Analisis Status Trofik Di Teluk Pegametan Kabupaten Buleleng Bali.
ANALISIS STATUS TROFIK DI TELUK PEGAMETAN
KABUPATEN BULELENG BALI
TURMUZI TAMMI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI
SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA *
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul Analisis Status Trofik
di Teluk Pegametan Kabupaten Buleleng Bali adalah benar hasil karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun atau
kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari
karya yang telah diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis
ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, November 2015
Turmuzi Tammi
C251124011
RINGKASAN
TURMUZI TAMMI. Analisis Status Trofik di Teluk Pegametan Kabupaten Buleleng
Bali. Dibimbing oleh NIKEN T M PRATIWI dan SIGID HARIYADI.
Teluk Pegametan Kabupaten Buleleng Bali diduga telah memiliki status
trofik atau kesuburan perairan yang tinggi. Hal ini dikarenakan terdapat 865 unit
keramba jaring apung (KJA) yang tidak ramah terhadap lingkungan perairan Teluk
ini. Sebagaimana diketahui bahwa terdapat budidaya KJA seperti ini menghasilkan
limbah nutrien N dan P yang tinggi ke perairan. Masukan nutrien ini sangat memicu
peningkatan status kesuburan perairan secara berlebihan. Status trofik di Teluk
Pegametan juga turut dipengaruhi faktor hidromorfologi teluk meliputi sirkulasi air
secara horizontal dan pola pasang surut harian.
Profil variasi status trofik spasial maupun temporal ditentukan melalui hasil
analisis klaster dengan indeks TRIX, sedangkan penentuan parameter kunci status
trofik berdasarkan indeks TRIX terhadap analisis korelasi-regresi. Sebanyak 48 titik
sampling diklaster menghasilkan klaster wilayah untuk bentuk variasi status trofik
secara spasial. Selama tiga bulan penelitian (Agustus-Oktober) terdapat tren pasang
surut yang terjadi dan mempengaruhi indeks TRIX. Hal ini menghasilkan bentuk
dugaan pada variasi status trofik secara temporal mengikuti klaster pasang surut
selama setahun. Penentuan parameter kunci berdasarkan hubungan korelasi kuat
antara parameter kualitas air terhadap indeks TRIX.
Berdasarkan hasil penelitian telah diungkapkan bahwa variasi status trofik
dapat diungkapkan secara spasial maupun temporal kemudian untuk parameter kunci
melalui TRIX adalah NO3 dan Chl-a. Secara spasial, profil variasi terbagi atas dua
wilayah yakni selatan (K1) dan gabungan tengah utara (K2) dengan nilai TRIX
masing-masing adalah K1 = 4,97 ± 0,92 dan K2 = 5,51 ± 0,90. Terbaginya wilayah
K1 dan K2 turut dipengaruhi oleh jumlah KJA yang berbeda yakni K1 = 360 unit
sedangkan K2 = 505 unit dan pola arus horizontal. Secara temporal, profil variasi
terbagi atas bulan Agustus (A1) dan gabungan bulan September-Oktober (A2)
dengan nilai TRIX A1 = 4,28 ± 0,99 dan A2 = 5,78 ± 0,27. Kondisi ini diikuti oleh
jumlah kematian ikan terjadi dan perbedaan intensitas pasang surutnya. Semakin
intensifnya KJA secara nyata memperlihatkan pengaruh terhadap profil variasi. Hal
ini terlihat dengan keterkaitan jumlah produksi terbesar dari seluruh KJA yang ada
yakni 51 ton/siklus dan total pakan hingga 102 ton untuk sekali panen terhadap status
trofik di level hipertrofik di kawasan tersebut. Pemilihan parameter NO3 dan Chl-a
sebagai parameter kunci didasari koefesien korelasi yang tinggi yakni (NO3) r =
0,778 dan (Chl-a) r = 0,534. Hubungan regresi keduanya signifikan pada TRIX (y) =
3,890 + 0,0041 (NO3) + 0,0325 (Chl-a) r = 0,708, p < 0,05.
Kata kunci: parameter kunci, status trofik, Teluk Pegametan, TRIX index, variasi
spasial/temporal
SUMMARY
TURMUZI TAMMI. Analysis Trophic State in Pegametan Bay Buleleng Regency
Bali. Supervised by NIKEN T M PRATIWI and SIGID HARIYADI.
Pegametan Bay Buleleng Regency Bali has been suspected toward trophic
state greatly. Because of 865 fish-cage units (KJA) have been there intended
conventionally aquaculture effort. As knowing about fish-cage efforts conventionally
with high densities produced the most of nutrients loading such as N and P into water
system. The nutrients input are the most influence to achieve trophic state greatly.
Trophic state in this bay is also influenced by hydromorphology factor included
water circulation horizontally and pattern of daily tidal event.
Trophic state variation spatially or temporally was determined by cluster
analysis combined TRIX index, meanwhile the key parameters was determined by
TRIX index linked correlation-regression analysis. Amounts 48 point samplings
were clustered to result the cluster territory as pattern of various trophic state
spatially. During three months study (August-October) was a trend of tidal events
which influenced TRIX index. It indicated in trophic state temporally has been
driven by a trend of tidal events in a year. Determining of key parameters based on
the relationship between some of water quality parameters to TRIX index achieving
significant correlation.
The result in this research was revealed about the variation of trophic state
even spatially or temporally then key parameters trough with TRIX index were NO3
and Chl-a. Spatially condition showed the trophic state profile variation was divided
in two clusters such as southern territory (K1) and merged center-northern territory
with TRIX respectively K1= 4,97 ± 0,92 and K2 = 5,51 ± 0,90. Agglomerating
territory depend on K1 and K2 have been triggered by the significant population of
fish cage-net between K1 = 360 unit and K2 505 unit also influence of horizontally
water distribution. According temporally situation was agglomerated in two times
such as August (A1) and September-October (A2) with TRIX index A1 = 4,28 ±
0,99 and A2 = 5,78 ± 0,27. In this condition was also followed by amount of fish
kills moment and the fluctuation of tidal events. Getting more intensive of fish cagenets activities was significant showed the correlation among the highest production
achieved to 51 tons/cycle and feeding total 102 tones toward hypertrophic
surrounding this area. Selecting NO3 and Chl-a parameters as the key parameters
were based on the both of coefficients correlation highly were about (NO3) r = 0,778
dan (Chl-a) r = 0,534. Regression linked NO3 and Chl-a to TRIX index significantly
into equilibrium were about TRIX (y) = 3,890 + 0,0041 (NO3) + 0,0325 (Chl-a) r =
0,708, p < 0,05.
key words: key parameters, Pegametan bay, trophic state, TRIX index, variation
spatial/temporal
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau
menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingann pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
ANALISIS STATUS TROFIK DI TELUK PEGAMETAN
KABUPATEN BULELENG BALI
TURMUZI TAMMI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Perairan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr I Nyoman Radiarta, MSc
Judul Tesis : Analisis Status Trofik di Teluk Pegametan, Kabupaten Buleleng, Bali
Nama
: Turmuzi Tammi
NIM
: C251124011
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Ir Niken T M Pratiwi, MSi
Dr Ir Sigid Hariyadi, MSc
Ketua
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Pengelolaan Sumberdaya Perairan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Sigid Hariyadi, MSc
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian:
16 September 2015
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam
penelitian yang dilaksanakan bulan Juli sampai Oktober 2014 ini ialah status trofik,
dengan judul Analisis Status Trofik di Teluk Pegametan Kabupaten Buleleng Bali .
Terima kasih Penulis ucapkan kepada Dr Ir. Niken T M Pratiwi, MSi selaku
pembimbing dan Dr Ir Sigid Harayadi, MSc pembimbing sekaligus ketua program
studi SDP yang telah banyak membantu melalui saran dan kritiknya. Terima kasih
pula kepada penguji Dr I Nyoman Radiarta, MSc yang turut memberikan kritik dan
saran untuk tesis ini. Kemudian ucapan terima kasih juga kepada Balai Besar Riset
Perikanan Budidaya Laut Gondol (BBRPBL Gondol), Balai Perikanan Observasi
Laut Negara Bali (BPOL), dan laboratorium FMIPA Kimia Universitas Brawijaya
Malang atas hasil analisis yang dilakukan. Rasa terima kasih tidak luput juga kepada
Bapak Tatam Sutarmat atas dukungan finansial sehingga dapat menyelesaikan tesis
yang dibuat ini. Terima kasih pula pada ibu yang saya cintai, keluarga, dan kakak
serta teman-teman SD, SMP, SMA, S1. Kemudian untuk SDP angkatan 2011, 2012
genap/ganjil maupun 2013 serta anggota beskem THP lantai 4 yang saya sayangi
terima kasih atas dorongan dan dukungannya untuk menyelesaikan tesis ini. Temanteman lainnya yang tidak bisa sebutkan satu persatu, saya ucapkan banyak terima
kasih atas segalanya.
Bogor, November 2015
Turmuzi Tammi
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI
vii
DAFTAR TABEL
vii
DAFTAR GAMBAR
viii
DAFTAR LAMPIRAN
viii
I PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Hipotesis
Tujuan
Manfaat
Kerangka Pemikiran
1
1
2
2
2
2
3
II METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Bahan dan Alat
Pengambilan Contoh Spasial dan Temporal
Pengukuran dan Analisis Parameter Perairan
Analisis Data
Analisis klaster
Indeks TRIX
Analsis korelasi-regresi
4
4
4
5
5
6
6
7
7
III HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pembahasan
10
10
17
IV KESIMPULAN DAN SARAN
23
DAFTAR PUSTAKA
24
LAMPIRAN
28
RIWAYAT HIDUP
35
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
Metode dan instrumen pengukuran parameter kualitas air di Teluk
Pegametan, Buleleng, Bali
Kategori status trofik berdasarkan kisaran skala indeks TRIX
Hasil Pengukuran kualitas air di Teluk Pegametan, Buleleng, Bali
selama penelitian berlangsung dari bulan Agustus-Oktober 2014
Profil kualitas air berdasarkan klaster wilayah selatan (K1) dan wilayah
utara-tengah (K2) Teluk Pegametan
Profil kualitas air berdasarkan kondisi klaster waktu Agustus (A1) dan
September-Oktober (A2) Teluk Pegametan
Pearson Correlation Analysis sebagai penentuan parameter kunci TRIX
di Teluk Pegametan Buleleng Bali
6
7
8
10
12
15
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Kerangka pemikiran untuk rekomendasi pengelolaan status trofik di
Teluk Pegametan yang didasari penentuan profil variasi status trofik dan
parameter kuncinya
Lokasi penelitian di Teluk Pegametan, Kabupaten Buleleng, Bali dan
titik-titik pengambilan contoh kualitas air
Pengambilan contoh kualitas air didasari (●) jadwal perkiraan pasang
surut saat bulan purnama dan gelap selang Agustus-Oktober 2014
Kelompok spasial wilayah selatan (K1) dan utara-tengah (K2) di Teluk
Pegametan, Kabupaten Buleleng, Bali
Pemetaan klaster wilayah selatan (K1) dan wilayah utara-tengah (K2) di
Teluk Pegametan
Pemetaan empat zona 1, 2, 3, dan 4 yang sesuai dengan lingkupan titiktitik pengambilan contoh air
Klaster empat Zona terkait dengan kondisi pasang surut di Teluk
Pegametan
Kelompok temporal yang terbagi bulan Agustus (A1) dan gabungan
September-Oktober (A2)
Profil variasi status trofik berdasarkan klaster wilayah selatan (K1) dan
wilayah utara-tengah (K2)
Profil variasi status trofik berdasarkan indeks TRIX pada setiap titik
pengambilan contoh air terbagi atas empat wilayah yakni oligotrofik,
mesotrofik, eutrofik, dan hipertrofik
Profil variasi status trofik berdasarkan klaster waktu pada bulan Agustus
(A1) dan September-Oktober (A2) di Teluk Pegametan
Indeks TRIX yang bervariasi ketika pasang maupun surut antara
masing-masing bulan yakni Agustus, September, dan Oktober.
Hubungan indeks TRIX terhadap konsentrasi dari parameter DIN, NO3,
Chl-a, DO, dan DIP
Hubungan konsentrasi NO3 dan Chl-a terhadap indeks TRIX
Sirkulasi air di Teluk Pegametan, Buleleng, Bali, saat surut terendah
dengan akses masuk hanya melalui pesisir selatan
Kelompok temporal berdasarkan karakteristik amplitudo pasang surut
3
4
5
9
10
11
11
12
13
13
14
14
16
16
19
20
untuk prediksi selama setahun
17 Fluktuasi pasang tertinggi dan surut terendah selang kondisi purnama
dan gelap pada tahun 2014 (Sumber : BPOL Negara Bali)
21
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
Titik koordinat Teluk Pegametan, Kabupaten Buleleng, Bali
Kalibrasi, jadwal dan prediksi pasang surut tahun 2014
Aglomerasi klaster secara spasial pada program SPSS
Aglomerasi klaster secara temporal pada program SPSS
Status trofik pada wilayah K1 dan K2
Analisis regresi linear
28
29
30
32
33
34
I PENDAHULUAN
Latar Belakang
Status trofik merupakan deskripsi tingkat kesuburan sebuah perairan yang
dilihat kandungan nutrien dan kelimpahan fitoplankton maupun mikroalga. Status
trofik di perairan dipengaruhi oleh kehadiran nutrien yang berasal dari kegiatan
antropogenik di sekitarnya maupun siklus produksi nutrien perairan secara alami
(Shaw et al. 2004). Kehadiran nutrien dimanfaatkan oleh fitoplankton maupun
mikroalga dalam produksi primer yang menghasilkan bahan organik secara terus
menurus (Livingstone 2001). Kondisi perairan yang terlalu subur menyebabkan
produksi bahan organik menjadi berlebihan dan sebagian dapat bersifat toksik
pada biota air yang ada (Heisler et al. 2008). Kondisi tersebut dapat menurunkan
kualitas perairan dan selanjutnya menyebabkan kerugian pada aktivitas budidaya
yang sedang belangsung di perairan tersebut.
Pengelolaan status trofik diperlukan sebagai usaha untuk meminimalisir
kerugian yang terjadi sebagai akibat kesuburan perairan berlebihan. Pengelolaan
status trofik dilakukan berdasarkan profil variasi status trofik perairan tersebut.
Hal ini dikarenakan profil variasi status trofik mengandung informasi tren yang
dapat dijadikan sebagai dasar pengelolaan secara spasial maupun temporal (Scavia
& Bricker 2006). Variasi status trofik yang tinggi pada umumya terjadi di perairan
teluk (Souza et al. 2003). Variasi status trofik dapat dilihat dari keadaan parameter
kualitas air sebagai parameter kunci (Liu et al. 2011). Penentuan parameter kunci
harus berkorelasi erat pada status trofik perairan secara spesifik melalui hubungan
linear pada indeks kesuburan, salah satunya adalah indeks TRIX (Lopes et al.
2007). Hubungan antara parameter kunci dan indeks tersebut dapat diekspresikan
melalui persamaan regresi linear untuk meramalkan pola variabilitas status trofik
yang terjadi (Karydis 2009).
Pengelolaan kesuburan perairan berdasarkan profil variasi status trofik
dapat diterapkan di Teluk Pegametan, Kabupaten Buleleng, Bali. Sebanyak 865
unit KJA di Teluk Pegametan tidak ramah lingkungan dan lebih memprioritaskan
produksi dibandingkan dampaknya terhadap kondisi perairan Teluk Pegametan
(Sutarmat et al. 2014). Aktivitas KJA secara terus-menerus dapat mengakibatkan
pengkayaan nutrien sehingga memicu peningkatan status trofik perairan (Huang et
al. 2011). Intensitas maupun densitas budidaya KJA di Teluk Pegametan diduga
menyebabkan variasi status trofik baik secara spasial maupun temporal. Profil
variasi status trofik tersebut dapat mengarahkan pengaturan jumlah unit KJA yang
tersebar di seluruh area teluk dan mengendalikan intensitas budidayanya.
Profil variasi status trofik dapat juga dilihat melalui faktor hidromorfologi
perairan. Perairan teluk memiliki kondisi pasang surut yang berbeda-beda di
setiap waktu atau musimnya (Saravi et al. 2012). Kondisi pasang surut tersebut
selanjutnya mempengaruhi rutinitas pembilasan sehingga kehadiran nutrien
nitrogen (N) dan phospor (P) berfluktuasi (Taylor et al. 1995). Berdasarkan
kondisi tersebut maka, penentuan status trofik lebih cocok menggunakan indeks
TRIX (Vollenweider et al. 1998). Parameter klorofil pada indeks TRIX mewakili
produktivitas bahan organik dari fitoplankton maupun mikroalga (Dodds 2007).
Akibat tingginya produksi materi organik maka kandungan oksigen terlarut juga
2
menurun secara drastis dan parameter ini penting dalam memastikan kondisi kritis
perairan ketika status trofik mencapai batas tertinggi (Boesch et al. 2001).
Analisis status trofik di Teluk Pegametan, Buleleng, Bali dengan indeks
TRIX bertujuan untuk menentukan profil variasi status trofik, baik secara spasial
maupun temporal dan sekaligus parameter kuncinya. Pada profil variasi status
trofik tersaji dalam bentuk variabilitas indeks TRIX yang mewakili representasi
pengaruh kegiatan KJA dan faktor hidromorfologi teluk. Parameter kunci dari
hasil indeks TRIX dapat mendeskripsikan status trofik melalui hubungan korelasiregresi yang terbentuk. Penentuan parameter kunci ditunjukkan sebagai bentuk
indikator status trofik (Tsuzuki 2006).
Perumusan Masalah
Teluk Pegametan, Buleleng, Bali merupakan lokasi yang ideal untuk usaha
keramba jaring apung (KJA). Semakin strategisnya lokasi ini diperkirakan setiap
tahun selalu terjadi peningkatan jumlah unit KJA maupun intensitas budidayanya.
Hal ini rentan memicu pengkayaan nutrien sekaligus ancaman untuk terjadinya
peningkatan status trofik atau kesuburan perairan yang tinggi. Penelusuran akan
hal tersebut juga perlu dihubungkan terhadap hidromorfologi yang ada. Faktor
dari hidromorfologi difokuskan terhadap pola sirkulasi air secara horizontal dan
kondisi pasang surutnya. Dengan demikian rumusan masalah yang dapat diambil
adalah sebagai berikut:
Adakah pengaruh dari kegiatan KJA dan faktor hidromorfologi terhadap
profil variasi status trofik atau kesuburan perairan di Teluk Pegametan?
Parameter manakah yang menjadi kunci ketika terjadinya variasi status
trofik di Teluk Pegametan?
Hipotesis
Terdapat variasi status trofik spasial maupun temporal di Teluk Pegametan
berdasarkan kegiatan KJA dan hidromorfologi teluk. Beberapa parameter kualitas
air dapat menjadi parameter kunci terhadap variasi status trofik.
Tujuan
Penentuan profil variasi status trofik berdasarkan kontribusi aktivitas KJA
dan faktor hidromorfologi teluk sekaligus parameter kunci dari kualitas air yang
dominan mempengaruhi variasi status trofik yang terjadi.
Manfaat
Rekomendasi pengelolaan status trofik direferensikan melalui kesesuaian
profil variasi status trofik berdasarkan aktivitas KJA dan hidromorfologi teluk.
Adanya parameter kunci merekomendasikan terhadap fokus parameter yang harus
dikendalikan sebagai pemicu dominan status trofik.
3
Kerangka Pemikiran
Kontribusi budidaya KJA dan hidromorfologi teluk diduga menentukan
variasi status status trofik di Teluk Pegametan, Buleleng, Bali. Kontribusi KJA
diindikasikan pada bentuk densitas dan intensitas KJA. Faktor hidromorfologi
teluk berupa rutinitas pembilasan setiap bagian teluk dan kondisi pasang surutnya.
Kedua ini mewakili variasi status trofik dan tergambarkan pada skema Gambar 1.
Gambar 1. Kerangka pemikiran untuk rekomendasi pengelolaan status trofik di
Teluk Pegametan yang didasari penentuan profil variasi status trofik
dan parameter kuncinya
Variasi status trofik di Teluk Pegametan dapat ditandai perbedaan kualitas
air yang terwakili atas kondisi spasial dan temporal. Perbedaan kualitas air dapat
membagi keadaan yang representatif baik terhadap kegiatan KJA dan faktor dari
hidromorfologi air di Teluk ini. Dalam bentuk variasi status trofik dapat terkait
pada parameter yang dominan mengendalikan variasi yang terjadi. Hal ini terlihat
ketika bentuk variasi yang terklaster berdasarkan kualitas air terdapat beberapa
parameter yang mungkin saja berkorelasi erat terhadap nilai indeks status trofik.
Adanya beberapa parameter tersebut merupakan parameter kunci yang baik dalam
penentuan status trofik.
4
II METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Berlokasi di wilayah Kabupaten Buleleng, Bali, Teluk Pegametan adalah
termasuk bagian dari Teluk Sumberkima dengan luas total keseluruhannya ± 935
Ha. Teluk Pegametan sendiri hanya memiliki luas ± 340 Ha atau sepertiga dari
total luas Teluk Sumberkima (Hanafi et al. 2006). Kegiatan keramba jaring apung
mendominasi situasi antropogenik yang ada di Teluk ini, disamping juga terdapat
aktivitas penangkapan dan budidaya rumput laut (Gambar 2). Siklus pertukaran
air laut di Teluk Pegametan tidak begitu baik. Ini disebabkan Teluk Pegametan
dikelilingi oleh banyak wilayah intertidal sehingga ketika surut terendah terjadi
Teluk ini hampir dapat membentuk sistem perairan yang tertutup.
Gambar 2. Lokasi penelitian di Teluk Pegametan, Kabupaten Buleleng, Bali dan
titik-titik pengambilan contoh kualitas air
Bahan dan Alat
Bahan-bahan adalah sampel air laut yang diambil berdasarkan titik-titik
pengambilan contoh dan jadwal pasang surut kemudian beberapa pelarut untuk
pengukuran parameter kualitas air dari sampel air laut tersebut. Adapaun alat-alat
yang digunakan adalah beberapa botol sampel, secchi disk, refraktometer, DOmeter, alat GPS (Global Positioning System), sebuah media pelampung untuk
mengukur kecepatan arus, stop watch, spektrofotometer, dan beberapa media
pendukung lainnya saat analisis di laboratorium.
5
Pengambilan Contoh Spasial dan Temporal
Secara spasial, total 48 titik pengambilan contoh kualitas air ditentukan
secara acak dengan titik koordinat mewakili kondisi Teluk Pegametan (Lampiran
1). Titik 1-24 mewakili kegiatan keramba jaring apung (KJA) di wilayah selatan
sedangkan 25-48 adalah wilayah tengah dan utara Teluk ini (Gambar 2). Selain
berdasarkan sebaran kegiatan KJA, titik-titik pengambilan contoh turut didasari
atas pendugaan faktor hidromorfologi baik wilayah selatan, tengah, maupun utara
sebagai penentu profil variasi status trofik.
Secara temporal disesuaikan terhadap variasi status trofik ketika pasang
maupun surut terjadi di bulan purnama dan gelap selang penelitian bulan AgustusOktober 2014. Jadwal pengambilan contoh kualitas air secara temporal dapat
diperlihatkan pada Gambar 3 dengan tren pasang surut. Berdasarkan pada Gambar
3, bulan Agustus memiliki fluktuasi yang sangat tinggi baik saat purnama ataupun
gelap jika dibandingkan dengan bulan September dan Oktober. Fluktuasi pasang
surut secara kuantitatif terlihat pada amplitudonya yakni A = pasang-surut
(Lampiran 2), saat bulan Agustus mencapai 157 cm (purnama) dan 136 cm
(gelap). Sementara itu pada bulan September adalah 88 cm (purnama) dan 82 cm
(gelap) kemudian untuk Oktober adalah 56 cm (purnama) dan 48 cm (gelap).
Selain pendugaan variasi status trofik melalui tren pasang surut juga didasari atas
pengaruh pada intensitas budidaya KJA yang mungkin terdapat perbedaan antara
setiap bulannya. Hal ini diduga berdasarkan adanya informasi kematian ikan di
KJA yang diperoleh melalui data penelitian sebelumnya.
Gambar 3. Pengambilan contoh kualitas air didasari (●) jadwal perkiraan pasang
surut saat bulan purnama dan gelap selang Agustus-Oktober 2014
Pengukuran dan Analisis Parameter Perairan
Parameter-parameter kualitas air yang diukur berhubungan dengan status
trofik perairan khusus untuk wilayah pesisir dan teluk. Parameter tersebut terbagi
6
atas fisika, kimia dan biologi. Pada parameter fisika meliputi parameter salinitas,
suhu, kecerahan dan kecepatan beserta arah arus air. Parameter kimia yaitu nitrat
(NO3), nitrit (NO2), amonia (NH3), fospat (PO4), dan oksigen terlarut (dissolved
oxygen/DO). Parameter biologi yang diukur adalah klorofil-a (Chl-a).
Instrumen dan metode pengukuran yang digunakan baik in situ maupun ex
situ ditunjukkan pada Tabel 1. Pengukuran secara in situ meliputi oksigen terlarut,
salinitas, kecerahan, suhu, kecepatan dan arah arus. Secara ex situ yakni parameter
NO3, NO2, NH3, PO4 dan Chl-a dianalisis di laboratorium Balai Besar Riset Pusat
Budidaya Laut Gondol Bali (BBRPBL Gondol), Balai Perikanan Observasi Laut
Negara Bali (BPOL Negara) dan FMIPA Kimia Universitas Brawijaya Malang.
Tabel 1. Metode dan instrumen pengukuran parameter kualitas air di Teluk
Pegametan Buleleng Bali.
Parameter
Klorofil-a (Chl-a)
Oksigen Terlarut (DO)
Satuan
µg/L
mg/L
Oksigen Saturasi (DOi)
mg/L
Tingkat Saturasi (%O2)
Nitrat (NO3)
Nitrit (NO2)
Amonia (NH3)
Fospat (PO4)
Kecerahan
Kecepatan dan Arah Arus
Salinitas
Suhu
%
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
m
m/s
‰
0
C
Metode/Instrumen
Metode Esktraksi Aseton (APHA 1998)
YSI M 58 DO Meter
DOi = 14,62 – 0,37T + 0,0045T2 – 0,097Sal +
0,002TSal + 0,0003Sal2 (Weiss 1970)
(DO/DOi) x 100%
Metode Brucin Sulfat (SNI 06-2480-1991)
Metode Sulfanilamid (SNI 06-6989.9-2004)
Metode Fenat (SNI 06-6989.30-2004)
Metode Asam Askorbat (SNI 06-6989.31-2005)
Secchi disk
Metode Pelampung
Refraktometer
Sensor pada DO Meter
Analisis Data
Penentuan profil variasi status trofik dan perameter kuncinya sebagai
tujuan penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahapan analisis. Berawal hasil
pengukuran kualitas air yang kemudian diolah melalui analisis klaster, formula
indeks TRIX, dan analisis korelasi-regresi. Penggunaan Analisis klaster dilakukan
melalui program SPSS versi 16.0 sedangkan penentuan indeks TRIX dan analisis
korelasi pada software Ms. Excel 2007. Pengoprasian analisis data disesuaikan
berdasarkan karakteristik data dan bentuk persamaan perhitungannya.
Analisis klaster
Variasi status trofik sangat ditentukan oleh tingkat similaritas nilai kualitas
air saat pengelompokan spasial dan temporal. Pengelompokan tersebut dilakukan
dengan analisis klaster berdasarkan hierarchical cluster analysis dengan metode
within-group linkage (Varol & Sen 2009). Hasilnya adalah sebuah dendrogram
yang terukur melalui squared euclidean distance pada program SPSS versi 16.0.
Dendrogram membagi beberapa klaster spasial maupun temporal dengan skala 025 ukuran jarak pada rescaled distance cluster combine.
7
Indeks TRIX
Penentuan indeks TRIX dilakukan di setiap titik pengambilan contoh air
yang ditetapkan 48 titik di Teluk Pegametan dan analisis klaster spasial/temporal.
Parameter yang dipilih pada penentuan indeks TRIX adalah dissolved inorganic
nitrogen (DIN), dissolved inorganic phospate (DIP/PO4), klorofil-a (Chl-a), dan
tingkat saturasi (%O2). Pada penentuan indeks TRIX menggunakan formula
Vollenweider et al. (1998) yang ditunjukkan sebagai berikut.
TRIX = (Log [Chl-a x %O2x DIN x DIP] + 1.5)/1.2
Keterangan:
%O2(Tingkat Saturasi) = (DO/DOi) x 100%
DOi (Oksigen Saturasi) = 14,62 – 0,37(ToC) + 0,0045(ToC)2 - 0,097(Sal) +
0,002(ToC)(Sal) + 0,0003 (Sal)2, (Weiss 1970)
DIN(Dissolved Inorganic Nitrogen) = NH3 + NO2 + NO3
DIP(Dissolved Inorganic Phospate) = PO4
Chl-a = Klorofil-a
K = 1,5 (Faktor Skala 0 – 10, Tabel 2)
M = 1,2 (Konstanta)
Tabel 2. Kategori status trofik berdasarkan kisaran skala indeks TRIX
Nilai TRIX
Status Trofik
0-4
Oligotrofik
4-5
Mesotrofik
5-6
Eutrofik
6-10
Hipertrofik
Analisis korelasi-regresi
Pada tahap ini dilakukan dengan menggunakan Pearson Correlation
Analysis yang memasukkan data-data kualitas air dan penentuan indeks TRIX
secara keseluruhan. Penetapan koefesien korelasi (r) sebagai konfirmasi dalam
pemilihan parameter kunci disesuaikan hasil kesignifikannya berdasarkan aturan
Pearson Correlation Analysis. Aturan tersebut terbagi atas kesignifikan korelasi
pada taraf p < 0,01 dengan kode (**) kisaran korelasi 0,4 ≤ r ≤ 1, kemudian pada
taraf p < 0,05 dengan kode (*) kisaran korelasi 0,3 ≤ r < 0.4. Koefesien korelasi
yang terpilih lebih ditekankan pada taraf p < 0,01. Diketahui nilai r berdasarkan
analisis korelasi Pearson akan sangat menentukan parameter kunci status trofik
terhadap TRIX oleh beberapa parameter kualitas air baik itu fisika, kimia dan
biologi (Salas et al. 2008). Sebagai pertegas hasil korelasi dilanjutkan dengan
analisis regresi baik hubungan parameter dengan indeks TRIX maupun hubungan
regresi secara berganda.
8
III HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pendugaan variasi status trofik maupun parameter kunci dilihat melalui
parameter kualitas air selama penelitian (Agustus-Oktober 2014). Dugaan kualitas
air tersebut dibuktikan pada lima parameter yang berperan seperti oksigen (DO),
kecerahan, arus air, nitrat (NO3) dan klorofil-a (Chl-a) (Tabel 3). Peranan pada
kelima parameter untuk pendugaan variasi maupun parameter kunci status trofik
adalah perubahan konsentrasi yang signifikan. Seperti pada parameter DO, NO3
dan Chl-a yang telah mengalami peningkatan konsentrasi, hal sebaliknya terjadi
pada parameter kecerahan dan arus air yang telah mengalami penurunan. Adanya
perubahan berdasarkan konsentrasi maupun pengaruh kelima parameter seperti
DO, kecerahan, arus, NO3, dan Chl-a terhadap Teluk Pegametan, maka terdapat
dugaan besar profil variasi status trofik terungkap.
Tabel. 3 Hasil pengukuran kualitas air di Teluk Pegametan, Buleleng, Bali, selama
penelitian berlangsung dari bulan Agustus-Oktober 2014.
DO (mg/L)
Saturasi (%)
Agustus
Rataan
Kisaran
6,40 ± 0,65
5,75 – 7,05
96,15 ± 9,99 86,16 – 106,14
Suhu (oC)
Salinitas (‰)
Kecerahan (m)
Arus (m/s)
N-NO3 (mg/L)
N-NO2 (mg/L)
N-NH3 (mg/L)
DIN (mg/L)
DIP (mg/L)
Chl-a (µg/L)
27,96 ± 0,75
34,44 ± 0,57
6,79 ± 1,24
0,11 ± 0,13
0,10 ± 0,12
< 0,001
0,01 ± 0,01
0,11 ± 0,13
0,02 ± 0,01
0,21 ± 0,11
Parameter
27,21 – 28,71
33,87 – 35,01
5,55 – 8,03
0,02 – 0,24
0,02 – 0,22
KABUPATEN BULELENG BALI
TURMUZI TAMMI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI
SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA *
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul Analisis Status Trofik
di Teluk Pegametan Kabupaten Buleleng Bali adalah benar hasil karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun atau
kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari
karya yang telah diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis
ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, November 2015
Turmuzi Tammi
C251124011
RINGKASAN
TURMUZI TAMMI. Analisis Status Trofik di Teluk Pegametan Kabupaten Buleleng
Bali. Dibimbing oleh NIKEN T M PRATIWI dan SIGID HARIYADI.
Teluk Pegametan Kabupaten Buleleng Bali diduga telah memiliki status
trofik atau kesuburan perairan yang tinggi. Hal ini dikarenakan terdapat 865 unit
keramba jaring apung (KJA) yang tidak ramah terhadap lingkungan perairan Teluk
ini. Sebagaimana diketahui bahwa terdapat budidaya KJA seperti ini menghasilkan
limbah nutrien N dan P yang tinggi ke perairan. Masukan nutrien ini sangat memicu
peningkatan status kesuburan perairan secara berlebihan. Status trofik di Teluk
Pegametan juga turut dipengaruhi faktor hidromorfologi teluk meliputi sirkulasi air
secara horizontal dan pola pasang surut harian.
Profil variasi status trofik spasial maupun temporal ditentukan melalui hasil
analisis klaster dengan indeks TRIX, sedangkan penentuan parameter kunci status
trofik berdasarkan indeks TRIX terhadap analisis korelasi-regresi. Sebanyak 48 titik
sampling diklaster menghasilkan klaster wilayah untuk bentuk variasi status trofik
secara spasial. Selama tiga bulan penelitian (Agustus-Oktober) terdapat tren pasang
surut yang terjadi dan mempengaruhi indeks TRIX. Hal ini menghasilkan bentuk
dugaan pada variasi status trofik secara temporal mengikuti klaster pasang surut
selama setahun. Penentuan parameter kunci berdasarkan hubungan korelasi kuat
antara parameter kualitas air terhadap indeks TRIX.
Berdasarkan hasil penelitian telah diungkapkan bahwa variasi status trofik
dapat diungkapkan secara spasial maupun temporal kemudian untuk parameter kunci
melalui TRIX adalah NO3 dan Chl-a. Secara spasial, profil variasi terbagi atas dua
wilayah yakni selatan (K1) dan gabungan tengah utara (K2) dengan nilai TRIX
masing-masing adalah K1 = 4,97 ± 0,92 dan K2 = 5,51 ± 0,90. Terbaginya wilayah
K1 dan K2 turut dipengaruhi oleh jumlah KJA yang berbeda yakni K1 = 360 unit
sedangkan K2 = 505 unit dan pola arus horizontal. Secara temporal, profil variasi
terbagi atas bulan Agustus (A1) dan gabungan bulan September-Oktober (A2)
dengan nilai TRIX A1 = 4,28 ± 0,99 dan A2 = 5,78 ± 0,27. Kondisi ini diikuti oleh
jumlah kematian ikan terjadi dan perbedaan intensitas pasang surutnya. Semakin
intensifnya KJA secara nyata memperlihatkan pengaruh terhadap profil variasi. Hal
ini terlihat dengan keterkaitan jumlah produksi terbesar dari seluruh KJA yang ada
yakni 51 ton/siklus dan total pakan hingga 102 ton untuk sekali panen terhadap status
trofik di level hipertrofik di kawasan tersebut. Pemilihan parameter NO3 dan Chl-a
sebagai parameter kunci didasari koefesien korelasi yang tinggi yakni (NO3) r =
0,778 dan (Chl-a) r = 0,534. Hubungan regresi keduanya signifikan pada TRIX (y) =
3,890 + 0,0041 (NO3) + 0,0325 (Chl-a) r = 0,708, p < 0,05.
Kata kunci: parameter kunci, status trofik, Teluk Pegametan, TRIX index, variasi
spasial/temporal
SUMMARY
TURMUZI TAMMI. Analysis Trophic State in Pegametan Bay Buleleng Regency
Bali. Supervised by NIKEN T M PRATIWI and SIGID HARIYADI.
Pegametan Bay Buleleng Regency Bali has been suspected toward trophic
state greatly. Because of 865 fish-cage units (KJA) have been there intended
conventionally aquaculture effort. As knowing about fish-cage efforts conventionally
with high densities produced the most of nutrients loading such as N and P into water
system. The nutrients input are the most influence to achieve trophic state greatly.
Trophic state in this bay is also influenced by hydromorphology factor included
water circulation horizontally and pattern of daily tidal event.
Trophic state variation spatially or temporally was determined by cluster
analysis combined TRIX index, meanwhile the key parameters was determined by
TRIX index linked correlation-regression analysis. Amounts 48 point samplings
were clustered to result the cluster territory as pattern of various trophic state
spatially. During three months study (August-October) was a trend of tidal events
which influenced TRIX index. It indicated in trophic state temporally has been
driven by a trend of tidal events in a year. Determining of key parameters based on
the relationship between some of water quality parameters to TRIX index achieving
significant correlation.
The result in this research was revealed about the variation of trophic state
even spatially or temporally then key parameters trough with TRIX index were NO3
and Chl-a. Spatially condition showed the trophic state profile variation was divided
in two clusters such as southern territory (K1) and merged center-northern territory
with TRIX respectively K1= 4,97 ± 0,92 and K2 = 5,51 ± 0,90. Agglomerating
territory depend on K1 and K2 have been triggered by the significant population of
fish cage-net between K1 = 360 unit and K2 505 unit also influence of horizontally
water distribution. According temporally situation was agglomerated in two times
such as August (A1) and September-October (A2) with TRIX index A1 = 4,28 ±
0,99 and A2 = 5,78 ± 0,27. In this condition was also followed by amount of fish
kills moment and the fluctuation of tidal events. Getting more intensive of fish cagenets activities was significant showed the correlation among the highest production
achieved to 51 tons/cycle and feeding total 102 tones toward hypertrophic
surrounding this area. Selecting NO3 and Chl-a parameters as the key parameters
were based on the both of coefficients correlation highly were about (NO3) r = 0,778
dan (Chl-a) r = 0,534. Regression linked NO3 and Chl-a to TRIX index significantly
into equilibrium were about TRIX (y) = 3,890 + 0,0041 (NO3) + 0,0325 (Chl-a) r =
0,708, p < 0,05.
key words: key parameters, Pegametan bay, trophic state, TRIX index, variation
spatial/temporal
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau
menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingann pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
ANALISIS STATUS TROFIK DI TELUK PEGAMETAN
KABUPATEN BULELENG BALI
TURMUZI TAMMI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Perairan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr I Nyoman Radiarta, MSc
Judul Tesis : Analisis Status Trofik di Teluk Pegametan, Kabupaten Buleleng, Bali
Nama
: Turmuzi Tammi
NIM
: C251124011
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Ir Niken T M Pratiwi, MSi
Dr Ir Sigid Hariyadi, MSc
Ketua
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Pengelolaan Sumberdaya Perairan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Sigid Hariyadi, MSc
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian:
16 September 2015
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam
penelitian yang dilaksanakan bulan Juli sampai Oktober 2014 ini ialah status trofik,
dengan judul Analisis Status Trofik di Teluk Pegametan Kabupaten Buleleng Bali .
Terima kasih Penulis ucapkan kepada Dr Ir. Niken T M Pratiwi, MSi selaku
pembimbing dan Dr Ir Sigid Harayadi, MSc pembimbing sekaligus ketua program
studi SDP yang telah banyak membantu melalui saran dan kritiknya. Terima kasih
pula kepada penguji Dr I Nyoman Radiarta, MSc yang turut memberikan kritik dan
saran untuk tesis ini. Kemudian ucapan terima kasih juga kepada Balai Besar Riset
Perikanan Budidaya Laut Gondol (BBRPBL Gondol), Balai Perikanan Observasi
Laut Negara Bali (BPOL), dan laboratorium FMIPA Kimia Universitas Brawijaya
Malang atas hasil analisis yang dilakukan. Rasa terima kasih tidak luput juga kepada
Bapak Tatam Sutarmat atas dukungan finansial sehingga dapat menyelesaikan tesis
yang dibuat ini. Terima kasih pula pada ibu yang saya cintai, keluarga, dan kakak
serta teman-teman SD, SMP, SMA, S1. Kemudian untuk SDP angkatan 2011, 2012
genap/ganjil maupun 2013 serta anggota beskem THP lantai 4 yang saya sayangi
terima kasih atas dorongan dan dukungannya untuk menyelesaikan tesis ini. Temanteman lainnya yang tidak bisa sebutkan satu persatu, saya ucapkan banyak terima
kasih atas segalanya.
Bogor, November 2015
Turmuzi Tammi
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI
vii
DAFTAR TABEL
vii
DAFTAR GAMBAR
viii
DAFTAR LAMPIRAN
viii
I PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Hipotesis
Tujuan
Manfaat
Kerangka Pemikiran
1
1
2
2
2
2
3
II METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Bahan dan Alat
Pengambilan Contoh Spasial dan Temporal
Pengukuran dan Analisis Parameter Perairan
Analisis Data
Analisis klaster
Indeks TRIX
Analsis korelasi-regresi
4
4
4
5
5
6
6
7
7
III HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pembahasan
10
10
17
IV KESIMPULAN DAN SARAN
23
DAFTAR PUSTAKA
24
LAMPIRAN
28
RIWAYAT HIDUP
35
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
Metode dan instrumen pengukuran parameter kualitas air di Teluk
Pegametan, Buleleng, Bali
Kategori status trofik berdasarkan kisaran skala indeks TRIX
Hasil Pengukuran kualitas air di Teluk Pegametan, Buleleng, Bali
selama penelitian berlangsung dari bulan Agustus-Oktober 2014
Profil kualitas air berdasarkan klaster wilayah selatan (K1) dan wilayah
utara-tengah (K2) Teluk Pegametan
Profil kualitas air berdasarkan kondisi klaster waktu Agustus (A1) dan
September-Oktober (A2) Teluk Pegametan
Pearson Correlation Analysis sebagai penentuan parameter kunci TRIX
di Teluk Pegametan Buleleng Bali
6
7
8
10
12
15
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Kerangka pemikiran untuk rekomendasi pengelolaan status trofik di
Teluk Pegametan yang didasari penentuan profil variasi status trofik dan
parameter kuncinya
Lokasi penelitian di Teluk Pegametan, Kabupaten Buleleng, Bali dan
titik-titik pengambilan contoh kualitas air
Pengambilan contoh kualitas air didasari (●) jadwal perkiraan pasang
surut saat bulan purnama dan gelap selang Agustus-Oktober 2014
Kelompok spasial wilayah selatan (K1) dan utara-tengah (K2) di Teluk
Pegametan, Kabupaten Buleleng, Bali
Pemetaan klaster wilayah selatan (K1) dan wilayah utara-tengah (K2) di
Teluk Pegametan
Pemetaan empat zona 1, 2, 3, dan 4 yang sesuai dengan lingkupan titiktitik pengambilan contoh air
Klaster empat Zona terkait dengan kondisi pasang surut di Teluk
Pegametan
Kelompok temporal yang terbagi bulan Agustus (A1) dan gabungan
September-Oktober (A2)
Profil variasi status trofik berdasarkan klaster wilayah selatan (K1) dan
wilayah utara-tengah (K2)
Profil variasi status trofik berdasarkan indeks TRIX pada setiap titik
pengambilan contoh air terbagi atas empat wilayah yakni oligotrofik,
mesotrofik, eutrofik, dan hipertrofik
Profil variasi status trofik berdasarkan klaster waktu pada bulan Agustus
(A1) dan September-Oktober (A2) di Teluk Pegametan
Indeks TRIX yang bervariasi ketika pasang maupun surut antara
masing-masing bulan yakni Agustus, September, dan Oktober.
Hubungan indeks TRIX terhadap konsentrasi dari parameter DIN, NO3,
Chl-a, DO, dan DIP
Hubungan konsentrasi NO3 dan Chl-a terhadap indeks TRIX
Sirkulasi air di Teluk Pegametan, Buleleng, Bali, saat surut terendah
dengan akses masuk hanya melalui pesisir selatan
Kelompok temporal berdasarkan karakteristik amplitudo pasang surut
3
4
5
9
10
11
11
12
13
13
14
14
16
16
19
20
untuk prediksi selama setahun
17 Fluktuasi pasang tertinggi dan surut terendah selang kondisi purnama
dan gelap pada tahun 2014 (Sumber : BPOL Negara Bali)
21
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
Titik koordinat Teluk Pegametan, Kabupaten Buleleng, Bali
Kalibrasi, jadwal dan prediksi pasang surut tahun 2014
Aglomerasi klaster secara spasial pada program SPSS
Aglomerasi klaster secara temporal pada program SPSS
Status trofik pada wilayah K1 dan K2
Analisis regresi linear
28
29
30
32
33
34
I PENDAHULUAN
Latar Belakang
Status trofik merupakan deskripsi tingkat kesuburan sebuah perairan yang
dilihat kandungan nutrien dan kelimpahan fitoplankton maupun mikroalga. Status
trofik di perairan dipengaruhi oleh kehadiran nutrien yang berasal dari kegiatan
antropogenik di sekitarnya maupun siklus produksi nutrien perairan secara alami
(Shaw et al. 2004). Kehadiran nutrien dimanfaatkan oleh fitoplankton maupun
mikroalga dalam produksi primer yang menghasilkan bahan organik secara terus
menurus (Livingstone 2001). Kondisi perairan yang terlalu subur menyebabkan
produksi bahan organik menjadi berlebihan dan sebagian dapat bersifat toksik
pada biota air yang ada (Heisler et al. 2008). Kondisi tersebut dapat menurunkan
kualitas perairan dan selanjutnya menyebabkan kerugian pada aktivitas budidaya
yang sedang belangsung di perairan tersebut.
Pengelolaan status trofik diperlukan sebagai usaha untuk meminimalisir
kerugian yang terjadi sebagai akibat kesuburan perairan berlebihan. Pengelolaan
status trofik dilakukan berdasarkan profil variasi status trofik perairan tersebut.
Hal ini dikarenakan profil variasi status trofik mengandung informasi tren yang
dapat dijadikan sebagai dasar pengelolaan secara spasial maupun temporal (Scavia
& Bricker 2006). Variasi status trofik yang tinggi pada umumya terjadi di perairan
teluk (Souza et al. 2003). Variasi status trofik dapat dilihat dari keadaan parameter
kualitas air sebagai parameter kunci (Liu et al. 2011). Penentuan parameter kunci
harus berkorelasi erat pada status trofik perairan secara spesifik melalui hubungan
linear pada indeks kesuburan, salah satunya adalah indeks TRIX (Lopes et al.
2007). Hubungan antara parameter kunci dan indeks tersebut dapat diekspresikan
melalui persamaan regresi linear untuk meramalkan pola variabilitas status trofik
yang terjadi (Karydis 2009).
Pengelolaan kesuburan perairan berdasarkan profil variasi status trofik
dapat diterapkan di Teluk Pegametan, Kabupaten Buleleng, Bali. Sebanyak 865
unit KJA di Teluk Pegametan tidak ramah lingkungan dan lebih memprioritaskan
produksi dibandingkan dampaknya terhadap kondisi perairan Teluk Pegametan
(Sutarmat et al. 2014). Aktivitas KJA secara terus-menerus dapat mengakibatkan
pengkayaan nutrien sehingga memicu peningkatan status trofik perairan (Huang et
al. 2011). Intensitas maupun densitas budidaya KJA di Teluk Pegametan diduga
menyebabkan variasi status trofik baik secara spasial maupun temporal. Profil
variasi status trofik tersebut dapat mengarahkan pengaturan jumlah unit KJA yang
tersebar di seluruh area teluk dan mengendalikan intensitas budidayanya.
Profil variasi status trofik dapat juga dilihat melalui faktor hidromorfologi
perairan. Perairan teluk memiliki kondisi pasang surut yang berbeda-beda di
setiap waktu atau musimnya (Saravi et al. 2012). Kondisi pasang surut tersebut
selanjutnya mempengaruhi rutinitas pembilasan sehingga kehadiran nutrien
nitrogen (N) dan phospor (P) berfluktuasi (Taylor et al. 1995). Berdasarkan
kondisi tersebut maka, penentuan status trofik lebih cocok menggunakan indeks
TRIX (Vollenweider et al. 1998). Parameter klorofil pada indeks TRIX mewakili
produktivitas bahan organik dari fitoplankton maupun mikroalga (Dodds 2007).
Akibat tingginya produksi materi organik maka kandungan oksigen terlarut juga
2
menurun secara drastis dan parameter ini penting dalam memastikan kondisi kritis
perairan ketika status trofik mencapai batas tertinggi (Boesch et al. 2001).
Analisis status trofik di Teluk Pegametan, Buleleng, Bali dengan indeks
TRIX bertujuan untuk menentukan profil variasi status trofik, baik secara spasial
maupun temporal dan sekaligus parameter kuncinya. Pada profil variasi status
trofik tersaji dalam bentuk variabilitas indeks TRIX yang mewakili representasi
pengaruh kegiatan KJA dan faktor hidromorfologi teluk. Parameter kunci dari
hasil indeks TRIX dapat mendeskripsikan status trofik melalui hubungan korelasiregresi yang terbentuk. Penentuan parameter kunci ditunjukkan sebagai bentuk
indikator status trofik (Tsuzuki 2006).
Perumusan Masalah
Teluk Pegametan, Buleleng, Bali merupakan lokasi yang ideal untuk usaha
keramba jaring apung (KJA). Semakin strategisnya lokasi ini diperkirakan setiap
tahun selalu terjadi peningkatan jumlah unit KJA maupun intensitas budidayanya.
Hal ini rentan memicu pengkayaan nutrien sekaligus ancaman untuk terjadinya
peningkatan status trofik atau kesuburan perairan yang tinggi. Penelusuran akan
hal tersebut juga perlu dihubungkan terhadap hidromorfologi yang ada. Faktor
dari hidromorfologi difokuskan terhadap pola sirkulasi air secara horizontal dan
kondisi pasang surutnya. Dengan demikian rumusan masalah yang dapat diambil
adalah sebagai berikut:
Adakah pengaruh dari kegiatan KJA dan faktor hidromorfologi terhadap
profil variasi status trofik atau kesuburan perairan di Teluk Pegametan?
Parameter manakah yang menjadi kunci ketika terjadinya variasi status
trofik di Teluk Pegametan?
Hipotesis
Terdapat variasi status trofik spasial maupun temporal di Teluk Pegametan
berdasarkan kegiatan KJA dan hidromorfologi teluk. Beberapa parameter kualitas
air dapat menjadi parameter kunci terhadap variasi status trofik.
Tujuan
Penentuan profil variasi status trofik berdasarkan kontribusi aktivitas KJA
dan faktor hidromorfologi teluk sekaligus parameter kunci dari kualitas air yang
dominan mempengaruhi variasi status trofik yang terjadi.
Manfaat
Rekomendasi pengelolaan status trofik direferensikan melalui kesesuaian
profil variasi status trofik berdasarkan aktivitas KJA dan hidromorfologi teluk.
Adanya parameter kunci merekomendasikan terhadap fokus parameter yang harus
dikendalikan sebagai pemicu dominan status trofik.
3
Kerangka Pemikiran
Kontribusi budidaya KJA dan hidromorfologi teluk diduga menentukan
variasi status status trofik di Teluk Pegametan, Buleleng, Bali. Kontribusi KJA
diindikasikan pada bentuk densitas dan intensitas KJA. Faktor hidromorfologi
teluk berupa rutinitas pembilasan setiap bagian teluk dan kondisi pasang surutnya.
Kedua ini mewakili variasi status trofik dan tergambarkan pada skema Gambar 1.
Gambar 1. Kerangka pemikiran untuk rekomendasi pengelolaan status trofik di
Teluk Pegametan yang didasari penentuan profil variasi status trofik
dan parameter kuncinya
Variasi status trofik di Teluk Pegametan dapat ditandai perbedaan kualitas
air yang terwakili atas kondisi spasial dan temporal. Perbedaan kualitas air dapat
membagi keadaan yang representatif baik terhadap kegiatan KJA dan faktor dari
hidromorfologi air di Teluk ini. Dalam bentuk variasi status trofik dapat terkait
pada parameter yang dominan mengendalikan variasi yang terjadi. Hal ini terlihat
ketika bentuk variasi yang terklaster berdasarkan kualitas air terdapat beberapa
parameter yang mungkin saja berkorelasi erat terhadap nilai indeks status trofik.
Adanya beberapa parameter tersebut merupakan parameter kunci yang baik dalam
penentuan status trofik.
4
II METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Berlokasi di wilayah Kabupaten Buleleng, Bali, Teluk Pegametan adalah
termasuk bagian dari Teluk Sumberkima dengan luas total keseluruhannya ± 935
Ha. Teluk Pegametan sendiri hanya memiliki luas ± 340 Ha atau sepertiga dari
total luas Teluk Sumberkima (Hanafi et al. 2006). Kegiatan keramba jaring apung
mendominasi situasi antropogenik yang ada di Teluk ini, disamping juga terdapat
aktivitas penangkapan dan budidaya rumput laut (Gambar 2). Siklus pertukaran
air laut di Teluk Pegametan tidak begitu baik. Ini disebabkan Teluk Pegametan
dikelilingi oleh banyak wilayah intertidal sehingga ketika surut terendah terjadi
Teluk ini hampir dapat membentuk sistem perairan yang tertutup.
Gambar 2. Lokasi penelitian di Teluk Pegametan, Kabupaten Buleleng, Bali dan
titik-titik pengambilan contoh kualitas air
Bahan dan Alat
Bahan-bahan adalah sampel air laut yang diambil berdasarkan titik-titik
pengambilan contoh dan jadwal pasang surut kemudian beberapa pelarut untuk
pengukuran parameter kualitas air dari sampel air laut tersebut. Adapaun alat-alat
yang digunakan adalah beberapa botol sampel, secchi disk, refraktometer, DOmeter, alat GPS (Global Positioning System), sebuah media pelampung untuk
mengukur kecepatan arus, stop watch, spektrofotometer, dan beberapa media
pendukung lainnya saat analisis di laboratorium.
5
Pengambilan Contoh Spasial dan Temporal
Secara spasial, total 48 titik pengambilan contoh kualitas air ditentukan
secara acak dengan titik koordinat mewakili kondisi Teluk Pegametan (Lampiran
1). Titik 1-24 mewakili kegiatan keramba jaring apung (KJA) di wilayah selatan
sedangkan 25-48 adalah wilayah tengah dan utara Teluk ini (Gambar 2). Selain
berdasarkan sebaran kegiatan KJA, titik-titik pengambilan contoh turut didasari
atas pendugaan faktor hidromorfologi baik wilayah selatan, tengah, maupun utara
sebagai penentu profil variasi status trofik.
Secara temporal disesuaikan terhadap variasi status trofik ketika pasang
maupun surut terjadi di bulan purnama dan gelap selang penelitian bulan AgustusOktober 2014. Jadwal pengambilan contoh kualitas air secara temporal dapat
diperlihatkan pada Gambar 3 dengan tren pasang surut. Berdasarkan pada Gambar
3, bulan Agustus memiliki fluktuasi yang sangat tinggi baik saat purnama ataupun
gelap jika dibandingkan dengan bulan September dan Oktober. Fluktuasi pasang
surut secara kuantitatif terlihat pada amplitudonya yakni A = pasang-surut
(Lampiran 2), saat bulan Agustus mencapai 157 cm (purnama) dan 136 cm
(gelap). Sementara itu pada bulan September adalah 88 cm (purnama) dan 82 cm
(gelap) kemudian untuk Oktober adalah 56 cm (purnama) dan 48 cm (gelap).
Selain pendugaan variasi status trofik melalui tren pasang surut juga didasari atas
pengaruh pada intensitas budidaya KJA yang mungkin terdapat perbedaan antara
setiap bulannya. Hal ini diduga berdasarkan adanya informasi kematian ikan di
KJA yang diperoleh melalui data penelitian sebelumnya.
Gambar 3. Pengambilan contoh kualitas air didasari (●) jadwal perkiraan pasang
surut saat bulan purnama dan gelap selang Agustus-Oktober 2014
Pengukuran dan Analisis Parameter Perairan
Parameter-parameter kualitas air yang diukur berhubungan dengan status
trofik perairan khusus untuk wilayah pesisir dan teluk. Parameter tersebut terbagi
6
atas fisika, kimia dan biologi. Pada parameter fisika meliputi parameter salinitas,
suhu, kecerahan dan kecepatan beserta arah arus air. Parameter kimia yaitu nitrat
(NO3), nitrit (NO2), amonia (NH3), fospat (PO4), dan oksigen terlarut (dissolved
oxygen/DO). Parameter biologi yang diukur adalah klorofil-a (Chl-a).
Instrumen dan metode pengukuran yang digunakan baik in situ maupun ex
situ ditunjukkan pada Tabel 1. Pengukuran secara in situ meliputi oksigen terlarut,
salinitas, kecerahan, suhu, kecepatan dan arah arus. Secara ex situ yakni parameter
NO3, NO2, NH3, PO4 dan Chl-a dianalisis di laboratorium Balai Besar Riset Pusat
Budidaya Laut Gondol Bali (BBRPBL Gondol), Balai Perikanan Observasi Laut
Negara Bali (BPOL Negara) dan FMIPA Kimia Universitas Brawijaya Malang.
Tabel 1. Metode dan instrumen pengukuran parameter kualitas air di Teluk
Pegametan Buleleng Bali.
Parameter
Klorofil-a (Chl-a)
Oksigen Terlarut (DO)
Satuan
µg/L
mg/L
Oksigen Saturasi (DOi)
mg/L
Tingkat Saturasi (%O2)
Nitrat (NO3)
Nitrit (NO2)
Amonia (NH3)
Fospat (PO4)
Kecerahan
Kecepatan dan Arah Arus
Salinitas
Suhu
%
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
m
m/s
‰
0
C
Metode/Instrumen
Metode Esktraksi Aseton (APHA 1998)
YSI M 58 DO Meter
DOi = 14,62 – 0,37T + 0,0045T2 – 0,097Sal +
0,002TSal + 0,0003Sal2 (Weiss 1970)
(DO/DOi) x 100%
Metode Brucin Sulfat (SNI 06-2480-1991)
Metode Sulfanilamid (SNI 06-6989.9-2004)
Metode Fenat (SNI 06-6989.30-2004)
Metode Asam Askorbat (SNI 06-6989.31-2005)
Secchi disk
Metode Pelampung
Refraktometer
Sensor pada DO Meter
Analisis Data
Penentuan profil variasi status trofik dan perameter kuncinya sebagai
tujuan penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahapan analisis. Berawal hasil
pengukuran kualitas air yang kemudian diolah melalui analisis klaster, formula
indeks TRIX, dan analisis korelasi-regresi. Penggunaan Analisis klaster dilakukan
melalui program SPSS versi 16.0 sedangkan penentuan indeks TRIX dan analisis
korelasi pada software Ms. Excel 2007. Pengoprasian analisis data disesuaikan
berdasarkan karakteristik data dan bentuk persamaan perhitungannya.
Analisis klaster
Variasi status trofik sangat ditentukan oleh tingkat similaritas nilai kualitas
air saat pengelompokan spasial dan temporal. Pengelompokan tersebut dilakukan
dengan analisis klaster berdasarkan hierarchical cluster analysis dengan metode
within-group linkage (Varol & Sen 2009). Hasilnya adalah sebuah dendrogram
yang terukur melalui squared euclidean distance pada program SPSS versi 16.0.
Dendrogram membagi beberapa klaster spasial maupun temporal dengan skala 025 ukuran jarak pada rescaled distance cluster combine.
7
Indeks TRIX
Penentuan indeks TRIX dilakukan di setiap titik pengambilan contoh air
yang ditetapkan 48 titik di Teluk Pegametan dan analisis klaster spasial/temporal.
Parameter yang dipilih pada penentuan indeks TRIX adalah dissolved inorganic
nitrogen (DIN), dissolved inorganic phospate (DIP/PO4), klorofil-a (Chl-a), dan
tingkat saturasi (%O2). Pada penentuan indeks TRIX menggunakan formula
Vollenweider et al. (1998) yang ditunjukkan sebagai berikut.
TRIX = (Log [Chl-a x %O2x DIN x DIP] + 1.5)/1.2
Keterangan:
%O2(Tingkat Saturasi) = (DO/DOi) x 100%
DOi (Oksigen Saturasi) = 14,62 – 0,37(ToC) + 0,0045(ToC)2 - 0,097(Sal) +
0,002(ToC)(Sal) + 0,0003 (Sal)2, (Weiss 1970)
DIN(Dissolved Inorganic Nitrogen) = NH3 + NO2 + NO3
DIP(Dissolved Inorganic Phospate) = PO4
Chl-a = Klorofil-a
K = 1,5 (Faktor Skala 0 – 10, Tabel 2)
M = 1,2 (Konstanta)
Tabel 2. Kategori status trofik berdasarkan kisaran skala indeks TRIX
Nilai TRIX
Status Trofik
0-4
Oligotrofik
4-5
Mesotrofik
5-6
Eutrofik
6-10
Hipertrofik
Analisis korelasi-regresi
Pada tahap ini dilakukan dengan menggunakan Pearson Correlation
Analysis yang memasukkan data-data kualitas air dan penentuan indeks TRIX
secara keseluruhan. Penetapan koefesien korelasi (r) sebagai konfirmasi dalam
pemilihan parameter kunci disesuaikan hasil kesignifikannya berdasarkan aturan
Pearson Correlation Analysis. Aturan tersebut terbagi atas kesignifikan korelasi
pada taraf p < 0,01 dengan kode (**) kisaran korelasi 0,4 ≤ r ≤ 1, kemudian pada
taraf p < 0,05 dengan kode (*) kisaran korelasi 0,3 ≤ r < 0.4. Koefesien korelasi
yang terpilih lebih ditekankan pada taraf p < 0,01. Diketahui nilai r berdasarkan
analisis korelasi Pearson akan sangat menentukan parameter kunci status trofik
terhadap TRIX oleh beberapa parameter kualitas air baik itu fisika, kimia dan
biologi (Salas et al. 2008). Sebagai pertegas hasil korelasi dilanjutkan dengan
analisis regresi baik hubungan parameter dengan indeks TRIX maupun hubungan
regresi secara berganda.
8
III HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pendugaan variasi status trofik maupun parameter kunci dilihat melalui
parameter kualitas air selama penelitian (Agustus-Oktober 2014). Dugaan kualitas
air tersebut dibuktikan pada lima parameter yang berperan seperti oksigen (DO),
kecerahan, arus air, nitrat (NO3) dan klorofil-a (Chl-a) (Tabel 3). Peranan pada
kelima parameter untuk pendugaan variasi maupun parameter kunci status trofik
adalah perubahan konsentrasi yang signifikan. Seperti pada parameter DO, NO3
dan Chl-a yang telah mengalami peningkatan konsentrasi, hal sebaliknya terjadi
pada parameter kecerahan dan arus air yang telah mengalami penurunan. Adanya
perubahan berdasarkan konsentrasi maupun pengaruh kelima parameter seperti
DO, kecerahan, arus, NO3, dan Chl-a terhadap Teluk Pegametan, maka terdapat
dugaan besar profil variasi status trofik terungkap.
Tabel. 3 Hasil pengukuran kualitas air di Teluk Pegametan, Buleleng, Bali, selama
penelitian berlangsung dari bulan Agustus-Oktober 2014.
DO (mg/L)
Saturasi (%)
Agustus
Rataan
Kisaran
6,40 ± 0,65
5,75 – 7,05
96,15 ± 9,99 86,16 – 106,14
Suhu (oC)
Salinitas (‰)
Kecerahan (m)
Arus (m/s)
N-NO3 (mg/L)
N-NO2 (mg/L)
N-NH3 (mg/L)
DIN (mg/L)
DIP (mg/L)
Chl-a (µg/L)
27,96 ± 0,75
34,44 ± 0,57
6,79 ± 1,24
0,11 ± 0,13
0,10 ± 0,12
< 0,001
0,01 ± 0,01
0,11 ± 0,13
0,02 ± 0,01
0,21 ± 0,11
Parameter
27,21 – 28,71
33,87 – 35,01
5,55 – 8,03
0,02 – 0,24
0,02 – 0,22