91
Tabel 13 Hasil analisis sensitivitas model pada parameter yang digunakan dalam CAEDYM untuk simulasi di Teluk Lampung
Parameter Variabel
NH
4
NO
3
PO
4
POC Fitoplankton
Zooplankton K
d
-0.31 -0.12
0.33 0.00
-0.45 -1.51
K
eDOC
-0.34 -0.09
0.12 -0.02
-0.44 -0.98
K
ePOC
-0.65
-0.29
-0.87
-0.01 0.10
-0.76
K
SOD
-0.32 -0.05
-0.16 -0.02
-0.24 -0.49
K
DOSOD
-0.37 -0.14
-0.64 -0.07
-0.49 -0.77
SOD
-0.34 -0.11
-0.67 -0.03
-0.38 -0.91
d
POM
-0.89 -0.12
1.10 0.04
-2.76 -2.20
ρPOM
-4.47
-0.31
3.87
-0.11
-5.83 -5.68
µ
DECPOC
-0.50 -0.12
-0.18 -0.04
-0.13 -0.53
µ
DECPOP
-0.55 -0.38
2.10 0.07
0.09 0.89
µ
DECPON
-0.47 -0.39
-0.73 -0.14
-0.17 -0.67
den
-0.51 -0.22
-0.86 -0.03
0.51 -1.10
nit
-0.29 0.06
-3.11
-0.15 -0.37
-0.41 K
den
-0.88 -0.49
0.23 -0.12
-0.34 -1.19
K
nit
-0.76 -0.24
-3.41 -0.07
-0.03 -0.95
S
-0.37 -0.13
0.54 -0.16
-0.21 -0.31
S
FRP
-0.32 -0.19
1.26
-0.06 0.31
-2.37
K
DOFRP
-0.72
-0.18
-0.97
-0.32
-0.50 -0.92
S
NH4
-0.24 -0.14
-0.85
-0.11 0.09
-1.11
K
DONH4
-0.42 -0.19
-1.19 -0.23
-0.37 -0.98
SNO3
-0.42 -0.35
-0.23 -0.03
-0.05 -0.79
K
DONO3
-0.65 -0.41
-0.31 -0.13
-0.11 -0.34
S
DOC
-0.33 -0.11
-0.19 -0.04
-0.09 -0.43
K
DODOC
-0.46 -0.17
-0.27 -0.21
-0.14 -0.21
µ
MAX
-0.23 -0.09
-0.15 1.03
0.12 -0.21
I
S
0.06 0.01
0.24 -0.21
-0.71 -1.13
K
eA
0.14 0.10
1.32 0.07
-0.03 0.03
K
p
-0.07 -0.13
0.37
0.39
1.11 0.27
K
N
-0.38 -0.25
0.23 -0.10
0.03 -0.78
IN
MIN
-0.12 -0.13
0.79 -0.26
-0.09 -0.09
INMAX -0.43
-0.24 0.76
-0.05 -0.05
-0.54 UNMAX
-0.72 -0.12
-2.19
0.02
-0.43 -0.66
IPMIN -0.12
0.01 1.03
0.04
-0.09 -3.01
IPMAX -0.87
-0.01 -0.79
-0.02 -0.13
-1.29 UPMAX
-0.92 0.05
-0.64 0.51
1.21 0.23
ϑAg 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
-1.12 TSTDA
-0.21 0.00
0.00 0.00
0.00 0.00
TOPTA 0.00
0.00 0.00
0.00
-0.01 0.00
TMAXA -0.43
0.00 0.26
0.00 3.01
0.00 kr
0.42 0.23
1.32 0.00
-3.27 0.73
ϑAr -0.50
-0.17 -1.12
0.17 -1.01
-1.09
92
Tabel 13 Lanjutan Hasil analisis sensitivitas model pada parameter yang digunakan dalam CAEDYM untuk simulasi di Teluk Lampung
Parameter Variabel
NH
4
NO
3
PO
4
POC Fitoplankton
Zooplankton f
res
-0.54 -0.12
0.39 -0.11
-0.65 -1.33
f
DOM
-0.30
-0.52
0.21 0.09
0.12
-0.92
V
SA
-0.76
0.00
2.31
0.00 0.00
0.00 g
MAX
-0.05 -0.13
-4.69 0.91
-9.02 31.26
k
mf
0.05 0.33
-4.07 0.59
-8.11 33.52
k
Zr
-0.66 -0.02
-3.39 0.01
-4.39 8.24
k
Zm
-0.54
0.31
-0.92
0.00
0.71 -3.11
k
Zf
-0.77
-0.26
-1.15
-0.02
0.73 -2.19
k
Ze
-0.13 0.11
-2.98 0.01
1.32 -3.09
f
fSED
-0.25 0.09
0.00 -0.01
0.01 0.01
Zg
-0.43 -0.01
-1.01 -0.01
0.63 -3.21
T
STDZ
-0.34 -0.17
-4.01
0.00
-6.11 25.86
T
OPTZ
-0.23 0.03
1.31
0.00
3.09 -4.21
T
MAXZ
-0.32 -0.01
-3.63 0.00
-5.11 18.73
Zr
-0.84 0.07
1.37 0.00
-1.97 -3.20
k
Z
-0.92 -0.02
-3.48 -0.64
-8.09 33.19
k
ZIN
0.31 0.12
0.79
0.00 0.21
-0.67
k
ZIP
-0.54
-0.12
1.42
0.03 0.32
-2.49
5 37
2 63
9 39
73
Sumber: Hasil penelitian diolah
4.3.2 Dinamika Nutrien
Hasil simulasi dapat dengan kuat memberikan gambaran dinamika nutrien yang terjadi. Gambar 22a dan c menunjukkan hubungan antara NO
3
dan NH
4
dengan fitoplankton. Terdapat perbedaan pola antara NO
3
dan NH
4
dengan fitoplankton dimana pola variasi temporal fitoplankton cenderung mengikuti pola
NH
4
. Hal ini berkaitan dengan kesukaan fitoplankton terhadap jenis nutrien. Nitrit memiliki tingkat oksidasi yang lebih rendah daripada nitrat, maka proses
perubahan menjadi bentuk organik membutuhkan energi yang lebih sedikit, bahkan untuk amonium dan urea energi yang diperlukan lebih sedikit lagi
dibandingkan nitrit. Karena itu amonium dan urea terlarut dimanfaatkan terlebih dahulu dibandingkan nitrit dan nitrat dalam mekanisme pemanfaatan DIN oleh
fitoplankton. Secara umum peningkatan nutrien baik NO
3
dan NH
4
dikuti oleh peningkatan fitoplankton. Perissinotto 1995 menjelaskan bahwa nitrat
93
bertanggung jawab pada laju produksi baru, sedangkan amonia dan urea bertanggung jawab untuk menyediakan bahan produksi regenerasi sehingga
urutan preferensi penyerapan oleh fitoplankton berdasarkan tingkat kebutuhan energinya dari yang terrendah adalah amonia, urea, nitrit, dan nitrat.
Gambar 22 Hubungan antara nutrien dan fitoplankton. Gambar 22e menunjukan adanya hubungan antara pertumbuhan
fitoplankton dengan PO
4
, dimana terlihat bahwa walaupun porsi ketersediaan unsur P diperairan relatif kecil tetapi pola hubungan yang terbentuk menunjukan
adanya keterkaitan antara pertumbuhan fitoplankton dan fosfor. Spesies fitoplankton seperti diatom akan megkonsumsi unsur P lebih banyak
dibandingkan dengan unsur N, sehingga dapat dikatakan bahwa terjadi dominasi spesies tertentu di perairan. Pola ini juga menggambarkan adanya pembatasan
unsur N oleh unsur P sehingga terjadi adanya penurunan rasio N:P. Penurunan a
b
c d
f
e
94
rasio N:P ini mengindikasikan bahwa pertumbuhan fitoplankton dibatasi oleh peningkatan unsur P di perairan. Hubungan antara nutrien dan fitoplankton
menunjukan adanya korelasi yang cukup erat Gambar 21b, d, dan f dengan nilai korelasi 0.8438 dan 0.9612 NO
3
dan NH
4
, 0.7987 PO
4
. Lima komponen utama yang berpengaruh terhadap fluks karbon telah
diekstraksi dari model antara lain : 1 produktivitas primer kotor, 2 pemangsaan fitoplankton oleh zooplankton, 3 pemangsaan POC oleh
zooplankton, 4 kontribusi dari ekskresi dan mortalitas fitoplankton terhadap POC, dan 5 kontribusi engesti dan mortalitas zooplankton terhadap POC. Fluks
dihitung secara harian sebagai nilai volumetrik terintregrasi dari lapisan ELCOM dan kemudian dirata-rata secara bulanan.
Gambar 23 Fluks karbon mgCLhari untuk total produksi Total Prod, Pemangsaan fitoplankton Phy2Zoop dan pemangsaan POC oleh
zooplankton POC2Zoop, engesti dan mortalitas fitoplankton Phy2POC dan ekskresi dan mortalitas zooplankton Zoop2POC.
Dalam Gambar 23 produktivitas primer diekspresikan sebagai fluks positif dan mewakili sumber dari karbon, sementara fluks yang lain diekspresikan
sebagai negatif mewakili siklus internal karbon tidak dianggap sebagai sink. Selama periode simulasi grazing fitoplankton oleh zooplankton diwakili 51
– 76 rata-rata 65 dari karbon yang diasimilasi bulanan dalam produktivitas primer,
sementara pemangsaan POC oleh zooplankton rata-rata: 4. Fluks karbon yang
-0.4 -0.3
-0.2 -0.1
0.1 0.2
0.3 0.4
Januari Februari Maret April
Mei Juni
Juli Agustus
m gC
Lh ar
i
Bulan Zoop2POC
Phy2POC POC2Zoop
Phy2Zoop Total Prod
95
diasimilasi dari fitoplankton dan zooplankton pada total POC berturut turut berkisar antara 14 sampai 37 rata-rata 22 dan dari 6 sampai 12 rata-rata
9 dari karbon yang diasimilasi dari produktivitas primer. Fluktuasi dinamika karbon hasil simulai menunjukkan adanya variasi,
dimana pada bulan Januari hingga Maret terjadi penurunan total produksi yang kemungkinan disebabkan tingkat radiasi yang rendah serta peningkatan tekanan
pemangsaan oleh zooplankton. peningkatan terjadi pada bulan April - Juni yang berkaitan dengan peningkatan tingkat radiasi matahari, sehingga akan memicu
peningkatan fotosintesis dan pengambilan karbon dari perairan. Penurunan total produksi terjadi kembali pada bulan Juli yang disebabkan adanya peningkatan
tekanan pemangsaan oleh zooplankton. Gambar 24 menjelaskan bahwa dari total karbon yang di-uptake oleh
fitoplankton 2.2 ditransfer ke bentuk karbon organik terlarut melalui respirasi dan 8.7 ditransfer sebagai karbon organik partikulat ketika fitoplankton
mengalami mortalitas. Total produksi primer dari karbon yang diasimilasi oleh fitoplankton melalui proses fotosintesis 72.6 ditransfer ke produksi sekuder
melalui pemangsaan oleh zooplankton, dan sekitar 16.5 kemungkinan ditransfer melalui pemangsaan mikrozooplankton mikroflagelata atau organisme bentik
filter feeder yang lain. Hasil produksi sekunder pada zooplankton 31.3 kemabli sebagai karbon partikulat pada saat zooplankton mengalami mortalitas, sedangkan
7.5 langsung tenggelam ke sedimen dalam bentuk faecal pellet, sisanya 61, 2 diduga ditransfer ke tingkat trofik yang lebih tinggi. Karbon partikulat yang
berasal dari mortalitas fitoplankton, mortalitas zooplankton dan fluks dari sedimen 82.8 didekomposisi menjadi bentuk terlarut dan hanya 4.9 yang dimangsa
kembali oleh zooplankton. Perbedaan pemangsaan zooplankton terhadap fitoplankton dan karbon organik partikulat adalah komponen karbon organik
partikulat di dalamnya tidak termasuk fitoplankton, tetapi komponen yang lain seperti mikrozooplankton atau zooplankton lain, sehingga bisa disimpulkan
zooplankton yang memangsa karbon organik partikulat didefinisikan sebagai zooplankton predator atau karnivora. Karbon organik partikulat yang kemudian
didekomposisi menjadi bentuk terlarut kemudian mengalami mineralisasi menjadi bentuk anorganik dalam kisaran 95.5 dati keseluruhan karbon organik terlarut.
96
96 Gambar 24 Neraca fluks karbon mgCLhari di Teluk Lampung. Skema siklus nutrien diadaptasi dari Hipsey et al. 2009.
96
97
Empat fluks utama nitrogen dan fosfor dari nutrien terlarut telah diekstraksi dari model untuk memperoleh kontribusi dari zooplankton terhadap siklus nutrien.
Fluks yang ditunjukkan dalam Gambar 25 dan 27 termasuk diantaranya adalah: 1 pengambilan oleh fitoplankton; 2 mortalitas fitoplankton; 3 ekskresi oleh
zooplankton; 4 pertukaran sedimen dan air; dan 5 Perubahan karena pengaruh hidrodinamika pertukaran antara kolom air dan atmosfer. Fluks digambarkan
sebagai perubahan massa nutrien per hari dengan mempertimbangkan ke seluruh area. Fluks negatif sink diwakili oleh kehilangan nutrien terlarut dari kolom air
seperti uptake oleh fitoplankton dan fluks positif source diwakili ekskresi zooplankton.
Gambar 25 Fluks Nitrogen mgNLhari untuk total uptake fitoplankton PhyUp, Fluks sedimen SedFlux, mortalitas fitoplankton
PhyMor, mortalitas dan ekskresi zooplankton ZoopEX dan total perubahan karena faktor hidrodinamika HydroFlux.
Pola siklus nutrien eksternal dan internal untuk fluks nitrogen dari hasil simulasi secara umum menunjukkan pengaruh perubahan musiman. Kontribusi
remineralisasi material partikulat dari mortalitas fitoplankton memberi kontribusi terendah dari total sumber source nitrogen dengan kisaran 2.93
– 14.76 Gambar 25. Fluks nitrogen dari hasil perubahan faktor hidrodinamika memiliki
kisaran nilai yang berbanding terbalik dengan nilai fluks sedimen terhadap keseluruhan fluks nitrogen dalam kolom air. Kontribusi dari perubahan faktor
hidrodinamika memiliki nilai maksimum pada bulan Januari 69.59 dan nilai minimum pada bulan Agustus 15.51, sebaliknya fluks nitrogen dari pertukaran
-0.08 -0.06
-0.04 -0.02
0.02 0.04
0.06 0.08
Januari Februari Maret April
Mei Juni
Juli Agustus
m gN
Lh ar
i
Bulan HydroFlux
SedRes ZoopEx
PhyMor PhyUp
98
sedimen dan kolom air memiliki nilai maksimum pada bulan Agustus 54.27 dan nilai minimum pada bulan Januari 20.37. Zooplankton berperan dalam
menyumbang fluks nitrogen di kolom air dari hasil ekskresinya dalam kisaran 7.1 – 30.34 terhadap total sumber nitrogen di kolom air.
Pola dinamika nitrogen menunjukan adanya kemiripan dengan pola dinamika karbon, hal ini disebabkan laju pengambilan nitrogen oleh fitoplankton
akan mengikuti pola intensitas fotosintesis yang sangat dipengaruhi oleh ketersediaan cahaya. Intensitas cahaya akan berubah seiring dengan perubahan
musim, dimana pada bulan Januari-April cenderung lebih rendah dibandingkan bulan Mei-Agustus. Eksresi N oleh zooplankton mengikuti pola pemangsaan
terhadap fitoplankton. Neraca aliran nitrogen di Teluk Lampung hasil simulasi disajikan pada
Gambar 26, dengan asumsi nilai perubahan antar kompartemen yang berbeda tidak mempertimbangkan volume domain model karena adanya perbedaan nilai
antara lapisan kedalaman yang berbeda. Total NH
4
dalam bentuk anorganik yang di-uptake oleh fitoplankton berada dalam kisaran 30 kali dari konsentrasi NO
3
anorganik, hal ini menunjukkan bahwa fitoplankton cenderung menkonsumsi NH
4
yang memiliki tingkat kebutuhan energi yang rendah untuk mengasimilasinya dibanding NO
3
. Mortalitas fitoplankton memberikan sumbangan 8.08 terhadap nitrogen organik terlarut jika dibandingkan dengan total uptake nitrogen,
sedangkan mortalitas zooplankton menyumbang 7.40 terhadap nitrogen organik terlarut melalui eksresinya dan 32.03 terhadap nitrogen organik partikulat ketika
mengalami mortalitas. NH
4
yang dinitrifikasi menjadi NO
3
berada dalama kisaran 53,6 jika dibandingkan dengan mineralisasi NH
4
dari nitrogen organik terlarut diduga sebagai faktor yang mempercepat penurunan kadar oksigen terlarut diperairan,
sedangkan proses mineralisasi memerlukan 96.64 nitrogen organik terlarut dari total hasil dekompisisi nutrien organik partikulat. Walaupun laju uptake NH
4
lebih tinggi dari NO
3
dan lebih dari setengahnya dinitrifikasi tetapi sumber asupan NH
4
tetap tinggi bahkan meningkat terus yang diduga berasal dari asupan dari daratan yang telah mengalami mineralisasi telebih dahulu sebelum mencapai laut atau
berasal dari limbah pertanian sisa pemakaian pupuk anorganik.
99
99 Gambar 26 Neraca fluks Nitrogen mgNLhari di Teluk Lampung. Skema siklus nutrien diadaptasi dari Hipsey et al. 2009.
99
100
Hasil Gambar 27 menunjukkan bahwa kontribusi yang terhadap fluks fosfor melalui proses remineralisasi dan daur ulang ekskresi zooplankton kisaran 7.08
– 38.48, rata-rata 20.52. Proses remineralisasi partikel tersuspensi dari sisa
mortalitas fitoplankton memiliki kontribusi minimum pada bulan Januari 5.63 dan maksimum 26.08 pada bulan Mei. Kontribusi pertukaran sedimen dan
kolom air rata-rata 21.42 yang lebih rendah dibandingkan kontribusi faktor hidrodinamika yang memiliki kisaran antara 11.33 - 72.75, dengan nilai
maksimum pada bulan Januari.
Gambar 27 Fluks Fosfor PO4 mgPLhari untuk total uptake fitoplankton PhyUp, Fluks sedimen SedFlux, mortalitas fitoplankton PhyMor,
mortalitas dan ekskresi zooplankton ZoopEX dan total perubahan karena faktor hidrodinamika HydroFlux
Rasio N:P pada penelitian ini dari rata-rata simulasi diperoleh 13.93 dan rasio N:P pada ekskresi zooplankton adalah 26.21. Hal ini menunjukan bahwa di
perairan Teluk Lampung terjadi pembatasan unsur N pada fitoplankton atau terjadi peningkatan unsur P dan penurunan unsur N di perairan, sehingga
pertumbuhan fitoplankton kemungkinan sangat kuat dibatasi oleh unsur P. Hasil studi Urabe et al. 1995 menemukan bahwa rata-rata fraksi nitrogen
yang diregenerasikan oleh zooplankton selama proses stratifikasi adalah 50 dari total produktivitas primer, dan 15 untuk fosfor, perbandingan yang rendah dari
kontribusi zooplankton dikarenakan pembatasan oleh fosfor. Hasil studi yang lain yang dilakukan oleh Damar 2003 juga menunjukan adanya rasio yang rendah
-0.003 -0.002
-0.001 0.001
0.002 0.003
Januari Februari Maret April
Mei Juni
Juli Agustus
m gPLh
ar i
Bulan HydroFlux
SedRes ZoopEx
PhyMor PhyUp
101
antara DIN dan P yang mengindikasikan adanya pembatasan N terhadap pertumbuhan fitoplankton. Alasan utama nilai ekskresi diekspresikan sebagai
persentasi dari uptake fitoplankton adalah karena tidak ada perbedaan yang besar antara kenyataan bahwa percampuran N yang diregenerasikan tidak memberikan
perbandingan kontribusi yang lebih besar terhadap ketersediaan nitrogen di perairan. Sebagai kesimpulan bahwa pengaruh grazing dan ekskresi zooplankton
tidak terlihat secara signifikan mengubah keseimbangan elemen nutrien di perairan.
Gambar 28 merupakan ringkasan neraca harian fosfor hasil simulasi model yang terjadi di Teluk Lampung. Fosfor yang dikembalikan ke kolom air dari hasil
mortalitas fitoplankton berada dalam kisaran 5.69 jika dibandingkan fosfor yang di uptake, sedangkan perubahan dari mortalitas fitoplankton ke fosfor organik
partikulat sebesar 27.69 serta jumlah fosfor yang diasimilasi zooplankton dari proses pemangsaan sebesar 52.30. Mortalitas dan eksresi zooplankton
menyumbang 38.46 fosfor dalam bentuk organik partikulat jika dibandingkan dengan total fosfor yang diuptake fitoplankton.
Proses adsorpsi desorpsi dari fosfor anorganik terlarut menjadi fosfor terfilter yang mudah diserap oleh fitoplankton sebanyak 94.71 dari hasil
mineralisasi fosfor organik partikulat yang 87.14 merupakan dekomposisi dari fosfor organik partikulat menjadi terlarut. Jika dibandingkan dengan dekomposisi
fosfor organik partikulat maka proses adsorpsi desorpsi fosfor reaktif sebesar 82.52, hal ini menunjukan bahwa sebagian besar fosfor yang digunakan oleh
fitoplankton merupakan forfor hasil regenerasi. Kontribusi fluks hidrodinamik yang membawa asupan fosfor dari daratan dengan konsentrasi yang tinggi lebih
banyak menyumbang pada fosfor organik baik terlarut atau partikulat. Secara umum dapat disimpulkan bahwa neraca aliran nutrien C, N dan P
lebih besar peran fluks hidrodinamik dalam bentuk terlarut maupun partikulat dibandingkan peran zooplankton melalui ekskresi maupun mortalitasnya, tetapi
sumbangan terbesar nutrien yang dimanfaatkan oleh fitoplankton adalah nutrien regenerasi yang berasal dari ekskresi dan mortalitas fitoplankton maupun
zooplankton.
102
102 Gambar 28 Neraca fluks fosfor mgPLhari di Teluk Lampung. Skema siklus nutrien diadaptasi dari Hipsey et al. 2009.
102
103
Kontribusi asupan nutrien dari daratan yang dibawa aliran Sungai Way Kahuripan, Way Lunik dan Way Ratai ke Teluk Lampung menunjukkan bahwa
kontribusi terbesar berasal dari sungai Way Lunik, hal ini disebabkan selain faktor debit sungai yang lebih besar juga dsebabkan konsentrasi nutrien dari sungai juga
cenderung lebih besar, karena selain melintasi daerah padat penduduk juga melewati daerah kawasan industri. Sungai Way Ratai memiliki kontribusi terkecil
terhadap asupan nutrien ke teluk yang disebabkan faktor debit sungai yang relatif kecil, juga konsentrasi nutrien yang kecil yang lebih banyak didominasi dari hasil
limbah pertanian. Konsentrasi nutrien yang tinggi terutama di bagian kepala teluk tidak hanya bersumber dari sungai saja, keberadaan pelabuhan, kawasan industri,
daerah pertanian, tambak udang yang tersebar sepanjang garis pantai juga memiliki kontribusi terhadap dinamika nutrien di Teluk Lampung. Nilai asupan
nutrien dari daratan disajikan pada Tabel 14. Table 14. Nilai asupan nutrien dari daratan
Bulan Total Asupan Nutrien TonBulan
NO
3
NH
4
PO
4
Sungai Way Kahuripan Januari
94.09 52.90
23.34 Februari
89.52 48.91
22.89 April
101.22 55.86
31.96 Mei
86.64 48.51
29.84 Juli
91.39 48.21
28.71 Agustus
93.77 56.73
26.51 Rata-Rata
92.77 51.85
27.21 Sungai Way Lunik
Januari 121.71
65.14 27.68
Februari 111.72
60.02 26.21
April 102.91
50.08 30.47
Mei 105.30
51.81 30.51
Juli 98.33
49.66 29.17
Agustus 105.69
59.81 27.47
Rata-Rata 107.61
56.09 28.59
Sungai Way Ratai Januari
44.25 32.31
12.79 Februari
44.62 28.01
13.28 April
40.56 28.02
15.78 Mei
29.64 19.17
11.62 Juli
21.75 16.09
9.69 Agustus
22.16 17.36
8.35 Rata-Rata
33.83 23.49
11.92
104
Asupan nutrien yang masuk ke teluk melalui ketiga sungai menunjukkan bahwa NH
4
dan NO
3
merupakan nutrien yang paling penting yang dihasilkan dari limbah perkotaan. Sumber NH
4
diduga berasal dari emisi limbah domestik yang terbawa aliran sungai. Limbah domestik ini mengandung banyak bahan organik
yang dekomposisinya akan menghasilkan pengurangan oksigen terlarut terutama jika terjadi pada musim kemarau. Permukiman penduduk yang berada di bantaran
sungai juga berkontribusi terhadap sumber limbah domestik. Sebaliknya NO
3
lebih banyak bersumber dari limbah pertanian. Jika dibandingkan ketiga jenis nutrien yang masuk ke teluk maka PO
4
memiliki nilai terrendah, hal ini berkaitan dengan sumber PO
4
yang terbatas dari limbah rumah tangga terutama deterjen dan limbah pertanian.
4.3.3 Dinamika Trofik
Total massa karbon hasil simulasi model umumnya dibandingkan dengan baik dengan data lapangan walaupun total biomassa simulasi model lebih rendah
dari data lapangan Gambar 29a dan b. Hal ini terutama terjadi karena data observasi POC diestimasi dengan mengkonversi TSS ke TOC dan dikurangi
dengan data fitoplankton, sedangkan data observasi yang didalamnya termasuk komponen refraktori tidak termasuk dalam data hasil model.
a
b Gambar 29 Biomassa karbon data observasi a, data simulasi b yang
digambarkan sebagai rata-rata bulanan untuk material detritus, fitoplankton, dan zooplankaton catatan skala aksis vertikal berbeda.
105
Hasil observasi dan simulasi menunjukkan bahwa dari total massa karbon yang ada di perairan 50 diasimilasi menjadi produksi primer oleh fitoplankton,
selanjutnya dari total karbon yang diasimilasi dalam bentuk produktivitas primer oleh fitoplankton 30 karbon atau energi ditransfer melalui pemangsaan
zooplankton ke produktivitas sekunder. Perbedaan jumlah karbon yang diasimilasi dari perairan oleh fitoplankton dan jumlah karbon yang diasimilasi
oleh zooplankton disebabkan karena adanya perbedaan antara siklus C dan N yang memberikan kemungkinan bahwa permulaan pembatasaan N pada pertumbuhan
fitoplankton berpengaruh pada rasio C:N partikel tersuspensi dimana pertambahan rasio C:N pada fitoplankton akan berhubungan dengan pertambahan komposisi
rasio C:N pada zooplankton.
Hasil penelitian lain diperoleh bahwa transfer produktivitas primer ke produktivitas sekunder melalui zooplankton berkisar antara 20 Small et al.,
1989, 50 Laws et al., 2000; Bruce et al., 2006, sementara Scavia et al. 1988 mengestimasi transfer melalui zooplankton sekitar 62. Walaupun terdapat
ketidak pastian dalam perkiraan jumlah persentase produktivitas primer yang ditransfer ke produktivitas sekunder berkaitan dengan adanya perbedaan tipe
perairan dan metode analisisnya. Transfer produktivitas primer ke tingkat trofik yang lebih tinggi sangat penting dalam memahami dinamika trofik sehingga akan
dengan jelas dan terpercaya untuk mengkuantifikasi peran dari produktivitas sekundernya. Copping and Lorenzen 1980 menambahkan bahwa rata-rata
hubungan karbon yang masuk ke dalam tubuh Copepoda adalah 45 dari karbon yang tersedia di fitoplankton, selebihnya akan dilepas sebagai karbon organik
terlarut 27, karbon anorganik terlarut 24 dan hilang dalam bentuk fecal pellet 3-4.
Secara umum antara hasil simulasi model dan hasil observasi dari Gambar 29a dan b menunjukan pola yang sama, yaitu terjadi adanya penurunan jumlah
total karbon yang diasimilasi ke dalam produktivitas primer oleh fitoplankton dari bulan Januari hingga bulan Maret kemudian meningkat lagi pada bulan April
hingga Juni. Penurunan kembali terjadi pada bulan Juli dan meningkat lagi pada Bulan Agustus. Hal yang sama terjadi pada perubahan total karbon yang
diasimilasi oleh zooplankton dari fitoplankton menjadi produksi sekunder, kecuali
106
pada bulan Agustus dimana masih menunjukan kecenderungan menurun. Perubahan pola ini diduga berkaitan dengan perubahan musiman, dimana terjadi
adanya tingkat intensitas cahaya yang rendah pada bulan Januari hingga Maret dan mulai terjadi peningkatan intensitas cahaya pada bulan April.
Pertumbuhan zooplankton mengikuti pertumbuhan fitoplankton walaupun tidak mengikuti pola total organik karbon Gambar 30. Ketersediaan karbon yang
tinggi akan memacu pertumbuhan fitoplankton seiring dengan peningkatan intensitas cahaya untuk fotosintesis. Pertumbuhan fitoplankton ini akan menurun
seiring dengan pertambahan populasi zooplankton.
Gambar 30 Hubungan tingkat radiasi matahari, total organik karbon a dan biomassa fitoplankton b biomassa fitoplankton dan zooplankton
c. Striebel 2008 menjelaskan bahwa fitoplankton yang mendukung
pertumbuhan zooplankton adalah fitoplankton yang memiliki kualitas yang baik yang tergantung dari edibilitas dan komponen kimianya. Edibilitas merupakan
fungsi dari ingestibilitas ukuran dan bentuk, dan digestibilitas efisiensi
50 100
150 200
0.05 0.1
0.15 0.2
0.25
010107 021007
032207 050107
061007 072007
082907 R
ad ias
i M at
ah ar
i W
m
2
T o
tal O
rg an
ik Kar
bo n
m g
C L
Waktu hari Radiasi Matahari
Total Organik Karbon a
50 100
150 200
0.00 0.10
0.20 0.30
0.40
010107 021007
032207 050107
061007 072007
082907 R
ad ias
i M at
ah ar
i W
m
2
B io
m as
a F
it o
pl an
k to
n
m g
C L
Waktu Hari Radiasi Matahari
Fitoplankton b
0.005 0.01
0.015 0.02
0.025 0.03
0.1 0.2
0.3 0.4
010107 021007
032207 050107
061007 072007
082907 B
io m
as sa
Z o
o pl
an k
to n
m g
C L
B io
m as
sa Fi
to pl
an k
to n
m g
C L
Waktu hari Fitoplankton
Zooplankton c
107
asimilasi. Ketika terjadi peningkatan intensitas cahaya akan meningkatkan produktivitas primer dari fitoplankton yang diikuti dengan laju pengambilan unsur
C yang tinggi sehingga akan meningkatkan biomassa. Ketika konsentrasi unsur N dan P rendah maka peningkatan intensitas cahaya akan menyebabkan rasio C:N
atau C:P dalam fitoplankton akan tinggi. Pada rasio C:N dan C:P yang tinggi maka unsur C akan diletakkan dalam struktur sel dalam bentuk selulosa yang
tidak dapat diasimilasi dengan efisiensi tinggi. Khusus pada bulan Agustus walaupun total karbon yang diasimilasi oleh
fitoplankton meningkat tetapi yang diasimilasi oleh zooplankton menurun diduga karena laju ingesti nutrien oleh zooplankton menurun karena telah mencapai
kejenuhan, selain itu intensitas cahaya yang tinggi pada bulan tersebut mengakibatkan rasio C:N:P pada fitoplankton akan tinggi. Akhirnya dapat
disimpulkan bahwa peningkatan intensitas cahaya akan meningkatkan produksi biomassa fitoplankton tetapi mungkin dapat mengurangi pertumbuhan
zooplankton karena peningkatan kuantitas makanan akan menurunkan kandungan nutrien dari makanan tersebut. Ketidaksamaan rasio unsur C pada biomassa
fitoplankton dan zooplankton karena pengaruh efisiensi transfer energi yang mengindikasikan bahwa pertumbuhan zooplankton lebih dibatasi oleh kandungan
nutrien dibandingkan dengan kandungan karbon dalam fitoplankton.
108
Halaman ini sengaja dikosongkan
109
109
5 SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
Berdasarkan hasil simulasi model hidrodinamika dan model ekosistem di perairan Teluk Lampung selama periode Januari - Agustus 2007 diperoleh
kesimpulan sebagai berikut : 1.
peran zooplankton dalam fluks karbon adalah melalui pemangsaan fitoplankton serta melalui ekskresi dan mortalitas. Kontribusi melalui
pemangsaan fitoplankton berkisar antara 51 sampai 76 sedangkan melalui hasil ekskresi dan mortalitas zooplankton ke kolam POC berkisar antara 6
sampai 12. 2.
Peran zooplankton pada fluks nitrogen di kolom air adalah melalui hasil ekskresinya dalam kisaran 7.1
– 30.34 dari total kebutuhan fitoplankton terhadap nitrogen di kolom air.
3. Peran zooplankton pada dinamika fluks fosfor adalah melalui proses
remineralisasi ekskresi zooplankton dengan kisaran antara 7.08 - 38.48 dari total kebutuhan fitoplankton terhadap fosfor.
4. Peran zooplankton dalam dinamika nutrien menunjukkan adanya peningkatan
kontribusi terhadap fluks karbon, nitrogen dan fosfor yang terjadi pada bulan Mei dan Agustus yang mengindikasikan pengaruh perubahan musiman yang
ditandai dengan peningkatan produksi fitoplankton dan diikuti peningkatan proses pemangsaan. Pola hubungan antara fitoplankton dan nutrient
cenderung menunjukan pola hubungan eksponensial. 5.
Peran zooplankton dalam dinamika trofik menunjukan bahwa biomassa zooplankton di representasikan dengan rata-rata mendekati 30 dari total
biomassa karbon yang diasimilasi melalui produktivitas primer. Pola pertumbuhan zooplankton cenderung mengikuti pola pertumbuhan
fitoplankton yang sangat dipengaruhi oleh faktor ketersediaan cahaya dan nutrien.
110
5.2 Saran