DEPOSIT STRUCTURE CHARACTER CaCO3 ON THE SHELLS OF SCALLOP (Amusium pleuronectes) AS BIO-INDICATORS OF ENVIRONMENTAL CONDITIONS IN THE BATANG WATERS
AQUASAINS (Jurnal Ilmu Perikanan dan Sumberdaya Perairan) (Vol 5 No. 2 Tahun 2017)
DEPOSIT STRUCTURE CHARACTER CaCO
3 ON THE SHELLS OF SCALLOP (Amusium pleuronectes) AS BIO-INDICATORS OF ENVIRONMENTAL
CONDITIONS IN THE BATANG WATERS
Ristiawan Agung Nugroho
1∗
· Pinandoyo
1
· Tristiana Yuniarti
1
1 Ringkasan The objectives of this researh are
3
deposit on simping’s shells and Identifying En- vironmental Conditions in Batang. The study will be conducted exploratory descriptive me- thod (non-experimental). The results showed as morphometric’s measurement, there’s no di- fference in the population growth of simping in Batang from 2003 until now. Based of analysis of the hue-saturation value which is the pheno- type of CaCO3 biomineralization mechanism that is deposited in the shell, showed that the biological potency (early-stage) of the chara- cter of the population’s simping growth in Ba- tang is better than the Brebes’s population as a comparison. Conditions of natural habitat in Brebes relatively better, also CaCO
Measurement of the character structure of CaCO
Based on those results, efforts to provide scien- ce and technology inputs to support the prese- rvation of aquaculture activities is to engine- er a better environment to support the genetic potential to convert to a more optimum growth rate. Another thing that can do is to optimi- ze the genetic potential of Batang’s simping as selective-breeding material in marine culture. It is expected that these strategies can be used to overcome the problem of limited production scallop in northern coast of Central Java in order to meet the needs of the market potential through mariculture activities.
1 )Program Studi Budidaya Perairan, Fakultas Perikan- an dan Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro. Jl.
Prof. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, Jawa Te- ngah – 50275, Telp/fax.+6224 7474698 E-mail: ristiawan_1976@undip.ac.id
Keywords simping (Amusium pleuronectes),
CaCO3, Environmental Bio-indicator, X-ray, hue-saturation, Batang
Received : 27 Februari 2017 Accepted : 17 Maret 2017 PENDAHULUAN Kekerangan adalah salah satu biota laut yang sangat berpotensi untuk dikembangkan, baik dari segi penangkapan maupun budidaya laut. Kekerangan masih belum banyak dikenal seca- ra ekonomis dibandingkan jenis biota laut lain, bahkan hanya menjadi produk tangkapan sam- pingan meskipun memiliki kandungan protein yang tinggi dan bisa menjadi komoditi alterna- tif pengganti sumber protein hewani lain. Sa- lah satu spesies yang saat ini berpotensi besar untuk dikembangkan baik di bidang penang- kapan maupun budidaya laut adalah Amusium
pleuronectes dari famili Pectinidae.
Optimalisasi produksi kerang simping saat ini menghadapi beberapa kendala. Permasalahan tersebut adalah produksi yang musiman sehing- ga tidak stabil dan akibatnya jumlah produk- si menjadi terbatas. Permasalahan lain adalah kurangnya informasi mengenai faktor carrying
capacity sebagai parameter kondisi lingkung-
an, yaitu: site dan season preferences dari ke- rang. Hal yang cukup menyulitkan dalam mem- peroleh informasi tersebut adalah sifat simping yang aktif berpindah tempat untuk mencari ha-
· Vivi Endar Herawati
3 deposits.
1∗ 490 Ristiawan Agung Nugroho et al.
berada pada perairan yang cukup dalam (5 – Tabel 1 Morfometri Cangkang Kerang di perairan Ba-
tang
25 meter). Diharapkan, dengan memperoleh in- formasi mengenai kondisi lingkungan habitat Morfometri (mm) Kelas No Sampel Panjang Lebar Tebal kerang simping melalui kajian karakter struk- A1 54 56 7 tur deposit CaCO pada cangkang sebagai bio-
3 A3
56.5 58 6
indikator kondisi lingkungan habitat di perair- Kelas A (30 - 60 mm) A4 49 53 4 an Batang, upaya awal domestikasi budidaya A23 A5 49 49 50.5 52 5 5 perairan dapat segera dilakukan secara akurat. A2 65.5 68 10 Kajian mengenai kondisi lingkungan dapat di- A20 Kelas B (>60 mm) A21 66.5 70 73 71 9.5 8 lakukan melalui pendekatan struktur morfolo- A22 61 63.5 7 gi pada kekerangan dengan penggunaan me- A24 60.5 64.5 7.5 tode bioindikator mineralisasi deposit CaCO
3 Rerata
58.1 60.95 6.9
dalam cangkang Bioindi- SD 7.81 8.17 1.96 kator mineralisasi deposit CaCO dalam cang-
3
kang mengindikasikan karakter pertumbuhan an Batang dan Brebes. Kerang dari perair- dan kondisi habitat alami kekerangan. Infor- an Brebes sebagai pembanding. masi mengenai kondisi lingkungan tersebut ak-
2. Nilai hue-saturation morfometrik hasil scan- an sangat berguna untuk menentukan strategi- ning sinar X pada cangkang kerang pada strategi eksploitasi sumberdaya, terutama stra- kelas 30-60 cm dan di atas 60 cm, pada tegi koleksi, domestikasi dan selective-breeding perairan Batang dan Brebes. Kerang dari dalam budidaya laut. Di sisi lain, pemahaman perairan Brebes sebagai pembanding. akan perubahan kondisi lingkungan dapat di-
3. Kualitas air pada perairan Batang, melipu- jadikan kajian mengenai perubahan iklim dan ti: pH, salinitas dan suhu. keragaman hayati sumberdaya perairan laut yang
4. Pengaruh faktor kualitas lingkungan, yaitu terjadi pada pantai utara Jawa Tengah. kondisi ketersediaan nutrien (bahan-bahan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui Ka- makanan) sebagai variabel bebas, dan rakter Struktur Deposit CaCO pada Cangkang
5. Biomineralisasi CaCO dalam cangkang ke-
3
3
dan mengetahui Kondisi Lingkungan Habitat rang simping sebagai sebagai variabel ti- Kerang Simping (A. pleuronectes) di Perairan dak bebas. Batang.
HASIL DAN PEMBAHASAN MATERI DAN METODE Persentase Tutupan dan Indeks Mortalitas Ter- umbu Karang
Materi yang digunakan untuk penelitian ini ada- lah cangkang kerang simping (A. pleuronectes) Panjang kerang pada lokasi sampling perairan yang berasal dari habitat perairan Batang. Ma- Batang secara umum berkisar antara 47 – 69 teri digunakan untuk mendeskripsikan nilai ku- mm, lebar berkisar antara 50,5 - 72 mm, tebal antitatif kandungan CaCO dengan metode pe-
3
berkisar antara 3 – 10,5 mm. Sebagai pemban- ngukuran rerata nilai hue-saturation morfome- ding, dilakukan pula sampling kerang simping trik cangkang kerang un- pada perairan Brebes, dengan ukuran morfo- tuk memprediksikan kualitas lingkungan habi- metri panjang berkisar antara 52 – 68 mm, le- tat simping di perairan Batang dengan penen- bar berkisar antara 54 – 71 mm, tebal berki- tuan rerata sampling point. Penelitian yang ak- sar antara 4,5 – 10 mm. Distribusi morfometri an dilakukan bersifat eksploratif dengan me- sample kerang simping pada perairan Batang tode deskriptif (non-eksperimental). Variabel- dan Brebes secara lebih lengkap dapat dilihat variabel yang diamati meliputi: pada tabel 1 dan 2.
1. Morfometri kerang simping, meliputi: pan- Ukuran dan variasi kerang simping hasil sam-
Deposit Structure on the Shell Scallop as BioIndiators 491 Tabel 2 Morfometri Cangkang Kerang di perairan
Brebes Kelas A (30 - 60 mm) Kelas No.Sampel A80 A78 Panjang Lebar Tebal 55 60 Morfometri (mm) 54.5 64 10 6 Kelas B (>60 mm) A79 A77 A81 A83 A82 69 67 52 61 54 56.5 71 54 63 72 10.5 5.5 4.5 6 9 Rerata SD 59.71 6.52 62.14 7.49 2.41 7.36
panjang 58 mm pada populasi kerang di per- airan Batang menunjukkan hasil yang relatif serupa dengan (50
- – 70 mm) dan (49 – 66,5 mm) pada musim yang sama. Pada per- tumbuhan lebar dan tebal, secara deskriptif ter- lihat bahwa pertumbuhan lebar dan tebal cang- kang kerang simping pada perairan Batang ber-
Detail difraksi sinar X serta nilai hue-sat Gambar 1
sifat isometrik atau proporsional terhadap per-
uration pada sample cangkang kerang simping sesuai
tumbuhan panjang cangkang. Biomineralisasi
klas ukuran dari Perairan Batang
CaCO dalam pertumbuhan cangkang kerang
3
simping di perairan Batang relatif tidak meng- alami perubahan selama 10 tahun terakhir yang mengindikasikan kondisi perairan di Batang ma- sih mampu mendukung pertumbuhan kerang simping. Nilai hue-saturation pada cangkang kerang sim- ping merupakan fenotip dari mekanisme bio- mineralisasi CaCO yang terdeposit dalam cang-
3
kang Biomineralisasi CaCO
3
secara objektif terdeteksi melalui hasil detail difraksi sinar X sehingga nilai hue-saturation dihitung berdasarkan hasil detail difraksi sinar X, bukan berdasarkan per- forma fenotip cangkang secara kasat mata. De- tail difraksi sinar X serta nilai hue-sat uration pada sample cangkang kerang simping sesuai klas ukuran dapat dilihat pada gambar 1 dan 2 Nilai hue-saturation pada cangkang kerang sim- ping merupakan fenotip dari mekanisme bio- mineralisasi CaCO secara objektif terdetek-
3 Gambar 2 Detail difraksi sinar X serta nilai hue-sat
si melalui hasil detail difraksi sinar X uration pada sample cangkang kerang simping sesuai
klas ukuran dari Perairan Brebes
sehingga nilai hue-saturation di- hitung berdasarkan hasil detail difraksi sinar X, bukan berdasarkan p yang terdeposit da- lam cangkang Rekapitu-
- – Nilai hue kelas A pada habitat perairan Ba- tang lebih tinggi daripada nilai hue kelas A pada habitat perairan Brebes (263,700 > 198,500). Hal ini menunjukkan bahwa po- tensi biologi (awal) terhadap karakter per- tumbuhan kerang simping pada populasi Ba- tang lebih baik dari populasi Brebes. Hal ini sesuai dengan penelitian yang menunjukkan bahwa keragam- an genetik pada kerang simping populasi Batang - Weleri (Hobs: 0,324) lebih baik dibandingkan populasi Brebes (Hobs: 0,282). Keragaman genetik merupakan basis bio-
- – Nilai hue kelas B pada habitat perairan Ba- tang lebih rendah daripada nilai hue kelas B pada habitat perairan Brebes (164,000 < 177,000). Hal ini menunjukkan bahwa kondisi habitat alami di perairan Brebes re- latif lebih baik, sehingga deposit CaCO
3
3
pada or- ganisme karang, proses bio-mineralisasi meru- pakan major limiting factor pada laju dan pola pertumbuhan cangkang kekerangan Laju dan pola pertumbuhan tersebut terkait dengan kondisi habitat, umur dan keter- sediaan nutrien (bahan-bahan makanan), serta keragaman dana kelimpahan modal genetis ke- rang. Berdasarkan hasil analisis morfometri cangkang kerang, menunjukkan secara individu, kondisi lingkungan dan habitat kerang simping di per- airan Batang belum mengakibatkan gangguan dan abnormalitas pada fisiologi simping, se- perti kemampuan dan intensitas individu sim- ping dalam melakukan absorbsi CaCO
3
. Dengan mekanisme yang hampir se- rupa dengan proses bio-erosi CaCO
3
sebagai indikator laju per- tumbuhan, sehingga pertumbuhan akan le- bih optimal. Perhitungan menunjukkan bahwa terdapat se- lisih nilai hue sebesar 99,7 poin atau terjadi penurunan sebesar 37,8% dari ukuran kelas A ke kelas B. Hal ini menunjukkan bahwa nutri- en dalam perairan Batang masih mampu men- dukung kemampuan kerang simping sebagai biota filter-feeder. Karakter filter-feeder pada kekerangan, khususnya kerang simping, me- mungkinkan masuknya berbagai macam bah- an makanan seperti: detritus, alga bersel tung- gal, diatom serta hewan-hewan planktonik la- innya secara oportunistik Mekanisme filter-feeder tersebut menyaring material- material partikulat yang berukuran kurang da- ri 1 (satu) mikron dimasukkan (ingest) seba- gai bahan makanan Proses absorbsi ini gayut dengan proses pembentuk- an cangkang melalui proses bio-mineralisasi CaCO
3
tersebut seiring dengan laju pertumbuhan dan terekam pada kohort ke- las B atau kerang dewasa yang hidup pada kualitas lingkungan habitat secara spesifik.
pada kerang simping habitat ini lebih ba- ik daripada Batang. Kemampuan mende- posit CaCO
3
logis bagi potensi karakter pertumbuhan mah- luk hidup;
dalam cangkang kerang sim- ping antara habitat perairan Batang dan Brebes adalah :
3
da cangkang kerang simping dapat dilihat pada tabel 3. Analisis terhadap perbedaan karakter biomine- ralisasi CaCO
Tabel 3 Rekapitulasi hue-saturation pada cangkang kerang simping No sampel Habitat Kelas Nilai Hue Saturation Lightness A4 Batang 30 -60 mm 263.700 1.327 45.843 A22 >60 mm 164.000 1.027 57.766 A80 Brebes 30 -60 mm 198.500 1.523 65.961 A79 >60 mm 177.000 1.390 68.060
1∗ et al.
492 Ristiawan Agung Nugroho
ke da- lam cangkang. Secara umum, kondisi lingkung- an dan habitat kerang simping di perairan Ba- tang relatif belum mempengaruhi struktur po- pulasi, seperti: ukuran, struktur umur, pola-pola reproduksi, laju mortalitas, migrasi dan seba- gainya Namun terdapat perbedaan secara spasial, yang menunjukkan bahwa kualitas kondisi lingkung- an perairan Batang masih di bawah lingkungan perairan Brebes, yang diindikasikan dari nilai hue pada kerang dewasa perairan Brebes yang
- – Selisih nilai hue sebagai indikasi degradasi pertumbuhan antar kelas pada habitat per- airan Batang lebih tinggi daripada selisih nilai hue antar kelas pada habitat perair- an Brebes (37,8% > 10,8%). Hal ini me- nunjukkan bahwa kondisi habitat alami di perairan Brebes relatif lebih baik, karena deposit yang lebih banyak tersedia di ling- tersediaan CaCO
Deposit Structure on the Shell Scallop as BioIndiators 493
30.50 Temperatur (
3
SIMPULAN Karakteristik struktur Deposit CaCO
Upaya preservasi kegiatan budidaya tersebut penting, agar kegiatan eksploitasi sumberda- ya kerang simping dapat berjalan optimal dan berkelanjutan (sustainable). Meskipun indika- si kondisi lingkungan perairan Batang tidak se- baik perairan Brebes, namun preservasi kegi- atan budidaya masih potensial untuk dikem- bangkan karena potensi genetis kerang simping yang menunjang laju pertumbuhan di perair- an Batang lebih baik dibandingkan di perairan Brebes. Upaya pemberian input IPTEK kegi- atan budidaya perairan selanjutnya adalah de- ngan melakukan rekayasa lingkungan yang le- bih baik untuk menunjang potensi genetis ter- sebut terkonversi menjadi laju pertumbuhan yang lebih optimum. Hal lain yang bisa dilakukan adalah dengan mengoptimalkan potensi gene- tis kerang di perairan Batang sebagai materi selective-breeding dalam budidaya laut. Diha- rapkan strategi-strategi tersebut dapat dipergu- nakan untuk mengatasi masalah terbatasnya pro- duksi simping di Pantura Jawa Tengah guna memenuhi kebutuhan pasar potensial melalui kegiatan budidaya laut.
jelaskan bahwa perairan Batang secara umum masih layak sebagai kandidat lokasi budidaya kerang simping. Kualitas air terukur (tabel 4) menunjukkan bahwa secara empiris, informasi daya dukung lingkungan budidaya kerang sim- ping telah didapatkan, sebagai bahan/materi per- siapan kesesuaian lingkungan/lahan dan wa- dah budidaya. Bahan/materi tersebut kemudi- an dapat dioptimalkan sebagai input intensifi- kasi IPTEK kegiatan budidaya perairan.
28.25
C) 28.1 – 28.4
8.12 Salinitas (‰) 30.2 – 31.2
Batang. Hal tersebut didukung pula oleh seli- sih nilai hue cangkang kerang simping yang berasal dari perairan Batang yang lebih ting- gi dibandingkan selisih nilai hue cangkang ke- rang yang berasal dari perairan Brebes. Hal ter- sebut menunjukkan lebih banyak terjadi depo- sit CaCO
) di perairan Batang Variabel Kisaran Rerata pH 8.09 – 8.15
Tabel 4 Kualitas air pada habitat Kerang Simping (A. pleuronectes
ga mampu berpindah tempat untuk mencari lo- kasi habitat yang sesuai dengan kebutuhan fi- siologis, terutama aspek ketersediaan nutrien bahan makanan. Melalui mekanisme site-preferences yang sama, kerang simping juga mampu ber- tahan terhadap perubahan lingkungan global, seperti kenaikan suhu permukaan laut, dengan melakukan migrasi atau perpindahan “gen-flow” ke lingkungan yang lebih ideal. 2. Habitat ke- rang simping berada jauh di luar jangkauan bah- an pencemar dari daratan. Secara horizontal, habitat kerang simping berada jauh dari tepi daratan yang berarti jauh pula dari sumber bah- an pencemar di daratan. Lokasi sampling se- bagai indikator lokasi habitat kerang simping berada ± 20 km dari tepi pantai tegak lurus ke arah laut lepas. Secara vertikal, kerang sim- ping secara demersal hidup pada perairan de- ngan kedalaman minimal 25 meter. Lokasi sam- pling menunjukkan kedalaman 28 meter seba- gai menunjukkan habitat kerang simping rela- tif jauh dari terkena dampak pencemaran yang biasa terjadi pada permukaan air. Kualitas air pada perairan Batang yang terukur dengan menggunakan water sampler bersama- an dengan saat sampling kerang, adalah seper- ti tertera pada tabel 4. Berdasarkan informa-
llop memiliki kemampuan “berenang” sehing-
di perairan Brebes yang berarti pula lebih banyak tersedianya nutrien sebagai indi- kator kualitas lingkungan yang lebih baik. Kondisi temporal yang relatif tetap dan kondisi spasial yang cukup berbeda belum mengindi- kasikan terjadinya perubahan iklim dan kera- gaman hayati sumberdaya kerang simping yang terjadi secara umum di pantai utara Jawa Te- ngah, meskipun aktifitas kegiatan manusia yang makin marak merusak lingkungan. Belum ter- ganggunya pertumbuhan simping akibat degra- dasi lingkungan tersebut disebabkan: 1. Sifat site-preference aktif simping yang berbeda de- ngan jenis kekerangan lain, seperti: tiram (oys- ter), clam, mussel dan abalone Simping sebagai salah satu jenis sca-
3
pada Cang- kang Kerang Simping (A. pleuronectes), me- nunjukkan bahwa potensi biologis terhadap ka- rakter pertumbuhan kerang simping pada habi-
1∗ 494 Ristiawan Agung Nugroho et al.
airan Brebes. Kondisi Lingkungan Habitat Ke- rang Simping di Perairan Batang cukup me- nunjang kegiatan preservasi Budidaya Perair- an, meskipun tidak sebaik kondisi lingkungan di perairan Brebes.
Acknowledgements Penelitian ini dibiayai dana PNBP Penelitian Pembinaan Fakultas Perikanan dan Ilmu Ke- lautan Universitas Diponegoro Tahun Anggaran 2013.
Pustaka
Franklin, A., Pickett, G. D., and Connor, P. (1980). The scallop and its fishery in England and Wales . Mi- nistry of Agriculture Fisheries and Food Directorate of Fisheries Research.
Jones, K., Bronson, S., Brink, P., Gordon, C., Mosher- Smith, K., Brown, M., Chaudhry, S., Rizzo, A., Si- gismondi, R., Whitehurst, M., et al. (2009). Bivalve characterization using synchrotron micro x-ray flu- orescence. Acta Physica Polonica-Series A General Physics , 115(2):477. Nugroho, R. A., Suprijanto, J., and Widowati, I.
(2012). Kerang simping (amusium pleuronectes) di pantura jawa tengah melalui penera allozyme dalam rangka mendukung pengembangan budidaya laut. Master’s thesis, Magister Sumberdaya Hayati Per- airan UNDIP. Parkes, L., Quinitio, E. T., and Le Vay, L. (2011).
Phenotypic differences between hatchery-reared and wild mud crabs, scylla serrata, and the effe- cts of conditioning. Aquaculture International , 19(2):361–380. Suprijanto, J. (2003). Paket teknologi pemilihan dan pemeliharaan induk kerang amusium sp. kualitas unggul melalui identifikasi keanekaragaman gene- tik dan optimasi kondisi media. Technical report, Universitas Diponegoro. Weinstein, D. (2007). Taphonomy of the Late Ple- istocene Key Largo Limestone: A Comparison of Modern and Ancient Coral Reef Ecosystems . PhD thesis, School of Marine and Atmospheric Science (RSMAS), University of Miami. Widowati, I. (2002). Paket teknologi produksi benin kerang kipas-kipas amusium sp.