55
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Payakumbuh pada tanggal 17 Agustus 1988 dan merupakan anak ketiga dari lima bersaudara dari pasangan Bapak Maizul dan Ibu Delwita. Pada tahun 2006 penulis menyelesaikan pendidikan menengahnya di Sekolah Menengah Atas Negeri (SMAN) 1 Suliki. Penulis masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) pada tahun 2006, dan tercatat resmi sebagai mahasiswa Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan (ITK), Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan (FPIK) pada tahun 2007.
Selama menjadi mahasiswa di IPB penulis aktif berorganisasi, antara lain: sebagai staf Kewirausahaan (2007-2008 ) dan staf Pengembangan Sumberdaya Manusia (2008-2009) di Himpunan Mahaiswa Ilmu dan Teknologi Kelautan (Himiteka). Selain itu penulis juga pernah menjadi asisten pada mata kuliah Oseanografi Kimia (2008-2009) dan Dasar Penginderaan Jauh (2009-2010).
Untuk menyelesaikan studi di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB, penulis melaksanakan penelitian dengan judul “ Analisis Karakteristik
SRI HUTRI MADELA. Analisis Karakteristik Reflektansi Spektral
Fitoplankton Menggunakan Citra MODIS. Dibimbing oleh VINCENTIUS P. SIREGAR dan TUMPAK SIDABUTAR.
Keberlangsungan sumberdaya hayati laut dapat dipengaruhi oleh ketersediaan fitoplankton sebagai produsen dalam rantai makanan. Namun peningkatan populasi fitoplankton yang sangat tinggi dan cepat dapat berakibat negatif bagi biota dan kehidupan dilaut seperti blooming fitoplankton yang sering terjadi di Teluk Jakarta dan sering didominasi oleh satu genus atau spesies. Oleh karena itu diperlukan adanya pemantauan spasial dan temporal terhadap
fitoplankton yang dominan.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pola karakteristik spektral fitoplankton dominan berdasarkan nilai reflektansi dari citra MODIS. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret sampai Oktober 2010 di Teluk Jakarta, DKI Jakarta. Penelitian dilakukan dengan terlebih dahulu pengambilan data lapang yaitu kelimpahan fitoplankton, TSS dan CDOM. Kelimpahan fitoplankton diambil menggunakan planktonet dan kemudian dicacah di bawah mikroskop. Contoh air untuk analisis TSS dan CDOM diambil menggunakan Nansen. Analisis laboratorium dilakukan di laboratorium P2O LIPI dan laboratorium Biomikro, FPIK, IPB. Analisis data fitoplankton meliputi komposisi dan
persentase kelimpahan fitoplankton. Analisis citra MODIS dilakukan dengan mengekstrak nilai reflektansi pada masing-masing stasiun pengamatan. Berdasarkan hasil pengamatan ditemukan empat kelas fitoplankton pada tanggal 20, 22, 24 dan 26 Maret 2010 di Teluk Jakarta. Empat kelas yang ditemukan yaitu Bacillariophyceae (12 genus), Dinophyceae (8 genus), Chrysophyceae ( 1 genus) dan Coscinodischopyceae (1 genus). Genus yang ditemukan yaitu Bacteriastrum, Cosconidiscus, Chaetoceros, Navicula, Nitzschia, Skletonema, Thalassiosira, Thalassiothix, Rhizosolenia, Thalasionema Pleurosigma, Stephanopyxsis, Protoperidinium, Ceratium , Dinophysis, Gonyaulax, Gymnodinium , Noctiluca, Protoperidinium, Prorocentrum, Dictyocha dan Eucampia.
Kelimpahan fitoplankton pada 20, 22, 24 dan 26 Maret 2010 di Teluk Jakarta didominasi oleh Skletonema dengan persentase sebesar 90.8 %. Pola reflektansi fitoplankton yang didominasi oleh Skletonema pada kisaran panjang gelombang 400-700 nm mengalami satu kali puncak yaitu pada panjang
gelombang 555 nm. Dengan menggunakan regresi sederhana diperoleh adanya hubungan yang signifikan antara kandungan TSS dan CDOM dengan nilai reflektansi pada panjang gelombang tertentu. Kandungan TSS berhubungan erat terhadap reflektansi spektral fitoplankton yang didominasi oleh Skeletonema terlihat pada panjang gelombang 545-565 dan 620-670 nm. Kandungan CDOM berhubungan erat dengan reflektansi spektral fitoplankton yang didominasi oleh Skeletonema pada panjang gelombang 405-420 nm. Dengan adanya hubungan yang signifikan antara reflektansi dan TSS (R²= 0.574) pada panjang gelombang ini (620-670 nm) maka dapat dijadikan untuk menduga apakah kelimpahan Skeletonema mencapai blooming atau masih normal.
ANALISIS KARAKTERISTIK REFLEKTANSI
SPEKTRAL FITOPLANKTON
MENGGUNAKAN CITRA MODIS
SRI HUTRI MADELA
SKRIPSI
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011
1 1.1 Latar Belakang
Keberlangsungan sumberdaya hayati laut dapat dipengaruhi oleh
ketersediaan fitoplankton sebagai produsen dalam rantai makanan. Namun, tidak selamanya peningkatan populasi fitoplankton yang sangat tinggi dan cepat akan berdampak positif terhadap kehidupan di laut. Beberapa kejadian blooming fitoplankton justru berpengaruh negatif bagi kehidupan biota laut, karena racun yang dihasilkan oleh beberapa jenis fitoplankton tertentu dan penurunan
kandungan oksigen terlarut sehingga memungkinkan terjadinya kematian massal ikan seperti yang sering terjadi di Teluk Jakarta. Banyaknya masukan dari daratan menyebabkan perairan Teluk Jakarta memiliki kandungan nutrien yang tinggi yang menjadi sumber makanan bagi fitoplankton, sehingga pada waktu-waktu tertentu terjadi marak alga.
Marak alga biasanya didominasi oleh satu atau dua jenis fitoplankton. Oleh karena itu pemantauan variasi spasial dan temporal dari grup fitoplankton yang dominan pada skala global adalah sesuatu yang penting (Bracher ,2008).
Pemantauan populasi fitoplankton yang dominan masih banyak dilakukan dengan metode konvensional. Penginderaan jauh merupakan salah satu metode yang dapat mencakup suatu areal yang luas dalam waktu bersamaan dan membutuhkan biaya yang relatif lebih murah dibandingkan metode konvensional. Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) merupakan salah satu sensor
2
satelit dengan resolusi temporal yang cukup tinggi sehingga dapat digunakan untuk memantau populasi fitoplankton di Teluk Jakarta.
Prinsipnya setiap benda memantulkan dan atau memancarkan gelombang elektromagnetik. Apabila pada suatu luasan tedapat beberapa jenis fitoplankton maka masing-masing jenis fitoplankton akan memberikan pantulan dan atau pancaran elektromagnetik yang dapat diterima oleh sensor, dengan demikian keberadaan fitoplankton dapat dideteksi berdasarkan pantulan gelombang elektromagnetiknya. Kemampuan fitoplankton yang tinggi dalam menyerap energi cahaya matahari yang menentukan spektrum medan cahaya di laut dan pentingnya fitoplankton dalam rantai makanan di laut maka fitoplankton harus diperhitungkan dalam setiap penelitian sifat optik perairan (Nurjannah, 2006). Liew et.al(2000) telah melakukan penelitian mengenai teknik untuk klasifikasi tipe dari bloom alga yaitu jenis Trichodesmium, cain forming
diatoms/Skeletonema (Singapore), Cochlodinium, Ceratium dan Pyrodinium bahamense , Dinoflagellates (terutama Dinophysis caudata), Diatoms (Rhizolenia sp), Skeletonema dengan beberapa Dinofalgellata, Protoperidinium dan Ceratium berdasarkan reflektansi energi dari objek/benda-benda tersebut di perairan pantai sekitar Singapura dan Teluk Manila.
1.2 Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pola karakteristik spektral fitoplankton berdasarkan nilai reflektansi dari citra MODIS pada tanggal 20-27 Maret 2010 di Teluk Jakarta.
3 2.1 Kondisi Umum Teluk Jakarta
Teluk Jakarta terletak di Pantai Utara Jawa dengan panjang pantai sejauh 72 km yang diapit oleh Tanjung Pasir di Barat dan Tanjung Karawang di timur. Teluk Jakarta ini terletak secara geografis pada koordinat 5⁰48’29.88”- 6⁰10’30” LS dan 106⁰33’00”- 107⁰03’00” BT. Teluk Jakarta merupakan perairan dangkal dengan variasi kedalaman sebesar 1-24 m. Terdapat 13 sungai yang bermuara ke Teluk Jakarta diantaranya 3 sungai besar yaitu Sungai Cisadane, S. Ciliwung dan S. Citarum, sedangkan 10 sungai kecil diantaranya S. Kamal, S. Cengkareng, S. Angke, S. Karang, S. Ancol, S. Sunter, S. Cakung, S. Blencong, S. Grogol dan S.Pasanggrahan (Gambar 1).
4
Secara oseanografis Teluk Jakarta merupakan bagian dari Laut Jawa
sehingga perairan ini juga dipengaruhi oleh sifat-sifat serta perubahan yang terjadi di Laut Jawa. Peningkatan pemanfaatan sumber daya laut merupakan fenomena dari kemajuan teknologi dan semakin meningkatnya pula ketergantungan manusia terhadap laut. Oleh sebab itu secara langsung maupun tidak langsung tekanan- tekanan yang terus meningkat akan sangat berpengaruh terhadap ekosistem perairan Teluk Jakarta (Tarigan, 2008).
2.2 Fitoplankton
Fitoplankton atau plankton nabati merupakan penggolongan kelompok plankton secara fungsional. Definisi plankton adalah makhluk (tumbuhan dan hewan) yang hidupnya mengapung, mengambang atau melayang di dalam air yang kemampuan renangnya (kalaupun ada) sangat terbatas hingga terbawa hanyut oleh arus. Jadi fitoplankton adalah tumbuhan yang hidupnya melayang atau mengapung dalam laut (Nontji, 2008). Fitoplankton bisa ditemukan diseluruh massa air mulai dari permukaan laut sampai kedalaman dengan intensitas cahaya yang masih memungkinkan terjadinya fotosintesis.
Fitoplankton mempunyai fungsi penting di laut, karena bersifat autrofik, yaitu dapat menghasilkan sendiri bahan organik makanannya. Fitoplankton juga mampu melakukan proses fotosintesis untuk menghasilkan bahan organik karena mengandung klorofil. Fitoplankton dapat berperan sebagai salah satu parameter ekologi yang dapat menggambarkan bagaimana kondisi ekologis suatu perairan dan merupakan salah satu parameter tingkat kesuburan suatu perairan
Kelompok fitoplankton yang sangat umum dijumpai di perairan tropis adalah Diatom (Bacillariophyceae) dan Dinoflagellata (Dynophyceae) (Nontji, 2008). Diatom adalah salah satu kelompok besar fitoplankton yang banyak menarik perhatian untuk diteliti karena keberadaannya yang selalu mendominasi di wilayah perairan laut khususnya di wilayah bersuhu dingin dan kaya nutrisi (Raymont, 1980; Valiela, 1995 in Soedibjo, 2007). Ukuran diatom cukup beragam, dari yang kecil berukuran sekitar 5 µm hingga yang relatif besar berukuran 2 mm. Distribusi plankton khususnya Diatom bervariasi secara temporal (bergantung waktu) dan spasial (menurut ruang), yang banyak
ditentukan oleh faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhinya (Nontji, 2008).
Hasil penelitian Fachrul et.al (2005) menemukan 42 jenis fitoplankton dari kelompok Diatom (21 jenis) dan non Diatom masing-masing dari kelas
Chlorophyta (3 jenis), kelas Cyanophyta (4 jenis), kelas Dinoflagellata (8 jenis) dan kelas Tintinidae (6 jenis) pada bulan Desember 2004 di Teluk Jakarta. Sedangkan fitoplankton yang mendominasi perairan tersebut adalah dari marga Chaetoceros, Skeletonema dan Stephanopyxsis yang diketahui mampu bertahan di perairan tercemar. Sementara Soedibjo (2007) menemukan 4 jenis marga
predominan (Chaetoceros, Skeletonema, Rhizosolenia, dan Bacteriastrum) pada bulan Agustus 2003 di Teluk Jakarta. Menurut Nontji (2008) bahwa di perairan Laut Jawa sering ditemukan populasi Skeletonema yang menyebabkan air
berwarna hijau kecoklatan, selain itu banyak juga ditemukan jenis Diatom lainnya seperti Chetoceros, Bacteristrum dan Rhizosolenia.
6
Blooming fitoplankton umumnya ditunjukkan dengan densitas komunitas fitoplankton yang tinggi, bahkan melampaui rata-rata kondisi eutrofik (Basmi, 1994 in Mulyasari et. al, 2003). Harmful Algal Blooms (HABs) adalah istilah yang digunakan untuk mengacu pada pertumbuhan lebat fitoplankton di laut atau perairan payau yang dapat menyebabkan kematian missal ikan, mengontaminasi makanan bahari dengan toksin (racun yang diproduksi oleh fitoplankton) dan mengubah ekosistem sedemikian rupa yang dipersepsikan manusia sebagai mengganggu (harmful) (GEOHAB, 2000 in Nontji, 2008). Toksin dari spesies yang berbahaya terkonsentrasi di jaringan kerang dan dampak dari toksin terlihat setelah mengkonsumsi jaringan tersebut. Orang yang memakan makanan bahari yang terkontaminasi toksin HAB dapat menderita keracunan, tergantung jenis toksin yang diproduksi oleh biota HAB. Sebagian grup dari alga tidak mengandung toksin, tetapi jika memiliki biomassa yang sangat tinggi dapat berdampak negatif karena penurunan kandungan oksigen terlarut (Van-der-Woerd et. al, 2005).
Sebelumnya juga dikenal istilah red tide untuk menggambarkan ledakan populasi fitoplankton yang dapat mengubah warna air laut. Tetapi istilah ini sering menyesatkan karena tidak selalu ledakan populasi fitoplankton ini berwarna merah (red), bisa kuning, hijau, kecokelat-cokelatan. Selain itu, ledakan populasi ini tidak berkaitan dengan tide alias pasang surut (Nontji, 2008).
Jenis plankton yang potensial sebagai penyebab Harmful Algal Bloom (HAB) yang terdapat di perairan Teluk Jakarta adalah dari filum Dinoflagellata seperti: Ceratium, Dinophysis, Gonyaulax dan Gymnodium. Filum
sedangkan dari filum Cyanophyceae adalah genus Trichodesmium (Mulyasari et.al, 2003). Spesies yang menjadi penyebab HAB, akan menjadi bahaya pada saat kelimpahan lebih besar dari 103 sel/l. Sedangkan untuk fitoplankton yang bukan HAB akan menjadi bahaya pada saat kelimpahan lebih besar dari 106 sel/l.
2.3 Klorofil-a
Menurut Nontji (1984) klorofil-a adalah salah satu pigmen fotosintesis yang paling penting bagi pertumbuhan yang ada di perairan khususnya fitoplankton dan dikandung oleh sebagian besar dari jenis fitoplankton yang hidup di laut. Klorofil memegang posisi kunci dalam reaksi fotosintesis yang memegang peranan dalam produktivitas perairan (Nontji, 2008).
Klorofil-a berpotensial sebagai indikator untuk estimasi biomassa dari fitoplankton yang diteliti secara ekstensif (Alarcon, et.al, 2006). Sifat klorofil yang dapat menyerap dan memantulkan spektrum cahaya tertentu dimanfaatkan untuk mendeteksi sebaran klorofil fitoplankton di permukaan laut dari satelit. Individu fitoplankton memang berukuran sangat kecil, akan tetapi bila berada dalam satu komunitas maka warna hijau yang menjadi ciri khas klorofil
fitoplankton dapat diindera melalui satelit. Kandungan klorofil-a disuatu perairan dapat digunakan untuk menghitung biomassa fitoplankton (Nontji, 1987).
Penginderaan terhadap fitoplankton didasarkan pada kenyataan bahwa semua fitoplankton mengandung klorofil, pigmen berwarna hijau yang ada pada setiap tumbuhan. Klorofil cenderung menyerap warna biru dan merah serta
8
Penelitian mengenai konsentrasi klorofil-a di Teluk Jakarta telah banyak dilakukan. Menurut Wouthuyzen (2007) dengan mengekstraksi konsentrasi klorofil-a melalui citra MODIS dapat diestimasi konsentrasi klorofil-a rata-rata 10 tahun untuk keseluruhan Teluk Jakarta berkisar 0.323-2.965 mg/m3. Wouthuyzen (2007) juga mengembangkan sistem peringatan dini untuk menduga kejadian marak algae di Teluk Jakarta dengan mengelompokkan konsentrasi klorofil-a perairan dalam kriteria aman (< 5 mg/m3), hati-hati (5- 10 mg/m3) dan bahaya ( 10 mg/m3). Kriteria bahaya dapat mengindikasikan terjadinya eutrofikasi di Teluk Jakarta.
2.4 Coloured Dissolved Organic Matter (CDOM)
CDOM atau Yellow Substances adalah suatu kelompok unsur organik yang dan terdiri dari asam fulvic dan humic (Nurjannah, 2000). Menurut Hansell dan Clarson (1998) in Hu et al. (2006) CDOM merupakan bagian dari Dissolved Organic Matter (DOM) di laut. DOM dalam perairan laut sangat kompleks dan umumnya mudah terurai. Kelompok organik terlarut ini sangat penting secara biokimia terutama sebagai energi bagi mikroorganisme. CDOM kemungkinan berasal dari sel fitoplankton dan partikel-partikel organik lainnya dari sumber yang jauh. Sebagai contoh sungai yang mengalir sepanjang daerah yang kaya akan unsur organik akan mengakumulasi banyak sekali CDOM sepanjang lintasan sungai tersebut (Nurjannah, 2000).
CDOM berperan penting di ekosistem akuatik dan berpengaruh terhadap warna dan kualitas perairan tersebut (Kirk 1983, Dera 1992, Lindell and Rai 1994
in Toming et al 2009). CDOM dapat mengurangi sifat optik perairan pada panjang gelombang tampak (400-700 nm ) dan ultraviolet (280-400 nm). CDOM bersaing dengan fitoplankton dan tanaman akuatik lainnya dalam menangkap energi cahaya.
2.5 Karakteristik Sensor MODIS
Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) adalah salah satu sensor penting dalam satelit Terra (EOS AM) dan Aqua (EOS PM). Garis edar satelit Terra di sekitar bumi di atur sedemikian waktu sehingga melintas dari utara ke selatan dan melewati garis khatulistiwa pada pagi hari, sedangkan satelit Aqua melintas dari selatan ke utara dan berada di garis khatulistiwa di sore hari. TERRA MODIS dan Aqua MODIS mengamati keseluruhan permukaan bumi setiap 1 hingga 2 hari, dan memperoleh data dari 36 spektral kanal. Sensor MODIS dilengkapi dengan sensitifitas radiometrik tinggi (12 bit) dengan
memiliki 36 spektral kanal yang berkisar pada panjang gelombang 0.4-14.4 µm. Untuk kanal 1 dan 2 memiliki resolusi spasial 250 m, kanal 3-7 sebesar 500 m dan kanal 8-36 sebesar 1 km (Maccherone, 2005).
Adapun spesifikasi dari sensor MODIS antara lain dapat ditampilkan pada Tabel 1. (Maccherone, 2005).
10
Tabel 1. Spesifikasi sensor MODIS
Orbit 705 km, 10:30 a.m. descending node (Terra) or 1:30 p.m. ascending node (Aqua), sun-synchronous
Luas Liputan 2330 km dengan10 km (sepanjang nadir) Ukuran 1.0 x 1.6 x 1.0 m
Berat 228.7 kg
Tenaga 162.5 W
Kuantisasi Data 12 bit
Resolusi spasial 250 m (bands 1-2), 500 m (bands 3-7), 1000 m (bands 8-36) Umur Desain 6 tahun
2.6 Karakteristik Spektral Fitoplankton
Menurut Liew et.al (2000) reflektansi spektral merupakan rasio dari radiansi yang dideteksi dari permukaan target terhadap total radiansi yang datang.
Karakteristik reflektansi dari permukaan bumi mungkin bisa diukur dengan pengukuran bagian dari energi yang masuk yang direflektansikan. Pengukuran ini merupakan fungsi dari panjang gelombang yang disebut reflektansi spektral (R ). Secara matematika reflektansi spektral diperoleh dari
………(1) Keterangan :
adalah energi dari panjang gelombang yang direfleksikan oleh objek dan adalah energi dari panjang gelombang yang masuk pada objek.
Grafik dari reflektansi spektral suatu objek sebagai fungsi dari panjang gelombang disebut dengan kurva reflektansi spektral. Bentuk dari kurva reflektansi spektral memberikan informasi mengenai karakteristik objek dan berpengaruh kuat dalam pemilihan saluran panjang gelombang pada penginderaan jauh untuk terapan tertentu (Lillesand dan Kiefer, 1979)
Menurut Barale (1987) in Susilo dan Gaol (2008) bahwa pada umumnya fitoplankton dan produk-produk turunannya, bahan-bahan sedimen anorganik dan bahan-bahan hasil penghancuran organisme laut dan teresterial (disebut juga sebagai yellow substance) menjadi bahan utama yang mempengaruhi ocean color.
Liew et.al (2000) telah mengklasifikasikan 8 tipe blooming fitoplankton berdasarkan reflektansi objek dari data penginderaan jauh yaitu SeaWiFS dan MERIS. Kedelapan jenis fitoplankton tersebut antara lain:Trichodesmium, chain forming diatoms/Skeletonema, Cochlodinium, Ceratium dan Pyrodinium
bahamense, Dinoflagellates, Diatoms, Skeletonema, dan gabungan Protoperidinium dan Ceratium.
2.7 Sifat Optik Kolom Air
Sifat optik laut secara umum dapat dibedakan menjadi 5 jenis yaitu (1) sifat penyerapan atau absorption , (2) sifat pemencaran atau scattering, (3) sifat pemantulan atau reflection atau backscattering, (4) sifat penerusan atau
transmission dan (5) sifat pemancaran kembali atau emission. Seluruh sifat optik laut tersebut sangat penting di dalam penginderaan jauh kelautan. Walaupun demikian untuk penginderaan jauh obyek-obyek biologis laut, khususnya untuk
12
deteksi fitoplankton dan produktivitas primer laut maka sifat pemantulanlah yang paling penting (Susilo dan Gaol, 2008)
Absorpsi dibagi tiga yakni kontribusi dari air laut jernih (aw), fitoplankton (a ) dan CDOM (aCDOM); backscatter (hamburan-balik) dibagi menjadi dua, yakni kontribusi dari air laut jernih (bbw), partikel(bbp) dan CDOM (bCDOM). Distribusi spektral dari irradiansi perairan ditentukan oleh proses absorbsi dan backscatter (hamburan-balik) dari berbagai jenis komponen dalam air tersebut. Karakteristik spektral dari komponen tersebut dapat ditentukan dengan rasio variabel dari komponen-komponen tersebut ( Spinrad, et al. 1994). Menurut Sathyendranath (2000) terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi sinyal yang berasal dari air yakni : cahaya matahari langsung yang merambat di atmosfer lalu penetrasi ke dalam laut dan sebagian akan diserap dan disebarkan oleh molekul molekul air atau oleh berbagai bahan organik tersuspensi yang ada dalam air.
Tipe perairan dibagi menjadi dua (case) berdasarkan materi pembentuk warna perairan. Case 1 merupakan daerah perairan lepas pantai, komponen utama yang mempengaruhi sifat optik/bio-optik air laut adalah pigmen-pigmen fitoplankton (khusunya klorofil-a). Case 2 merupakan daerah yang tidak hanya dipengaruhi oleh fitoplankton, tetapi juga dari kandungan perairan lainnya khususnya partikel inorganik dan yellow substance. Case 2 perairan dengan materi tersuspensi dan atau yellow substance yang mungkin memberikan kontribusi yang signifikan terhadap sifat optik perairan. Gambar dari kedua tipe perairan terlihat pada Gambar 2. Sifat optik perairan (absorpsi atau reflektansi) pada beberapa panjang gelombang, waktu dan lokasi tertentu dipengaruhi oleh fitoplankton, padatan tersuspensi dan yellow substances.
Yellow substances kemungkinan berasal dari sel-sel fitoplankton dan partikel- partikel organik lainnya dari sumber yang jauh. Yellow substances lebih banyak terakumulasi pada daerah yang lebih dalam dibandingkan kolom air (Nurjannah, 2006).
Gambar 2. Diagram dari perairan Case 1 dan 2 (Prieur and Sathyendranath ,1981 in Sathyendranath, 2000).
14
3.
METODOLOGI
3.1 Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret hingga Oktober 2010. Survei lapang dilaksanakan pada tanggal 20-27 Maret 2010 dengan mengikuti kegiatan yang dilakukan oleh Pusat Penelitian Oseanografi LIPI dengan judul Kajian Blooming Alga (HAB) di Teluk Jakarta dalam Hubungannya dengan Sistem Peringatan Dini (Early Warning System). Penelitian berada di perairan Teluk Jakarta pada koordinat 5⁰48’29.88”- 6⁰10’30” LS dan 106⁰33’00”- 107⁰03’00” BT (Gambar 3). Untuk analisis laboratorium dilakukan di Laboratorium LIPI dan Laboratorium Biomikro Manajemen Sumberdaya Perairan Institut Pertanian Bogor.
3.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan adalah beberapa alat untuk penentuan lokasi (GPS Map 78s), pengambilan data insitu dan pengambilan contoh air. Untuk lebih jelasnya alat yang digunakan disajikan ke dalam Tabel 2.
Tabel 2. Alat dan bahan penelitian
Jenis peralatan Jumlah Fungsi
Nansen 1 buah Pengambilan contoh air
Planktonet 1 buah Pengambilan contoh fitoplankton
Filter Whatman GF/C 37 buah Analisis TSS
Global Positioning System 1 buah Untuk menentukan posisi
Alat tulis 1 set Menulis data pengamatan
Botol Contoh 100 Tempat penyimpanan air contoh
Kamera Digital 1 buah Dokumentasi
Filter Whatman GF/F 37 buah Analisis CDOM
Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah citra satelit Terra MODIS. Data kelimpahan fitoplankton, TSS dan CDOM diperoleh dari kegiatan lapang. Perangkat lunak yang digunakan dalam pengolahan data adalah:, HEG WIN 2.9 (HDF-EOS), Idrisi Andes (Clark Labs, Clark University 950 Main Street, Worcester MA 01610-1477 USA), Microsoft Excel dan perangkat lunak untuk pemetaan dan penginderaan jauh lainnya.
3.3 Metode Pengambilan Contoh
Pengambilan contoh fitoplankton dilakukan dengan menggunakan jaring fitoplankton. Jaring fitoplankton diturunkan secara vertikal dari sisi kapal pada
16
saat berhenti di setiap stasiun pengamatan. Jaring fitoplankton diturunkan hingga kedalaman 1-5 meter. Selanjutnya jaring fitoplankton ditarik kembali dan
diangkat ke atas kapal. Bagian luar dari jaring fitoplankton harus segera
disemprot sehingga fitoplankton yang masih menempel pada bagian dalam badan jaring masuk ke botol penampung (100 ml). Sampel dipindahkan ke botol kaca, ditambahkan formalin 4% dan diberi label.
Air contoh untuk analisis Total Suspended Solid (TSS) dan Coloured Dissolved Organic Matter (CDOM) diambil dengan menggunakan botol nansen yang telah dibersihkan di laboratorium dan dihomogenkan dengan air kondisi lapang. Setelah diberikan label, botol contoh dimasukkan dalam kotak pendingin selama transportasi ke laboratorium untuk dilakukan analisis contoh.
3.4 Analisis Contoh di Laboratorium 3.4.1 Identifikasi Fitoplankton
Contoh fitoplankton diidentifikasi dengan bantuan mikroskop. Mikroskop yang digunakan adalah mikroskop lensa okuler ganda atau binokuler. Contoh fitoplankton diteteskan pada Sedgwick-Rafter Counting Cell sebanyak 1 ml dan ditutup dengan gelas penutup. Identifikasi fitoplankton menggunakan literatur acuan bergambar yaitu buku Yamaji (1976).
3.4.2 Padatan Tersuspensi Total
Pengukuran TSS dilakukan dilaboratorium P2O LIPI dengan melakukan penyaringan air contoh. Kertas saring yang digunakan berupa kertas whatman GF/C. Sebelumnya kertas saring ditimbang dengan berat awal (A mg).
Kemudian air contoh disaring sebanyak 250 ml menggunakan kertas saring whatman GF/C melalui vacuum pump. Kertas saring kemudian dikeringkan pada suhu 105 0C. Setelah kering kemudian ditimbang sebagai berat akhir (B mg). Kandungan TSS dihitung menggunakan persamaan dibawah ini.
……….(2)
3.4.3 Coloured Dissolved Organic Matter (CDOM)
Air contoh disaring menggunakan Whatman GF/F. Air sisa saringan diukur absorbansinya pada panjang gelombang 440 dan 750 menggunakan
spektrofotometri. Kandungan CDOM dihitung menggunakan persamaan dibawah ini.
CDOM = 2.3025 x (absorbansi 440-absorbansi 750)...(3)
3.5 Analisa Data
3.5.1 Kelimpahan Fitoplankton
Kelimpahan didefinisikan sebagai jumlah individu per satuan volume air dan pada umumnya dinyatakan dalam jumlah sel plankton per liter atau m3 air. Untuk setiap jenis plankton yang diperoleh, jumlahnya dicatat dan dihitung
kelimpahannya dengan rumus :
18
Keterangan : Vd = Volume air disaring (m3)