4
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Oksigen Terlarut
Oksigen terlarut dibutuhkan oleh semua jasad hidup untuk pernapasan, proses metabolisme, atau pertukaran zat yang kemudian menghasilkan energi untuk
pertumbuhan dan pembiakan. Di samping itu, oksigen juga dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan organik dan anorganik dalam proses aerobik Boyd
1982. Oksigen berperan penting sebagai indikator dalam penentuan kualitas suatu perairan Satria 2007.
2.1.1. Sumber oksigen terlarut dalam perairan
Oksigen terlarut di perairan bersumber dari proses fotosintesis dan proses difusi dari udara bebas Boyd 1982. Menurut Schmittou 1990, sebagian besar
90-95 oksigen masuk ke perairan waduk atau danau melalui proses fotosintesis kemudian oleh difusi dari udara, dan yang paling kecil oleh aliran air yang
memasuki badan perairan. Fotosintesis memiliki peranan yang lebih penting dalam mengatur konsentrasi oksigen terlarut di perairan dibandingkan dengan proses fisika
Boyd 1982. Secara umum proses fotosintesis dapat ditunjukkan pada reaksi berikut.
6CO
2
+ 6H
2
O C
6
H
12
O
6
+ 6O
2
Cole 1983 Faktor pengontrol yang mempengaruhi kecepatan proses fotosintesis dan
konsentrasi oksigen terlarut di perairan adalah suhu, cahaya, konsentrasi nutrien, spesies dari fitoplankton yang hidup di perairan, kelimpahan plankton, turbulensi,
dan faktor lainnya. Pada lapisan permukaan hingga perairan kolam, konsentrasi oksigen terlarut akan semakin meningkat seiring dengan meningkatnya kelimpahan
plankton Boyd 1982. Difusi oksigen dari atmosfer ke perairan pada hakekatnya berlangsung relatif
lambat meskipun terjadi pergolakan massa air. Laju transfer oksigen tergantung pada konsentrasi oksigen terlarut di lapisan permukaan, konsentrasi saturasi oksigen,
dan akan bervariasi sesuai kecepatan angin Seller dan Markland 1987. Difusi oksigen dari udara bebas terjadi ketika berlangsung kontak antara campuran gas
atmospheric dengan air, dengan syarat air berada dalam keadaan undersaturated
5 Boyd 1982. Oksigen bawaan yang masuk ke dalam badan perairan dapat terjadi
karena adanya inflow Wetzel 2001. Odum 1993 menyatakan bahwa perairan tergenang biasanya memiliki
stratifikasi secara vertikal yang diakibatkan oleh perbedaan intensitas cahaya dan perbedaan suhu secara vertikal pada kolom perairan. Bila dibagi berdasarkan ada
tidaknya cahaya pada suatu lapisan perairan, maka ada dua kelompok lapisan, yaitu lapisan fotik eufotik, kompensasi, dan disfotik dan lapisan afotik. Berdasarkan
perbedaan intensitas cahaya yang masuk ke perairan, stratifikasi vertikal kolom air pada perairan menggenang dikelompokkan sebagai berikut.
a. Lapisan eufotik, yaitu lapisan yang masih mendapatkan cukup matahari. Pada
lapisan ini oksigen yang dihasilkan dari proses fotosintesis lebih besar daripada oksigen yang digunakan untuk respirasi.
b. Lapisan kompensasi, yaitu lapisan dengan intensitas cahaya tinggal 1 dari
intensitas cahaya permukaan atau yang dicirikan oleh hasil fotosintesis yang sama dengan hasil respirasi.
c. Lapisan profundal, yaitu lapisan di bawah lapisan kompensasi dengan intensitas
cahaya sangat kecil disfotik atau sudah tidak ada lagi cahaya afotik. 2.1.2. Pemanfaatan oksigen terlarut
Oksigen terlarut di perairan dimanfaatkan oleh tumbuhan air termasuk di dalamnya fitoplankton dan biota perairan lainnya dalam proses respirasi, serta
mikroba untuk mendekomposisi bahan organik. Penggunaan oksigen terlarut di perairan untuk respirasi plankton dan mikroorganisme perairan lainnya mencapai
72, untuk ikan hanya tersedia 22, digunakan untuk respirasi organisme dasar perairan sebesar 2,9 serta sisanya 3,1 lepas ke udara. Proses respirasi
berlangsung sepanjang hari baik siang maupun malam hari, sedangkan fotosintesis berlangsung hanya pada siang hari. Hal ini menyebabkan terjadinya fluktuasi harian
kadar oksigen terlarut di lapisan eufotik. Proses respirasi juga berlangsung di seluruh lapisan perairan, sehingga pada lapisan eufotik kadar oksigen cenderung
lebih melimpah dibandingkan lapisan di bawahnya. Titik kedalaman terjadinya konsumsi oksigen dalam proses respirasi sama dengan produksi melalui proses
fotosintesis disebut kedalaman kompensasi Widiyastuti 2004. Data mengenai
6 konsentrasi oksigen dan tingkat konsumsi sangat berguna untuk menggambarkan
sebab dan akibat terjadinya eutrofikasi di perairan Carlsson et al. 1999.
2.1.3. Penurunan oksigen terlarut pada lapisan hipolimnion