Bahan Ajar Limnologi

(1)

Kuliah Perdana Limnologi Oleh : A

rdan Samman

FPIK Khairun University

Pendahuluan

Secara Terminologi :

Secara Terminologi : LimnologiLimnologi berasal berasal daridari : :

1.

bahasa Inggris

:

yaitu

limnology

,

dan

2.

bahasa Yunani

:

lymne

, "danau",

dan

l

ogos

, "pengetahuan"

Limnologi

merupakan

cabang

dari

biologi

perairan darat, terutama

perairan tawar

dan

perairan payau

(estuaria).

Limnologi

(estuaria).

Limnologi

juga

merupakan

ilmu yang mempelajari

tentang

kehidupan di perairan

darat, sehingga

termasuk

sebagai

cabang

(2)

FPIK Khairun University Kuliah Perdana Limnologi Oleh : Arda n Samman

Ruang Lingkup dari Limnologi

Limnologi adalah ilmu tentang ekosistem

perairan darat. Kajiannya adalah



struktur dan fungsi hubungan antara

organisme perairan darat kaitannya

dengan

dinamika fisik, kimia dan biologi

lingkungannya.



perkembangan

limnologi,

stuktur

ekosistem perairan, kharateristik air,

cahaya dan pengaruhnya di perairan,

(3)

Lanjutan Ruang Lingkup



faktor-faktor yang mempengaruhi

pertumbuhan di perairan, peranan

oksigen dan karbon dioksida di

perairan,

peranan

nitrogen,

perairan,

peranan

nitrogen,

phosphor

dan

nutrien-nutrien

phosphor

dan

nutrien-nutrien

lainnya di perairan,



Berbagai kelompok organisme di

perairan danau, sungai dan estuaria,



keberadaan

phytoplankton,

zooplankton dan zoobenthos di

perairan,

(4)

Lanjutan Ruang Lingkup

Lanjutan Ruang Lingkup

6.

ikan dan perikanan,

7.

dinamika rantai makanan di

perairan,

8.

asal usul danau dan

estuaria, eutrofikasi,

9.

(5)

FPIK Khairun University Kuliah Perdana Limnologi Oleh : Ardan SKuliah Perdana Limnologi Oleh : Ardan S amman

amman

SumberdayaAir

SumberdayaAir



Sumber daya air adalah sumber daya yang

berguna atau potensial bagi manusia.



Kegunaan air meliputi penggunaan di

bidang pertanian, industri, rumah tangga,

rekreasi, dan aktivitas lingkungan. Sangat

jelas terlihat bahwa seluruh manusia

membutuhkan air tawar



97% air di bumi adalah air asin, dan hanya

3% berupa air tawar yang lebih dari 2 per

tiga bagiannya berada dalam bentuk es di

glasier dan es kutub.

(6)

FPIK Khairun University Kuliah Perdana Limnologi Oleh : Ardan SammanKuliah Perdana Limnologi Oleh : Ardan Samman

Lanjutan Sumberdaya Air

Lanjutan Sumberdaya Air



Air tawar adalah sumber daya terbarukan, meski suplai _{Air tawar adalah sumber daya terbarukan, meski suplai} air bersih terus berkurang. Permintaan air telah melebihi air bersih terus berkurang. Permintaan air telah melebihi suplai di beberapa bagian di dunia dan populasi dunia suplai di beberapa bagian di dunia dan populasi dunia terus meningkat yang mengakibatkan peningkatan terus meningkat yang mengakibatkan peningkatan permintaan terhadap air bersih. Perhatian terhadap permintaan terhadap air bersih. Perhatian terhadap kepentingan global dalam mempertahankan air untuk kepentingan global dalam mempertahankan air untuk pelayanan ekosistem telah bermunculan, terutama sejak pelayanan ekosistem telah bermunculan, terutama sejak dunia telah kehilangan lebih dari setengah lahan basah dunia telah kehilangan lebih dari setengah lahan basah bersama dengan nilai pelayanan ekosistemnya. bersama dengan nilai pelayanan ekosistemnya. Ekosistem air tawar yang tinggi biodiversitasnya saat ini Ekosistem air tawar yang tinggi biodiversitasnya saat ini terus berkurang lebih cepat dibandingkan dengan terus berkurang lebih cepat dibandingkan dengan

(7)

Sumber-Sumber Air Tawar

1.

1. Air PermukaanAir Permukaan

Air permukaan adalah air yang terdapat Air permukaan adalah air yang terdapat

di sungai, danau, atau rawa air tawar. Air

permukaan secara alami dapat

tergantikan dengan presipitasi dan

secara alami menghilang akibat aliran

secara alami menghilang akibat aliran

menuju lautan, penguapan, dan

penyerapan menuju ke bawah

permukaan. Faktor-faktor yang

berpengaruh kapasitas danau, rawa, dan

reservoir buatan, permeabilitas tanah di

reservoir buatan, permeabilitas tanah di

bawah reservoir, karakteristik aliran pada

area tangkapan air, ketepatan waktu

presipitasi dan rata-rata evaporasi

setempat. Semua faktor tersebut juga

setempat. Semua faktor tersebut juga

mempengaruhi besarnya air yang

menghilang dari aliran permukaan.

(8)

FPIK Khairun Universit

y

Kuliah Perdana Limnologi Oleh :

Ardan Samman

2. Aliran Sungai Bawah Tanah

2. Aliran Sungai Bawah Tanah

Total volum air yang dialirkan dari daratan menuju Total volum air yang dialirkan dari daratan menuju lautan dapat berupa kombinasi aliran air yang dapat lautan dapat berupa kombinasi aliran air yang dapat terlihat dan aliran yang cukup besar di bawah terlihat dan aliran yang cukup besar di bawah permukaan melalui bebatuan dan lapisan bawah tanah permukaan melalui bebatuan dan lapisan bawah tanah yang disebut dengan zona hiporeik (hyporheic zone). yang disebut dengan zona hiporeik (hyporheic zone). Untuk beberapa sungai di lembah-lembah yang besar, Untuk beberapa sungai di lembah-lembah yang besar, komponen aliran yang "tidak terlihat" mungkin cukup komponen aliran yang "tidak terlihat" mungkin cukup besar dan melebihi aliran permukaan. Zona hiporeik besar dan melebihi aliran permukaan. Zona hiporeik seringkali membentuk hubungan dinamis antara seringkali membentuk hubungan dinamis antara perairan permukaan dengan perairan subpermukaan perairan permukaan dengan perairan subpermukaan dengan saling memberi ketika salah satu bagian dengan saling memberi ketika salah satu bagian kekurangan air. Hal ini terutama terjadi di area karst di kekurangan air. Hal ini terutama terjadi di area karst di mana lubang tempat terbentuknya hubungan antara mana lubang tempat terbentuknya hubungan antara sungai bawah tanah dan sungai permukaan cukup sungai bawah tanah dan sungai permukaan cukup banyak.

(9)

FPIK Khairun University Kuliah Perdana Limnologi Oleh : ArdaKuliah Perdana Limnologi Oleh : Arda n Samman

n Samman

3. Air Tanah

[image:9.720.72.682.135.521.2]

(10)

FPIK Khairun Univer

sity

Ardan Samman

4. Desalinasi 4. Desalinasi

Desalinasi adalah proses buatan untuk

mengubah air asin (umumnya air laut) menjadi

air tawar. Proses desalinasi yang paling umum

adalah destilasi dan osmosis terbalik. Desalinasi

saat ini cukup mahal jika dibandingkan dengan

mengambil langsung dari sumber air tawar,

hanya sebagian kecil kebutuhan manusia

terpenuhi melalui desalinasi. Proses ini terjadi

secara ekstensif di Teluk Persia untuk mensuplai

air bagi beberapa wilayah di Timur Tengah dan

fasilitas wisata dan perhotelan di wilayah

tersebut.

(11)

FPIK Khairun University Kuliah Perdana Limnologi Oleh : AKuliah Perdana Limnologi Oleh : A

rdan Samman

5. Air Beku 5. Air Beku

Es yang membeku di kutub dan glasier

berpotensi untuk dijadikan sumber air tawar

karena dua per tiga air tawar dunia berada

dalam bentuk es. Beberapa skema telah

diajukan untuk menjadikan gunung es di kutub

sebagai sumber air, namun hingga saat ini hal

itu hanya sekedar rencana.

Aliran glasier saat

ini dikatakan sebagai salah satu perairan

permukaan.

(12)

n Samman

Tipologi Perairan Mengalir

• Sungai :

Sungai adalah suatu badan air yang mengalir ke satu arah. Air sungai dingin dan jernih serta mengandung sedikit sedimen dan makanan. Aliran air dan gelombang secara konstan memberikan oksigen pada air. Suhu air bervariasi sesuai dengan ketinggian dan garis lintang.

(13)

FPIK Khairun University Kuliah Perdana Limnologi Oleh : Ardan Samman

Daerah Aliran Sungai (DAS)



Daerah Aliran Sungai sering disebut

dengan

Drainage Area,

atau

Rivers

basin

atau

Watershed. DAS adalah

daerah yang berada di sekitar

sungai, apabila terjadi turun hujan di

daerah tersebut, airnya mengalir ke

sungai yang bersangkutan

(14)

FPIK Khairun Univer sity

Kuliah Perdana Limnologi Ole h : Ardan Samman

DAS Dibedakan atas 2 :

•

DAS Besar, yaitu suatu DAS yang luas

sehingga memiliki daya tampung air

yang besar. Sungai dengan DAS seperti

ini, airnya cenderung meluap bila di

bagian hulu terjadi hujan deras.

•

DAS Kecil yaitu DAS yang relatif tidak

(15)

Bagian-bagian Sungai dan Ciri-cirinya

 Bagian Hulu Bagian hulu memiliki ciri-ciri: arusnya deras, daya erosinya besar, arah erosinya (terutama bagian dasar sungai) vertikal. Palung sungai berbentuk V dan lerengnya cembung (convecs), kadang-kadang terdapat air terjun atau jeram dan tidak terjadi pengendapan.

 Bagian Tengah Bagian tengah mempunyai ciri-ciri: arusnya tidak begitu deras, daya erosinya mulai berkurang, arah erosi ke bagian dasar dan samping (vertikal dan horizontal), palung sungai berbentuk U (konkaf), mulai terjadi pengendapan (sedimentasi) dan sering terjadi meander yaitu kelokan sungai yang mencapai 180° atau lebih.

(16)

FPIK Khairun University Kuliah Perdana Limnologi Oleh : Ardan SammanKuliah Perdana Limnologi Oleh : Ardan Samman

Tipologi Perairan

Menggenang



Danau



Waduk



Rawa

(17)

Pengertian (Apa Itu Danau ?)

 Danau merupakan suatu badan air yang Danau merupakan suatu badan air yang

menggenang dan luasnya mulai dari beberapa

meter persegi hingga ratusan meter persegi.

 DanauDanau adalah sejumlah air (tawar atau asin) adalah sejumlah air (tawar atau asin)

yang terakumulasi di suatu tempat yang cukup

luas, yang dapat terjadi karena mencairnya

gletser, aliran sungai, atau karena adanya mata

air. Biasanya danau dapat dipakai sebagai

sarana rekreasi, dan olahraga.

 DanauDanau adalah cekungan besar di permukaan adalah cekungan besar di permukaan

bumi yang digenangi oleh air bisa tawar

ataupun asin yang seluruh cekungan tersebut

dikelilingi oleh daratan. Kebanyakan danau

adalah air tawar dan juga banyak berada di

belahan bumi utara pada ketinggian yang lebih

atas

(18)

Ardan Samman

FPIK Khairun Univer

sity

Penyebab Terbentuknya Danau

 _glacier_glacier_,_,_{tanah longsor yang membendung lembah,}_{tanah longsor yang membendung lembah,}

pelarutan mineral tertentu dalam tanah sehingga

permukaan tanah menurun membentuk cekungan.

 _{danau tektonik yaitu danau yang terbentuk akibat}_{danau tektonik yaitu danau yang terbentuk akibat}

penurunan muka bumi karena pergeseran / patahan

 _{danau vulkanik yaitu danau yang terbentuk akibat}_{danau vulkanik yaitu danau yang terbentuk akibat}

aktivitas vulkanisme / gunung berapi

 _{danau tektovulkanik yaitu danau yang terbentuk akibat}_{danau tektovulkanik yaitu danau yang terbentuk akibat}

percampuran aktivitas tektonisme dan vulkanisme

 _{danau karst yaitu danau yang terbentuk akibat}_{danau karst yaitu danau yang terbentuk akibat}

pelarutan tanah kapur

 _{danau glasial yaitu danau yang terbentuk akibat}_{danau glasial yaitu danau yang terbentuk akibat}

mencairnya es / keringnya daerah es yang kemudian

terisi air

(19)

rdan Samman

Apa itu Waduk

Waduk adalah wadah air yang

terbentuk sebagai akibat

dibangunnya bangunan sungai dalam

hal ini bangunan bendungan, dan

berbentuk pelebaran

alur/badan/palung sungai.

(20)

amman

Rawa

Ekosistem air genangan bila ada

suplay, dan kekeringan pada musim

panas yang serta substratnya

berlumpur.

(21)

Kuliah Perdana Limnologi Oleh : Ardan Samman

Klasifikasi organisme Air

Tawar



Organisme sungai dapat bertahan tidak

terbawa

arus

karena

mengalami

adaptasi

evolusioner.

Misalnya

bertubuh tipis dorsoventral dan dapat

melekat pada batu.



Beberapa jenis serangga yang hidup di

(22)

amman

Penggolongan Organisme Air

Tawar

Penggolonga n Organisme

Air Tawar

Aliran Energi

Kebiasaan hidup

(23)

Kuliah Perdana Limnologi Oleh : Ardan S Kuliah Perdana Limnologi Oleh : Ardan S amman

amman FPIK Khairun University

1. Berdasarkan aliran energi

a.

autotrof

ex: tanaman hijau & organisme

ex:

tanaman hijau & organisme

kemosintetik.

b.

fagotrof (makrokonsumen)

ex: karnivora predator, parasit, dan

ex:

karnivora predator, parasit, dan

saprotrof atau organisme yang hidup

pada substrat sisa-sisa organisme.

c. Saprotroph (Konsumen

Mikro/Pengurai)

(24)

n Samman

RANTAI MAKANAN DI PERAIRAN TAWAR

(25)

FPIK Khairun University Kuliah Perdana Limnologi Oleh : Kuliah Perdana Limnologi Oleh :

Ardan Samman

2. Berdasarkan kebiasaan

hidup

a

.

Plankton

:

terdiri alas fitoplankton dan

zooplankton;

biasanya

melayang-layang

(bergerak

biasanya

melayang-layang

(bergerak

pasif) mengikuti gerak aliran air.)

b

.

Nekton

:

hewan yang aktif berenang

dalam air, misalnya ikan.

c. Neuston

:

organisme yang mengapung

atau berenang di permukaan air atau

bertempat pada permukaan air, misalnya

serangga air.

(26)

FPIK Khairun Univer

sity

Ardan Samman

Lanjutan

d.

Perifiton

:

merupakan tumbuhan

atau hewan yang

melekat/bergantung pada tumbuhan

atau benda lain, misalnya keong.

e.

Bentos

:

hewan dan tumbuhan

yang hidup di dasar atau hidup pada

endapan. Bentos dapat

sessil

(melekat) atau bergerak bebas,

misalnya cacing dan remis.

Ex:

filter feeder (kerang) & deposit

feeder (siput)

(27)

rdan Samman

(28)

3.

B

erdasar kedalamannya :

Litoral Litoral (daerah tepi) (daerah tepi) Daerah air Daerah air dangkal, sehingga dangkal, sehingga cahaya matahari cahaya matahari masih dapat masih dapat menembus hingga menembus hingga ke dasar ke dasar Organisme : Organisme : Tumbuhan Tumbuhan berakar,fitoplankto berakar,fitoplankto n,zooplankton, dan n,zooplankton, dan hewan bentos hewan bentos LimnetikLimnetik (daerah (daerah

tengah) tengah)

Daerah yang Daerah yang terbuka dan dapat terbuka dan dapat ditembus cahaya ditembus cahaya matahari matahari Organisme : Organisme : zooplankton, zooplankton, fitoplankton, fitoplankton, nekton, dan nekton, dan neuston neuston

Profundal Profundal (daerah dasar) (daerah dasar)

Daerah yang tidak Daerah yang tidak

dapat ditembus dapat ditembus oleh cahaya oleh cahaya matahari. matahari. Bakteri pengurai Bakteri pengurai dan ikan pemakan dan ikan pemakan

sisa organisme sisa organisme

(29)

rdan Samman

Organisme Pada habitat lentik

LCL = Light compensation level= Intensitas cahaya matahari ±1% dari

(30)

Kuliah Perdana Limnologi Oleh : Arda n Samman

1. Sifat Komunitas di Zona Litoral

1.Produsen ada 2 tipe:

A.Tumbuhan Berakar(Bentik) Divisio

Spermatophyta:

-Typha -Pomatogeton diversifolia

-Scirpus -Pomatogeton pectinalis

-Sagittaria -Chara

-Nymphaea

B.Fitoplankton; jenis-jenis ganggang:

-Spyrogyra -Richteriella

-Zygnema -Closterium

-Scenedesmus -Navicula

(31)

FPIK Khairun Unive rsity

Kuliah Perdana Limnologi Oleh : Ardan Samman Typha

Sagittaria latifolia

Scirpus

Nymphaea Chara.sp

Jeni s-Je

nis Tum

buha n B

(32)

JENIS-JENIS PHYTOPLANKTON

Spyrogyra Scenedesmus

Zygnema _Coelastrum

(33)

Zonasi pd pd Litoral dari pinggir (dangkal ) ke

tengah (dalam ) berdasarkan pada vegetasi berakar (Spermatophyta ):

Zona vegetasi tersembul

(emergent vegetation)

Zona vegetasi yg daunnya

terapung

(34)

FPIK Khairun Universit y

1.Zona vegetasi tersembul (emergent

vegetation)

Kondisiekologis:

1. CO2 diambil dari udara, nutrien diperoleh dari

sedimenan aerob pada dasar perairan.

2. Vegetasi berfungsi sebagai “pompanutrien” bagi ekosistem perairan lentik.

Contohvegetasi:

- Typha spp - Sparganium spp - Scirpus spp - Eleocharis spp - Sagittaria spp - Pontederia sp

• Vegetasi tsb bersama-sama dgn vegetasi pd zona pinggir perairan (yg lembab) merupakan matarantai penghubung antara lingkungan perairan dan daratan. • Bermanfaat bagi hewan amfibi dan serangga air sbg

(35)

Sparganium spp

Eleocharis spp

Pontederia sp

Tumbu

han ya

ng bia_sanya

terdap

at pad

a Vege

tasi Te

(36)

2.

Zona vegetasi yang

daunnya terapung

Kondisi Ekologis:

• Sama dgn zona 1, tetapi permukaan perairan

biasanya tertutup rapat oleh daun vegetasi,

shg mengurangi laju fotosintesis�

• Dibawah daun vegetasi tsb merupakan

tempat istirahat dan meletakkan telur bagi

beberapa biota air.

Contohvegetasi :

(37)

3. Zona dengan vegetasi tenggelam

(sub mergent vegetation)

Daun cenderung tipis dan

terbelah-belah halus sbg adaptasi utk

pertukaran nutrisi dan air.

Contohvegetasi:

-Pomatogeton spp - Elode

-Chara - Anacharis

-Ceratophyllum - Najas

(38)

Kuliah Perdana Limnologi Oleh : Ardan Samman Ceratophyllum

(39)

2. Sifat Komunitas di Zona

Limnetik

PRODUSEN (fitoplankton):

•

Diatomae

• Ganggang Hijau

• Ganggang Hijau Biru

• Flagellata Hijau serupa ganggang:

- Dinoflagellata

- Euglenidae

- Volvocidae

(40)

rdan Samman

KONSUMEN Di Zona Limnetik :

•

Zooplankton :

Copepoda: Diatomus, Cyclop

Cladocera: Diaphanosoma, Sida,

Bosmina

(41)

Kuliah Perdana Limnologi Oleh : Ardan S Kuliah Perdana Limnologi Oleh : Ardan S amman

amman FPIK Khairun University

3. SIFAT KOMUNITAS di ZONA

PROFUNDAL

1.

CAHAYA MERUPAKAN FAKTOR PEMBATAS:



Organisme zona Profundal tergantung pada

zona Limnetik dan Litoral utk bahan

makanan.



Zona Profundal memberikan nutrisi yg telah

di“daur ulang” ke zona lainnya oleh arus

maupun organisme yg pindah.

2.

(42)

3.

3. KOMUNITAS UTAMA:KOMUNITAS UTAMA:

 Bakteri dan JamurBakteri dan Jamur

 3 kelompok konsumen:3 kelompok konsumen:

a . Cacing darah / larva Chironomid & Annelida

b. Kerang kecil (Fam: Sphaeridae)

c. Larva phantom/ Chaoborus

 Annelida merah melimpah di air yang tercemar limbah domestikAnnelida merah melimpah di air yang tercemar limbah domestik  Larva Chaobarus (dewasa adl nyamuk diptera)Larva Chaobarus (dewasa adl nyamuk diptera)

4.

4. ORGANISME KEBANYAKAN MERUPAKAN HOLOPLANKTONORGANISME KEBANYAKAN MERUPAKAN HOLOPLANKTON

5.

5. ADAPTASI ORGANISME :ADAPTASI ORGANISME :

Untuk dapat bertahan terhadap kondisi O2 rendahUntuk dapat bertahan terhadap kondisi O2 rendah. . Terdiri dari Terdiri dari bakteri jenis anaerobik

(43)

FPIK Khairun Univer

sity

Ardan Samman

Pada Habitat Lotik:



Zona Arus Deras:

Daerah dangkal dan

kecepatan arus cukup tinggi, shg dasar perairan

padat & tdk ada endapan .

Organisme

yg

hidup

:Bentos

yg

telah

Organisme

yg

hidup

:Bentos

yg

telah

beradaptasi

.

Periphyton yg melekat kuat

.

Ikan

yg dpt berenang kuat2.



Zona Arus Lambat:

Daerah perairan yg dalam &

kecepatan arus sudah berkurang, shg terjadi

proses pengendapan dan dasar perairan lunak .

Organisme yg hidup :

Plankton

,

Nekton penggali

,

Bentos di dasar endapan

3.

B

erdasar

(44)

Organisme

Organisme P

ada habitat

Lotik

(45)

amman

Bentuk Adaptasi Organisme

Air Tawar

Adaptasi tumbuhan

 Tumbuhan yang hidup di air tawar biasanya bersel Tumbuhan yang hidup di air tawar biasanya bersel

satu dan dinding selnya kuat seperti beberapa alga satu dan dinding selnya kuat seperti beberapa alga

biru dan alga hijau. biru dan alga hijau.

 Tumbuhan tingkat tinggi, seperti teratai (Nymphaea Tumbuhan tingkat tinggi, seperti teratai (Nymphaea

gigantea), mempunyai akar jangkar (akar sulur). gigantea), mempunyai akar jangkar (akar sulur).

 Hewan dan tumbuhan rendah yang hidup di habitat Hewan dan tumbuhan rendah yang hidup di habitat

air, tekanan osmosisnya sama dengan tekanan air, tekanan osmosisnya sama dengan tekanan

(46)

Adaptasi Hewan

 Nekton merupakan hewan yang bergerak aktif Nekton merupakan hewan yang bergerak aktif

dengan menggunakan otot yang kuat. dengan menggunakan otot yang kuat.

 ikan, dalam mengatasi perbedaan tekanan osmosis ikan, dalam mengatasi perbedaan tekanan osmosis

melakukan osmoregulasi untuk memelihara melakukan osmoregulasi untuk memelihara

keseimbangan air dalam tubuhnya melalui sistem keseimbangan air dalam tubuhnya melalui sistem

(47)