3.4. Analisis data
3.4.1. Terumbu karang dan padang lamun
Data habitat dasar dianalisis lebih lanjut untuk mendapatkan informasi mengenai kondisi terkini dari ekosistem terumbu karang yang diamati. Parameter habitat dasar yang dihitung adalah persen penutupan substrat dasar (Li), indeks mortalitas (MI), indeks keanekaragaman Shannon-Wiener (H’), keseragaman (E) dan dominansi (C).
Biota habitat dasar serta panjang transisi penutupan yang ditemukan sepanjang transek garis d ikelompokkan menurut bentuk pertumbuhannya. Setelah itu masing-masing bentuk pertumbuhan dihitung nilai penutupanny a berdasarkan rumus (Gomez dan Yap 1988):
% 100 x L ni Li=
dengan: Li = persentase penutupan biota ke-i
ni = panjang total kelompok biota karang ke-i L = panjang total transek garis.
(1988) adalah buruk dengan kisaran 0.0% - 24.9%; sedang (25.0% - 49.9%); baik (50.0% -74.9%); dan kisaran 75.0% - 100% berarti sangat baik.
Biota habitat dasar terumbu karang yang dijumpai diklasifikasikan dalam kelompok karang batu (Acropora dan non-Acropora), karang lunak, biota lain (spons, ascidia, zoanthid a dll), alga, abiotik (pasir, lumpur, batuan dan patahan karang mati), karang mati (karang mati tanpa simbion zooxanthella e) dan karang mati dengan alga.
Nilai indeks mortalitas terumbu karang dihitung berdasarkan rumus (Gomez dan Yap 1988):
Penutupan Karang Mati MI =
Penutupan Karang Mati + Penutupan Karang Hidup dengan: MI = Indeks Mortalitas.
Kisaran nilai indeks mortalitas adalah antara 0-1. Kondisi terumbu karang memiliki rasio kematian karang yang kecil atau tingkat kesehatan karang dikatakan tinggi apabila nilai indeks mortalitasnya mendekati 0. Sebaliknya kondisi terumbu karang memiliki rasio kematian karang yang tinggi atau memiliki rasio kesehatan karang yang rendah jika nilai indeks mortalitasnya mendekati 1.
Indeks keanekaragaman atau keragaman (H’) menyatakan keadaan populasi organisme secara matematis agar mempermudah dalam menganalisis informasi jumlah individu masing-masing bentuk pertumbuhan karang dalam suatu komunitas habitat dasar. Indeks keragaman yang paling umum digunakan adalah indeks Shannon-Wiener (Krebs 1985 dalam Magurran 1988) dengan rumus: H' pi pi s i 2 log 1
∑
= − = dengan: H' = indeks keanekaragamans = jumlah genus biota
Tabel 1 (Brower dan Zar 1977).
Tabel 1 Tingkat keanekaragaman jenis berdasarkan nilai indeks keanekaragaman Shannon W iener (H’) untuk log2
Nilai Keanekaragaman Jenis (H’)
Tingkat Keanekaragaman Jenis
< 1,0 1,0 – 3,0 > 3,0 Rendah Sedang Tinggi
Indeks keseragaman (E) untuk bentuk pertumbuhan karang menggambarkan besarnya persentase bentuk pertumbuhan dalam suatu komunitas karang. Semakin merata penyebaran persentase bentuk pertumbuhan maka keseimbangan ekosistem akan makin meningkat. Rumus yang digunakan adalah (Pulov 1969 dalamMagurran 1988):
E `max ` H H =
dengan: H' max = indeks keanekaragaman maksimum = log2 S.
Kisaran yang digunakan untuk indeks keseragaman adalah: 0,0 < E ≤ 0,5: komunitas tertekan; 0,5 < E ≤ 0,75: labil; dan 0,75 < E ≤ 1,0: stabil (Daget 1976).
Nilai indeks keseragaman dan nilai indeks keanekaragaman yang kecil biasanya menandakan adanya dominasi suatu bentuk pertumbuhan terhadap bentuk pertumbuhan lain. Dominasi suatu bentuk pertumbuhan yang cukup besar akan mengarah pada kondisi ekosistem atau komunitas yang labil atau tertekan dengan rumus (Simpson 1949 dalamMagurran 1988):
C
∑
= = s i pi 1 2Kisaran indeks dominansi dinyatakan sebagai berikut: 0,0 < C ≤ 0,5: dominansi rendah; 0,5 < C ≤ 0,75: sedang; dan 0,75 < C ≤ 1,0: tinggi.
Pola pengelompokkan habitat dasar terumbu karang dilihat dengan analis is
untuk pengelompokkan tersebut adalah nilai persen penutupan karang hidup (berdasarkan bentuk pertumbuhan) (Dartnal dan Jones, 1986). Rumus indeks similaritas Bray Curtis adalah sebagai berikut:
dan
dimana : B = Disimilaritas Bray Curtis S = Similaritas Bray Curtis
Xij, Xik = jumlah individu spesies ke-i dalam setiap samp el j dan k N = jumlah spesies dalam sampel
Indeks similaritas Bray Curtis berkisar antara 0 – 1. Nilai S = 0 menunjukkan tingkat kesamaan yang paling rendah dan nilai S = 1 menunjukkan tingkat kesamaan yang paling tinggi.
Kumpulan indeks similaritas Bray Curtis digunakan untuk membuat matriks similaritas dan kemudian dikombinasikan untuk membentuk dendrogram berdasarkan metode keterkaitan (ikatan) rata-rata antar kelompok. Dari nilai tingkat keterkaitan dibuat hirarki kelompok stasiun pengamatan (habitat).
Untuk menggambarkan kondisi habitat lamun didekati dengan menghitung kerapatan jenis dan persen penutupan spesies lamun yang dijumpai pada masing - masing stasiun pengamatan. Selanjutnya untuk menentukan pengelompokkan habitat lamun dilakukan analisa cluster berdasarkan indeks similaritas Bray Curtis.
3.4.2. Spons
Indeks keanekaragaman atau keragaman (H’) menyatakan keadaan populasi organisme secara matematis agar mempermudah dalam menganalisis informasi jumlah individu masing-masing spesies spons dalam suatu komunitas habitat spons. Indeks keragaman yang paling umum digunakan adalah indeks Shannon-Wiener (Krebs 1985 dalam Magurran 1988) dengan rumus:
(
)
∑
∑
= = + − = n i n i Xik Xij Xik Xij B 1 1 B S =1−H' pi pi i ln 1
∑
= − = dengan: H' = indeks keanekaragamans = jumlah spesies spons
pi = proporsi jumlah individu pada spesies spons.
Kriteria indeks H' bentuk pertumbuhan karang diklasifikasikan pada Tabel 2 (Brower dan Zar 1977); (diasumsikan dapat digunakan bagi spons dengan kemiripan sifat sebagai organisme bentik sesil) :
Tabel 2 Tingkat keanekaragaman jenis berdasarkan nilai indeks keanekaragaman Shannon Wiener (H’) untuk ln
Nilai Keanekaragaman Jenis (H’)
Tingkat Keanekaragaman Jenis
< 1,600 1,600 – 2,300 > 2,300 Rendah Sedang Tinggi
Indeks keseragaman (E) menggambarkan ukuran jumlah individu antar spesies dalam suatu komunitas spons. Semakin merata penyebaran individu antar spesies maka keseimbangan ekosistem akan makin meningkat. Rumus yang digunakan adalah (Pulov 1969 dalam Magurran 1988):
E `max ` H H =
dengan: H' max = indeks keanekaragaman maksimum = ln S.
Kisaran yang digunakan untuk indeks keseragaman adalah: 0,0 < E ≤ 0,5: komunitas tertekan; 0,5 < E ≤ 0,75: labil; dan 0,75 < E ≤ 1,0: stabil (Daget 1976).
Nilai indeks keseragaman dan nilai indeks keanekaragaman yang kecil biasanya menandakan adanya dominasi suatu spesies terhadap spesies -spesies lain. Dominasi suatu spesies yang cukup besar akan mengarah pada kondisi ekosistem atau komunitas yang labil atau tertekan dengan rumus (Simpson 1949 dalamMagurran 1988): C
∑
= = s i pi 1 2dominansi rendah; 0,5 < C ≤ 0,75: sedang; dan 0,75 < C ≤ 1,0: tinggi. 3.4.3. Pengelompokkan spons
Pengelompokkan spons dibuat pada tingkat spesies. Pola pengelompokkan spons dibuat dengan analisa cluster berdasarkan indeks similaritas Sorensen. Agar data numerik jumlah individu spons dapat dihitung dengan indeks similaritas Sorensen, maka data kuantitatif individu spons ditransformasikan menjadi data binari (ada – tidak ada). Rumus indeks similaritas Sorensen adalah:
dimana :
S = indeks similaritas Sorensen
a = jumlah spesies spons yang ada di kedua stasiun b = jumlah spesies spons yang hanya ada di stasiun ke-i c = jumlah spesies spons yang hanya ada di stasiun yang lain
Nilai indeks similaritas Sorensen berkisar antara 0 -1. Nilai S = 0 menunjukkan tingkat kesamaan yang paling rendah dan S = 1 menunjukkan tingkat kesamaan yang paling tinggi. Kumpulan indeks similaritas Sorensen digunakan untuk membuat matriks similaritas Sorensen yang kemudian dikombinasikan untuk membuat dendrogram berdasarkan metode keterkaitan rata- rata antar kelompok. Dari nilai tingkat keterkaitan dibuat hirarki kelompok spons. 3.4.4. Analisa nodul, konstansi dan fidelitas
Kedua hasil pengelompokkan, kelompok habitat dan spons, digunakan dalam analisa nodul. Teknik paling sederhana yang digunakan untuk menggabungkan kedua kelompok hasil analisa cluster (habitat dan spons) adalah membuat matriks data binari dua arah, kelo mpok habitat menempati sisi kolom dan kelompok spons pada sisi baris (Murphy dan Edwards 1982). Kemudian data binari hasil analisa nodul digunakan untuk menganalisa tingkat kekonstanan keberadaan suatu kelompok spons pada kelompok habitat tertentu berdasarkan indekskonstansi yang dirumuskan:
c b a a S + + = 2 2
dimana: Cij = indeks konstansi
aij = jumlah keterdapatan anggota kelompok spons ke-i pada kelompok habitat (stasiun) ke-j
ni = jumlah elemen pada kelompok spons ke-i
nj = jumlah elemen pada kelompok habitat (stasiun) ke-j
Indeks konstansi nilainya berkisar antara 0 – 1. Nilai Cij = 1 berarti ada anggota kelompok spons ke-i terdapat pada semua anggota kelompok habitat ke-j dan Cij = 0 menunjukkan bahwa tidak satupun an ggota kelompok spons ke-i terdapat pada kelompok habitat ke-j.
Dari indeks konstansi dapat dilihat tingkat kekhasan/kebenaran (fidelitas) suatu kelompok spons ke-i pada kelompok habitat ke-j berdasarkan indeks fidelitas yang dirumuskan :
dimana : Fij = indeks fidelitas Cij = indeks konstansi
aij = jumlah keterdapatan anggota kelompok spons ke-i pada kelompok habitat (stasiun) ke-j
ni = jumlah elemen pada kelompok spons ke-i
nj = jumlah elemen pada kelompok habitat (stasiun) ke-j
Bila Fij ≥ 2 menunjukkan preferensi yang kuat antara anggota kelompok spons ke-i pada kelompok habitat ke-j. Sedangkan bila Fij < 2 menunjukkan tingkat ketidaksukaan (avoidance) yang kuat kelompok spons ke-i terhadap kelompok habitat ke-j.
j i ij ij n n a C =
∑
∑
= j j i ij j ij ij n n a C FPengujian kualitas air dilakukan untuk mengamati keterkaitan antara kondisi perairan di ketiga pulau (Pulau Lancang Besar, Pulau Pari dan Pulau Pramuka) dengan sebaran dan kelimpahan spons Demospongiae pada ekosistem terumbu karang dan padang lamun seiiring dengan meningkatnya jarak pulau dari daratan utama di wilayah Teluk Jakarta. Kondisi pulau yang dekat dengan daratan utama menggambarkan tingginya tingkat tekanan yang diakibatkan oleh industri dan tingginya aktivitas mas yarakat disekitarnya. Tekanan yang tinggi baik secara langsung maupun tidak langsung akan berpengaruh terhadap kehidupan hewan laut termasuk komunitas spons Demospongiae.
Sampel air diambil secara komposit pada masing-masing stasiun pengamatan pada kedala man 7 meter dan 15 meter dengan menggunakan botol plastik. Sampel air selanjutnya diberi kode asal sumber air, tanggal dan waktu pengambilan serta stasiun pengamatan dan disimpan dalam boks styrofoam yang telah diberi es. Penyimpanan dan pengangkutan sampel air dilakukan dalam rantai dingin untuk kemudian dianalisis dengan menggunakan spektrofotometer Genvy tipe 6100 di laboratorium lingkungan PPLH-IPB. Parameter fisika dan kimiawi yang diamati yaitu suhu, salinitas, kekeruhan, TSS, pH, DO, BOD5, TOM, COD, N-NO3, P-PO4, dan SiO3.
