Variabilitas Intensitas Cahaya Terhadap Kelimpahan Dinoflagellate Di Pulau Samalona, Makassar.
VARIABILITAS INTENSITAS CAHAYA TERHADAP
KELIMPAHAN DINOFLAGELLATE DI PULAU SAMALONA,
MAKASSAR
ALBIDA RANTE TASAK
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Variabilitas Intensitas
Cahaya terhadap Kelimpahan Dinoflagellate di Pulau Samalona Makassar adalah
benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan
dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang
berasal atau dikutip dari karya yang 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
Albida Rante Tasak
NIM C551130051
RINGKASAN
ALBIDA RANTE TASAK. Variabilitas Intensitas Cahaya terhadap Kelimpahan
Dinoflagellate di Pulau Samalona, Makassar. Dibimbing oleh MUJIZAT
KAWAROE dan TRI PRARTONO.
Dinoflagellate merupakan salah satu produsen primer yang berperan
penting dalam rantai makanan. Dinoflagellate autrotroph mengandung klorofil
yang digunakan untuk melakukan fotosintesis. Proses fotosintesis dinoflagellate
memerlukan sumber energi (cahaya matahari) dan klorofil sebagai katalisator
yang mengubah bahan anorganik menjadi organik. Kelimpahan dinoflagellate
dipengaruhi oleh intensitas cahaya dan ketersediaan nutrient di perairan.
Penelitian ini bertujuan menjelaskan pola kecenderungan kelimpahan
dinoflagellate dan klorofil serta hubungan lama penyinaran/waktu sampling
terhadap kelimpahan dinoflagellate dan klorofil di Perairan Pulau Samalona.
Penelitian ini menemukan 7 jenis dinoflagellate, yaitu Ceratium spp.,
Noctiluca sp., Protoperidinium spp., Prorocentrum spp., Gymnodinium sp,
Gonyaulax sp., dan Dinophysis sp. Kelimpahan total dinoflagellate berfluktuasi
pada setiap waktu sampling dan peningkatan kelimpahan terjadi antara pukul
10.00 – 12.00 dan 14.00 – 16.00. Kandungan klorofil di perairan lebih didominasi
kandungan klorofil a. Nilai intensitas cahaya secara vertikal berfluktuasi pada
setiap kedalaman. Perubahan intensitas semakin beragam seiring dengan semakin
teriknya matahari. Kandungan nutrien tidak menunjukkan perubahan signifikan
pada setiap waktu sampling.
Berdasarkan hasil regresi linear sederhana, intensitas cahaya memengaruhi
kelimpahan dinoflagellate, namun pengaruh kandungan nutrien sangat kecil
terhadap kelimpahan dinoflagellate. Sedangkan berdasarkan Uji Anova Single
Factor, waktu sampling tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap
kelimpahan dari jenis dinoflagellate, hanya didapatkan dari jenis Prorocentrum sp
yang memiliki pengaruh terhadap waktu sampling.
Kelimpahan dinoflagellate bervariasi sejak pagi hingga sore hari.
Kelimpahan total dinoflagellate, intensitas cahaya dan klorofil a mengalami
peningkatan pada dua waktu sampling yaitu pukul 10.00 – 12.00 dan 14.00 –
16.00. Pola kelimpahan dinoflagellate dipengaruhi oleh intensitas cahaya dan
kandungan klorofil a di Perairan Pulau Samalona.
Kata kunci: Dinoflagellate, intensitas cahaya, klorofil a, waktu sampling, Pulau
Samalona
SUMMARY
ALBIDA RANTE TASAK. Variability Of The Light Intensity And The
Abundance Of Dinoflagellate In Samalona Island, Makassar. The supervised by
MUJIZAT KAWAROE and TRI PRARTONO.
Dinoflagellate is one of the primary producer playing an important role on
the food chain. Dinoflagellate autrotroph contains chlorophyll that is used for
photosynthesis process. Photosynthetic process on dinoflagellate requires a source
of energy (sunlight) and chlorophyll as a catalyst which converts inorganic
materials to organic materials. Dinoflagellate abundance is affected by the
intensity of the light and the availability of nutrients in the waters. This study
aimed to explain the pattern of abundance of dinoflagellate and chlorophyll as
well as the relationship between light intensity/sampling time of the abundance of
dinoflagellate and chlorophyll in the Samalona Island Waters.
This research found seven dinoflagellate species, namely Ceratium spp.,
Noctiluca sp., Protoperidinium spp., Prorocentrum spp., Gymnodinium sp,
Gonyaulax sp., and Dinophysis sp. Total abundance of dinoflagellate was
fluctuated at each sampling time and the increased abundance occurred between
10.00 to 12.00 a.m. and 02.00 to 04.00 p.m.. Chlorophyll content in water was
dominated by chlorophyll a. Vertical light intensity values fluctuated at any depth.
Changes on the light intensity far more diversified along with the heat of the sun.
Nutrient content did not show significant changes at each sampling time.
Based on the results of the simple linear regression, light intensity affected
the abundance of dinoflagellate but the nutrient content was very small influenced
on it. In addition, based on the single factor of anova test, sampling time did not
influence significantly on dinoflagellate abundance, only was obtained by
Prorocentrum sp. influencing on the sampling time.
Dinoflagellate abundance varied from morning until afternoon. Total
abundance of dinoflagellate, light intensity, and chlorophyll a increased in two
sampling time, which were at 10.00 to 12.00 a.m. and 02.00 to 04.00 p.m..
Dinoflagellate abundance patterns were influenced by the intensity of light and
chlorophyll a in the Samalona Island Water.
Keywords: Dinoflagellate, light intensity, chlorophyll a, time of sampling,
Samalona Island.
© 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 kepentingan 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
VARIABILITAS INTENSITAS CAHAYA TERHADAP
DINOFLAGELLATE DI PULAU SAMALONA, MAKASSAR
ALBIDA RANTE TASAK
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Magister Sains pada
Program Studi Ilmu Kelautan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr Hawis H Madduppa, S.Pi, M.Si
Judul Tesis : Variabilitas Intensitas Cahaya terhadap Kelimpahan Dinoflagellate
di Pulau Samalona, Makassar.
Nama
: Albida Rante Tasak
NIM
: C551130051
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Ir Mujizat Kawaroe, MSi
Ketua
Dr Ir Tri Prartono, MSc
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Ilmu Kelautan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Neviati P Zamani, MSc
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian : 02 November 2015
Tanggal Lulus :
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
karunia-Nya sehingga penulisan tesis mengenai Variabilitas Intensitas Cahaya
terhadap Kelimpahan Dinoflagellate di Pulau Samalona, berhasil diselesaikan
dengan baik sebagai salah satu syarat menyelesaikan studi di Program
Pascasarjana Program Studi Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr Ir Mujizat Kawaroe, MSi dan
Bapak Dr Ir Tri Prartono, MSc selaku pembimbing yang telah banyak memberi
saran dan masukan dalam penyusunan tesis ini. Keluarga tercinta (Ayahanda
Yacob Rante Tasak, Ibunda Hermien, serta saudara Leegriandri, Amd.com,
Chandrawan Irayana, SP.MM, dan Noverita, SE) yang telah memberikan doa,
kasih sayang, dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan tesis ini.
Tidak lupa pula penulis mengucapkan terima kasih kepada rekan-rekan
kuliah seangkatan IKL 2013, teman-teman Pondok Tanah Doang (Lalang,
Ilham,Nurmawati, Rhojim, Teresia, Wira, Nikanor, Jhon, Asni, Iswanto, Syarif,
Adam, kak Alan dan Namira) yang telah menginspirasi dan menjadi teman
diskusi, saudara seperantauan di Bogor sebagai sumber inspirasi maupun
penyemangat bagi penulis. Terima kasih juga buat Riska yang telah membantu
dalam mengalisis data statistic serta nasehat dan Muh. Charis Kamarullah yang
memberikan semangat dalam menyelesaikan tesis ini.
Tesis ini masih belum terlepas dari kesalahan dan kekeliruan dalam
penyusunannya, untuk itu penulis mengharapkan segala bentuk kritik dan saran
demi penyempurnaan isi dan tulisan dalam tesis ini.
Bogor, November 2015
Albida Rante Tasak
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
1 PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Rumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
3
Hipotesis
3
Manfaat Penelitian
3
Ruang Lingkup Penelitian
3
Kerangka Pendekatan Masalah
4
2 METODE PENELITIAN
4
Waktu dan Lokasi Penelitian
4
Alat dan Bahan
5
Metode Pengumpulan Data
5
Rancangan Penetapan Pengambilan Data
5
Data yang Diambil
6
Teknik Pengambilan
6
Pengukuran Intensitas Cahaya
6
Sampel Plankton (Dinoflagellata)
6
Sampel Air Laut
7
Analisis Laboratorium
7
Analisis Kelimpahan Plankton Pada Kolom air
7
Identifikasi Fitoplankton
7
Pengukuran Kandungan Klorofil
7
Analisis Data
8
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambaran Umum Lokasi Penelitian
Kelimpahan Dinoflagellate
9
9
9
Intensitas Cahaya
12
Nutrien
12
Parameter Suhu, Salinitas, pH, DO
14
Pembahasan
17
4 SIMPULAN
19
5 SARAN
19
DAFTAR PUSTAKA
19
DAFTAR TABEL
1 Interval Waktu di Perairan Pulau Samalona .................................................... 6
2 Parameter Pendukung lain ............................................................................. 14
DAFTAR GAMBAR
1 Kerangka Pendekatan Masalah ........................................................................ 4
2 Peta lokasi penelitian ....................................................................................... 5
3 Kelimpahan jenis rata – rata dinoflagellata (sel.L-1)........................................ 9
4 Kelimpahan total dinoflagellate (sel.L-1) menurut waktu pengamatan di
Perairan Pulau Samalona.............................................................................. 10
5 Konsentrasi rata – rata beberapa jenis klorofil (µg.L-1) menurut waktu
pengamatan di Perairan Pulau Samalona ..................................................... 11
6 Intensitas cahaya (lux) terhadap kedalaman (m) dan waktu di Perairan
Pulau Samalona ............................................................................................ 12
7 Konsentrasi nitrat (mg.L-1) dan fosfat (mg.L-1) menurut waktu
pengamatan di Perairan Pulau Samalona ..................................................... 13
8 Konsentrasi a). Besi (Fe) (mg.L-1) dan b). Magnesium (Mg) (mg.L-1)
menurut waktu pengamatan di Perairan Pulau Samalona ........................... 14
9 Hubungan regresi linear kelimpahan dinoflagellate dengan intensitas ......... 16
DAFTAR LAMPIRAN
1 Jenis – Jenis Dinoflagellata pada Masa Inkubasi di Perairan Pulau
Samalona ...................................................................................................... 23
2 Kelimpahan Total Dinoflagellata di Perairan Pulau Samalona ..................... 24
3 Hasil Analisis Kualitas Air di Perairan Pulau Samalona ............................... 24
4 Nilai Analisis dan Standart Deviasi Kandungan Klorofil di Perairan
Pulau Samalona ............................................................................................ 25
5 Hasil Pengukuran Intensitas Cahaya dengan Lux Meter. .............................. 25
6 Hasil Uji Anova Single Factor ...................................................................... 26
7 Jenis dinoflagellata yang ditemukan pada lokasi penelitian berdasarkan
buku identifikasi (Hasle et al. (1996)). ........................................................ 29
8 Foto pengambilan sampel pada saat di lapangan ........................................... 31
1
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Dinoflagellate merupakan salah satu kelas dari fitoplankton dan terbagi
menjadi dua kelompok, yaitu dinoflagellate autotroph dan heterotroph (Schulte et al.
2010). Dinoflagellate heterotroph merupakan predator terhadap dinoflagellate
autotroph di perairan. Dinoflagellate autotroph mengandung klorofil yang digunakan
dalam proses fotosintesis dan menjadi salah satu komponen produktivitas primer di
perairan selain diatom. Kelimpahan dinoflagellate secara keseluruhan sangat
dipengaruhi oleh dinoflagellate autotroph yang mengandung klorofil (Matsuoka dan
Shin 2010).
Dinoflagellate dapat memberikan dampak negatif terhadap ekosistem pesisir.
Dinoflagellate merupakan causative organism terhadap kejadian HABs, seperti yang
telah terjadi dalam beberapa dekade terakhir (Hardison et al. 2014). Ledakan populasi
dinoflagellate dapat menjadi suatu masalah karena mengandung racun dan mengubah
warna perairan (discoloration). Racun yang diproduksi dinoflagellate dapat masuk ke
rantai makanan, mengubah warna perairan, memproduksi busa, menimbulkan bau
yang tidak sedap, dan menurunkan kandungan oksigen di perairan (Van de Waal et al.
2014). Hal ini menjadi ancaman terhadap ekosistem pesisir dan kesehatan manusia
(Brosnahan et al. 2014). Jenis racun yang dapat diproduksi, seperti: Paralytic
Shellfish Poisoning (PSP), Diarrehetic Shellfish Poisoning (DSP), Neurotoxic
Shellfish Poisoning (NSP), Amnesic Shellfish Poisoning (ASP), dan Ciguatera
Shellfish Poisoning (CSP) (Van de Waal et al. 2014)
Kandungan pigmen dinoflagellate, klorofil-a, biasanya digunakan dalam
menduga produktivitas primer perairan (Ratti et al. 2011). Klorofil-a satu-satunya
pigmen yang dapat ditemukan di semua organisme photoautotroph yang melibatkan
oksigen (Zapata et al. 2012). Selain klorofil-a, ada juga klorofil-b, klorofil-c, dan
pigmen-pigmen pelengkap lainnya yang ditemukan pada beberapa jenis organisme
yang berfotosintesis. Klorofil-a dan klorofil-c dapat menjadi indikator pertumbuhan
dinoflagellate Protoceratium reticulatum (Bagheri et al. 2012). Klorofil-a dan
klorofil-c menunjukkan peningkatan pertumbuhan Protoceratium reticulatum seiring
dengan peningkatan kandungan unsur hara seperti nitrat dan fosfat yang tinggi serta
penyinaran sinar matahari yang cukup (Ratti et al. 2011).
Dinoflagellate merupakan salah satu produktivitas primer di perairan sehingga
peranannya sangat penting dalam ekologi perairan, khususnya dalam rantai makanan
(Takao et al. 2012). Siklus hidup dinoflagellate sangat dipengaruhi oleh ketersediaan
nutrien dan intensitas cahaya (Zegarra dan Helenes 2011). Jika ketersediaan nutrien
di perairan tidak mendukung, dinoflagellate akan membentuk kista di dasar perairan
dan terakumulasi dengan sedimen (Anderson et al. 2010). Sebaliknya, menurut Kwon
et al. (2013), jika ketersediaan nutrien (nitrat dan fosfat) di perairan berlebih,
populasi dinoflagellate akan semakin melimpah dan dapat menyebabkan eutrofikasi,
seperti yang sering terjadi di Teluk Jakarta.
Li et al. (2012) menambahkan pula bahwa selain keseimbangan rasio dari
nitrat dan fosfat, kelimpahan dinoflagellate sangat dipengaruhi oleh intensitas cahaya
yang masuk ke perairan. Namun demikian, intensitas cahaya yang tinggi selama 20
hari juga dengan cepat dapat menurunkan kelimpahan dinoflagellate. Hal ini
2
disebabkan adanya pemangsaan secara alami oleh predator atau konsumen tingkat
kedua di perairan (Selina et al. 2014).
Menurut Laabir et al. (2011), radiasi cahaya merupakan faktor lingkungan
yang penting karena dapat memengaruhi reaksi fisiologis dari mikroalga. Hal ini
disebabkan intensitas cahaya yang tinggi dapat menghambat pertumbuhan mikroalga
dan sebaliknya intensitas cahaya yang rendah akan meningkatkan pertumbuhan
mikroalga.. Contohnya, beberapa jenis dinoflagellate Ceratiumfurca yang tidak tahan
terhadap radiasi tinggi sinar matahari memiliki cara adaptasi dengan bermigrasi
secara vertikal dalam rangka menjauhi sinar matahari dan turbulensi di lapisan
permukaan perairan. Dinoflagellate menjauhi turbulensi dan cenderung menuju ke
lapisan yang tenang agar dapat menggunakan flagellanya untuk bergerak (Baek et al.
2011).
Nutrien dan cahaya memberikan rangsangan yang kuat terhadap pertumbuhan
fitplankton. Pertumubuhan fitoplankton ini akan memperlihatkan dinamika tersendiri
bergantung pada fluktuasi nutrient dan intensitas cahaya baik secara spasial maupun
temporal dalam perairan pesisir (Tambaru 2008). Intensitas cahaya matahari
merupakan sumber energi dalam proses fotosintesis dan jumlah energi yang diterima
bergantung pada kualitas, kuantitas dan periode lama penyinaran yang merupakan
faktor abiotik. Pada perairan laut, fitoplankton khususnya dinoflagellate autrotroph
menggunakan cahaya matahari untuk mensitesis senyawa organik melalui proses
fotosintesis.
Beberapa faktor penyebab terjadinya perbedaan tinggi rendahnya radiasi sinar
matahari perairan adalah sudut datang cahaya matahari dan posisi (lintang bujur)
perairan laut terhadap matahari. Sudut datang cahaya matahari bergantung pada
waktu pagi atau sore hari, bahkan sampai pada perubahan tiap jamnya. Perubahan
intensitas cahaya dapat memengaruhi kelimpahan dinoflagellate pada perairan laut.
Fitoplankton, khususnya dinoflagellate, memiliki kemampuan untuk menyerap
langsung energi matahari melalui proses fotosintesis (Setälä et al. 2005). Pada proses
ini, klorofil berperan sebagai katalisator dan penyerap energi cahaya. Peningkatan
klorofil berbanding lurus dengan kelimpahan dinoflagellate. Oleh karena itu,
keterkaitan antara dua hal ini, yaitu kecenderungan kelimpahan dinoflagellate
(klorofil) dan lama penyinaran/masa inkubasinya perlu dikaji lebih lanjut.
Rumusan Masalah
Pulau Samalona merupakan salah satu bagian dari Kepulauan Spermonde
yang posisinya tidak jauh dari daratan Pesisir Makassar. Hal yang menarik untuk
dikaji dari pulau ini dibandingkan dengan pulau-pulau spermonde lainnya adalah
karena pulau ini merupakan pulau wisata yang sering didatangi turis lokal maupun
mancanegara. Hal ini disebabkan jarak pulau ini yang mudah dicapai dari Kota
Makassar dan kondisi perairannya, khususnya terumbu karangnya, masih dalam
kondisi baik. Selain itu, Pulau Samalona merupakan pulau kedua setelah Pulau Laelae yang berdekatan langsung dengan daratan Makassar. Pulau ini juga masih
menerima sumbangan nutrient dari dua sungai yang berada di Makasar yaitu Sungai
Tallo dan Jeneberang. Sumbangan nutrient dari kedua sungai ini memberikan
sumbangsih terhadap pertumubahan fitoplankton khususnya dinoflagellate sebagai
produktivites primer perairan.
3
Produktivitas primer di laut sebagian besar disumbangkan oleh fitoplankton.
Dasar dari produksi primer adalah proses fotosintesis. Dalam proses ini, cahaya
matahari merupakan sumber energi bagi fitoplankton dan klorofil sebagai katalisator
yang menyadap energi cahaya (Prezelin dan Alberte 1978). Proses fotosintesis dari
dinoflagellate dapat menggambarkan kualitas dan kuantitas fitoplankton di perairan.
Pengukuran kelimpahan fitoplankton dapat dilakukan dengan melihat tinggi cahaya
matahari. Dalam sehari, intensitas cahaya yang masuk pada perairan bervariasi tiap
waktunya. Variasi intensitas cahaya yang tinggi akan menyebabkan terjadinya
perubahan kelimpahan dinoflagellate. Tingginya intensitas cahaya pada perairan
belum tentu akan menyebabkan tingginya kelimpahan dinoflagellate. Penelitian
Tambaru (2003) di Perairan Teluk Hurun, menggunakan metode waktu inkubasi dari
pukul 06.00 -18.00 dengan interval waktu empat jam untuk mendapatkan gambaran
pengaruh intensitas cahaya terhadap produktivitas primer tertinggi dalam periode
harian. Namun metode waktu inkubasi dengan interval waktu empat jam belum bisa
menggambarkan waktu (jam) yang tepat dan efisien. Oleh karena itu, waktu yang
tepat untuk mendapatkan kelimpahan dinoflagellate yang tertinggi dan pengaruh pola
kelimpahan dinoflagellate yang mengikuti pola intensitas cahaya pada perairan ini
perlu diteliti lebih lanjut dengan lebih mempersempit interval menjadi dua jam.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menjelaskan ekologi dinoflagellate melalui pola
kecenderungan kelimpahan dinoflagellate dan klorofil serta hubungan lama
penyinaran/interval waktu terhadap kelimpahan dinoflagellate dan klorofil di Perairan
Pulau Samalona, Makassar.
Hipotesis
Intensitas cahaya matahari dan kandungan klorofil yang semakin meningkat
di Perairan Pulau Samalona menyebabkan kelimpahan dinoflagellate semakin
meningkat.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai variasi
temporal kelimpahan dinoflagellate di Perairan Pulau Samalona Makassar.
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini difokuskan pada kelimpahan dinoflagellate serta kandungan
klorofil dengan interval waktu (variasi penyinaran). Adapun parameter pendukung
lainnya, seperti kualitas air (salinitas, DO, pH, dan suhu).
4
Kerangka Pendekatan Masalah
Interval waktu/
variasi
penyinaran ?
Intensitas Cahaya
Kualitas Air (suhu,
salinitas, pH, dan
DO)
Fotosintesis
Unsur Hara (nitrat,
fosfat, Besi, dan
Magnesium)
Kelimpahan
Dinoflagellate tertinggi ?
Dominan Klorofil ?
Gambar 1 Kerangka Pendekatan Masalah
Pulau Samalona memiliki karakter perairan yang tergolong jernih dan masih
memiliki kandungan nutrien tinggi karena lokasinya dekat dengan daratan. Perairan
jernih dapat mengindikasikan intensitas cahaya yang baik. Intensitas cahaya pada
suatu perairan akan dimanfaatkan dinoflagellate dalam berfotosintesis dengan
bantuan klorofil a. Selain itu, kondisi lingkungan, seperti kualitas air dan unsur hara
memiliki pengaruh pada perairan tersebut (Gambar 1). Dengan demikian, kelimpahan
tertinggi dan klorofil dominan dengan menggunakan masa inkubasi (lama
penyinaran) yang telah diketahui akan menginformasikan kelimpahan dinoflagellate
secara temporal dan kondisi lingkungan pada lokasi tersebut.
2 METODE PENELITIAN
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada Bulan Desember 2014 di Perairan Pulau
Samalona, Makassar, yang meliputi pengambilan sampel pada tanggal 02 Desember
2014 dan analisis sampel pada Bulan Desember 2014 hingga Januari 2015 di
Laboratorium Oseanografi Kimia dan Laboratorium Biologi Laut, Universitas
Hassanudin, Makassar.
5
Gambar 2 Peta lokasi penelitian
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini, seperti plankton net disertai
dengan flowmeter untuk mengambil sampel plankton, mikroskop binokular,
Sedgwick-rafter cell, Absorbtion Spectrofotometer (AAS), WQC (Water Quality
Cheker), dan DO. GPS (Global Position System), lux meter untuk mengukur
intensitas cahaya perairan. Bahan yang digunakan adalah sampel plankton, sampel air,
dan lugol 5%.
Metode Pengumpulan Data
Rancangan Penetapan Pengambilan Data
Pemilihan lokasi ditetapkan berdasarkan observasi pendahuluan dengan
memperhitungkan kondisi perairan yang relatif tenang dan masih di tembus cahaya
matahari. Penelitian ditetapkan pada satu lokasi dengan kedalaman 0 - 15 m yang
masih termasuk dalam zona eufotik agar dapat memberikan gambaran produktivitas
primer optimal pada daerah dekat pantai.
Menurut Tambaru (2003), di Teluk Harun, dengan menggunakan tiga masa
inkubasi dalam sehari dan interval waktu 4 jam (06.00-10.00, 10.00-14.00, dan
14.00-18.00) diperoleh hasil bahwa kelimpahan fitoplankton tertinggi terdapat pada
masa inkubasi 10.00-14.00. Namun, dari hasil ini belum diketahui lebih jelas
waktu/jam saat kelimpahan fitoplankton tertinggi. Oleh karena itu, dalam penelitian
ini dilakukan dengan interval waktu yang sama, yaitu 06.00-18.00, namun dengan
jarak interval 2 jam agar lebih terlihat jelas jam/waktu kelimpahan dinoflagellate
6
yang tertinggi (Tabel 1). Interval waktu pengambilan didasarkan pada variasi
pencahayaan matahari terhadap perairan selama satu hari dengan interval waktu dua
jam dan dilakukan pengulangan sebanyak tiga kali pada pengambilan sampel
dinoflagellate dan klorofil.
Tabel 1. Interval Waktu di Perairan Pulau Samalona
Jumlah Interval
Interval Waktu
Waktu sampling I
06.00 – 08.00
Waktu sampling II
08.00 – 10.00
Waktu sampling III
10.00 – 12.00
Waktu sampling IV
12.00 – 14.00
Waktu sampling V
14.00 – 16.00
Waktu sampling VI
16.00 – 18.00
Ulangan dilakukan sebanyak 3 kali pada waktu tersebut, yaitu dengan
mengambil sampel sebanyak 3 kali untuk pengukuran dinoflagellate dan klorofil.
Sementara itu, untuk parameter paremeter lingkungan tidak dilakukan pengulangan.
Data yang Diambil
Data yang diambil dalam penelitian ini berbentuk data primer dan sekunder.
Data primer dibagi menjadi dua bagian, yaitu pengambilan data plankton
(dinoflagellate) dan pengambilan data parameter lingkungan air (klorofil, nitrat,
fosfat, besi (Fe), magnesium (Mg), suhu, salinitas, pH, dan DO). Data sekunder
berupa arus yang diambil dari BMKG Stasiun Meteorologi Maritim Paotere,
Makassar.
Teknik Pengambilan
Pengukuran Intensitas Cahaya
Pengukuran intensitas cahaya dilakukan menggunakan Lux Meter yang
dilengkapi dengan kaca pembesaran (perkalian 10) yang dimasukkan ke perairan
dengan kabel yang disambungkan dengan alat Lux Meter untuk mendapatkan nilai
intensitas cahaya pada perairan. Kabel tersebut memiliki panjang hingga 50 meter
sehingga dapat digunakan sesuai dengan kebutuhan penelitian. Kabel yang terhubung
dengan Lux Meter akan membaca nilai intensitas cahaya pada tiap kedalaman yang
diinginkan. Jika dalam pembacaan nilai intensitas cahaya pada jarum Lux meter
belum juga didapatkan maka harus ditambahkan lagi kaca pembesaran sampai jarum
berhenti bergoyang dan menunjukkan nilai intensitas cahaya.
Sampel Plankton (Dinoflagellata)
Sampel dinoflagellate diambil menggunakan plankton net bermata jaring
ukuran 25 µm yang dilengkapi dengan alat pencatat air masuk (flowmeter). Sampling
dilakukan secara vertikal pada permukaan perairan 0-5 m dan ditarik selama 2- 3
menit dengan kecepatan konstan (± 2 knot). Sampel ditampung pada botol sampel
ukuran 100 ml dan diberi bahan pengawet Lugol (± 2 tetes). Perhitungan volume
air yang telah disaring dihitung menggunakan rumus menurut Thoha dan Rachman
(2013) berikut :
7
V = R x a x p ……………(1)
Dimana;
V
: Volume Air Tersaring (m3)
R : Jumlah rotasi baling-baling flowmeter
a
: Luas mulut jaring (m2)
p
: Panjang kolom air yang ditempuh untuk satu kali putaran (m)
Sampel Air Laut
Air laut (± 2 liter) diambil dengan Van dorn Water Sampler pada kedalaman
0-5 m. Sebagian dari air laut tersebut (1 liter) ditampung dalam botol polyetilen dan
diberi 1 ml larutan MgCO3 untuk analisis klorofil dan sebagian air laut lainnya (1
liter) ditampung dalam botol polyetilen untuk proses analisis nitrat, fosfat, besi (Fe),
dan Magnesium (Mg). Selama menuju laboratorium, seluruh botol sampel disimpan
dalam cool box yang telah diberi es.
Pengukuran parameter fisika, seperti suhu, salinitas dilakukan secara in situ
dengan menggunakan WQC (Water Quality Cheker), sementara pengukuran
intensitas cahaya menggunakan Lux Meter dengan pengambilan pada setiap
kedalaman 5, 10, dan15 m.
Analisis Laboratorium
Analisis Kelimpahan Plankton Pada Kolom air
Kelimpahan dinoflagellate (jumlah plankton per liter) menggunakan Sedwick
rafter Cell dengan persamaan berikut (APHA, 2005):
Dimana:
N
= Kelimpahan fitoplankton (sel/l)
n
= Jumlah sel yang teramati
Vt
= Volume air tersaring (ml)
Vcg
= Volume Sedwick Rafter Cell (ml), dan
Vd
= Volume air yang disaring (L)
Identifikasi Fitoplankton
Pengamatan fitoplankton dilakukan dengan menggunakan “Sedgwik-Rafter
Counting Cell” kemudian diidentifikasi menggunakan berbagai referensi identifikasi
dinoflagellate, hasilnya dinyatakan dalam sel/m3 (Wickstead (1965); Yamaji
(1966); Hallegraeff (1991); Taylor (1978).
Pengukuran Kandungan Klorofil
Satu liter sampel air sebanyak disaring menggunakan saringan Millipore (Tipe
HA, diameter 47 mm, dan porositas 0,45 µm) dan dibantu vacum pump (tekanan 200
mm Hg) selama penyaringan. Materi tersaring dibungkus dengan aluminium foil
kemudian disimpan dalam freezer (-200C) selama 24 jam. Setelah itu, materi
tersebut diekstrak menggunakan 15 ml aceton 90%, dihancurkan, dan disentrifuge
pada 3600 rpm selama 5 menit. Supernatan dituangkan
ke dalam kuvet
8
spektrofotometer 10 cm dan absorbans sampel diukur dengan panjang gelombang
750, 664, 647, dan 630 nm.
Jumlah klorofil dari hasil pengukuran absorbans dihitung menggunakan
rumus APHA (2005) sebagai berikut:
Ca = 11.85 (OD664) – 1.54 (OD647) – 0.08 (OD630)
Cb = 21.03 (OD647) – 5.43 (OD664) – 2.66 (OD630)
Cc = 24.52 (OD630) – 7.60 (OD647) – 1.67 (OD664)
dimana:
Ca, Cb, Cc
OD664, OD647, OD630
= konsentrasi dari masing-masing klorofil a, b, dan c,
mg/L
= dikoreksi dari kepadatan optic (bersama a 1-cm
garis gelombang) pada panjang gelombang masingmasing
Kemudian, satuan dikonversi menjadi mg/m3 sebagai berikut :
dimana:
v
V
Klorofil-a
= volume aseton dalam ml (15ml)
= volume air laut
= satuan (m3)
Analisis Data
Data dianalisis menggunakan software excel untuk mendeskripsikan data
yang telah dikumpulkan dari setiap masa inkubasi. Data disajikan dalam bentuk
diagram pie menggunakan komposisi jenis untuk mengetahui persentase kelimpahan
setiap jenis, diagram batang untuk mengetahui pola kelimpahan jenis, tabel untuk
melihat perbandingan nilai klorofil a, b, dan c, serta total dinoflagellate, dan diagram
untuk melihat pola kelimpahan dinoflagellate dan kecenderungan klorofil pada setiap
masa inkubasi. Parameter pendukung lainnya, seperti nutrien (nitrat, fosfat, besi, dan
magnesium) disajikan dalam bentuk diagram batang, sementara suhu, salinitas, pH,
dan DO disajikan dalam bentuk tabel. Menggunakan analisis statistic seperti : Anova
Single Factor untuk melihat nilai signifikan antara kelimpahan jenis dinoflagellate
dan waktu sampling dan regresi linear sederhana melihat hubungan kelimpahan
dinoflagellate dengan intensitas cahaya dan nutrient. Analisis statistik regresi linear
sederhana dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:
dimana :
Y = Variabel dependen
a = Konstanta
b = Koefisien variable x
x = Variabel indenpenden
9
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambaran Umum Lokasi Penelitian
Pulau Samalona merupakan bagian dari kepulauan kecil di Selat Makassar
dan termasuk dalam kepulauan Spermonde. Posisinya tepat berada di sebelah barat
Kecamatan Wajo, Makassar atau sekitar 2 km dari Pantai Losari, Makassar. Pulau
Samalona merupakan pulau kedua terdekat setelah Pulau Lae-Lae yang berhadapan
langsung dengan daratan Makassar.
Faizal et al. (2012) menemukan bahwa perairan kepulauan spermonde
dikategorikan sebagai zona eutrofik dengan nilai kandungan nutrien lebih tinggi pada
daerah yang dekat dengan daratan pada musim hujan. Eutrofikasi di Perairan
Spermonde diakibatkan tingginya beban limbah antropogenik akibat peningkatan
suplai nutrien dari kegiatan pertanian, pertambakan, dan pembuangan limbah,
baik domestik maupun industri. Kondisi perairan Pulau Samalona yang seperti ini
menjadi indikator yang baik sebagai lokasi pengamatan kelimpahan dinoflagellate
dan kandungan klorofil berdasarkan lama penyinaran/masa inkubasi.
Kelimpahan Dinoflagellate
Penelitian ini menemukan tujuh jenis dinoflagellate, yaitu: Ceratium spp.,
Noctiluca sp., Protoperidinium spp., Prorocentrum spp., Gymnodinium sp.,
Gonyaulax sp., dan Dinophysis sp. Secara umum, persentase kelimpahan
dinoflagellate menggambarkan kelimpahan jenis yang cukup bervariasi. Dua jenis
dinoflagellate yang ditemukan dalam penelitian ini, yakni Ceratium spp dan
Noctiluca sp. memiliki nilai tertinggi pada setiap waktu sampling. Dua jenis ini
merupakan jenis dinoflagellate yang sering ditemukan pada perairan tropis.
Gambar 3 Kelimpahan jenis rata – rata dinoflagellata (sel.L-1)
10
Kelimpahan rata-rata dinoflagellate yang tertinggi adalah pada waktu
sampling ketiga dari jenis Noctiluca sp., sedangkan terendah pada masa inkubasi
kedua dari jenis Protoperidinium spp. dan keenam dari jenis Dinophysis. Gambar 3
menunjukkan pola kelimpahan jenis dinoflagellate yang bervariasi pada setiap waktu
sampling. Kelimpahan jenis Noctiluca sp. meningkat pada masa inkubasi ketiga
(10.00-12.00) sebanyak 494 sel.L-1 dan merupakan kelimpahan tertinggi yang
ditemukan dalam penelitian ini. Penurunan terendah (130 sel.L -1) terjadi pada masa
inkubasi keenam (14.00-18.00). Pada masa inkubasi, kelimpahan Ceratium spp. tidak
mengalami perubahan signifikan. Kelimpahan Protoperidinium spp. berfluktuasi
pada masa inkubasi, mulai pagi hingga sore hari. Penurunan kelimpahan (9 sel.L -1)
juga terjadi pada masa inkubasi kedua (08.00-10.00). Dinophysis sp. ditemukan pada
masa inkubasi ketiga (10.00-12.00), kelimpahannya meningkat (83 sel.L -1) pada
masa inkubasi kelima (14.00-16.00) dan menurun drastis (9 sel.L -1) pada masa
inkubasi keenam (16.00-18.00).
Gambar 4 Kelimpahan total dinoflagellate (sel.L-1) menurut waktu pengamatan di
Perairan Pulau Samalona
Nilai kelimpahan total dinoflagellata akan memberikan gambaran umum
mengenai kelimpahan dinoflagellata selama sehari di Perairan Pulau Samalona. Hasil
penelitian (Gambar 4) ditemukan kelimpahan total dinoflagellata berfluktuasi pada
setiap masa inkubasi. Kelimpahan total dinoflagellata pada pukul 06.00 – 08.00 (632
sel.L-1) dan meningkat pada pukul 08.00-10.00 (708 sel.L-1), pada pukul 10.00 –
12.00 (918 sel.L-1), dan menurun pada pukul 12.00-14.00 (818 sel.L-1). Peningkatan
kelimpahan total tertinggi terjadi pada 14.00-16.00 (960 sel.L-1), sedangkan
penurunan terendah terjadi pada 16.00 -18.00 (536 sel.L-1).
Salah satu parameter lingkungan yang memengaruhi kelimpahan dinoflagellata
pada perairan seperti klorofil. Klorofil yang menjadi salah satu indikator tingkat
kesuburan dari suatu perairan. Distribusi klorofil sangat berkaitan dengan kelimpahan
dari fitoplankton khususnya dinoflagellate. Kandungan klorofil tergolong normal
11
yang memberikan pengaruh terhadap kelimpahan total dinoflagellate pada Perairan
Pulau Samalona.
.
Gambar 5 Konsentrasi rata – rata beberapa jenis klorofil (µg.L-1) menurut waktu
pengamatan di Perairan Pulau Samalona
Nilai kandungan klorofil a, b, dan c bervariasi pada setiap masa inkubasi
harian. Kandungan klorofil a mengalami peningkatan tertinggi 0.35547 µg.L-1 pada
pukul 10.00 – 12.00 dan mengalami penurunan terendah 0.02142 µg.L-1 pada pukul
12.00 – 14.00. Kandungan klorofil-a berkisar antara 0.00069 - 0.50321 µg.L-1.
Kandungan klorofil a yang ditemukan dalam penelitian ini tergolong rendah. Hal ini
sesuai dengan penelitian Al-Hashmi et al. (2014) yang dilakukan di Perairan Pesisir
Muscat Arabia bahwa nilai kandungan klorofil a di perairan lepas pantai juga
tergolong rendah. Pada penelitian tersebut, kandungan klorofil pada perairan lepas
pantai lebih rendah (0.2 – 1.0 µg.L-1) jika dibandingkan pada daerah pesisir (1.1 – 2.7
µg.L-1).
Kandungan klorofil b mengalami peningkatan menjadi 0.21283 µg.L-1 pada
pukul 08.00 – 10.00 dan menurun 0.05775 µg.L-1 pada 10.00 – 12.00. Kandungan
klorofil c hanya ditemukan sebesar 0.04167 µg.L-1 pada 10.00 – 12.00 dan 0.06432
µg.L-1 pada 12.00 – 14.00. Pada waktu sampling lain tidak ditemukan kandungan
klorofil c di perairan ini. Pada pukul 12.00 – 14.00 terjadi peningkatan klorofil b dan
c sedangkan klorofil a mengalami penurunan (Gambar 5). Walaupun klorofil a
merupakan pigmen utama namun dalam penelitian ini adanya peningkatan klorofil b
dan c pada saat klorofil mengalami penurunan. Hal ini mungkin disebabkan adanya
beberapa jenis dari dinoflagellate pada waktu sampling keempat yang memilki
kandungan pigmen yang berbeda pada kloropasnya (klorofil dan pigmen tambahan).
Dimana setiap pigmen mempunyai kemampuan yang berbeda dalam menyerap energi
matahari.
Klorofil a di Perairan Pulau Samalona memiliki nilai tertinggi dan sangat
berfluktuasi pada setiap masa inkubasi dibandingkan dengan klorofil b dan c. Klorofil
a memiliki pola yang hampir sama dengan kelimpahan dinoflagellate. Kemiripan pola
12
ini menyebabkan kandungan klorofil a dapat memengaruhi kelimpahan dinoflagellate
di Perairan Pulau Samalona. Hal ini disebabkan kandungan klorofil a merupakan
klorofil yang sangat diperlukan dalam proses fotosintesis. Sebaliknya, pola klorofil b
justru menurun pada saat terjadi peningkatan kelimpahan dinoflagellate pada masa
inkubasi ketiga namun pada masa inkubasi keempat hingga keenam mulai meningkat
mengikuti pola kelimpahan dinoflagellate. Di sisi lain, pola klorofil c sangat berbeda
dengan klorofil a dan b. Klorofil c hampir tidak ditemukan pada setiap masa inkubasi.
Intensitas Cahaya
Intensitas cahaya merupakan salah satu parameter fisika yang dibutuhkan
dalam proses fotosintesis dan produksi fitoplankton dalam perairan. Selama
pengamatan, intensitas cahaya pada kedalaman 5, 10, dan 15 m pada Perairan Pulau
Samalona ditemukan sangat berfluktuasi (Gambar 6).
3500
Intensitas cahaya (lux)
3000
2500
2000
5
1500
10
1000
15
500
0
(06-08) (08-10) (10-12) (12-14) (14-16) (16-18)
Masa Inkubasi (waktu)
Gambar 6 Intensitas cahaya (lux) terhadap kedalaman (m) dan waktu di Perairan
Pulau Samalona
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai intensitas cahaya secara vertikal
pada pagi hari (06.00-08.00) cukup rendah (50 lux) dan nampak beragam pada setiap
lapisan kedalaman. Perubahan intensitas semakin beragam saat menuju tengah hari
(10.00-12.00) dengan mencapai ketinggian (3000 lux), kemudian menurun pada sore
hari (16.00-18.00). Perubahan intensitas cahaya pada lapisan kedalaman juga terjadi
pada siang hari, namun berbeda halnya saat menjelang siang atau menjelang sore hari.
Hal ini disebabkan pada kedalaman tersebut terdapat organisme plankton atau
partikel-partikel organik yang menghambat masuknya intensitas cahaya.
Nutrien
Gambar 7 menunjukkan bahwa dalam sehari, nilai nitrat dan fosfat pada
setiap masa inkubasi berfluktuasi sepanjang waktu. Kandungan nitrat tertinggi
ditemukan pada masa inkubasi keempat (0.376 mg.L-1) dan terendah pada waktu
sampling pertama (0.253 mg.L-1) dengan nilai rata-rata pada waktu sampling 0.0508
13
mg.L-1. Sementara itu, kandungan fosfat tertinggi diperoleh pada masa inkubasi
keempat (0.528 mg.L-1) dan terendah pada waktu sampling pertama (0.019 mg.L-1)
dengan nilai rata-rata pada masa inkubasi 0.04333 mg.L-1. Nilai kandungan nitrat dan
fosfat memiliki nilai yang sejalan dimana memiliki nilai tertinggi dan terendah adalah
sama pada waktu sampling pertama dan keempat, walaupun tidak menunjukkan pola
yang proporsional. Fosfat menunjukkan pola yang sangat fluktuatif dibandingkan
dengan nitrat.
Gambar 7 Konsentrasi nitrat (mg.L-1) dan fosfat (mg.L-1) menurut waktu pengamatan
di Perairan Pulau Samalona
Kandungan nitrat dan fosfat di Perairan Pulau Samalona tergolong perairan
yang bersifat eutrofik dengan konsentrasi nitrat 0.290-0.940 mg.L-1 dan fosfat 0.0400.130 mg.L-1. Unsur hara di perairan ini termasuk cukup tinggi. Namun demikian,
tingginya unsur hara pada Perairan Pulau Samalona tidak menyebabkan terjadinya
blooming karena masih terkategori sebagai kelimpahan yang normal dibandingkan
dengan penelitian Teen et al. (2012) di Perairan Sabah Malaysia.
14
Gambar 8 Konsentrasi a). Besi (Fe) (mg.L-1) dan b). Magnesium (Mg) (mg.L-1)
menurut waktu pengamatan di Perairan Pulau Samalona
Kandungan nilai Besi (Fe) tertinggi terdapat pada waktu sampling kelima
(0.0192 mg.L-1) dan terendah pada waktu sampling keempat (0.0093 mg.L-1).
Sementara itu, nilai kandungan Magnesium (Mg) tertinggi terjadi pada waktu
sampling pertama (1.7624 mg.L-1) dan terendah pada waktu sampling kelima (0.3918
mg.L-1). Besi (Fe) dan Magnesium (Mg) merupakan mikronutrien yang terdapat
dalam perairan. Selain itu, magnesium dapat dijumpai pada tumbuhan, tepatnya
terkandung dalam klorofil. Kadar besi (Fe) pada masa inkubasi masih tergolong
normal karena masih berada dalam kisaran kadar normal dalam perairan (± 0.01
mg.L-1). Besi (Fe) berperan dalam mengendalikan perairan saat blooming,
memengaruhi produktivitas biomassa fitoplankton, dan pengambilan nutrien pada
suatu perairan (Aydin et al. 2015).
Parameter Suhu, Salinitas, pH, DO
Hasil penelitian ini menemukan bahwa kisaran suhu pada masa inkubasi
antara 30-320C. Kisaran suhu pada setiap masa inkubasi tidak mengalami fluktuasi
yang signifikan dan masih tergolong baik untuk pertumbuhan dinoflagellate. Suhu
yang optimal untuk pertumbuhan fitoplankton berkisar antara 20-300C. Menurut de
Souza et al. (2014), peningkatan stratifikasi suhu dapat memengaruhi distribusi
spesies, perilaku, dan keberlangsungan hidup spesies dinoflagellate.
Tabel 2. Parameter Pendukung lain
Waktu Sampling
Suhu
(06-08)
(08-10)
(10-12)
(12-14)
(14-16)
(16-18)
30
30
32
31
31
30
Salinitas (‰)
34
33
34
34
32
34
pH
7.44
7.59
7.61
7.59
7.50
7.57
DO
(mg/L)
5.48
5.56
6.42
5.56
6.6
6.24
15
Perubahan salinitas pada semua waktu sampling tidak jauh berbeda, yaitu
berkisar antara 32 - 340/00. Hal ini kemungkinan disebabkan posisi perairan pulau ini
yang terletak jauh dari daratan utama dan berada pada daerah dekat pantai. Kisaran
salinitas yang ditemukan dalam penelitian ini masih sesuai untuk pertumbuhan
Yoshimatsu et al. (2014) dinoflagellate karena menurut noflagellate dapat tumbuh
dengan baik pada kisaran 24 - 350/00.
Kisaran pH yang ditunjukkan pada setiap waktu sampling berkisar antara 7.11
- 7.61. Kisaran pH ini tergolong tidak variatif dan masih berada dalam kisaran yang
sesuai untuk pertumbuhan dinoflagellate. Toleransi pH yang tinggi terhadap
pertumbuhan dinoflagellate berkisar antara 8.4 - 10.2. Spesies dari genus Ceratium
merupakan kelompok dinoflagellate yang sangat sensitif terhadap pH yang tinggi
(Hansen et al. 2007).
Kisaran DO yang ditemukan dalam penelitian ini berkisar antara 5.48 - 6.6.
Variasi kadar oksigen pada suatu perairan tergantung pada beberapa faktor, seperti
suhu, salinitas, turbelensi air, dan tekanan atmosfer. Selain itu, kadar oksigen
berfluktuasi secara harian, dan musiman tergantung pada percampuran (mixing) dan
pergerakan massa air, aktivitas fotosintesis, respirasi dan oksigen yang masuk ke
badan air (Effendi 2003).
Hubungan Kelimpahan Dinoflagellate dengan Intensitas Cahaya dan Nutrient
Gambar 9 menunjukkan hubungan regresi antara kelimpahan dinoflagellate,
intensitas cahaya, dan nutrien di Perairan Pulau Samalona. Grafik tersebut
menunjukkan adanya korelasi antara kelimpahan dinoflagellate dan intensitas cahaya.
Sebaliknya, korelasi yang sangat lemah ditunjukkan oleh kelimpahan dinoflagellate
dan nutrien.
Hubungan antara intensitas cahaya dengan kelimpahan dinoflagellate dalam
grafik yang ditunjukkan pada Gambar 9 dapat terbagi menjadi dua kelompok.
Pertama, kelimpahan dinoflagellate lebih terkonsentrasi pada kisaran nilai intensitas
cahaya rendah (0-500 lux). Kedua, kelimpahan dinoflagellate yang tinggi (900 sel.L1
) berada pada kisaran intensitas yang tinggi pula (1000 – 3000 lux). Pengaruh
intensitas cahaya terhadap pola kelimpahan dinoflagellate yang diduga sangat kuat
terjadi pada waktu sampling ketiga pada ulangan pertama (10.00 – 12.00). dan secara
langsung terjadi penurunan pada ulangan kedua pada waktu sampling yang sama.
Namun ditemukan juga terjadi peningkatan kelimpahan dinoflagellate pada waktu
sampling kelima pada ulangan kedua (14.00 – 16.00). Hal ini disebabkan adanya
peningkatan intensitas cahaya dan kelimpahan dinoflagellate yang seiring pada kedua
waktu sampling tersebut. Walaupun terjadi penurunan kelimpahan dinoflagellate
pada intensitas cahaya tinggi namun tidak memberikan dampak yang signifikan
karena penurunan tersebut terjadi pada ulangan kedua pada waktu sampling yang
sama. Hal ini diduga terjadi karena adanya adaptasi migrasi secara vertical dari
beberapa jenis dinoflagellate yang tidak tahan terhadap perubahan cahaya sehingga
melakukan migrasi ke kedalaman yang memiliki intensitas cahaya yang optimal
untuk melakukan proses fotosintesis.
16
Gambar 9 Hubungan regresi linear kelimpahan dinoflagellate dengan intensitas
cahaya, kandungan nitrat dan kandungan fosfat pada kedalaman 5 meter.
Pola kelimpahan dinoflagellate dan kandungan nutrien menunjukkan adanya
perbedaan. Kandungan konsentrasi nitrat ditemukan sangat berfluktuatif pada setiap
waktu sampling. Ditemukan kelimpahan dinoflagellate tertinggi dan terendah pada
kandungan nitrat yang sama (0.283 µg.L-1) pada saat waktu sampling yang berbeda.
Kelimpahan dinoflagellate tertinggi ditemukan pukul 10.00 – 12.00 dan menurun
pada pukul 16.00 – 18.00. Peningkatan dan penurunan kelimpahan dinoflagellate
dengan kandungan nitrat (Gambar 9) memilki pola yang seiring dengan nilai
intensitas cahaya dan kelimpahan total dinoflagellate yang didapatkan pada penelitian
ini.
Kandungan fosfat berfluktuatif pada setiap waktu sampling. Kelimpahan
dinoflagellate terbagi menjadi dua kelompok pada kandungan fosfat. Kelompok
pertama, kandungan fosfat didapatkan rendah pada kisaran kelimpahan dinoflagellate
yang tinggi (1203 dan 1821 sel.L-1), namun ditemukan juga pada kelimpahan
dinoflagellate rendah (300 – 800 sel.L-1). Kedua, kisaran kandungan fosfat tinggi
didapatkan pada kelimpahan dinoflagellate yang rendah (266 sel.L-1), namun terlihat
juga kisaran kelimpahan dinoflagellate yang normal (300 – 1200 sel.L-1) pada
kandungan nitrat yang tinggi. Gambar 9 menunjukkan kandungan fosfat tidak
memberikan pengaruh yang cukup kuat terhadap kelimpahan dinoflagellate di setiap
waktu sampling penelitian.
17
Pembahasan
Pola kelimpahan dinoflagellate cenderung bervariasi pada pagi hingga sore hari.
Perubahan pola kelimpahan dinoflagellate tiap waktunya sangat dipengaruhi oleh
tinggi rendahnya intensitas cahaya dan nutrien pada perairan. Noctiluca sp., Ceratium
spp., dan Protoperidinium sp. merupakan jenis dinoflagellate yang sering ditemukan
pada tiap waktu inkubasi (Gambar 3). Ketiga spesies ini memiliki toleransi yang
tinggi terhadap perubahan variasi intensitas cahaya dan nutrien sehingga mampu
berkompetisi dengan spesies lain. Noctiluca sp. merupakan jenis dinoflagellate yang
memiliki nilai kelimpahan tertinggi pada tiap inkubasi harian. Kelimpahan Noctiluca
sp. meningkat seiring dengan meningkatnya intensitas cahaya pada pukul 10.00 –
12.00. Hal ini menandakan bahwa Noctiluca sp. merupakan salah satu spesies yang
cukup toleran terhadap intensitas cahaya. Hal ini sesuai dengan yang dikemukakan
oleh Thibodeau et al. (2014) bahwa kehadiran Noctiluca sp. dipengaruhi oleh kondisi
intensitas cahaya yang tinggi dan rendah di perairan.
Ceratium spp. dan protoperidinium sp. merupakan dua jenis dinoflagellate yang
dominan ditemukan di Pulau Samalona karena memiliki toleransi yang luas terhadap
nutrien di perairan. Thoha (2004) menyatakan bahwa Protoperidinium spp. dan
Ceratium spp. selalu predominan di perairan tropis yang memiliki fluktuasi nutrien,
seperti halnya di Indonesia.
Berdasarkan hasil Uji Anova Single Faktor, terlihat kelimpahan jenis
dinoflagellate tidak secara signifikan dipengaruhi oleh tiap waktu sampling. Namun
untuk jenis Prorocentrum sp ditemukan memilki pengaruh terhadap waktu
pengambilan (Lampiran 6). Prorocentrum sp merupakan salah satu jenis
dinoflagellate yang peka terhadap perubahan lingkungan sehingga hanya ditemukan
pada pukul 08.00 – 10.00. Hal ini sesuai dengan penelitian Naqqiuddin et al. (2014)
di Selat Malaca Malaysia menunjukkan bahwa kelimpahan dinoflagellate terendah
dari jenis Prorocenntum sp. dimana pola migrasi vertical dinoflagellate sangat
dipengaruhi nutrient, intensitas cahaya dan suhu. Dinoflagellate bermigrasi setiap hari
untuk menemukan intensitas cahaya yang optimal dan menghindari predator sehingga
akan naik ke permukaan pada malam hari.
Kelimpahan total dinoflagellate menyebar secara merata pada setiap masa
inkubasi. Kelimpahan total dinoflagellate tertinggi ditemukan pada pukul 14.00 –
16.00. Tingginya kelimpahan total dinoflagellate pada waktu tersebut disebabkan
oleh tingginya intensitas cahaya yang memberikan pengaruh terhadap aktivitas
dinoflagellate dalam melakukan proses fotosintesis. Hal ini sesuai yang dikemukakan
oleh Harisson (2000) dan Tambaru (2003) bahwa kelimpahan dinoflagellate akan
meningkat seiring dengan meningkatnya intensitas cahaya atau kecerahan perairan.
Intensitas cahaya yang tinggi menyebabkan fitoplankton lebih aktif dalam melakukan
proses fotosintesis.
Intensitas cahaya memiliki pengaruh yang cukup besar terhadap kelimpahan
dinoflagellate. Intensitas cahaya yang fluktuatif semakin memberikan variasi pula
terhadap pertumbuhan dinoflagellate secara temporal. Tingkat pertumbuhan
dinoflagellate dipengaruhi oleh intensitas cahaya. Dengan demikian, kelimpahan total
dinoflagellate pun akan sangat tergantung oleh adanya cahaya (Yamaguchi et al.
2014). Cahaya matahari sangat dibutuhkan dinoflagellate dalam fase pertumbuhan
melalui proses fotosintesis (Tong et al. 2011). Pertumbuhan dinoflagellate secara
fisiologis mampu menanggapi berbagai penyinaran lingkungan yang ditunjukkan
18
melalui respon photoadaptif (Baek et al. 2008). Respon photoadaptif merupakan
proses pengurangan intensitas cahaya yang masuk ke dalam tubuh dinoflagellate
dengan cara diserap oleh pigmen sel hewan (Prezelin dan Alberte 1978).
Kelimpahan total dinoflagellate juga dipengaruhi oleh ketersedian nutrien di
perairan. Kandungan nutrien pada Perairan Pulau Samalona menunjukkan bahwa
ketersediaan nutrien (nitrat dan fosfat) tidak secara signifikan menentukan pola
kelimpahan dinoflagellate (Gambar 9). Hal ini disebabkan pengaruh kandungan
nutrien yang jauh dari lokasi menjadi semakin kecil dibandingkan lokasi yang dekat
dengan daratan (Tambaru 2008). Meskipun demikian, di antara kandungan nitrat dan
fosfat yang ditemukan dalam penelitian ini, diketahui bahwa pengaruh yang lebih
besar terhadap kelimpahan dinoflagellate berasal dari kandungan nitrat. Unsur
nitrogen dalam senyawa nitrat merupakan salah faktor penting dalam pertumbuhan
dinoflagellate (Harrison 2000, Thoha dan Rachman 2013, Hardison et al. 2014).
Kandungan nitrogen dalam kolom perairan sangat berkontribusi terhadap
pertumbuhan fitoplankton, khususnya dinoflagellate (Harrison 2000). Dari hasil
regresi linear (Gambar 9), kandungan nitrat dan fosfat menunjukkan hubungan yang
berbanding terbalik. Kandungan nitrat tertinggi ditemukan pada kelimpahan
dinoflagellate yang rendah, dan sebaliknya kandungan fosfat yang
KELIMPAHAN DINOFLAGELLATE DI PULAU SAMALONA,
MAKASSAR
ALBIDA RANTE TASAK
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Variabilitas Intensitas
Cahaya terhadap Kelimpahan Dinoflagellate di Pulau Samalona Makassar adalah
benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan
dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang
berasal atau dikutip dari karya yang 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
Albida Rante Tasak
NIM C551130051
RINGKASAN
ALBIDA RANTE TASAK. Variabilitas Intensitas Cahaya terhadap Kelimpahan
Dinoflagellate di Pulau Samalona, Makassar. Dibimbing oleh MUJIZAT
KAWAROE dan TRI PRARTONO.
Dinoflagellate merupakan salah satu produsen primer yang berperan
penting dalam rantai makanan. Dinoflagellate autrotroph mengandung klorofil
yang digunakan untuk melakukan fotosintesis. Proses fotosintesis dinoflagellate
memerlukan sumber energi (cahaya matahari) dan klorofil sebagai katalisator
yang mengubah bahan anorganik menjadi organik. Kelimpahan dinoflagellate
dipengaruhi oleh intensitas cahaya dan ketersediaan nutrient di perairan.
Penelitian ini bertujuan menjelaskan pola kecenderungan kelimpahan
dinoflagellate dan klorofil serta hubungan lama penyinaran/waktu sampling
terhadap kelimpahan dinoflagellate dan klorofil di Perairan Pulau Samalona.
Penelitian ini menemukan 7 jenis dinoflagellate, yaitu Ceratium spp.,
Noctiluca sp., Protoperidinium spp., Prorocentrum spp., Gymnodinium sp,
Gonyaulax sp., dan Dinophysis sp. Kelimpahan total dinoflagellate berfluktuasi
pada setiap waktu sampling dan peningkatan kelimpahan terjadi antara pukul
10.00 – 12.00 dan 14.00 – 16.00. Kandungan klorofil di perairan lebih didominasi
kandungan klorofil a. Nilai intensitas cahaya secara vertikal berfluktuasi pada
setiap kedalaman. Perubahan intensitas semakin beragam seiring dengan semakin
teriknya matahari. Kandungan nutrien tidak menunjukkan perubahan signifikan
pada setiap waktu sampling.
Berdasarkan hasil regresi linear sederhana, intensitas cahaya memengaruhi
kelimpahan dinoflagellate, namun pengaruh kandungan nutrien sangat kecil
terhadap kelimpahan dinoflagellate. Sedangkan berdasarkan Uji Anova Single
Factor, waktu sampling tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap
kelimpahan dari jenis dinoflagellate, hanya didapatkan dari jenis Prorocentrum sp
yang memiliki pengaruh terhadap waktu sampling.
Kelimpahan dinoflagellate bervariasi sejak pagi hingga sore hari.
Kelimpahan total dinoflagellate, intensitas cahaya dan klorofil a mengalami
peningkatan pada dua waktu sampling yaitu pukul 10.00 – 12.00 dan 14.00 –
16.00. Pola kelimpahan dinoflagellate dipengaruhi oleh intensitas cahaya dan
kandungan klorofil a di Perairan Pulau Samalona.
Kata kunci: Dinoflagellate, intensitas cahaya, klorofil a, waktu sampling, Pulau
Samalona
SUMMARY
ALBIDA RANTE TASAK. Variability Of The Light Intensity And The
Abundance Of Dinoflagellate In Samalona Island, Makassar. The supervised by
MUJIZAT KAWAROE and TRI PRARTONO.
Dinoflagellate is one of the primary producer playing an important role on
the food chain. Dinoflagellate autrotroph contains chlorophyll that is used for
photosynthesis process. Photosynthetic process on dinoflagellate requires a source
of energy (sunlight) and chlorophyll as a catalyst which converts inorganic
materials to organic materials. Dinoflagellate abundance is affected by the
intensity of the light and the availability of nutrients in the waters. This study
aimed to explain the pattern of abundance of dinoflagellate and chlorophyll as
well as the relationship between light intensity/sampling time of the abundance of
dinoflagellate and chlorophyll in the Samalona Island Waters.
This research found seven dinoflagellate species, namely Ceratium spp.,
Noctiluca sp., Protoperidinium spp., Prorocentrum spp., Gymnodinium sp,
Gonyaulax sp., and Dinophysis sp. Total abundance of dinoflagellate was
fluctuated at each sampling time and the increased abundance occurred between
10.00 to 12.00 a.m. and 02.00 to 04.00 p.m.. Chlorophyll content in water was
dominated by chlorophyll a. Vertical light intensity values fluctuated at any depth.
Changes on the light intensity far more diversified along with the heat of the sun.
Nutrient content did not show significant changes at each sampling time.
Based on the results of the simple linear regression, light intensity affected
the abundance of dinoflagellate but the nutrient content was very small influenced
on it. In addition, based on the single factor of anova test, sampling time did not
influence significantly on dinoflagellate abundance, only was obtained by
Prorocentrum sp. influencing on the sampling time.
Dinoflagellate abundance varied from morning until afternoon. Total
abundance of dinoflagellate, light intensity, and chlorophyll a increased in two
sampling time, which were at 10.00 to 12.00 a.m. and 02.00 to 04.00 p.m..
Dinoflagellate abundance patterns were influenced by the intensity of light and
chlorophyll a in the Samalona Island Water.
Keywords: Dinoflagellate, light intensity, chlorophyll a, time of sampling,
Samalona Island.
© 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 kepentingan 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
VARIABILITAS INTENSITAS CAHAYA TERHADAP
DINOFLAGELLATE DI PULAU SAMALONA, MAKASSAR
ALBIDA RANTE TASAK
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Magister Sains pada
Program Studi Ilmu Kelautan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr Hawis H Madduppa, S.Pi, M.Si
Judul Tesis : Variabilitas Intensitas Cahaya terhadap Kelimpahan Dinoflagellate
di Pulau Samalona, Makassar.
Nama
: Albida Rante Tasak
NIM
: C551130051
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Ir Mujizat Kawaroe, MSi
Ketua
Dr Ir Tri Prartono, MSc
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Ilmu Kelautan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Neviati P Zamani, MSc
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian : 02 November 2015
Tanggal Lulus :
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
karunia-Nya sehingga penulisan tesis mengenai Variabilitas Intensitas Cahaya
terhadap Kelimpahan Dinoflagellate di Pulau Samalona, berhasil diselesaikan
dengan baik sebagai salah satu syarat menyelesaikan studi di Program
Pascasarjana Program Studi Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr Ir Mujizat Kawaroe, MSi dan
Bapak Dr Ir Tri Prartono, MSc selaku pembimbing yang telah banyak memberi
saran dan masukan dalam penyusunan tesis ini. Keluarga tercinta (Ayahanda
Yacob Rante Tasak, Ibunda Hermien, serta saudara Leegriandri, Amd.com,
Chandrawan Irayana, SP.MM, dan Noverita, SE) yang telah memberikan doa,
kasih sayang, dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan tesis ini.
Tidak lupa pula penulis mengucapkan terima kasih kepada rekan-rekan
kuliah seangkatan IKL 2013, teman-teman Pondok Tanah Doang (Lalang,
Ilham,Nurmawati, Rhojim, Teresia, Wira, Nikanor, Jhon, Asni, Iswanto, Syarif,
Adam, kak Alan dan Namira) yang telah menginspirasi dan menjadi teman
diskusi, saudara seperantauan di Bogor sebagai sumber inspirasi maupun
penyemangat bagi penulis. Terima kasih juga buat Riska yang telah membantu
dalam mengalisis data statistic serta nasehat dan Muh. Charis Kamarullah yang
memberikan semangat dalam menyelesaikan tesis ini.
Tesis ini masih belum terlepas dari kesalahan dan kekeliruan dalam
penyusunannya, untuk itu penulis mengharapkan segala bentuk kritik dan saran
demi penyempurnaan isi dan tulisan dalam tesis ini.
Bogor, November 2015
Albida Rante Tasak
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
1 PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Rumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
3
Hipotesis
3
Manfaat Penelitian
3
Ruang Lingkup Penelitian
3
Kerangka Pendekatan Masalah
4
2 METODE PENELITIAN
4
Waktu dan Lokasi Penelitian
4
Alat dan Bahan
5
Metode Pengumpulan Data
5
Rancangan Penetapan Pengambilan Data
5
Data yang Diambil
6
Teknik Pengambilan
6
Pengukuran Intensitas Cahaya
6
Sampel Plankton (Dinoflagellata)
6
Sampel Air Laut
7
Analisis Laboratorium
7
Analisis Kelimpahan Plankton Pada Kolom air
7
Identifikasi Fitoplankton
7
Pengukuran Kandungan Klorofil
7
Analisis Data
8
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambaran Umum Lokasi Penelitian
Kelimpahan Dinoflagellate
9
9
9
Intensitas Cahaya
12
Nutrien
12
Parameter Suhu, Salinitas, pH, DO
14
Pembahasan
17
4 SIMPULAN
19
5 SARAN
19
DAFTAR PUSTAKA
19
DAFTAR TABEL
1 Interval Waktu di Perairan Pulau Samalona .................................................... 6
2 Parameter Pendukung lain ............................................................................. 14
DAFTAR GAMBAR
1 Kerangka Pendekatan Masalah ........................................................................ 4
2 Peta lokasi penelitian ....................................................................................... 5
3 Kelimpahan jenis rata – rata dinoflagellata (sel.L-1)........................................ 9
4 Kelimpahan total dinoflagellate (sel.L-1) menurut waktu pengamatan di
Perairan Pulau Samalona.............................................................................. 10
5 Konsentrasi rata – rata beberapa jenis klorofil (µg.L-1) menurut waktu
pengamatan di Perairan Pulau Samalona ..................................................... 11
6 Intensitas cahaya (lux) terhadap kedalaman (m) dan waktu di Perairan
Pulau Samalona ............................................................................................ 12
7 Konsentrasi nitrat (mg.L-1) dan fosfat (mg.L-1) menurut waktu
pengamatan di Perairan Pulau Samalona ..................................................... 13
8 Konsentrasi a). Besi (Fe) (mg.L-1) dan b). Magnesium (Mg) (mg.L-1)
menurut waktu pengamatan di Perairan Pulau Samalona ........................... 14
9 Hubungan regresi linear kelimpahan dinoflagellate dengan intensitas ......... 16
DAFTAR LAMPIRAN
1 Jenis – Jenis Dinoflagellata pada Masa Inkubasi di Perairan Pulau
Samalona ...................................................................................................... 23
2 Kelimpahan Total Dinoflagellata di Perairan Pulau Samalona ..................... 24
3 Hasil Analisis Kualitas Air di Perairan Pulau Samalona ............................... 24
4 Nilai Analisis dan Standart Deviasi Kandungan Klorofil di Perairan
Pulau Samalona ............................................................................................ 25
5 Hasil Pengukuran Intensitas Cahaya dengan Lux Meter. .............................. 25
6 Hasil Uji Anova Single Factor ...................................................................... 26
7 Jenis dinoflagellata yang ditemukan pada lokasi penelitian berdasarkan
buku identifikasi (Hasle et al. (1996)). ........................................................ 29
8 Foto pengambilan sampel pada saat di lapangan ........................................... 31
1
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Dinoflagellate merupakan salah satu kelas dari fitoplankton dan terbagi
menjadi dua kelompok, yaitu dinoflagellate autotroph dan heterotroph (Schulte et al.
2010). Dinoflagellate heterotroph merupakan predator terhadap dinoflagellate
autotroph di perairan. Dinoflagellate autotroph mengandung klorofil yang digunakan
dalam proses fotosintesis dan menjadi salah satu komponen produktivitas primer di
perairan selain diatom. Kelimpahan dinoflagellate secara keseluruhan sangat
dipengaruhi oleh dinoflagellate autotroph yang mengandung klorofil (Matsuoka dan
Shin 2010).
Dinoflagellate dapat memberikan dampak negatif terhadap ekosistem pesisir.
Dinoflagellate merupakan causative organism terhadap kejadian HABs, seperti yang
telah terjadi dalam beberapa dekade terakhir (Hardison et al. 2014). Ledakan populasi
dinoflagellate dapat menjadi suatu masalah karena mengandung racun dan mengubah
warna perairan (discoloration). Racun yang diproduksi dinoflagellate dapat masuk ke
rantai makanan, mengubah warna perairan, memproduksi busa, menimbulkan bau
yang tidak sedap, dan menurunkan kandungan oksigen di perairan (Van de Waal et al.
2014). Hal ini menjadi ancaman terhadap ekosistem pesisir dan kesehatan manusia
(Brosnahan et al. 2014). Jenis racun yang dapat diproduksi, seperti: Paralytic
Shellfish Poisoning (PSP), Diarrehetic Shellfish Poisoning (DSP), Neurotoxic
Shellfish Poisoning (NSP), Amnesic Shellfish Poisoning (ASP), dan Ciguatera
Shellfish Poisoning (CSP) (Van de Waal et al. 2014)
Kandungan pigmen dinoflagellate, klorofil-a, biasanya digunakan dalam
menduga produktivitas primer perairan (Ratti et al. 2011). Klorofil-a satu-satunya
pigmen yang dapat ditemukan di semua organisme photoautotroph yang melibatkan
oksigen (Zapata et al. 2012). Selain klorofil-a, ada juga klorofil-b, klorofil-c, dan
pigmen-pigmen pelengkap lainnya yang ditemukan pada beberapa jenis organisme
yang berfotosintesis. Klorofil-a dan klorofil-c dapat menjadi indikator pertumbuhan
dinoflagellate Protoceratium reticulatum (Bagheri et al. 2012). Klorofil-a dan
klorofil-c menunjukkan peningkatan pertumbuhan Protoceratium reticulatum seiring
dengan peningkatan kandungan unsur hara seperti nitrat dan fosfat yang tinggi serta
penyinaran sinar matahari yang cukup (Ratti et al. 2011).
Dinoflagellate merupakan salah satu produktivitas primer di perairan sehingga
peranannya sangat penting dalam ekologi perairan, khususnya dalam rantai makanan
(Takao et al. 2012). Siklus hidup dinoflagellate sangat dipengaruhi oleh ketersediaan
nutrien dan intensitas cahaya (Zegarra dan Helenes 2011). Jika ketersediaan nutrien
di perairan tidak mendukung, dinoflagellate akan membentuk kista di dasar perairan
dan terakumulasi dengan sedimen (Anderson et al. 2010). Sebaliknya, menurut Kwon
et al. (2013), jika ketersediaan nutrien (nitrat dan fosfat) di perairan berlebih,
populasi dinoflagellate akan semakin melimpah dan dapat menyebabkan eutrofikasi,
seperti yang sering terjadi di Teluk Jakarta.
Li et al. (2012) menambahkan pula bahwa selain keseimbangan rasio dari
nitrat dan fosfat, kelimpahan dinoflagellate sangat dipengaruhi oleh intensitas cahaya
yang masuk ke perairan. Namun demikian, intensitas cahaya yang tinggi selama 20
hari juga dengan cepat dapat menurunkan kelimpahan dinoflagellate. Hal ini
2
disebabkan adanya pemangsaan secara alami oleh predator atau konsumen tingkat
kedua di perairan (Selina et al. 2014).
Menurut Laabir et al. (2011), radiasi cahaya merupakan faktor lingkungan
yang penting karena dapat memengaruhi reaksi fisiologis dari mikroalga. Hal ini
disebabkan intensitas cahaya yang tinggi dapat menghambat pertumbuhan mikroalga
dan sebaliknya intensitas cahaya yang rendah akan meningkatkan pertumbuhan
mikroalga.. Contohnya, beberapa jenis dinoflagellate Ceratiumfurca yang tidak tahan
terhadap radiasi tinggi sinar matahari memiliki cara adaptasi dengan bermigrasi
secara vertikal dalam rangka menjauhi sinar matahari dan turbulensi di lapisan
permukaan perairan. Dinoflagellate menjauhi turbulensi dan cenderung menuju ke
lapisan yang tenang agar dapat menggunakan flagellanya untuk bergerak (Baek et al.
2011).
Nutrien dan cahaya memberikan rangsangan yang kuat terhadap pertumbuhan
fitplankton. Pertumubuhan fitoplankton ini akan memperlihatkan dinamika tersendiri
bergantung pada fluktuasi nutrient dan intensitas cahaya baik secara spasial maupun
temporal dalam perairan pesisir (Tambaru 2008). Intensitas cahaya matahari
merupakan sumber energi dalam proses fotosintesis dan jumlah energi yang diterima
bergantung pada kualitas, kuantitas dan periode lama penyinaran yang merupakan
faktor abiotik. Pada perairan laut, fitoplankton khususnya dinoflagellate autrotroph
menggunakan cahaya matahari untuk mensitesis senyawa organik melalui proses
fotosintesis.
Beberapa faktor penyebab terjadinya perbedaan tinggi rendahnya radiasi sinar
matahari perairan adalah sudut datang cahaya matahari dan posisi (lintang bujur)
perairan laut terhadap matahari. Sudut datang cahaya matahari bergantung pada
waktu pagi atau sore hari, bahkan sampai pada perubahan tiap jamnya. Perubahan
intensitas cahaya dapat memengaruhi kelimpahan dinoflagellate pada perairan laut.
Fitoplankton, khususnya dinoflagellate, memiliki kemampuan untuk menyerap
langsung energi matahari melalui proses fotosintesis (Setälä et al. 2005). Pada proses
ini, klorofil berperan sebagai katalisator dan penyerap energi cahaya. Peningkatan
klorofil berbanding lurus dengan kelimpahan dinoflagellate. Oleh karena itu,
keterkaitan antara dua hal ini, yaitu kecenderungan kelimpahan dinoflagellate
(klorofil) dan lama penyinaran/masa inkubasinya perlu dikaji lebih lanjut.
Rumusan Masalah
Pulau Samalona merupakan salah satu bagian dari Kepulauan Spermonde
yang posisinya tidak jauh dari daratan Pesisir Makassar. Hal yang menarik untuk
dikaji dari pulau ini dibandingkan dengan pulau-pulau spermonde lainnya adalah
karena pulau ini merupakan pulau wisata yang sering didatangi turis lokal maupun
mancanegara. Hal ini disebabkan jarak pulau ini yang mudah dicapai dari Kota
Makassar dan kondisi perairannya, khususnya terumbu karangnya, masih dalam
kondisi baik. Selain itu, Pulau Samalona merupakan pulau kedua setelah Pulau Laelae yang berdekatan langsung dengan daratan Makassar. Pulau ini juga masih
menerima sumbangan nutrient dari dua sungai yang berada di Makasar yaitu Sungai
Tallo dan Jeneberang. Sumbangan nutrient dari kedua sungai ini memberikan
sumbangsih terhadap pertumubahan fitoplankton khususnya dinoflagellate sebagai
produktivites primer perairan.
3
Produktivitas primer di laut sebagian besar disumbangkan oleh fitoplankton.
Dasar dari produksi primer adalah proses fotosintesis. Dalam proses ini, cahaya
matahari merupakan sumber energi bagi fitoplankton dan klorofil sebagai katalisator
yang menyadap energi cahaya (Prezelin dan Alberte 1978). Proses fotosintesis dari
dinoflagellate dapat menggambarkan kualitas dan kuantitas fitoplankton di perairan.
Pengukuran kelimpahan fitoplankton dapat dilakukan dengan melihat tinggi cahaya
matahari. Dalam sehari, intensitas cahaya yang masuk pada perairan bervariasi tiap
waktunya. Variasi intensitas cahaya yang tinggi akan menyebabkan terjadinya
perubahan kelimpahan dinoflagellate. Tingginya intensitas cahaya pada perairan
belum tentu akan menyebabkan tingginya kelimpahan dinoflagellate. Penelitian
Tambaru (2003) di Perairan Teluk Hurun, menggunakan metode waktu inkubasi dari
pukul 06.00 -18.00 dengan interval waktu empat jam untuk mendapatkan gambaran
pengaruh intensitas cahaya terhadap produktivitas primer tertinggi dalam periode
harian. Namun metode waktu inkubasi dengan interval waktu empat jam belum bisa
menggambarkan waktu (jam) yang tepat dan efisien. Oleh karena itu, waktu yang
tepat untuk mendapatkan kelimpahan dinoflagellate yang tertinggi dan pengaruh pola
kelimpahan dinoflagellate yang mengikuti pola intensitas cahaya pada perairan ini
perlu diteliti lebih lanjut dengan lebih mempersempit interval menjadi dua jam.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menjelaskan ekologi dinoflagellate melalui pola
kecenderungan kelimpahan dinoflagellate dan klorofil serta hubungan lama
penyinaran/interval waktu terhadap kelimpahan dinoflagellate dan klorofil di Perairan
Pulau Samalona, Makassar.
Hipotesis
Intensitas cahaya matahari dan kandungan klorofil yang semakin meningkat
di Perairan Pulau Samalona menyebabkan kelimpahan dinoflagellate semakin
meningkat.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai variasi
temporal kelimpahan dinoflagellate di Perairan Pulau Samalona Makassar.
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini difokuskan pada kelimpahan dinoflagellate serta kandungan
klorofil dengan interval waktu (variasi penyinaran). Adapun parameter pendukung
lainnya, seperti kualitas air (salinitas, DO, pH, dan suhu).
4
Kerangka Pendekatan Masalah
Interval waktu/
variasi
penyinaran ?
Intensitas Cahaya
Kualitas Air (suhu,
salinitas, pH, dan
DO)
Fotosintesis
Unsur Hara (nitrat,
fosfat, Besi, dan
Magnesium)
Kelimpahan
Dinoflagellate tertinggi ?
Dominan Klorofil ?
Gambar 1 Kerangka Pendekatan Masalah
Pulau Samalona memiliki karakter perairan yang tergolong jernih dan masih
memiliki kandungan nutrien tinggi karena lokasinya dekat dengan daratan. Perairan
jernih dapat mengindikasikan intensitas cahaya yang baik. Intensitas cahaya pada
suatu perairan akan dimanfaatkan dinoflagellate dalam berfotosintesis dengan
bantuan klorofil a. Selain itu, kondisi lingkungan, seperti kualitas air dan unsur hara
memiliki pengaruh pada perairan tersebut (Gambar 1). Dengan demikian, kelimpahan
tertinggi dan klorofil dominan dengan menggunakan masa inkubasi (lama
penyinaran) yang telah diketahui akan menginformasikan kelimpahan dinoflagellate
secara temporal dan kondisi lingkungan pada lokasi tersebut.
2 METODE PENELITIAN
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada Bulan Desember 2014 di Perairan Pulau
Samalona, Makassar, yang meliputi pengambilan sampel pada tanggal 02 Desember
2014 dan analisis sampel pada Bulan Desember 2014 hingga Januari 2015 di
Laboratorium Oseanografi Kimia dan Laboratorium Biologi Laut, Universitas
Hassanudin, Makassar.
5
Gambar 2 Peta lokasi penelitian
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini, seperti plankton net disertai
dengan flowmeter untuk mengambil sampel plankton, mikroskop binokular,
Sedgwick-rafter cell, Absorbtion Spectrofotometer (AAS), WQC (Water Quality
Cheker), dan DO. GPS (Global Position System), lux meter untuk mengukur
intensitas cahaya perairan. Bahan yang digunakan adalah sampel plankton, sampel air,
dan lugol 5%.
Metode Pengumpulan Data
Rancangan Penetapan Pengambilan Data
Pemilihan lokasi ditetapkan berdasarkan observasi pendahuluan dengan
memperhitungkan kondisi perairan yang relatif tenang dan masih di tembus cahaya
matahari. Penelitian ditetapkan pada satu lokasi dengan kedalaman 0 - 15 m yang
masih termasuk dalam zona eufotik agar dapat memberikan gambaran produktivitas
primer optimal pada daerah dekat pantai.
Menurut Tambaru (2003), di Teluk Harun, dengan menggunakan tiga masa
inkubasi dalam sehari dan interval waktu 4 jam (06.00-10.00, 10.00-14.00, dan
14.00-18.00) diperoleh hasil bahwa kelimpahan fitoplankton tertinggi terdapat pada
masa inkubasi 10.00-14.00. Namun, dari hasil ini belum diketahui lebih jelas
waktu/jam saat kelimpahan fitoplankton tertinggi. Oleh karena itu, dalam penelitian
ini dilakukan dengan interval waktu yang sama, yaitu 06.00-18.00, namun dengan
jarak interval 2 jam agar lebih terlihat jelas jam/waktu kelimpahan dinoflagellate
6
yang tertinggi (Tabel 1). Interval waktu pengambilan didasarkan pada variasi
pencahayaan matahari terhadap perairan selama satu hari dengan interval waktu dua
jam dan dilakukan pengulangan sebanyak tiga kali pada pengambilan sampel
dinoflagellate dan klorofil.
Tabel 1. Interval Waktu di Perairan Pulau Samalona
Jumlah Interval
Interval Waktu
Waktu sampling I
06.00 – 08.00
Waktu sampling II
08.00 – 10.00
Waktu sampling III
10.00 – 12.00
Waktu sampling IV
12.00 – 14.00
Waktu sampling V
14.00 – 16.00
Waktu sampling VI
16.00 – 18.00
Ulangan dilakukan sebanyak 3 kali pada waktu tersebut, yaitu dengan
mengambil sampel sebanyak 3 kali untuk pengukuran dinoflagellate dan klorofil.
Sementara itu, untuk parameter paremeter lingkungan tidak dilakukan pengulangan.
Data yang Diambil
Data yang diambil dalam penelitian ini berbentuk data primer dan sekunder.
Data primer dibagi menjadi dua bagian, yaitu pengambilan data plankton
(dinoflagellate) dan pengambilan data parameter lingkungan air (klorofil, nitrat,
fosfat, besi (Fe), magnesium (Mg), suhu, salinitas, pH, dan DO). Data sekunder
berupa arus yang diambil dari BMKG Stasiun Meteorologi Maritim Paotere,
Makassar.
Teknik Pengambilan
Pengukuran Intensitas Cahaya
Pengukuran intensitas cahaya dilakukan menggunakan Lux Meter yang
dilengkapi dengan kaca pembesaran (perkalian 10) yang dimasukkan ke perairan
dengan kabel yang disambungkan dengan alat Lux Meter untuk mendapatkan nilai
intensitas cahaya pada perairan. Kabel tersebut memiliki panjang hingga 50 meter
sehingga dapat digunakan sesuai dengan kebutuhan penelitian. Kabel yang terhubung
dengan Lux Meter akan membaca nilai intensitas cahaya pada tiap kedalaman yang
diinginkan. Jika dalam pembacaan nilai intensitas cahaya pada jarum Lux meter
belum juga didapatkan maka harus ditambahkan lagi kaca pembesaran sampai jarum
berhenti bergoyang dan menunjukkan nilai intensitas cahaya.
Sampel Plankton (Dinoflagellata)
Sampel dinoflagellate diambil menggunakan plankton net bermata jaring
ukuran 25 µm yang dilengkapi dengan alat pencatat air masuk (flowmeter). Sampling
dilakukan secara vertikal pada permukaan perairan 0-5 m dan ditarik selama 2- 3
menit dengan kecepatan konstan (± 2 knot). Sampel ditampung pada botol sampel
ukuran 100 ml dan diberi bahan pengawet Lugol (± 2 tetes). Perhitungan volume
air yang telah disaring dihitung menggunakan rumus menurut Thoha dan Rachman
(2013) berikut :
7
V = R x a x p ……………(1)
Dimana;
V
: Volume Air Tersaring (m3)
R : Jumlah rotasi baling-baling flowmeter
a
: Luas mulut jaring (m2)
p
: Panjang kolom air yang ditempuh untuk satu kali putaran (m)
Sampel Air Laut
Air laut (± 2 liter) diambil dengan Van dorn Water Sampler pada kedalaman
0-5 m. Sebagian dari air laut tersebut (1 liter) ditampung dalam botol polyetilen dan
diberi 1 ml larutan MgCO3 untuk analisis klorofil dan sebagian air laut lainnya (1
liter) ditampung dalam botol polyetilen untuk proses analisis nitrat, fosfat, besi (Fe),
dan Magnesium (Mg). Selama menuju laboratorium, seluruh botol sampel disimpan
dalam cool box yang telah diberi es.
Pengukuran parameter fisika, seperti suhu, salinitas dilakukan secara in situ
dengan menggunakan WQC (Water Quality Cheker), sementara pengukuran
intensitas cahaya menggunakan Lux Meter dengan pengambilan pada setiap
kedalaman 5, 10, dan15 m.
Analisis Laboratorium
Analisis Kelimpahan Plankton Pada Kolom air
Kelimpahan dinoflagellate (jumlah plankton per liter) menggunakan Sedwick
rafter Cell dengan persamaan berikut (APHA, 2005):
Dimana:
N
= Kelimpahan fitoplankton (sel/l)
n
= Jumlah sel yang teramati
Vt
= Volume air tersaring (ml)
Vcg
= Volume Sedwick Rafter Cell (ml), dan
Vd
= Volume air yang disaring (L)
Identifikasi Fitoplankton
Pengamatan fitoplankton dilakukan dengan menggunakan “Sedgwik-Rafter
Counting Cell” kemudian diidentifikasi menggunakan berbagai referensi identifikasi
dinoflagellate, hasilnya dinyatakan dalam sel/m3 (Wickstead (1965); Yamaji
(1966); Hallegraeff (1991); Taylor (1978).
Pengukuran Kandungan Klorofil
Satu liter sampel air sebanyak disaring menggunakan saringan Millipore (Tipe
HA, diameter 47 mm, dan porositas 0,45 µm) dan dibantu vacum pump (tekanan 200
mm Hg) selama penyaringan. Materi tersaring dibungkus dengan aluminium foil
kemudian disimpan dalam freezer (-200C) selama 24 jam. Setelah itu, materi
tersebut diekstrak menggunakan 15 ml aceton 90%, dihancurkan, dan disentrifuge
pada 3600 rpm selama 5 menit. Supernatan dituangkan
ke dalam kuvet
8
spektrofotometer 10 cm dan absorbans sampel diukur dengan panjang gelombang
750, 664, 647, dan 630 nm.
Jumlah klorofil dari hasil pengukuran absorbans dihitung menggunakan
rumus APHA (2005) sebagai berikut:
Ca = 11.85 (OD664) – 1.54 (OD647) – 0.08 (OD630)
Cb = 21.03 (OD647) – 5.43 (OD664) – 2.66 (OD630)
Cc = 24.52 (OD630) – 7.60 (OD647) – 1.67 (OD664)
dimana:
Ca, Cb, Cc
OD664, OD647, OD630
= konsentrasi dari masing-masing klorofil a, b, dan c,
mg/L
= dikoreksi dari kepadatan optic (bersama a 1-cm
garis gelombang) pada panjang gelombang masingmasing
Kemudian, satuan dikonversi menjadi mg/m3 sebagai berikut :
dimana:
v
V
Klorofil-a
= volume aseton dalam ml (15ml)
= volume air laut
= satuan (m3)
Analisis Data
Data dianalisis menggunakan software excel untuk mendeskripsikan data
yang telah dikumpulkan dari setiap masa inkubasi. Data disajikan dalam bentuk
diagram pie menggunakan komposisi jenis untuk mengetahui persentase kelimpahan
setiap jenis, diagram batang untuk mengetahui pola kelimpahan jenis, tabel untuk
melihat perbandingan nilai klorofil a, b, dan c, serta total dinoflagellate, dan diagram
untuk melihat pola kelimpahan dinoflagellate dan kecenderungan klorofil pada setiap
masa inkubasi. Parameter pendukung lainnya, seperti nutrien (nitrat, fosfat, besi, dan
magnesium) disajikan dalam bentuk diagram batang, sementara suhu, salinitas, pH,
dan DO disajikan dalam bentuk tabel. Menggunakan analisis statistic seperti : Anova
Single Factor untuk melihat nilai signifikan antara kelimpahan jenis dinoflagellate
dan waktu sampling dan regresi linear sederhana melihat hubungan kelimpahan
dinoflagellate dengan intensitas cahaya dan nutrient. Analisis statistik regresi linear
sederhana dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:
dimana :
Y = Variabel dependen
a = Konstanta
b = Koefisien variable x
x = Variabel indenpenden
9
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambaran Umum Lokasi Penelitian
Pulau Samalona merupakan bagian dari kepulauan kecil di Selat Makassar
dan termasuk dalam kepulauan Spermonde. Posisinya tepat berada di sebelah barat
Kecamatan Wajo, Makassar atau sekitar 2 km dari Pantai Losari, Makassar. Pulau
Samalona merupakan pulau kedua terdekat setelah Pulau Lae-Lae yang berhadapan
langsung dengan daratan Makassar.
Faizal et al. (2012) menemukan bahwa perairan kepulauan spermonde
dikategorikan sebagai zona eutrofik dengan nilai kandungan nutrien lebih tinggi pada
daerah yang dekat dengan daratan pada musim hujan. Eutrofikasi di Perairan
Spermonde diakibatkan tingginya beban limbah antropogenik akibat peningkatan
suplai nutrien dari kegiatan pertanian, pertambakan, dan pembuangan limbah,
baik domestik maupun industri. Kondisi perairan Pulau Samalona yang seperti ini
menjadi indikator yang baik sebagai lokasi pengamatan kelimpahan dinoflagellate
dan kandungan klorofil berdasarkan lama penyinaran/masa inkubasi.
Kelimpahan Dinoflagellate
Penelitian ini menemukan tujuh jenis dinoflagellate, yaitu: Ceratium spp.,
Noctiluca sp., Protoperidinium spp., Prorocentrum spp., Gymnodinium sp.,
Gonyaulax sp., dan Dinophysis sp. Secara umum, persentase kelimpahan
dinoflagellate menggambarkan kelimpahan jenis yang cukup bervariasi. Dua jenis
dinoflagellate yang ditemukan dalam penelitian ini, yakni Ceratium spp dan
Noctiluca sp. memiliki nilai tertinggi pada setiap waktu sampling. Dua jenis ini
merupakan jenis dinoflagellate yang sering ditemukan pada perairan tropis.
Gambar 3 Kelimpahan jenis rata – rata dinoflagellata (sel.L-1)
10
Kelimpahan rata-rata dinoflagellate yang tertinggi adalah pada waktu
sampling ketiga dari jenis Noctiluca sp., sedangkan terendah pada masa inkubasi
kedua dari jenis Protoperidinium spp. dan keenam dari jenis Dinophysis. Gambar 3
menunjukkan pola kelimpahan jenis dinoflagellate yang bervariasi pada setiap waktu
sampling. Kelimpahan jenis Noctiluca sp. meningkat pada masa inkubasi ketiga
(10.00-12.00) sebanyak 494 sel.L-1 dan merupakan kelimpahan tertinggi yang
ditemukan dalam penelitian ini. Penurunan terendah (130 sel.L -1) terjadi pada masa
inkubasi keenam (14.00-18.00). Pada masa inkubasi, kelimpahan Ceratium spp. tidak
mengalami perubahan signifikan. Kelimpahan Protoperidinium spp. berfluktuasi
pada masa inkubasi, mulai pagi hingga sore hari. Penurunan kelimpahan (9 sel.L -1)
juga terjadi pada masa inkubasi kedua (08.00-10.00). Dinophysis sp. ditemukan pada
masa inkubasi ketiga (10.00-12.00), kelimpahannya meningkat (83 sel.L -1) pada
masa inkubasi kelima (14.00-16.00) dan menurun drastis (9 sel.L -1) pada masa
inkubasi keenam (16.00-18.00).
Gambar 4 Kelimpahan total dinoflagellate (sel.L-1) menurut waktu pengamatan di
Perairan Pulau Samalona
Nilai kelimpahan total dinoflagellata akan memberikan gambaran umum
mengenai kelimpahan dinoflagellata selama sehari di Perairan Pulau Samalona. Hasil
penelitian (Gambar 4) ditemukan kelimpahan total dinoflagellata berfluktuasi pada
setiap masa inkubasi. Kelimpahan total dinoflagellata pada pukul 06.00 – 08.00 (632
sel.L-1) dan meningkat pada pukul 08.00-10.00 (708 sel.L-1), pada pukul 10.00 –
12.00 (918 sel.L-1), dan menurun pada pukul 12.00-14.00 (818 sel.L-1). Peningkatan
kelimpahan total tertinggi terjadi pada 14.00-16.00 (960 sel.L-1), sedangkan
penurunan terendah terjadi pada 16.00 -18.00 (536 sel.L-1).
Salah satu parameter lingkungan yang memengaruhi kelimpahan dinoflagellata
pada perairan seperti klorofil. Klorofil yang menjadi salah satu indikator tingkat
kesuburan dari suatu perairan. Distribusi klorofil sangat berkaitan dengan kelimpahan
dari fitoplankton khususnya dinoflagellate. Kandungan klorofil tergolong normal
11
yang memberikan pengaruh terhadap kelimpahan total dinoflagellate pada Perairan
Pulau Samalona.
.
Gambar 5 Konsentrasi rata – rata beberapa jenis klorofil (µg.L-1) menurut waktu
pengamatan di Perairan Pulau Samalona
Nilai kandungan klorofil a, b, dan c bervariasi pada setiap masa inkubasi
harian. Kandungan klorofil a mengalami peningkatan tertinggi 0.35547 µg.L-1 pada
pukul 10.00 – 12.00 dan mengalami penurunan terendah 0.02142 µg.L-1 pada pukul
12.00 – 14.00. Kandungan klorofil-a berkisar antara 0.00069 - 0.50321 µg.L-1.
Kandungan klorofil a yang ditemukan dalam penelitian ini tergolong rendah. Hal ini
sesuai dengan penelitian Al-Hashmi et al. (2014) yang dilakukan di Perairan Pesisir
Muscat Arabia bahwa nilai kandungan klorofil a di perairan lepas pantai juga
tergolong rendah. Pada penelitian tersebut, kandungan klorofil pada perairan lepas
pantai lebih rendah (0.2 – 1.0 µg.L-1) jika dibandingkan pada daerah pesisir (1.1 – 2.7
µg.L-1).
Kandungan klorofil b mengalami peningkatan menjadi 0.21283 µg.L-1 pada
pukul 08.00 – 10.00 dan menurun 0.05775 µg.L-1 pada 10.00 – 12.00. Kandungan
klorofil c hanya ditemukan sebesar 0.04167 µg.L-1 pada 10.00 – 12.00 dan 0.06432
µg.L-1 pada 12.00 – 14.00. Pada waktu sampling lain tidak ditemukan kandungan
klorofil c di perairan ini. Pada pukul 12.00 – 14.00 terjadi peningkatan klorofil b dan
c sedangkan klorofil a mengalami penurunan (Gambar 5). Walaupun klorofil a
merupakan pigmen utama namun dalam penelitian ini adanya peningkatan klorofil b
dan c pada saat klorofil mengalami penurunan. Hal ini mungkin disebabkan adanya
beberapa jenis dari dinoflagellate pada waktu sampling keempat yang memilki
kandungan pigmen yang berbeda pada kloropasnya (klorofil dan pigmen tambahan).
Dimana setiap pigmen mempunyai kemampuan yang berbeda dalam menyerap energi
matahari.
Klorofil a di Perairan Pulau Samalona memiliki nilai tertinggi dan sangat
berfluktuasi pada setiap masa inkubasi dibandingkan dengan klorofil b dan c. Klorofil
a memiliki pola yang hampir sama dengan kelimpahan dinoflagellate. Kemiripan pola
12
ini menyebabkan kandungan klorofil a dapat memengaruhi kelimpahan dinoflagellate
di Perairan Pulau Samalona. Hal ini disebabkan kandungan klorofil a merupakan
klorofil yang sangat diperlukan dalam proses fotosintesis. Sebaliknya, pola klorofil b
justru menurun pada saat terjadi peningkatan kelimpahan dinoflagellate pada masa
inkubasi ketiga namun pada masa inkubasi keempat hingga keenam mulai meningkat
mengikuti pola kelimpahan dinoflagellate. Di sisi lain, pola klorofil c sangat berbeda
dengan klorofil a dan b. Klorofil c hampir tidak ditemukan pada setiap masa inkubasi.
Intensitas Cahaya
Intensitas cahaya merupakan salah satu parameter fisika yang dibutuhkan
dalam proses fotosintesis dan produksi fitoplankton dalam perairan. Selama
pengamatan, intensitas cahaya pada kedalaman 5, 10, dan 15 m pada Perairan Pulau
Samalona ditemukan sangat berfluktuasi (Gambar 6).
3500
Intensitas cahaya (lux)
3000
2500
2000
5
1500
10
1000
15
500
0
(06-08) (08-10) (10-12) (12-14) (14-16) (16-18)
Masa Inkubasi (waktu)
Gambar 6 Intensitas cahaya (lux) terhadap kedalaman (m) dan waktu di Perairan
Pulau Samalona
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai intensitas cahaya secara vertikal
pada pagi hari (06.00-08.00) cukup rendah (50 lux) dan nampak beragam pada setiap
lapisan kedalaman. Perubahan intensitas semakin beragam saat menuju tengah hari
(10.00-12.00) dengan mencapai ketinggian (3000 lux), kemudian menurun pada sore
hari (16.00-18.00). Perubahan intensitas cahaya pada lapisan kedalaman juga terjadi
pada siang hari, namun berbeda halnya saat menjelang siang atau menjelang sore hari.
Hal ini disebabkan pada kedalaman tersebut terdapat organisme plankton atau
partikel-partikel organik yang menghambat masuknya intensitas cahaya.
Nutrien
Gambar 7 menunjukkan bahwa dalam sehari, nilai nitrat dan fosfat pada
setiap masa inkubasi berfluktuasi sepanjang waktu. Kandungan nitrat tertinggi
ditemukan pada masa inkubasi keempat (0.376 mg.L-1) dan terendah pada waktu
sampling pertama (0.253 mg.L-1) dengan nilai rata-rata pada waktu sampling 0.0508
13
mg.L-1. Sementara itu, kandungan fosfat tertinggi diperoleh pada masa inkubasi
keempat (0.528 mg.L-1) dan terendah pada waktu sampling pertama (0.019 mg.L-1)
dengan nilai rata-rata pada masa inkubasi 0.04333 mg.L-1. Nilai kandungan nitrat dan
fosfat memiliki nilai yang sejalan dimana memiliki nilai tertinggi dan terendah adalah
sama pada waktu sampling pertama dan keempat, walaupun tidak menunjukkan pola
yang proporsional. Fosfat menunjukkan pola yang sangat fluktuatif dibandingkan
dengan nitrat.
Gambar 7 Konsentrasi nitrat (mg.L-1) dan fosfat (mg.L-1) menurut waktu pengamatan
di Perairan Pulau Samalona
Kandungan nitrat dan fosfat di Perairan Pulau Samalona tergolong perairan
yang bersifat eutrofik dengan konsentrasi nitrat 0.290-0.940 mg.L-1 dan fosfat 0.0400.130 mg.L-1. Unsur hara di perairan ini termasuk cukup tinggi. Namun demikian,
tingginya unsur hara pada Perairan Pulau Samalona tidak menyebabkan terjadinya
blooming karena masih terkategori sebagai kelimpahan yang normal dibandingkan
dengan penelitian Teen et al. (2012) di Perairan Sabah Malaysia.
14
Gambar 8 Konsentrasi a). Besi (Fe) (mg.L-1) dan b). Magnesium (Mg) (mg.L-1)
menurut waktu pengamatan di Perairan Pulau Samalona
Kandungan nilai Besi (Fe) tertinggi terdapat pada waktu sampling kelima
(0.0192 mg.L-1) dan terendah pada waktu sampling keempat (0.0093 mg.L-1).
Sementara itu, nilai kandungan Magnesium (Mg) tertinggi terjadi pada waktu
sampling pertama (1.7624 mg.L-1) dan terendah pada waktu sampling kelima (0.3918
mg.L-1). Besi (Fe) dan Magnesium (Mg) merupakan mikronutrien yang terdapat
dalam perairan. Selain itu, magnesium dapat dijumpai pada tumbuhan, tepatnya
terkandung dalam klorofil. Kadar besi (Fe) pada masa inkubasi masih tergolong
normal karena masih berada dalam kisaran kadar normal dalam perairan (± 0.01
mg.L-1). Besi (Fe) berperan dalam mengendalikan perairan saat blooming,
memengaruhi produktivitas biomassa fitoplankton, dan pengambilan nutrien pada
suatu perairan (Aydin et al. 2015).
Parameter Suhu, Salinitas, pH, DO
Hasil penelitian ini menemukan bahwa kisaran suhu pada masa inkubasi
antara 30-320C. Kisaran suhu pada setiap masa inkubasi tidak mengalami fluktuasi
yang signifikan dan masih tergolong baik untuk pertumbuhan dinoflagellate. Suhu
yang optimal untuk pertumbuhan fitoplankton berkisar antara 20-300C. Menurut de
Souza et al. (2014), peningkatan stratifikasi suhu dapat memengaruhi distribusi
spesies, perilaku, dan keberlangsungan hidup spesies dinoflagellate.
Tabel 2. Parameter Pendukung lain
Waktu Sampling
Suhu
(06-08)
(08-10)
(10-12)
(12-14)
(14-16)
(16-18)
30
30
32
31
31
30
Salinitas (‰)
34
33
34
34
32
34
pH
7.44
7.59
7.61
7.59
7.50
7.57
DO
(mg/L)
5.48
5.56
6.42
5.56
6.6
6.24
15
Perubahan salinitas pada semua waktu sampling tidak jauh berbeda, yaitu
berkisar antara 32 - 340/00. Hal ini kemungkinan disebabkan posisi perairan pulau ini
yang terletak jauh dari daratan utama dan berada pada daerah dekat pantai. Kisaran
salinitas yang ditemukan dalam penelitian ini masih sesuai untuk pertumbuhan
Yoshimatsu et al. (2014) dinoflagellate karena menurut noflagellate dapat tumbuh
dengan baik pada kisaran 24 - 350/00.
Kisaran pH yang ditunjukkan pada setiap waktu sampling berkisar antara 7.11
- 7.61. Kisaran pH ini tergolong tidak variatif dan masih berada dalam kisaran yang
sesuai untuk pertumbuhan dinoflagellate. Toleransi pH yang tinggi terhadap
pertumbuhan dinoflagellate berkisar antara 8.4 - 10.2. Spesies dari genus Ceratium
merupakan kelompok dinoflagellate yang sangat sensitif terhadap pH yang tinggi
(Hansen et al. 2007).
Kisaran DO yang ditemukan dalam penelitian ini berkisar antara 5.48 - 6.6.
Variasi kadar oksigen pada suatu perairan tergantung pada beberapa faktor, seperti
suhu, salinitas, turbelensi air, dan tekanan atmosfer. Selain itu, kadar oksigen
berfluktuasi secara harian, dan musiman tergantung pada percampuran (mixing) dan
pergerakan massa air, aktivitas fotosintesis, respirasi dan oksigen yang masuk ke
badan air (Effendi 2003).
Hubungan Kelimpahan Dinoflagellate dengan Intensitas Cahaya dan Nutrient
Gambar 9 menunjukkan hubungan regresi antara kelimpahan dinoflagellate,
intensitas cahaya, dan nutrien di Perairan Pulau Samalona. Grafik tersebut
menunjukkan adanya korelasi antara kelimpahan dinoflagellate dan intensitas cahaya.
Sebaliknya, korelasi yang sangat lemah ditunjukkan oleh kelimpahan dinoflagellate
dan nutrien.
Hubungan antara intensitas cahaya dengan kelimpahan dinoflagellate dalam
grafik yang ditunjukkan pada Gambar 9 dapat terbagi menjadi dua kelompok.
Pertama, kelimpahan dinoflagellate lebih terkonsentrasi pada kisaran nilai intensitas
cahaya rendah (0-500 lux). Kedua, kelimpahan dinoflagellate yang tinggi (900 sel.L1
) berada pada kisaran intensitas yang tinggi pula (1000 – 3000 lux). Pengaruh
intensitas cahaya terhadap pola kelimpahan dinoflagellate yang diduga sangat kuat
terjadi pada waktu sampling ketiga pada ulangan pertama (10.00 – 12.00). dan secara
langsung terjadi penurunan pada ulangan kedua pada waktu sampling yang sama.
Namun ditemukan juga terjadi peningkatan kelimpahan dinoflagellate pada waktu
sampling kelima pada ulangan kedua (14.00 – 16.00). Hal ini disebabkan adanya
peningkatan intensitas cahaya dan kelimpahan dinoflagellate yang seiring pada kedua
waktu sampling tersebut. Walaupun terjadi penurunan kelimpahan dinoflagellate
pada intensitas cahaya tinggi namun tidak memberikan dampak yang signifikan
karena penurunan tersebut terjadi pada ulangan kedua pada waktu sampling yang
sama. Hal ini diduga terjadi karena adanya adaptasi migrasi secara vertical dari
beberapa jenis dinoflagellate yang tidak tahan terhadap perubahan cahaya sehingga
melakukan migrasi ke kedalaman yang memiliki intensitas cahaya yang optimal
untuk melakukan proses fotosintesis.
16
Gambar 9 Hubungan regresi linear kelimpahan dinoflagellate dengan intensitas
cahaya, kandungan nitrat dan kandungan fosfat pada kedalaman 5 meter.
Pola kelimpahan dinoflagellate dan kandungan nutrien menunjukkan adanya
perbedaan. Kandungan konsentrasi nitrat ditemukan sangat berfluktuatif pada setiap
waktu sampling. Ditemukan kelimpahan dinoflagellate tertinggi dan terendah pada
kandungan nitrat yang sama (0.283 µg.L-1) pada saat waktu sampling yang berbeda.
Kelimpahan dinoflagellate tertinggi ditemukan pukul 10.00 – 12.00 dan menurun
pada pukul 16.00 – 18.00. Peningkatan dan penurunan kelimpahan dinoflagellate
dengan kandungan nitrat (Gambar 9) memilki pola yang seiring dengan nilai
intensitas cahaya dan kelimpahan total dinoflagellate yang didapatkan pada penelitian
ini.
Kandungan fosfat berfluktuatif pada setiap waktu sampling. Kelimpahan
dinoflagellate terbagi menjadi dua kelompok pada kandungan fosfat. Kelompok
pertama, kandungan fosfat didapatkan rendah pada kisaran kelimpahan dinoflagellate
yang tinggi (1203 dan 1821 sel.L-1), namun ditemukan juga pada kelimpahan
dinoflagellate rendah (300 – 800 sel.L-1). Kedua, kisaran kandungan fosfat tinggi
didapatkan pada kelimpahan dinoflagellate yang rendah (266 sel.L-1), namun terlihat
juga kisaran kelimpahan dinoflagellate yang normal (300 – 1200 sel.L-1) pada
kandungan nitrat yang tinggi. Gambar 9 menunjukkan kandungan fosfat tidak
memberikan pengaruh yang cukup kuat terhadap kelimpahan dinoflagellate di setiap
waktu sampling penelitian.
17
Pembahasan
Pola kelimpahan dinoflagellate cenderung bervariasi pada pagi hingga sore hari.
Perubahan pola kelimpahan dinoflagellate tiap waktunya sangat dipengaruhi oleh
tinggi rendahnya intensitas cahaya dan nutrien pada perairan. Noctiluca sp., Ceratium
spp., dan Protoperidinium sp. merupakan jenis dinoflagellate yang sering ditemukan
pada tiap waktu inkubasi (Gambar 3). Ketiga spesies ini memiliki toleransi yang
tinggi terhadap perubahan variasi intensitas cahaya dan nutrien sehingga mampu
berkompetisi dengan spesies lain. Noctiluca sp. merupakan jenis dinoflagellate yang
memiliki nilai kelimpahan tertinggi pada tiap inkubasi harian. Kelimpahan Noctiluca
sp. meningkat seiring dengan meningkatnya intensitas cahaya pada pukul 10.00 –
12.00. Hal ini menandakan bahwa Noctiluca sp. merupakan salah satu spesies yang
cukup toleran terhadap intensitas cahaya. Hal ini sesuai dengan yang dikemukakan
oleh Thibodeau et al. (2014) bahwa kehadiran Noctiluca sp. dipengaruhi oleh kondisi
intensitas cahaya yang tinggi dan rendah di perairan.
Ceratium spp. dan protoperidinium sp. merupakan dua jenis dinoflagellate yang
dominan ditemukan di Pulau Samalona karena memiliki toleransi yang luas terhadap
nutrien di perairan. Thoha (2004) menyatakan bahwa Protoperidinium spp. dan
Ceratium spp. selalu predominan di perairan tropis yang memiliki fluktuasi nutrien,
seperti halnya di Indonesia.
Berdasarkan hasil Uji Anova Single Faktor, terlihat kelimpahan jenis
dinoflagellate tidak secara signifikan dipengaruhi oleh tiap waktu sampling. Namun
untuk jenis Prorocentrum sp ditemukan memilki pengaruh terhadap waktu
pengambilan (Lampiran 6). Prorocentrum sp merupakan salah satu jenis
dinoflagellate yang peka terhadap perubahan lingkungan sehingga hanya ditemukan
pada pukul 08.00 – 10.00. Hal ini sesuai dengan penelitian Naqqiuddin et al. (2014)
di Selat Malaca Malaysia menunjukkan bahwa kelimpahan dinoflagellate terendah
dari jenis Prorocenntum sp. dimana pola migrasi vertical dinoflagellate sangat
dipengaruhi nutrient, intensitas cahaya dan suhu. Dinoflagellate bermigrasi setiap hari
untuk menemukan intensitas cahaya yang optimal dan menghindari predator sehingga
akan naik ke permukaan pada malam hari.
Kelimpahan total dinoflagellate menyebar secara merata pada setiap masa
inkubasi. Kelimpahan total dinoflagellate tertinggi ditemukan pada pukul 14.00 –
16.00. Tingginya kelimpahan total dinoflagellate pada waktu tersebut disebabkan
oleh tingginya intensitas cahaya yang memberikan pengaruh terhadap aktivitas
dinoflagellate dalam melakukan proses fotosintesis. Hal ini sesuai yang dikemukakan
oleh Harisson (2000) dan Tambaru (2003) bahwa kelimpahan dinoflagellate akan
meningkat seiring dengan meningkatnya intensitas cahaya atau kecerahan perairan.
Intensitas cahaya yang tinggi menyebabkan fitoplankton lebih aktif dalam melakukan
proses fotosintesis.
Intensitas cahaya memiliki pengaruh yang cukup besar terhadap kelimpahan
dinoflagellate. Intensitas cahaya yang fluktuatif semakin memberikan variasi pula
terhadap pertumbuhan dinoflagellate secara temporal. Tingkat pertumbuhan
dinoflagellate dipengaruhi oleh intensitas cahaya. Dengan demikian, kelimpahan total
dinoflagellate pun akan sangat tergantung oleh adanya cahaya (Yamaguchi et al.
2014). Cahaya matahari sangat dibutuhkan dinoflagellate dalam fase pertumbuhan
melalui proses fotosintesis (Tong et al. 2011). Pertumbuhan dinoflagellate secara
fisiologis mampu menanggapi berbagai penyinaran lingkungan yang ditunjukkan
18
melalui respon photoadaptif (Baek et al. 2008). Respon photoadaptif merupakan
proses pengurangan intensitas cahaya yang masuk ke dalam tubuh dinoflagellate
dengan cara diserap oleh pigmen sel hewan (Prezelin dan Alberte 1978).
Kelimpahan total dinoflagellate juga dipengaruhi oleh ketersedian nutrien di
perairan. Kandungan nutrien pada Perairan Pulau Samalona menunjukkan bahwa
ketersediaan nutrien (nitrat dan fosfat) tidak secara signifikan menentukan pola
kelimpahan dinoflagellate (Gambar 9). Hal ini disebabkan pengaruh kandungan
nutrien yang jauh dari lokasi menjadi semakin kecil dibandingkan lokasi yang dekat
dengan daratan (Tambaru 2008). Meskipun demikian, di antara kandungan nitrat dan
fosfat yang ditemukan dalam penelitian ini, diketahui bahwa pengaruh yang lebih
besar terhadap kelimpahan dinoflagellate berasal dari kandungan nitrat. Unsur
nitrogen dalam senyawa nitrat merupakan salah faktor penting dalam pertumbuhan
dinoflagellate (Harrison 2000, Thoha dan Rachman 2013, Hardison et al. 2014).
Kandungan nitrogen dalam kolom perairan sangat berkontribusi terhadap
pertumbuhan fitoplankton, khususnya dinoflagellate (Harrison 2000). Dari hasil
regresi linear (Gambar 9), kandungan nitrat dan fosfat menunjukkan hubungan yang
berbanding terbalik. Kandungan nitrat tertinggi ditemukan pada kelimpahan
dinoflagellate yang rendah, dan sebaliknya kandungan fosfat yang