MAKALAH TENTANG PENGUKURAN DANAU Di susu
MAKALAH TENTANG PENGUKURAN DANAU
Di susun oleh
NAMA :DEDI IRAWAN
NPM :E1B011030
CO- ASS : DENY
IMANTA TARIGAN
JURASAN KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS BENGKULU
2015
1.Pendahuluan
1.1.LatarBelakang
Danau dapat didefinisikan sebagai suatu kolam air di kelilingi oleh sebuah daratan.
Mereka mungkin bervariasi dari kolam kurang dari 0,4 hektar menjadi badan air besar seluas
ribuan kilometer. Dalam istilah geologi danau adalah fana. Mereka berasal sebagai produk
dari proses geologi dan berakhir sebagai akibat dari hilangnya mekanisme genangan, dengan
penguapan yang disebabkan oleh perubahan dalam keseimbangan hidrologi, dalam kata lain
disebabkan oleh sedimentasi atau adanya campur tangan dari aktifitas manusia. Mekanisme
asal usul danau banyak ditinjau oleh GE Hutchinson ( 1957), yang dibedakan 11 jenis danau
besar, dibagi menjadi 76 sub - jenis ( GE Hutchinson, 1957). Ekosistem danau yang terdiri
dari fisik, kimia dan biologi memiliki karakteristik yang terkandung dalam kolom perairan.
Banyak organisme memiliki ketergantungan pada perairan tawar untuk bertahan hidup, dan
manusia sering bergantung pada perairan danau dimana berbagai aktifitasnya (manusia
menggunakannya untuk: air minum, asimilasi limbah, kegiatan perikanan, irigasi pertanian,
kegiatan industri, dan lain-lain) dan adanya berbagai habitat yang di huni oleh sebagian
organisme hewan dan tumbuh-tumbuhan air serta terjadi aktifitas pariwisata seperti, rekreasi
(R. Thomas et al., 1996).
Danau dan kolam adalah salah satu fitur lanskap yang secara signifikan berkontribusi
(Sesuai salah satu penulis journal ini “Pushpa Tuppad”) menjelaskan bahwa meningkatkan
kualitas hidup di pusat-pusat kota, dengan meningkatkan kemudahan aktivitas masyarakat,
menyediakan kegiatan rekreasi dan pendidikan, dan bahkan memberikan kontribusi untuk
mengurangi iklim perkotaan. Selain itu, DAS pada ekosistem ini merupakan bagian dari
jaringan perkotaan dan dengan demikian mereka cenderung menekankan masalah lingkungan
yang mempengaruhi wilayah metropolitan, dengan mengumpulkan sejumlah besar nutrien
dan polutan, termasuk kontaminan mikroba (N. Flores, 2008). Danau dan Kolam serta buatan
manusia merupakan penyimpanan air yang terletak di depresi topografi (deskripsi hamparan
tanah atau lahan di suatu daerah yang dilihat berdasarkan tinggi rendahnya permukaan tanah).
Keduanya menerima aliran dari biasanya lebih dari satu sumber. Dalam danau alami, arus
akan tergantung pada tingkat perairan danau yang pada gilirannya merupakan fungsi dari
peluang masuknya arus secara alami di dalam kolom air. Biasanya hanya ada satu danau out
flow, di danau buatan manusia, namun sebagian besar diciptakan oleh bendungan yang di
atur volume debit airnya dan biasanya memiliki minimal dua arus yang berbeda (GA
Schultz,1991). Hal ini penting untuk memulihkan dan mempertahankan sifat fisik, kimia dan
interaksi biologi dalam kolom air untuk mencapai kualitas air yang dibutuhkan, yang
menjamin perlindungan dan penyebaran ikan, satwa liar, tanaman dan juga rekreasi di dalam
dan di atas air.
1.2Tujuan
Tujuan keseluruhan dari makala ini adalah mereview ulang journal international kedalam
bahasa Indonesia yang di adopsi dari tulisan karya penelitian ilmiah berjudul “Water Quality
Monitoring and Trophic status classification of Karanji Lake, Mysore” (Mamatha. S.T., dkk,
2013), dalam memantau Danau Karanji di kota Mysore, Karnataka dalam konsep pengamatan
kualitas air dan status trofik perairannya.
2.TinjauanPustaka
2.1. Klasifikasi Danau
Danau dapat dibedakan dari beberapa klasifikasi, antara lain: (1). berdasarkan asalnya:
danau tektonik, danau glasial, dan danau pantai (E. P. Odum dan G. W. Barrett, 1996);
berdasarkan Suhu dan Mixing: danau Dimictic, danau monomictic Dingin, monomictic
Hangat, danau Polymictic, danau Oligomictic, Amictic danau (EP Odum dan GW Barrett,
1996); dan berdasarkan status trofik: danau oligotrophic, danau Mesotrophic, danau eutrofik
(R. Thomas et al, 1996.).
2. Tinjauan Pustaka
2.1. Klasifikasi Danau
Danau dapat dibedakan dari beberapa klasifikasi, antara lain: (1). berdasarkan asalnya:
danau tektonik, danau glasial, dan danau pantai (E. P. Odum dan G. W. Barrett, 1996);
berdasarkan Suhu dan Mixing: danau Dimictic, danau monomictic Dingin, monomictic
Hangat, danau Polymictic, danau Oligomictic, Amictic danau (EP Odum dan GW Barrett,
1996); dan berdasarkan status trofik: danau oligotrophic, danau Mesotrophic, danau eutrofik
(R. Thomas et al, 1996.).
2.2. Peran Nutrien
Mengidentifikasi dan mengukur faktor-faktor penentu pertumbuhan alga di danau sangat
penting tidak hanya untuk memahami fungsi Ekosistem Danau, tetapi juga karena ganggang
yang luas adalah gangguan yang dapat disebabkan oleh aktivitas manusia. Produksi primer di
ekosistem danau tergantung pada nutrien dan cahaya sebagai sumber daya penting.
Fitoplankton mengambil nutrient yang terlarut dalam air danau sedangkan tumbuhan berakar
mendapatkan nutrien dari sedimen. Produsen utama berpotensi dibatasi oleh karbon, nitrogen
atau phosfor. Nitrogen (nitrat, amonia, dan nitrogen bebas) dan Phosfor (Phosphate) jika
kurang tersedia, maka akan menunjukkan bahwa phosfor, diikuti oleh nitrogen, dan
kemungkinan besar membatasi produksi alga di danau.
2.2.1. Phosfor (Phosphate)
Phosfor sangat penting dalam asam nukleat, fosfolipid, adenosin trifosfat (ATP) dll, tapi
langka dalam bentuk akses biologis yang terjadi di perairan danau, sedangkan karbon dan
nitrogen masuk ke danau oleh pertukaran CO2 dan N2 dari atmosfer. Satu-satunya sumber
alami pelapukan Phosfor PO4 ³ -ion itu di alirkan dari Daerah Aliran Sungai (DAS), dan
berakibat buruk ketika berlebihan larut dalam perairan danau karena Phosfor berperan
penting dalam produksi alga di dalam perairan danau. Sehingga, keberhasilan pengelolaan
ekosistem danau biasa banyak bergantung pada pengendalian input Phosfor.
2.2.2. Nitrogen (Nitrat, Amonia, dan Nitrogen Bebas)
Sel-sel alga membutuhkan nitrogen untuk mensintesis protein. Biasanya nitrogen tersedia
dalam danau dalam konsentrasi tinggi dari phosfor. Kebanyakan ganggang mengambil NH4ion (dari pembusukan) atau NO3² -ion (dari nitrifikasi bakteri NH4). Perairan Danau
memiliki nitrogen yang terbatas jika pasokan relatif Phosfor lebih besar dari pada nitrogen.
Masuknya limbah air dari kotoran atau karena aktifitas manusia di daratan yang dialirkan ke
danau dapat menciptakan kondisi yang buruk, dimana pada gilirannya mendukung
pertumbuhan bakteri pengikat nitrogen (cyanobacteria) sehingga mengubah system perairan
danau terhadap kebutuhan nitrogen. Inilah sebabnya mengapa danau dengan masuknya
phosfor yang berlebihan cenderung memiliki dampak yang berbahaya bagi lingkungan
perairan danau itu sendiri seperti yang sering terjadi dari berbagai perairan danau dimana kita
sering melihat terjadinya blooming tanaman air, dari cyanobacteria. Blooming menurut
kamus ilmiah perikanan indonsia yaitu dapat diartikan sebagai fenomena yang berkaitan
dengan ledakan pertumbuhan populasi plankton yang luar biasa dari satu spesies atau lebih
sehingga seluruh permukaan dapat tertutupi plankton. Ciri khas dari peristiwa ini yaitu
merubah warna air, menyebabkan bau tak sedap, dan membuat perairan perlahan-lahan
dangkal.
2.3. Status Trofik dan Klasifikasi Badan Air
Karya M. Sakamoto (1966), National Academy of Science (1972) dan H. Dobson (1974),
pada klorofil-a v/s status trofik pada (Tabel 1) dan kriteria kemudian dikembangkan multivariate status trofik berdasarkan klorofil-a, jumlah phosfor dan Secchi Disk Transparansi
(SDT). USEPA Nasional survei Eutrofikasi (USEPA-NES) pada (Tabel 2) dan status trofik
indeks Carlson seperti yang ditunjukkan pada (Tabel 3)
2.4. Metode Pendataan Trofik dan Klasifikasi Status Danau
Danau umumnya diklasifikasikan meliputi dua pendekatan yang berbeda. Pertama
kriteria status trofik, yaitu klasifikasikan danau sesuai dengan kualitas saat ini dari kolom air,
dengan menggunakan data dari sampel diperairan danau. Ini biasanya memerlukan
pengukuran total phosfor, nitrogen total, klorofil-a, kedalaman Secchi disc atau konstituen
lainnya. Kriteria status trofik dapat memberikan indeks multivariabel kualitas air saat ini.
Sedangkan, pendekatan kedua adalah kriteria pelepasan nutrisi yang dapat digunakan untuk
memprediksi keadaan kualitas sebuah danau dari data geomorfologi danau yang akan
didapatkan tetapi kriteria ini tidak di lakukan (tidak adanya pengukuran di perairan danau
yang akan di teliti). Kriteria berfokus pada satu nutrien dan dapat digunakan untuk
memprediksi perubahan kualitas air dari waktu ke waktu dan daya dukung perkiraan. Status
trofik untuk menyimpan suatu berat total bahan biologis (biomassa) dimana akan tertinggal
pada kolom air di daerah kedalaman dalam waktu tertentu.
Waktu dan pengukuran pada lokasi tertentu dapat dikumpulkan untuk menghasilkan air
yang akan menggambarkan tingkat status trofik perairan danau. Status trofik dipahami
sebagai respon biologis untuk memaksa faktor-faktor seperti penambahan nutrient, tetapi efek
nutrien dapat dimodifikasi oleh faktor-faktor seperti musim, periode, pengadukan nutrient
pada daerah kedalaman danau, dll, (G. P. Murthy et al., 2008). Trophic State Index ( TSI )
adalah sistem klasifikasi yang dirancang untuk "menilai" suatu danau, kolam dan waduk
berdasarkan jumlah produktivitas biologi yang terjadi di dalam air. Indeks ini memberikan
gambaran singkat tentang bagaimana produktifas danau dalam upaya besar yang telah
diambil untuk menetapkan kriteria kualitas dan ambang batas untuk mengklasifikasikan
danau menurut status trofik mereka berdasarkan unsur hara (P, N) konsentrasi dan fisik
(misalnya, transparansi tertentu, oksigen terlarut) dan biologi karakteristik ( misalnya:
pigmen ganggang). Rasio unsur hara (N/P) dimana telah digunakan untuk menjelaskan
populasi alga tertentu, atau mengidentifikasi faktor pembatas nutrient pada perairan danau.
Dari beberapa parameter dipertimbangkan untuk investigasi phosfor, klorofil-a, kedalaman
dan berapa persen tingkat kecerahannya yang telah ditekankan dalam pengembangan TSI.
Keseluruhan TSI danau diperkirakan yaitu rata-rata dari TSI untuk fosfor, TSI untuk klorofila dan TSI untuk kedalaman kecerahan.
TSI berkisar dari 0 (ultraoligotrophic) sampai 100 (hipereutrofik), dan 0-30 adalah
oligotrophic, di mana air sangat jelas dan fosfor rendah. 30-50 adalah di antara tahap dimana
jumlah tanaman air meningkat karena phosfor lebih tersedia. Penjelasan sebelumnya dapat di
lihat pada table 1 di bawah ini.
Tabel 1 : Interpretasi penyimpangan dari kondisi khas yang terkait dengan nilainilai
TSI (Sumber : T. Brown dan J. Simpson, 1998)
Carlson TSI: Sebuah metode yang populer untuk memeriksa biomassa alga yang
berhubungan dengan staus tropik adalah melalui penggunaan TSI dikembangkan oleh RE
Carlson (1977) yang mendefinisikan status trofik danau. Yang diberikan, Setelah membangun
hubungan antara transparansi (Secchi) dan biomassa alga (klorofil-a), dalam skala variasi
transparansi, Carlson menggunakan nilai Secchi disc untuk membangun TSISD pertama.
Menggunakan persamaan regresi transparansi terhadap jumlah phosfor dan klorofil, dua
indeks lainnya dikembangkan di bawah skala yang sama (TSICHL, TSITP). Rumus untuk
menghitung nilai TSI untuk Secchi, TP, dan klorofil adalah sebagai berikut:
Tabel 2: Ringkasan Status kriteria tingkat kesuburan Sakamoto, Akademi dan
Dobson.
Keterangan Tabel 2:
Secchi: TSI (SD) = 60-14,41 ln (SD)
Klorofil a: TSI (CHL) = 9,81 ln (CHL) + 30,6
Jumlah fosfor: TSI (TP) = 14,42 ln (TP) + 4,15
Dimana ln = logaritma natural.
US EPA Nasional Eutrofikasi Survey (1974): EPA mengembangkan sistem klasifikasi
relatif sebagai bagian dari Survei Eutrofikasi Nasional (SPN) membandingkan karya M.
Sakamoto (1966), National Academy of Sciences (1972), H. Dobson (1974 ) (USEPA, 1974).
Sistem ini menentukan batas-batas tetap. Data yang dikumpulkan selama survei eutrofikasi
nasional kemudian digunakan untuk mengembangkan distribusi probabilitas berdasarkan TP
untuk memprediksi klorofil-a dan probabilitas transparansi.
Tabel 3: U.SEPA-NES indeks Status trofik.
RE Carlson (1977) melakukan percobaan pada numerik status trofik indeks untuk danau
dan sebagian besar danau berkisar dalam skala 0 sampai 100. Setiap divisi utama (10, 20, 30,
dll) merupakan dua kali lipat dalam biomassa alga. Nomor indeks dapat dihitung dari salah
satu beberapa parameter, termasuk Secchi transparansi, klorofil, dan jumlah phosphorus. R.
G. Cloutier dan M. Sanchez (2007) mengklasifikasikan status tropic dari 154 danau yang
terletak di daerah selatan provinsi Quebec, Kanada berdasarkan klorofil-a, fosfor total
transparansi (Secchi), dan nitrogen total. Evaluasi hubungan yang ada di antara parameter
kualitas didirikan, dan disaran untuk tindakan-tindakan prioritas serta diberikan inisiatif
restorasi. Trophic State Index Carlson (CTSI) diterapkan untuk dua danau di Mandya,
Karnataka, India, berkisar antara 35-53 yang menunjukkan bahwa mereka mesotrophic (AG
Devi Prasad dan Siddaraju, 2012).
2.5. Permasalahan dalam System Danau
A. Umum
1. Ganggang Gangguan di musim panas
2. Mengurangi oksigen terlarut di dasar danau
3. Ikan membunuh karena oksigen terlarut rendah.
4. Rasa dan bau masalah dengan air minum
5. Mengurangi kejernihan air
6. Kualitas Mengurangi aktifitas masyarakat berperahu, memancing dan berenang
(T. Brown dan J. Simpson, 1998)
B. Eutrofikasi
Eutrofikasi adalah respon biologis dimana masuknya berlebihan nutrien ke danau. Hasil
peningkatan biomassa pada gilirannya akan menghasilkan keadaan air terganggu. Konsentrasi
nutrien yang tinggi di sebuah danau yaitu berasal dari masuknya air dari luar Daerah Aliran
Sungai (DAS). Biomassa akhir dicapai dan ditentukan terutama oleh kolam nutrisi yang
tersedia untuk pertumbuhan di awal musim tanam. Nutrien utama, seperti nitrogen dan
phosfor, yang digunakan sampai pertumbuhan selesai dan habisnya kolam salah satu dari
mereka menempatkan batas akhir pada pertumbuhan fitoplankton. Eutrofikasi adalah bagian
alami dari penuaan danau, tetapi pengaruh manusia saat ini secara signifikan meningkatkan
jumlah nutrient yang masuk kedalam perairan danau. Dapat diperjelas dimana menurut,
kamus perikanan Indonesia menjelaskan bahwa eutrofikasi merupakan gambaran danau yang
mengandung konsentrasi nutrient berlimpah, menghasilkan produksi organik dalam
konsentrasi tinggi. Dijelaskan, selanjutnya bahwa eutrofikasi adalah fase perantara dalam
suksesi danau dan dapat dipercaya oleh aktivitas manusia.
7. Metode Penelitian Karya Ilmiah
7.1. Deskripsi Wilayah Penelitian
Mysore, adalah suatu kota dimana merupakan daerah tujuan wisata penting di Karnataka,
India. Itu terletak antara 11 º 30 ' dan 12 º 50 ' lintang utara dari 75 º 45 ' dan 77 º 45 ' bujur
timur. Mysore memiliki beberapa kolom air besar dan kecil. Beberapa danau utama seperti
danau Kukkarahalli, danau Lingambudi, danau Devanoor, danau Dalvai dan danau Karanji.
Meskipun Mysore telah berkembang menjadi sebuah kota modern, kota ini masih cukup
lambat berkembang, tidak terlalu memikirkan percepatan perkembangannya. Kota ini
memiliki daerah hijau yang baik dan memiliki beberapa danau yang menambah keindahan
dan ketenangan kota. Danau ini adalah suatu tempat piknik yang populer dan sering
dikunjungi oleh para pecinta alam karena mereka menarik sejumlah burung migran, di mana
danau Karanji menempati garis depan.
Danau Karanji tersebar lebih dari 90 hektar, sedangkan luas penyebaran air sekitar 55
hektar, jarak dari daerah tepi pantai sekitar 35 hektar dan merupakan rumah bagi lebih dari 90
spesies burung penduduk dan migrasi (Gambar 3). Danau dangkalnya dengan kedalaman
maksimum kedalaman 2,2m dan minimum 0.2m.
7.2. Analisis Skenario Penelitian
Di masa dulu, Danau Karanji diumpankan dengan air hujan mengalir di sekitar danau di
daerah tangkapan air. Sekarang Danau ini dikelola oleh Mysore Zoological Garden. Kini
Danau Karanji menghadapi masalah serius dimana masuknya sejumlah besar air drainase dari
corong pembuangan limbah UGD, dari daerah pemukiman sebelah (Siddhartha Layout)
industri susu sapi.
7.3. Monitoring Danau
Terdapat enam transek untuk dilakukan pendataan perairan danau dan di setiap transek
dimana tiga lokasi pengambilan sampel diidentifikasi (Gambar 3) sampel air permukaan
dikumpulkan sekali dalam setiap bulan yaitu dari Februari, 2013 dan untuk Mey
2013.Parameters seperti warna, suhu, konduktivitas, DO dan kekeruhan diukur insitu.
Parameter fisik-kimia lainnya, termasuk Kekeruhan, BOD, COD, alkalinitas, klorida, nitrat,
sulfat, fluorida, phosfat, natrium ditentukan di laboratorium sesuai standar IS. Metode
analisis diterapkan untuk menganalisis parameter kualitas air yang dapat dilihat pada (Tabel
5).
Gambar 2: Desain Landscape Kegiatan sampling pada lokasi penelitian
Tabel 5: Metode yang diadopsi untuk analisis parameter kualitas air
8. Hasil dan Pembahasan
8.1. Kualitas Perairan Danau
Kualitas perairan Danau Karanji sebagaimana ditentukan oleh penelitian yang di lakukan
oleh penulis journal international ini diringkas dalam (Tabel 6). Hal ini dapat diperhatikan
dari Tabel 6 bahwa konsentrasi konstituen ini lebih pada transek 1 dan 2 karena masuknya
limbah / cairan yang keluar dari tata daerah Siddhartha layout merupakan perusahaan susu
sapi di Mysore. Konsentrasi parameter, secara umum, menurun dari transek pertama ke
transek berikutnya. Dua alasan utama untuk pola ini bisa menjadi penyerapan hara dan
degradasi organik biodegradable oleh flora / fauna, pencampuran cairan limbah, karenanya
dilusi. Dalam kasus parameter seperti nutrien (N dan P) dan BOD, ada indikasi yang jelas
dari kedua serapan / biologis degradasi dan dilusi mengakibatkan gradien substansial dalam
pengurangan konsentrasi pada transek yang lebih tinggi sedangkan untuk parameter lainnya,
pencampuran nutrien memainkan peran utama.
Tabel 6: Ringkasan kualitas air Danau Karanji berdasarkan pemantauan dari Februari
2013 sampai Mei 2013.
8.2. Klasifikasi trofik Status Danau Karanji
Parameter yang terlibat dalam estimasi Carlson TSI dirangkum dalam Tabel 7, yang
kemudian digunakan untuk menghitung TSI ( Tabel 8 ). Berdasarkan pedoman dapat
diringkas dalam Tabel 2, Tabel 3 dan Tabel 4, status trofik Danau Karanji dapat
diklasifikasikan sebagai mesotrophicor eutrofik tergantung pada kriteria klasifikasi dan
parameter yang terkait. Klasifikasi status trofik Danau Karanji disajikan pada Tabel 9.
Tabel 7 : Perhitungan Total Phosphor , kedalaman Secchi dan Chl -a dilakukan
dari analisis ofKaranji Danau
Tabel 8 : Ringkasan tabel TP , SD dan Chl -a menggunakan TSI
Berdasarkan analisis ini, dapat disimpulkan bahwa Danau Karanji berada dalam kondisi
eutrofik selama periode penelitian yang dilakukan oleh penulis journal international ini.
Namun, masa studi ini menjadi periode non - musim, tidak mewakili status tahunan danau.
Mysore Zoo mempunyai otoritas yang telah mengambil upaya luar biasa untuk meningkatkan
kualitas air danau. Beberapa tindakan yang dilakukan pada akhir pengelolaannya yaitu
memperkenalkan adanya aktifitas perikanan, aerasi buatan melalui air mancur buatan
manusia, limbah aliran yang melewati sebuah konstruksi lahan basah terlebih dahulu sebelum
masuk ke perairan danau. Taman yang indah di tepi danau, memperlihatkan aktifitas perahu
di danau, membuat kandang burung dengan koleksi yang sangat baik atau burung asli dan
eksotis di sekitar danau, terdapat taman kupu-kupu, kegiatan bersarang dan terdapat burung
lain yang bermigrasi yaitu burung pasir bersama beberapa jenisnya yang sama sangat ramah
dan menarik sejumlah wisatawan ke danau sepanjang tahun.
9.Kesimpulan
Keseluruhan kesimpulan yang ditarik dari studi kasus Danau Karanji yaitu:
1. Analisis fisiko-kimia pada sampel air menunjukkan bahwa jumlah nutrien (nitrogen dan
phosfor) memperlihat konsentrasi inlet (transek 1) lebih, karena akibat limbah inflow dari
Siddhartha industri susu sapi, di daerah Mysore.
2. Parameter kualitas air seperti pH, suhu, COD dan BOD berada di kisaran yang mendukung
pertumbuhan air di danau.
3. Para tanaman air seperti eceng gondok dan lavancha terlihat berlimpah di danau yang
membantu dalam menyerap nutrient sehingga mengurangi konsentrasi polutan dan membantu
dalam Lake Self – pemurnian
4. Berdasarkan status tropik diberikan oleh indeks multivarian, dapat disimpulkan bahwa
danau Karanji kini dalam kondisi eutrofik moderat selama periode penelitian ini. Namun,
dengan angin musim hujan dan upaya baik dari otoritas kebun binatang, yang terkait untuk
meningkatkan kualitas air danau.
5. Jadi dari analisis secara keseluruhan, indeks yang disebutkan di atas dapat digunakan
sebagai alat prediksi dalam program manajemen danau.
Di susun oleh
NAMA :DEDI IRAWAN
NPM :E1B011030
CO- ASS : DENY
IMANTA TARIGAN
JURASAN KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS BENGKULU
2015
1.Pendahuluan
1.1.LatarBelakang
Danau dapat didefinisikan sebagai suatu kolam air di kelilingi oleh sebuah daratan.
Mereka mungkin bervariasi dari kolam kurang dari 0,4 hektar menjadi badan air besar seluas
ribuan kilometer. Dalam istilah geologi danau adalah fana. Mereka berasal sebagai produk
dari proses geologi dan berakhir sebagai akibat dari hilangnya mekanisme genangan, dengan
penguapan yang disebabkan oleh perubahan dalam keseimbangan hidrologi, dalam kata lain
disebabkan oleh sedimentasi atau adanya campur tangan dari aktifitas manusia. Mekanisme
asal usul danau banyak ditinjau oleh GE Hutchinson ( 1957), yang dibedakan 11 jenis danau
besar, dibagi menjadi 76 sub - jenis ( GE Hutchinson, 1957). Ekosistem danau yang terdiri
dari fisik, kimia dan biologi memiliki karakteristik yang terkandung dalam kolom perairan.
Banyak organisme memiliki ketergantungan pada perairan tawar untuk bertahan hidup, dan
manusia sering bergantung pada perairan danau dimana berbagai aktifitasnya (manusia
menggunakannya untuk: air minum, asimilasi limbah, kegiatan perikanan, irigasi pertanian,
kegiatan industri, dan lain-lain) dan adanya berbagai habitat yang di huni oleh sebagian
organisme hewan dan tumbuh-tumbuhan air serta terjadi aktifitas pariwisata seperti, rekreasi
(R. Thomas et al., 1996).
Danau dan kolam adalah salah satu fitur lanskap yang secara signifikan berkontribusi
(Sesuai salah satu penulis journal ini “Pushpa Tuppad”) menjelaskan bahwa meningkatkan
kualitas hidup di pusat-pusat kota, dengan meningkatkan kemudahan aktivitas masyarakat,
menyediakan kegiatan rekreasi dan pendidikan, dan bahkan memberikan kontribusi untuk
mengurangi iklim perkotaan. Selain itu, DAS pada ekosistem ini merupakan bagian dari
jaringan perkotaan dan dengan demikian mereka cenderung menekankan masalah lingkungan
yang mempengaruhi wilayah metropolitan, dengan mengumpulkan sejumlah besar nutrien
dan polutan, termasuk kontaminan mikroba (N. Flores, 2008). Danau dan Kolam serta buatan
manusia merupakan penyimpanan air yang terletak di depresi topografi (deskripsi hamparan
tanah atau lahan di suatu daerah yang dilihat berdasarkan tinggi rendahnya permukaan tanah).
Keduanya menerima aliran dari biasanya lebih dari satu sumber. Dalam danau alami, arus
akan tergantung pada tingkat perairan danau yang pada gilirannya merupakan fungsi dari
peluang masuknya arus secara alami di dalam kolom air. Biasanya hanya ada satu danau out
flow, di danau buatan manusia, namun sebagian besar diciptakan oleh bendungan yang di
atur volume debit airnya dan biasanya memiliki minimal dua arus yang berbeda (GA
Schultz,1991). Hal ini penting untuk memulihkan dan mempertahankan sifat fisik, kimia dan
interaksi biologi dalam kolom air untuk mencapai kualitas air yang dibutuhkan, yang
menjamin perlindungan dan penyebaran ikan, satwa liar, tanaman dan juga rekreasi di dalam
dan di atas air.
1.2Tujuan
Tujuan keseluruhan dari makala ini adalah mereview ulang journal international kedalam
bahasa Indonesia yang di adopsi dari tulisan karya penelitian ilmiah berjudul “Water Quality
Monitoring and Trophic status classification of Karanji Lake, Mysore” (Mamatha. S.T., dkk,
2013), dalam memantau Danau Karanji di kota Mysore, Karnataka dalam konsep pengamatan
kualitas air dan status trofik perairannya.
2.TinjauanPustaka
2.1. Klasifikasi Danau
Danau dapat dibedakan dari beberapa klasifikasi, antara lain: (1). berdasarkan asalnya:
danau tektonik, danau glasial, dan danau pantai (E. P. Odum dan G. W. Barrett, 1996);
berdasarkan Suhu dan Mixing: danau Dimictic, danau monomictic Dingin, monomictic
Hangat, danau Polymictic, danau Oligomictic, Amictic danau (EP Odum dan GW Barrett,
1996); dan berdasarkan status trofik: danau oligotrophic, danau Mesotrophic, danau eutrofik
(R. Thomas et al, 1996.).
2. Tinjauan Pustaka
2.1. Klasifikasi Danau
Danau dapat dibedakan dari beberapa klasifikasi, antara lain: (1). berdasarkan asalnya:
danau tektonik, danau glasial, dan danau pantai (E. P. Odum dan G. W. Barrett, 1996);
berdasarkan Suhu dan Mixing: danau Dimictic, danau monomictic Dingin, monomictic
Hangat, danau Polymictic, danau Oligomictic, Amictic danau (EP Odum dan GW Barrett,
1996); dan berdasarkan status trofik: danau oligotrophic, danau Mesotrophic, danau eutrofik
(R. Thomas et al, 1996.).
2.2. Peran Nutrien
Mengidentifikasi dan mengukur faktor-faktor penentu pertumbuhan alga di danau sangat
penting tidak hanya untuk memahami fungsi Ekosistem Danau, tetapi juga karena ganggang
yang luas adalah gangguan yang dapat disebabkan oleh aktivitas manusia. Produksi primer di
ekosistem danau tergantung pada nutrien dan cahaya sebagai sumber daya penting.
Fitoplankton mengambil nutrient yang terlarut dalam air danau sedangkan tumbuhan berakar
mendapatkan nutrien dari sedimen. Produsen utama berpotensi dibatasi oleh karbon, nitrogen
atau phosfor. Nitrogen (nitrat, amonia, dan nitrogen bebas) dan Phosfor (Phosphate) jika
kurang tersedia, maka akan menunjukkan bahwa phosfor, diikuti oleh nitrogen, dan
kemungkinan besar membatasi produksi alga di danau.
2.2.1. Phosfor (Phosphate)
Phosfor sangat penting dalam asam nukleat, fosfolipid, adenosin trifosfat (ATP) dll, tapi
langka dalam bentuk akses biologis yang terjadi di perairan danau, sedangkan karbon dan
nitrogen masuk ke danau oleh pertukaran CO2 dan N2 dari atmosfer. Satu-satunya sumber
alami pelapukan Phosfor PO4 ³ -ion itu di alirkan dari Daerah Aliran Sungai (DAS), dan
berakibat buruk ketika berlebihan larut dalam perairan danau karena Phosfor berperan
penting dalam produksi alga di dalam perairan danau. Sehingga, keberhasilan pengelolaan
ekosistem danau biasa banyak bergantung pada pengendalian input Phosfor.
2.2.2. Nitrogen (Nitrat, Amonia, dan Nitrogen Bebas)
Sel-sel alga membutuhkan nitrogen untuk mensintesis protein. Biasanya nitrogen tersedia
dalam danau dalam konsentrasi tinggi dari phosfor. Kebanyakan ganggang mengambil NH4ion (dari pembusukan) atau NO3² -ion (dari nitrifikasi bakteri NH4). Perairan Danau
memiliki nitrogen yang terbatas jika pasokan relatif Phosfor lebih besar dari pada nitrogen.
Masuknya limbah air dari kotoran atau karena aktifitas manusia di daratan yang dialirkan ke
danau dapat menciptakan kondisi yang buruk, dimana pada gilirannya mendukung
pertumbuhan bakteri pengikat nitrogen (cyanobacteria) sehingga mengubah system perairan
danau terhadap kebutuhan nitrogen. Inilah sebabnya mengapa danau dengan masuknya
phosfor yang berlebihan cenderung memiliki dampak yang berbahaya bagi lingkungan
perairan danau itu sendiri seperti yang sering terjadi dari berbagai perairan danau dimana kita
sering melihat terjadinya blooming tanaman air, dari cyanobacteria. Blooming menurut
kamus ilmiah perikanan indonsia yaitu dapat diartikan sebagai fenomena yang berkaitan
dengan ledakan pertumbuhan populasi plankton yang luar biasa dari satu spesies atau lebih
sehingga seluruh permukaan dapat tertutupi plankton. Ciri khas dari peristiwa ini yaitu
merubah warna air, menyebabkan bau tak sedap, dan membuat perairan perlahan-lahan
dangkal.
2.3. Status Trofik dan Klasifikasi Badan Air
Karya M. Sakamoto (1966), National Academy of Science (1972) dan H. Dobson (1974),
pada klorofil-a v/s status trofik pada (Tabel 1) dan kriteria kemudian dikembangkan multivariate status trofik berdasarkan klorofil-a, jumlah phosfor dan Secchi Disk Transparansi
(SDT). USEPA Nasional survei Eutrofikasi (USEPA-NES) pada (Tabel 2) dan status trofik
indeks Carlson seperti yang ditunjukkan pada (Tabel 3)
2.4. Metode Pendataan Trofik dan Klasifikasi Status Danau
Danau umumnya diklasifikasikan meliputi dua pendekatan yang berbeda. Pertama
kriteria status trofik, yaitu klasifikasikan danau sesuai dengan kualitas saat ini dari kolom air,
dengan menggunakan data dari sampel diperairan danau. Ini biasanya memerlukan
pengukuran total phosfor, nitrogen total, klorofil-a, kedalaman Secchi disc atau konstituen
lainnya. Kriteria status trofik dapat memberikan indeks multivariabel kualitas air saat ini.
Sedangkan, pendekatan kedua adalah kriteria pelepasan nutrisi yang dapat digunakan untuk
memprediksi keadaan kualitas sebuah danau dari data geomorfologi danau yang akan
didapatkan tetapi kriteria ini tidak di lakukan (tidak adanya pengukuran di perairan danau
yang akan di teliti). Kriteria berfokus pada satu nutrien dan dapat digunakan untuk
memprediksi perubahan kualitas air dari waktu ke waktu dan daya dukung perkiraan. Status
trofik untuk menyimpan suatu berat total bahan biologis (biomassa) dimana akan tertinggal
pada kolom air di daerah kedalaman dalam waktu tertentu.
Waktu dan pengukuran pada lokasi tertentu dapat dikumpulkan untuk menghasilkan air
yang akan menggambarkan tingkat status trofik perairan danau. Status trofik dipahami
sebagai respon biologis untuk memaksa faktor-faktor seperti penambahan nutrient, tetapi efek
nutrien dapat dimodifikasi oleh faktor-faktor seperti musim, periode, pengadukan nutrient
pada daerah kedalaman danau, dll, (G. P. Murthy et al., 2008). Trophic State Index ( TSI )
adalah sistem klasifikasi yang dirancang untuk "menilai" suatu danau, kolam dan waduk
berdasarkan jumlah produktivitas biologi yang terjadi di dalam air. Indeks ini memberikan
gambaran singkat tentang bagaimana produktifas danau dalam upaya besar yang telah
diambil untuk menetapkan kriteria kualitas dan ambang batas untuk mengklasifikasikan
danau menurut status trofik mereka berdasarkan unsur hara (P, N) konsentrasi dan fisik
(misalnya, transparansi tertentu, oksigen terlarut) dan biologi karakteristik ( misalnya:
pigmen ganggang). Rasio unsur hara (N/P) dimana telah digunakan untuk menjelaskan
populasi alga tertentu, atau mengidentifikasi faktor pembatas nutrient pada perairan danau.
Dari beberapa parameter dipertimbangkan untuk investigasi phosfor, klorofil-a, kedalaman
dan berapa persen tingkat kecerahannya yang telah ditekankan dalam pengembangan TSI.
Keseluruhan TSI danau diperkirakan yaitu rata-rata dari TSI untuk fosfor, TSI untuk klorofila dan TSI untuk kedalaman kecerahan.
TSI berkisar dari 0 (ultraoligotrophic) sampai 100 (hipereutrofik), dan 0-30 adalah
oligotrophic, di mana air sangat jelas dan fosfor rendah. 30-50 adalah di antara tahap dimana
jumlah tanaman air meningkat karena phosfor lebih tersedia. Penjelasan sebelumnya dapat di
lihat pada table 1 di bawah ini.
Tabel 1 : Interpretasi penyimpangan dari kondisi khas yang terkait dengan nilainilai
TSI (Sumber : T. Brown dan J. Simpson, 1998)
Carlson TSI: Sebuah metode yang populer untuk memeriksa biomassa alga yang
berhubungan dengan staus tropik adalah melalui penggunaan TSI dikembangkan oleh RE
Carlson (1977) yang mendefinisikan status trofik danau. Yang diberikan, Setelah membangun
hubungan antara transparansi (Secchi) dan biomassa alga (klorofil-a), dalam skala variasi
transparansi, Carlson menggunakan nilai Secchi disc untuk membangun TSISD pertama.
Menggunakan persamaan regresi transparansi terhadap jumlah phosfor dan klorofil, dua
indeks lainnya dikembangkan di bawah skala yang sama (TSICHL, TSITP). Rumus untuk
menghitung nilai TSI untuk Secchi, TP, dan klorofil adalah sebagai berikut:
Tabel 2: Ringkasan Status kriteria tingkat kesuburan Sakamoto, Akademi dan
Dobson.
Keterangan Tabel 2:
Secchi: TSI (SD) = 60-14,41 ln (SD)
Klorofil a: TSI (CHL) = 9,81 ln (CHL) + 30,6
Jumlah fosfor: TSI (TP) = 14,42 ln (TP) + 4,15
Dimana ln = logaritma natural.
US EPA Nasional Eutrofikasi Survey (1974): EPA mengembangkan sistem klasifikasi
relatif sebagai bagian dari Survei Eutrofikasi Nasional (SPN) membandingkan karya M.
Sakamoto (1966), National Academy of Sciences (1972), H. Dobson (1974 ) (USEPA, 1974).
Sistem ini menentukan batas-batas tetap. Data yang dikumpulkan selama survei eutrofikasi
nasional kemudian digunakan untuk mengembangkan distribusi probabilitas berdasarkan TP
untuk memprediksi klorofil-a dan probabilitas transparansi.
Tabel 3: U.SEPA-NES indeks Status trofik.
RE Carlson (1977) melakukan percobaan pada numerik status trofik indeks untuk danau
dan sebagian besar danau berkisar dalam skala 0 sampai 100. Setiap divisi utama (10, 20, 30,
dll) merupakan dua kali lipat dalam biomassa alga. Nomor indeks dapat dihitung dari salah
satu beberapa parameter, termasuk Secchi transparansi, klorofil, dan jumlah phosphorus. R.
G. Cloutier dan M. Sanchez (2007) mengklasifikasikan status tropic dari 154 danau yang
terletak di daerah selatan provinsi Quebec, Kanada berdasarkan klorofil-a, fosfor total
transparansi (Secchi), dan nitrogen total. Evaluasi hubungan yang ada di antara parameter
kualitas didirikan, dan disaran untuk tindakan-tindakan prioritas serta diberikan inisiatif
restorasi. Trophic State Index Carlson (CTSI) diterapkan untuk dua danau di Mandya,
Karnataka, India, berkisar antara 35-53 yang menunjukkan bahwa mereka mesotrophic (AG
Devi Prasad dan Siddaraju, 2012).
2.5. Permasalahan dalam System Danau
A. Umum
1. Ganggang Gangguan di musim panas
2. Mengurangi oksigen terlarut di dasar danau
3. Ikan membunuh karena oksigen terlarut rendah.
4. Rasa dan bau masalah dengan air minum
5. Mengurangi kejernihan air
6. Kualitas Mengurangi aktifitas masyarakat berperahu, memancing dan berenang
(T. Brown dan J. Simpson, 1998)
B. Eutrofikasi
Eutrofikasi adalah respon biologis dimana masuknya berlebihan nutrien ke danau. Hasil
peningkatan biomassa pada gilirannya akan menghasilkan keadaan air terganggu. Konsentrasi
nutrien yang tinggi di sebuah danau yaitu berasal dari masuknya air dari luar Daerah Aliran
Sungai (DAS). Biomassa akhir dicapai dan ditentukan terutama oleh kolam nutrisi yang
tersedia untuk pertumbuhan di awal musim tanam. Nutrien utama, seperti nitrogen dan
phosfor, yang digunakan sampai pertumbuhan selesai dan habisnya kolam salah satu dari
mereka menempatkan batas akhir pada pertumbuhan fitoplankton. Eutrofikasi adalah bagian
alami dari penuaan danau, tetapi pengaruh manusia saat ini secara signifikan meningkatkan
jumlah nutrient yang masuk kedalam perairan danau. Dapat diperjelas dimana menurut,
kamus perikanan Indonesia menjelaskan bahwa eutrofikasi merupakan gambaran danau yang
mengandung konsentrasi nutrient berlimpah, menghasilkan produksi organik dalam
konsentrasi tinggi. Dijelaskan, selanjutnya bahwa eutrofikasi adalah fase perantara dalam
suksesi danau dan dapat dipercaya oleh aktivitas manusia.
7. Metode Penelitian Karya Ilmiah
7.1. Deskripsi Wilayah Penelitian
Mysore, adalah suatu kota dimana merupakan daerah tujuan wisata penting di Karnataka,
India. Itu terletak antara 11 º 30 ' dan 12 º 50 ' lintang utara dari 75 º 45 ' dan 77 º 45 ' bujur
timur. Mysore memiliki beberapa kolom air besar dan kecil. Beberapa danau utama seperti
danau Kukkarahalli, danau Lingambudi, danau Devanoor, danau Dalvai dan danau Karanji.
Meskipun Mysore telah berkembang menjadi sebuah kota modern, kota ini masih cukup
lambat berkembang, tidak terlalu memikirkan percepatan perkembangannya. Kota ini
memiliki daerah hijau yang baik dan memiliki beberapa danau yang menambah keindahan
dan ketenangan kota. Danau ini adalah suatu tempat piknik yang populer dan sering
dikunjungi oleh para pecinta alam karena mereka menarik sejumlah burung migran, di mana
danau Karanji menempati garis depan.
Danau Karanji tersebar lebih dari 90 hektar, sedangkan luas penyebaran air sekitar 55
hektar, jarak dari daerah tepi pantai sekitar 35 hektar dan merupakan rumah bagi lebih dari 90
spesies burung penduduk dan migrasi (Gambar 3). Danau dangkalnya dengan kedalaman
maksimum kedalaman 2,2m dan minimum 0.2m.
7.2. Analisis Skenario Penelitian
Di masa dulu, Danau Karanji diumpankan dengan air hujan mengalir di sekitar danau di
daerah tangkapan air. Sekarang Danau ini dikelola oleh Mysore Zoological Garden. Kini
Danau Karanji menghadapi masalah serius dimana masuknya sejumlah besar air drainase dari
corong pembuangan limbah UGD, dari daerah pemukiman sebelah (Siddhartha Layout)
industri susu sapi.
7.3. Monitoring Danau
Terdapat enam transek untuk dilakukan pendataan perairan danau dan di setiap transek
dimana tiga lokasi pengambilan sampel diidentifikasi (Gambar 3) sampel air permukaan
dikumpulkan sekali dalam setiap bulan yaitu dari Februari, 2013 dan untuk Mey
2013.Parameters seperti warna, suhu, konduktivitas, DO dan kekeruhan diukur insitu.
Parameter fisik-kimia lainnya, termasuk Kekeruhan, BOD, COD, alkalinitas, klorida, nitrat,
sulfat, fluorida, phosfat, natrium ditentukan di laboratorium sesuai standar IS. Metode
analisis diterapkan untuk menganalisis parameter kualitas air yang dapat dilihat pada (Tabel
5).
Gambar 2: Desain Landscape Kegiatan sampling pada lokasi penelitian
Tabel 5: Metode yang diadopsi untuk analisis parameter kualitas air
8. Hasil dan Pembahasan
8.1. Kualitas Perairan Danau
Kualitas perairan Danau Karanji sebagaimana ditentukan oleh penelitian yang di lakukan
oleh penulis journal international ini diringkas dalam (Tabel 6). Hal ini dapat diperhatikan
dari Tabel 6 bahwa konsentrasi konstituen ini lebih pada transek 1 dan 2 karena masuknya
limbah / cairan yang keluar dari tata daerah Siddhartha layout merupakan perusahaan susu
sapi di Mysore. Konsentrasi parameter, secara umum, menurun dari transek pertama ke
transek berikutnya. Dua alasan utama untuk pola ini bisa menjadi penyerapan hara dan
degradasi organik biodegradable oleh flora / fauna, pencampuran cairan limbah, karenanya
dilusi. Dalam kasus parameter seperti nutrien (N dan P) dan BOD, ada indikasi yang jelas
dari kedua serapan / biologis degradasi dan dilusi mengakibatkan gradien substansial dalam
pengurangan konsentrasi pada transek yang lebih tinggi sedangkan untuk parameter lainnya,
pencampuran nutrien memainkan peran utama.
Tabel 6: Ringkasan kualitas air Danau Karanji berdasarkan pemantauan dari Februari
2013 sampai Mei 2013.
8.2. Klasifikasi trofik Status Danau Karanji
Parameter yang terlibat dalam estimasi Carlson TSI dirangkum dalam Tabel 7, yang
kemudian digunakan untuk menghitung TSI ( Tabel 8 ). Berdasarkan pedoman dapat
diringkas dalam Tabel 2, Tabel 3 dan Tabel 4, status trofik Danau Karanji dapat
diklasifikasikan sebagai mesotrophicor eutrofik tergantung pada kriteria klasifikasi dan
parameter yang terkait. Klasifikasi status trofik Danau Karanji disajikan pada Tabel 9.
Tabel 7 : Perhitungan Total Phosphor , kedalaman Secchi dan Chl -a dilakukan
dari analisis ofKaranji Danau
Tabel 8 : Ringkasan tabel TP , SD dan Chl -a menggunakan TSI
Berdasarkan analisis ini, dapat disimpulkan bahwa Danau Karanji berada dalam kondisi
eutrofik selama periode penelitian yang dilakukan oleh penulis journal international ini.
Namun, masa studi ini menjadi periode non - musim, tidak mewakili status tahunan danau.
Mysore Zoo mempunyai otoritas yang telah mengambil upaya luar biasa untuk meningkatkan
kualitas air danau. Beberapa tindakan yang dilakukan pada akhir pengelolaannya yaitu
memperkenalkan adanya aktifitas perikanan, aerasi buatan melalui air mancur buatan
manusia, limbah aliran yang melewati sebuah konstruksi lahan basah terlebih dahulu sebelum
masuk ke perairan danau. Taman yang indah di tepi danau, memperlihatkan aktifitas perahu
di danau, membuat kandang burung dengan koleksi yang sangat baik atau burung asli dan
eksotis di sekitar danau, terdapat taman kupu-kupu, kegiatan bersarang dan terdapat burung
lain yang bermigrasi yaitu burung pasir bersama beberapa jenisnya yang sama sangat ramah
dan menarik sejumlah wisatawan ke danau sepanjang tahun.
9.Kesimpulan
Keseluruhan kesimpulan yang ditarik dari studi kasus Danau Karanji yaitu:
1. Analisis fisiko-kimia pada sampel air menunjukkan bahwa jumlah nutrien (nitrogen dan
phosfor) memperlihat konsentrasi inlet (transek 1) lebih, karena akibat limbah inflow dari
Siddhartha industri susu sapi, di daerah Mysore.
2. Parameter kualitas air seperti pH, suhu, COD dan BOD berada di kisaran yang mendukung
pertumbuhan air di danau.
3. Para tanaman air seperti eceng gondok dan lavancha terlihat berlimpah di danau yang
membantu dalam menyerap nutrient sehingga mengurangi konsentrasi polutan dan membantu
dalam Lake Self – pemurnian
4. Berdasarkan status tropik diberikan oleh indeks multivarian, dapat disimpulkan bahwa
danau Karanji kini dalam kondisi eutrofik moderat selama periode penelitian ini. Namun,
dengan angin musim hujan dan upaya baik dari otoritas kebun binatang, yang terkait untuk
meningkatkan kualitas air danau.
5. Jadi dari analisis secara keseluruhan, indeks yang disebutkan di atas dapat digunakan
sebagai alat prediksi dalam program manajemen danau.