 Status kesuburan perairan dengan menggunakan metode Delphi
(Kaiblinger 2009 in Parpavov et al. 2010) .................................................
9 Tingkat kesuburan perairan berdasarkan hasil perhitungan indeks
Nygaard, TRIX, TSI, TLI, dan metode Delphi ...........................................
10 Hasil perhitungan TSI, TLI, dan R[DM] tahun 2008-2012 .........................
4
4
6
7
7
9
9
9
16
19
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
Diagram alir pendekatan masalah ...............................................................
Peta Waduk Cirata dan stasiun pengambilan contoh ..................................
Pertumbuhan unit KJA di Waduk Cirata .....................................................
Jumlah spesies fitoplankton di seluruh stasiun ............................................
Jumlah kelimpahan fitoplankton di seluruh stasiun ....................................
Kelimpahan Kelas plankton di seluruh stasiun ......................................... .
2
3
11
14
14
15
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Lokasi pengambilan air contoh ...................................................................
Kondisi fisika, kimia dan biologi perairan . .................................................
Sebaran vertikal suhu di seluruh stasiun .....................................................
Sebaran vertikal kekeruhan di seluruh stasiun ............................................
Kecerahan di seluruh stasiun .......................................................................
Sebaran vertikal TN di seluruh stasiun ........................................................
Sebaran vertikal TP di seluruh stasiun ........................................................
Sebaran vertikal TDS di seluruh stasiun .....................................................
Sebaran vertikal nitrat di seluruh stasiun .....................................................
Sebaran vertikal nitrit di seluruh stasiun .....................................................
Sebaran vertikal DO di seluruh stasiun .......................................................
Sebaran vertikal ammonia di seluruh stasiun ..............................................
Sebaran vertikal pH di seluruh stasiun ........................................................
24
25
26
26
27
27
28
28
29
29
30
30
31
14 Konsentrasi klorofil-a di seluruh stasiun .....................................................
15 Komposisi jenis dan kelimpahan fitoplankton .............................................
16 Dendrogram hasil analisis clustering parameter fisika,
kimia dan biologi .........................................................................................
17 Biplot hasil analisis PCA menggunakan parameter
fisika, kimia dan biologi ..............................................................................
18 Hasil perhitungan MEI dan produksi ...........................................................
19 Hasil perhitungan status kesuburan di seluruh stasiun
berdasarkan indeks Nygaard ........................................................................
20 Hasil perhitungan status kesuburan di seluruh stasiun
berdasarkan TSI ...........................................................................................
21 Hasil perhitungan status kesuburan di seluruh stasiun
berdasarkan TLI ...........................................................................................
22 Hasil perhitungan status kesuburan di seluruh stasiun
berdasarkan metode Delphi ..........................................................................
31
32
33
33
34
34
34
34
35
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Waduk Cirata merupakan waduk yang dibangun dengan membendung
Sungai Citarum yang terletak di Jawa Barat. Waduk mulai dioperasikan pada
tahun 1987 dengan tujuan utamanya PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air).
Tahun 1988 perairan waduk mulai dikembangkan untuk kegiatan akuakultur
dengan sistem Keramba Jaring Apung (KJA) yang diperuntukkan bagi masyarakat
yang lahannya terkena dampak pembangunan waduk.
Berdasarkan sensus Badan Pengelola Waduk Cirata (BPWC) tahun 2011
jumlah KJA yang berada di Waduk Cirata berjumlah 53.031 unit. Kegiatan
akuakultur melalui sistem KJA yang sudah melebihi daya dukung lingkungan
telah menyebabkan peningkatan bahan organik di perairan yang berasal dari sisa
pakan dan hasil metabolisme organisme ikan (Purnamaningtyas & Tjahjo 2008).
Pakan ikan buatan untuk kegiatan budidaya kaya akan nitrogen dan fosfor. Pakan
tersebut tidak seluruhnya termanfaatkan dan menjadi penyebab peningkatan
nutrien di perairan yang mengakibatkan peningkatan kesuburan perairan. Hal
tersebut tentunya akan menyebabkan kualitas air mengalami perubahan baik
secara fisika, kimia, dan biologi (Zhou et al. 2011).
Tingkat kesuburan perairan dapat ditentukan dengan menganalisis
parameter fisika, kimia, dan biologi melalui pendekatan indeks kesuburan.
Tingkat kesuburan (trophic state) digambarkan dalam dua tingkat yakni
oligotrofik dan eutrofik (Vollenwider & Kerekes 1980). Indeks status kesuburan
yang pertama diperkenalkan oleh Nygaard pada tahun 1946. Indeks Nygaard (In)
menggunakan jumlah Kelas fitoplankton untuk menggambarkan status trofik
perairan. Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan penentuan status
kesuburan perairan cenderung mengalami perubahan dari pendekatan kondisi
biologi perairan menjadi pendekatan kondisi fisika dan kimia perairan. Indeksindeks tersebut adalah Trophic State Index (Carlson 1977), Trophic Index
(Vollenweider et al. 1998), Trophic Level Index (Burns et al. 2005), dan metode
Delphi (Kaiblinger 2009 in Paparov 2010). Pemantauan tingkat kesuburan
perairan merupakan hal yang penting dalam upaya pengelolaan perairan yang
berkelanjutan karena tingkat kesuburan akan menggambarkan baik buruknya
suatu perairan yang diperuntukkan bagi bermacam-macam kegiatan di Waduk
Cirata.
Perumusan Masalah
Keberadaan KJA yang telah melebihi daya dukung memberikan masukan
beban bahan organik yang menyebabkan perubahan kualitas air. Tidak hanya
melalui KJA, beban bahan organik juga berasal dari kegiatan antrophogenik yang
berada di sekitar Waduk Cirata dan DAS Citarum, Cicendo, Cibalagung, Cisokan,
dan Cikundul, serta sungai-sungai kecil yang bermuara ke Waduk Cirata yang
dimanfaatkan oleh masyarakat untuk pemukiman, kegiatan pertanian, perkebunan,
pariwisata, irigasi pertanian, pembuangan limbah pabrik, dan domestik. Bahan
2
organik tersebut akan terurai, dan menyebabkan perubahan terhadap parameter
fisika, kimia, dan biologi di perairan yang mengakibatkan perubahan tingkat
kesuburan perairan Waduk Cirata.
Beban masukan bahan
organik (KJA, limbah
pertanian dan domestik)
- Area bebas KJA
- Area padat KJA
- Muara Sungai
Citarum
Kondisi
fisika, kimia
dan biologi
Keterkaitan KJA dengan tingkat
kesuburan Waduk Cirata
Gambar 1. Diagram alir pendekatan masalah
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis tingkat kesuburan perairan
berdasarkan parameter kualitas air fisika, kimia, dan biologi menggunakan
beberapa indeks berkaitan dengan keberadaan KJA di Waduk Cirata.
METODE
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitiaan ini dilakukan di Waduk Cirata, Jawa Barat. Pengambilan contoh
air dilakukan pada bulan September 2011-Mei 2012. Kegiatan penelitian ini
dibagi ke dalam dua tahap kegiatan. Tahap pertama meliputi kegiatan di lapang
yang terdiri dari survei dan kegiatan pengambilan contoh air untuk dianalisis di
laboratorium. Kemudian tahap kedua adalah kegiatan analisis air contoh yang
meliputi, parameter fisika, kimia, dan biologi yang dilakukan di Laboratorium
Produktivitas Lingkungan dan Biologi Mikro I Departemen Manajemen Sumber
Daya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor,
dan di Laboratorium Pusat Penelitian Sumber Daya Alam dan Lingkungan
(PPSDAL), Universitas Pajajaran, Bandung.
Pengumpulan data
Data yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari data primer dari dua
kali pengambilan contoh dan satu data sekunder hasil kegiatan monitoring kualitas
air Waduk Cirata yang dilakukan oleh Badan Pengelola Waduk Cirata (BPWC).
Seluruh data terdiri parameter fisika, kimia, dan biologi perairan. Data primer
3
diperoleh melalui survei lapang dan pengambilan air contoh secara langsung
bersama tim BPWC dan konsultan lingkungan dari PPSDAL pada Bulan Februari
dan Mei 2012. Data sekunder diperoleh dari hasil pemantauan kualitas air periode
kedua pada bulan September 2011 oleh BPWC dan beberapa penelitian
sebelumnya mengenai kesuburan yang telah dilakukan di Waduk Cirata oleh
Insan (2009) dan Sudrajat et al. (2010). Terhadap data tersebut dilakukan analisis
tingkat kesuburan menggunakan indeks kesuburan perairan.
Pelaksanaan Penelitian
Penentuan Stasiun
Lokasi stasiun pengamatan dan pengambilan contoh ditentukan dengan
mempertimbangkan kegiatan di sekitar waduk yang memiliki pengaruh terhadap
kesuburan. Pengambilan contoh dilakukan secara spasial menggunakan metode
pengambilan contoh acak berlapis (stratified random sampling) dengan titik
vertikal dan horizontal. Pengambilan contoh secara vertikal dilakukan pada tiga
titik kedalaman, yaitu kedalaman permukaan (0,2 m) untuk melihat kondisi
kualitas di lapisan eufotik. Kemudian kedalaman 5 m merupakan kedalaman yang
menggambarkan kondisi kualitas air di kedalaman maksimal KJA. Kedalaman 1-3
m dari dasar bertujuan untuk melihat kondisi di dasar perairan yang mengalami
pengendapan bahan-bahan organik. Pengambilan contoh secara horizontal
dilakukan pada empat stasiun dengan karakteristik yang berbeda. Stasiun Steril
KJA mewakili zona bebas KJA, Stasiun padat KJA mewakili zona pemanfaatan
KJA, Stasiun tengah waduk mewakili daerah tengah waduk, dan Stasiun Muara S.
Citarum mewakili muara Sungai Citarum (Tabel 1, Gambar 2, dan Lampiran 1)
Gambar 2. Peta Waduk Cirata dan stasiun pengambilan contoh
4
Pengambilan, penanganan, dan analisis contoh kualitas air
Alat dan bahan yang digunakan dalam pengambilan air contoh adalah Van
Dorn water sampler, Secchi disk, dan plakton net (mesh size 0,053 mm).
Penanganan air contoh untuk analisis fisika dan kimia menggunakan pendinginan
dengan es dan untuk analisis fitoplankton menggunakan larutan Lugol 1%.
Seluruh parameter fisika, kimia, dan biologi dianalisis menggunakan
metode Standard Method For Examination Water and Wastewater (Eaton et. al.
1989) dan Standard Method For Examination Water and Wastewater (Eaton et. al.
2005) yang tertera pada Tabel 2. Pencacahan sel fitoplankton dilakukan dengan
metode strip menggunakan Sedgwick-Rafter Counting Chamber (SRC) berukuran
50x20x1 mm3 (Wetzel & Likens 1991). Kemudian spesies fitoplankton
diidentifikasi menggunakan buku identifikasi fitoplankton (Belcher & Swale 1978,
1979; Mizuno 1979; Prescot 1970).
Tabel 1. Koordinat lokasi pengambilan contoh
Stasiun
1. Steril KJA
2. Padat KJA
3. Tengah waduk
4. Muara S. Citarum
Koordinat
BT
LS
107o 20” 46,2’ 06o 41” 31,5’
107o 19” 45,1’ 06o 43” 0,09’
107o 17” 26,4’ 06o 43” 46,3’
107o 17” 47,6’ 06o 47” 16,8’
Tabel 2. Alat dan metode yang digunakan pada pengukuran parameter fisika,
kimia, dan biologi (Eaton et. al. 1989; Eaton et. al. 2005)
No.
1
2
3
4
5
6
7
9
10
11
12
13
14
Parameter
Fisika
Suhu
Kecerahan
TDS
Kekeruhan
Kimia
pH
DO
Nitrat
Nitrit
Ammonia
Total fosfat
Total Nitrogen
Biologi
Klorofil-a
Fitoplankton
Unit
o
Alat / Metode
Ket.
C
m
mg/L
NTU
Thermometer Hg (WQC)/Pemuaian
Secchi disk/Visual
Timbangan analitik/Gravimetrik
Turbidimeter (WQC)/Nephelometrik
In situ
In situ
Ex situ
Ex situ
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
pH meter (WQC)/Potensiometrik
Titrasi/Modifikasi Winkler dan WQC
Spectrofotometer/Sulfanilamid
Spectrofotometer/Brucine
Spectrofotometer/Phenate
Spectrofotometer/Digestion
Spectrofotometer/Digestion
In situ
In situ
Ex situ
Ex situ
Ex situ
Ex situ
Ex situ
mg/m3 Spectrofotometer/Aceton
Ind/L Mikroskop elektrik binokuler/sapuan
Ex situ
Ex situ
5
Analisis Data
Pengelompokan Stasiun (Clustering)
Clustering memiliki bermacam-macam metode dalam mengelompokkan
data, salah satunya adalah hierarchical clustering (Wahyono 2009). Pada metode
hierarchical clustering, sebelum dilakukan pengelompokan, setiap data yang ada
diasumsikan sebagai cluster. Hal ini jika terdapat jumlah data sebanyak n, dan k
dianggap sebagai jumlah cluster, maka besarnya n=k. Kemudian, dihitung jarak
antar clusternya dengan menggunakan Euclidian distance berdasarkan jarak ratarata antar objek. Selanjutnya, dari hasil perhitungan tadi dipilih jarak yang paling
minimal dan digabungkan sehingga besarnya n=n-1. Hal ini akan terus dilakukan
dan akan berhenti jika memenuhi kondisi jumlah k=1. Pada akhir tahap
hierarchical clustering ini akan diperoleh sebuah gambar dendrogram yang
menunjukkan urutan pengelompokan masing-masing anggota dalam cluster
(Alfina et al. 2012).
Analisis Komponen Utama (AKU)
Pada dasarnya Analisis Komponen Utama (AKU) adalah suatu metode
untuk mengekspresikan kembali data multivariat. Jika dalam suatu penelitian
terdapat sejumlah besar variabel dengan AKU dapat dilakukan orientasi variabel
terhadap data yang dikumpulkan sehingga bisa diperoleh dimensi yang lebih
sedikit namun memberikan informasi sebesar-besarnya dari data aslinya (Soedibjo
2008). Misalkan dalam sebuah penelitian diperoleh variabel X1, X2,..., Xp
(stasiun atau faktor lingkungan). Berdasarkan variabel ini kita dapat membangun
kombinasi linear untuk menghasilkan variabel baru sebagai berikut.
Z1
Z2
Zp
= a11X1 + a12X2 + … + a1pXp
= a21X1 + a22X2 + … + a2pXp
= ap1X1 + ap2X2 + … + appXp
Keterangan:
Z1: Komponen utama pertama
Z2: Komponen utama kedua
Zp: Komponen utama ke p
Indeks Pendugaan Produktivitas Perairan
Konsep dasar MEI merupakan teori standar termodinamika. Asumsinya
adalah ketersediaan nutrien dapat diketahui melalui nilai TDS yang akan
memberikan energi ke dalam lingkungan perairan. Energi tersebut digunakan
untuk melakukan proses produksi di perairan (Ryder 1965 in Ryder 1982). Rumus
perhitungan MEI disajikan sebagai berikut.
6
Keterangan:
MEI
= Morphoedaphic index
Z
= Kedalaman rata-rata
TDS
= Total Dissolved Solid
Produksi ikan (yield) dapat diketahui berdasarkan hasil analisis
produktivitas dengan menggunakan MEI melalui rumus yang dikemukakan oleh
Henderson & Welcome (1974). Rumus perhitungan yield disajikan sebagai
berikut.
Keterangan:
Y
= produksi ikan (kg/ha)
MEI
= Morphoedaphic index
Pendugaan Kesuburan Perairan
Penentuan tingkat kesuburan perairan dilakukan berdasarkan kondisi fisika,
kimia, dan biologi perairan melalui indeks Nygaard (In), Trophic State Index
(TSI), Trophic Index (TRIX), Trophic Level Index (TLI), dan Metode Delphi
(R[DM]). Indeks-indeks tersebut menggunakan parameter yang berbeda-beda
dalam perhitungannya (Tabel 3).
Indeks Nygaard (In)
Indeks Nygaard (In) merupakan indeks penentu status kesuburan yang
menggunakan parameter biologi, yaitu fitoplankton (Nygaard 1946 in Rawson
1956). Status kesuburan perairan hasil perhitungan In disajikan pada Tabel 4.
Rumus perhitungan In disajikan sebagai berikut.
Keterangan : Myxophiceae = Cyanophyceae
Tabel 3. Matriks parameter indeks
Indeks
TP TN Kecerahan
Indeks Nygaard TSI
√
√
TRIX
√
√
√
TLI
√
√
√
Metode Delphi √
√
√
Parameter
Klorofil-a
√
√
√
%DO
√
-
Fitoplankton
√
-
7
Tabel 4. Tingkat kesuburan perairan berdasarkan hasil perhitungan In (Nygaard
1949 in Rawson 1956)
Nilai In
Status
2,5
Oligotrofik
Mesotrofik
Eutrofik
Trophic State Index (TSI)
Trophic State Index (TSI) merupakan analisis dari tiga parameter utama
kesuburan, yaitu kedalaman Secchi disk, konsentrasi total fosfat (TP), dan
kandungan klorofil-a di perairan. Hasil perhitungan TSI disajikan pada Tabel 5
(Carlson 1977). Rumus untuk perhitungan TSI-SD, TSI-TP, dan TSI-Chl
disajikan sebagai berikut.
Keterangan:
TSI (SD)
TSI (TP)
TSI (Chl)
SD
TP
Chl
= Nilai TSI untuk Secchi disk
= Nilai TSI untuk total fosfat
= Nilai TSI untuk klorofil-a
= Secchi disk (m)
= Total fosfat (mg/m3)
= Klorofil-a (mg/m3)
Tabel 5. Status kesuburan perairan berdasarkan TSI (Carlson 1977)
TSI
Status
KERAMBA JARING APUNG (KJA) DENGAN TINGKAT
KESUBURAN DI WADUK CIRATA, JAWA BARAT
NUGRAHA BAGOES SOEGESTY
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBER DAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Keterkaitan Kegiatan
Keramba Jaring Apung (KJA) Dengan Tingkat Kesuburan di Waduk Cirata, Jawa
Barat adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juli 2013
Nugraha Bagoes Soegesty
NIM C24080081
ABSTRAK
NUGRAHA BAGOES SOEGESTY. Keterkaitan Kegiatan Keramba Jaring
Apung (KJA) Dengan Tingkat Kesuburan di Waduk Cirata, Jawa Barat.
Dibimbing oleh NIKEN T M PRATIWI dan SIGID HARIYADI.
Pemantauan tingkat kesuburan perairan Waduk Cirata merupakan hal yang
penting dalam upaya pengelolaan perairan yang berkelanjutan untuk kegiatan
PLTA maupun KJA. Tujuan dari penelitian ini menganalisis tingkat kesuburan
perairan berdasarkan parameter kualitas air fisika, kimia, dan biologi
menggunakan beberapa indeks berkaitan dengan keberadaan KJA di Waduk
Cirata. Penentuan tingkat kesuburan perairan dilakukan melalui pendekatan
indeks, yaitu indeks Nygaard (In), Trophic State Index (TSI), Trophic Index
(TRIX), Trophic Level Index (TLI), dan Metode Delphi (R[DM]). Berdasarkan
analisis clustering dan analisis komponen utama menunjukkan bahwa kelompok
stasiun terbagi atas Stasiun KJA yang dipengaruhi oleh parameter DO, suhu,
kecerahan, dan klorofil-a dan Stasiun inlet S. Citarum yang dipengaruhi oleh
parameter TDS dan total fosfat. Berdasarkan hasil perhitungan In, TSI, TRIX, TLI
dan R[DM] Stasiun KJA dan inlet S. Citarum tergolong hipereutrofik.
Keseluruhan indeks tersebut masih relevan untuk menggambarkan status
kesuburan Waduk Cirata saat ini.
Kata kunci: Indeks kesuburan, KJA, dan Waduk Cirata.
ABSTRACT
NUGRAHA BAGOES SOEGESTY. Influence Activity Floating Net Cage
Activity Against Trophic Level in Cirata Reservoir, West Java. Supervised by
NIKEN T M PRATIWI and SIGID HARIYADI.
Trophic states monitoring in Cirata Reservoir is an important thing in
sustainable management for hydropower plan and floating net cage. The purpose
of this research is to analyze trophic states of Cirata Reservoir based on physical,
chemical, and biological parameters using some index related to existence of
floating net cage in Cirata Reservoir. Trophic states were calculated by some
index which is index Nygaard (In), Trophic State Index (TSI), Trophic Index
(TRIX), Trophic Level Index (TLI), and Delphi Method (R[DM]). Cluster
analysis and principal component analysis indicated that the station group consist
of Station KJA that influenced by dissolved oxygen, temperature, Secchi disk
depth, and chlorophyll-a, and Station inlet of Citarum River that influenced by
total dissolved solid and total phosphate. The results show that the values of In,
TSI, TRIX, TLI and R[DM] of Station KJA and inlet of Citarum River are
indicated as hypereutrofic. All of the indexs are still relevant to describe the
trophic states of Cirata Reservoir.
Key word: Cirata Reservoir, floating net cage, and trophic level.
KETERKAITAN KEGIATAN
KERAMBA JARING APUNG (KJA) DENGAN TINGKAT
KESUBURAN DI WADUK CIRATA, JAWA BARAT
NUGRAHA BAGOES SOEGESTY
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan
pada
Departemen Manajemen Sumber Daya Perairan
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBER DAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi : Keterkaitan Kegiatan Keramba Jaring Apung (KJA) Dengan
Tingkat Kesuburan di Waduk Cirata, Jawa Barat
Nama
: Nugraha Bagoes Soegesty
NIM
: C24080081
Disetujui oleh
Dr Ir Niken T M Pratiwi, MSi.
Pembimbing I
Dr Ir Sigid Hariyadi, MSc.
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Yusli Wardiatno, MSc.
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Mei 2012 ini ialah
kesuburan perairan, dengan judul Keterkaitan Kegiatan Keramba Jaring Apung
(KJA) Dengan Tingkat Kesuburan di Waduk Cirata, Jawa Barat.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Ir Niken TM Pratiwi, Msi. dan Dr Ir
Sigid Hariyadi, MSc. selaku pembimbing. Di samping itu, penghargaan penulis
sampaikan kepada Yaya Hudaya, ST. dan seluruh staf Badan Pengelola Waduk
Cirata (BPWC) serta staf Pusat Peneliti Sumber Daya Alam dan Lingkungan
(PPSDAL). Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta
seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2013
Nugraha Bagoes Soegesty
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ...............................................................................................
DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................
PENDAHULUAN ..............................................................................................
Latar Belakang .................................................................................................
Perumusan Masalah .........................................................................................
Tujuan Penelitian .............................................................................................
METODE ............................................................................................................
Waktu dan Lokasi Penelitian ...........................................................................
Pengumpulan data ............................................................................................
Pelaksanaan Penelitian .....................................................................................
Penentuan Stasiun ........................................................................................
Pengambilan, penanganan, dan analisis contoh kualitas air ........................
Analisis Data ....................................................................................................
Pengelompokan Stasiun (Clustering) ..........................................................
Analisis Komponen Utama (AKU) ..............................................................
Indeks Pendugaan Produktivitas Perairan ...................................................
Pendugaan Kesuburan Perairan ...................................................................
Indeks Nygaard (In) .....................................................................................
Trophic State Index (TSI) ............................................................................
Trophic index (TRIX) ..................................................................................
Trophic Level Index (TLI) ...........................................................................
Metode Delphi (R[DM]) ..............................................................................
HASIL DAN PEMBAHASAN ...........................................................................
Hasil .................................................................................................................
Keadaan umum Waduk Cirata, Jawa Barat .................................................
Kualitas Air di Waduk Cirata ......................................................................
Fitoplankton .................................................................................................
Kelimpahan fitoplankton ............................................................................
Pembahasan ......................................................................................................
Implementasi pengelolaan ...........................................................................
KESIMPULAN ...................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................
RIWAYAT HIDUP .............................................................................................
LAMPIRAN ........................................................................................................
viii
viii
viii
1
1
1
2
2
2
2
3
3
4
5
5
5
5
6
6
7
8
8
9
10
10
10
11
13
13
15
19
20
20
23
24
DAFTAR TABEL
1 Koordinat lokasi pengambilan contoh .........................................................
2 Alat dan metode yang digunakan pada pengukuran parameter
fisika, kimia, dan biologi (Eaton et. al. 1989; Eaton et. al. 2005) ..............
3 Matriks parameter indeks .............................................................................
4 Tingkat kesuburan perairan berdasarkan hasil perhitungan In
(Nygaard 1949 in Rawson 1956) ..................................................................
5 Status kesuburan perairan berdasarkan TSI (Carlson 1977) .......................
6 Kriteria perairan berdasarkan hasil perhitungan TRIX
(Vollenwieder et al. 1998) ...........................................................................
7 Tingkat kesuburan perairan berdasarkan hasil perhitungan TLI
(Burns et al. 2005) .......................................................................................
8 Status kesuburan perairan dengan menggunakan metode Delphi
(Kaiblinger 2009 in Parpavov et al. 2010) .................................................
9 Tingkat kesuburan perairan berdasarkan hasil perhitungan indeks
Nygaard, TRIX, TSI, TLI, dan metode Delphi ...........................................
10 Hasil perhitungan TSI, TLI, dan R[DM] tahun 2008-2012 .........................
4
4
6
7
7
9
9
9
16
19
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
Diagram alir pendekatan masalah ...............................................................
Peta Waduk Cirata dan stasiun pengambilan contoh ..................................
Pertumbuhan unit KJA di Waduk Cirata .....................................................
Jumlah spesies fitoplankton di seluruh stasiun ............................................
Jumlah kelimpahan fitoplankton di seluruh stasiun ....................................
Kelimpahan Kelas plankton di seluruh stasiun ......................................... .
2
3
11
14
14
15
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Lokasi pengambilan air contoh ...................................................................
Kondisi fisika, kimia dan biologi perairan . .................................................
Sebaran vertikal suhu di seluruh stasiun .....................................................
Sebaran vertikal kekeruhan di seluruh stasiun ............................................
Kecerahan di seluruh stasiun .......................................................................
Sebaran vertikal TN di seluruh stasiun ........................................................
Sebaran vertikal TP di seluruh stasiun ........................................................
Sebaran vertikal TDS di seluruh stasiun .....................................................
Sebaran vertikal nitrat di seluruh stasiun .....................................................
Sebaran vertikal nitrit di seluruh stasiun .....................................................
Sebaran vertikal DO di seluruh stasiun .......................................................
Sebaran vertikal ammonia di seluruh stasiun ..............................................
Sebaran vertikal pH di seluruh stasiun ........................................................
24
25
26
26
27
27
28
28
29
29
30
30
31
14 Konsentrasi klorofil-a di seluruh stasiun .....................................................
15 Komposisi jenis dan kelimpahan fitoplankton .............................................
16 Dendrogram hasil analisis clustering parameter fisika,
kimia dan biologi .........................................................................................
17 Biplot hasil analisis PCA menggunakan parameter
fisika, kimia dan biologi ..............................................................................
18 Hasil perhitungan MEI dan produksi ...........................................................
19 Hasil perhitungan status kesuburan di seluruh stasiun
berdasarkan indeks Nygaard ........................................................................
20 Hasil perhitungan status kesuburan di seluruh stasiun
berdasarkan TSI ...........................................................................................
21 Hasil perhitungan status kesuburan di seluruh stasiun
berdasarkan TLI ...........................................................................................
22 Hasil perhitungan status kesuburan di seluruh stasiun
berdasarkan metode Delphi ..........................................................................
31
32
33
33
34
34
34
34
35
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Waduk Cirata merupakan waduk yang dibangun dengan membendung
Sungai Citarum yang terletak di Jawa Barat. Waduk mulai dioperasikan pada
tahun 1987 dengan tujuan utamanya PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air).
Tahun 1988 perairan waduk mulai dikembangkan untuk kegiatan akuakultur
dengan sistem Keramba Jaring Apung (KJA) yang diperuntukkan bagi masyarakat
yang lahannya terkena dampak pembangunan waduk.
Berdasarkan sensus Badan Pengelola Waduk Cirata (BPWC) tahun 2011
jumlah KJA yang berada di Waduk Cirata berjumlah 53.031 unit. Kegiatan
akuakultur melalui sistem KJA yang sudah melebihi daya dukung lingkungan
telah menyebabkan peningkatan bahan organik di perairan yang berasal dari sisa
pakan dan hasil metabolisme organisme ikan (Purnamaningtyas & Tjahjo 2008).
Pakan ikan buatan untuk kegiatan budidaya kaya akan nitrogen dan fosfor. Pakan
tersebut tidak seluruhnya termanfaatkan dan menjadi penyebab peningkatan
nutrien di perairan yang mengakibatkan peningkatan kesuburan perairan. Hal
tersebut tentunya akan menyebabkan kualitas air mengalami perubahan baik
secara fisika, kimia, dan biologi (Zhou et al. 2011).
Tingkat kesuburan perairan dapat ditentukan dengan menganalisis
parameter fisika, kimia, dan biologi melalui pendekatan indeks kesuburan.
Tingkat kesuburan (trophic state) digambarkan dalam dua tingkat yakni
oligotrofik dan eutrofik (Vollenwider & Kerekes 1980). Indeks status kesuburan
yang pertama diperkenalkan oleh Nygaard pada tahun 1946. Indeks Nygaard (In)
menggunakan jumlah Kelas fitoplankton untuk menggambarkan status trofik
perairan. Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan penentuan status
kesuburan perairan cenderung mengalami perubahan dari pendekatan kondisi
biologi perairan menjadi pendekatan kondisi fisika dan kimia perairan. Indeksindeks tersebut adalah Trophic State Index (Carlson 1977), Trophic Index
(Vollenweider et al. 1998), Trophic Level Index (Burns et al. 2005), dan metode
Delphi (Kaiblinger 2009 in Paparov 2010). Pemantauan tingkat kesuburan
perairan merupakan hal yang penting dalam upaya pengelolaan perairan yang
berkelanjutan karena tingkat kesuburan akan menggambarkan baik buruknya
suatu perairan yang diperuntukkan bagi bermacam-macam kegiatan di Waduk
Cirata.
Perumusan Masalah
Keberadaan KJA yang telah melebihi daya dukung memberikan masukan
beban bahan organik yang menyebabkan perubahan kualitas air. Tidak hanya
melalui KJA, beban bahan organik juga berasal dari kegiatan antrophogenik yang
berada di sekitar Waduk Cirata dan DAS Citarum, Cicendo, Cibalagung, Cisokan,
dan Cikundul, serta sungai-sungai kecil yang bermuara ke Waduk Cirata yang
dimanfaatkan oleh masyarakat untuk pemukiman, kegiatan pertanian, perkebunan,
pariwisata, irigasi pertanian, pembuangan limbah pabrik, dan domestik. Bahan
2
organik tersebut akan terurai, dan menyebabkan perubahan terhadap parameter
fisika, kimia, dan biologi di perairan yang mengakibatkan perubahan tingkat
kesuburan perairan Waduk Cirata.
Beban masukan bahan
organik (KJA, limbah
pertanian dan domestik)
- Area bebas KJA
- Area padat KJA
- Muara Sungai
Citarum
Kondisi
fisika, kimia
dan biologi
Keterkaitan KJA dengan tingkat
kesuburan Waduk Cirata
Gambar 1. Diagram alir pendekatan masalah
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis tingkat kesuburan perairan
berdasarkan parameter kualitas air fisika, kimia, dan biologi menggunakan
beberapa indeks berkaitan dengan keberadaan KJA di Waduk Cirata.
METODE
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitiaan ini dilakukan di Waduk Cirata, Jawa Barat. Pengambilan contoh
air dilakukan pada bulan September 2011-Mei 2012. Kegiatan penelitian ini
dibagi ke dalam dua tahap kegiatan. Tahap pertama meliputi kegiatan di lapang
yang terdiri dari survei dan kegiatan pengambilan contoh air untuk dianalisis di
laboratorium. Kemudian tahap kedua adalah kegiatan analisis air contoh yang
meliputi, parameter fisika, kimia, dan biologi yang dilakukan di Laboratorium
Produktivitas Lingkungan dan Biologi Mikro I Departemen Manajemen Sumber
Daya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor,
dan di Laboratorium Pusat Penelitian Sumber Daya Alam dan Lingkungan
(PPSDAL), Universitas Pajajaran, Bandung.
Pengumpulan data
Data yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari data primer dari dua
kali pengambilan contoh dan satu data sekunder hasil kegiatan monitoring kualitas
air Waduk Cirata yang dilakukan oleh Badan Pengelola Waduk Cirata (BPWC).
Seluruh data terdiri parameter fisika, kimia, dan biologi perairan. Data primer
3
diperoleh melalui survei lapang dan pengambilan air contoh secara langsung
bersama tim BPWC dan konsultan lingkungan dari PPSDAL pada Bulan Februari
dan Mei 2012. Data sekunder diperoleh dari hasil pemantauan kualitas air periode
kedua pada bulan September 2011 oleh BPWC dan beberapa penelitian
sebelumnya mengenai kesuburan yang telah dilakukan di Waduk Cirata oleh
Insan (2009) dan Sudrajat et al. (2010). Terhadap data tersebut dilakukan analisis
tingkat kesuburan menggunakan indeks kesuburan perairan.
Pelaksanaan Penelitian
Penentuan Stasiun
Lokasi stasiun pengamatan dan pengambilan contoh ditentukan dengan
mempertimbangkan kegiatan di sekitar waduk yang memiliki pengaruh terhadap
kesuburan. Pengambilan contoh dilakukan secara spasial menggunakan metode
pengambilan contoh acak berlapis (stratified random sampling) dengan titik
vertikal dan horizontal. Pengambilan contoh secara vertikal dilakukan pada tiga
titik kedalaman, yaitu kedalaman permukaan (0,2 m) untuk melihat kondisi
kualitas di lapisan eufotik. Kemudian kedalaman 5 m merupakan kedalaman yang
menggambarkan kondisi kualitas air di kedalaman maksimal KJA. Kedalaman 1-3
m dari dasar bertujuan untuk melihat kondisi di dasar perairan yang mengalami
pengendapan bahan-bahan organik. Pengambilan contoh secara horizontal
dilakukan pada empat stasiun dengan karakteristik yang berbeda. Stasiun Steril
KJA mewakili zona bebas KJA, Stasiun padat KJA mewakili zona pemanfaatan
KJA, Stasiun tengah waduk mewakili daerah tengah waduk, dan Stasiun Muara S.
Citarum mewakili muara Sungai Citarum (Tabel 1, Gambar 2, dan Lampiran 1)
Gambar 2. Peta Waduk Cirata dan stasiun pengambilan contoh
4
Pengambilan, penanganan, dan analisis contoh kualitas air
Alat dan bahan yang digunakan dalam pengambilan air contoh adalah Van
Dorn water sampler, Secchi disk, dan plakton net (mesh size 0,053 mm).
Penanganan air contoh untuk analisis fisika dan kimia menggunakan pendinginan
dengan es dan untuk analisis fitoplankton menggunakan larutan Lugol 1%.
Seluruh parameter fisika, kimia, dan biologi dianalisis menggunakan
metode Standard Method For Examination Water and Wastewater (Eaton et. al.
1989) dan Standard Method For Examination Water and Wastewater (Eaton et. al.
2005) yang tertera pada Tabel 2. Pencacahan sel fitoplankton dilakukan dengan
metode strip menggunakan Sedgwick-Rafter Counting Chamber (SRC) berukuran
50x20x1 mm3 (Wetzel & Likens 1991). Kemudian spesies fitoplankton
diidentifikasi menggunakan buku identifikasi fitoplankton (Belcher & Swale 1978,
1979; Mizuno 1979; Prescot 1970).
Tabel 1. Koordinat lokasi pengambilan contoh
Stasiun
1. Steril KJA
2. Padat KJA
3. Tengah waduk
4. Muara S. Citarum
Koordinat
BT
LS
107o 20” 46,2’ 06o 41” 31,5’
107o 19” 45,1’ 06o 43” 0,09’
107o 17” 26,4’ 06o 43” 46,3’
107o 17” 47,6’ 06o 47” 16,8’
Tabel 2. Alat dan metode yang digunakan pada pengukuran parameter fisika,
kimia, dan biologi (Eaton et. al. 1989; Eaton et. al. 2005)
No.
1
2
3
4
5
6
7
9
10
11
12
13
14
Parameter
Fisika
Suhu
Kecerahan
TDS
Kekeruhan
Kimia
pH
DO
Nitrat
Nitrit
Ammonia
Total fosfat
Total Nitrogen
Biologi
Klorofil-a
Fitoplankton
Unit
o
Alat / Metode
Ket.
C
m
mg/L
NTU
Thermometer Hg (WQC)/Pemuaian
Secchi disk/Visual
Timbangan analitik/Gravimetrik
Turbidimeter (WQC)/Nephelometrik
In situ
In situ
Ex situ
Ex situ
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
pH meter (WQC)/Potensiometrik
Titrasi/Modifikasi Winkler dan WQC
Spectrofotometer/Sulfanilamid
Spectrofotometer/Brucine
Spectrofotometer/Phenate
Spectrofotometer/Digestion
Spectrofotometer/Digestion
In situ
In situ
Ex situ
Ex situ
Ex situ
Ex situ
Ex situ
mg/m3 Spectrofotometer/Aceton
Ind/L Mikroskop elektrik binokuler/sapuan
Ex situ
Ex situ
5
Analisis Data
Pengelompokan Stasiun (Clustering)
Clustering memiliki bermacam-macam metode dalam mengelompokkan
data, salah satunya adalah hierarchical clustering (Wahyono 2009). Pada metode
hierarchical clustering, sebelum dilakukan pengelompokan, setiap data yang ada
diasumsikan sebagai cluster. Hal ini jika terdapat jumlah data sebanyak n, dan k
dianggap sebagai jumlah cluster, maka besarnya n=k. Kemudian, dihitung jarak
antar clusternya dengan menggunakan Euclidian distance berdasarkan jarak ratarata antar objek. Selanjutnya, dari hasil perhitungan tadi dipilih jarak yang paling
minimal dan digabungkan sehingga besarnya n=n-1. Hal ini akan terus dilakukan
dan akan berhenti jika memenuhi kondisi jumlah k=1. Pada akhir tahap
hierarchical clustering ini akan diperoleh sebuah gambar dendrogram yang
menunjukkan urutan pengelompokan masing-masing anggota dalam cluster
(Alfina et al. 2012).
Analisis Komponen Utama (AKU)
Pada dasarnya Analisis Komponen Utama (AKU) adalah suatu metode
untuk mengekspresikan kembali data multivariat. Jika dalam suatu penelitian
terdapat sejumlah besar variabel dengan AKU dapat dilakukan orientasi variabel
terhadap data yang dikumpulkan sehingga bisa diperoleh dimensi yang lebih
sedikit namun memberikan informasi sebesar-besarnya dari data aslinya (Soedibjo
2008). Misalkan dalam sebuah penelitian diperoleh variabel X1, X2,..., Xp
(stasiun atau faktor lingkungan). Berdasarkan variabel ini kita dapat membangun
kombinasi linear untuk menghasilkan variabel baru sebagai berikut.
Z1
Z2
Zp
= a11X1 + a12X2 + … + a1pXp
= a21X1 + a22X2 + … + a2pXp
= ap1X1 + ap2X2 + … + appXp
Keterangan:
Z1: Komponen utama pertama
Z2: Komponen utama kedua
Zp: Komponen utama ke p
Indeks Pendugaan Produktivitas Perairan
Konsep dasar MEI merupakan teori standar termodinamika. Asumsinya
adalah ketersediaan nutrien dapat diketahui melalui nilai TDS yang akan
memberikan energi ke dalam lingkungan perairan. Energi tersebut digunakan
untuk melakukan proses produksi di perairan (Ryder 1965 in Ryder 1982). Rumus
perhitungan MEI disajikan sebagai berikut.
6
Keterangan:
MEI
= Morphoedaphic index
Z
= Kedalaman rata-rata
TDS
= Total Dissolved Solid
Produksi ikan (yield) dapat diketahui berdasarkan hasil analisis
produktivitas dengan menggunakan MEI melalui rumus yang dikemukakan oleh
Henderson & Welcome (1974). Rumus perhitungan yield disajikan sebagai
berikut.
Keterangan:
Y
= produksi ikan (kg/ha)
MEI
= Morphoedaphic index
Pendugaan Kesuburan Perairan
Penentuan tingkat kesuburan perairan dilakukan berdasarkan kondisi fisika,
kimia, dan biologi perairan melalui indeks Nygaard (In), Trophic State Index
(TSI), Trophic Index (TRIX), Trophic Level Index (TLI), dan Metode Delphi
(R[DM]). Indeks-indeks tersebut menggunakan parameter yang berbeda-beda
dalam perhitungannya (Tabel 3).
Indeks Nygaard (In)
Indeks Nygaard (In) merupakan indeks penentu status kesuburan yang
menggunakan parameter biologi, yaitu fitoplankton (Nygaard 1946 in Rawson
1956). Status kesuburan perairan hasil perhitungan In disajikan pada Tabel 4.
Rumus perhitungan In disajikan sebagai berikut.
Keterangan : Myxophiceae = Cyanophyceae
Tabel 3. Matriks parameter indeks
Indeks
TP TN Kecerahan
Indeks Nygaard TSI
√
√
TRIX
√
√
√
TLI
√
√
√
Metode Delphi √
√
√
Parameter
Klorofil-a
√
√
√
%DO
√
-
Fitoplankton
√
-
7
Tabel 4. Tingkat kesuburan perairan berdasarkan hasil perhitungan In (Nygaard
1949 in Rawson 1956)
Nilai In
Status
2,5
Oligotrofik
Mesotrofik
Eutrofik
Trophic State Index (TSI)
Trophic State Index (TSI) merupakan analisis dari tiga parameter utama
kesuburan, yaitu kedalaman Secchi disk, konsentrasi total fosfat (TP), dan
kandungan klorofil-a di perairan. Hasil perhitungan TSI disajikan pada Tabel 5
(Carlson 1977). Rumus untuk perhitungan TSI-SD, TSI-TP, dan TSI-Chl
disajikan sebagai berikut.
Keterangan:
TSI (SD)
TSI (TP)
TSI (Chl)
SD
TP
Chl
= Nilai TSI untuk Secchi disk
= Nilai TSI untuk total fosfat
= Nilai TSI untuk klorofil-a
= Secchi disk (m)
= Total fosfat (mg/m3)
= Klorofil-a (mg/m3)
Tabel 5. Status kesuburan perairan berdasarkan TSI (Carlson 1977)
TSI
Status