Kajian Hidromorfologi Danau Kelapa Gading di Kisaran Naga Kecamatan Kisaran Timur Kabupaten Asahan Provinsi Sumatera Utara
4
TINJAUAN PUSTAKA
Danau
Danau adalah cekungan di permukaan bumi yang digenangi oleh air.
Tipologi danau di Indonesia bervariasi tergantung dari faktor klasifikasinya.
Menurut asal usul terbentuknya ada tiga tipe danau utama di Indonesia, yaitu
danau tektonik, danau vulkanik, dan danau paparan banjir. Disamping ketiga tipe
utama tersebut terdapat juga beberapa tipe danau karst serta danau-danau buatan
atau bendungan. Danau juga dapat diklasifikasikan dari tingkat kesuburan airnya,
yaitu mulai dari danau dengan tingkat kesuburan rendah (oligotrofik), danau
dengan tingkat kesuburan sedang (mesotrofik), danau yang subur (eutrofik) dan
danau yang sangat subur (hipertrofik) (Chrismadha, dkk., 2011).
Berdasarkan perbedaan temperatur, suatu ekosistem danau dapat dibagi
menjadi 3 lapisan yaitu lapisan permukaan yang disebut sebagai lapisan
epilimnion, lapisan dibawah epilimnion yang disebut sebagai metalimnion serta
lapisan pada bagian dasar yang disebut sebagai lapisan hypolimnion. Lapisan
epilimnion mempunyai temperatur yang paling tinggi dibandingkan dengan
lapisan yang lainnya, kecuali pada saat musim dingin di danau-danau yang
terdapat di wilayah yang beriklim sedang (Barus, 2004).
Pada dasarnya danau memiliki dua fungsi utama, yaitu fungsi ekologi dan
fungsi sosial-ekonomi-budaya. Fungsi ekologi danau adalah sebagai pengatur tata
air, pengendali banjir, habitat hidupan liar atau spesies yang dilindungi atau
endemik serta penambat sedimen, unsur hara dan bahan pencemar. Fungsisosialekonomi-budaya danau adalah memenuhi keperluan hidup manusia, antara lain
Universitas Sumatera Utara
5
untuk air minum dan kebutuhan sehari-hari, sarana transportasi, keperluan
pertanian, tempat sumber protein, industri, pembangkit tenaga listrik, estetika,
olahraga, rekreasi, industri pariwisata (Fauzi, dkk., 2014).
Kedalaman rata-rata merupakan faktor penting untuk melihat produktivitas
suatu danau, sedangkan ukuran kedalaman berhubungan dengan terjadinya
penurunan suhu. Selain itu bentuk danau dapat terkait dengan kondisi dinamis
bawah. Kemiringan zona litoral memiliki pengaruh yang besar pada biomassa dan
distribusi macrophyta terendam (Stefanidis dan Papastergiadou, 2012).
Fahmudin dan Widianto (2004) menjelaskan beberapa akibat dari
degradasi danau adalah: pendangkalan dan penyempitan danau, penurunan
volume air, penurunan kualitas air, dan penurunan produktivitas perikanan. Halhal tersebut dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan ancaman bahaya dan
penurunan pendapatan masyarakat di sekitar danau.
Beberapa fakta menunjukkan bahwa danau mempunyai potensi untuk
digunakan untuk berbagai keperluan untuk memenuhi kebutuhan manusia. Di satu
sisi kegiatan ini dapat meningkatkan ekonomi masyarakat sekitar, tetapi di sisi
lain kegiatan ini apabila tidak terkontrol dapat menyebabkan penurunan kualitas
air danau (Aisyah dan Subehi, 2012).
Batimetri
Danau merupakan cekungan pada permukaan bumi yang berisi air.
Kedalaman bawah air dan studi tiga dimensi danau dikenal sebagai batimetri. Peta
batimetri menunjukkan relief dasar atau dataran danau dengan garis-garis kontur
kedalaman, sehingga memberikan informasi tambahan untuk navigasi permukaan
(Soeprobowati, 2012).
Universitas Sumatera Utara
6
Peta topografi merupakan peta yang memuat informasi umum tentang
keadaan permukaan tanah beserta informasi ketinggiannya menggunakan garis
kontur. Garis ini menunjukkan garis pembatas bidang yang merupakan tempat
kedudukan titik-titik dengan ketinggian sama terhadap bidang referensi
(pedoman/acuan) tertentu (Rostianingsih, dkk., 2004).
Soeprobowati (2012) menyebutkan bahwa peta batimetri menunjukkan
relief dasar danau dengan garis-garis kontur kedalaman, sehingga memberikan
informasi tambahan untuk navigasi permukaan. Selain itu, data batimetri juga
sangat penting untuk pengelolaan dan pemanfaatan berkelanjutan suatu perairan.
Peta batimetri diperoleh dengan teknik interpolasi
untuk pendugaan data
kedalaman untuk daerah-daerah yang tidak terdeteksi merupakan hal mutlak yang
harus diperhatikan.
Morfometri
Mengetahui bentuk morfometri dan batimetri danau sangat penting untuk
pengelolaan fungsi danau yang berkelanjutan karena kondisi topografi dan relief
danau yang memiliki perbedaan kedalaman ekstrim. Penelitian morfometri danau
dilakukan terkait dengan pentingnya peran dari ciri fisik tersebut terhadap sifat
perairan danau.(Indrayani, dkk., 2015)
Morfometri danau memainkan peran kunci atas peubah-peubah yang
mengendap atau cara lain di dalam proses biologis dan kimia danau.
Dikemukakan pula bahwa morfometri danau mengatur muatan hara, selanjutnya
produksi primer dan produksi sekunder dari zooplankton, zoobentos dan ikan.
Dengan demikian morfometri dapat menggambarkan berbagai potensi produksi
Universitas Sumatera Utara
7
hayati, serta menentukan tingkat kepekaan terhadap pengaruh beban material dari
daerah tangkapannya (Lukman dan Ridwansyah, 2010).
Morfometri danau mengacu pada bentuk cekungan bawah air. Struktur
fisik danau ditentukan oleh distribusi cahaya, panas, gelombang, arus dan variasi
musiman. Struktur kimia merupakan hasil dari penyebaran senyawa seperti nutrisi
dan oksigen terlarut. Sementara interaksi biologis berhubungan erat dengan
interaksi organisme didalam perairan, baik dengan faktor kimia atau diantara
organisme (Indrayani, dkk., 2015).
Variasi
dalam
distribusi
dan
morfometri
sangat
mempengaruhi
produktivitas dan eutrofik keadaan danau. Variabilitas ini, akibat dari tindakan
antropogenik dan di zona beriklim sedang, peristiwa iklim musiman, memiliki
pengaruh juga. Pentingnya ekologi morfometri ditunjukkan pengaruh morfometri
badan air pada distribusi beberapa speies zooplankton. Karena morfometri dan
distribusi
danau
dangkal
mempengaruhi
banyak
aspek
yang
beragam
(Bohn, dkk., 2011).
Morfometri danau diukur berdasarkan strukturnya, seperti kedalaman dan
elevasi. Dengan kata lain, morfometri danau merupakan bentuk badan air danau
yang meliputi luas permukaan (A), volume (V), kedalaman rata-rata (Z).
Topografi wilayah sekitar danau juga mempengaruhi morfometrinya. Struktur
dasar danau dapat disusun membentuk relief dasar perairan, disebut batimetri
(Indrayani, dkk., 2015).
Dimensi Permukaan (Surface Dimension)
Air adalah kehidupan, boleh dikatakan semua kehidupan dijagad raya ini
bergantung pada ketersediaan air. Oleh karena itu air menjadi indikasi utama
Universitas Sumatera Utara
8
adanya kehidupan disuatu tempat dijagad raya. Air merupakan sumberdaya alam
yang diperlukan untuk hajat hidup orang banyak, bahkan oleh semua makhluk
hidup. Oleh karena itu, sumber daya air harus dilindungi agar dapat dimanfaatkan
dengan baik oleh manusia dan makhluk hidup yang lainnya (Nasution, 2008).
Menurut Hakanson (1981), aspek dimensi permukaan terdiri dari:
1. Panjang maksimum (Lmax dinyatakan dalam meter) merupakan jarak antara
dua titik terjauh pada permukaan tepi danau.
2. Panjang maksimum efektif (Le dinyatakan dalam meter) merupakan panjang
permukaan danau maksimum tanpa melintasi danau atau daratan yang mungkin
terdapat di danau.
3. Lebar maksimum (Wmax dinyatakan dalam meter) merupakan jarak
maksimum dua titik terjauh pada permukaan tepi danau yang ditarik secara
tegak lurus terhadap panjang maksimum. Penentuan lebar maksimum bisa saja
melintasi pulau-pulau di danau jika ada.
4. Lebar maksimum efektif (We dinyatakan dalam meter) merupakan lebar
maksimum danau tanpa melintasi pulau atau daratan yang mungkin terdapat di
danau.
5. Luas permukaan (Ao dinyatakan dalam Ha, Km2 atau m2) merupakan luas
wilayah permukaan danau, nilainya akan bervariasi tergantung pada musim.
Pengukuran luas permukaan dari peta bathymetric dengan skala yang telah
diketahui, dapat dilakukan dengan kertas grafik atau penimbang.
6. Lebar rata-rata (W dinyatakan dalam meter) merupakan rasio antara luas
permukaan danau (Ao dalam m2) dengan panjang maksimum (Lmax dalam
meter).
Universitas Sumatera Utara
9
7. Indeks perkembangan garis tepi (SDI, tanpa satuan) menggunakan hubungan
antara SL dengan luas permukaan.
8. Panjang garis keliling danau (dinyatakan dalam meter)dapat di ukur dari peta
batimetri dengan memperhatikan skalanya, dengan alat curvimeter atau cara
sederhana dengan seutas benang yang diplotkan pada garis tepi danau.
Dimensi Bawah Permukaan (Subsurface Dimension)
Peran tidak langsung danau terutama dalam hal menyediakan jasa-jasa
ekologis, meliputi fungsi habitat yang mendukung keragaman hayati dan
produktivitas perairan, fungsi retensi air yang mengendalikan kontinuitas
ketersediaan air serta penyeimbang kondisi iklim mikro di kawasan sekitarnya,
meskipun tidak secara langsung memberikan manfaat kepada manusia, namun
sangat menentukan keberlanjutan fungsi danau (Chrismadha, dkk., 2011).
Aturan-aturan kebijkan air eropa saat ini mendefinisikan kualitas air
sebagai tingkat penyimpangan dari kondisi referensi jenis tertentu. Antara
deskripsi tipologi wajib adalah (Ecoregion atau lintang dan bujur) dan ukuran
(area dan kedalaman) dari danau. Beberapa parameter dapat dijadikan gambaran
danau-danau. Data kedalaman (Z) dan volume (V) adalah data yang sangat
sederhana. Data yang lebih kompleks adalah dengan menghitung kedalaman
relative (Zr), dihitung dengan hasil rasio persen dari kedalaman danau dengan
diameter rata-rata (Noges, 2009).
Menurut Hakanson (1981), aspek dimensi bawah permukaan danau terdiri
dari:
1. Kedalaman rata-rata (Z dinyatakan dalam meter) bersifat lebih informatif dari
kedalaman maksimum.
Universitas Sumatera Utara
10
2. Kedalaman maksimum (Zm dinyatakan dalam meter) merupakan kedalaman
suatu danau pada titik terdalam. Pengukuran secara langsung dapat dilakukan
dengan menggunakan tali berskala dengan diberikan pemberat dibawahnya dan
secara tidak langsung dapat dibaca pada kontur kedalaman peta batimetri.
3. Kedalaman relative (Zr dinyatakan dalam meter) adalah rasio antara Zm
dengan diameter rata-rata permukaan danau.
4. Perkembanagan volume danau (tanpa satuan) merupakan ukuran yang
menggambarkan bentuk dasar danau secara umum.
5. Volume total air danau (V dinyatakan dalam m3) merupakan perkalian antara
luas permukaan (m2) dengan kedalaman rata-rata (m).
6. Debit (Discharge) dinyatakan sebagi volume yang mengalir pada selang waktu
tertentu.
7. Redidence time adalah lamanya waktu yang dibutuhkan badan air untuk
terbilas secara keseluruhan, sejak mulai masuk kedalam suatu perairan sampai
keseluruhan air tersebut.
8. Kemiringan rata-rata (Mean slope), dapat menggambarkan luas tidaknya
perairan yang dangkal, pada akhirnya mempengaruhi nilai kekeruhan, aktivitas
biologi, kedalaman penetrasi cahaya, kelimpahan biota dan produktivitas
biologi.
9. Morpho Edaphic Index (MEI) merupakan hasil bagi antara nilai daya hantar
listrik perairan dengan kedalaman rata-rata.
Kecerahan, Kekeruhan dan TSS
Kecerahan merupakan ukuran transparansi suatu perairan, yang ditentukan
secara visual dengan menggunakan sechi disk. Kecerahan menggambarkan sifat
Universitas Sumatera Utara
11
optik air yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan
dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat dalam badan air (Santoso, 2008).
Kecerahan air dapat di pantau dengan menggunakan piringan Secci pada
kedalaman antara 20 samapai 40 cm. Kekeruhan air dapat disebabkan oleh
plankton yang berlebihan seperti fitoplankton. Sebagai ganti piringan Secci dapat
menggunakan CD bekas dengan bagian kilap atau cermin ke atas. Jika dalam
kedalaman 20 sampai 40 cm kita masih dapat melihat CD tersebut, maka
kekeruhan ini masih dalam batas yang baik (Nasution, 2008).
Kekeruhan terjadi karena adanya bahan tersuspensi seperti tanah liat, pasir,
bahan organik termasuk bakteri, plankton dan jasad-jasad renik lainnya.
Kekeruhan yang tinggi akan memperkecil penetrasi cahaya matahari kedalam air
yang berarti memperkecil produktivitas perairan karena fotosintesis terhambat.
Selain itu kekeruhan dapat pula merusak alat pernafasan atau alat penyaringan
makanan dari jasad-jasad air, daerah pemijahan dan pembesaran dari berbagai
spesies ikan, telur telur ikan dan hewan hewan dasar (Sumule, 1996).
Bahan organik juga berpotensi dapat meningkatkan laju sedimentasi,
hipoksida, perubahan kondisi trofik, perubahan pruduktivitas serta struktur
komunitas bentik. Bahan organik umumnya tersusun oleh karbon, hidrokarbon,
nitrogen, fosfor, sulfur dan mineral lainnya, sebagian akan mengendap dan
terakumulasi di dasar perairan dan sebagian lainnya terlarut di air. Bahan organik
tersebut akan didekomposisi oleh mikroba aerobik maupun anaerobik baik di
kolom maupun di sedimen dasar danau (Sitorus, 2005).
Padatan tersuspensi berkorelasi positif dengan kekeruhan. Semakin tinggi
nilai padatan tersuspensi suatu perairan akan menaikkan kekeruhan perairan
Universitas Sumatera Utara
12
tersebut, akan tetapi tidak selalu berkorelasi dengan padatan terlarut total. Padatan
total (residu) adalah bahan yang tersisa setelah air sampel mengalami evaporasi
dan pengeringan pada suhu tertentu tanpa memperhitungkan karbonat-karbonat
yang mengalami transformasi menjadi gas karbondioksida dan gas-gas lain
(Santoso, 2008).
TSS adalah bahan-bahan tersuspensi (diameter > 1 µm) yang tertahan
pada saringan miliopore dengan diameter pori 0,45 µm. TSS terdiri dari lumpur
dan pasir halus serta jasad-jasad renik. Penyebab TSS di perairan yang utama
adalah kikisan tanah atau erosi tanah yang terbawa ke badan air. Konsentrasi TSS
apabila terlalu tinggi akan menghambat penetrasi cahaya ke dalam air dan
mengakibatkan terganggunya proses fotosintesis (Effendi, 2003).
Daya Hantar Listrik (DHL)
Daya hantar listrik erat kaitannya dengan kandungan unsur terionisasi
dalam air. Nilai DHL pada perairan yang turbiditasnya rendah, dapat digunakan
untuk menduga nilai padatan terlarut dan padatan tersuspensi (Sumule, 1996).
DHL merupakan daya hantar listrik dari suatu benda atau suatu zat dan
kemampuan benda itu sendiri untuk menghantarkan listrik. Hantaran listrik adalah
merupakan kebalikan dari tahanan, tetapi karena besarnya DHL ini sangat kecil
maka biasanya dinyatakan dalam µmhos yang besarnya sama dengan 10-6 mhos
(Alik 1989 diacu oleh Latifah dkk., 2014).
Kedalaman Kompensasi
Berdasarkan pada daya tembus cahaya matahari kedalam lapisan air, dapat
dibedakan antara zona fotik (photic zone) di bagian atas, yaitu zona yang ditembus
Universitas Sumatera Utara
13
cahaya matahari dan zona afotik (aphotic zone) di bagian bawah, yaitu zona yang
tidak dapat ditembus oleh cahaya matahari (Barus, 2004).
Umumnya fotosintesis bertambah sejalan dengan bertambahnya intensitas
cahaya sampai pada suatu nilai optimum tertentu (cahaya saturasi), diatas nilai
tersebut cahaya merupakan penghambat bagi fotosintesis (cahaya inhibisi).
Semakin ke dalam perairan intensitas cahaya akan semakin berkurang dan
merupakan faktor pembatas sampai pada suatu kedalaman dimana fotosintesis
sama dengan respirasi. Kedalaman perairan dimana proses fotosintesis sama
dengan proses respirasi disebut kedalaman kompensasi (Effendi, 2003).
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
Danau
Danau adalah cekungan di permukaan bumi yang digenangi oleh air.
Tipologi danau di Indonesia bervariasi tergantung dari faktor klasifikasinya.
Menurut asal usul terbentuknya ada tiga tipe danau utama di Indonesia, yaitu
danau tektonik, danau vulkanik, dan danau paparan banjir. Disamping ketiga tipe
utama tersebut terdapat juga beberapa tipe danau karst serta danau-danau buatan
atau bendungan. Danau juga dapat diklasifikasikan dari tingkat kesuburan airnya,
yaitu mulai dari danau dengan tingkat kesuburan rendah (oligotrofik), danau
dengan tingkat kesuburan sedang (mesotrofik), danau yang subur (eutrofik) dan
danau yang sangat subur (hipertrofik) (Chrismadha, dkk., 2011).
Berdasarkan perbedaan temperatur, suatu ekosistem danau dapat dibagi
menjadi 3 lapisan yaitu lapisan permukaan yang disebut sebagai lapisan
epilimnion, lapisan dibawah epilimnion yang disebut sebagai metalimnion serta
lapisan pada bagian dasar yang disebut sebagai lapisan hypolimnion. Lapisan
epilimnion mempunyai temperatur yang paling tinggi dibandingkan dengan
lapisan yang lainnya, kecuali pada saat musim dingin di danau-danau yang
terdapat di wilayah yang beriklim sedang (Barus, 2004).
Pada dasarnya danau memiliki dua fungsi utama, yaitu fungsi ekologi dan
fungsi sosial-ekonomi-budaya. Fungsi ekologi danau adalah sebagai pengatur tata
air, pengendali banjir, habitat hidupan liar atau spesies yang dilindungi atau
endemik serta penambat sedimen, unsur hara dan bahan pencemar. Fungsisosialekonomi-budaya danau adalah memenuhi keperluan hidup manusia, antara lain
Universitas Sumatera Utara
5
untuk air minum dan kebutuhan sehari-hari, sarana transportasi, keperluan
pertanian, tempat sumber protein, industri, pembangkit tenaga listrik, estetika,
olahraga, rekreasi, industri pariwisata (Fauzi, dkk., 2014).
Kedalaman rata-rata merupakan faktor penting untuk melihat produktivitas
suatu danau, sedangkan ukuran kedalaman berhubungan dengan terjadinya
penurunan suhu. Selain itu bentuk danau dapat terkait dengan kondisi dinamis
bawah. Kemiringan zona litoral memiliki pengaruh yang besar pada biomassa dan
distribusi macrophyta terendam (Stefanidis dan Papastergiadou, 2012).
Fahmudin dan Widianto (2004) menjelaskan beberapa akibat dari
degradasi danau adalah: pendangkalan dan penyempitan danau, penurunan
volume air, penurunan kualitas air, dan penurunan produktivitas perikanan. Halhal tersebut dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan ancaman bahaya dan
penurunan pendapatan masyarakat di sekitar danau.
Beberapa fakta menunjukkan bahwa danau mempunyai potensi untuk
digunakan untuk berbagai keperluan untuk memenuhi kebutuhan manusia. Di satu
sisi kegiatan ini dapat meningkatkan ekonomi masyarakat sekitar, tetapi di sisi
lain kegiatan ini apabila tidak terkontrol dapat menyebabkan penurunan kualitas
air danau (Aisyah dan Subehi, 2012).
Batimetri
Danau merupakan cekungan pada permukaan bumi yang berisi air.
Kedalaman bawah air dan studi tiga dimensi danau dikenal sebagai batimetri. Peta
batimetri menunjukkan relief dasar atau dataran danau dengan garis-garis kontur
kedalaman, sehingga memberikan informasi tambahan untuk navigasi permukaan
(Soeprobowati, 2012).
Universitas Sumatera Utara
6
Peta topografi merupakan peta yang memuat informasi umum tentang
keadaan permukaan tanah beserta informasi ketinggiannya menggunakan garis
kontur. Garis ini menunjukkan garis pembatas bidang yang merupakan tempat
kedudukan titik-titik dengan ketinggian sama terhadap bidang referensi
(pedoman/acuan) tertentu (Rostianingsih, dkk., 2004).
Soeprobowati (2012) menyebutkan bahwa peta batimetri menunjukkan
relief dasar danau dengan garis-garis kontur kedalaman, sehingga memberikan
informasi tambahan untuk navigasi permukaan. Selain itu, data batimetri juga
sangat penting untuk pengelolaan dan pemanfaatan berkelanjutan suatu perairan.
Peta batimetri diperoleh dengan teknik interpolasi
untuk pendugaan data
kedalaman untuk daerah-daerah yang tidak terdeteksi merupakan hal mutlak yang
harus diperhatikan.
Morfometri
Mengetahui bentuk morfometri dan batimetri danau sangat penting untuk
pengelolaan fungsi danau yang berkelanjutan karena kondisi topografi dan relief
danau yang memiliki perbedaan kedalaman ekstrim. Penelitian morfometri danau
dilakukan terkait dengan pentingnya peran dari ciri fisik tersebut terhadap sifat
perairan danau.(Indrayani, dkk., 2015)
Morfometri danau memainkan peran kunci atas peubah-peubah yang
mengendap atau cara lain di dalam proses biologis dan kimia danau.
Dikemukakan pula bahwa morfometri danau mengatur muatan hara, selanjutnya
produksi primer dan produksi sekunder dari zooplankton, zoobentos dan ikan.
Dengan demikian morfometri dapat menggambarkan berbagai potensi produksi
Universitas Sumatera Utara
7
hayati, serta menentukan tingkat kepekaan terhadap pengaruh beban material dari
daerah tangkapannya (Lukman dan Ridwansyah, 2010).
Morfometri danau mengacu pada bentuk cekungan bawah air. Struktur
fisik danau ditentukan oleh distribusi cahaya, panas, gelombang, arus dan variasi
musiman. Struktur kimia merupakan hasil dari penyebaran senyawa seperti nutrisi
dan oksigen terlarut. Sementara interaksi biologis berhubungan erat dengan
interaksi organisme didalam perairan, baik dengan faktor kimia atau diantara
organisme (Indrayani, dkk., 2015).
Variasi
dalam
distribusi
dan
morfometri
sangat
mempengaruhi
produktivitas dan eutrofik keadaan danau. Variabilitas ini, akibat dari tindakan
antropogenik dan di zona beriklim sedang, peristiwa iklim musiman, memiliki
pengaruh juga. Pentingnya ekologi morfometri ditunjukkan pengaruh morfometri
badan air pada distribusi beberapa speies zooplankton. Karena morfometri dan
distribusi
danau
dangkal
mempengaruhi
banyak
aspek
yang
beragam
(Bohn, dkk., 2011).
Morfometri danau diukur berdasarkan strukturnya, seperti kedalaman dan
elevasi. Dengan kata lain, morfometri danau merupakan bentuk badan air danau
yang meliputi luas permukaan (A), volume (V), kedalaman rata-rata (Z).
Topografi wilayah sekitar danau juga mempengaruhi morfometrinya. Struktur
dasar danau dapat disusun membentuk relief dasar perairan, disebut batimetri
(Indrayani, dkk., 2015).
Dimensi Permukaan (Surface Dimension)
Air adalah kehidupan, boleh dikatakan semua kehidupan dijagad raya ini
bergantung pada ketersediaan air. Oleh karena itu air menjadi indikasi utama
Universitas Sumatera Utara
8
adanya kehidupan disuatu tempat dijagad raya. Air merupakan sumberdaya alam
yang diperlukan untuk hajat hidup orang banyak, bahkan oleh semua makhluk
hidup. Oleh karena itu, sumber daya air harus dilindungi agar dapat dimanfaatkan
dengan baik oleh manusia dan makhluk hidup yang lainnya (Nasution, 2008).
Menurut Hakanson (1981), aspek dimensi permukaan terdiri dari:
1. Panjang maksimum (Lmax dinyatakan dalam meter) merupakan jarak antara
dua titik terjauh pada permukaan tepi danau.
2. Panjang maksimum efektif (Le dinyatakan dalam meter) merupakan panjang
permukaan danau maksimum tanpa melintasi danau atau daratan yang mungkin
terdapat di danau.
3. Lebar maksimum (Wmax dinyatakan dalam meter) merupakan jarak
maksimum dua titik terjauh pada permukaan tepi danau yang ditarik secara
tegak lurus terhadap panjang maksimum. Penentuan lebar maksimum bisa saja
melintasi pulau-pulau di danau jika ada.
4. Lebar maksimum efektif (We dinyatakan dalam meter) merupakan lebar
maksimum danau tanpa melintasi pulau atau daratan yang mungkin terdapat di
danau.
5. Luas permukaan (Ao dinyatakan dalam Ha, Km2 atau m2) merupakan luas
wilayah permukaan danau, nilainya akan bervariasi tergantung pada musim.
Pengukuran luas permukaan dari peta bathymetric dengan skala yang telah
diketahui, dapat dilakukan dengan kertas grafik atau penimbang.
6. Lebar rata-rata (W dinyatakan dalam meter) merupakan rasio antara luas
permukaan danau (Ao dalam m2) dengan panjang maksimum (Lmax dalam
meter).
Universitas Sumatera Utara
9
7. Indeks perkembangan garis tepi (SDI, tanpa satuan) menggunakan hubungan
antara SL dengan luas permukaan.
8. Panjang garis keliling danau (dinyatakan dalam meter)dapat di ukur dari peta
batimetri dengan memperhatikan skalanya, dengan alat curvimeter atau cara
sederhana dengan seutas benang yang diplotkan pada garis tepi danau.
Dimensi Bawah Permukaan (Subsurface Dimension)
Peran tidak langsung danau terutama dalam hal menyediakan jasa-jasa
ekologis, meliputi fungsi habitat yang mendukung keragaman hayati dan
produktivitas perairan, fungsi retensi air yang mengendalikan kontinuitas
ketersediaan air serta penyeimbang kondisi iklim mikro di kawasan sekitarnya,
meskipun tidak secara langsung memberikan manfaat kepada manusia, namun
sangat menentukan keberlanjutan fungsi danau (Chrismadha, dkk., 2011).
Aturan-aturan kebijkan air eropa saat ini mendefinisikan kualitas air
sebagai tingkat penyimpangan dari kondisi referensi jenis tertentu. Antara
deskripsi tipologi wajib adalah (Ecoregion atau lintang dan bujur) dan ukuran
(area dan kedalaman) dari danau. Beberapa parameter dapat dijadikan gambaran
danau-danau. Data kedalaman (Z) dan volume (V) adalah data yang sangat
sederhana. Data yang lebih kompleks adalah dengan menghitung kedalaman
relative (Zr), dihitung dengan hasil rasio persen dari kedalaman danau dengan
diameter rata-rata (Noges, 2009).
Menurut Hakanson (1981), aspek dimensi bawah permukaan danau terdiri
dari:
1. Kedalaman rata-rata (Z dinyatakan dalam meter) bersifat lebih informatif dari
kedalaman maksimum.
Universitas Sumatera Utara
10
2. Kedalaman maksimum (Zm dinyatakan dalam meter) merupakan kedalaman
suatu danau pada titik terdalam. Pengukuran secara langsung dapat dilakukan
dengan menggunakan tali berskala dengan diberikan pemberat dibawahnya dan
secara tidak langsung dapat dibaca pada kontur kedalaman peta batimetri.
3. Kedalaman relative (Zr dinyatakan dalam meter) adalah rasio antara Zm
dengan diameter rata-rata permukaan danau.
4. Perkembanagan volume danau (tanpa satuan) merupakan ukuran yang
menggambarkan bentuk dasar danau secara umum.
5. Volume total air danau (V dinyatakan dalam m3) merupakan perkalian antara
luas permukaan (m2) dengan kedalaman rata-rata (m).
6. Debit (Discharge) dinyatakan sebagi volume yang mengalir pada selang waktu
tertentu.
7. Redidence time adalah lamanya waktu yang dibutuhkan badan air untuk
terbilas secara keseluruhan, sejak mulai masuk kedalam suatu perairan sampai
keseluruhan air tersebut.
8. Kemiringan rata-rata (Mean slope), dapat menggambarkan luas tidaknya
perairan yang dangkal, pada akhirnya mempengaruhi nilai kekeruhan, aktivitas
biologi, kedalaman penetrasi cahaya, kelimpahan biota dan produktivitas
biologi.
9. Morpho Edaphic Index (MEI) merupakan hasil bagi antara nilai daya hantar
listrik perairan dengan kedalaman rata-rata.
Kecerahan, Kekeruhan dan TSS
Kecerahan merupakan ukuran transparansi suatu perairan, yang ditentukan
secara visual dengan menggunakan sechi disk. Kecerahan menggambarkan sifat
Universitas Sumatera Utara
11
optik air yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan
dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat dalam badan air (Santoso, 2008).
Kecerahan air dapat di pantau dengan menggunakan piringan Secci pada
kedalaman antara 20 samapai 40 cm. Kekeruhan air dapat disebabkan oleh
plankton yang berlebihan seperti fitoplankton. Sebagai ganti piringan Secci dapat
menggunakan CD bekas dengan bagian kilap atau cermin ke atas. Jika dalam
kedalaman 20 sampai 40 cm kita masih dapat melihat CD tersebut, maka
kekeruhan ini masih dalam batas yang baik (Nasution, 2008).
Kekeruhan terjadi karena adanya bahan tersuspensi seperti tanah liat, pasir,
bahan organik termasuk bakteri, plankton dan jasad-jasad renik lainnya.
Kekeruhan yang tinggi akan memperkecil penetrasi cahaya matahari kedalam air
yang berarti memperkecil produktivitas perairan karena fotosintesis terhambat.
Selain itu kekeruhan dapat pula merusak alat pernafasan atau alat penyaringan
makanan dari jasad-jasad air, daerah pemijahan dan pembesaran dari berbagai
spesies ikan, telur telur ikan dan hewan hewan dasar (Sumule, 1996).
Bahan organik juga berpotensi dapat meningkatkan laju sedimentasi,
hipoksida, perubahan kondisi trofik, perubahan pruduktivitas serta struktur
komunitas bentik. Bahan organik umumnya tersusun oleh karbon, hidrokarbon,
nitrogen, fosfor, sulfur dan mineral lainnya, sebagian akan mengendap dan
terakumulasi di dasar perairan dan sebagian lainnya terlarut di air. Bahan organik
tersebut akan didekomposisi oleh mikroba aerobik maupun anaerobik baik di
kolom maupun di sedimen dasar danau (Sitorus, 2005).
Padatan tersuspensi berkorelasi positif dengan kekeruhan. Semakin tinggi
nilai padatan tersuspensi suatu perairan akan menaikkan kekeruhan perairan
Universitas Sumatera Utara
12
tersebut, akan tetapi tidak selalu berkorelasi dengan padatan terlarut total. Padatan
total (residu) adalah bahan yang tersisa setelah air sampel mengalami evaporasi
dan pengeringan pada suhu tertentu tanpa memperhitungkan karbonat-karbonat
yang mengalami transformasi menjadi gas karbondioksida dan gas-gas lain
(Santoso, 2008).
TSS adalah bahan-bahan tersuspensi (diameter > 1 µm) yang tertahan
pada saringan miliopore dengan diameter pori 0,45 µm. TSS terdiri dari lumpur
dan pasir halus serta jasad-jasad renik. Penyebab TSS di perairan yang utama
adalah kikisan tanah atau erosi tanah yang terbawa ke badan air. Konsentrasi TSS
apabila terlalu tinggi akan menghambat penetrasi cahaya ke dalam air dan
mengakibatkan terganggunya proses fotosintesis (Effendi, 2003).
Daya Hantar Listrik (DHL)
Daya hantar listrik erat kaitannya dengan kandungan unsur terionisasi
dalam air. Nilai DHL pada perairan yang turbiditasnya rendah, dapat digunakan
untuk menduga nilai padatan terlarut dan padatan tersuspensi (Sumule, 1996).
DHL merupakan daya hantar listrik dari suatu benda atau suatu zat dan
kemampuan benda itu sendiri untuk menghantarkan listrik. Hantaran listrik adalah
merupakan kebalikan dari tahanan, tetapi karena besarnya DHL ini sangat kecil
maka biasanya dinyatakan dalam µmhos yang besarnya sama dengan 10-6 mhos
(Alik 1989 diacu oleh Latifah dkk., 2014).
Kedalaman Kompensasi
Berdasarkan pada daya tembus cahaya matahari kedalam lapisan air, dapat
dibedakan antara zona fotik (photic zone) di bagian atas, yaitu zona yang ditembus
Universitas Sumatera Utara
13
cahaya matahari dan zona afotik (aphotic zone) di bagian bawah, yaitu zona yang
tidak dapat ditembus oleh cahaya matahari (Barus, 2004).
Umumnya fotosintesis bertambah sejalan dengan bertambahnya intensitas
cahaya sampai pada suatu nilai optimum tertentu (cahaya saturasi), diatas nilai
tersebut cahaya merupakan penghambat bagi fotosintesis (cahaya inhibisi).
Semakin ke dalam perairan intensitas cahaya akan semakin berkurang dan
merupakan faktor pembatas sampai pada suatu kedalaman dimana fotosintesis
sama dengan respirasi. Kedalaman perairan dimana proses fotosintesis sama
dengan proses respirasi disebut kedalaman kompensasi (Effendi, 2003).
Universitas Sumatera Utara