III. METODE PENELITIAN
4.5 Peranan Vegetasi Riparian dalam Mempertahankan Kualitas Air Sungai Cisadane Cisadane
(H: = 1,0 – 2,0). Kualitas air Sungai Cisadane di daerah hilir di Stasiun 7-9 dapat
digolongkan tidak baik dengan tingkat pencemaran berat (H’: 0,0 – 1,0).
4.5 Peranan Vegetasi Riparian dalam Mempertahankan Kualitas Air Sungai Cisadane
Hasil uji Korelasi dengan Minitab versi 15 menunjukkan adanya multikolinearitas antar peubah (Lampiran 9) sehingga uji peubah ganda yang digunakan selanjutnya yaitu Analisis Komponen Utama (AKU). Hubungan vegetasi riparian dan kualitas air sungai secara visual dapat dilihat melalui AKU. Tabel 11 menunjukan nilai-nilai koefisien untuk KU1 sebagian bernilai positif yang cukup besar yaitu kecerahan, kecepatan arus, pH, COD, DO, keanekaragaman bentos, dan keanekaragaman vegetasi. Berdasarkan nilai akar ciri (eigen value) pada KU1 sebesar 6,728 yang bermakna bahwa peranan peubah-peubah penciri tersebut pada KU1 sebesar 56,1%. Nilai-nilai koefisien untuk KU2 sebagian bernilai positif cukup besar yaitu kecerahan, kecepatan arus, dan TP. Berdasarkan nilai akar ciri (eigen value) pada KU2 sebesar 2,522 yang
3.25 2.78 2.65 2.90 2.82 1.27 0.35 0.47 0.83 2.77 1.58 0.00 1.46 0.00 0.33 0.41 0.04 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 1 2 3 4 5 6 7 8 9 H' Stasiun K H
bermakna bahwa peranan peubah-peubah penciri tersebut pada KU2 sebesar 21,0%.
Jika dilihat dari kedua Komponen Utama maka peubah yang dapat menjelaskan perbedaan antar stasiun ada 8 (delapan) peubah yaitu kecepatan arus, pH, BOD, COD, DO, TP, keanekaragaman bentos dan vegetasi. Proporsi kumulatif dari kedua komponen utama tersebut sebesar 77,1% yang berarti bahwa keragaman data peubah asal yang dapat diterangkan oleh kedua komponen utama tersebut sebesar 77,1%.
Tabel 11 Nilai koefisien, akar ciri dan proporsi keragaman hasil AKU
Peubah KU1 KU2
kecerahan 0,325 0,171 suhu -0,266 -0,343 kecepatan arus 0,355 0,165 pH 0,345 -0,056 BOD 0,037 -0,575 COD 0,230 -0,374 DO 0,338 -0,002 TSS -0,274 -0,242 TN -0,081 -0,404 TP -0,297 0,165 keanekaragaman bentos 0,376 -0,084 keanekaragaman vegetasi 0,313 -0,0310 Akar ciri 6,728 2,522 proporsi keragaman 0,561 0,210 proporsi kumulatif 0,561 0,771
Stasiun-stasiun yang terletak di sebelah kanan (Stasiun 1, 2, 3, dan 4) menampakkan ciri oleh tingginya nilai peubah-peubah tersebut (Gambar 36). Sebaliknya, stasiun-stasiun yang berada di sebelah kiri dicirikan oleh rendahnya nilai peubah-peubah tersebut. Stasiun-stasiun yang terletak di sebelah atas (Stasiun 1, 2, 3, 7 dan 9) dicirikan oleh tingginya nilai peubah-peubah tersebut. Sebaliknya, stasiun-stasiun yang berada di sebelah bawah dicirikan oleh rendahnya nilai peubah-peubah tersebut.
Hasil uji peubah ganda dengan menggunakan Analisis Biplot (Gambar 36) menunjukkan bahwa vegetasi riparian mempengaruhi kualitas air sungai. Penurunan keanekaragaman vegetasi riparian di bagian hilir (Stasiun 7-9)
meningkatkan suhu, kekeruhan/TSS, TP, dan Total N. Jika keanekaragaman vegetasi riparian meningkat maka keanekaragaman makrozoobentos juga meningkat. Keanekaragaman vegetasi riparian yang tinggi di hulu (Stasiun 1-3) juga meningkatkan kualitas air sungai yang ditampakkan oleh keanekaragaman makrozoobentos yang tinggi, DO yang tinggi, dan kecerahan air sungai yang baik.
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
Gambar 36 Hasil Uji Biplot.
Vegetasi riparian berperan dalam mempertahankan kualitas air Sungai Cisadane. 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.
Mekanisma yang terjadi pada riparia sehingga berperan dalam
mempertahankan kualitas air sungai telah dikaji oleh Klapproth dan Johnson (2000). Pengambilan nitrat untuk pertumbuhan vegetasi
S4 S2 S3 S5 S8 S7 S9 S6 S1
merupakan mekanisma utama dalam perpindahan nitrat dari riparia. Vegetasi, khususnya pohon, mengubah nitrat menjadi nirogen organik di dalam jaringan tumbuhan kemudian menyimpannya ke dalam material tumbuhan di atas permukaan tanah sehingga nitrogen dapat dimineralisasikan dan didenitrifikasi oleh mikroba tanah. Mekanisma utama perpindahan fosfor 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.
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 dan 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 10). 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. Meskipun demikian, vegetasi riparian tetap berperan dalam mempertahankan kualitas air sungai. Ini ditunjukkan oleh Stasiun 9 yang tidak memiliki vegetasi riparian yang hanya memiliki 3 jenis makrozoobentos.
Penelitian mengindikasikan jika vegetasi riparian, lebar vegetasi riparian dan aktivitas di DAS Cisadane berperan dalam mempertahankan kualitas air Sungai 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 9.
Efektivitas riparia dalam mempertahankan kualitas air sungai sangat dipengaruhi oleh berbagai faktor yaitu hidrologi, tanah dan vegetasi (Klapproth dan Johnson 2000). Hasil penelusuran penelitian yang dilakukan oleh Lee et al. (2004) juga menunjukkan perbedaan lebar riparia dalam mempertahankan kualitas air sungai. Peneliti melaporkan bahwa lebar zona riparia 30 m tidak mampu mencegah masuknya sedimen ke DAS kecil setelah pembalakan hutan. Namun, peneliti lain mengatakan jika lebar zona riparia yang hanya 9 m cukup efektif mengendalikan sedimen yang masuk ke sungai. Lebar riparia untuk mempertahankan suhu sungai juga bervariasi. Peneliti melaporkan lebar >30 m dapat mempertahankan suhu sungai. Tapi, penelitian lain
menyebutkan lebar 10-20 m cukup mampu mempertahankan suhu sungai. Sama halnya dengan faktor lain, lebar zona riparia tidak sama untuk keanekaragaman invertebrata sungai. Lebar zona riparia ≥30 m cukup efektif dalam mempertahankan keanekaragaman invertebrata dalam air sungai. Jika lebar riparia < 30 m maka keanekeragaman invetebrata akuatik akan turun.
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 dan Moore 1994; Dosskey et al. 1997; Christensen 2000; Mayer et al.2007; Dhondt et al. 2006).
Pemerintah telah melakukan upaya pengelolaan DAS Cisadane terpadu (BPDASCC 2010). Visi yang ditetapkan oleh pemerintah dalam pengelolaan DAS Cisadane terpadu yaitu Cisadane bersih, indah dan bermartabat. Bersih dimaksudkan pencemaran air dapat dikendalikan dan kualitas air sesuai dengan baku mutu. Pada dokumen ini, pemerintah belum mempertimbangkan rehabilitasi vegtasi riparian dalam mempertahankan kualitas air Sungai Cisadane. Upaya vegetatif yang dilakukan pemerintah pada dokumen ini untuk rehabilitasi lahan kritis melalui upaya agroforestry.
Lebar dan tipe vegetasi riparia yang efektif dalam mempertahankan kualitas air Sungai Cisadane belum dapat ditetapkan pada penelitian ini. Penelitian lanjutan yang perlu dilakukan antara lain, mengukur kualitas air dari daratan menuju sungai dan karakteristik tanah. Penelitian hendaknya juga dilakukan di anak-anak Sungai Cisadane sehingga dapat menggambarkan DAS Cisadane.
