Morfometri Bioturbasi Bioturbasi 1. Pengertian dan Proses Bioturbasi

20 kemudian menghabiskan beberapa saat tertentu untuk diam rest period dan kemudian bergerak lagi dengan jarak yang tetap sama, namun dengan arah yang berbeda dengan pergerakan sebelumnya Wheatcroft et al., 1990. Bila jarak dan arah pergerakan partikel serta sela waktu pergerakan diketahui, maka percampuran sedimen yang terjadi dapat digambarkan dengan akurat. Secara matematis, proses bioturbasi ini digambarkan sebagai proses difusi dengan kekuatan difusi yang diungkapkan dalam bentuk nilai biodifusi D B yang mengakibatkan timbulnya fluks. Nilai fluks hasil bioturbasi dibedakan menjadi fluks sebagai hasil difusi secara molekuler, fluks hasil percampuran mixing yang meminimalkan gradien porositas, fluks hasil adveksi dan reaksi kimia yang terjadi Boudreau, 1997. Nilai-nilai tersebut diasumsikan dalam bentuk box model. Thibodeaux 1996 menjelaskan bahwa bioturbasi sebagai box model merupakan salah satu asumsi aktifitas bioturbasi sebagai suatu percampuran yang terjadi secara acak dan cepat, dimana kondisi antar box merupakan kondisi yang seragam. Perubahan yang terjadi pada sedimen dalam tiap box akan terakumulasi di bagian bawah box akibat adanya proses percampuran. Meski demikian, pada kondisi sebenarnya di alam, perubahan fisika sedimen seperti porositas dan permeabilitas akan tetap terjadi pada kedalaman yang berbeda. Guna menggambarkan kondisi tersebut, diasumsikan percampuran yang terjadi tidak melibatkan percampuran antara padatan dan cairan, sehingga gradient porositas dapat diminimalkan dan asumsi homogen pada box model tetap terpenuhi. Percampuran tersebut disebut dengan intraphase mixing Boudreau, 1997. Bentuk pemodelan bioturbasi secara umum adalah Boudreau, 1997 : dimana adalah reaksi denitrifikasi serta kesetimbangan massa nutrien Chapra et al., 2008, adalah porositas, adalah turtuosity, konsetrasi nutrien terlarut pada porewater , kedalaman , adalah velositas porewater , dan koefisien bioturbasibiodifusitas . diperoleh melalui persamaan : Akumulasi Fluks Difusi Molekuler Fluks Intraphase Mixing Fluks Adveksi Reaksi Kimia 21 diperoleh dengan menggunakan persamaan Krom dan Berner 1980 in Feuillet et al., 1997 : dimana koefisien difusi tiap nutrien yang diperoleh dari Li dan Gregory 1974. Nilai amonia, nitrat, nitrit, dan fosfat dapat dilihat pada Tabel 3. adalah porositas sedimen rata-rata, dan faktor koreksi viskositas : dimana bila dan bila Tabel 3 Koefisien difusi ion Li dan Gregory, 1974 Anion D o 10 -6 cm 2 s -1 o C 18 o C 25 o C 9,8 - 9,78 - 16,8 15,3 16,1 - 19,8 19,1 19,0 7,34

2.5. QUAL2K

QUAL2K adalah salah satu model yang dikembangkan oleh Chapra et al. 2008 guna mempermudah analisis kualitas air pada sungai dan badan air, sekaligus melengkapi program pemodelan versi sebelumnya. Pemodelan ini dioperasikan dengan menggunakan sistem operasi Windows ME2000XP dengan antarmuka user menggunakan Microsoft Office Excel 2000 atau lebih tinggi. Seluruh program yang digunakan dalam pengoperasian model terdapat pada Microsoft Office macro language : Visual Basic for Applications VBA. QUAL2K merupakan bentuk pemodelan ekosistem sederhana berupa satu dimensi dengan asumsi terjadi percampuran massa air dengan baik secara vertikal maupun lateral dan kondisi hidrolis yang stabil. Meski tampak sederhana, QUAL2K mampu melakukan simulasi-simulasi, seperti pada aliran hidrolis yang pada kenyataannya tidak seragam, heat budget, suhu, kualitas air, dan masukan- masukan lain yang dapat mempengaruhi kondisi perairan, sebagai fungsi deret waktu, stoikiometri perairan, interaksi sediment-water interface, patogen, dan parameter kinetik. Simulasi-simulasi tersebut dilakukan dalam bentuk box model yang mengakibatkan dapat digunakannya program QUAL2K ini dalam penelitian 22 meskipun peruntukkan spesifik model QUAL2K ini adalah pada sungai dan badan air. Salah satu simulasi yang mampu dilakukan QUAL2K dan berhubungan dengan konteks bioturbasi adalah interaksi sediment-water interface yang menghasilkan fluks, baik fluks SOD Sediment Oxygen Demand maupun nutrien. Fluks yang dihasilkan oleh interaksi ini merupakan simulasi sebagai fungsi pengendapan bahan organik, reaksi yang terjadi dalam sedimen, dan konsentrasi bahan organik. Peran bioturbasi dalam fungsi simulasi tersebut terletak pada reaksi dalam sedimen, mengingat bioturbasi sebagai salah satu proses dalam diagenesis yang penting untuk diperhitungkan.