HASIL DAN PEMBAHASAN
4.4 Faktor Fisik Kimia Perairan
Dari hasil pengukuran yang telah dilakukan diperoleh nilai faktor fisik kimia pada setiap stasiun seperti pada Tabel 2.
4.4.1 DO (Dissolved Oxygen)
Nilai rata-rata tertinggi dari setiap stasiun diperoleh pada stasiun III sebesar 7,2 dan terendah pada stasiun II sebesar 6,6 mg/l seperti pada gambar 4 berikut.
6,3 6,4 6,5 6,6 6,7 6,8 6,9 7 7,1 7,2 St I St II St III 0 m 3,5 m 7 m Rata-rata
Gambar 4. Kadar Oksigen Terlarut Pada Setiap Stasiun
Adanya perbedaan nilai oksigen terlarut dapat disebabkan oleh aktiivtas fotosintesis dari fitoplankton. Selain itu adanya bahan organik yang berbeda pada setiap stasiun menyebabkan konsumsi oksigen dari bakteri dan mikroorganisme untuk menguraikan senyawa organik tersebut juga berbeda. Menurut Suin (2002), oksigen yang terlarut dalam air berasal dari udara dan hasil fotosintesis tumbuh-tumbuhan yang ada dalam air. Oksigen dari udara terlarut masuk dalam air karena adanya difusi langsung dan gerak permukaan air oleh aksi angin dan arus turbulen.
Nilai rata-rata DO yang didapat berdasarkan kedalaman diperoleh bahwa nilai rata-rata DO sama yaitu 6,86 mg/l. Secara keseluruhan, kadar oksigen terlarut pada setiap stasiun masih mendukung eksistensi organisme air. Nilai oksigen terlarut di perairan sebaiknya berkisar antara 6-8 mg/l (Barus, 2004, hlm: 58). Selanjutnya menurut Sastrawijaya (1991), menyatakan bahwa kehidupan di air dapat bertahan jika ada oksigen terlarut sebanyak 5 mg/l dan tergantung juga pada daya toleransi organisme, dari nilai DO yang diperoleh tersebut menunjukkan bahwa danau Parapat tersebut masih baik.
Dari nilai rata-rata diperoleh nilai tertinggi pada stasiun I sebesar 1,36 mg/l dan paling rendah pada stasiun II sebesar 0,86 mg/l, seperti pada gambar berikut ini.
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 St I St II St III 0 m 3,5 m 7 m Rata-rata
Gambar 5. Nilai BOD5 Pada Setiap Stasiun
Nilai BOD5 yang diperoleh dari setiap lokasi penelitian pada prinsipnya menunjukkan indikasi rendahnya kadar bahan organik dalam air. Nilai BOD5 merupakan parameter indikator pencemaran, dimana semakin tinggi angkanya semakin tinggi tingkat pencemaran oleh zat organik dan sebaliknya (Barus, 2001, hlm: 65).
Nilai rata-rata BOD5 yang diperoleh berdasarkan kedalaman didapat yang tertinggi pada kedalam 7 meter sebesar 1,33 mg/l dan terendah kedalaman 0 meter sebesar 1,10 mg/l. Dari nilai BOD5 tersebut menunjukkan bahwa kondisi perairan masih baik. Nilai BOD5 yang bervariasi padas setiap kedalaman kemungkinan karena adanya pergerakan air sehingga menyebabkan pengadukan air dan zat pencemar. Secara tidak langsung, BOD5 merupakan gambaran kadar bahan organik, yaitu jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroba aerob untuk mengoksidasi bahan organik menjadi karbondioksida dan air (Effendi, 2003, hlm: 120,125). Nilai BOD5 yang masih dianggap baik untuk suatu perairan adalah berkisar antara 0,1- 5 mg/l.
4.4.3 COD (Chemicaly Oxygen Demand)
2 4 6 8 10 12 0 m 3,5 m 7 m ra-rata
Gambar 6. Nilai COD Pada Setiap Stasiun
Berdasarkan nilai rata-ratanya diketahui kandungan tertinggi terdapat pada stasiun II sebesar 9,2773 mg/l dan terendah pada stasiun III sebesar 6,4282 mg/l, seperti pada gambar diatas. Perbedaan nilai COD yang didapat dari hasil penelitian mungkin karena disebabkan perbedaan aktivitas yang ada pada setiap stasiun penelitian. Menurut Wardhana (1995, hlm: 93), menjelaskan pada penentuan nilai COD jumlah oksigen yang diperlukan untuk reaksi oksidasi terhadap buangan organik sama dengan jumlah kalium bikromat. Makin banyak kalium bikromat yang dipakai untuk reaksi oksidasi, berarti banyak pula oksigen yang dibutuhkan.
Nilai rata-rata COD yang didapat berdasarkan kedalaman diperoleh yang tertinggi pada kedalaman 3,5 meter sebesar 8,8138 mg/l dan terendah kedalaman 0 meter sebesar 7,3556 mg/l. Menurut Sastrawijaya (1991), untuk mempertahankan hidupnya, makhluk yang tinggal di perairan sangat tergantung terhadap ketersedian oksigen yang terlarut dalam perairan tersebut. Jadi, tinggi rendahnya nilai COD di suatu perairan berhubungan dengan nilai kelarutan oksigen, kandungan oksigen diperairan sangat berpengaruh terhadap produktivitas primer khususnya fitoplankton yang memanfaatkan oksigen terlarut sebagai bahan dasar untuk proses fotosintesis selain untuk proses respirasi.
4.4.4 Kandungan Fosfat dan Nitrat
Berdasarkan nilai rata-ratanya diketahui kandungan fosfat tertinggi terdapat pada stasiun II sebesar 0,3277 mg/l dan terendah pada stasiun III sebesar 0,2090 mg/l, seperti pada gambar berikut. 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 St I St II St III 0 m 3,5 m 7 m Rata-rata
Gambar 7. Kandungan Posfat Pada Setiap Stasiun
1,2 1,4 1,6
Gambar 8. Kandungan Nitrat pada setiap Stasiun
Naik turunya nilai fosfat ini bisa disebabkan oleh adanya pergerakan air sehingga kadar fosfat tidak merata pada setiap stasiun dan kedalamannya. Menurut Alaerts (1987, hlm: 234), menyatakan bahwa terjadinya penambahan konsentrasi fosfat (ortofosfat) sangat dipengaruhi oleh adanya masukan limbah industri, penduduk dan pertanian (persawahan).
Nilai rata-rata fosfat yang didapat berdasarkan kedalamn diperoleh yang tertinggi pada kedalaman 3,5 meter sebesar 0,2923 mg/l dan terendah 0 meter sebesar 0,2367 mg/l. Kandungan massa air cenderung semakin meningkat dengan bertambahnya kedalaman. Fosfat dan nitrat merupakan nutrisi yang dibutuhkan oleh fitoplankton dan tumbuhan air lainnya untuk pertumbuhannya (Barus, 2004, hlm: 70-71).
Berdasarkan nilai rata-ratanya diketahui kandungan nitrat tertinggi pada stasiun II sebesar 1,0916 mg/l dan terendah pada stasiun III sebesar 0,7511 mg/l. Dari kadar nitrat yang diperoleh menunjukkan sumber nutrisi di Danau Toba yang dihasilkan dari aktivitas masyarakat relatif rendah. Namun adanya percampuran akibat pergerakan air menyebabkan kadar nitrat setiap stasiun tidak terlalu tinggi. Menurut Mackentum, (1969) dalam Haerlina (1987, hlm: 8), menyatakan bahwa kadar nitrat yang optimal untuk pertumbuhan fitoplankton adalah 3,9-15,5 mg/l dan untuk pertumbuhan yang optimal diperlukan konsentrasi fosfat (ortofosfat) pada kisaran 0,27 mg/l-5,51 mg/l.
Nilai rata-rata nitrat yang didapat berdasarkan kedalaman diperoleh yang tertinggi pada kedalaman 3,5 meter sebesar 1,0965 mg/l dan terendah kedalaman 0 meter sebesar 0,7899. Nitrat adalah merupakan nutrisi yang dibutuhkan oleh tumbuhan untuk tumbuh dan berkembang. Keberadaan nitrat sangat dipengaruhi oleh buangan yang dapat berasal dari industri, bahan peledak, proteknik dan pemupukan. Secara alamiah kadar nitrat dapat
menjadi tinggi sekali dalam air tanah di daerah yang diberi pupuk nitrat/ nitrogen (Alaerts, 1987, hlm: 159,161)
4.4.5 pH (Potensial Hydrogen)
Dari nilai rata-rata diperoleh nilai pH tertinggi pada stasiun III sebesar 7,53 dan terendah pada stasiun II sebebesar 7,2 seperti pada gambar 5 berikut.
Gambar 9. Kisaran pH Pada Setiap Stasiun
Dari nilai rata-rata pH yang diperoleh dapat digambarkan bahwa pH di Danau Toba dalam kondisi netral. Artinya masih aik dan mendukung untuk kehidupan biota air khususnya fitoplankton. Menurut Hawkes (1979) dalam Sinambela (1994, hlm: 33), menyatakan bahwa kehidupan dalam air masih dapat bertahan bila perairan mempunyai kisaran pH 5-9. Dari data yang diperoleh dapat digambarkan bahwa pH di Parapat, Danau Toba dalam kondisi netral. Dimana pH tersebut masih baik dan mendukung untuk kehidupan biota air khusunya fitoplankton.
Nilai rata-rata pH yang diperoleh berdasarkan kedalaman, pH tertinggi pada kedalaman 3,5 meter sebesar 7,5 dan terendah pada kedalaman 0 meter sebesar 7,27. Adanya perbedaan pH pada setiap kedalaman dapat disebabkan oleh adanya kandungan
6,6 6,8 7 7,2 7,4 7,6 7,8 st I st II st III 0 m 3,5 m 7 m ra-rata
kapur yang tinggi dapat menyebabkan peningkatan nilai pH yang signifikan di suatu ekosistem. Menurut Ginting (2002, hlm: 8) terjadinya perbedaan komposisi kimia pada setiap stasiun dipengaruhi oleh adanya peningkatan komposisi kimia dari subtrat dasar perairan.
4.4.6 Suhu (0C)
Nilai rata-rata suhu yang tertinggi diperoleh pada stasiun I sebesar 24,66 0C dan terendah di stasiun II sebesar 23,66 0
Gambar 10. Kisaran suhu Pada setiap Stasiun
Keadaan ini dapat disebabkan oleh keadaan cuaca yang belum stabil baik yang disebabkan oleh angin, gelombang. Menurut Barus (2004, hlm: 44-45), menyatakan bahwa pola suhu ekosistem akuatik dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti intensitas cahaya, pertukaran panas antara air dengan udara disekelilingnya dan juga dipengaruhi oleh faktor kanopi (penutupan vegetasi) dari pepohonan yang tumbuh di tepi.
C seperti pada gambar berikut:
Nilai rata-rata suhu yang diperoleh berdasarkan kedalaman diperoleh rata-rata suhu yang tertinggi pada kedalaman 3,5 meter sebesar 24,30 0C dan terendah pada kedalaman 7 meter sebesar 23,60 0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 st I st II st III 0 m 3,5 m 7 m ra-rata
C. Perbedaan suhu air anatara permukaan dan kedalaman tidak terlalu jauh. Kisaran temperatur di Danau Toba tidak mengalami fluktuasi atau relatif konstan karena tidak mengalami perubahan yang tinggi. Temperatur
air di Danau Toba umumnya homogen yang berfluktuasi secara vertikal sesuai dengan kedalaman lapisan air. Dari hasil penelitian ditemukan bahwa nilai temperatur air pada lapisan permukaan Danau Toba tidak berbeda jauh jika dibandingkan pada temperatur pada berbagai kedalaman danau (pada kedalaman 200-500 m), perbedaannya didapatkan hanya 1 0C (Barus, 2004, hlm: 107).
Menurut Brower, et al. (1990, hlm: 549), kisaran suhu yang optimal untuk pertumbuhan fitoplankton antara 20 0C-25 0
74 76 78 80 82 84 86 88 St I St II St III 0 m 3,5 m 7 m Rata-rata
C. Jadi kisaran temperatur yang diperoleh dari perairan tersebut masih dalam kisaran mendukung pertumbuhan fitoplankton di Parapat, Danau Toba.
4.4.7 Kejenuhan oksigen
Nilai rata-rata tertinggi diperoleh pada stasiun III sebesar 86,819% dan terendah pada stasiun II sebesar 79,586 seperti pada gambar berikut.
Gambar 11. Kejenuhan Oksigen Pada Setiap Stasiun
Hal ini disebabkan badan perairan memiliki sumber pemasukan oksigen yang cukup besar yang berasal dari hasil fotosintesis fitoplankton. Menurut Schwrobel (1987) dalam Barus (1996, hlm:11), nilai oksigen terlarut pada suatu perairan mengalami fluktuasi harian maupun musiman yang sangat dipengaruhi oleh perubahan temperatur dan aktivitas fotosintesis tumbuhan yang menghasilkan O2.
Nilai rata-rata kejenuhan oksigen yang diperoleh berdasarkan kedalaman didapat yang tertinggi pada kedalaman 3,5 meter sebesar 83,71% dan terendah kedalaman
kehadiran senyawa organik berupa limbah baik dari rumah tangga, limbah perhotelan, tumpahan minyak dan lain-lain. Pada stasiun penelitian dimana penggunaan oksigen oleh mikroorganisme untuk menguraikan senyawa organik tersebut juga berbeda. Namun, dari nilai kejenuhan oksigen yang diperoleh menunjukkan tingkat pencemaran di Parapat, Danau Toba masih tergolong rendah.
Menurut Ginting (2002, hlm: 6-7), limbah organik akan menyebabkan penggunaan oksigen oleh biota air semakin meningkat yakni untuk menguraikan limbah tersebut, sehingga terjadi juga penambahan kejenuhan oksigen yang akan menunjukkan adanya defisit oksigen pada lokasi tersebut. Defisit oksigen terlarut tersebut dapat disebabkan laju fotosintesis yang tidak optimal, gerakan air yang lambat sehingga menyebabkan absorbsi oksigen dari udara ke dalam air tidak berlangsung dengan baik sehingga menurunkan kadar oksigen terlarut dalam air.
4.4.8 Penetrasi dan Intensitas Cahaya
Dari data yang di dapat bahwa penetrasi cahaya pada semua stasiun penelitian diperoleh sebesar 7 meter. Hal ini menunjukkan bahwa kejernihan badan air antara ketiga stasiun ini masih relatif sama. Nilai penetrasi cahaya pada suatu badan air dipengaruhi oleh zat-zat yang tersuspensi pada perairan tersebut.
Menurut Nybakken (1992, hlm: 62) bahwa adanya zat-zat tersuspensi dalam perairan akan menimbulkan kekeruhan pada perairan tersebut dan kekeruhan ini akan mempengaruhi ekologi dalam hal penurunan penetrasi cahaya yang mencolok. Menurut Odum (1998, hlm: 370), bahwa penetrasi cahaya seringkali dihalangi oleh zat terlarut di dalam air sehingga membatasi zona fotosintesis.
Dari hasil pengukuran didapatkan bahwa intensitas cahaya tertinggi sebesar 976 cd pada stasiun I. Sedangkan intensitas cahaya terendah sebesar 208 cd pada stasiun III. Perbedaan ini terjadi disebabkan adanya perbedaan waktu pengukuran.
Nyabakken (1992, hlm: 61) mengemukakan bahwa perubahan cahaya di permukaan bervariasi secara teratur berdasarkan harian yang berhubungan dengan musim. Penurunan intensitas cahaya dan absorbsi akan berkurang karena dipengaruhi oleh kedalaman. Banyaknya sinar matahari yang masuk ke dalam perairan berubah-ubah tergantung pada intensitas cahaya, banyaknya pemantulan di permukaan, sudut datang dan transparansi air.
4.5 Uji f
Berikut adalah tabel analisis sidik ragam, dari analisis yang telah dilakukan terhadap nilai produktivitas primer yang terdapat di seluruh stasiun dan seluruh kedalaman.
Tabel 3. Tabel Hasil Uji f Produktivits Primer antar Stasiun dan juga antara Kedalaman
Sumber Variasi Nilai Total Perlakuan Derajat Bebas Nilai rata-rata F Sig. F Tabel Stasiun 0,05 0,01 Antar Stasiun 6.571 7 0.939 1.729 0.208 3.11 5.06 Galat 5.429 10 0.543 Total 12.000 17 - Kedalaman Antar Kedalaman 6.571 7 0.939 1.729 0.208 3.11 5.06 Galat 5.429 10 0.543 Total 12.000 17 -
Berdasarkan tabel diatas karena F = 1,729 maka F < 5,06 pada level 0,05 sehingga daerah penolakan yang dipakai adalah terima Ho. Dimana Ho merupakan U1 = U2 = U3 atau perbedaan rata-rata tidak signifikan dalam arti kata sama baik antar staiun maupun antar kedalaman. sehingga tidak diperlukan uji signifikan selanjutnya.
Dari tabel 3 dapat kita lihat bahwa angka statistik F lebih kecil daripada harga F tabel. Dimana harga statistik F yang diperoleh dari hasil perhitungan sebesar 1,729 sedangkan harga F tabel sebesar 3,11 pada level 0,05 dan 5,06 pada level 0,01, sehingga disimpulkan daerah penolakan yang dipakai adalah Ho = U1 = U2 = U3
Untuk mengetahui hubungan antara faktor fisik kimia dengan produktivitas primer perairan dari setiap stasiun, maka nilai dari kedua variabel ini dikorelasikan dengan atau mean tidak signifikan. Dengan kata lain tidak ada perbedaan yang nyata antara nilai produktivitas primer antar stasiun maupun kedalaman, atau dapat dikatakan menurut uji statistik ini produktivitas antar stasiun dan kedalaman relatif sama atau tidak jauh berbeda.