Lampiran 2. Bagan Kerja Pengukuran Kandungan Nitrat (NO3)
1 ml NaCl (Dengan Pipet Volum)
1 ml NaCl (Dengan Pipet Volum)
5 ml H2SO4 75% 4 tetes Brucine Sulfat Sulfanic
Acid
Dipanaskan Selama 25 Menit
Didinginkan
Diukur dengan spektrofotometer ƛ= 410 nm
(Michael 1984; Suin, 2002) 5 ml sampel air
Larutan
Larutan
Lampiran 3. Bagan Kerja Analisis Ortofosfat (PO4)
5 ml Amstrong Reagen 5 ml Ascorbic Acid
Dbiarkan selama 20 menit
Diukur dengan spektrofotometer pada spektrofotometer ƛ= 410 nm
(Michael 1984; Suin, 2002) Larutan
Larutan
Larutan
Lampiran 4. Contoh Perhitungan Produktivitas Primer
Produktivitas bersih (PN)= Produktivitas kotor (PG )- Respirasi (R) R = [O2 ] awal - [O2 ] akhir pada botol gelap
Pg= [O2 ] akhir pada botol terang - [O2 ] akhir pada botol gelap Produktivitas Primer Perairan Pada Stasiun 3 UL 1
PG = 5,9 – 5,0 = 0,9 memperoleh nilai produktivitas primer per hari, nilai di atas harus dikali dua.
Lampiran 5. Data Mentah Plankton Perstasiun
Bacillariophyceae Achanthaceae Achanthes sp
0 0 1
Chlrophyceae Mesotaeniaceae Gonatozygon sp
Lampiran 5. Lanjutan
Kelas Famili Genus Stasiun
1
Stasiun 2
Stasiun 3
Zygnemataceae Mougeotia sp 4 17 4
Sirogonium sp 0 2 0
Spyrogyra sp 1 7 0
Schizogoniaceae Schizogonium sp 2 2 1
Ulotrichasceae Hormidium sp 2 1 5
Uronema sp 0 2 0
Chaetophoraceae Dermatopyton sp 1 2 1
Microsporaceae Microspora sp 3 3 2
Phacotaceae Wislouchiella sp 1 0 0
Trentepholiaceae Trentepholia sp 2 5 1
Cyanophyceae Oscillatoriaceae Oscillatoria sp 0 4 0
Spirulina Sp 4 0 0
Dinophyceae Ceratiaceae Ceratium sp 0 4 0
Euglenaphyceae Euglenaceae Astasia sp 0 1 0
Lampiran 6. Data Mentah Hasil Lapangan Sampling 1 Kamis 12 Juni 2014
Parameter Ulangan 1
Stasiun 1 Stasiun 2 Stasiun3
Ul1 Ul2 Ul3 Rata2 Ul 1 Ul 2 Ul 3 Rata2 Ul1 UL2 UL3 Rata2
Stasiun 1 Stasiun 2 Stasiun3
Lampiran 6. Lanjutan Sampling 3 Juli 2014
Parameter Ulangan 3
Stasiun 1 Stasiun 2 Stasiun3
Famili Genus Kelimpahan
Fragilariaceae 4.Tabellaria 122,448 816,326 775,51
5.Fragillaria 734,693 938,775 2979,59
Surirellaceae 8.Surirella 285,714 1714,286 2897,96
9.Isthmia 408,163 1020,408 163,265
Lampiran 7. Lanjutan
67
Lampiran 9. Plankton Yang Ditemukan Di Sungai Ular
Kelas Bacillariophyceae
Achanthes Sp Coconeis Sp
Pinnularia Sp Tabellaria Sp
68
Lampiran 10. Lanjutan
Trepsinoe Sp Surirella Sp
69
Lampiran 10. Lanjutan Kelas Chlorophyceae
Gonatozygon Sp Oedogonium Sp
Pediastrum Sp Hydrodicyton Sp
70
Lampiran 10. Lanjutan
Closterium Sp Spinoclosterium Sp
Eremosphera Sp Closteriopsis Sp
71
Lampiran 10. Lanjutan
Volvox Sp Mougeotia Sp
Sirogonium Sp Sprogrya Sp
72
Lampiran 10. Lanjutan
Uronema Sp Dermatophyton Sp
Microspora Sp Wislouchiella Sp
73
Lampiran 10. Lanjutan
Kelas Cyanophyceae
Oscillatoria Sp Sprirulina Sp
Kelas Dinophyceae Kelas Euglenaphyceae
Ceratium Sp Astasia Sp
Kelas Rhodophyceae
74
Lampiran 10. Lanjutan
Zooplankton
Chilomonas Sp Monochilum Sp
Palaemoneles Sp Panagrolaimus Sp
75
Lampiran 11. Foto Kegiatan Sampling Sungai Ular
DAFTAR PUSTAKA
Agusnar. 2007. Kimia Lingkungan. UNS Press. Surabaya.
Alfin, E. Pengeloaan Daerah Aliran Sungai (DAS) secara terpadu dan Berkelanjutan. http. thesains.com
Alhusin, S. 2003. Aplikasi Statistik Praktis dengan SPSS. Graha Ilmu. Surakarta. Andriani. 2004. Analisis Hubungan Parameter Fisika Kimia dan Klorofil a dengan
Produktivitas Primer Fitoplankton di Perairan Pantai Kabupaten Luwu. Tesis. Institiut Pertanian Bogor.
APHA (American Public Health Association), AWWA (American Water Works Association) dan WPFC (Water Pollution Control Federation). 2005. Standard methods for the examination of water and waste water. 21th edition. Baltimore, MD.
Ardianor. 1999. Pengaruh Pemindahan Masssa Air Dasar ke Lapisan Permukaan dan Pemberian Kapur Terhadap Produktivitas Primer dan Kelimpahan Fitoplankton di Danau Sabuah. Tesis, Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
Ardiwijaya, R. R. 2002. Distribusi Horizontal Klorofil a dan Hubungannya dengan Kandungan Unsur Hara serta Kelimpahan Fitoplankton, di Teluk Semangka, Lampung. Skripsi. Institut Pertanian Bogor.
Arinardi, O.H., Sutomo, A.B., Yusuf, S.A., Trimaningsih, Asnaryanti, E., Riyono, S.H. 1997. Kisaran Kelimpahan dan Komposisi Plankton Predominan di Perairan Kawasan Timur Indonesia. Pusat Penelitian dan Pengembangan Oseanologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. Jakarta.
Asriyana, Dr dan Yuliana . 2012. Produktivitas Perairan. Bumi Aksara. Bogor Baksir, A. 1999. Hubungan Antara Produktivitas Primer Fitoplankton dan
Intentitas Cahaya di Waduk Cirata, Kabupaten Cirata, Kabupaten Cianjur Jawa Barat. Tesis. Pasca Sarjana. Institut Pertanian Bogor.
Barus, T.A. 2004. Pengantar Limnologi, Studi tentang Ekosistem Sungai dan Danau. Jurusan Biologi. Fakultas MIPA USU. Medan.
Basmi, J.1988. Fitoplankton Sebagi Indiktor Biologis Lingkungn Perairan. Institut Pertanian Bogor. Fakultas Pascasarjana
Basmi, J. 1999. Planktonologi: Pedoman Metode Analisis. Hal:5-6, 24-26, 36-43.Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Boyd,C.E.1979. Water Quality in Warm Water Fish Ponds. Auburn University
Albama.
Davis, G.C. 1955. The Marine and Freshwater Plankton. USA: Michigan State Univerisity Press.
Dinas Pekerjaan Umum Provinsi Sumatera Utara. 2004. Laporan Berkala Tahunan Kondisi Wilayah Sungai Belawan – Ular- Belumai .
Direktorat Jendral Sumberdaya Air Departemen PU. 2008. Profil Balai Wilayah Sungai Sumatera II. http.DEPPU.co.id
Edmondson, W. T. 1963. Fres Water Biologi. Second Edition. New York: Jhon Wiley & Sons, Inc.
Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya Dan Lingkungan Perairan.Kanisius. Yogyakarta.
Fachrul. M. F. 2007. Metode Sampling Bioekologi. Bumi Aksara. Bogor.
Hariyadi.,S. 2006. Kualitas Air: Pengukuran dan Prinsip Analisis. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Isnansetyo, A. Kurniastuty. 1995. Teknik Kultur Fitoplankton dan Zooplankton. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.
Istanto.K, Suripin, Suseno D. 2009. Studi Pola Pengeloaan Sumber Daya AIR Terpadu Wilayah Sungai Pemali Comal Provinsi Jawa Tengah.
Kennish, M. J. 1990. Ecology of Estuaries. Vol II: Biology Aspects. CRC Press, Inc. Boca Raton,
Kennish, M. J. 1992. Ecology of estuaries: anthropogenic efffects.. CRC Press, Inc. Boca Raton, FL.
Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 07 Tahun 2004 Sumber Daya Air.
Mackenthum, K.M. 1969. The Practice of Water Pollution Biology. United States Department of Interior, Federal Water Pollution Control Administration, Division of Technical Support.
Manalu, E. 2014. Hubungan Nilai Produktivitas Fitoplankton dengan Kelimpahan Fitoplankton d Sungai Bah Bolon Kota Pematang Siantar Kabupaten Simalungun Sumatera Utara. Skripsi. Universitas Sumatera Utara
Manampiring, A, 2009 Studi Kandungan Nitrat (NO3) Pada Sumber Air Minum
Masyarakat Kelurahan Rurukan Kecamatan Tomohon Timur Kota Tomoho. Universitas Sam Ratulangi. Manado.
Nontji, A. 2005. Laut Nusantara. Djambatan. Jakarta.
Nybakken, J. W. 1992. Biologi Laut : suatu pendekatan ekologis.. Diterjemahkan oleh M. Eidman, Koesoebiono, Dietrich Geoffrey, Malikusworo Hutomo, dan Sukristijono Sukardjo. PT Gramedia. Jakarta.
Odum,E.P. 1971. Fundamentals of Ecology.W.B. Sounders Company Ltd. Philadelphia
Odum, E. P. 1993. Dasar-Dasar Ekologi. Edisi ketiga. Terjemahsan : Samingan, T.,Srigandono. Fundamentals Of Ecology. Third Edition. Gadjah Mada University Press.
Pemerintah Republik Indonesia. 2001. Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001. Tentang Pengelolaan Kualitas dan Pengendalian Pencemaran Air, Jakarta.
Prabandani, D. 2002. Struktur Komunitas Fitoplankton di Teluk Semangka, Lampung pada Bulan Juli, Oktober dan Desember 2001. Skiripsi IPB. Bogor.
Raymont, J.E.G. 1980. Plankton and Produktivity in the Ocean. New York: Mc Millan Co
Romimohtarto, S. Juwana; 2001. Ilmu Pengetahuan tentang Biota Laut. Penerbit Djambatan. Jakarta.
Sitanggang, R. 2011. Hubungan Nilai Produktivitas Primer Fitoplankton Dengan Klorofil A Dan Faktor Fisika Kimia Air Di Sungai Batang Toru Kabupaten Tapanuli Selatan (Tesis). Medan. Universitas Sumatera Utara
Suin.; N.M. 2002. Metoda Ekologi. Universitas Andalas. Padang
Supangat A., dan Susanna, 2003. Pengantar Oseanografi, Pusat Riset wilayah Laut dan Sumberdaya Non-Hayati, BRPKP-DKP. ISBN.No. 979-97572-41 Suroto, I. 2008. Analisis Faktor Faktor yang Memengaruhi Sungai Ular di
Kabupaten Deli Serdang, Tesis . Universitas Sumatera Utara.
Wetzel, R. G. 2001. Limnology Lake And River Ecosystems. 3rd edition. Academic Press. San Diego,
METODE PENELITIAN
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juni sampai dengan Agustus 2014 di Sungai Ular Kabupaten Deli Serdang. Pengambilan sampel air dilakukan di Wilayah Sungai Ular Kabupaten Deli Serdang. Analisis sampel air dilakukan di Balai Teknik Kesehatan Lingkungan Pengendalian Penyakit (BTKLPP) Kelas 1 Medan dan pengamatan fitoplankton dilakukan di Laboratorium Ilmu Dasar (LIDA) FMIPA USU. Peta lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Peta Lokasi Penelitian Alat dan Bahan Penelitian
Alat yang digunakan saat pengambilan sampel di lokasi penelitian adalah botol gelap, botol terang, botol sampel,ember 5 liter, botol film, botol winkler, aluminium foil, termos es, plastik 5 kg, lakban, botol alkohol, gelas ukur, cool box, termometer, pH meter, keping Secchi, bola apung, dan plankton net. Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah sampel air sebagai bahan utama. Beberapa bahan pendukung untuk analisis parameter kimia adalah asam sulfat pekat (H2SO4), natrium thiosulfat (Na2S203), HCl, aseton, MnSO4, KOH-KI,
amilum, larutan lugol 1%, dan es batu. Deskripsi Area
Stasiun 1
Daerah ini merupakan daerah estuarin atau muara utama Sungai Ular merupakan pertemuan Sungai Ular dengan perairan Selat Malaka,. Stasiun 3 terletak pada koordinat 030 37’51.0”LU dan 0980 56’00.3” BT. Lokasi penelitian Stasiun 1 dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Stasiun 1 Stasiun 2
Gambar 4. Stasiun 2 Stasiun 3
Stasiun ini terletak 100 meter dari jembatan utama di Sungai Ular. Pada stasiun ini banyak dilakukan kegiatan penambangan bahan galian C yang ada di kawasan Sungai Ular. Stasiun ini terletak pada titik koordinat 030 40’ 34.5’’LU dan 0980 57’ 02,8” BT. Lokasi penelitian Stasiun 3 dapat dilihat pada Gambar 5.
Metode Penelitian
Penentan lokasi dilakukan dengan metode “Purposive Sampling” yaitu
dengan menggunakan tiga stasiun pengamatan. Pengambilan sampel dilakukan pada bagian pinggir dan tengah badan Sungai dengan dilakukan 3 kali ulangan. Interval waktu dilakukannnya pengamatan adalah 2 minggu.
Pengambilan contoh air untuk pengukuran produktivitas primer, analisis nutrien, spesimen fitoplankton, dan faktor fisika kimia dilakukan pada pagi hari sampel di diambil secara langsung dari badan sungai.
Penyimpanan dan Pengawetan Contoh Air
Setiap contoh air yang akan dianalisis di laboratorium disimpan dalam cool box berisi es Untuk menghindari terjadinya perubahan pada contoh air. Contoh air
untuk identifikasi fitoplankton diawetkan dengan larutan lugol. 3.5 Pengukuran Produktivitas Primer
Gambar 6. Bagan Pengukuran Nilai Produktivitas Primer
Masing-masing botol tersebut diberi label dan ditandai dengan ulangannya. Sampel air yang diperoleh kemudian dimasukkan ke dalam botol winkler kemudian didalam botol inisial dilakukan pengukuran DO awal.
Sebelum perendaman botol dilakukan pengukuran DO awal. Perendaman botol-botol winkler dimulai pada pukul 09.00 – 13.00 WIB. Setelah 4 jam lamanya, botol-botol yang sudah direndam diangkat kembali kemudian diukur nilai DO akhir dan dihitung nilai produktivitas primernya
Kelimpahan Sel Fitoplankton
Air sungai diambil sebanyak 25 liter dengan menggunkan ember kapasitas 5 liter, pengambilan air diulang sebanyak 5 kali pengambilan. Air disaring dengan menggunakan plankton net. Air yang telah disaring ditampung dalam botol bucket selanjutnya dimasukkan keda lam botol sampel kemudian diawetkan dengan lugol sebanyak 2 – 3 tetes setiap botol sampel.
Pengukuran Faktor Fisika Kimia
Faktor Fisika Kimia perairan yang diukur mencakup: a) Suhu
Pengukuraan suhu dilakukan secara langsung pada badan sungai. Termometer dimasukkan ke dalam air kemudian dibaca bersarnya nilai suhu pada perairan b) Kecerahan
Kecerahan diukur dengan menggunakan keping secchi. Keping secchi dimasukkan ke dalam badan air sampai tidak terlihat, kemudian diukur panjang tali yang masuk ke dalam air.
c) Kecepatan Arus
Pengukuran arus dilakukan dengan meletakkan bola apung pada badan perairan dan kemudian diukur kcepatannya terbawa arus dengan menggunakan stopwatch. d) Nilai pH Air
pH diukur dengan menggunakan pH meter dengan cara memasukkan pH meter kedalam badan sungai sampai pembacaan alat konstan, kemudian angka yang tertera pada pH meter merupakan nilai pH perairan tersebut.
e) Oksigen Terlarut (DO = Disolved Oxygen)
DO diukur dengan menggunakan metode winkler. Sampel air diambil dari badan perairan dan dimasukkan kedalam botol winkler berukuran 250 ml dan kemudian dilakukan pengukuran DO dengan titrasi. Bagan Pengukuran DO dengan metode winkler dapat dilihat pada Lampiran 1.
f) Amonia (NH3), Nitrat (NO3), Fosfat (PO4)
Kandungan nitrat Bagan kerja Pengukuran Nitrat (NO3) dapat dilihat pada
kedalam botol sampel berukuran 1 liter. Sampel yang diambil kemudian dimasukkan kedalam cool box dan kemudian dibawa ke laboratorium untuk dianalisis kandungan nutriennya dengan menggunakan alat spektrofotometer. Bagan Kerja Analisis Ortofosfat (PO4) dapat dilihat pada Lampiran 3. Parameter
yang diamati pada saat penelitian dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1 Parameter Yang Diamati Pada Saat Penelitian
No Parameter Satuan Alat Metode
Cara yang umum dipakai dalam mengukur produktivitas primer suatu perairan adalah dengan menggunakan botol gelap dan botol terang. Botol terang dipakai untuk mengukur laju fotosintesa yang disebut juga sebagai produktivitas primer kotor ( jumlah total sintesis bahan organik yang dihasilkan dengan adanya cahaya), sementara botol gelap digunakan untuk mengukur laju respirasi. Produktivitas primer dapat diukur sebagai produktivitas kotor dan atau produktivitas bersih. Hubungan di antara keduanya dapat dinyatakan sebagai berikut:
Pg= [O2 ] akhir pada botol terang – [O2 ] akhir pada botol gelap
Untuk mengubah nilai mg/l oksigen menjadi mg C/m3, maka nilai dalam mg/l dikalikan dengan faktor 0,375 mg/l. Dikarenakan masih dalam satuan mg/l sehingga dikonversikan menjadi mg C/m3 sehingga menjadi 375,36. Contoh Perhitungan Produktivitas Primer dapat dilihat pada Lampiran 4. Hal ini akan menghasilkan mg C/m3 untuk jangka waktu pengukuran. Untuk mendapatkan nilai produktivitas dalam satuan hari, maka nilai per jam harus dikalikan dengan 12 (mengingat cahaya matahari hanya diperoleh selama 12 jam per hari) (Barus, 2004).
b. Kelimpahan Fitoplankton
Analisis kelimpahan fitoplankton dihitung dengan menggunakan. Kelimpahan plankton dihitung dengan rumus (Isnansetyo & Kurniastuty, 1995) yaitu :
Keterangan :
K = Kelimpahan plankton per liter
P = Jumlah individu dibagi banyak ulangan
V = Volume konsentrasi plankton pada bucket (ml)
W = volume air media yang disaring dengan plankton net (ml) c.Analisis Korelasi
HASIL DAN
PEMBAHASANHasil
Produktivitas Primer Perairan
Pengukuran nilai produktivitas primer di Sungai Ular dilakukan dengan metode oksigen, Hasil Pengukuran nilai produktivitas primer dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Hasil Pengukuran Produktivitas Primer disetiap Stasiun
Parameter Stasiun 1 Stasiun 2 Stasiun 3
Produktivitas primer (mg C/m3 /hari)
225,216 394.128 337,824
Fitoplankton
Nilai Kelimpahan Fitoplankton tertinggi yaitu 15306,1 Ind/l dan nilai kelimpahan
terendah yaitu sebesar 8857,1428. Data mentah Plankton Perstasiun dapat dilihat
pada Lampiran 5. Besarnya Kelimpahan Fitoplankton di setiap stasiun dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Kelimpahan Fitoplankton pada Setiap Stasiun
Paramater Stasiun 1 Stasiun 2 Stasiun 3
Kelimpahan
Fitoplankton (Ind/l) 8857,1428 15306,1 12489,8
Jenis Fitoplankton pada Sungai Ular terdapat dalam dua kelas yang mendominasi dalam pengamatan yaitu kelas Chlorophyceae dan kelas Bacillariophyceae. Kelas Chlorophyceae merupakan kelas yang yang paling banyak terdapat pada sungai Ular yaitu Gonatozygon, Oedogonium, Pediastrum, Hydrodicyton, Scenedesmus, Chodatella, Closterium, Spinoclosterium,
Eremosphera, Closteriopsis, Chlorosarcinopsis, Cladophora, Volvox, Mougeotia,
Sirogonium, Spyrogyra, Schizogonium, Wislouchiella, Trentepholia, Hormidium,
kelas ini adalah Gonatozygon, Oedogonium . Kelas Bacillariophyceae Achanthes, Coconeins, Pinnularia, Tabellaria, Fragillaria, Synedra, Trepsinoe, Surirella,
Isthmia, Volvox, Rhopalodia. Genus yang mendominasi dalam kelas Bacillariophyceae adalah dari genus synedra. Tingkat Kelimpahan Fitoplankton pada Setiap Stasiun dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Tingkat Kelimpahan Fitoplankton pada Setiap Stasiun Faktor Fisika Kimia Air
Parameter yang diukur pada Sungai Ular meliputi parameter kimia dan parameter fisika. Pengukuran Data mentah Hasil lapangan dapat dilihat pada Lampiran 6. Hasil pengukuran parameter fisika dan kimia air yang diperoleh selama melakukan penelitian dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Hasil Pengukuran Faktor Fisika Kimia Air dalam Setiap Stasiun
No Parameter Stasiun 1 Stasiun 2 Stasiun 3 Baku Mutu
Analisis Data
Untuk mengetahui hubungan antara faktor fisik kimia dengan produktivitas primer perairan dari setiap stasiun, maka nilai dari kedua variabel ini dikorelasikan dengan menggunakan analisis korelasi Pearson yang dilakukan secara komputerisasi dengan spss 17.00. Hasil analisis korelasi dari variabel tersebutdapat dilihat pada Tabel 5 sebagai berikut:
Tabel 5 Nilai Korelasi Antara Faktor Fisik Kimia Perairan Sungai Ular dengan Produktivitas Primer Perairan dari Setiap Stasiun
Korelasi
Menurut Alhusin (2002), koefisien korelasi dapat menjadi beberapa tingkatan seperti pada tabel di atas dapat dilihat pada Tabel 6.
Pembahasan
Produktivitas Primer Fitoplankton
Nilai produktivitas primer pada Sungai Ular berkisar antara 225,216 – 394,128 mg C/m3/hari .Nilai produktivitas tertinggi terdapat pada Stasiun 2 yaitu sebesar 394,128 mg C/m3/hari. Tingginya tingkat produktivitas primer pada stasiun 2 diperkirakan disebabkan oleh karena pada stasiun ini memiliki tingkat kelimpahan fitoplankton yang tinggi bila dibandingkan dengan stasiun lainnya. Aktivitas fotosintesis yang dilakukan oleh fitoplankton turut menyumbang besarnya nilai produktivitas primer pada stasiun ini. Nilai kandungan fosfat dan nitrat pada stasiun ini juga turut mendukung kehidupan fitoplankton sehingga menyebabkan tingginya nilai produktivitas primer. Menurut Prabandani (2002) Kemampuan fitoplankton yang dapat berfotosintesis dan menghasilkan senyawa organik membuat fitoplankton disebut sebagai produsen primer.
Nilai Produktivitas primer paling rendah terdapat pada stasiun 1 nilai produktivitas primer pada stasiun ini adalah sebesar 225,216 mg C/m3/hari. Nilai kelimpahan dari fitoplankton juga rendah pada stasiun ini. Hal ini dikarenakan karena Stasiun 1 merupakan daerah muara utama dari sungai Ular yang merupakan tempat pertemuan dari air di Sungai dengan laut lepas di Selat Malaka. Hal ini menyebabkan tingkat produktivitas primer yang rendah pada stasiun ini yang menyebabkan jenis fitoplankton tertentu tidak dapat bertoleransi pada tempat yang mengalami salinitas dan pasang surut. Selain itu, pergerakan arus air yang bergerak dari hulu sungai Ular yang menuju ke stasiun 1 juga memungkinkan banyaknya bahan-bahan buangan yang dibawa oleh aliran Sungai Ular hal ini dapat dilihat dari jumlah amoniak yang tinggi pada stasiun ini. Hal ini merupakan faktor-faktor yang menyebabkan rendahnya tingkat produktivitas primer pada stasiun 1 ini. Stasiun 1 merupakan daerah yang letaknya relatif jauh dari aktivitas masyarakat sekitar.
Fitoplankton
Nilai rata rata kelimpahan fitoplakton pada ketiga stasiun berkisar antara 8857,1428 Ind/l - 15306,1 Ind/l Nilai kelimpahan tertinggi terdapat pada stasiun 2 yaitu sebesar 15306,1 Ind/l. Hal ini menyebabkan wilayah ini memiliki nilai produktivitas primer yang tinggi. Pelaku utama dari produktivitas primer adalah fitoplankton. Fitoplankton merupakan organisme dominan yang menyediakan oksigen di perairan melalui fotosintesis. Menurut Nugroho (2006) suatu tingkat kesuburan suatu perairan salah satunya ditentukan oleh tingkat kelimpahan fitoplankton.
Tingginya nilai produktivitas primer dapat dipengaruhi oleh total kelimpahan dari fitoplankton yang dapat melakukan fotosintesis. Jelas terlihat bahwa nilai produktivitas primer umumnya berbanding lurus dengan nilai kelimpahan fitoplankton yang tinggi nilai kelimpahan. Menurut Raymont (1981) dalam Nontji (2006) hubungan antara komunitas fitoplankton dengan produktivitas perairan adalah positif. Bila kelimpahan fitoplankton di suatu perairan tinggi, maka dapat diduga perairan tersebut memiliki produktivitas perairan yang tinggi pula fitoplankton diikuti oleh semakin tingginya produktivitas primer.
Hasil analisis kelimpahan fitoplankton di perairan sungai Ular selama pengamatan didapatkan bahwa fitoplankton yang ada Sungai Ular terdiri dari 6 kelas dengan 39 genus yang meliputi 11 genus Bacillariophyceae, 24 genus chloropyceae, 2 genus Cyanophyceae, 1 genus Euglenaphyceae, 1 genus Rhodophyceae. Hasil analisis kelimpahan fitoplankton tiap stasiun dapat dilihat pada Lampiran 7.
Faktor Fisika Kimia Air a) Suhu
Hasil pengukuran Suhu pada masing masing stasiun penelitian berkisar 280C – 300C. Suhu di perairan Sungai Ular relatif konstan atau stabil. Flukstuasi suhu yang teramati selama penelitian tidak menunjukkan variasi yang besar. Hal ini dimungkinkan karena kondisi cuaca dan suhu udara selama pengamatan relatif sama pada saat dilakukan pengambilan sampel.
stasiun yang lainnya. Tingkat kecerahan suatu perairan dapat menentukan banyaknya intentitas matahari yang masuk ke dalam air. Sinar matahari merupakan salah satu faktor penting dalam mendukung terjadinya fotosintesis didalam perairan tersebut. Menurut Nontji (2007) Suhu air dipengaruhi oleh kondisi meteorologi seperti: curah hujan, penguapan, kelembaban udara, suhu udara, kecepatan angin, dan intensitas radiasi matahari.
Semakin jauh suatu stasiun dari bagian hulunya juga memiliki nilai suhu yang relatif lebih tinggi. Stasiun 1 merupakan muara utama dari sungai Ular dan merupakan bagian ujung dari Sungai Ular. Stasiun 1 dan 2 merupakan bagian ke arah hilir sungai. Menurut Damanik dkk., (1984) suhu hulu sungai yang masukan airnya dari air tanah akan mendekati suhu tanah sekelilingnya, tetapi ketika air mengalir ke hilir suhunya akan naik perlahan lahan akibat bersentuhan dengan udara dan oleh cahaya matahari.
b) pH
Nilai pH sangat mempengaruhi proses biokimiawi yang ada didalam perairan sehingga nantinya dapat mempengaruhi produktivitas primer. Biota biota akuatik memiliki kisaran toleransi yang berbeda. Menurut Effendi (2003) Sebagian besar biota akuatik sensitif terhadap perubahan pH dan menyukai nilai pH sekitar 7 – 8,5. Nilai pH sangat mempengaruhi proses biokimiawi perairan. c) Kecerahan
Hasil pengukuran kecerahan didapatkan bahwa nilai kecerahan di Sungai Ular berkisar antara 17,6 cm- 20 cm. Tingkat kecerahan pada setiap stasiun relatif sama, Nilai penetrasi cahaya pada suatu badan air dipengaruhi oleh zat-zat tersuspensi pada perairan tersebut. Menurut Effendi (2003) Nilai kecerahan dipengaruhi oleh keadaan cuaca, waktu pengukuran, kekeruhan, dan padatan tersuspensi, serta ketelitian orang yang melakukan pengukuran. Adanya perbedaan nilai faktor faktor pendukung lainnya dalam kecerahan juga turut menentukan perbedaan tingkat kecerahan tiap stasiun ini.
Tingkat kecerahan sangat mendukung dalam kehidupan suatu fitoplankton. Stasiun yang memiliki tingkat kecerahan yang tertingi adalah stasiun 2. Kecerahan yang baik untuk kehidupan biota adalah jumlah cahaya yang masuk tidak terlalu besar, sehingga proses fotosintesis dapat berjalan seimbang dan jumlah fitoplanton memadai untuk kehidupan semua biota perairan.
lingkungan pertama yang mempengaruhi fotosintesis. Laju fotosintesis akan tinggi bila tingkat intentitas cahaya tinggi dan sebaliknya
d) Oksigen Terlarut (DO)
Kandungan oksigen terlarut pada sungai Ular bekisara antara 5,7 mg/l – 6, 1 mg/l. Perbedaan nilai oksigen terlarut dapat disebabkan oleh aktivitas fotosintesis oleh fitoplankton. Selain itu adanya bahan organik yang berbeda pada setiap stasiun menyebabkan konsumsi oksigen dari bakteri dan mikroorganisme untuk menguraikan senyawa organik tersebut juga berbeda.
Stasiun 2 memilik tingkat kelarutan oksigen yang tinggi jika dibandingkan dengan stasiun lainnya yaitu sebesar 6,3 mg/l. Hal ini menyebabkan stasiun 2 memiliki tingkat kelimpahan fitoplankton yang tinggi dibandingkan dengan stasiun lainnya. Menurut Barus (2004) Oksigen terlarut merupakan komponen utama yang penting dalam kehidupan fitoplankton Secara keseluruhan, kadar oksigen terlarut pada setiap stasiun masih mendukung eksistensi organisme air. Nilai oksigen terlarut di perairan sebaiknya berkisar antara 6 – 8 mg/l
Kadar oksigen terlarut juga berfluktuasi secara harian dan musiman, tergantung pada pencampuran (mixing) dan pergerakanan massa air , aktivitas fotosintesis, respirasi, limbah yang masuk kedalam air. Faktor faktor diatas yang turut menyumbangkan perbedaan tingkat kelarutan oksigen pada tiap stasiun e) Nitrat (NO3)
dalam bentuk nitrat. Menurut Manampiring (2009) Nitrat yang dihasilkan oleh fiksasi biologis digunakan oleh produsen (tumbuhan) diubah menjadi molekul protein.
Kadar Nitrat di masing masing stasiun berkisar antara 0,83 mg/l – 1 mg/l. yang pada masing masing stasiun tidak memiliki perbedaan kandungan nitrat yang jauh. Nitrat merupakan salah satu faktor pembatas dalam kehidupan fitoplankton.
Nitrat adalah merupakan nutrisi yang dibutuhkan oleh tumbuhan untuk tumbuh dan
berkembang. Umumnya dengan banyaknya nitrat dalam suatu badan air maka akan banyak fitoplankton disana. Menurut Effendi (2003) nitrat (NO3) adalah
bentuk utama nitrogen dalam perairan alami dan merupakan nutrient utama bagi pertumbuhan tanaman dan algae. Nitrat nitrogen sangat mudah larut dalam air dan bersifat stabil.
f) Fosfat (PO4)
Kadar Fosfat pada masing masing stasiun adalah berkisar 0,68 mg/l – 0,78 mg/l. Jumlah perbedaan kandungan Fosfat pada masing masing stasiun tidak terlalu berbeda jauh jumlahnya. Kandungan Fosfat yang tertinggi terdapat pada stasiun 3 yang memiliki kandungan fosfat sebesar 0,78. Nilai kandungan fosfat ini sesuai bagi pertumbuhan fitoplankton di sungai Ular. Menurut Andrianni (2004) kandungan fosfat yang optimum bagi pertumbuhan fitoplankton adalah berkisar pada 0,09 – 1,80 mg/l.
budidaya ikan. Umumnya fosfat berguna bagi pertumbuhan fitoplankton. Menurut Effendi (2003) fosfor merupakan unsur yang esensial bagi tumbuhan tingkat tinggi dan alga, sehingga unsur ini menjadi faktor pembatas bagi tumbuhan dan alga akuatik serta sangat mempengaruhi tingkat produktivitas perairan. Nitrat dan fosfat merupakan bentuk nutrient yang ada di dalam badan perairan yang sangat berguna bagi pertumbuhan fitoplankton sehingga menjadi faktor pembatas bagi kehidupannya.
g) Amoniak (NH3N)
Kadar amoniak pada setiap stasiun pengamatan adalah sekitar 0,02367 mg/l – 0,10013 mg/l. Stasiun yang memiliki kandungan amoniak yang tinggi adalah stasiun 1 yang merupakan daerah muara dari Sungai Ular. Amonia umumnya mengindikasikan banyaknya bahan bahan terlarut organik maupun anorganik dalam perairan. Umumnya bahan bahan tersebut merupakan hasil buangan dari biota maupun dari hasil buangan industri. Menurut Efendi (2003) Sumber amonia adalah pemecahan nitrogen organik, dan nitrogen anorganik yang berasal dari dekomposisi bahan organik. Sumbera ammonia yang lain adalah reduksi gas nitrogen, limbah industri dan domestik dan juga limbah aktivitas metabolisme. Tinja dari biota akuatik juga banyak mengeluarkan amonia.
h) Kecepatan Arus
Arus pada perairan Sungai Ular berkisar antara 0,3 – 1,3 m/det. Arus air mempengaruhi bahan bahan organik terlarut di dalam sungai terutama sedimen yang ada. Arus juga turut mempengaruhi dalam besar kecilnya tingkat produktivitas primer di dalam perairan. Arus akan mempengaruhi penyebaran dari fitoplankton sebagai pelaku utama produktivitas primer. Fitoplankton merupakan biota yang hidupnya masih dipengaruhi dari pergerakan arus. Arus dapat menyebabkan perbedaan penyebaran fitoplankton pada badan perairan. Menurut Supangat (2003) Arus adalah proses pergerakan massa air menuju kesetimbangan yang menyebabkan perpindahan horizontal dan vertikal massa air.
i) Salinitas
Salinitas mengatur metabolisme tubuh fitoplankton melalui proses osmoregulasi. Salinitas yang tidak sesuai dengan kebutuhan fitoplankton akan mengakibatkan energi habis terpakai untuk osmoregulasi. Salinitas juga dapat mempengaruhi kelarutan oksigen dalam air.
Stasiun 1 merupakan daerah muara utama dari sungai Ular. Wilayah ini dipengaruhi oleh pasang surut air laut sehingga memiliki kisaran salinitas. Salinitas pada wilayah ini adalah berkisar 21 ppt. Hal ini memungkinkan menjadi salah satu penyebab dari rendahnya tingkat produktivitas primer dan kelimpahan fitoplankton pada stasiun ini. apabila dibandingkan dengan stasiun lainnya. Fitoplankton umumnya memiliki kisaran toleransi terhadap salinitas selain itu beberapa jenis fitoplankton tiidak dapat hidup pada tempat yang mengalami dinamika pasang surut. Menurut Kennish (1990) salinitas secara tidak langsung memengaruhi fitoplankton melalui pengaruhnya terhadap densitas air dan stabilitas kolom air. Salinitas secara langsung memengaruhi laju pembelahan sel fitoplankton, juga keberadaan, distribusi, dan produktivitas fitoplankton.
Analisis Korelasi Pearson
Dari hasil analisis korelasi diketahui bahwa produktivitas primer fitoplankton berkolerasi searah dengan kelimpahan fitopankton, kecerahan, DO, nitrat, Fosfat dan arus. Produktivitas primer berkolerasi negatif dengan Suhu, pH, dan amoniak. Nilai (+) menunjukakan adanya nilai hubungan korelasi searah antara faktor fisika kimia dengan produktivitas primer, yang artinya semakin tinggi nilai faktor yang memiliki tanda (+) maka nilai produktivitas primernya juga akan semakin meningkat begitu pula dengan sebaliknya tanda (-) menunjukkan hubungan yang tidak searah. Analisa Korelasi Pearson dapat dilihat pada Lampiran 8.
produktivitas primer adalah fosfat, sedangkan faktor faktor yang memiliki tingkat hubungan sangat kuat dengan produktivtas primer adalah kelimpahan fitoplankton, Nitrat, DO, kecerahan dan arus.
Organisme penting dalam produktivitas primer adalah fitoplankton. Fitoplankton akan melakukan fotosintesis yang membutuhkan cahaya matahari sebagai komponen utama dalam fotosintesis. Fitoplankton juga membutuhkan oksigen terlarut dalam menunjang kehidupannya. Penyebaran kelimpahan fitopalankton di lingkungan perairan juga turut ditentukan oleh pergerakan perairan tersebut. Menurut Sumich (1992) diacu oleh Asriyana (2012) menyatakan bahwa sebagai produsen primer, fitoplankton berperan sebagai penghasil oksigen dan bahan makanan bagi organisme perairan lain.
Pengelolaan Wilayah Kawasan Sungai Ular
Sungai Ular banyak dimanfaatkan untuk irigasi masyarakat yang tinggal di Kabupaten Deli Serdang maupun di Serdang Bedagai. Sungai Ular juga dimanfaatkan dalam bidang pertambangan yaitu penggalian bahan galian C yaitu berupa pasir dan batu kerikil dan juga untuk pengairan warga yaitu irigasi lahan pertanian.
Pengelolaan sungai pada dasarnya ditujukan untuk terwujudnya kondisi yang optimal dari sumberdaya vegetasi, tanah dan air sehingga mampu memberi manfaat secara maksimal dan berkesinambungan bagi kesejahteraan manusia. Selain itu pengelolaan sungai dipahami sebagai suatu proses formulasi dan implementasi kegiatan atau program yang bersifat manipulasi sumberdaya alam dan manusia yang terdapat di sungai untuk memperoleh manfaat produksi dan jasa tanpa menyebabkan terjadinya kerusakan sumberdaya air dan tanah, yang dalam hal ini termasuk identifikasi keterkaitan antara tataguna lahan, tanah dan air, dan keterkaitan antara daerah hulu dan hilir suatu sungai..
Pengelolaan sungai pada dasarnya ditujukan untuk terwujudnya kondisi yang optimal dari sumberdaya vegetasi, tanah dan air sehingga mampu memberi manfaat secara maksimal dan berkesinambungan bagi kesejahteraan manusia. Selain itu pengelolaan sungai dipahami sebagai suatu proses formulasi dan implementasi kegiatan atau program yang bersifat manipulasi sumberdaya alam dan manusia yang terdapat di sungai untuk memperoleh manfaat produksi dan jasa tanpa menyebabkan terjadinya kerusakan sumberdaya air dan tanah, yang dalam hal ini termasuk identifikasi keterkaitan antara tataguna lahan, tanah dan air, dan keterkaitan antara daerah hulu dan hilir suatu sungai
pemanfaatnannya haruslah hendaknya memperhtikan kelestarian lingkungan yang ada di wilayah sekitarnya sehingga tercipta pengelolaan yang berkelanjutan (Sustainable).
Ditinjau dari masih baiknya kondisi Sungai Ular secara keseluruhan maka perlu diadakannya pemanfaatan yang lebih lanjut dalam Sungai Ular. Salah satu sektor yang dapat dikembangkan dalam Sungai Ular adalah pengembangan sektor budidaya keramba. Terutama dalam pembesaran ikan. Mengingat belum terlalu dikembangkannya sektor perikanan di sepanjang aliran Sungai Ular.
Sungai Ular memiliki potensi dikembangkannnya Budidaya keramba, seperti budidaya jaring apung untuk perairan air tawar. Parameter kimia dan fisika cukup mendukung untuk dikembangkannya kegiatan budidaya pada wilayah ini. Kegiatan budidaya yang dimaksudkan disini adalah pengembangan budidaya yang berkelanjutan yang dalam pengelolaannya pemerintah dan pihak pihak terkait harus benar benar memperhatikan keseimbangan lingkungan yang ada di wilayah sekitar Sungai Ular tersebut sehingga nantinya tidak terjadi degradasi lingkungan pada wilayah tersebut.
Untuk melaksanakan kegiatan kegiatan perlu dilakukan kerjasama antara masyarajat, pemerintah dan lembaga lembaga terkait. Di samping kelembagaan pemerintah, peran kelembagaan legislatif, masyarakat/LSM, serta dunia usaha adalah penting dan harus terlibat dalam pengelolaan, utamanya pada tataran perencanaan dan monitoring. Untuk menangani masalah tersebut, maka perlu dirumuskan suatu penataan keterpaduan ekologis, sektoral, disiplin ilmu serta keterpaduan antar stakeholders, sehingga tujuan pembangunan berkelanjutan dapat tercapai yaitu pertumbuhan ekonomi, perbaikan kualitas lingkungan serta adanya kepedulian antar generasi.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Nilai rata rata produktivitas primer Fitoplankton Sungai Ular yang tertinggi terdapat pada stasiun 2 yaitu sebesar 394,128 mgC/m3/hari dan nilai rata rata terendah terdapat pada stasiun 1 yaitu sebesar 225,216 mgC/m3/hari
2. Berdasarkan PP No 82 Tahun 2001, ditinjau dari parameter fisika dan kimia air maka mutu air di Sungai Ular termasuk dalam Kelas II yang cocok diperuntukan bagi kegiatan budidaya air tawar dan pengairan. Jenis fitoplankton yang dominan pada sungai Ular adalah dari Kelas Chlorophyceae 3. Produktivitas primer fitoplankton berkolerasi searah (berhubungan) dengan
kelimpahan Fitopankton, kecerahan, DO, nitrat, fosfat dan arus. Produktivitas primer berkolerasi negatif (tidak berhubungan) dengan suhu, pH, dan amoniak.
Saran
TINJAUAN PUSTAKA
Sungai Ular
Sungai Ular pada bagian hulu berada pada dua kabupaten, yaitu Kabupaten Simalungun dan Kabupaten Karo, sedangkan hilirnya berada di dua kabupaten, yaitu Kabupaten Deli Serdang dan Serdang Bedagai (batas administrasi kedua kabupaten). Sungai Ular secara teknis merupakan bagian dari Satuan Wilayah Sungai (SWS) Belawan/Belumai/Ular (SWS. 01.10). Sungai Ular bermuara di Selat Malaka di Pulau Sumatera. Secara geografis Sungai Ular berada sekitar 30 km dari pusat Kota Medan arah ke Timur berada pada 03o23’ Lintang Utara dan 98o55’ Bujur Timur. Panjang keseluruhan Sungai Ular adalah sekitar 31,65 km, dengan luas Daerah Aliran Sungai (DAS) sekitar 1133,43 km2. Debit maksimum Sungai Ular mencapai 57,53 m3/det dan debit minimum 22,42 m3/det. Sejumlah sungai di Sumatera Utara dalam kondisi kritis dan mengancam kehidupan masyarakat. Luasan daerah aliran sungai Ular yang termasuk ke dalam golongan hutan diperkirakan tinggal 10-15% dari luas keseluruhan DAS Ular, luasan areal ini cenderung berkurang setiap waktu (Dinas Pekerjaan Umum Provinsi Sumatera Utara, 2004).
Sungai Karai dan Sungai Buaya dan beberapa anak cabang sungai. Letak Sungai Ular yang mengalir antara Kota Lubuk Pakam dan Kota Perbaungan menjadikan Sungai Ular sebagai sumber air utama untuk kedua kota tersebut. Masyarakat yang tinggal Kota Lubuk Pakam Kabupaten Deli serdang dan Kota Perbaungan Kabupaten Serdang Bedagai sangat tergantung dengan besarnya debit Sungai Ular, yang disebabkan adanya kepentingan air sungai untuk beberapa peruntukan antara lain irigasi pertanian masyarakat, air bersih, industri, tambak perikanan, domestik, komersial (bahan baku air minum). Keberadaan Sungai Ular secara langsung sangat mempengaruhi tingkat sosial ekonomi masyarakat pada daerah yang dialirinya, sehingga naik turunnya debit dan permukaan Sungai Ular akan sangat berarti bagi kawasan tersebut (Suroto, 2008).
Produktivtas Primer Perairan
Setiap ekosistem atau komunitas atau bagian-bagiannya memiliki produktivitas dasar atau disebut produktivitas primer. Batasan produktivitas primer adalah kecepatan penyimpanan energi potensial oleh organisme produsen, melalui proses fotosintesis dan kemosintesis dalam bentuk bahan-bahan organik yang dapat digunakan sebagai bahan pangan. Beberapa kategori produktivitas, yaitu:
1) Produktivitas primer kotor yaitu kecepatan total fotosintesis, mencakup pula bahan organik yang dipakai untuk respirasi selama pengukuran.
Cahaya
Kecepatan penyimpanan energi potensial pada tingkat trofik konsumen dan pengurai, disebut produktivitas sekunder (Resoedarmo, 1993)
Produktivitas Primer adalah laju pembentukan senyawa-senyawa organik yang kaya energi dari senyawa-senyawa anorganik. Secara umum produktivitas pimer dianggap sebagai padanan fotosintesis, walaupun sejumlah kecil produktivitas primer dapat dihasilkan oleh bakteri kemosintetik (Nybakken. 1988). Di ekosistem akuatik sebagian besar produktivitas primer dilakukan oleh fitoplankton (Wetzel, 1983).
Proses fotosintesis terjadi baik di atas permukaan lautan, di darat, di air tawar maupun di dalam laut. Sinar matahari bergabung dengan komponen-komponen kimiawi dalam air untuk menghasilkan jaringan tumbuh-tumbuhan hidup dengan reaksi kimia sederhana:
6CO2 + 6H2O
C6H12O6 + 6O2
Reaksi kimia ini terjadi pada semua organisme fotosintetik dan merupakan dasar bagi semua kehidupan di perairan, kecuali bakteri tertentu dan biota laut yang mampu berkemosintesis atau membuat makanan tanpa bantuan sinar matahari (Romimohtarto, 2001).
mempengaruhi tingkat kesuburan perairan, karena suatu tingkat kesuburan suatu perairan salah satunya ditentukan oleh tingkat kelimpahan fitoplankton (Nugroho, 2006).
Menurut Raymond (1980) ada suatu hubungan yang positif antara kelimpahan fitoplankton dengan produktivitas primer, yaitu jika kelimpahan fitoplankton di suatu perairan tinggi, maka perairan tersebut cenderung mempunyai produktivitas primer yang tinggi pula.
Hasil dari proses fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan berklorofil disebut sebagai Produktivitas Primer. Fotosintesis memainkan peranan sangat penting dalam pengaturan metabolisme komunitas yang sangat dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari, konsentrasi karbondioksida terlarut dan faktor temperatur. Laju fotosintesis bertambah 2 – 3 kali lipat untuk setiap kenaikan temperatur sebesar 10oC. Namun intensitas sinar dan temperatur yang ekstrim cenderung memiliki pengaruh yang menghambat laju fotosintesis. Dalam fotosintesis terjadi proses penyerapan energi cahaya dan karbondioksida serta pelepasan oksigen yang berupa salah satu produk dari fotosintesis tersebut. Proses kebalikan dari fotosintesis dikenal proses respirasi yang meliputi pengambilan oksigen serta pelepasan karbondioksida dan energi. Apabila cahaya tidak ada maka proses fotosintesis akan terhambat, sementara aktivitas respirasi terus berlangsung (Barus, 2004).
oksigen rmelalui pembacaan kurva oksigen harian. Sampel yang diteliti tidak dibatasi ukurannya dan dapat diukur setiap saat, namun ada kemungkinan terjadi persinggungan oksigen di atmosfer dan di dalam air. Banyaknya model perhitungan produktivitas primer perairan mengakibatkan hasil yang didapat berbeda-beda (Wiryanto, 2002).
Pengkuran produktivitas primer fitoplankton yang banyak digunakan adalah metode oksigen (botol gelap terang), metode 14C, dan metode klorofil . Hal ini didasarkan pada teori, bahwa nilai fotosintesis bersih dari suatu populasi fitoplankton dapat disetimasi dengan mengukur nilai perubahan dari beberapa komponen kimia yang berperan dalam reaksi fotosintesis, seperti nilai oksigen, atau karbondioksida yang dikonsumsi oleh fitoplankton. Metode oksigen, didasarkan atas terbentuknya oksigen selama berlangsungnya proses fotosintesis. Didalam proses fotosintesis, jumlah oksigen setara dengan jumlah karbondioksida (CO2) yang terpakai (Asriyana, 2012).
satuan karbon kemudian dapat dijabarkan dengan menggunakan faktor konversi (Boyd, 1981 diacu oleh Bachir 1999).
Fitoplankton
Plankton meliputi biota yang hidup terapung atau terhanyut di daerah pelagik. Plankton berasal dari kata Yunani yang berarti pengembara. Organisme ini biasanya berukuran relatif kecil atau mikroskopis, hidupnya selalu terapung atau melayang dan daya geraknya tergantung pada arus atau pergerakan air. Plankton dapat dibagi ke dalam dua golongan besar yaitu fitoplankton (plankton tumbuhan/nabati) dan zooplankton (plankton hewani) (Arinardi dkk., 1997).
Fitoplankton merupakan tumbuhan planktonik yang bebas melayang dan hanyut dalam laut serta mampu berfotosintesis. Fitoplankton memiliki klorofil untuk dapat berfotosintesis, menghasilkan senyawa organik seperti karbohidrat dan oksigen. Plankton berdasarkan daur hidupnya dibagi menjadi dua, yaitu holoplankton (seluruh daur hidupnya bersifat planktonik) dan meroplankton (sebagian dari daur hidupnya bersifat planktonik) (Nybakken, 1992).
menjadi zat organik dengan memanfaatkan energi karbon dari CO2 dan bantuan
sinar matahari melalui proses fotosintesis (Basmi, 1988).
Fitoplankton merupakan kelompok yang memegang peranan sangat penting dalam ekosistem air, karena kelompok ini dengan adanya kandungan klorofil mampu melakukan fotosintesis. Proses fotosintesis pada ekosistem air yang dilakukan fitoplankton (produsen), merupakan sumber nutrisi utama bagi kelompok organisme aur lainnya yang berperan sebagai konsumen, dimulai dengan zooplankton dan diikuti oleh kelompok oragnisme air lainnya yang membentuk rantai makanan. Dalam ekosistem air hasil dari fotosintesis yang dilakukan oleh fitoplankton bersama dengan tumbuhan air lainnya disebut dengan produktivitas primer. Fitoplankton hidup terutama pada lapisan perairan yang mendapat cahaya matahari yang dibutuhkan untuk melakukan proses fotosintesis (Barus, 2004).
Keberadaan fitoplankton di suatu peairan juga dipengaruhi oleh faktor fisika kimia, dan biologi perairan tersebut (Odum, 1971). Perkembangan fitoplankton sangat ditentukan oleh intentitas sinar matahari, temperatur, unsur hara, dan tipe komunitas fitoplankton. Fitoplankton sering dijumpai berbeda baik jenis maupun jumlahnya pada daerah yang berdekatan, meskipun berasal dari massa air yang sama. Perairan sering didapatkan kandungan fitoplankton yang sangat melimpah, namun pada satu stasiun di dekatnya kandungan fitoplankton sangat sedikit (Davis, 1995). Faktor yang dapat mempengaruhi kelimpahan dan penyebaran fitoplankton antara lain angin, unsur hara, kedalaman perairan, dan aktivitas pemangsaan (Fachrul, 2007).
Nutrien
Fitoplankton membutuhkan banyak materi untuk pertumbuhan dan reproduksi. Materi yang paling penting adalah makronutrien yaitu nitrogen, fosfor, dan silika (Kennish, 1990).
menimbulkan kondisi anaerob karena kandungan oksigen terlarut sangat sedikit (Barus, 2004).
Nitrogen
Nitrogen di perairan terdapat dalam berbaagi bentuk seperti gas N2, NO2,
NO2- (Nitrit), NO3- (Nitrat), NH3 Amonia dan NH4+ (Ammonium) serta sejumlah
besar N yang berikatan dalam organik kompleks.
Nitrogen berasal dari aktivitas organisme dan masukan air sungai dan juga hujan, dalam hal ini nitrogen merupakan faktor pembatas bagi organisme sebab nitrogen sebelum dimanfaatkan harus mengalami fiksasi terlebih dahulu menjadi ammonia, direduksi menjadi amonium dan terbentuk nitrat, yang pada tahap ini nitrogen dapat dimanfaatkan langsung oleh tumbuhan dan hewan untuk pertumbuhan. Fitoplankton memanfaatkan nitrogen secara bertahap dan berturut turut mengambil ammonia, nitrat, nitrit (Nontji, 1984).
Nitrat (NO3) adalah bentuk utama nitrogen dalam perairan alami dan
merupakan nutrient utama bagi pertumbuhan tanaman dan algae. Nitrat nitrogen sangat mudah larut dalam air dan bersifat stabil. Senyawa ini dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen di perairan (Effendi, 2003).
Nitrat yang dihasilkan oleh fiksasi biologis digunakan oleh produsen (tumbuhan) diubah menjadi molekul protein. Selanjutnya jika tumbuhan atau hewan mati, makhluk pengurai merombaknya menjdi gas amoniak (NH3) dan
garam ammonium yang larut dalam air (NH4). Nitrogen dalam bentuk nitrat yang
Penyerapan unsur nitrogen oleh fitoplankton biasanya dalam bentuk nitrogen-nitrat (NO3-N) dan Nitrogen Ammonia (NH3-N), tetapi dari kedua
nitrogen tersebut adsorbsi terbesar adalah pada NH3-N, karena senyawa ini
banyak dijumpai baik dalam kondisi aerobik maupun anaerobik (Welch, 1980 diacu oleh Susanti, 2001).
Sumber amonia di perairan adalah pemecahan nitrogen organik (protein dan urea) dan nitrogen anorganik yang terdapat dalam tanah dan air , yang berasal dari dekomposisi bahan organik (tumbuhan dan biota akuatik yang telah mati) oleh mikroba dan jamur. Tinja dari biota akuatik yang merupakan limbah dari aktivitas metabolisme juga banyak mengeluarkan ammonia. Sumber ammonia yang lain adalah reduksi gas nitrogen yang berasal dari proses difusi udara atmosfer, limbah industri dan domestik (Effendi, 2003)
Sebagian besar gas N2 berasal dari difusi udara, yang jumlahnya terbesar di
atmosfer (78% dari gas total). N2 dapat difiksasi secara alami oleh tumbuhan air
tertentu, sehingga masuk dalam siklus N di perairan. Fikasasi N2 juga terjadi oleh
adanya kilat pada waktu hujan, sehingga terbentuk NO (nitric oxide) yang akan teroksidasi lebih lanjut membentuk NO3- (nitric acid) dan terbawa hujan masuk ke
perairan seperti terlihat pada reaksi reaksi berikut (Hariyadi, 2006): 1. N2 (g) + O2 (g) 2 NO (g)
2. 2NO (g) + O2 2 NO2 (g)
3. 3 NO2 + H20 2 H+ + 2 NO3-+ NO
memberikan keuntungan signifikan bagi fitoplankton karena dapat digunakan langsung untuk pembentukan asam amino.
Fosfat
Fosfat merupakan bentuk fosfor yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan. Karakteristik fosfor sangat berbeda dengan unsur-unsur lain. Fosfor merupakan unsur yang esensial bagi tumbuhan tingkat tinggi dan alga, sehingga unsur ini menjadi faktor pembatas bagi tumbuhan dan alga akuatik serta sangat mempengaruhi tingkat produktivitas perairan. Sumber alami fosfor di perairan adalah pelapukan batuan mineral dan dekomposisi bahan organik. Sumber antropogenik fosfor adalah limbah industri dan domestik, yakni fosfor yang berasal dari detergen. Kadar fosfor yang diperkenankan bagi kepentingan air minum adalah 0,2 mg/l dalam bentuk fosfat (PO4). Kadar fosfor pada perairan
alami berkisar antara 0,005 – 0,02 mg/l (Effendi, 2003).
Fitoplankton menggunakan fosfor di perairan hanya dalam bentuk ortofosfat (PO4, HPO4, atau H2PO4) untuk pertumbuhannnya. Intentitas pertumbuhan
Fosor merupakan salah satu unsur penting dalam pembentukan dan metabolisme tubuh diatom. Fosfat dapat menjadi faktor pembatas, baik secara temporal maupun secara spasial (Raymon, 1980). Kandungan fosfat yang optimum bagi pertumbuhan fitoplankton adalah berkisar pada 0,09 – 1,80 ppm. Kandungan ortofosfat yang optimal bagi pertumbuhan fitoplankton adalah 0,27 – 5,51 mg/l dan jika kandungannya kurang dari 0,02 mg/l maka akan menjadi faktor pembatas (Andriani, 2004).
Nitrgen dan fosfor sebagai nutrient utama yang dibutuhkan oleh fitoplankton untuk pertumbuhan dan perkembangannya memiliki kadar yang optimal. Menurut Mackentum (1969) untuk pertumbuhan optimal fitoplankton memerlikan kandungan nitrat pada kisaran 0,9 – 3,5 mg/l dan ortofosfat adalah 0,09 – 1,80 mg/l. Unsur N dan P sering menjadi faktor pembatas dalam produktivitas primer fitoplankton (Asriyana, 2012).
Paramater Fisika Kimia Air
Selain pengambilan sampel air, dilapangan perlu dilakukan beberapa pengukuran secara langsung. Hal ini karena beberapa parameter kualitas air harus langsung diukur di lapangan untuk mendapatkan data yang benar . Parameter tersebut adalah
Suhu atau temperatur (baik air maupun udara) Kecerahan (kedalaman secchi)
pH
Oksigen terlarut
Untuk itu perlu dipersiapkan peralatan untuk pengukuran karateristik tersebut seperti Secchi disk, pH meter, DO meter atau titrasi kit untuk pengukuran DO di lapangan. Penggunaan peralatan pengukuran tersebut perlu diperhatikan adalah bahwa peralatan selalu distandarisasi secara periodik. Selain itu gunakan alat sesuai prosedur, seperti pemanasan beberapa menit dan kalibrasi terhadap suhu, tekanan udara (Hariyadi, 2006).
Parameter Fisika a) Suhu
Suhu air di permukaan dipengaruhi oleh kondisi meteorologi seperti : curah hujan, penguapan, kelembaban udara, suhu udara, kecepatan angin, dan intensitas radiasi matahari (Nontji, 2007). Perubahan suhu sangat berpengaruh terhadap proses fisika, kimia, dan biologi badan air. Suhu juga sangat berperan dalam mengendalikan kondisi ekosistem perairan. Alga dari filum Chlorophyta dan diatom akan tumbuh dengan baik pada kisaran suhu berturut-turut 30ºC – 35°C dan 20ºC – 30ºC. Sedangkan filum Cyanophyta lebih dapat bertoleransi terhadap kisaran suhu yang lebih tinggi dibandingkan dengan Chlorophyta dan diatom (Haslam, 1995 diacu oleh Effendi, 2003).
Tanah adalah penyangga yang baik terhadap pengaruh perubahan suhu udara dan terhadap sinar matahari dan oleh karena itu suhunya jauh lebih stabil daripada suhu udara . Maka suhu hulu sungai yang masukan airnya dari air tanah akan mendekati suhu tanah di sekelilingnya. Suhu tersebut umumnya lebih rendah dari suhu udara, tetepi ketika air mengalir ke hilir, suhunya akan naik perlahan lahan akibat bersentuhan dengan udara dan oleh oleh sinar matahari. Kenaikan suhu itu kurang lebih setara dengan logaritma dari jarak yang disentuhnya (Damanik dkk., 1984).
b) Kecerahan
Kecerahan merupakan ukuran transparansi perairan, yang ditentukan secara visual dengan menggunakan secchi disk. Nilai ini sangat dipengaruhi oleh keadaan cuaca, waktu pengukuran, kekeruhan, dan padatan tersuspensi, serta ketelitian orang yang melakukan pengukuran (Effendi, 2003).
Intentitas cahaya merupakan faktor lingkungan pertama yang mempengaruhi fotosintesis. Laju fotosintesis akan tinggi bila tingkat intentitas cahaya tinggi dan menurun bila tingkat intentitas cahaya menurun. Produksi fitoplankton berlangsung pada lapisan air teratas, karena memperoleh intentitas cahaya cukup bagi berlangsungnya fotosintesis oleh karena itu fitoplankton banyak ditemukan pada lapisan atas dengan kecerahan tinggi (Nugroho, 2006).
c) Kecepatan Arus
dalam gerakan yang relatif terhadap permukaan bumi.. Semakin cepat kecepatan angin, semakin besar gaya gesekan yang bekerja pada permukaan air, dan semakin besar arus permukaan. Dalam proses gesekan antara angin dengan permukaan air dapat menghasilkan gerakan air yaitu pergerakan air laminar dan pergerakan air turbulen (Supangat, 2003).
2.5.2 Parameter Kimia a) pH
Nilai pH menggambarkan intensitas keasaman dan kebasaan suatu perairan yang ditunjukkan oleh keberadaan ion hidrogen. Sebagian besar biota akuatik sensitif terhadap adanya perubahan pH dan menyukai nilai pH sekitar 7 – 8,5. Nilai pH sangat mempengaruhi proses biokimiawi perairan, seperti nitrifikasi. Pada pH < 4, sebagian besar tumbuhan air mati, namun algae Chlamydomonas acidophila masih dapat bertahan hidup pada pH yang sangat rendah, yaitu 1, dan algae Euglena masih dapat bertahan hidup pada pH 1,6 (Haslam diacu oleh Effendi, 2003).
Menurut Odum (1971) perairan dengan pH antara 6 – 9 merupakan perairan dengan kesuburan yang tinggi dan tergolong produktif karena memiliki kisaran pH yang dapat mendorong proses pembongkaran bahan organik yang ada dalam perairan menjadi mineral-mineral yang dapat diasimilasikan oleh fitoplankton. b) Oksigen Terlarut (Disolved Oxygen)
dipengaruhi terutama oleh faktor suhu. Kelarutan maksimum oksigen di dalam air terdapat di dalam air terdapat pada suhu 0oC, yaitu sebesar 14,16 mg/l O2. Dengan
terjadinya peningkatan suhu akan menyebabkan konsentrasi oksigen akan menurun dan sebaliknya suhu yang semakin rendah akan meningkatkan konsentrasi oksigen terlarut (Barus, 2004).
c) Salinitas
Salinitas adalah jumlah berat semua garam (daam gram) yang terlarut satu liter air biasanya dalam satuan (ppt) (Nontji, 2005). Sebagaimana suhu, salinitas secara tidak langsung mempengaruhi fitoplankton melalui pengaruhnya terhadap densitas air dan stabilitas kolom air. Salinitas secara langsung memengaruhi laju pembelahan sel fitoplankton, juga keberadaan, distribusi, dan produktivitas fitoplankton. Salinitas dapat mengubah karakter fotosintesis melalui perubahan sistem karbon dioksida atau perubahan tekanan osmotik (Nielsen, 1975 diacu oleh Kennish, 1990). Oleh karena fitoplankton hidup di perairan estuari yang salinitasnya sangat bervariasi, organisme ini umumnya akan mengalami fluktuasi tekanan osmotik yang sangat tinggi. Seiring perubahan tekanan osmotik dan komposisi ion dalam sel, proses proses selular (seperti sintesis klorofil dan laju fotosintesis) dapat juga berubah (McLachlan, 1961 diacu oleh Kennish, 1990). Pengelolaan Wilayah Sungai Ular
kebutuhan air di berbagai sektor, serta memperkecil resiko berkaitan dengan kebijakan pengelolaan sumber daya air (Istanto dkk., 2009).
Menurut PP No 82 Tahun 2001 Klasifikasi mutu air ditetapkan menjadi 4 (empat) kelas :
a. Kelas satu: air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut;
b. Kelas dua: air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan ,air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukkan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut;
c. Kelas tiga: air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan air yang sama dengan kegunaan tersebut;
d. Kelas empat: air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi, pertanaman dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
Menurut UU No.7 tahun 2004 tentang sumber daya air, pengelolaan sumber daya air (SDA) adalah upaya merencanakan, melaksanakan, memantau dan mengevaluasi penye-lenggaraan konservasi SDA, pendayagunaan SDA dan pengendalian daya rusak air. Langkah awal pengelolaan SDA adalah menyusun pola pengelolaan SDA yang merupakan kerangka dasar dalam merencanakan, melaksanakan, memantau dan mengevaluasi kegiatan pengelolaan SDA.
(1) Konservasi sumber daya air, (2) Pendayagunaan sumber daya air, dan (3) Pengendalian daya rusak air.
Pengelolaan sungai terpadu mengandung pengertian bahwa unsur-unsur atau aspek-aspek yang menyangkut kinerja sungai dapat dikelola dengan optimal sehingga terjadi sinergi positif yang akan meningkatkan kinerja sungai dalam menghasilkan output, sementara itu karakteristik yang saling bertentangan yang dapat melemahkan kinerja sungai dapat ditekan sehingga tidak merugikan kinerja sungai secara keseluruhan.
Pengelolaan wilayah sungai secara terpadu menghendaki adanya kesamaan visi antar stakeholders. Menyadari arti penting visi pengelolaan itu, maka perlu dipelopori perumusan visi bersama seperti terwujudnya pengelolaan sumberdaya wilayah sungai yang berwawasan lingkungan dan berkelanjutan yang didukung oleh peningkatan kualitas sumberdaya manusia, penataan dan penegakan hukum, serta penataan ruang untuk terwujudnya peningkatan kesejahteraan rakyat. (Alfin, 2012).
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Penelitian mengenai produktivitas primer suatu badan perairan banyak mendapat perhatian, hal tersebut disebabkan dengan mengetahui nilai produktivitas primer yang dimiliki oleh suatu ekosistem perairan akan dapat diketahui tingkat kesuburan perairan tersebut sehingga perairan tersebut dapat dimanfaatkan secara lestari. Menurut Baksir (1999) faktor pemanfaatan dan kelestarian suatu perairan antara lain ditentukan oleh tingkat kesuburan perairan yang dapat diukur dengan kelimpahan produsen primer yang terdapat di perairan tersebut seperti fitoplankton. Keberadaan produsen primer (fitoplankton) didalam ekosistem perairan sangat penting karena dapat menunjang kelangsungan hidup organisme air lainnya.
Produktivitas primer adalah laju pembentukan senyawa organik yang kaya energi dari senyawa anorganik. Energi yang diperlukan agar ekosistem perairan dapat berfungsi hampir seluruhnya bergantung pada aktivitas fotosintesis tumbuhan yang salah satunya adalah fitoplankton (Nybakken,1992).
Produktivitas primer sering disebut mata rantai makanan yang memegang peranan penting bagi sumberdaya perairan. Peningkatan suplai zat hara dan tersedianya zat hara khususnya nitrogen dan fosfor merupakan faktor kimia perairan yang dapat mempengaruhi produktivitas primer disamping faktor fisik
cahaya matahari dan temperatur, pH dan kandungan oksigen terlarut (Wetz, 2001 diacu oleh Asriyana, 2012).
-proses ekologis di perairan misalnya respirasi dan dekomposisi. Faktor-faktor yang mempengaruhi produktivitas primer fitoplankton khususnya di perairan sungai diantaranya adalah ketersediaan nutrien, cahaya matahari dan kandungan oksigen terlarut.
Menurut Sitanggang (2011) nilai produktivitas primer di Sungai Batang Toru berkisar antara 120,16 – 150,14 mg C/m3/hari. Hal ini dikarenakan karena jenis fitoplankton yang mampu melakukan fotosintesis serta intensitas cahaya yang cukup dan ketersediaan oksigen terlarut yang cukup tinggi. Semakin tinggi nilai produktivitasnya maka semakin besar pula daya dukungnya bagi kehidupan komunitas penghuninya. Sebaliknya produktivitas primer yang rendah menunjukkan daya dukung yang rendah pula.
Sungai Ular merupakan sungai yang ada di perbatasan antara Kabupaten Deli Serdang dengan Serdang Bedagai. Sungai Ular mempunyai panjang 45 km, dengan daerah pengairan (catchman area) seluas 1.081 km2 yang terdiri dari dataran rendah dan pegunungan. Sungai Ular merupakan sumber utama untuk kebutuhan air pada daerah irigasi Kabupaten Deli Serdang dan Serdang Bedagai. Sungai Ular juga digunakan untuk berbagai jenis kegiatan masyarakat, seperti untuk sumber air baku yang diolah menjadi air minum (air bersih PDAM), kebutuhan air untuk industri, dan kebutuhan lainnya.
kebutuhan air baik sekarang maupun masa mendatang, maka perlu ditata sistem pemanfaatan dan pengelolaan yang baik bagi Sungai Ular. Perbedaan Aktivitas yang ada terjadi di sepanjang aliran Sungai Ular juga dapat menyebabkan gangguan terhadap faktor-faktor fisika dan kimia tersebut sehingga dapat berdampak terhadap produktivitas primer fitoplankton yang ada di wilayah Sungai Ular Kabupaten Deli Serdang. Sejauh ini, belum ada data dan informasi mengenai produktivitas primer di perairan Sungai Ular Deli Serdang. Hal ini yang kemudian mendasari sehingga kemudian dilakukanlah penelitian mengenai tingkat produktivitas perimer fitoplankton di Sungai Ular di Kabupaten Deli Serdang. Permasalahan
Sungai Ular di kawasan Deli Serdang merupakan salah satu sungai yang menjadi prioritas dalam pengelolaan sungai di Sumatera Utara. Di kawasan perairan Sungai Ular banyak didominasi oleh kegiatan penambangan bahan galian C, pertanian, perkebunan dan pariwisata. Aktivitas-aktivitas tersebut memugkinkan perubahan kondisi fisik kimia dan produktivitas primer di sungai tersebut, sehingga akan berpengaruh pada kehidupan biota di dalammnya. Sehingga dari perumusan diatas, dapat diketahui masalah dalam penelitian adalah:
1) Bagaimana tingkat produktivitas fitoplankton pada perairan Sungai Ular Kabupaten Deli Serdang?
2) Bagaimana Parameter fisika kimia perairan dan kelimpahan fitoplankton yang ada di perairan Sungai Ular Kabupaten Deli Serdang?
Kerangka Pemikiran
Gambar 1. Kerangka Pemikiran Penelitian
Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui tingkat produktivitas primer fitoplankton perairan pada daerah Sungai Ular di Kabupaten Deli Serdang
2. Untuk mengetahui parameter fisika dan kimia pada perairan berdasarkan Peraturan Pemerintah No 82 Tahun 2001 dan kelimpahan fitoplankton di Sungai Ular Kabupaten Deli Serdang
Ekosistem Sungai Ular
Kualitas Air
N &P pH, Amoniak
Fisika
Kelimpahan Jenis Fitoplnkton
Produktivitas Primer Perairan
Pengelolaan Sungai Ular Struktur Komunitas
