PENGEMBANGAN INSTRUMENTASI PENGUKUR
KELIMPAHAN
CHLORELLA
SP. BERDASARKAN ANALISIS
RGB DENGAN MENGGUNAKAN EFEK
FLUORESCENCE
Oleh: Dini Janiariska
C64104059
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
PENGEMBANGAN INSTRUMENTASI PENGUKUR
KELIMPAHAN
CHLORELLA
SP. BERDASARKAN ANALISIS
RGB DENGAN MENGGUNAKAN EFEK
FLUORESCENCE
adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum pernah dilakukan
sebelumnya oleh pihak lain baik di perguruan tinggi IPB maupun perguruan tinggi yang lain. Data yang digunakan dalam penyusunan skripsi ini merupakan data yang diperoleh dari hasil penelitian dan pengamatan yang telah dilakukan. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, Januari 2009
RINGKASAN
DINI JANIARISKA. Pengembangan Instrumentasi Pengukur Kelimpahan Chlorella sp. Berdasarkan Analisis RGB dengan Menggunakan Efek Fluorescence. Dibimbing oleh TOTOK HESTIRIANOTO dan INDRA JAYA
Penelitian ini bertujuan untuk melihat hubungan kelimpahan fitoplankton (Chlorella sp.) terhadap sinar RGB (merah, hijau, dan biru) berdasarkan nilai reflektansi (pantulan) dengan menggunakan efek fluorescence. Pengambilan data dilakukan pada bulan Agustus hingga September 2008. Penelitian dilakukan di Laboratorium Akustik dan Instrumentasi Kelautan, Departemen ITK,FPIK IPB, Laboratorium Biologi Mikro, Departemen MSP, FPIK IPB, dan Laboratorium Fisika Lanjut, Departemen Fisika, FMIPA IPB.
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah akuarium, aerator, mikroskop, pipet, cover glass, botol sampel, haemacytometer, gelas ukur, lampu UV, lampu TL, video kamera CCTV, reflektor, USB 2000 spektrofotometer, seperangkat komputer, software pengambil citra, pengolah citra dan pengolah data statistik. Bahan yang digunakan adalah Chlorella sp., air sumur yang telah disaring, aquades, lugol, pupuk Urea, NPK dan TSP.
Chlorella sp. yang dikultur terlebih dahulu. Data kelimpahan Chlorella
sp. diperoleh dari pengamatan langsung melalui mikroskop dengan menggunakan
haemocytometer dan menggunakan metode kotak besar. Kelimpahan Chlorella
sp. dihitung setiap hari menggunakan persamaan Eaton et al (1995). Lampu UV dan TL diukur intensitas relatifnya menggunakan spektrofotometer. Citra
didapatkan dari hasil pemotretan pada sisi bagian permukaan air dalam akuarium menggunakan kamera CCTV dan menambahkan efek fluorescence. Citra yang didapatkan diolah lebih lanjut menggunakan Adobe Photoshop 7.0. Citra terlebih dahulu diseleksi, hasil seleksi dipindahkan ke spesifikasi lembar baru dan dilihat intensitas warna RGB melalui histogram pada masing-masing kanal. Histogram dari tiap-tiap kanal disajikan secara berurutan untuk melihat pergeseran warna yang terjadi. Pergeseran ke kanan menandakan terjadinya peningkatan nilai intensitas dan sebaliknya. Pembandingan antara satu perlakuan dengan perlakuan lain dilakukan menggunakan persamaan regresi multivariat.
Lampu UV dengan panjang gelombang 300 nm sampai 1100 nm memiliki efek fluorescence yang erat antara kelimpahan Chlorella sp. dengan sinar RGB. Kelimpahan Chlorella sp. berpengaruh nyata dan positif terhadap sinar RGB. Semakin tinggi kelimpahan Chlorella sp.dan jarak antar partikel yang menyempit maka semakin besar sinar RGB yang dipantulkan. Peningkatan penggunaan energi sinar RGB sejalan dengan peningkatan konsentrasi kelimpahan Chlorella sp.
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
Institut Pertanian Bogor
Oleh: Dini Janiariska
C64104059
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
SKRIPSI
Judul : PENGEMBANGAN INSTRUMENTASI PENGUKUR KELIMPAHAN CHLORELLA SP. BERDASARKAN ANALISIS RGB DENGAN MENGGUNAKAN EFEK FLUORESCENCE
Nama : Dini Janiariska NRP : C64104059
Disetujui,
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Ir. Totok Hestirianoto,M.Sc. Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc. NIP. 131 631 207 NIP. 131 578 799
Mengetahui,
Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc. NIP. 131 578 799
Penelitian mengenai pengembangan instrumentasi pengukur kelimpahan fitoplanktonmerupakansumbangsih penulisuntuk mempermudah dalam pengukuran kelimpahan fitoplankton.
Puji syukur kepada ALLAH SWT atas karunianya sehingga penulis dapat merampungkan penyusunan skripsi ini. Pada kesempatan ini penulis ingin berterima kasih kepada:
1. Dr. Ir. Totok Hestirianoto, M.Sc dan Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc selaku dosen pembimbing skripsi atas segala bimbingannya.
2. Dr. Ir. Djisman Manurung, M. Sc sebagai penguji tamu dan Dr. Ir. Henry M. Manik, M. T sebagai komisi pendidikan pada ujian akhir.
3. Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor atas kesempatan penelitian.
4. Kedua Orang tuaku dan keluarga besar atas doa, semangat, dan dukungan. 5. Drs. I Wayan Subamia, M. Si., Drs. Chumaidi, M.S., Pak Sunar, Pak Mul, Mas Danio, dan rekan-rekan dari LRBIHAT serta Fredi dari MARITEK atas bantuan, saran dan kerjasamanya selama penelitian.
6. Para sahabatku Nana, Didie, Mita, Ndarie, Afin, Dyna, Yoan, Elsa, Yoke, Mbak Maya, Diani, KMKL-UNHAS, dan Siskal ITS atas dukungannya. 7. Freddy Setiawan atas semua motivasi, dan kasih sayangnya.
8. Keluarga besar ITK – FPIK IPB, warga ITK, teman seperjuangan ITK 41, semua teman di seluruh tanah air, dan semua pihak yang telah membantu terselesaikannya skripsi ini.
Akhir kata, semoga skripsi ini dapat berguna bagi pihak – pihak yang berkepentingan.
Bogor, 17 Januari 2009
DAFTAR ISI
4.1. Perubahan warna pada obyek pengamatan (Chlorella sp.) dan kelimpahannya selama 19 hari pengamatan ... 344.2. Karakteristik gelombang lampu Ultraviolet, lampu TL dan sinar RGB setelah diberi filter ... 35
4.3. Hubungan frekuensi kejadian warna RGB dengan kelimpahan Chlorella sp. ... 38
4.4. Sebaran nilai konsentrasi Chlorella sp. berdasarkan nilai tengah pada sinar RGB ... 41
4.5. Hasil analisis ragam dan uji hipotesis hubungan kelimpahan Chlorella sp. terhadap intensitas sinar RGB ... 43
4.5.1. Hubungan antara kelimpahan Chlorella sp. terhadap sinar RGB ... 43
4.5.2. Hubungan antara kelimpahan Chlorella sp. terhadap sinar RGB menggunakan analisis ragam satu arah ... 45
vii
5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ... 51
5.2. Saran ... 51
DAFTAR PUSTAKA ... 52
LAMPIRAN ... 56
DAFTAR RIWAYAT HIDUP... 78
viii
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ... 21 2. Hasil perhitungan nilai korelasi kelimpahan Chlorella sp. dengan
intensitas sinar RGB (Lampiran 9)... 45
3. Hasil uji F perlakuan kelimpahan Chlorella sp. terhadap intensitas sinar RGB (Lampiran 9) ... 46
4. Hasil uji t perlakuan kelimpahan Chlorella sp. terhadap intensitas
sinar RGB (Lampiran 9) ... 46
ix
1. Koloni dan potongan melintang struktur morfologi Chlorella sp.
dengan menggunakan mikroskop elektron (Vashishta, 1978)... 7
2. Kurva absorbansi sinar terhadap jumlah sel/volume Chlorella sp.
pada panjang gelombang 687 nanometer (Retno et al., 2002)... 8
3. Korelasi antara biakan klorofil-a dengan konsentrasi klorofil
DF Kinetik fotometer (Tümpling, 1999) ... 9
4. Spektrum absorbansi Chlorella sp. pada panjang gelombang
400 sampai 800 nanometer (Retno et al., 2002) ... 11
5. Kurva spektral emisi dan absorbsi pada sinar tampak dan emisi fluorescence (Davidson, 2005) ... 16
6. Kurva sebaran kelimpahan Chlorella sp. terhadap frekuensi
kejadian sinar (a) merah, (b) hijau, dan (c) biru (Merizawati, 2008) ... 17
7. Kurva hubungan jarak antar sel Chlorella sp. terhadap sinar (a) merah, (b) hijau, dan (c) biru (Merizawati, 2008) ... 19
8. Desain eksperimen kultur plankton : (a) tampak depan dan (b) tampak perspektif samping ... 22
9. Pola kotakan pada hemacytometer dan contoh arah perhitungannya (Alim dan Kurniastuty, 1995)... 24
10. Desain eksperimen pengambilan citra : (a) perspektif samping dan (b) tampak atas ... 26
11. Cropping obyek pengamatan (konsentrasi Chlorella sp.) pada
Adobe Photoshop ... 27
12. Analisis sinar RGB serta spesifikasi lembar baru pada
Adobe Photoshop... 28
13. Analisis sinar RGB pada histogram Adobe Photoshop... 28 14. Pengukuran lampu dengan menggunakan USB Spektrofotometer
S2000 ... 29
PENGEMBANGAN INSTRUMENTASI PENGUKUR
KELIMPAHAN
CHLORELLA
SP. BERDASARKAN ANALISIS
RGB DENGAN MENGGUNAKAN EFEK
FLUORESCENCE
Oleh: Dini Janiariska
C64104059
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
PENGEMBANGAN INSTRUMENTASI PENGUKUR
KELIMPAHAN
CHLORELLA
SP. BERDASARKAN ANALISIS
RGB DENGAN MENGGUNAKAN EFEK
FLUORESCENCE
adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum pernah dilakukan
sebelumnya oleh pihak lain baik di perguruan tinggi IPB maupun perguruan tinggi yang lain. Data yang digunakan dalam penyusunan skripsi ini merupakan data yang diperoleh dari hasil penelitian dan pengamatan yang telah dilakukan. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, Januari 2009
RINGKASAN
DINI JANIARISKA. Pengembangan Instrumentasi Pengukur Kelimpahan Chlorella sp. Berdasarkan Analisis RGB dengan Menggunakan Efek Fluorescence. Dibimbing oleh TOTOK HESTIRIANOTO dan INDRA JAYA
Penelitian ini bertujuan untuk melihat hubungan kelimpahan fitoplankton (Chlorella sp.) terhadap sinar RGB (merah, hijau, dan biru) berdasarkan nilai reflektansi (pantulan) dengan menggunakan efek fluorescence. Pengambilan data dilakukan pada bulan Agustus hingga September 2008. Penelitian dilakukan di Laboratorium Akustik dan Instrumentasi Kelautan, Departemen ITK,FPIK IPB, Laboratorium Biologi Mikro, Departemen MSP, FPIK IPB, dan Laboratorium Fisika Lanjut, Departemen Fisika, FMIPA IPB.
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah akuarium, aerator, mikroskop, pipet, cover glass, botol sampel, haemacytometer, gelas ukur, lampu UV, lampu TL, video kamera CCTV, reflektor, USB 2000 spektrofotometer, seperangkat komputer, software pengambil citra, pengolah citra dan pengolah data statistik. Bahan yang digunakan adalah Chlorella sp., air sumur yang telah disaring, aquades, lugol, pupuk Urea, NPK dan TSP.
Chlorella sp. yang dikultur terlebih dahulu. Data kelimpahan Chlorella
sp. diperoleh dari pengamatan langsung melalui mikroskop dengan menggunakan
haemocytometer dan menggunakan metode kotak besar. Kelimpahan Chlorella
sp. dihitung setiap hari menggunakan persamaan Eaton et al (1995). Lampu UV dan TL diukur intensitas relatifnya menggunakan spektrofotometer. Citra
didapatkan dari hasil pemotretan pada sisi bagian permukaan air dalam akuarium menggunakan kamera CCTV dan menambahkan efek fluorescence. Citra yang didapatkan diolah lebih lanjut menggunakan Adobe Photoshop 7.0. Citra terlebih dahulu diseleksi, hasil seleksi dipindahkan ke spesifikasi lembar baru dan dilihat intensitas warna RGB melalui histogram pada masing-masing kanal. Histogram dari tiap-tiap kanal disajikan secara berurutan untuk melihat pergeseran warna yang terjadi. Pergeseran ke kanan menandakan terjadinya peningkatan nilai intensitas dan sebaliknya. Pembandingan antara satu perlakuan dengan perlakuan lain dilakukan menggunakan persamaan regresi multivariat.
Lampu UV dengan panjang gelombang 300 nm sampai 1100 nm memiliki efek fluorescence yang erat antara kelimpahan Chlorella sp. dengan sinar RGB. Kelimpahan Chlorella sp. berpengaruh nyata dan positif terhadap sinar RGB. Semakin tinggi kelimpahan Chlorella sp.dan jarak antar partikel yang menyempit maka semakin besar sinar RGB yang dipantulkan. Peningkatan penggunaan energi sinar RGB sejalan dengan peningkatan konsentrasi kelimpahan Chlorella sp.
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
Institut Pertanian Bogor
Oleh: Dini Janiariska
C64104059
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
SKRIPSI
Judul : PENGEMBANGAN INSTRUMENTASI PENGUKUR KELIMPAHAN CHLORELLA SP. BERDASARKAN ANALISIS RGB DENGAN MENGGUNAKAN EFEK FLUORESCENCE
Nama : Dini Janiariska NRP : C64104059
Disetujui,
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Ir. Totok Hestirianoto,M.Sc. Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc. NIP. 131 631 207 NIP. 131 578 799
Mengetahui,
Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc. NIP. 131 578 799
Penelitian mengenai pengembangan instrumentasi pengukur kelimpahan fitoplanktonmerupakansumbangsih penulisuntuk mempermudah dalam pengukuran kelimpahan fitoplankton.
Puji syukur kepada ALLAH SWT atas karunianya sehingga penulis dapat merampungkan penyusunan skripsi ini. Pada kesempatan ini penulis ingin berterima kasih kepada:
1. Dr. Ir. Totok Hestirianoto, M.Sc dan Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc selaku dosen pembimbing skripsi atas segala bimbingannya.
2. Dr. Ir. Djisman Manurung, M. Sc sebagai penguji tamu dan Dr. Ir. Henry M. Manik, M. T sebagai komisi pendidikan pada ujian akhir.
3. Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor atas kesempatan penelitian.
4. Kedua Orang tuaku dan keluarga besar atas doa, semangat, dan dukungan. 5. Drs. I Wayan Subamia, M. Si., Drs. Chumaidi, M.S., Pak Sunar, Pak Mul, Mas Danio, dan rekan-rekan dari LRBIHAT serta Fredi dari MARITEK atas bantuan, saran dan kerjasamanya selama penelitian.
6. Para sahabatku Nana, Didie, Mita, Ndarie, Afin, Dyna, Yoan, Elsa, Yoke, Mbak Maya, Diani, KMKL-UNHAS, dan Siskal ITS atas dukungannya. 7. Freddy Setiawan atas semua motivasi, dan kasih sayangnya.
8. Keluarga besar ITK – FPIK IPB, warga ITK, teman seperjuangan ITK 41, semua teman di seluruh tanah air, dan semua pihak yang telah membantu terselesaikannya skripsi ini.
Akhir kata, semoga skripsi ini dapat berguna bagi pihak – pihak yang berkepentingan.
Bogor, 17 Januari 2009
DAFTAR ISI
4.1. Perubahan warna pada obyek pengamatan (Chlorella sp.) dan kelimpahannya selama 19 hari pengamatan ... 344.2. Karakteristik gelombang lampu Ultraviolet, lampu TL dan sinar RGB setelah diberi filter ... 35
4.3. Hubungan frekuensi kejadian warna RGB dengan kelimpahan Chlorella sp. ... 38
4.4. Sebaran nilai konsentrasi Chlorella sp. berdasarkan nilai tengah pada sinar RGB ... 41
4.5. Hasil analisis ragam dan uji hipotesis hubungan kelimpahan Chlorella sp. terhadap intensitas sinar RGB ... 43
4.5.1. Hubungan antara kelimpahan Chlorella sp. terhadap sinar RGB ... 43
4.5.2. Hubungan antara kelimpahan Chlorella sp. terhadap sinar RGB menggunakan analisis ragam satu arah ... 45
vii
5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ... 51
5.2. Saran ... 51
DAFTAR PUSTAKA ... 52
LAMPIRAN ... 56
DAFTAR RIWAYAT HIDUP... 78
viii
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ... 21 2. Hasil perhitungan nilai korelasi kelimpahan Chlorella sp. dengan
intensitas sinar RGB (Lampiran 9)... 45
3. Hasil uji F perlakuan kelimpahan Chlorella sp. terhadap intensitas sinar RGB (Lampiran 9) ... 46
4. Hasil uji t perlakuan kelimpahan Chlorella sp. terhadap intensitas
sinar RGB (Lampiran 9) ... 46
ix
1. Koloni dan potongan melintang struktur morfologi Chlorella sp.
dengan menggunakan mikroskop elektron (Vashishta, 1978)... 7
2. Kurva absorbansi sinar terhadap jumlah sel/volume Chlorella sp.
pada panjang gelombang 687 nanometer (Retno et al., 2002)... 8
3. Korelasi antara biakan klorofil-a dengan konsentrasi klorofil
DF Kinetik fotometer (Tümpling, 1999) ... 9
4. Spektrum absorbansi Chlorella sp. pada panjang gelombang
400 sampai 800 nanometer (Retno et al., 2002) ... 11
5. Kurva spektral emisi dan absorbsi pada sinar tampak dan emisi fluorescence (Davidson, 2005) ... 16
6. Kurva sebaran kelimpahan Chlorella sp. terhadap frekuensi
kejadian sinar (a) merah, (b) hijau, dan (c) biru (Merizawati, 2008) ... 17
7. Kurva hubungan jarak antar sel Chlorella sp. terhadap sinar (a) merah, (b) hijau, dan (c) biru (Merizawati, 2008) ... 19
8. Desain eksperimen kultur plankton : (a) tampak depan dan (b) tampak perspektif samping ... 22
9. Pola kotakan pada hemacytometer dan contoh arah perhitungannya (Alim dan Kurniastuty, 1995)... 24
10. Desain eksperimen pengambilan citra : (a) perspektif samping dan (b) tampak atas ... 26
11. Cropping obyek pengamatan (konsentrasi Chlorella sp.) pada
Adobe Photoshop ... 27
12. Analisis sinar RGB serta spesifikasi lembar baru pada
Adobe Photoshop... 28
13. Analisis sinar RGB pada histogram Adobe Photoshop... 28 14. Pengukuran lampu dengan menggunakan USB Spektrofotometer
S2000 ... 29
15. Pergeseran intensitas warna yang dipantulkan oleh konsentrasi
Chlorella sp. pada histogram Adobe Photoshop ... 30
16. Bagan alir langkah kerja perolehan dan pengolahan data Chlorella sp. .. 33
17. Selama 19 hari pengamatan, warna air pada obyek pengamatan
(Chlorella sp.) mengalami perubahan warna ... 34
18. Karakteristik gelombang sinar lampu UV dan TL dengan menggunakan filter RGB (Lampiran 2)... 37
19. Kurva sebaran kelimpahan Chlorella sp. terhadap frekuensi kejadian
sinar (a) merah, (b) hijau, dan (c) biru (Lampiran 9)... 39
20. Kurva sebaran nilai konsentrasi Chlorella sp. berdasarkan nilai tengah pada sinar (a) merah, (b) hijau, dan (c) biru (Lampiran 9)... 42
21. Pengujian kenormalan sisaan regresi antara kelimpahan Chlorella sp.
dengan intensitas sinar RGB (Lampiran 9) ... 44
22. Plot sisaan regresi (galat) intensitas sinar RGB dengan kelimpahan
Chlorella sp. (Lampiran 9) ... 45
23. Kurva hubungan jarak antar sel Chlorella sp. terhadap sinar RGB
(Lampiran 3) ... 48
24. Chlorella sp. membutuhkan energi untuk memendarkan cahaya
fluorescence dengan tingkat penggunaan yang berbeda-beda pada sinar RGB (Lampiran 10) ... 49
xi
1. Gambar/citra obyek pengamatan (Chlorella sp.) ... 57 2. Panjang gelombang dan intensitas lampu UV, sinar merah, hijau,
dan biru (RGB) dengan menggunakan filter ... 59
3. Data harian jumlah Chlorella sp. ... 63 4. Sebaran nilai intensitas sinar merah, hijau, dan biru (RGB) pada
kelimpahan Chlorella sp. tanggal 28 Agustus 2008 ... 65
5. Sebaran nilai intensitas sinar merah, hijau, dan biru (RGB) pada
kelimpahan Chlorella sp. tanggal 1 September 2008 ... 66
6. Sebaran nilai intensitas sinar merah, hijau, dan biru (RGB) pada
kelimpahan Chlorella sp. tanggal 5 September 2008 ... 67
7. Sebaran nilai intensitas sinar merah, hijau, dan biru (RGB) pada
kelimpahan Chlorella sp. tanggal 9 September 2008 ... 68
8. Sebaran nilai intensitas sinar merah, hijau, dan biru (RGB) pada
kelimpahan Chlorella sp. tanggal 13 September 2008 ... 69
9. Analisis ragam dan pengujian hipotesis hubungan intensitas sinar RGB dengan kelimpahan Chlorella sp. ... 70
10. Data pengolahan energi total RGB ... 75 11. Gambar alat-alat yang diperlukan untuk penelitian ... 77
xii
1. PENDAHULUAN
1.1. Latar belakang
Eksplorasi sumber daya hayati di wilayah perairan Indonesia terus mengalami perkembangan. Fitoplankton merupakan salah satu organisme penyusun kehidupan yang utama di wilayah perairan. Proses fotosintesis pada ekosistem air yang dilakukan oleh fitoplankton (produsen), merupakan sumber nutrisi utama bagi kelompok organisme air lainnya yang berperan sebagai
konsumen, dimulai dengan zooplankton dan diikuti oleh kelompok organisme air lainnya yang membentuk rantai makanan (Barus, 2002).
Dengan sifatnya yang dapat membuat makanan sendiri (autotrof ) mampu merubah hara anorganik menjadi bahan organik dan penghasil oksigen yang sangat mutlak diperlukan bagi kehidupan makhluk yang lebih tinggi tingkatannya. Dilihat dari daya reproduksi dan produktifitasnya, maka fitoplankton mempunyai produktifitas yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan organisme autotrof lainnya (Alim dan Kurniastuty, 1995).
Kedudukan fitoplankton sebagai produksi primer dengan kandungan nutrisi yang tinggi terdiri dari protein, karbohidrat, lemak, dan asam lemak telah dimanfaatkan untuk berbagai keperluan antara lain dalam bidang perikanan, farmasi dan makanan suplemen. Organisme ini diisolasi kemudian dibudidayakan secara intensif untuk mendapatkan monospesies dengan kepadatan tinggi.
Chlorella sp. adalah salah satu jenis fitoplankton yang banyak memiliki
manfaat, di antaranya sebagai pakan ikan, makanan kesehatan bagi manusia, bahan campuran kosmetik maupan biofilter dalam menanggulangi limbah
organik. Chlorella sp. layak untuk dibudidayakan karena sifatnya yang mudah dan cepat berkembang biak.
Chlorella sp memiliki pigmen hijau klorofil dan klorofil-a adalah tipe
klorofil yang paling umum digunakan untuk proses fotosintesis. Semakin tinggi konsentrasi klorofil-a, semakin berlimpah fitoplankton di perairan tersebut sehingga dalam inventarisasi dan pemetaan sumberdaya alam pesisir dan laut, klorofil-a digunakan untuk mengetahui keberadaan fitoplankton dalam air (Suriadi dan Siswanto, 2004).
Menghitung kelimpahan fitoplankton di lapangan memerlukan waktu yang relatif lama. Pada umumnya ada tiga cara yang dilakukan untuk mengetahui kelimpahan fitoplankton yakni secara manual, hydroacoustic, dan secara optik. Secara optik dapat diketahui dengan menggunakan sinar-sinar khususnya sinar merah, hijau, dan biru.
Penggunaan efek fluorescence (pendaran cahaya) pada fitoplankton khususnya Chlorella sp. merupakan satu cara untuk melihat perkembangan dan pertumbuhannya melalui hubungan nilai reflektansi sinar merah, hijau, dan biru yang telah terkena efek fluorescence terhadap konsentrasi mikroorganisme tersebut.
1.2. Tujuan
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Fitoplankton dan faktor-faktor yang mempengaruhinya
Plankton adalah organisme yang hidup melayang atau mengambang di dalam air dan memiliki kemampuan gerak yang sangat terbatas sehingga selalu terbawa oleh arus (Nontji, 2005). Salah satu golongan plankton adalah
fitoplankton, yaitu organisme laut yang melayang dan hanyut dalam air serta mampu berfotosintesis (Nybakken, 1992). Kelimpahan dan komposisi jenis fitoplankton antara lain dipengaruhi oleh salinitas, musim, habitat, kecerahan, arus, proses reproduksi, dan aktifitas pemangsaan (Davis, 1951).
Semua komunitas merupakan mozaik dari komposisi spesies dan sifat-sifat lingkungan. Meskipun mungkin konstan secara komparatif ketika di wilayah yang luas. Perubahan-perubahan lokal terjadi secara konstan karena ada kematian dan sisa hasil mikrosuksesi (McNaughton dan Wolf, 1990). Demikian juga dengan komunitas fitoplankton, dimana di dalam kolom perairan kuantitas dan kualitas dari fitoplankton selalu berubah-ubah sesuai dengan kondisi lingkungan hidupnya. Pertumbuhan fitoplankton dipengaruhi oleh beberapa faktor fisika seperti suhu, cahaya matahari, kedalaman, kekeruhan, salinitas, dan kandungan oksigen; faktor kimia seperti pH, fosfat, nitrat, nitrit, dan silikat (Nybakken, 1992).
Fotosintesis dapat berlangsung apabila cahaya yang sampai ke suatu sel fitoplankton lebih besar dari pada suatu intensitas tertentu. Kedalaman penetrasi cahaya di perairan dimana produksi fitoplankton masih dapat berlangsung, bergantung pada beberapa faktor antara lain absorbansi cahaya oleh air, panjang gelombang cahaya, kecerahan air, pemantulan cahaya oleh permukaan air, lintang
3
geografik, dan musim. Laju penetrasi energi cahaya akan terjadi secara
eksponensial seiring dengan perubahan yang drastis pada spektrum energi sebagai akibat dari absorbsi oleh berbagai komponen di perairan (Kishino, 1986).
Fitoplankton dapat menggunakan zat anorganik dan mengubahnya menjadi bahan organik jika mendapat cahaya yang cukup. Fitoplankton bisa ditemukan di seluruh massa air mulai dari permukaan laut sampai pada kedalaman dengan intesitas cahaya yang masih memungkinkan terjadinya fotosintesis
(Nontji, 2005). Oleh sebab itu, fitoplankton tidak terdapat dalam lapisan air pada kedalaman lebih dari 100 meter. Pada kedalaman lebih dari itu, intensitas cahaya kurang lebih hanya 1% dari permukaan (Brotowidjoyo et al., 1995). Tahap pertama yang terjadi dalam proses fotosintesis adalah proses penyerapan sinar matahari dan hanya panjang gelombang 400 hingga 720 nanometer saja yang dapat dimanfaatkan. Laju fotosintesis fitoplankton maksimum terjadi pada lapisan tepat di bawah permukaan air.
Laju pertumbuhan fitoplankton akan meningkat seiring dengan semakin tinggi penetrasi cahaya ke dalam perairan (Bullefuilee, 2004). Penetrasi cahaya matahari dipengaruhi oleh kecerahan dan kecerahan dipengaruhi oleh kekeruhan dan warna air. Semakin tinggi kecerahan, semakin dalam penetrasi cahaya matahari. Kekeruhan perairan disebabkan adanya zat-zat melayang yang terurai secara halus, baik yang berasal dari jasad-jasad renik, lumpur, kotoran-kotoran organik, unsur-unsur organik dan anorganik, serta mikroorganisme plankton lainnya (Mays, 1996). Kekeruhan akan menyebabkan sinar yang datang ke
5
fotosintesis sebagai sumber energi untuk mengubah bahan anorganik menjadi organik (Kordi dan Tanchung, 2007).
Zat-zat hara anorganik utama yang diperlukan fitoplankton untuk tumbuh dan berkembang biak ialah nitrogen dan fosfor. Kedua unsur ini jumlahnya sangat sedikit di perairan, namun unsur ini sangat penting keberadaannya. Nitrogen dan fosfor merupakan faktor pembatas bagi produktifitas fitoplankton. Selain nitrogen dan fosfor, zat-zat hara lain baik organik maupun anorganik diperlukan dalam jumlah kecil, tetapi tidak terlalu berpengaruh jika dibandingkan dengan nitrogen dan fosfor (Nybakken, 1992).
Suhu merupakan parameter lingkungan yang sangat penting bagi
kehidupan fitoplankton. Sifat fisika-kimia perairan seperti kelarutan oksigen dan gas-gas lainnya serta kecepatan reaksi kimia dipengaruhi oleh suhu. Suhu juga berpengaruh terhadap pertumbuhan biota. Pada umumnya, laju pertumbuhan meningkat jika suhu air naik sampai tingkat tertentu. Suhu air dapat
mempengaruhi keberadaan, penyebaran, kelimpahan, tingkah laku, dan pertumbuhan fitoplankton. Kinne (1970) mengemukakan bahwa kisaran
fitoplankton untuk pertumbuhan optimal terhadap temperatur berbeda-beda setiap jenis atau spesies, namun rata-rata berkisar 20o C sampai 30o C.
2.2. Struktur morfologi Chlorella sp.
Chlorella adalah salah satu jenis fitoplankton yang mengandung klorofil
serta pigmen lainnya untuk melakukan fotosintesis. Kata Chlorella berasal dari bahasa Yunani yaitu ”Chloros” yang berarti hijau dan ”L.ella” yang berarti kecil (Bold dan Wynne, 1985). Chlorella adalah fitoplankton yang cukup penting dalam pengembangan bidang perikanan, karena merupakan salah satu pakan alami untuk benih ikan dan udang (Hartati, 1986). Chlorella merupakan produsen dalam rantai makanan makhluk hidup yang kaya gizi. Menurut habitat hidupnya, ada dua macam Chlorella yaitu Chlorella yang hidup di air tawar dan Chlorella yang hidup di air laut. Bentuk sel Chlorella biasanya bulat atau bulat telur dengan ukuran 5 – 10 mikrometer, merupakan alga bersel tunggal (uniseluler), dan kadang-kadang bergerombol 4-16 individu (Pandey dan Triverdi, 1977). Pandey dan Triverdi (1977) mengklasifikasikan Chlorella sebagai berikut :
Phylum : Chlorophyta Kelas : Clorophyceae Ordo : Chlorococcales Sub-ordo : Autosporinae
Familia : Chlorellaceae Genus : Chlorella
Spesies : Chlorella vulgaris, C. conglomerate, C. conductrix, C. ellipsoidea, lainnya
Chlorella berwarna hijau karena klorofil merupakan pigmen yang
dominan. Dinding selnya keras terdiri dari selulosa dan pektin. Sel ini
sangat lambat sehingga saat pengamatan seakan-akan tidak bergerak (Alim dan Kurniastuty, 1995). Struktur morfologi Chlorella dapat dilihat pada Gambar 1 (Vashishta, 1978).
Gambar 1. Koloni dan potongan melintang struktur morfologi Chlorella sp.
dengan mikroskop elektron (Vashishta, 1978)
7
Chlorella bersifat kosmopolit yang dapat tumbuh dimana-mana seperti
kolam, perairan payau, tempat-tempat yang lembab, kulit kayu, kecuali pada tempat yang sangat kritis bagi kehidupan (Vashista, 1978). Fitoplankton ini dapat tumbuh pada salinitas 0 – 35 ppt dengan salinitas optimum 10 – 20 ppt. Chlorella
dapat tumbuh pada kisaran suhu antara 5 - 35o C, dengan suhu optimum pada suhu 25oC. Tetapi Chlorella memiliki toleransi pada suhu 35-40oC dan bertahan
sampai 42oC (Davis et al., 1953). Kisaran pH yang baik untuk pertumbuhan plankton adalah 7.5 – 8.5 dan dengan menggunakan urea sebagai medianya, maka pHnya adalah 6.5 (Davis et al., 1953). Chlorella bereproduksi secara aseksual dengan pembelahan sel, dan pemisahan autospora dari sel induknya (Alim dan Kurniastuty, 1995).
di suatu daerah dan pada suatu waktu tertentu (Cushing in Nontji, 1984). Jumlah individu fitoplankton berlimpah pada lokasi tertentu, sedangkan pada lokasi lain di perairan yang sama jumlahnya sedikit (Nontji, 2005). Hal ini menunjukkan bahwa distribusi fitoplankton di perairan tidak homogen. Faktor yang
menyebabkan terjadinya keadaan yang demikian yaitu arus, unsur hara, dan aktifitas pemangsaan (Davis, 1951).
Karakteristik optik seperti absorbansi fitoplankton Chlorella sp. diukur dengan spektrofotometer di daerah panjang gelombang ultraviolet dan cahaya tampak. Dari hasil pengukuran diperoleh bahwa Chlorella sp. memiliki nilai absorbansi yang tinggi untuk panjang gelombang 687 dan 490 nm. Hubungan antara absorbansi dan kepadatan sel Chlorella sp. adalah linier pada rentang kepadatan 50 sampai dengan 150 x 104 sel/ml (Gambar 2) (Retno et al., 2002).
A
b
s
o
rb
a
n
s
i
9
DigitalFluorometer (DF) kinetik fotometer merupakan suatu metode untuk
mengetahui bertambahnya jumlah konsentasi klorofil-a yang ada di perairan. Menurut Tümpling (1999) konsentrasi klorofil-a yang ada di perairan besarnya sebanding dengan besarnya konsentrasi total klorofil yang ada di perairan tersebut (Gambar 3).
Gambar 3. Korelasi antara biakan klorofil-a dengan konsentrasi klorofil DF kinetik fotometer (Tümpling, 1999)
Jumlah fitoplankton yang ada di perairan laut umumnya dapat dilihat dari jumlah klorofil-a yang ada di perairan tersebut. Oleh karena itu hasil pengukuran kandungan klorofil-a sering digunakan untuk menduga biomassa fitoplankton suatu perairan. Menurut Arinardi et al. (1997), perairan Indonesia yang memiliki kandungan klorofil-a yang tinggi hampir selalu berkaitan dengan adanya
berlangsungnya proses penaikan massa air lapisan dalam ke permukaan (Laut Banda, Laut Arafura, Selat Bali dan Selatan Jawa).
2.3. Pigmen-pigmen pada Chlorella sp.
Pigmen merupakan gabungan beberapa warna yang direfleksikan pada panjang gelombang tertentu pada cahaya tampak. Tumbuhan hijau, alga, dan Cyanobakteria dapat melakukan fotosintesis karena memiliki pigmen klorofil (Nikolav dan Velik, 1996). Fotosintesis terjadi akibat interaksi antara pigmen dengan cahaya yang diserap oleh pigmen tersebut. Cahaya yang diserap oleh pigmen klorofil berbeda-beda tergantung pada warna yang ada dalam pigmen tersebut. Klorofil dapat menyerap panjang gelombang pada cahaya tampak, kecuali hijau. Cahaya hijau direfleksikan sehingga klorofil terlihat berwarna hijau. Klorofil terdapat dalam membran yang dinamakan sebagai kloroplas (Christian dan Iris, 1987).
Chlorella sp. merupakan fitoplankton yang memiliki klorofil serta
11
sangat sedikit menyerap radiasi gelombang elektromagnetik pada kanal ini. Spektrum absorbansi klorofil pada Chlorella sp. berkisar antara 400-800 nm (Gambar 4).
panjang gelombang (nm)
A
b
s
o
rb
a
n
s
i
Gambar 4. Spektrum absorbansi Chlorella sp. pada panjang gelombang 400 sampai 800 nm (Retno et al., 2002).
Pigmen fotosintesis pada dasarnya dapat diklasifikasikan menjadi 3 yakni sebagai berikut:
1. Chlorophylls, merupakan pigmen hijau yang mengandung jaringan Porphyrin.
Klorofil dapat dibagi menjadi beberapa jenis yakni klorofil-a sebagai tempat melakukan fotosintesis. Tumbuhan hijau, alga, dan Cyanobacteria dapat melakukan fotosintesis karena mengandung klorofil-a. Klorofil-b merupakan klorofil yang hanya terdapat pada alga hijau dan tumbuhan hjau. Klorofil-c hanya ditemukan pada Chromista misalnya Dinoflagellata.
2. Carotenoid, merupakan pigmen yang berwarna merah, orange, atau kuning.
merupakan salah satu contoh pigmen carotenoid. Fuxocatin berwarna coklat dan terdapat pada alga coklat misalnya Diatom.
3. Phycobilins, merupakan pigmen bening yang terdapat pada sitoplasma atau
stroma kloroplas. Phycobilin terdapat pada Cyanobacteria dan Rhodophyta. Pigmen phycobilin dibagi menjadi dua yakni, phycocyanin dan phycorietrin.
Phycocyanin berwarna kebiruan terdapat pada Cyanobacteria, dan
phycorietrin yang memberi warna merah pada alga merah.
Dilihat dari segi fisiologis, spektrum cahaya terpenting untuk fotosintesis dan pertumbuhan fitoplankton adalah cahaya biru. Absorbsi cahaya biru oleh fitoplankton lebih efektif dibandingkan cahaya hijau, oleh karena itu rata-rata kecepatan proses fotosintesis dan pertumbuhan fitoplankton lebih tinggi pada spektrum cahaya tersebut (Wallen and Geenn, 1971 in Yentsch, 1974).
Penentuan distribusi klorofil diperoleh dengan menggunakan sensor karakteristik Ocean Color yaitu daerah tampak sinar biru dan sinar hijau. Sinar hijau yang dipantulkan dari permukaan laut membawa informasi mengenai konsentrasi klorofil yang dideteksi oleh sensor. Semakin banyak sinar hijau yang diterima sensor, maka semakin banyak pula kandungan klorofil tersebut (Suriadi dan Siswanto, 2004).
2.4. Warna, Panjang Gelombang, dan Fluorescence
13
Antara obyek dan tenaga terjadi interaksi. Ada lima bentuk interaksi yaitu transmisi, serapan, pantulan, hamburan, dan pancaran. Transmisi merupakan tenaga menembus obyek dengan mengalami perubahan kecepatan sesuai dengan indeks pembiasan antara dua obyek yang bersangkutan. Tenaga dalam bentuk panas maupun sinar dapat diserap oleh benda. Tenaga pantulan yaitu tenaga yang dipantulkan oleh benda dengan sudut datang sebesar sudut pantulnya, tanpa mengalami perubahan kecepatan. Hamburan yaitu pantulan yang bersifat acak. Tenaga pancaran sebenarnya berupa tenaga serapan yang kemudian dipancarkan oleh benda penyerapnya.
Tenaga elektromagnetik berupa sinar, interaksinya dengan benda terjadi dalam bentuk serapan dan pantulan. Bila sinar banyak diserap, maka yang dipantulkan hanya sedikit dan sebaliknya. Transmisi terjadi pada air jernih bagi panjang gelombang tertentu. Hamburan terjadi pada obyek yang berbentuk tidak beraturan atau tidak datar (Sutanto, 1987).
Pembentukan warna dapat berupa proses aditif dan substraktif. Pada proses aditif, pembentukan warna dilakukan dengan memadukan warna aditif primer yaitu warna biru, hijau, dan merah (Red, Green, Blue/ RGB).
Pembentukan warna dengan proses substraktif dilakukan dengan memadukan warna substraktif primer, yaitu warna kuning, cyan, dan magenta (Lillesand dan Kiefer, 1979).
Cahaya matahari yang sampai ke permukaan air terdiri dari suatu spektrum berbagai gelombang cahaya yang diukur dengan satuan nanometer (nm).
Spektrum cahaya ini mencakup semua warna yang dapat dilihat yakni warna ungu sampai merah (400 – 700 nm). Komponen merah dan ungu diserap setelah
gelombang menembus permukaan air. Komponen hijau dan biru diabsorbsi lebih lambat sehingga dapat menembus air lebih dalam (Nybakken, 1992).
Sinar merah dan ungu akan diabsorbsi sampai kedalaman tertentu, tetapi sinar biru dapat mencapai kedalaman yang lebih dibandingkan dengan merah dan ungu. Panjang gelombang akan berkurang intensitasnya seiring dengan
bertambahnya kedalaman. Kedalaman yang dicapai oleh cahaya dengan intensitas tertentu merupakan fungsi dari kecerahan air dan absorbsi berbagai panjang gelombang sebagai komponen cahaya (Nybakken, 1992).
Daya tembus sinar terhadap air tergantung pada daya serap air terhadap sinar yang mengenainya. Semakin besar daya serapnya, semakin kecil
kemungkinan sinar untuk menembus air tersebut. Daya serap air yang terkecil berada pada kisaran panjang gelombang 400 – 600 nm sehingga dapat digunakan untuk penginderaan dasar perairan yang dangkal. Pada perairan yang dangkal, sinar biru memiliki daya tembus yang besar terhadap air, selain itu juga
mengalami hamburan yang besar sehingga tidak banyak sinar pantulan yang dapat mencapai kamera (Lilesand dan Kiefer, 1979).
15
telah diserap pada jarak hanya beberapa desimeter sehingga ronanya tampak gelap. Untuk penginderaan dasar perairan dangkal saluran yang digunakan adalah 450 – 520 nm dan 520 – 600 nm (Rehder, 1985).
Salah satu teknik untuk deteksi fitoplankton di perairan adalah dengan menggunakan efek fluorescence. Fluorescence adalah suatu proses dimana sebuah molekul setelah menyerap cahaya, menggunakan energi yang diterimanya dengan mengeluarkan cahaya lagi dengan panjang gelombang yang lebih panjang (Loudon, 2003). Fluorescence terjadi pada lingkungan dimana tidak ada cahaya lain yang mempunyai panjang gelombang yang sama yang dapat menghasilkan sinyal juga. Grant (2000) menyatakan bahwa efek fluorescence dapat dirangsang dengan menggunakan sinar ultraviolet (UV). Ada tiga jenis sinar UV :
1. UV A, merupakan UV gelombang panjang, near-ultraviolet, black-light,atau Wood’s light dengan panjang gelombang 320 – 420 nm.
2. UV B, merupakan UV gelombang sedang dengan panjang gelombang 280 – 320 nm.
3. UV C, merupakan UV gelombang pendek, far ultraviolet, germicidal UV
dengan panjang gelombang 180 – 280 nm.
daripada puncak eksitasinya. Kurva spektral emisinya sering terlihat seperti cerminan dari kurva eksitasi, tetapi ditekan menuju perpanjangan gelombangnya, seperti yang digambarkan pada Gambar 5 dengan menggunakan alat pengukur absorbsi dan spectral Alexa Fluor 555.
Gambar 5. Kurva spektral emisi dan absorbsi pada sinar tampak dan emisi
fluorescence (Davidson, 2005)
Deviana (2007) menyatakan bahwa lampu akuarium memiliki emisi pada warna merah (600-700 nm), hijau (500-600 nm), biru (400-500 nm) dan
ultraviolet (<400 nm) dengan emisi tertinggi pada warna merah. Pada lampu nyamuk, panjang gelombang yang diemisikan didominasi pada panjang
gelombang spektrum warna biru (400-500 nm). Selain warna biru, lampu ini juga mengemisikan spektrum warna hijau (500-600 nm) dan ultraviolet (<400 nm). Berbeda dengan kedua jenis lampu tadi, lampu fluorescence hanya mengemisikan satu spektrum gelombang, yakni spektrum ultraviolet (<400 nm).
17
memungkinkan untuk memicu fenomena fluorescence adalah lampu nyamuk dan
fluorescence.
Merizawati (2008) menyatakan bahwa kelimpahan Chlorella sp. berpengaruh terhadap sinar hijau dan hubungannya tidak erat (Gambar 6b).
(a)
(b)
(c)
Kelimpahan Chlorella sp. memiliki hubungan yang sangat erat dengan sinar merah dan biru sehingga semakin tinggi kelimpahan Chlorella sp. semakin besar sinar merah dan biru yang dipantulkan (Gambar 6a dan c). Chlorella sp. memantulkan dengan baik sinar biru sehingga hanya sedikit yang dapat diserap oleh permukaan.
Dalam bidang akustik perikanan menggunakan energi gelombang suara yang ditransmisikan ke dalam perairan untuk mendeteksi prilaku atau keberadaan organisme di perairan tersebut. Susunan dan jarak antar partikel berpengaruh terhadap penyerapan dan pemantulan energi gelombang suara yang ditransmisikan ke dalam perairan. Energi gelombang suara akan makin efektif dipantulkan saat susunan partikelnya acak. Pada pendeteksian fitoplankton dengan sistem akustik, peningkatan kelimpahan fitoplankton menyebabkan pantulan energi yang diterima sensor akustik semakin banyak. Peningkatan terjadi secara eksponensial sejalan dengan peningkatan kelimpahan fitoplankton sampai mencapai kestabilan (Simmonds dan Maclennan, 1992).
Prinsip pemantulan cahaya tidak jauh berbeda dengan prinsip pemantulan pada energi gelombang suara. Jarak antar partikel akan mempengaruhi
19
kelimpahan Chlorella sp. berpengaruh terhadap tingginya nilai intensitas sinar merah dan biru (Merizawati, 2008).
(a)
(b)
(c)
Pengambilan data dilakukan pada bulan Agustus hingga September 2008. Penelitian terdiri dari beberapa tahapan yakni tahap perakitan alat eksperimen kultur dan persiapan media penumbuh fitoplankton dilakukan di Laboratorium Akustik dan Instrumentasi Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, FPIK IPB. Tahap selanjutnya yaitu isolasi dan penentuan kelimpahan
fitoplankton dilakukan di Laboratorium Biologi Mikro Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, FPIK IPB. Tahap pengamatan perkembangan fitoplankton, pengambilan dan pengolahan citra dilakukan di Laboratorium Akustik dan
Instrumentasi Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, FPIK IPB. Tahap pengukuran intensitas relatif cahaya lampu UV, TL, sinar merah, sinar hijau, dan sinar biru dilakukan di Laboratorium Fisika Lanjut, Departemen Fisika, FMIPA IPB. Tahapan yang terakhir yaitu pengolahan data dilakukan di
Laboratorium Akustik dan Instrumentasi Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, FPIK IPB.
3.2. Alat dan bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini dikategorikan sesuai dengan prosedur penelitian dan ditampilkan pada Tabel 1. Bahan lain yang digunakan selain yang tertera di dalam tabel adalah lugol untuk mengawetkan sampel fitoplankton.
20
21
Tabel 1. Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian
Prosedur Penelitian Alat & Bahan Jumlah Satuan
Akuarium (30 x 18 x 20 cm) 4
Aerator air pump Yasunaga 240
V, 50 Hz, 39 W, LP-40A 1 Gelas ukur Class A IWAKI
PYREX 1
Mikroskop seri Olympus BX41 1
Haemacytometer neubauer
improved marienfeld 0,0025 mm2 1 Isolasi & penentuan
kelimpahan fitoplankton
Botol sampel 4
unit
Kamera CCTV seri 208 C, MIC,
PAL,Clr 1
relatif lampu TL & UV
Filter merah, hijau, dan biru
fitoplankton, pengambilan citra, pengolahan citra, pengukuran intensitas relatif lampu TL dan UV, pengolahan data, dan penyusunan skripsi.
3.3.1. Perakitan alat
Bak pengamatan berupa empat buah akuarium sebagai ulangan 1, ulangan 2, ulangan 3, dan ulangan 4 dipasang berjejer (sejajar) dengan jarak 5 cm antar unit. Pada sisi depan dan belakang akuarium dipasang masing-masing dua buah lampu TL. Selang aerator dimasukkan ke dalam masing-masing akuarium untuk proses aerasi. Perakitan alat yang digunakan untuk penelitian ini ditampilkan pada Gambar 8.
Lampu TL Rak Pengamatan
Aquarium Selang Aerator Aerator
Ulangan 3 Ulangan 4
Ulangan 2 Ulangan 1
Gambar 8. Desain eksperimen kultur plankton : (a) tampak depan dan
Aquarium Lampu TL
Selang Aerator Rak Pengamatan
Aerator
23
3.3.2. Persiapan media penumbuh fitoplankton (Chlorella sp.)
Untuk mengembangbiakkan Chlorella sp. diperlukan unsur-unsur hara baik makro maupun mikro yang umumnya unsur-unsur tersebut diabsorbsi oleh fitoplankton dalam bentuk ion-ion (Dwijoseputro, 1980). Salah satu unsur makro yang sangat diperlukan untuk pertumbuhan Chlorella sp. adalah nitrogen yang bisa didapat dari senyawa organik nitrat, nitrit, protein, dan urea (ZA). Menurut Priyadi (1986) urea cukup baik digunakan sebagai media hara yang produktif untuk pertumbuhan Chlorella sp. Disamping itu urea mudah didapat dan
merupakan sumber nitrogen yang cukup besar bagi Chlorella sp. Kadar urea yang paling baik untuk pertumbuhan populasi Chlorella sp. adalah 900 ppm dengan kepadatan awalnya 200 x 104 ind/ml. Kultur Chlorella sp. menggunakan media dasar air sumur yang banyak mengandung mineral yaitu Calsium 40.8 ppm, Magnesium 4.88 ppm, Ferrum 0.45 ppm, Mangan 0.45 ppm, Cuprum 0.15 ppm, Zincum 1.9 ppm, dan Natrium 3.0 ppm (Priyadi e. al., 1990). Pupuk urea
3.3.3. Isolasi dan penentuan kelimpahan fitoplankton Chlorella sp.
Bibit Chlorella sp. yang akan ditumbuhkan terlebih dahulu diisolasi dari jenis organisme lain. Tujuannya untuk mendapatkan bibit Chlorella sp. murni. Pada tahap isolasi ini Chlorella sp. diambil 10 ml dari media inokulan dan diamati melalui mikroskop. Organisme jenis lain dipisahkan dari inokulan Chlorella sp. tersebut. Chlorella sp. yang diperoleh dari hasil isolasi, dimasukkan ke dalam 50 ml akuades dan dihitung kelimpahan awalnya.
Kelimpahan awal diperoleh dengan menghitung jumlah Chlorella sp. menggunakan haemacytometer. Menurut Alim dan Kurniastuty (1995)
haemacytometer merupakan suatu alat yang terbuat dari gelas dan dibagi menjadi
sembilan kotak besar pada dua tempat bidang pandang. Kotak tersebut berbentuk persegi dengan sisi 1 mm dan tinggi 0.1 mm sehingga apabila ditutup dengan gelas penutup, volume ruangannya adalah 0.1 mm3 atau 10-4 ml. Di dalam masing-masing kotak besar terdapat 16 kotak kecil. Pengamatan Chlorella sp. pada haemacytometer dapat dilihat pada Gambar 9.
Kotak yang diamati
25
Setelah diketahui kelimpahan awalnya, fitoplankton tersebut dimasukkan ke dalam media yang telah disediakan. Kelimpahan Chorella sp.dihitung setiap hari dengan mengambil masing-masing 10 ml air sampel dari setiap ulangan. Air sampel dimasukkan ke dalam botol sampel dan ditetesi dengan tiga tetes lugol pada setiap botol sampel. Pemberian lugol dilakukan agar Chlorella sp. mati, sehingga pembelahan sel tidak terjadi.
Air sampel diteteskan pada permukaan haemacytometer yang telah ditutupi cover glass sampai permukaan haemacytometer ditutupi air sampel. Sampel tersebut diamati dibawah mikroskop dengan perbesaran 400 kali. Cara menghitung kelimpahan Chlorella sp. menurut Eaton et al.(1995) yaitu jumlah total Chlorella sp. yang teramati pada haemacytometer dikalikan dengan jumlah total kotak kecil pada satu kotak besar. Kemudian dibagi dengan banyaknya jumlah kotak kecil yang diamati dan dikalikan dengan satu per volume air sampel yang menutupi satu kotak besar (10-4 ml).
1
Pengamatan dilakukan setiap hari untuk mengetahui besarnya kelimpahan
stabil atau sampai air dalam akuarium pengamatan berubah warna dari jernih menjadi sangat hijau.
3.3.4. Teknik pengambilan citra
Citra diperoleh dengan menggunakan kamera CCTV. Kamera yang dipasang pada reflektor dimasukkan ke dalam akuarium sehingga kamera berada pada jarak lebih kurang 10 cm dari obyek pengamatan (Gambar 10). Kamera dihubungkan dengan komputer menggunakan kabel video sepanjang 5 m.
Pengambilan citra dilakukan pada komputer menggunakan program Gadmei TVR Plus.
Gambar 10. Desain eksperimen pengambilan citra : (a) perspektif samping dan (b) tampak atas
Citra diperoleh dari hasil pemotretan pada permukaan air bak pengamatan (akuarium). Pada saat pengambilan citra, bak pengamatan ditutup dengan plastik hitam dan kondisi ruangan gelap agar cahaya lampu UV bisa mencapai biota secara maksimal dan aerator dimatikan untuk menghilangkan riak air. Citra yang telah diperoleh melalui pemotretan langsung tersimpan di komputer secara
27
otomatis. Pengambilan citra dilakukan satu kali setiap hari selama pengamatan.
3.3.5. Teknik pengolahan citra
Citra yang diperoleh dari hasil pemotretan diolah menggunakan software
Adobe Photoshop. Pada gambar yang diperoleh dari hasil pemotretan terdapat
setitik putih, titik putih tersebut adalah bayangan dari lampu UV. Pada gambar yang akan dianalisis terlebih dahulu dilakukan cropping sebanyak 5 x 5 grid atau 25 grid (Gambar 11).
Cropping obyek
Gambar 11. Cropping obyek pengamatan (konsentrasi Chlorella sp.) pada
Adobe Photoshop
Proses cropping bertujuan menghilangkan pengaruh pantulan cahaya oleh permukaan air, supaya titik cahaya lampu UV tersebut tidak terhitung nilai intensitasnya. Hasil cropping dipindahkan ke halaman dan lembar baru. Spesifikasi lembar baru yang digunakan untuk menempatkan citra hasil cropping
Spesifikasi
lembar baru
Gambar 12. Analisis sinar RGB serta spesifikasi lembar baru pada Adobe Photoshop
Intensitas sinar merah, hijau, dan biru (RGB) pada kanal Citra hasil
cropping
Gambar 13. Analisis intensitas sinar RGB pada histogram Adobe Photoshop
29
intensitas pada sumbu horizontal dan frekuensi kejadian pada sumbu vertikal. Level intensitas pada tiap-tiap kanal histogram berkisar antara 0 – 255. Frekuensi kejadian yang disajikan pada level intensitas tertentu adalah data pantulan sinar RGB oleh obyek pengamatan.
3.3.6. Pengukuran panjang gelombang lampu UV dan TL
Lampu UV dan TL yang digunakan untuk penyinaran obyek pengamatan
(Chlorella sp.) diukur intensitas relatifnya menggunakan spektrofotometer .
Spektrofotometer yang dipakai adalah USB Spektrofotometer S 2000. Lampu yang akan diukur dinyalakan dan didekatkan dengan sensor spektrofotometer (Gambar 14). Hasil pengukuran akan berupa intensitas relatif gelombang yang dipancarkan pada tiap panjang gelombang dan disajikan dalam bentuk grafik.
Spektrofotometer
Lampu
Sensor
spektrofotometer
Gambar 14. Pengukuran lampu dengan menggunakan USB Spektrofotometer S2000
hijau digunakan untuk sinar hijau dan filter biru digunakan untuk melihat panjang gelombang dan intensitas relatif sinar biru. Filter berfungsi menyerap warna lain yang dipancarkan oleh lampu TL sehingga yang disalurkan adalah warna yang sesuai dengan warna filter.
3.3.7. Analisis data
Pergeseran warna dilihat secara visual pada histogram melalui kanal-kanal pada tiap perlakuan. Pada sumbu horizontal histogram terdapat level intensitas dan pada sumbu vertikal terdapat frekuensi kejadian. Pergeseran ke kanan menunjukkan terjadinya peningkatan intensitas warna dan pergeseran ke kiri menunjukkan terjadinya penurunan intensitas warna (Gambar 15).
Peningkatan nilai intensitas warna
Penurunan nilai intensitas warna
Intensitas 0-255 Frekuensi kejadian
sinar RGB
Reflektansi sinar oleh obyek pengamatan
Gambar 15. Pergeseran intensitas warna yang dipantulkan oleh konsentrasi
Chlorella sp. pada histogram Adobe Photoshop
31
untuk mendapatkan nilai RGB. Dalam analisis data, presentasi sinar RGB diukur dengan menggunakan metode sebagai berikut :
Pada proses penyerapan cahaya oleh partikel (Chlorella sp.)
membutuhkan energi untuk bisa melepaskan energi tersebut dalam bentuk cahaya (pendaran fluorescence). Untuk menghitung total energi didapatkan dengan menjumlahkan total frekuensi kejadian sinar RGB dikalikan dengan level intensitasnya (0-255) seperti metode berikut :
... (3)
Analisis regresi dilakukan untuk membandingkan antara satu perlakuan dengan perlakuan yang lain. Analisis regresi dapat digunakan untuk memutuskan apakah naik dan menurunnya variabel dependen dapat dilakukan melalui
menaikkan dan menurunkan keadaan variabel independen, atau untuk
independen dan sebaliknya sehingga dapat diketahui variabel-variabel yang saling mempengaruhi.
Persamaan pada analisis regresi untuk tiga prediktor adalah :
... Y =a+b1x1 +b2x2 +b3x3 +εo (4)
Untuk mengetahui tingkat korelasi ganda dengan tiga prediktor digunakan persamaan berikut :
Mulai
Persiapan media penumbuh Chlorellasp.
Pengambilan data Hitung kelimpahan
Chlorella sp. Ambil gambar/citra
Gambar 16. Bagan alir langkah kerja perolehan dan pengolahan data
Chlorella sp.
Perubahan warna?
Cropping citra/gambar
Simpan citra pada lembar kerja baru
Baca intensitas warna pada histogram Adobe
Analisis sinar RGB pada histogram Adobe
Buka citra pada Adobe
Ukur intensitas relatif lampu
33
selama 19 hari pengamatan
Pengamatan dilakukan setelah benih Chlorella sp. dimasukkan ke dalam akuarium pengamatan. Pada awal pengamatan tanggal 28 Agustus 2008 terlihat bahwa air berwarna gelap dan reflektor sedikit terlihat (Gambar 17a). Warna air dalam akuarium berubah menjadi hijau terang dan reflektor tidak terlihat lagi pada hari kelima tanggal 1 September 2008 (Gambar 17b). Perlahan warna air
mengalami menjadi sedikit gelap pada hari kesembilan tanggal 5 September 2008 (Gambar 17c) dan menjadi hijau gelap dan reflektor tidak terlihat dengan jelas pada hari ke-13 tanggal 9 September (Gambar 17d). Pada hari ke-17, yaitu tanggal 13 September 2008 warna air menjadi terang kembali dan reflektor terlihat kembali (Gambar 17e).
(a) (b) (c) (d) (e)
Gambar 17. Selama 19 hari pengamatan, warna air pada obyek pengamatan
(Chlorella sp.) mengalami perubahan warna yang menunjukkan
peningkatan pertumbuhan obyek.
Secara visual, dari kelima gambar dapat dilihat bahwa gambar yang diperoleh tanggal 1 September 2008 memiliki warna hijau paling terang jika dibandingkan dengan keempat gambar lainnya. Perubahan warna air semakin hijau dan terang gelapnya seiring dengan pertambahan biomassa Chlorella sp.
35
Kelimpahan Chlorella sp. terus meningkat sejak tanggal 28 Agustus 2008 dan mencapai puncaknya pada tanggal 5 September 2008. Sebaran kelimpahan pada setiap ulangan hampir merata. Pada tanggal 6 September 2008, sebaran kelimpahan Chlorella sp. terlihat sangat menyebar pada masing-masing ulangan. Hal ini disebabkan pada ulangan keempat mengalami penurunan kelimpahan secara drastis. Penurunan tingkat pertumbuhan ini disebabkan karena ada plankton lain yang mengganggu Chlorella sp. seperti Chaetoceros sp. dan
Nitzschia sp. dan kurangnya intensitas cahaya penyinaran yang diterima oleh
Chlorella sp. pada ulangan keempat. Hal ini diatasi dengan menambahkan
intensitas cahaya ke dalam akuarium ulangan keempat.
4.2. Karakteristik gelombang lampu Ultraviolet, lampu TL dan sinar RGB setelah diberi filter
Lampu ultraviolet mengemisikan sinar dengan kisaran panjang gelombang 300 – 1100 nm dan cahaya lampu tampak berwana ungu. Lampu ultraviolet digunakan untuk membangkitkan efek fluorescence. Intensitas relatif tertinggi sebesar 52.860 W/m2 pada panjang gelombang 363.250 nm (Gambar 18a). Intensitas relatif pada gelombang ultraviolet sangat tinggi pada kisaran panjang gelombang 300 - 450 nm, namun intensitasnya menurun dan konstan pada kisaran gelombang 500 - 700 nm. Intensitas relatifnya meningkat kembali di kisaran 700 - 800 nm. Intensitas relatif mengalami kestabilan sampai kisaran panjang gelombang 1000 nm sebelum meningkat secara drastis pada panjang gelombang 1100 nm.
ditemukan adanya infra merah pada kisaran panjang gelombang 700 - 900 nm dengan intensitas relatif tertinggi sebesar 1.854 W/m2 pada panjang gelombang 599.870 nm (Gambar 18b). Sinar inframerah yang ada pada lampu TL
ditimbulkan oleh panas pada saat lampu dinyalakan.
Intensitas relatif sinar lampu TL mengalami kenaikan pada kisaran
panjang gelombang 400 – 600 nm dan mencapai puncak pada panjang gelombang 600 nm. Pada kisaran panjang gelombang 600 − 900 nm intensitas sinar lampu TL mengalami penurunan. Penurunan intensitas sinar secara drastis terjadi pada kisaran panjang gelombang 600 − 700 nm.
Intensitas sinar konstan pada panjang gelombang 700 − 800 nm. Sinar RGB pada lampu TL diperoleh dengan menggunakan filter yang sesuai dengan warna yang diamati. Intensitas relatif dan panjang gelombang pada sinar merah lampu TL diperoleh dengan menggunakan filter merah, untuk sinar hijau
digunakan filter hijau dan untuk sinar biru digunakan filter yang berwarna biru. Sinar merah dipantulkan pada panjang gelombang 500 – 800 nm. Intensitas relatif tertinggi berada pada kisaran panjang gelombang 645.580 nm yakni sebesar 7.110 W/m2. Intensitas relatif sinar merah mengalami penurunan secara drastis pada panjang gelombang 650 − 800 nm (Gambar 18c).
37
300 400 500 600 700 800 900 1000 1100
Panjang Gelombang (nm)
Sinar merah, hijau, dan biru memiliki nilai intensitas relatif yang lebih besar jika dibandingkan dengan intensitas relatif sinar tampak lampu TL. Nilai intensitas pada ketiga sinar RGB meningkat dikarenakan adanya pengaruh warna filter sehingga intensitas yang ditimbulkan oleh filter juga turut terhitung.
Gambar 18. Setiap spektrum gelombang memiliki karakteristik panjang gelombang tersendiri seperti panjang gelombang : (a) sinar UV berkisar antara 300-1100 nm, (b)Lampu TL, (c) merah, (d) hijau, dan (e) biru (Lampiran 2).
4.3. Hubungan frekuensi kejadian sinar RGB dengan kelimpahan Chlorella sp.
Histogram pada tiap kanal Adobe Photoshop menunjukkan frekuensi kejadian sinar RGB pada kisaran level intensitas 0 − 255. Nilai yang tertera pada level intensitas merupakan nilai reflektansi sinar oleh permukaan obyek
pengamatan (Chlorella sp.). Untuk membangkitkan fenomena fluorescence pada obyek pengamatan dibutuhkan eksitasi sinar ultraviolet dari lampu UV. Hasil pencitraan dengan efek fluorescence berpengaruh terhadap frekuensi kejadian sinar RGB dengan kelimpahan Chlorella sp.
Hubungan antara kelimpahan Chlorella sp. terhadap frekuensi kejadian sinar RGB dianalisis dengan menggunakan software STATISTICA 6.0. Grafik hubungan antara frekuensi kejadian sinar merah dengan kelimpahan Chlorella sp.
menunjukkan pengaruh sinar merah dengan kelimpahan Chlorella sp. Pada Gambar 19a dapat dilihat bahwa pengaruh kelimpahan Chlorella sp. dengan sinar merah mulai terlihat pada saat nilai kelimpahan 2 juta sel/ml yakni semakin tinggi nilai kelimpahan Chlorella sp., maka frekuensi kejadian sinar merah akan meningkat. Kelimpahan Chlorella sp. berpengaruh pada logaritma frekuensi kejadian sinar RGB 1.99 – 2.30 Count/ms.
Nilai korelasi antara frekuensi kejadian sinar merah terhadap kelimpahan
Chlorella sp. adalah sebesar 0.801. Korelasi frekuensi kejadian sinar merah
terhadap kelimpahan Chlorella sp. disebut korelasi positif dan tinggi. Berdasarkan nilai korelasi tersebut diketahui bahwa kelimpahan Chlorella
sp.sangat berpengaruh terhadap pemantulan sinar merah.
nilai kelimpahan Chlorella sp. sebesar 2 juta sel/ml. Hubungan antara frekuensi kejadian sinar hijau terhadap kelimpahan Chlorella sp. adalah sangat erat dan positif (Gambar 19b). Kelimpahan Chlorella sp. (sel/ml)
1.900
r = 0.801, p = 0.0001; y = 1.944+ 0.0000000188262609*x
Kelimpahan Chlorella sp. (sel/ml)
1.900 Kelimpahan Chlorella sp. (sel/ml)
1.900
r = 0.813, p = 0.00007; y = 1.905+ 0.0000000199352665*x
(c)
Gambar 19. Kurva sebaran kelimpahan Chlorella sp. terhadap frekuensi kejadian (a) sinar merah, (b) sinar hijau, dan (c) sinar biru (Lampiran 9)
Hubungan antara kelimpahan Chlorella sp. dengan frekuensi kejadian sinar biru memiliki korelasi yang positif sebesar 0.813. Kemiringan kurva yang positif dimulai dari nilai kelimpahan Chlorella sp. 2 juta sel/ml (Gambar 19c). Berdasarkan nilai korelasinya, frekuensi kejadian sinar biru memiliki hubungan yang sangat erat dengan kelimpahan Chlorella sp.
Kelimpahan Chlorella sp. berbentuk eksponensial, sehingga nilai kelimpahan yang digunakan dalam perhitungan dan pengolahan merupakan semilogaritma dari nilai yang sesungguhnya (nilai hitung kelimpahan dengan menggunakan rumus), dan untuk mendapatkan nilai yang sesungguhnya
digunakan antisemilogaritma terhadap nilai kelimpahan Chlorella sp. yang tertera pada Gambar 19. Sama halnya dengan kelimpahan Chlorella sp. nilai frekuensi kejadian sinar RGB yang tertera pada grafik merupakan logaritma dari nilai yang sesungguhnya.
Chlorella sp. adalah klorofil yang ada di perairan. Dengan perlakuan yang alami, yakni pengambilan citra menggunakan sinar lampu TL zat hijau klorofil akan menyerap sebagian sinar merah dan biru dan memantulkan sinar hijau. Sinar merah dan biru dipantulkan lebih besar jika dibandingkan dengan sinar hijau. Pada perlakuan efek fluorescence, yakni pengambilan citra menggunakan sinar ultraviolet zat hijau klorofil akan memantulkan sinar hijau lebih besar
dibandingkan sinar merah dan biru. Besarnya nilai pantul yang diberikan oleh
Chlorella sp. tidak semata-mata diakibatkan oleh nilai klorofil yang ada pada
Chlorella sp. tersebut, tetapi juga pigmen-pigmen yang lain seperti xantofil,
41
4.4. Sebaran nilai konsentrasi Chlorella sp. berdasarkan nilai tengah pada frekuensi kejadian sinar RGB
Nilai konsentrasi kelimpahan Chlorella sp. pada frekuensi kejadian sinar RGB secara umum memiliki keragaman yang kecil. Besar atau kecilnya keragaman ini diketahui dengan melihat panjang-pendeknya garis vertikal yang melalui titik nilai tengah. Semakin panjang garis yang terbentuk menandakan partikel-partikel tersebar dan bersifat acak. Keragaman yang besar menunjukkan jarak antar partikel berjauhan.
Nilai keragaman pada konsentrasi kelimpahan Chlorella sp. pada frekuensi kejadian sinar merah dan hijau tertinggi berada pada titik tengah 11juta sel/ml (Gambar 20a dan b) (Lampiran 9). Pada kurva terlihat bahwa garis tersebut merupakan garis yang paling panjang jika dibandingkan dengan yang lain. Nilai keragaman yang paling kecil terdapat pada nilai tengah 500 ribu sel/ml untuk konsentrasi Chlorella sp. Kecilnya nilai keragaman pada titik tersebut ditandai dengan pendeknya garis vertikal yang terbentuk. Semakin besar nilai kelimpahan
Chlorella sp., frekuensi kejadian sinar merah yang dipantulkan semakin
meningkat (Gambar 20a).
Konsentrasi Chlorella sp. mempunyai nilai keragaman yang tertinggi terhadap intensitas sinar biru pada nilai titik tengah 11 juta sel/ml. Nilai
keragaman terendah terdapat pada nilai kelimpahan 3 juta sel/ml. Semakin besar konsentrasi Chlorella sp., maka intensitas sinar biru yang dipantulkan semakin tinggi (Gambar 20c) (Lampiran 9).
diabsorbsi menjadi kecil. Sinar biru dipantulkan lebih besar jika dibandingkan dengan sinar merah dan hijau.
0
2,000,0004,000,0006,000,0008,000,00010,000,00012,000,00014,000,00016,000,00018,000,000 Kelimpahan Chlorella sp. (sel/ml)
0.000 Kelimpahan Chlorella sp. (sel/ml)
0.000 Kelimpahan Chlorella sp. (sel/ml)
0.000
43
4.5. Hasil analisis ragam dan uji hipotesis hubungan kelimpahan Chlorella sp. terhadap intensitas sinar RGB
4.5.1 Hubungan antara kelimpahan Chlorella sp. terhadap sinar RGB
Analisis hubungan antara kelimpahan Chlorella sp. terhadap intensitas ketiga sinar RGB menggunakan software MINITAB 14 dan dinyatakan dengan persamaan regresi berikut:
Y = -57272241 - 234183728 x1 + 179049716 x2 + 84797407 x3 ... (6)
dimana : Y = Kelimpahan Chlorella sp.
x1 = Intensitas sinar R
x2 = Intensitas sinar G
x3 = Intensitas sinar B
Hubungan intensitas sinar RGB terhadap kelimpahan Chlorella sp. berdasarkan persamaan regresi adalah memiliki pengaruh yang nyata. Pengaruh antara intensitas sinar RGB diketahui berdasarkan nilai probability (p) yang terbentuk melalui persamaan (Lampiran 9). Dari hasil perhitungan diperoleh nilai p lebih besar dari 0.05 untuk ketiga jenis prediktor yakni intensitas RGB. Jika nilai p lebih besar dari 0.05 maka ketiga prediktor (intensitas sinar RGB) mempunyai pengaruh dengan respon (kelimpahan Chlorella sp.).
Nilai koefisien determinasi yang diperoleh sebesar 73.4% (Lampiran 9) yang berarti pengaruh yang terjadi antara intensitas sinar RGB adalah sebesar 73.4%. Pengaruh antara kelimpahan Chlorella sp. dengan intensitas sinar RGB dapat dijelaskan melalui analisis varian yakni pada uji F. Hasil uji F
menunjukkan bahwa nilai F hitung lebih besar dari nilai Ftabel sehingga dapat
