commit to user
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Kajian Teori
1. Ekosistem Perairan
Ekosistem perairan menurut Baron, 2003 merupakan ekosistem yang
sangat vital bagi kehidupan manusia, tingkat ekonomi dan sosial masyarakat meliputi ekosistem sungai, danau, rawa, maupun air tanah yang menyediakan air
untuk kebutuhan minum manusia, irigasi tanah pertanian, serta proses industri. Peranan ekosistem perairan bagi kehidupan antara lain mengontrol banjir,
transportasi, rekreasi, pemurnian sampah dan limbah baik rumah tangga maupun industri, habitat bagi tumbuhan dan hewan, dan lain-lain.
Perairan adalah salah satu habitat yang berada di permukaan bumi yang difungsikan sebagai lingkungan hidup bagi organisme aquatik baik tumbuhan
maupun hewan. Berdasarkan salinitasnya perairan dapat digolongkan menjadi tiga, yaitu perairan payau, perairan tawar dan perairan asin atau laut. Dalam
kehidupan aquatik air merupakan faktor luareksternal yang utama sekaligus sebagai medium internal. Habitat air tawar sebagian besar berupa air pedalaman
dan memiliki kadar salinitas yang sangat rendah sehingga dapat diabaikan. Habitat air tawar da
pat digolongkan lagi menjadi dua, yaitu “habitat lentikair tenang berasal dari kata lentis yang berarti tenang seperti danau, rawa dan habitat
lotikair mengalir berasal dari kata lotus yang berarti tercuci seperti mata air, aliran air sungai” Odum, 1993: 410.
commit to user
6 Dalam praktek, ahli biologi sering memulai penelitian dengan habitat air
tawar karena beberapa alasan, yaitu habitat air tawar terdapat dimana-mana, banyak dari habitat ini yang berukuran kecil sehingga lebih mudah dicapai dengan
peralatan yang lebih sederhana Odum, 1993: 418. Ekosistem air tawar dicirikan sebagai berikut. 1 Kadar garamsalinitas sangat rendah bahkan lebih rendah dari
kadar garam protoplasma organisme akuatik. 2 Variasi suhu sangat rendah. 3 Penetrasi cahaya matahari kurang. 4 Dipengaruhi oleh iklim dan cuaca.
Pembagian daerah pada ekosistem lentik berdasarkan penetrasi cahaya matahari terdiri atas dua bagian yaitu, 1 daerah fotik, yaitu daerah yang masih
dapat ditembus cahaya matahari sehigga terjadi proses fotosintesis; 2 daerah afotik, yaitu daerah yang tidak dapat ditembus cahaya matahari. Irwan, 1997:
140. Komunitas tumbuhan dan hewan pada ekosistem danau tersebar sesuai
dengan kedalaman dan jarak dari tepi. Berdasarkan hal tersebut, danau dibagi 4 daerah yaitu:
a. Daerah litoral
Daerah ini merupakan daerah dangkal. Cahaya matahari menembus dengan optimal, air yang berdekatan dengan tepi. Tumbuhannya merupakan
tumbuhan air yang berakar dan daunnya ada yang mencuat ke atas permukaan air. Komunitas organisme sangat beragam termasuk jenis-jenis ganggang yang
melekat khususnya diatom, berbagai siput dan remis, serangga, krustacea, ikan, amfibi, reptilia air dan semi air seperti kura-kura dan ular, itik dan angsa,
dan beberapa mamalia yang sering mencari makan di danau.
commit to user
7 b.
Daerah limnetik Daerah ini merupakan daerah air bebas yang jauh dari tepi dan masih
dapat ditembus sinar matahari. Daerah ini dihuni oleh berbagai fitoplankton, termasuk ganggang dan sianobakteri. Ganggang berfotosintesis dan
bereproduksi dengan kecepatan tinggi selama musim panas dan musim semi. Zooplankton yang sebagian besar termasuk Rotifera dan udang-udangan kecil
memangsa fitoplankton. Zooplankton dimakan oleh ikan-ikan kecil. Ikan kecil dimangsa oleh ikan yang lebih besar, kemudian ikan besar dimangsa ular, kura-
kura, dan burung pemakan ikan. c.
Daerah profundal Daerah ini merupakan daerah yang dalam, yaitu daerah afotik danau.
Mikroba dan organisme lain menggunakan oksigen untuk respirasi seluler setelah mendekomposisi detritus yang jatuh dari daerah limnetik. Daerah ini
dihuni oleh cacing dan mikroba. d.
Daerah bentik Daerah ini merupakan daerah dasar danau tempat terdapatnya bentos
dan sisa-sisa organisme mati. Produktivitas danau dapat dikelompokkan berdasarkan produksi materi
organiknya Odum, 1993: 448. Atas dasar produksi materi organik, danau dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:
1 Danau oligotropik
Oligotropik merupakan sebutan untuk danau yang dalam dan kekurangan makanan, karena fitoplankton di daerah limnetik tidak
commit to user
8 produktif. Ciri-cirinya, airnya jernih sekali, dihuni oleh sedikit organisme,
dan di dasar air banyak terdapat oksigen sepanjang tahun.
2 Danau eutropik
Eutropik merupakan sebutan untuk danau yang dangkal dan kaya akan kandungan makanan, karena fitoplankton sangat produktif. Ciri-cirinya
adalah airnya keruh, terdapat bermacam-macam organisme, dan oksigen terdapat di daerah profundal.
Danau oligotrofik dapat berkembang menjadi danau eutrofik akibat adanya materi-materi organik yang masuk dan endapan. Perubahan ini juga
dapat dipercepat oleh aktivitas manusia, misalnya dari sisa-sisa pupuk buatan pertanian dan timbunan sampah kota yang memperkaya danau
dengan buangan sejumlah nitrogen dan fosfor. Akibatnya terjadi peledakan populasi ganggang atau blooming, sehingga terjadi produksi detritus yang
berlebihan yang akhirnya menghabiskan suplai oksigen di danau tersebut. Pengkayaan danau seperti ini disebut eutrofikasi. Eutrofikasi membuat air
tidak dapat digunakan lagi dan mengurangi nilai keindahan danau .
Waduk merupakan salah satu perairan umum yang merupakan perairan buatan artificial water-bodies, dibuat dengan cara membendung badan sungai
tertentu Wiadnya, et. al., 1993. Pembuatan waduk pada umumnya bertujuan untuk sumber air minum, PLTA, pengendali banjir, pengembangan periklanan
darat, irigasi dan pariwisata. Waduk
demikian
disebut dengan waduk serbaguna Ewusie, 1990.Waduk merupakan badan air yang dikelilingi daratan
dan dikelompokan sebagai salah satu lahan basah, sebagai perairan buatan tertutup air yang tergenang atau mengalir secara tetap atau sementara. Waduk
commit to user
9
berisi air tawar dari kumpulan beberapa sungai bahkan merupakan tampungan dari air hujan. Waduk adalah wadah buatan untuk menampung air limbah atau
bahan cair lainnya yang terbentuk sebagai akibat dibangunnya bendungan. Waduk memiliki multi fungsi, diantaranya sebagai ekosistem akuatik perlu
dijaga kelestariannya. Konservasi waduk dilakukan melalui beberapa kegiatan antara lain perlindungan dan pelestarian. Konservasi waduk sebagai ekosistem
akuatik bertujuan untuk menjaga agar terpelihara terhadap kerusakan atau gangguan yang disebabkan baik alam atau tindakan manusia. Pemerintah RI,
2008. Air merupakan salah satu sumber daya alam yang memilki fungsi sangat penting bagi kehidupan dan perikehidupan manusia, penting bagi kelangsungan
hidup ,makhluk hidup lainnya. Untuk itu perlu dilakukan pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air secara bijaksana dengan memperhatikan
kepentingan generasi sekarang dan mendatang serta keseimbangan ekologis Pemerintah, RI 2001.
Kualitas perairan dapat diketahui dengan membandingkan data yang didapat dengan Baku mutu air PPRI no 82 Th
2001 tentang
Pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air
,
The Indian Coucil of Medical Reserch
dalam Michael, 1994 dan Kriteria Kualitas Air Air yang baik untuk Keperluan Perikanan dan Peternakan
Air yang baik untuk Keperluan Pertanian dan Dapat Dimanfaatkan untuk Usaha Perkotaan Industri Listrik Tenaga Air, Lintas Air, Pertanian, dsb
Alaerts,G,et,al,1984.
Waduk Cengklik memiliki arti penting karena perannya sebagai: perairan, perikanan, wisata dan penampung air hujan. Ekosistem
perairan waduk terdiri dari komponen biotik, seperti ikan, plankton,
commit to user
10
macrophyta, benthos dan sebagainya yang berhubungan timbal balik dengan komponen abiotik seperti tanah, air dan sebagainya.
Stabilitas suatu ekosistem berkorelasi positif lebih kuat dengan keanekaragaman jenis dari pada dengan produktivitasnya. Meskipun suatu
ekosistem menghasilkan produksi yang menguntungkan secara ekonomis, belum tentu menguntungkan
secara
ekologis. Untuk itu diperlukan suatu pengelolaan dan pemantauan ekosistem yang baik, agar stabilitas ekosistem
senantiasa tetap terjaga. Hal ini dapat dilaksanakan dengan mengupayakan tetap tingginya nilai indeks diversitas komunitas menjadi pendukung
ekosistem tersebut Ponk-Masak, 2006.
2. Biodiversitas Ekosistem Perairan
Biodiversitas menurut Meduna 2009 adalah kekayaan bentuk pertumbuhan yang ditemukan di bumi meliputi hewan, tumbuhan, dan
mikroorganisme pada jumlahnya, kekayaan spesiesnya, gen yang dikandung mereka, dan sistem internal yang dibentuknya.
Plankton yang merupakan tumbuhan mikroskopis disebut fitoplankton. Fitoplankton sebagian besar merupakan organisme autotropik dan menjadi
produsen primer dari bahan organik pada habitat akuatik. Komponen lain dari plankton adalah binatang heterotropik yang disebut zooplankton. Sehingga
fitoplankton merupakan baseline dari jaring-jaring makanan pada lingkungan perairan Herawati, 2003. Penyebaran plankton di dalam air tidak sama pada
kedalaman yang berbeda.Tidak samanya penyebaran plankton dalam badan air disebabkan adanya perbedaan suhu, kadar oksigen, intensitas cahaya dan faktor
abiotik lainnya di kedalaman air yang berbeda. Selain itu kepadatan plankton pada
commit to user
11 suatu badan air sering bervariasi antar lokasi. Pada lokasi bagian pinggir pada
suatu badan air kepadatan planktonnya biasanya lebih padat dibandingkan bagian tengah Nybakken,1992.Pada ekosistem akuatik sebagian produktivitas dilakukan
oleh fitoplankton Persons dkk, 1984. Fitoplankton terdiri dari kumpulan tanaman mikro yang hampir tidak
mempunyai kemampuan melawan gerakan air. Beberapa fitoplankton dapat menggunakan flagel, cilia dan lendir untuk gerakannya, tetapi sebagian besar
melayang bebas di perairan Wetzel, 1975.Secara umum fitoplankton merupakan organisme uniseluler. Koloni fitoplankton terdiri dari sel individu yang biasanya
uniform. Beberapa dari green dan blue green algae merupakan filamentus algae sedangkan beberapa spesies diatom dan dinoflagelata mempunyai sel yang
berhubungan membentuk seperti rantai sel Herawati, 1989.Menurut Davis 1955, fitoplankton yang hidup di air tawar maupun air laut terdiri dari lima
kelompok besar Phyllum yaitu Chlorophyta ganggang hijau, Cyanophyta ganggang biru, Chrysophyta ganggang coklat, Pyrophyta dan Euglenophyta.
Semua plankton dari fitoplankton mempunyai warna, dan sebagian besar warna hijau, karena adanya semacam klorofil a sampai d. Biarpun fitoplankton atau
bisa juga disebut alga merupakan flora yang pertama, tetapi sudah mempunyai macam-macam pigmen yang lengkap dan banyak nama-nama golongan alga yang
diberi nama latin atas dasar warnanya Sachlan, 1982.Keanekaragaman fitoplankton yang lebih tinggi dari pada zooplankton menunjukkan bahwa
ekosistem perairan di lokasi penelitian relatif masih seimbang dan jaring-jaring makanan relatif masih stabil, dimana jumlah jenis fitoplankton selaku produsen
commit to user
12 utama lebih tinggi dari pada zooplankton selaku konsumen utama fitoplankton
secara langsung Astirin, 2000. Zooplankton
sebagai konsumen
pertama yang
menghubungkan fitoplankton dengan ikan kecil, memiliki keanekaragaman kelimpahan tertentu
yang mempengaruhi rantai makanan pada suatu ekosistem air. Zooplankton merupakan plankton hewani yang terhanyut secara pasif karena terbatas
kemampuan bergerak. Perubahan lingkungan pada suatu perairan akan mempengaruhi keberadaan zooplankton baik langsung dan tidak langsung
Handayani, 2005. Distribusi zooplankton dipengaruhi oleh fitoplankton sebagai makanan, pH air, intensitas cahaya, suhu dan pergerakan masa air. Zooplankton
memegang peranan penting dalam jaring- jaring makanan di perairan yaitu dengan memanfaatkan fitoplankton, fitoplankton memanfaatkan nutrien melalui proses
fotosintesis dengan bantuan sinar matahari. Zooplankton merupakan sumber makanan alami bagi larva ikan dan mampu mengantarkan makanan ke jenjang
tropik yang lebih tinggi Kasmadji, dkk, 1993. Bentos merupakan organisme yang mendiami dasar perairan dan tinggal
di dalam atau pada sedimen dasar perairan. Payne 1986 menyatakan bahwa zoobentos adalah hewan yang sebagian besar atau seluruh siklus hidupnya berada
di dasar perairan baik sesil, merayap maupun menggali lubang. Hewan makroobentos lebih banyak ditemukan di perairan yang tergenang lentik dari
pada di perairan yang mengalir lotik. Bentos adalah organisme penghuni dasar perairan. Secara ekologis terdapat dua kelompok organisme yang termasuk
bentos, yakni
epifauna
dan
infauna
.
Epifauna
adalah organisme bentik yang hidup
commit to user
13 pada atau dalam keadaan berasosiasi pada permukaan substrat.
Infauna
adalah organisme yang hidup dalam substrat yang lunak dan halus-halus butirannya
seperti pasir. Organisme
infauna
menurut Mayer 1942, dalam Bayard dan Robert 1983 dan juga dalam Hynes 1972 menggolongkannya berdasarkan
ukuran atas tiga kategori, yakni: a.
Makrobentos Makrofauna, yaitu organisme yang terlalu besar untuk melewati tapisan bersirat 1mm berukuran lebih besar dari 1mm,
contohnya Echinodermata, Crustacea, Annelida, Molusca, Insecta, Amphipoda.
b. Meiobentos Mezofauna, yaitu organisme yang lewat pada sirat 1mm
tetapi tertahan pada sirat 0,1mm atau berukuran antara 1mm sampai 0,1mm, contohnya Protozoa besar, Cnidaria, dan berbagai jenis
cacing. c.
Mikrobentos Mikrofauna, yaitu bentuk-bentuk yang berukuran lebih kecil dari 0,1mm, contohnya Protozoa.
Bentos sangat ideal untuk memantau kualitas perairan dibandingkan dengan organisme akuatik lainnya seperti plankton dan ikan, karena bentos
memiliki mobilitas yang rendah dan tidak mudah berpindah-pindah tempat. Selain itu hidupnya dalam sedimen menjadikan bentos akan bersentuhan langsung
dengan tanah dan terkena air yang masuk melalui pori-pori sedimen. Sifat fauna bentos di suatu tempat dikendalikan oleh sifat fisik dan substratnya. Apabila
terjadi perubahan kualitas air, bentos akan terus-menerus terpapar
eksposed
, sehingga tanggapan adaptasinya dapat mencerminkan adanya perubahan faktor
commit to user
14 lingkungan secara fisik dan kimia dari waktu ke waktu Bayard dan Robert,
1983. Menurut Botkin dan Keller 2000 suatu keanekaragaman merupakan
diversitas atau perbedaan diantara anggota suatu kelompok. Densitas atau kerapatan merupakan jumlah cacah individu persatuan luas. Di antara densitas
dan diversitas terdapat suatu hubungan yang saling mempengaruhi apabila dikaji dari faktor lingkungan.
Dalam ekologi, umumnya diversitas mengarah pada diversitas spesies. Pengukuran diversitas spesies melalui jumlah spesies dalam komunitas dan
kemelimpahan relatif. Diversitas spesies terdiri dari dua komponen, yaitu jumlah spesies yang ada, umumnya mengarah pada kekayaan atau
Richness
dan kemelimpahan relatif yang mengarah pada kesamaan atau
equitability
Odum, 1993.Diversitas pada suatu ekosistem bersifat deskriptif, di mana dalam
kajiannya mengarah pada suatu spesies tertentu dari efek suatu pengaruh total. Hasil kajian diversitas ekosistem mengarah pada nilai indeks kesamaan
ketidaksamaan. Diversitas berdasarkan kajian ekologi dengan bentos sebagai subyek yang berperan dekomposer, produsen, berkompetisi, berasosiasi,
terdistribusi secara luasspesifik hidupnya. Selain itu dalam kajian ekologi diversitas dapat mengestimasi lingkungan mana yang paling produktif Sutarno,
2007.Diversitas dalam ekosistem belum terdapat pengukuran yang pasti. Diversitas spesies pada suatu perairan, mempunyai karakteristik komunitas
spesies dengan indikator jumlah dan keanekaragaman spesies tertentu pada
commit to user
15 perairan tersebut. Diversitas spesies dapat digunakan untuk menganalisa derajat
pencemaran air Sutarno, 2007. Penggunaan indeks diversitas ID suatu komunitas didasarkan atas konsep
bahwa struktur komunitas yang normal dapat berubah dengan adanya gangguan pada lingkungan. Tingkat perubahan dari struktur komunitas dapat dihubungkan
dengan intensitas tekanan yang diberikan lingkungannya Sutarno, 2007. Metode yang digunakan untuk analisa indeks diversitas, diantaranya
menggunakan rumus matematis ID menurut ”
Shannon and Weaver
”. Penggunaan ID ”
Shannon-Weaver
” lebih luas, biasa digunakan dalam lingkungan akuatik. Nilai range ID cukup lebar yakni antara 0 - ~. H = ~, terjadi bila kesamaannya
tinggi populasi yang luas dan jumlah tiap spesiesnya seragam, dan tidak mungkin terjadi karena nilai pi = 1. H = 0, terjadi bila jumlah total individu
spesies yang ditemukan N mengalami maksimal sampel, atau pi = 0 Stiling, 1999.
Indeks keanekaragaman digunakan untuk mengetahui keanekaragaman taksa biota. Apabila nilai Indeks semakin tinggi, berarti komunitas di perairan
tersebut semakin beragam dan tidak di dominasi oleh satu atau dua taksa saja. Keragaman jenis atau indeks keragaman merupakan parameter yang sering
digunakan untuk mengetahui tingkat stabilitas yang mencirikan kekayaan jenis dan keseimbangan suatu komunitas. Restu 2002 dalam Fitriana 2006
penggolongan nilai tolak ukur keanekaragaman adalah:
commit to user
16 Tabel 1. Nilai Tolak Ukur Indeks Keanekaragaman
Nilai Tolak Ukur Keterangan
H 1,0 Keanekaragaman rendah, miskin, produktifitas
sangat rendah sebagai indikasi adanya tekanan yang berat dan ekosistem yang tidak stabil
1,0 H 3,322 Keanekaraman sedang, produktifitas cukup, kondisi
ekosistem cukup seimbang, tekanan ekologis sedang H 3,322
Keanekaragaman tinggi, stabilitas ekosistem mantap, produktifitas tinggi, tahan terhadap tekanan ekologis
Indeks kesamaan dilakukan dengan membandingkan jumlah dan komposisi organisme antar stasiun. Organisme yang sangat berbeda dari
organisme lainnya dalam beberapa hal, memberikan sumbangan lebih kepada keanekaragaman secara menyeluruh dari pada organisme yang satu dengan yang
lainnya. Hal ini menandakan semakin berbeda suatu spesies dengan spesies yang lainnya maka semakin besar sumbangannya kepada keanekaragaman biologi
secara global. Stabilitas suatu ekosistem berkorelasi positif lebih kuat dengan keanekaragaman jenis daripada dengan produktivitasnya. Meskipun suatu
ekosistem menghasilkan produksi yang menguntungkan secara ekonomis, belum tentu menguntungkan secara ekologis. Untuk itu diperlukan suatu pengelolaan dan
pemantauan ekosistem yang baik, agar stabilitas ekosistem senantiasa tetap terjaga. Hal ini dapat dilaksanakan dengan mengupayakan tetap tingginya nilai
commit to user
17 indeks diversitas komunitas menjadi pendukung ekosistem tersebut Ponk-Masak,
2006. Baron et
al. ,
2003 mengidentifikasi lima faktor lingkungan yang mengatur struktur dan fungsi ekosistem perairan meskipun masing-masing faktor
memiliki variasi dalam menentukan struktur ekosistem sesuai dengan tipe ekosistemnya. Interaksi kelima faktor tersebut dapat dilihat pada Gambar 1.
Kelima faktor tersebut antara lain sebagai berikut:
a. Pola aliran air yang didefinisikan sebagai rata-rata dan jalur dimana arah
dan bentuk aliran pada suatu ekosistem perairan dapat dilihat dan juga didefinisikan sebagai seberapa lama air tersimpan pada ekosistem perairan
tersebut. b.
Sedimen dan input material organik yang menyediakan material mentah yang menyusun struktur fisik habitat, refugia, substrat, dan tempat
bertelurnya ikan serta menyediakan dan menyimpan nutrien yang dibutuhkan tanaman dan hewan akuatik.
c. Suhu dan intensitas cahaya yang mengatur proses metabolisme, tingkat
aktivitas, dan produktivitas organisme akuatik. d.
Kondisi kimia dan nutrien yang mengatur pH, produktivitas hewan dan tumbuhan, serta kualitas air.
e. Tumbuhan dan hewan yang mempengaruhi rata-rata aktivitas dalam proses
ekosistem dan struktur komunitas.
commit to user
18 Gambar 1. Model Konseptual Faktor Utama yang Mempengaruhi
Ekosistem Perairan Penelitian yang dilakukan beberapa peneliti internasional dengan fokus
meneliti zooplankton, fitoplankton ataupun bentos terhadap lingkungan abiotik menunjukkan hasil yang bervariasi. Variasi hasil ini menunjukkan ada hubungan
dalam beberapa penelitian ada juga yang tidak memiliki hubungan dengan lingkungan abiotik.
Sufen Wang dan Danling Tang 2010 melalui penelitian mengenai pertumbuhan fitoplankton di Laut China Selatan, menunjukkan ada hubungan
positif terhadapa lingkungan abiotik. Pertumbuhan fitoplankton pada konsentrasi yang tinggi, menyebabkan suhu permukaan air laut meningkat. Jadi bisa
disimpulkan bahwa ada hubungan antara fitoplankton dengan lingkungan abiotik yang ditempatinya.
Penelitian yang lain dilakukan oleh A Gbemirda dan Oriola Akin pada tahun 2002. Penelitian ini dilakukan di 2 sungai yaitu sungai Ogunpa dan Ona.
commit to user
19 Hasil dari penelitian menunjukkan dua hasil yang berbeda. Zooplankton di sungai
ogunpa menunjukkan adanya hubungan yang kuat terhadap lingkungan abiotik yang ada, sedangkan pada sungai Ona, hubungan yang ada sangatlah lemah, hal
ini disebabkan karena hujan di hulu sungai yang menjadi faktor utama perubahan lingkungan abiotik di sungai Ona.
3. Parameter Faktor Abiotik Perairan
a. Suhu
Suhu merupakan energi panas sebagai faktor penting bagi tumbuhan dan hewan. Panas yang diterima badan air akan bertahan lebih lama
dibandingkan dengan udara. Hal ini menyebabkan kecilnya fluktuasi suhu di lingkungan perairan. Dalam Mahida 1984, fluktuasi suhu berguna dalam
memperlihatkan kecenderungan aktifitas-aktifitas kimiawi dan biologi. Suhu air berbeda sesuai dengan iklim dan musim. Suhu di perairan cenderung
mengikuti suhu udara di sekitarnya akibat intensitas cahaya matahari. Suhu berpengaruh terhadap kehidupan organisme, kelarutan gas-gas di dalam air,
semakin naik suhu dalam air maka kelarutan gas semakin sukar dan sebaliknya. Organisme perairan cenderung
stenotermal
toleransi yang sempit terhadap perubahan suhu sehingga suhu menjadi pembatas utama bagi organisme
akuatik Odum, 1993.
Suhu perairan dipengaruhi oleh
intensitas
cahaya yang masuk kedalam air. Suhu selain berpengaruh terhadap berat jenis, viskositas dan densitas air, juga
berpengaruh terhadap kelarutan gas dan unsur-unsur dalam air. Sedangkan perubahan suhu dalam kolom air akan menimbulkan arus secara vertikal. Secara
commit to user
20
langsung maupun tidak langsung, suhu berperan dalam ekologi dan distribusi plankton baik fitoplankton maupun zooplankton Subarijanti, 1994.
b. pH
Puissance negatif
de
H
pH adalah derajat yang menyatakan keasaman dan kebasaan perairan yaitu logaritmik negatif dari kepekatan ion-ion hidrogen yang terlepas dalam
larutan perairan. pH perairan sangat penting untuk menetapkan kualitas perairan, yaitu perairan yang produktif dan ideal bagi kehidupan organisme
akuatik adalah pH yang berkisar 6,5-8,5. pH perairan dapat mencerminkan produktivitas hayati dan merupakan faktor pembatas kehidupan organisme,
oleh karena itu nilai pH perairan diusahakan optimal Odum, 1993. Pengukuran pH adalah sesuatu yang penting dan praktis, karena banyak reaksi-
reaksi kimia dan biokimia yang penting terjadi pada tingkat yang khusus atau dalam kisaran pH yang sempit Mahida, 1984. Toleransi organisme air
terhadap pH tergantung beberapa faktor, diantaranya adalah suhu air, kandungan oksigen terlarut, dan adanya berbagai amnion dan kation serta jenis
dan stadium organisme tersebut Pescod, 1971. Fluktuasi
pH sangat dipengaruhi oleh proses respirasi, karena gas karbondioksida yang dihasilkannya. Semakin banyak karbondioksida yang
dihasilkan dari proses respirasi, maka pH akan semakin rendah. Namun sebaliknya jika aktivitas fotosintesis semakin tinggi maka akan menyebabkan pH semakin
tinggi Kordi, 2000.
c. DO
Disolved oxygen
commit to user
21
Disolved oxygen
adalah jumlah oksigen yang terlarut di dalam perairan. Kelarutan oksigen perairan sangat dipengaruhi oleh daerah permukaan yang
terkena suhu, konsentrasi garam serta adanya senyawa yang mudah teroksidasi yang terkandung di dalam perairan seperti kandungan bahan organik. Oksigen
terlarut merupakan faktor terpenting di dalam menetapkan kualitas air, air yang polusi organiknya sangat tinggi memiliki sangat sedikit oksigen terlarut.
Pemurnian diri suatu sistem air sangat tergantung oleh adanya jumlah oksigen terlarut yang memadai di dalam perairan Michael , 1994.
Kehidupan organisme akuatik tergantung dari kemampuan air untuk mempertahankan konsentrasi oksigen minimal 5 ppm, sedangkan biota air
dingin memerlukan oksigen terlarut mendekati jenuh. Konsentrasi oksigen terlarut minimal untuk kehidupan biota tidak boleh kurang dari 6 ppm Fardiaz,
1992. Kisaran oksigen terlarut dalam suatu perairan berkisar antara 14,6 mgl pada 0°C dan 6,1 mgl pada suhu 35°C pada tekanan 1 atmosphere kisaran 3-6
mgl merupakan titik krisis bagi kehidupan dalam air Odum, 1993.Oksigen terlarut merupakan salah satu bagian dari unsur kimia dalam air yang
berbentuk gas yang berguna bagi kebutuhan respirasi organisme perairan. Faktor yang mempengaruhi kepekatan oksigen dalam suatu periran adalah
suhu,dan jumlah tanaman yang berfotosintesis. Tiap-tiap spesies biota akuatik mempunyai kisaran toleransi yang
berbeda-beda terhadap konsentrasi oksigen terlarut di dalam air. Oksigen memegang peranan penting dalam metabolisme akuatik aerobik. Sumber
oksigen terlarut dalam perairan terutama berasal dari difusi langsung oksigen
commit to user
22 dari atmosfer dan fotosintesis tumbuhan akuatik, sedangkan pengurangan
oksigen terlarut terjadi karena respirasi organisme akuatik, dekomposisi bahan organik dan reduksi menjadi gas dalam bentuk gelembung-gelembung gas
Wetzel dan Likens, 1991. Tinggi rendahnya kandungan oksigen terlarut dalam perairan juga di pengaruhi oleh faktor suhu, tekanan dan konsentrasi
berbagai ion yang terlarut dalam air.
Oksigen merupakan faktor penting bagi kehidupan makro dan mikro organisme perairan karena diperlukan untuk proses
pernafasan. Sumber oksigen terlarut di perairan dapat berasal dari difusi oksigen yang terdapat di atmosfer sekitar 35 dan aktivitas fotosintesis oleh tumbuhan
air dan fitoplankton. Fluktuasi harian oksigen dapat mempengaruhi parameter
kimia
yang lain, terutama pada saat kondisi tanpa oksigen, yang dapat mengakibatkan perubahan sifat kelarutan beberapa unsur kimia di perairan
Effendi, 2003.
d. Penetrasi cahaya
Penetrasi cahaya merupakan besaran untuk mengetahui sampai kedalaman berapa cahaya matahari dapat menembus lapisan suatu ekosistem
perairan. Nilai ini sangat penting dalam kaitannya dengan laju fotosintesis .Besar nilai penetrasi cahaya ini dapat diidentifikasikan dengan kedalaman air
yang masih memungkinkan berlangsungnya proses fotosintesis. Nilai penetrasi cahaya sangat di pengaruhi oleh intensitas cahaya matahari, kekeruhan air serta
kepadatan plankton di perairan Barus, 2001. Kejernihan transparansi adalah warna perairan yang disebabkan oleh adanya partikel terendap seperti pasir dan
lumpur serta partikel yang dapat terlarut dalam perairan Odum, 1993.Cahaya yang menembus air akan berkurang intensitasnya dan berubah komposisi
commit to user
23 spektrumnya sesuai dengan kedalaman.Cahaya merah hanya dapat menembus
4m, sedang biru dapat sampai 70m Suwasono dkk, 2006 Penetrasi cahaya dapat terganggu oleh adanya faktor biotik dan abiotik,
sebagai akibatnya tumbuhan air tidak cukup mendapat sinar matahari, sehingga proses fotosintesis terganggu dan pertumbuhan tumbuhan tersebut akan tidak
normal. Keadaan kekurangan sinar matahari dan proses fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan berlangsung kurang sempurna dapat menyebabkan
kekurangan makanan untuk hewan lain Goldman
and
Horne, 1983.
B. Penelitian yang Relevan
Beberapa penelitian sejenis yang dapat dijadikan rujukan dalam penelitian ini yaitu: Ari Pitoyo dan Wiryanto. 2001. Produktivitas Primer Waduk Cengklik.
Kesimpulan dari penelitian tersebut adalah Produktivitas primer kotor permukaan perairan waduk Cengklik Boyolali Jawa Tengah tergolong tinggi berkisar antara
11.122.500 - 22.545.600 mgCm3hari. Produktivitas primer kotor yang tinggi terutama dipengaruhi oleh cahaya, konsentrasi nutrien, serta kepadatan klorofil
fitoplankton dan makrofita.
C. Kerangka Pemikiran
Waduk Cengklik memiliki peran ganda, baik dibidang ekologis maupun ekonomis. Fungsi ekologis terkait dengan kemampuan hidrorologi yaitu wilayah
resapan dan pengendali banjir. Hal tersebut ditunjukkan dengan adanya penetapan sebagai wilayah konservasi. Fungsi ekonomis terkait dengan aspek
commit to user
24 pemanfaatan waduk bagi masyarakat di sekitarnya. Bagi masyarakat, waduk
Cengklik dimanfaatkan untuk keperluan irigasi dan budidaya ikan air tawar. Secara umum kondisi ekosistem di waduk Cengklik menunjukkan gejala
terjadinya eutrofikasi, yang ditandai dengan tingginya populasi tumbuhan air terutama spesies enceng gondok
Echornia crasipes
,
Hydrila verticilata
, paku air
Salvinia sp
serta spesies tanaman air lainnya. Di wilayah tepi perairan didominasi oleh tumbuhan-tumbuhan tingkat tinggi seperti akasia
Acacia auriculiformis
, waru
Hybiscus tiliaceus
, ketapang
Terminalia catapa
. Ekosistem perairan di Waduk Cengklik tersusun faktor biotik dan abiotik.
Faktor biotik yang akan diungkap dalam penelitian ini fitoplankton, zooplankton dan bentos. Sedangkan faktor abiotiknya adalah DO, pH, suhu dan penetrasi
cahaya. Penelitian ini mengkaji diversitas fitoplankton, zooplankton, bentos dan dihubungkan dengan faktor lingkungan abiotik.
Gambar 2. Skema Kerangka Berpikir Penelitian Biodiversitas
Ekosistem Waduk Cengklik
Faktor Biotik Faktor Abiotik
Fitoplakton Zooplankton
Bentos DO
pH Suhu
Penetrasi cahaya
commit to user
25
BAB III METODE PENELITIAN
Kategori