Parameter lingkungan utama yang mempengaruhi distribusi dan pertumbuhan ekosistem terumbu karang antara lain:
2.3.1. Kedalaman dan kecerahan
Kecerahan perairan menunjukkan kemampuan cahaya untuk menembus lapisan air pada kedalaman tertentu. Pada perairan alami, kecerahan sangat penting karena erat kaitannya dengan proses fotosintesis. Nilai kecerahan berbanding terbalik dengan nilai kekeruhan. Semakin tinggi nilai kecerahan, maka semakin tinggi pula tingkat penetrasi cahaya ke kolom perairan. Penetrasi cahaya matahari atau kecerahan sangat penting sekali bagi terumbu karang (Supriharyono 2000).
2.3.2. Suhu
Suhu merupakan faktor yang sangat penting bagi kehidupan organisme di laut karena suhu mempengaruhi aktivitas metabolisme dan pertumbuhan organisme tersebut (Hutabarat dan Evans 1986). Suhu air permukaan di perairan Nusantara kita umumnya berkisar antara 28-31°C. Suhu air di dekat pantai biasanya lebih tinggi daripada yang di lepas pantai. Di goba atau lagoon yang dangkal atau di kobakan air yang terperangkap karena air surut, bisa dijumpai suhu yang panas pada siang hari, terkadang dapat mencapai lebih dari 35°C. Suhu air di permukaan dipengaruhi oleh kondisi meteorologi. Faktor-faktor yang berperan antara lain curah hujan, penguapan, kelembaban udara, suhu, kecepatan angin, dan intensitas cahaya matahari (Nontji 2007).
Menurut Nybakken (1992) perkembangan terumbu karang yang paling optimal terjadi di perairan yang rata-rata suhu tahunannya 23-25 oC. terumbu karang dapat mentolerir suhu sampai kira-kira 36-40 oC.
2.3.3. Salinitas
Salinitas atau kadar garam yaitu jumlah berat semua garam (dalam gram) yang terlarut dalam satu liter air, biasanya dinyatakan dalam satuan °/oo (permil). Sebaran salinitas di laut dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti pola sirkulasi
air, penguapan, curah hujan, dan aliran sungai (Nontji 2007). Salinitas juga merupakan faktor yang cukup penting bagi kehidupan tumbuhan lamun seperti halnya cahaya dan suhu air. Secara umum salinitas yang optimum untuk pertumbuhan karang berkisar antara 34-36°/oo. Pengaruh salinitas terhadap kehidupan binatang karang sangat bervariasi tergantung pada kondisi perairan laut setempat dan pengaruh alam, seperti run-off, badai, dan hujan (Supriharyono 2000).
2.3.4. Derajat keasaman (pH)
Derajat keasaman menyatakan intensitas keasaman atau kebasaan dari suatu cairan yang mewakili konsentrasi ion hidrogennya. Menurut Nybakken (1992), kisaran pH yang optimal untuk kisaran air laut berkisar antara 7,5-8,5. Derajat keasaman yang optimal untuk pertumbuhan terumbu karang berkisar antara 7-8,5. Perubahan pH yang sangat asam maupun basa akan mengganggu kelangsungan hidup organisme akuatik karena menyebabkan terganggunya metabolisme dan respirasi.
2.3.5 Oksigen terlarut (disolved oxygen)
Kadar oksigen terlarut di perairan dipengaruhi oleh suhu, salinitas, dan turbulensi air. Kadar oksigen terlarut berkurang dengan semakin meningkatnya suhu, ketinggian, dan berkurangnya tekanan atmosfer. Kelarutan oksigen sangat penting bagi keseimbangan komunitas dan kehidupan organisme perairan. Menurut Effendi (2003), perairan yang diperuntukkan bagi kepentingan perikanan sebaiknya memiliki kadar oksigen terlarut tidak kurang dari 5 mg/l. Kadar oksigen terlarut kurang dari 4 mg/l mengakibatkan efek yang kurang menguntungkan bagi hampir semua organisme akuatik. Sumber oksigen terlarut bisa berasal dari difusi oksigen yang terdapat di atmosfer sekitar 35% serta aktivitas fotosintesis oleh tumbuhan air dan fitoplankton (Effendi 2003).
2.3.6 Padatan tersuspensi (total suspended solid)
Padatan tersuspensi total atau 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 yang terutama disebabkan oleh kikisan tanah atau erosi tanah yang terbawa ke badan air (Effendi 2003). Pada perairan yang tingkat erosi dan sedimentasinya tinggi, sedimen (padatan tersuspensi) akan menghalangi cahaya matahari sehingga mempengaruhi pertumbuhan karang.
2.4. Suksesi
Suksesi adalah suatu proses perubahan, berlangsung satu arah secara teratur yang terjadi pada suatu komunitas dalam jangka waktu tertentu hingga terbentuk komunitas baru yang berbeda dengan komunitas semula. Suksesi dapat diartikan sebagai perkembangan ekosistem tidak seimbang menuju ekosistem seimbang. Suksesi terjadi sebagai akibat modifikasi lingkungan fisik dalam komunitas atau ekosistem (Sam 2008).
Menurut Sam (2008) berdasarkan kondisi habitat pada awal suksesi dapat dibedakan dua macam suksesi, yaitu suksesi primer dan suksesi sekunder.
a. Suksesi primer
Suksesi primer terjadi jika suatu komunitas mendapat gangguan yang mengakibatkan komunitas awal hilang secara total sehingga terbentuk habitat baru. Gangguan tersebut dapat terjadi secara alami maupun oleh campur tangan manusia.
b. Suksesi sekunder
Suksesi sekunder terjadi jika suatu gangguan terhadap suatu komunitas tidak bersifat merusak total tempat komunitas tersebut sehingga masih terdapat kehidupan atau substrat seperti sebelumnya. Proses suksesi sekunder dimulai lagi dari tahap awal, tetapi tidak dari komunitas pionir. Gangguan yang menyebabkan terjadinya suksesi sekunder dapat berasal dari peristiwa alami atau akibat kegiatan manusia.
Kelimpahan ikan dan invertebrata lainnya selalu berubah setiap waktu dan tempatnya. Setiap spesies ikan memiliki pilihan terhadap tempat tinggalnya, semakin stabil suatu habitat maka keanekaragaman jenis ikan semakin bertambah. Menurut Steele (2008), suksesi terumbu karang terdiri dari beberapa tahapan, yaitu:
1. Pemulihan
2. Komunitas lanjutan 3. Komunitas klimaks
Komunitas klimaks terjadi pada akhir dari proses suksesi. Komunitas klimaks adalah suatu komunitas terakhir dan stabil (tidak berubah) yang mencapai keseimbangan dengan lingkungannya. Komunitas klimaks ditandai dengan tercapainya homeostatis atau keseimbangan, yaitu suatu komunitas yang mampu mempertahankan kestabilan komponennya dan dapat bertahan dan berbagai perubahan dalam sistem secara keseluruhan (Sam 2008).
Suksesi ikan karang terjadi apabila kondisi terumbu karang sudah menjadi stabil. Terumbu karang mempunyai konsentrasi dan keanekaragaman spesies ikan yang tinggi. Perubahan dalam kelimpahan relatif dari karang memberikan pengaruh yang besar terhadap kemampuan komunitas lokal untuk memulihkan diri dari gangguan (Almany 2003).
Fakor kunci yang mempengaruhi struktur komunitas ikan adalah kelimpahan relatif dari juvenil ikan yang memasuki komunitas tersebut. Pada komunitas tertutup, sebagian besar juvenil ikan yang ada merupakan hasil reproduksi yang terjadi di dalam komunitas. Sebaliknya pada komunitas terbuka, juvenil berasal dari luar komunitas yang sudah ada. Secara spasial dan temporal, keberadaan juvenile ikan pada komunitas terbuka tidak dapat diramalkan. Pada komunitas terbuka dan tertutup biasanya terdapat hubungan antara kelimpahan relatif dari juvenile dengan struktur komunitas yang sudah ada (Almany 2003). Populasi ikan karang dewasa sangat berperan dalam kegiatan menghasilkan juvenil ikan-ikan karang pada suatu ekosistem (Kritzer & Davies 2005). Organisme laut yang bersifat menetap selalu berubah-ubah berdasarkan ruang dan waktu, sekarang ini diakui bahwa organisme yang bersifat menetap merupakan hal yang menentukan pola kelimpahan juvenil ikan karang serta ikan karang dewasa (Booth & Wellington 2006).
Tipe organisme yang sudah ada terlebih dahulu pada suatu komunitas merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi keberadaan suatu juvenile ikan. Ikan karang merupakan contoh klasik dari suatu komunitas terbuka. Seperti spesies laut lainnya, ikan karang mengasilkan larva yang hidup di daerah pelagis.
Komunitas ikan karang tidak dapat diprediksikan karena berkaitan dengan juvenil yang masuk ke dalam suatu habitat. Walaupun keberadaan juvenil yang masuk sangat berpengaruh terhadap komunitas ikan karang, tetapi proses-proses yang terjadi selama atau setelah larva menetap dapat mempengaruhi struktur komunitas (Almany 2003).