Ratna Siahaan1, Andry Indrawan2, Dedi Soedharma3, Lilik B.Prasetyo4
1
Jurusan Biologi FMIPA UNSRAT sebagai kontak person; email:ratna245_siahaan@yahoo.com
2
Departemen Silvikultur Fahutan IPB; 3Departemen Ilmu dan Teknologi kelautan, FPIK IPB;
4
Departemen Konservasi Sumberdaya Hutan dan Ekowisata IPB
ABSTRAK
Vegetasi riparian memiliki multifungsi ekologis dan multinilai. Vegetasi riparian berperan penting dalam perlindungan kualitas air (Petts 1990; Chang 2006). Vegetasi riparian terletak antara daratan dan sungai sehingga dapat berfungsi sebagai buffer/penyangga (Leavitt 1998). Vegetasi riparian mengendalikan transport
sedimen dan bahan-bahan kimia ke sungai (Lawrence at al.1984; Jacobs &Gilliam 1985; Waring & Schlesinger
1985). Gangguan terhadap riparian menjadi penyebab utama terjadinya penurunan struktur dan fungsi sungai (Gordon et al. 2004). Upaya pengelolaan vegetasi riparian diyakini dapat mempertahankan keutuhan ekosistem
sungai (Snyder et al. 2003). Pengamatan pengaruh riparian terhadap kualitas air Sungai Cisadane di sembilan
(9) titik di sepanjang Sungai Cisadane dari hulu hingga hilir melintasi Provinsi Jawa Barat dan Banten. Penelitian dilakukan dari Juni 2010 hingga November 2011. Tiga stasiun ditempatkan di tiap segmen Sungai Cisadane yaitu hulu, tengah dan hilir. Pengambilan data kualitas air sungai dilakukan di lokasi yang sama dengan pengambilan data vegetasi. Jalur di tiap tipe vegetasi riparian berupa garis berpetak yang tegak lurus dengan tepi Sungai Cisadane. Vegetasi riparian berperan dalam mempertahankan kualitas air Sungai Cisadane.
Keanekaragaman hayati (H’) vegetasi riparian semakin ke hilir semakin menurun berturut-turut yaitu 3,17; 3,10; dan 1,48. Kualitas air Sungai Cisadane juga semakin menurun ke arah hilir. Kualitas air Sungai Cisadane yaitu tercemar ringan (Stasiun 1-6) dan tercemar parah (Stasiun 7-9, bagian hilir). Penurunan keanekaragaman vegetasi riparian meningkatkan suhu, kekeruhan/TSS, Total Posfat/TP, dan Total Nitrogen/TN. Keanekaragaman vegetasi riparian yang tinggi meningkatkan kualitas air sungai dengan meningkatkan keanekaragaman makrozoobentos, oksigen terlarut/DO, dan kecerahan air sungai.
Kata kunci:vegetasi riparian, Kualitas Air Sungai Cisadane
PENDAHULUAN
Makhluk hidup membutuhkan kualitas air sungai yang baik dalam mempertahankan kelangsungan kehidupannya. Sayngnya, kegiatan manusia yang menghasilkan bahan-bahan pencemar yang memasuki sungai telah menurunkan kualitas air sungai. Sungai Cisadane merupakan sungai utama yang berhulu di Provinsi Jawa Barat dan bermuara di Provinsi Banten. Ekosistem riparian adalah ekosistem peralihan (ecotone) yang berada di antara ekosistem akuatik sungai dan
teresterial/daratan (Wenger 1999). Ekosistem tepian sungai ini ditumbuhi oleh berbagai jenis tumbuhan yang telah beradaptasi untuk hidup di tempat yang seringkali tergenang air sungai terutama saat hujan turun (Mitsch & Gosselink 1993).
Vegetasi riparian memiliki multifungsi ekologis dan multinilai. Vegetasi riparian berperan penting dalam perlindungan kualitas air (Petts 1990; Chang 2006). Vegetasi riparian berfungsi sebagai
buffer/penyangga (Leavitt 1998). Air limpasan (runoff) membawa bahan-bahan pencemar yang
berasal dari daratan tersebut menuju sungai. Pencemar tersebut disaring/dijerap oleh vegetasi riparian (Lawrence at al.1984; Jacobs & Gilliam 1985; Waring & Schlesinger 1985; Tourbier 1994) dan akan
dideposisikan di zona riparian (Waring & Schlesinger 1985) sehingga kualitas air sungai dapat terjaga.
Riparian memiliki fungsi dan manfaat yang sangat penting namun riparian mengalami ancaman akibat kegiatan manusia yang memanfaatkannya. Pemanfaatan tepian sungai sebagai lahan permukiman, pertanian, industri, transportasi, komunikasi (Malanson 1995), normalisasi sungai, pembuatan talud, bendungan, tanggul dan kanal (Maryono 2005) telah melenyapkan riparian. Gangguan terhadap riparian menjadi penyebab utama terjadinya penurunan struktur dan fungsi sungai (Gordon et al. 2004). Upaya pengelolaan vegetasi riparian diyakini dapat mempertahankan keutuhan
Upaya restorasi riparian dilakukan untuk memulihkan fungsi dan nilai riparia tersebut. Hal ini dilalui dengan mengkaji vegetasi riparian yang ada di sepanjang sungai. Penelitian ini untuk mengkaji pengaruh vegetasi riparian terhadap kualitas Sungai Cisadane.
BAHAN DAN METODA Cara Kerja
Penelitian dilakukan sejak Juni 2010 sampai November 2011. Sebanyak sembilan (9) titik dipilih menjadi lokasi penelitian. Lokasi ini menggambarkan bagian hulu, tengah dan hilir (Gambar 1) dengan penutupan lahan berbeda. Tiga lokasi ditempatkan pada tiap segmen sungai.
Batasan riparia ditentukan sesuai definisi dari Gosselink et al. (1980), Huffman & Forsythe
(1981), Mitsch & Gosselink (1993), Naiman et al. (2005). Zona riparian adalah daratan di tepian
Sungai Cisadane yang secara periodik dipengaruhi oleh banjir. Batas banjir ditentukan berdasarkan pengamatan di lapangan dan/atau informasi yang diperoleh dari penduduk.
Metode garis berpetak (Soerianegara & Indrawan 2008) digunakan dalam melakukan analisis vegetasi. Jalur di tiap tipe vegetasi riparian berupa garis berpetak yang tegak lurus dengan tepi Sungai Cisadane. Sebanyak dua jalur ditetapkan di tiap stasiun. Indeks Keanekaragaman Jenis Shannon-
Wiener (H’). digunakan untuk mengetahui keanekaragaman vegetasi riparian. Pengaruh vegetasi riparian terhadap kualitas air air Sungai Cisadane diketahui dengan menggunakan Analisis Biplot yang diolah dengan program Minitab 15. Hasil uji statistik disampaikan secara deskriptif.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Vegetasi riparian adalah vegetasi yang terkena luapan air Sungai Cisadane. Vegetasi riparian yang diamati terletak di daerah hulu (Stasiun 1-3), tengah (Stasiun 4-6) dan hilir (Stasiun 7-8). Vegetasi riparian tidak ditemukan di Stasiun 9 yang terletak di Jembatan Pasar Baru, Tangerang. Vegetasi riparian beranekaragam mulai dari rumput, herba, perdu, hingga tanaman tingkat tiang yang ditanam oleh masyarakat setempat.
Keanekaragaman hayati vegetasi riparian semakin ke hilir semakin menurun (Gambar 2).
Indeks keanekaragaman (H’) rata-rata vegetasi riparian di daerah hulu (Stasiun 1-3), tengah (Stasiun 4-6) dan hilir (Stasiun 7-λ) yaitu γ,17; γ,10; dan 1,48. Indeks H’ di Stasiun 1-3 bertutut-turut yaitu 3,34; 3,18 dan 2,99 dengan lebar riparia 7- 15 m. Kekayaan jenis di ketiga stasiun ini tinggi yaitu 15- 20 jenis (Tabel 1).
Indeks H’ di Stasiun 4 (γ,7)) dan 5 (γ,β10 dengan lebar riparia sekitar γ00-350 m. Kekayaan jenis di kedua stasiun ini tinggi yaitu 19-20. Zona riparia di Stasiun 6 juga cukup lebar sekitar 180 m namun jenis vegetasi hanya ada 8 jenis. Vegetasi riparian di Stasiun 7 dan 8 paling rendah hanya ada 6 jenis meskipun lebar zona cukup lebar sekitar 100 m. Kedua lokasi ini berada di tengah Kota Serpong.
Gambar β Indeks Keanekaragaman vegetasi riparian (H’) dari hulu-hilir.
Hasil Uji Biplot menunjukkan jika vegetasi riparian mempengaruhi kualitas air sungai. Penurunan keanekaragaman vegetasi di hilir (Stasiun 7-9) meningkatkan suhu, kekeruhan/TSS, TP/Total Fosfat, dan TN/Total Nitrogen. Jika keanekaragaman vegetasi riparian meningkat maka keanekaragaman makrozoobentos juga meningkat. Keanekaragaman vegetasi yang tinggi di hulu (Stasiun 1-3) juga meningkatkan kualitas air sungai yang ditampakkan oleh keanekaragaman makrozoobentos yang tinggi, DO/Dissolved Oxygen yang tinggi, dan kecerahan air sungai yang baik
(Gambar 3).
Vegetasi riparian berperan dalam mempertahankan kualitas air Sungai Cisadane. Namnun, limbah rumahtangga, pertanian dan industri yang langsung dibuang ke Sungai Cisadane tidak dapat dijerap oleh vegetasi riparian. Proses penjerapan/penyaringan pencemar hanya dapat terjadi jika pencemar dari daratan yang dibawa oleh aliran permukaan melalui zona riparia sebelum masuk ke sungai.
Pengambilan nitrat untuk pertumbuhan vegetasi menjadi mekanisma utama dalam perpindahan nitrat dari riparia. Vegetasi, khususnya pohon, mengubah nitrat menjadi nirogen organik kemudian menyimpannya ke dalam material tumbuhan. Mekanisma utama perpindahan fosfor dan sedimen dari riparia yaitu penjerapan/deposisi fosfor dan sedimen. Sebagian fosfor juga dapat dimanfaatkan oleh vegetasi untuk pertumbuhannya. Vegetasi rumput sama baiknya dengan pohon dalam menurunkan fosfor di riparia (Klapproth & Johnson 2000).
Tabel 1 Analisis vegetasi riparian di Stasiun 1- 9 Stasiun N S H' 1 193 15 3,34 2 306 20 3.18 3 187 16 2,99 4 129 20 3,70 5 127 19 3,21 6 148 8 2,39 7 57 6 2,27 8 102 6 2,17 9 0 0 0,00 Keterangan:
N: Jumlah total individu; S: Jumlah jenis yang ditemukan;H; Indeks Keanekaragaman Jenis
Pestisida, dan senyawa kimia organik lainnya, di riparia dapat diuraikan oleh mikroorganisma tanah riparia. Vegetasi rumput dilaporkan dapat memindahkan pestisida dari aliran permukaan yang berasal dari pertanian. Logam-logam yang berasal dari antara lain industri, pertambangan, aliran permukaan perkotaan dan aktivitas transportasi juga dapat dijerap oleh vegetasi riparian. Deposisi sedimen dan pengambilan logam-logam oleh vegetasi berkayu dapat menurunkan konsentrasi logam berat di riparia (Klapproth & Johnson 2000).
Efektivitas vegetasi riparian dalam mempertahankan kualitas air Sungai Cisadane dipengaruhi banyak faktor. Di Stasiun 1 dan 2 yang berada di hulu, lebar vegetasi riparian sekitar 5 m memiliki kualitas air sungai sangat baik dengan pencemaran sangat ringan. Stasiun 3, meski di hulu tetapi terletak di tengah kota, memiliki kualitas air sungai tidak berbeda dengan di Stasiun 4-5 yaitu tergolong masih baik dengan pencemaran ringan. Lebar riparian Stasiun 3, 4 dan 5 berturut-turut yaitu 12 m, 250 m dan 300 m. Stasiun 4 dan 5 berada di bagian tengah dan telah menerima sejumlah bahan pencemar namun kualitas air sungai masih baik. Lebar riparian dan aktivitas manusia di sekitar sungai yang tidak sebesar di Stasiun 3 mengindikasikan bahwa faktor lebar dan kondisi lingkungan di sekitar Stasiun 4 dan 5 berpengaruh terhadap kualitas air Sungai Cisadane di Stasiun 4 dan 5.
Kualitas air Sungai Cisadane di Stasiun 6 tergolong sedang dengan pencemaran sedang. Stasiun 6 berada di bagian tengah dengan lebar riparian cukup besar sekitar 150 m namun keanekaragaman vegetasi paling rendah (2,39) dibandingkan dengan Stasiun 4 (3,70) dan 5 (3,21) (Tabel 2). Ini mengindikasikan bahwa selain lebar dan kondisi lingkungan sekitar, vegetasi riparian berperan dalam mempertahankan kualitas air Sungai Cisadane.
Kualitas air Sungai Cisadane di bagian hilir yaitu Stasiun 7-9 tergolong tidak baik atau buruk dengan tingkat pencemaran berat. Lebar riparia di Stasiun 7 dan 8 cukup lebar sekitar 100 m namun tampaknya lebar ini kurang dapat berperan dalam mempertahankan kualitas air Sungai Cisadane. Stasiun 7-9 berada di tengah Kota Serpong dan Tangerang dengan aktivitas perkotaan dan industri yang tinggi.
Penelitian mengindikasikan jika kualitas air Sungai Cisadane dipengaruhi tidak hanya oleh keanakeragaman vegetasi riparian namun juga dipengaruhi oleh lebar vegetasi riparian dan aktivitas di DAS Cisadane. Keanekaragaman vegetasi yang tinggi, lebar yang cukup dan aktivitas yang tidak besar di DAS berpengaruh besar pada kualitas air Sungai Cisadane. Untuk di perkotaan dengan tingkat industri tidak tinggi seperti di Stasiun 3, yang berada di hulu di tengah kota, lebar vegetasi riparian sungai yang hanya sekitar 12 m masih cukup dalam mempertahankan kualitas air Sungai Cisadane. Namun, lebar vegetasi riparian sekitar 100 m (Stasiun 7-8) yang berada di hilir di tengah kota tidak berpengaruh dalam mempertahankan kualitas air Sungai Cisadane. Meskipun demikian, vegetasi tetap berperan dalam mempertahankan kualitas air Sungai Cisadane yang ditunjukkan dengan
indeks H’ di Stasiun 7 dan 8 yang lebih tinggi dibandingkan di Stasiun λ.
Efektivitas riparia dalam mempertahankan kualitas air sungai dipengaruhi oleh banyak faktor antara lain komposisi vegetasi (misalnya pohon atau rumput), karakteristik tanah (misalnya kelembaban, konduktivitas hidraulik dan lereng), aliran air yang memasuki sungai (misalnya aliran
permukaan/surface, subsurface, groundwater), musim dan iklim. Lebar zona riparia ditentukan oleh
berbagai faktor tersebut. Walaupun demikian, sebagian besar hasil penelitian merekomendasikan lebar zona riparia 30 m cukup efektif dalam menjerap hara dan sedimen (Barling & Moore 1994; Dosskey et al. 1997; Christensen 2000; Mayer et al.2007; Dhondt et al. 2006).
Lebar dan tipe vegetasi riparia yang efektif dalam mempertahankan kualitas air Sungai Cisadane belum dapat diketahui pada penelitian ini. Penelitian lanjutan yang perlu dilakukan antara lain, mengukur kualitas air dari daratan menuju sungai dan karakteristik tanah. Penelitian perlu juga dilakukan di anak-anak Sungai Cisadane sehingga dapat menggambarkan DAS Cisadane.
Gambar 3 Hasil Uji Biplot.
DAFTAR PUSTAKA
Barling RD, Moore ID. 1994. Role of buffer strips in management of waterway pollution: a review. J Environ Manage 18(4):543-558.
Chang M. 2006. Forest Hydrology: an Introduction to Water and Forests. Boca Raton: Taylor &
Francis.
Christensen D. 2000. Protection of Riparian Ecosystems: a Review of Best Avalaible Science. Port
Townsend: Jefferson County Natural Resources Division.
Dhondt, K., P.Boeckx, N.E.C.Verhoest, G.Hofman & O.van Cleemput. 2006. Assessment of temporal and spatial variation of nitrat removal in riparian zones. J. Environmental Monitoring and Assessment 116:197-215.
Dosskey M, Schultz D, Isenhart T. 1997. Agroforestry Notes: How to Design a Riparian Buffer for Agricultural Land. http://waterhome.brc.tamus.edu/projects/afnote4.htm. [231108].
Gordon et al. 2004. Stream Ecology: an Introduction to Ecologists. Ed ke-2. Chichester: John Wiley
& Sons.
Gosselink JG, Bayley SE, Conner WH, Turner RE. 1980. Ecological factors in the determination of riparian wetland boundaries. Di dalam: Clark JR, Benforado J, editor. Wetlands of Bottomland Hardwood Forets. New York: Elsevier. hlm 197 – 219.
Huffman RT, Forsythe SW. 1981. Bottomland hardwood forest communities and their relation to anaerobis conditions. Di dalam: Clark JR, Benforado J, editor. Wetlands of Bottomland Hardwood Forest. Amsterdam: Elsevier Scientific Publishing Co. hlm 87-196.
4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 2 1 0 -1 -2 -3
Komponen Utama Pertama (KU1)
K o m p o n e n U ta m a K e d u a ( K U 2 ) 0 0 vegetasi bentos TP TN TSS DO COD BOD pH kec.arus suhu kecerahan S4 S2 S3 S5 S8 S7 S9 S6 S1
Jacobs TC, Gilliam JW. 1985. Riparian losses of nitrate from agricultural drainage waters.
J.Environ.Qual. 14(4): 472 – 478.
Klapproth JC, Johnson JE. 2000. Understanding the Science Behind Riparian Forest Buffers: Effects on Water Quality. Blacksburg: Virginia Cooperative Extension.http://www.ext.vt.edu/pubs/forestry/420-151/420-151.pdf. [150307].
Lawrence R, Todd R, Fadil J, Hendrickson O, Leonard R, Amussen L. 1984. Riparian forest as nutrient filters in agricultural watersheds. Bioscience 34(6):374-377.
Leavitt JM. 1998. The functions of riparian buffers in urban watersheds. [Abstrak Tesis]. Seattle Washington: University of Washington. http://water.washington.edu/ Theses/ leavitt.html. [2 Juli 2008].
Malanson GP. 1995. Riparian Landscapes. Cambridge: Cambridge University Press.
Maryono A. 2005. Menangani Banjir, Kekeringan dan Lingkungan. Yogyakarta:Gadjah Mada
University Press.
Mayer PM, Reynolds SK, Canfield TJ, McCutchen MD, Canfield TJ. 2007. Meta analysis of nitrogen removal in riparian buffers.J Environmental Quality 36 (4): 1172-1180.
Mitsch WJ, Gosselink JG. 1993. Wetlands. Ed ke-2. New York: Van Rostrand Reinhold.
Naiman RJ, DeCamps H, McClain ME. 2005. Riparia: Ecology, Conservation, and Management of Streamide Communities. Amsterdam: Elsevier Academic Press.
Petts GE. 1990. Forested river corridors: a last resource. Di dalam: Cosgrove D, Petts G, editor.
Water, Engineering and Landsape: Water Control and Landscape Transformation in the Modern Period. London: Belhaven Press.hlm 13-34.
Snyder CD, Young JA, Villella R, Lemarie DP. 2003. Influences of upland and riparian land use patterns on stream biotic integrity. Landscape Ecology 18: 647-664.
Soerianegara I, Indrawan A. 2008. Ekologi Hutan Indonesia. Bogor: Laboratorium Ekologi Hutan,
Fakultas Kehutanan, IPB.
Tourbier JT. 1994. Open space through stormwater management. J Soil and WaterCons 49 (1):14-21.
Waring RH, Schlesinger WH. 1985. Forest Ecosystems: Concepts and Management. San Diego:
Academic Press, Inc.
Wenger S. 1999. A review of the scientific literature on riparian buffer width, extent and vegetation.
Georgia: Institute of Ecology, University of Georgia.