Ekosistem Mangrove
Mangrove merupakan karakteristik dari bentuk tanaman pantai, estuari atau muara sungai, dan delta di tempat yang terlindung daerah tropis dan sub tropis. Dengan demikian maka mangrove merupakan ekosistem yang terdapat di antara daratan dan lautan dan pada kondisi yang sesuai mangrove akan membentuk hutan yang ekstensif dan produktif. Karena hidupnya di dekat pantai, mangrove sering juga dinamakan hutan pantai, hutan pasang surut, hutan payau, atau hutan bakau.Dinamakan hutan bakau oleh karena sebagian besar vegetasinya didominasi oleh jenis bakau, dan disebut hutan payau karena hutannya tumbuh di atas tanah yang selalu tergenang oleh air payau (Dewi, 2009).
Keberadaan hutan mangrove dalam ekosistem pantai merupakan suatu persekutuan hidup alam hayati dan alam lingkungannya yang terdapat di daerah pantai dan disekitar muara sungai pada kawasan hutan tropika, yaitu kawasan hutan yang khas dan dipengaruhi oleh pasang surut air laut.Hutan mangrove, baik di dalam maupun di luar kawasan hutan merupakan jalur hijau daerah pantai yang mempunyai fungsi ekologis dan sosial ekonomis yang memiliki berbagai manfaat (Hutapea, 2009).
Hutan mangrove sebagai sumberdaya alam khas daerah pantai tropik, mempunyai fungsi strategis bagi ekosistem pantai, yaitu: sebagai penyambung dan penyeimbang ekosistem darat dan laut. Tingginya bahan organik di perairan hutan mangrove dimanfaatkan sebagai daerah asuhan (nursery ground) bagi biota yang hidup pada ekosistem mengrove, fungsi yang lain sebagai daerah mencari
makan (feeding ground) karena mangrove merupakan produsen primer yang mampu menghasilkan sejumlah besar detritus dari daun dan dahan pohon mangrove dimana tersedia banyak makanan bagi biota-biota yang mencari makan pada ekosistem mangrove tersebut, dan fungsi yang ketiga adalah sebagai daerah pemijahan (spawning ground) bagi ikan-ikan tertentu agar terlindungi dari ikan predator, sekaligus mencari lingkungan yang optimal untuk memisah dan membesarkan anaknya (Sopana, dkk., 2010).
Daun, biji, cabang, ranting, bunga dan bagian lainnya dari mangrove sering disebut serasah.Mangrove mempunyai peran penting bagi ekologi yang didasarkan atas produktivitas primernya dan produksi bahan organik yang berupa serasah, dimana bahan organik ini merupakan dasar rantai makanan. Serasah dari tumbuhan mangrove ini akan terdeposit pada dasar perairan dan terakumulasi terus menerus dan akan menjadi sedimen yang kaya akan unsur hara, yang merupakan tempat yang baik untuk kelangsungan hidup fauna makrobenthos (Thaher, 2013).
Menurut Odum (1972) struktur ekosistem mangrove, secara garis besar dapat dibedakan menjadi tiga tipe formasi, yaitu:
1. Mangrove pantai: pada tipe ini dipengaruhi air laut dominan dari air sungai. Struktur horizontal formasi ini dari arah laut ke arah darat adalah dari tumbuhan pionir (Sonneratia alba), diikuti oleh komunitas campuran
Sonneratia alba, Avicennia sp, R.apiculata, selanjutnya komunitas murni
Rhizophora sp dan akhirnya komunitas campuran Rhizophora-Brugueira. Bila genangan berlanjut, akan ditemukan komunitas murni Nypa fructicans di belakang komunitas campuran yang terakhir.
2. Mangrove muara: pada tipe ini pengaruh air laut sama kuat dengan pengaruh air sungai. Mangrove muara dicirikan oleh mintakat tipis Rhizophora sp. Di tepian alur, diikuti komunitas komunitas campuran Rhizophora-Bruguera dan diakhiri komunitas murni Nypa sp.
3. Mangrove sungai: pada tipe ini pengaruh air sungai lebih dominan dari pada air laut dan berkembang pada tepian sungai yang relatif jauh dari muara. Mangrove banyak berasosiasi dengan komunitas daratan.
Adapun pembagian kawasan mangrove berdasarkan perbedaan penggenangannya (Atmanegara, 2009) adalah :
1.Zona proksimal, yaitu kawasan (zona) yang terdekat dengan laut. Pada zona ini biasanya akan ditemukan jenis-jenis R.mucronata, R.apiculata dan S.alba. 2. Zona middle, yaitu kawasan (zona) yang terletak di antara laut dan arat. Pada
zona ini biasanya akan ditemukan jenis-jenis S.caseolaris, R.alba, B.gymnorrhiza, A.marina, A.officinalis dan Ceriops tagal.
3. Zona distal, yaitu zona yang terjauh dari laut. Pada zona ini biasanya akan ditemukan jenis-jenis Heritiera litoralis, Pongamia, Pandanus spp., dan Hibiscus tiliaceus.
Fungsi dan manfaat mangrove telah banyak diketahui, baik sebagai tempat pemijahan ikan di perairan, pelindung daratan dari abrasi oleh ombak, pelindung daratan dari tiupan angin, penyaring intrusi air laut ke daratan dan kandungan logam berat yang berbahaya bagi kehidupan, tempat singgah migrasi burung, dan sebagai habitat satwa liar serta manfaat langsung lainnya bagi manusia. Pada wilayah yang memiliki mangrove dan hutan pantai relatif baik, cenderung kurang terkena dampak gelombang tersebut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
ketebalan mangrove selebar 200 m dengan kerapatan 30 pohon/100 m2 dengan diameter batang 15 cm dapat meredam sekitar 50% energi gelombang tsunami (Anwar dan Hendra, 2007).
Mangrove memiliki berbagai macam manfaat bagi kehidupan manusia dan lingkungan sekitarnya.Bagi masyarakat pesisir, pemanfaatan mangrove untuk berbagai tujuan telah dilakukan sejak lama.Akhir-akhir ini peranan mangrove bagi lingkungan sekitarnnya dirasakan sangat besar setelah berbagai dampak merugikan dirasakan dirasakan diberbagai tempat akibat hilangnya mangrove (Prabudi, 2013).
Hutan mangrove merupakan sumberdaya alam yang penting di lingkungan pesisir, dan memiliki tiga fungsi utama yaitu fungsi fisik, biologis, dan ekonomis.Fungsi fisik adalah sebagai penahan angin, penyaring bahan pencemar, penahan ombak, pengendali banjir dan pencegah intrusi air laut ke daratan.Fungsi biologis adalah sebagai daerah pemijahan (spawning ground), daerah asuhan (nursery ground), dan sebagai daerah mencari maskan (feeding ground) bagi ikan dan biota laut lainnya. Fungsi ekonomis adalah sebagai penghasil kayu untuk bahan baku dan bahan bangunan, bahan makanan dan obat-obatan. Selain itu, fungsi tersebut adalah strategis sebagai produsen primer yang mampu mendukung dan menstabilkan ekosistem laut maupun daratan (Hiariey, 2009).
Fungsi hutan mangrove menurut Kusmana dkk, (2008) dapat di bedakan kedalam tiga macam, yaitu fungsi fisik, fungsi ekonomi dan biologi seperti yang berikut:
1. Fungsi fisik:
b. Mempercepat perluasan lahan. c. Mengendalikan intrusi air laut.
d. Melindungi daerah belakang mangrove/pantai dari hempasan dan gelombang angin kencang.
e. Menjaga kawasan penyangga terhadap rembesan air laut (intrusi). f. Mengolah bahan limbah organik.
2. Fungsi ekonomi:
a. Merupakan penghasil kayu sebagai sumber bahan bakar (arang, kayu bakar), bahan bangunan (balok, atap rumah.tikar).
b. Memberikan hasil hutan bukan kayu seperti madu, obat-obatan, minuman serta makanan.
c. Merupakan lahan untuk produk pangan dan tujuan lain (pemukiman, pertambangan, industri, infrastruktur, rekreasi dan lain-lain).
3. Fungsi ekologi:
a. Merupakan tempat mencari makan (feeding ground), tempat memijah (spawning ground) dan tempat berkembang biak (nursery ground), berbagai jenis ikan, udang, kerang dan biota laut lainnya.
b. Merupakan tempat bersarang berbagai jenis satwa liar terutama burung. c. Merupakan sumber plasma nutfa.
Avicennia marina
Spesies A.marina yang sering disebut Api-api merupakan tumbuhan mangrove pada substrat berpasir atau berlumpur tipis, dengan salinitas relatif tinggi (salinitas laut) pada kisaran yang sempit.Pohonnya dapat mencapai tinggi 12 m. Daun A.marina dilihat dari sisi sebelah atas berwarna hijau muda,
sedangkan pada sisi sebelah bawah abu-abu keperakan atau putih. Daunnya berbentuk elips, panjang daun ya berkisar 5-11 cm. Buah berbentuk bulat dan agak berbulu dengan panjang 1,5-2,5 cm dan berwarna hijau. Kulit batang halus, berwarna putih keabu-abuan hingga hijau, akar berbentuk cakar ayam berpneumatofora untuk pernafasan (Indriani, 2008).
Menurut Wetlands Internaional Indonesia Programme (2012) dari segi ekologinya berada di lokasi pantai yang terlindung, juga di bagian yang lebih asin di sepanjang pinggiran sungai yang dipengaruhi pasang surut, serta di sepanjang garis pantai.Mereka umumnya menyukai bagian muka teluk. Akarnya membantu pengikatan sedimen dan mempercepat proses pembentukan daratan. Perbungaan terjadi sepanjang tahun.Genus ini kadang-kadang bersifat vivipar, dimana sebagian buah berbiak ketika masih menempel di pohon.
Laju Dekomposisi
Sebagai suatu proses yang dinamis, dekomposisi memiliki dimensi kecepatan yang mungkin berbeda dari waktu ke waktu tergantung faktor-faktor yang mempengaruhinya. Proses dekomposisi bahan organik secara alami akan berhenti bila faktor-faktor pembatasnya tidak tersedia atau telah dihabiskan dalam proses dekomposisi itu sendiri. Oksigen dan bahan organik, menjadi faktor kendali dalam proses dekomposisi. Kedua faktor ini terutama oksigen merupakan faktor kritis bagi dekomposisi aerobik Ketersediaan bahan organik yang berlimpah mungkin tidak berarti banyak dalam mendukung dekomposisi bila faktor lain seperti oksigen tersedia dalam kondisi terbatas(Prabudi, 2013).
Daun mangrove merupakan bagian terbesar dari produksi primer serasah dan menyediakan makanan bagi konsumen serta mempunyai kontribusi penting
bagi rantai makanan di wilayah pesisir melalui daun yang mati dan gugur.Guguran daun diartikan sebagai penurunan bobot yang disebabkan oleh beberapa parameter fisika-kimia yang disebabkan oleh kondisi lingkungan seperti suhu, embun/kelembaban, ketersediaan nutrien.Ada beberapa jenis dari serasah mangrove.Lebih dari setengah jumlah serasah terdiri dari daun dan biasanya daun yang telah tua (berwarna kuning).Selama satu tahun mangrove dapat memproduksi 800-1000 g bobot kering serasah per m2. Mangrove mempunyai pengembalian serasah yang tinggi (Sa’ban, dkk., 2013).
Produksi serasah merupakan bagian yang penting dalam transfer bahan organik dari vegetasi ke dalam tanah. Unsur hara yang dihasilkan dari proses dekomposisi serasah di dalam tanah sangat penting dalam pertumbuhan mangrove dan sebagai sumber detritus bagi ekosistem laut dan estuari dalam menyokong kehidupan berbagai organisme akuatik. Apabila serasah di hutan mangrove ini dapat diperkirakan dengan benar dan dipadukan dengan perhitungan biomassa lainnya, akan diperoleh informasi penting dalam produksi, dekomposisi, dan siklus nutrisi di ekosistem hutan mangrove. Analisis dari komposisi hara dalam produksi serasah dapat menunjukkan hara yang membatasi dan efisiensi dari nutrisi yang digunakan, sehingga siklus nutrisi dalam ekosistem hutan mangrove akan terpelihara(Mahmudi, 2010).
Serasah yang jatuh ke lantai hutan tidak langsung mengalami pelapukan oleh mikroorganisme, tetapi memerlukan bantuan hewan-hewan yang disebut dengan makrobentos.Makrobentos memiliki peran yang sangat besar dalam penyediaan hara bagi pertumbuhan dan perkembangan pohon-pohon mangrove maupun bagi makrobentos itu sendiri. Makrobentos berperan sebagai dekomposer
awal yang bekerja dengan cara mencacah daun menjadi bagian-bagian kecil yang kemudian dilanjutkan oleh organisme kecil, yakni mikroorganisme (bakteri dan fungi) yang menguraikan bahan organik menjadi protein dan karbohidrat. Pada umumnya makrobentos mempercepat proses dekomposisi (Thaher, 2013).
Pendugaan biomasa ikan di ekosistem hutan mangrove secara khusus dapat dilakukan dengan menggunakan pendekatan pelepasan nutrien dari serasah daun mangrove yang dihasilkan. Dari produksi serasah daun mangrove yang dihasilkan, setelah mengalami proses grazing, ekspor dan dekomposisi, serasah daun akan menghasilkan nutrien (N, P) ke lingkungan perairan kemudian diperoleh nilai produktivitas primer dari serasah. Produktivitas primer tersebut pada akhirnya akan menentukan stok ikan di perairan. Selama ini penelitian sejenis yang banyak dilakukan hanya sebatas hubungan antara data produksi ikan, luasan manngrove dan kondisi lingkungan perairannya.Peran riil mangrove itu sendiri melalui penelusuran serasah yang dihasilkan dalam luasan tertentu dengan potensi ikan yang ada belum pernah dilakukan. Untuk itu, penelitian ini ingin menelusuri hubungan produksi ikan melalui pendekatan nutrien dari produksi serasah yang dihasilkan (Mahmudi, 2010).
Beberapa alasan dikemukakan untuk menjelaskan kehilangan berat pada beberapaminggu pertama. Proses fisika dan biologi terjadi pada tingkatan ini dan kebanyakankehilangan berat ini dari fraksi yang mudah larut air dibanding fraksi
lignocellulose. Bahan yang mudah larut pada serasah kebanyakan mempunyaisusunan organik yang sederhana termasuk didalamnya glukosa, phenolic dan asam amino) sementara fraksi yang sukar larut (lignocellulose) umumnyaterdiri atas lignin, cellulose dan xylan(Sulistiyanto, 2005).
Berdasarkan hasil dari laju dekomposisi serasah daun yang terdekomposisi dan sisa serasah daun dan spesies S. alba dan R. apiculata, terdekomposisi sangat cepat pada 15 hari dibandingkan setelah hari ke-30 hari, kemudian melambat sampai ke-45 hari dan cepat kembali sampai akhir penelitian pada hari ke-60 hari,
R. apiculata juga terdekomposisi dengan cepat sampai akhir ke-75 hari. Secara umum jenis S. alba lebih cepat terdekomposisi dengan 0,162 g/m2/bln berat yang tersisa dalam kantong dekomposisi setelah hari ke-75 hari dibandingkan
R.apiculata yang terdekomposisi lebih lambat dan sebanyak 0,744 g/m2/bln berat serasah yang tersisa dalam kantong dekomposisi setelah hari ke-75 (Sa’ban, dkk., 2013).
Berdasarkan hasil (Yulma, 2012), laju dekomposisi serasah daun tertinggi terjadi pada 14 hari pertama, hal ini terjadi pada semua stasiun penelitian.Laju dekomposisi tertinggi terjadi pada tahap awal, hal ini diduga berhubungan erat dengan kehilangan bahan organik dan organik yang mudah larut (pelindihan) dan juga hadirnya mikroorganisme yang berperan dalam perombakan beberapa zat yang terkandung dalam serasah daun mangrove.Hal ini membuktikan bahwa aktivitas enzim selulotik fungi (fungal cellulytic enzym) yang paling tinggi terjadi di saat awal dekomposisi.
Tabel 1. Laju Dekomposisi Daun Serasah Mangrove Avicennia marina Kabupaten
.Lampung Timur
Stasiun Rata-rata laju dekomposisi serasah (g)
Hari ke 14 Hari ke 28 Hari ke 42 Hari ke 56
1 0,268 0,196 0,155 0,134
2 0,179 0,143 0,119 0,107
3 0,175 0,143 0,103 0,090
Faktor Fisika dan Kimia Perairan • Suhu
Suhu berperan penting dalam proses fisiologis (fotosintesis dan respirasi). Produksi daun A. marina terjadi pada suhu 18-20OC dan jika suhu lebih tinggi maka produksi menjadi berkurang. Rhizophora stylosa, Ceriops, Excocaria, Lumnitzera tumbuh optimal pada suhu 26-28OC. Bruguiera tumbuh optimal pada suhu 27 OC, dan Xylocarpus tumbuh optimal pada suhu 21-26OC (Prabudi, 2013).
• Salinitas
Salinitas didefinisikan sebagai berat zat padat terlarut dalam gram per kilogram air laut, jika zat padat telah dikeringkan sampai beratnya tetap pada 480
O
C. Singkatnya salinitas adalah berat garam dalam gram per kilogram air laut.Salinitas ditentukan dengan mengukur klor yang takarannya adalah klorinitas. Salinitas dapat juga diukur melalui konduktivitas air laut. Alat-alat elektronik canggih menggunakan prinsip konduktivitas ini untuk menentukan salinitas Salinitas optimum yang dibutuhkan mangrove untuk tumbuh berkisar antara 10-30 ppt. Salinitas secara langsung dapat mempengaruhi laju pertumbuhan dan zonasi mangrove, hal ini terkait dengan frekuensi penggenangan. Salinitas air akan meningkat jika pada siang hari cuaca panas dan dalam keadaan pasang. Salinitas air tanah lebih rendah dari salinitas air(Hasibuan, 2011).
Kondisi salinitas sangat mempengaruhi komposisi mangrove. Berbagai jenis mangrove mengatasi kadar salinitas dengan cara yang berbeda-beda. Beberapa diantaranya secara selektif mampu menghindari penyerapan garam dari media tumbuhnya, sementara beberapa jenis lainnya mampu mengeluarkan garam
Perkembangan salinitas berpengaruh terhadap perkembangan jenis makrobentos. Adanya masukan air sungai atau hujan akan menurunkan kadar salinitas, yang akan mengakibatkan kematian beberapa jenis makrobentos tersebut pada rendahnya salinitas, tetapi ada juga sebaliknya (Prabudi, 2013).
• Derajat Keasaman ( pH )
Derajat Keasaman lebih dikenal dengan pH.pH (puissance negative de H), yaitu logaritma dari kepekaan ion-ion H (hydrogen) yang terlepas dalam suatu cairan. Derajat keasaman atau pH air menunujukan aktivitas ion hydrogen dalam larutan tersebut dan dinyatakan sebagai konsentrasi ion hydrogen (dalam mol/liter) pada suhu tertentu ( Kordi dan Andi, 2010).
Nilai pH menyatakan nilai konsentrasi ion hydrogen dalam suatu larutan, didefenisikan sebagai logaritma dari resifprokal aktivitas ion hidrogen dan secara matematis dinyatakan sebagai pH= log l/H- dimana H- adalah banyaknya ion hydrogen dalam mol/liter larutan. Kemampuan air untuk mengikat atau melepaskan ion Hidrogen akan menunjukkan apakah larutan tersebut bersifat asam atau basa (Barus, 2004).
• Oksigen Terlarut
Oksigen terlarut berperan penting dalam dekomposisi serasah karena bakteri dan fungsi yang bertindak sebagai dekomposer membutuhkan oksigen untuk kehidupannya. Oksigen terlarut juga penting dalam proses respirasi dan fotosintesis. Oksigen terlarut berada dalam kondisi tertinggi pada siang hari dan kondisi terendah pada malam hari (Dewi, 2009).
Unsur Hara yang Terkandung dalam Serasah Daun A. marina
Salah satu fungsi ekosistem mangrove dapat mempertahankan kesuburan tanah hutan mangrove yang berasal dari guguran serasah daun yang berada di lantai hutan yang akan melepaskan unsur hara. Unsur hara yang diurai oleh bakteri dan fungi berasal dari serasah daun A.marina. Serasah daun A.marina
yang terdapat di lantai hutan akan mengalami dekomposisi sehingga menghasilkan unsur hara yang berperan dalam mempertahankan kesuburan tanah serta menjadi sumber pakan bagi berbagai jenis ikan dan invertebrata melalui rantai makanan fitoplankton dan zooplankton sehingga keberlangsungan populasi ikan, kerang, udang dan lainnya dapat tetap terjaga (Hasibuan, 2011).
Unsur hara yang terdapat di ekosistem mangrove terdiri dari hara anorganik dan organik.Anorganik : P, K, Ca, Mg, Na. Organik : fitoplankton, bakteri, alga. Sedangkan kandungan unsur hara yang terdapat di dalam daun-daun berbagai jenis mangrove terdiri atas karbon, nitrogen, fosfat, kalium, kalsium, dan magnesium.Data selengkapnya dapat dilihat dalam Tabel 1.
Tabel 2. Kandungan unsur hara di dalam daun-daun berbagai jenis mangrove
Sumber : Thaher, 2013.
Karbon (C)
Karbon dan oksigen yang terdapat di atmosfer berasal pelepasan CO2 dan H2O.Oksigen secara berangsur terbentuk karena rerata produksi biomassa yang
N o
Jenis Daun Karbon Nitrogen Fosfat Kalium Kalsium Magnesium 1 Rhizophora 50.83 0.83 0.025 0.35 0.75 0.86 2 Ceriops 49.78 0.38 0.006 0.42 0.74 1.07 3 Avicennia 47.93 0.35 0.086 0.81 0.30 0.49 4 Sonneratia 1.42 0.12 1.30 0.98 0.27 0.45
maka CO2 berperan dalam pembentukan iklim. Karbondioksida berperan besar dalam proses pelapukan secara kimia batuan dan mineral (Gultom, 2009).
Nitrogen (N)
Nitrat (NO3) adalah bentuk utama nitrogen di perairan alami dan merupakan nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan algae.Nitrat nitrogen sangat mudah terlarut dalam air dan bersifat stabil. Senyawa ini dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen di perairan. Nitrifikasi yang merupakan proses oksidasi amonia menjadi nitrit dan nitrat dengan bantuan mikroorganisme adalah proses yang penting dalam siklus nitrogen. Distribusi horisontal kadar nitrat semakin tinggi menuju ke arah pantai dan kadar tertinggi biasanya ditemukan di perairan muara (Dewi, 2009).
Unsur N di dalam tanah berasal dari hasil dekomposisi bahan organik sisa-sisa tanaman maupun binatang.Pemupukan (terutama urea dan ammonium nitrat) dan air hujan. Pengaruh bahan organik terhadap tanah dan terhadap tanaman tergantung pada laju proses dekomposisi (Prabudi, 2013).
Fosfor (P)
Fosfor tidak ditemukan dalam bentuk bebas sebagai elemen, melainkan dalam bentuk senyawa organik yang terlarut.Fosfor membentuk kompleks dengan ion besi dan kalsium pada kondisi aerob, bersifat larut dan mengendap pada sedimensehingga tidak dapat dimanfaatkan oleh algae akuatik.Fosfor yang terdapat dalam air laut umumnya berasal dari dekomposisi organisme yang sudah mati (Thaher, 2013).