• Tidak ada hasil yang ditemukan

Analisis Kualitas Air dan Hubungannya Dengan Struktur Komunitas Ikan yang Tertangkap di Sungai Naborsahan, Danau Toba Sumatera Utara

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2016

Membagikan "Analisis Kualitas Air dan Hubungannya Dengan Struktur Komunitas Ikan yang Tertangkap di Sungai Naborsahan, Danau Toba Sumatera Utara"

Copied!
114
0
0

Teks penuh

(1)

ANALISIS KUALITAS AIR DAN HUBUNGANNYA DENGAN

STRUKTUR KOMUNITAS IKAN YANG TERTANGKAP

DI SUNGAI NABORSAHAN, DANAU TOBA

SUMATERA UTARA

SKRIPSI

OLEH:

PUTRI ANANDA TARIGAN

090302009

PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN

FAKULTAS PERTANIAN

(2)

ANALISIS KUALITAS AIR DAN HUBUNGANNYA DENGAN

STRUKTUR KOMUNITAS IKAN YANG TERTANGKAP

DI SUNGAI NABORSAHAN, DANAU TOBA

SUMATERA UTARA

SKRIPSI

OLEH :

PUTRI ANANDA TARIGAN

090302009

Skripsi Sebagai Satu diantara beberapa Syarat Untuk Dapat Memperoleh Gelar Sarjana di Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan,

Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara

PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN

FAKULTAS PERTANIAN

(3)

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Skripsi : Analisis Kualitas Air dan Hubungannya Dengan

Struktur Komunitas Ikan yang Tertangkap di Sungai

Naborsahan, Danau Toba Sumatera Utara

Nama : Putri Ananda Tarigan

NIM : 090302009

Program Studi : Manajemen Sumberdaya Perairan

Disetujui Oleh: Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Yunasfi, M.Si. Ani Suryanti, S.Pi., M.Si.

Ketua Anggota

Mengetahui:

Dr. Ir. Yunasfi, M.Si.

(4)

ABSTRAK

PUTRI ANANDA TARIGAN: Analisis Kualitas Air dan Hubungannya Dengan Struktur Komunitas Ikan yang Tertangkap di Sungai Naborsahan Sumatera Utara. Dibimbing oleh YUNASFI dan ANI SURYANTI.

Penelitian telah dilaksanakan pada bulan April – Juni 2013. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui kualitas air Sungai Naborsahan, struktur komunitas ikan dan hubungan antara indeks keanekaragaman dengan faktor fisika dan kimia perairan. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah “Purpose Random Sampling”.

Alat tangkap yang digunakan untuk sampling ikan adalah jaring kantong dan jala tebar. Data dianalisis secara deskriptif dan dilakukan analisis linier berganda. Hasil penelitian diperoleh 8 famili, 9 genus, 10 spesies dan 10745 individu ikan. Kelimpahan relatif tertinggi adalah ikan Bilih sebesar 98.83% dan terendah adalah ikan Mas serta Platy pedang masing-masing sebesar 0.016 %. Indeks keanekaragaman yang diperoleh adalah 0.08 – 0.73, indeks keseragaman adalah 0.04 – 0.53, indeks dominansi adalah 0.59 – 0.98 dan indeks similaritas adalah 50% - 89%. Suhu air berkisar 22-25oC, arus berkisar 0,24-0,44 m/s, kedalaman berkisar 0,62-0,79, kecerahan berkisar 0,45-0,76, pH berkisar 6,75-7,9, oksigen terlarut berkisar 7,1-10,9 mg/l, BOD5 berkisar 2,22-8,06 mg/l, COD berkisar 5,52-6,672, nitrit berkisar 0,003-0,005 mg/l, nitrat berkisar 0,424-0,584, posfat berkisar 0,039-0,059 mg/l dan kekeruhan berkisar 4,207-16,617 NTU. Hasil analisis regresi menunjukkan bahwa suhu, pH, arus, kedalaman, kecerahan, kekeruhan DO, BOD5 dan COD berhubungan erat dengan keanekaragaman ikan sedangkan nitrat, nitrit dan posfat rendah hubungannya dengan keanekaragaman ikan.

(5)

ABSTRACT

PUTRI ANANDA TARIGAN: Water Quality Analysis and Its Relation to Community Structure of Fish Caught in Naborsahan’s River North Sumatera. Under the supervision of YUNASFI and ANI SURYANTI.

This research was conducted in Naborsahan River, North Sumatera in April-June 2013. The aim of this research was to observe the water quality in Naborsahan River, fish community structure and the relationship between diversity index and physical and chemical factors of water. The method used in this reasearch is "Purpose Random Sampling. Fishing gear used for fish sampling is stocking net. Data were analyzed descriptively and multiple linear analysis. This research obtained 8 families, 9 genus, 10 species and 10745 individual fish. Highest relative abundance was fish species Bilih of 98.83%, while the lowest was goldfish and Sword Platy fish respectively 0.016%. Diversity index obtained was 0,08 – 0,73, while fish uniformity index is 0.04 - 0.53, dominance index was 0.59 - 0.98 and index of similarity was 50% - 89%. Temperature was 22-25oC, current velocity 0,24-0,44 m/s, depth 0,62-0,79, brightness 0,45-0,76, pH 6,75-7,9, dissolved oxygen 7,1-10,9 mg/l, biochemical oxygen demand 2,22-8,06 mg/l, chemical oxygen demand 5,52-6,672, nitrite 0,003-0,005 mg/l, nitrate 0,424-0,584, phosphate 0,039-0,059 mg/l and turbidity 4,207-16,617 NTU. Regression results showed that temperature, pH, flow, depth, brightness, DO, BOD5 and COD turbidity are highly correlated with fish diversity. While nitrate, nitrite and phosphate are the lowest correlating factor of diversity of fish.

(6)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan atas kehadirat Allah SWT atas

rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan penelitian “Analisis Kualitas Air dan

Hubungannya Dengan Struktur Komunitas Ikan yang Tertangkap di Sungai

Naborsahan, Danau Toba Sumatera Utara”. Skripsi ini disusun sebagai satu dari

beberapa syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Program Studi

Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera

Utara.

Pada kesempatan ini Penulis mengucapkan terima kasih kepada

Bapak Dr. Ir. Yunasfi, M.Si sebagai Ketua Komisi Pembimbing dan Ibu Ani

Suryanti, S.Pi, M.Si., sebagai Anggota Komisi Pembimbing yang telah

memberikan arahan dan bimbingan kepada penulis dalam menyusun skripsi ini.

Penulis juga berterimakasih kepada Bapak Dr. Ir. Yunasfi, M.Si sebagai

Ketua Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan. Seluruh Dosen dan Staf

Pengajar Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan yang telah membekali

ilmu kepada penulis. Kedua Orang Tua Ayahanda H. Ridwan Tarigan dan Ibunda

Rosalinda Sembiring Pelawi serta Abang-abang penulis Ian Adian Tarigan,

Maulidil Basyara Tarigan dan Indra M. Shaleh Tarigan yang telah memberikan

dukungan berupa doa maupun biaya serta dorongan semangat selama kuliah

berlangsung. Teman-teman tim Naborsahan (Melinda Sari Lubis, Betzy Victor Tel

dan Hafiz Muhammad) yang telah berjuang bersama sejak awal survei sampai

penelitian selesai dan teman-teman tim pengolah data (Vindy Rilani Manurung,

(7)

Harahap) serta teman-teman lainnya yang telah memberikan semangat dan

motivasi selama penelitian dan penyusunan skripsi. Masyarakat di Sekitar Sungai

Naborsahan yang telah membantu selama penelitian berlangsung serta berbagai

pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.

Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pengembangan

ilmu pengetahuan, khususnya bidang Manajemen Sumberdaya Perairan.

Medan, Oktober 2013

Penulis

(8)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 16 November 1991. Anak dari

pasangan Bapak H. Ridwan Tarigan dan Ibu Rosalinda Sembiring Pelawi sebagai

anak ke 4 dari 4 bersaudara.

Tahun 2003 penulis lulus dari SD Swasta Darul Aman Medan, tahun 2006

lulus dari SMP Negeri 34 Medan dan tahun 2009 lulus dari SMA Negeri 13

Medan. Pada tahun 2009 penulis melanjutkan pendidikan di Program Studi

Manajemen Sumberdaya Perairan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara

melalui jalur Seleksi Lokal Penerimaan Mahasiswa Baru (SLPMB).

Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjabat sebagai asisten

praktikum Fisika dan Kimia Air sampai tahun 2013, asisten praktikum Ekologi

Perairan sampai tahun 2012. Penulis pernah mengikuti kegiatan magang di Dinas

Kelautan dan Perikanan Provinsi Sumatera Utara, Balai Budidaya Ikan (BBI)

Kerasaan, Kecamatan Pematang Bandar, Kabupaten Simalungun tahun 2011 dan

melakukan kunjungan ke PT. Aquafarm Nusantara di Desa Naga Kisar

Kecamatan Pantai Cermin Kabupaten Serdang Bedagai Provinsi Sumatera Utara

pada tahun 2012. Penulis juga pernah mengikuti seminar nasional tantangan

pembangunan berkelanjutan dan perubahan iklim di Indonesia pada tahun 2012.

Penulis melaksanakan praktek kerja lapangan (PKL) di Balai Benih Ikan

Dinas Pertanian dan Perikanan Kota Binjai dari tanggal 11 Juli sampai 11 Agustus

(9)
(10)
(11)

DAFTAR TABEL

No Teks Halaman

1. Pengukuran Parameter Fisika dan K imia Air... 28

2. Koefisien Korelasi dan Interpretasinya ... 31

3. Nilai Rata-Rata Parameter Kualitas Air Pada Masing-Masing Stasiun Pengamatan... 32

4. Jenis-Jenis Ikan yang Tertangkap di Sungai Naborsahan

Kecamatan Ajibata Kabupaten Toba Samosir ... 33

5. Nilai Kelimpahan Relatif Pada Masing-Masing Stasiun

Pengamatan ... 34

6. Nilai Kelimpahan Relatif Total Selama Penelitian ... 34

7. Nilai Similaritas Pada Masing-Masing Stasiun Pengamatan ... 36

8. Analisis Regresi Parameter Fisika Kimia Air dan Keanekaragaman

(12)

DAFTAR GAMBAR

No Teks Halaman

1. Kerangka PemikiranPenelitian ... 5

2. Peta Lokasi Penelitian ... 22

3. Foto Lokasi Stasiun I... 23

4. Foto Lokasi Stasiun II ... 24

5. Foto Lokasi Stasiun III ... 24

6. Foto Lokasi Stasiun IV... 25

7. Foto Lokasi Stasiun V ... 25

8. Grafik Nilai Keanekaragaman, Keseragaman dan Dominansi Pada Masing-Masing Stasiun Pengamatan ... 35

9. Grafik Nilai Keanekaragaman, Keseragaman dan Dominansi Total Selama Penelitian ... 35

10.Mystacoleucus padangensis ... 43

11.Oreochromis niloticus ... 43

12. Glossogobius celebius ... 44

13. Glossogobius giuris... 45

14. Oryzias celebensis ... 45

15. Xiphophorus helleri... 46

16. Tor soro ... 47

17. Clarias teijsmanni ... 47

18. Cyprinus carpio... 48

(13)

DAFTAR LAMPIRAN

No Teks Halaman

1. Bagan Kerja Metode Winkler Untuk Mengukur Oksigen Terlarut 64

2. Bagan Kerja Metode Winkler untuk Mengukur BOD5 ... 65

3. Bagan Kerja Pengukuran COD dengan Metode Refluks ... 66

4. Bagan Kerja Kandungan N itrat (NO3) ... 67

5. Bagan Kerja Analisis N itrit ... 68

6. Bagan Kerja Analisis Kekeruhan ... 69

7. Bagan Kerja Analisis Posfat (PO4-3) ... 70

8. Data Parameter Fisika dan K imia Air ... 71

9. Peraturan Pemerintah No. 28 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air ... 74

10. Data Jumlah Ikan Hasil Penelitian ... 75

11. Taksonomi Ikan Hasil Penelitian………... 80

12. Contoh Hasil Perhitungan ... 81

13. Output Regresi Antara Keanekaragaman dan Faktor Fisika dan Kimia Air ... 82

14. Alat ... 88

15. Bahan... 92

16. Foto Pengambilan dan Pengukuran Fisika K imia Air... 93

(14)

ABSTRAK

PUTRI ANANDA TARIGAN: Analisis Kualitas Air dan Hubungannya Dengan Struktur Komunitas Ikan yang Tertangkap di Sungai Naborsahan Sumatera Utara. Dibimbing oleh YUNASFI dan ANI SURYANTI.

Penelitian telah dilaksanakan pada bulan April – Juni 2013. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui kualitas air Sungai Naborsahan, struktur komunitas ikan dan hubungan antara indeks keanekaragaman dengan faktor fisika dan kimia perairan. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah “Purpose Random Sampling”.

Alat tangkap yang digunakan untuk sampling ikan adalah jaring kantong dan jala tebar. Data dianalisis secara deskriptif dan dilakukan analisis linier berganda. Hasil penelitian diperoleh 8 famili, 9 genus, 10 spesies dan 10745 individu ikan. Kelimpahan relatif tertinggi adalah ikan Bilih sebesar 98.83% dan terendah adalah ikan Mas serta Platy pedang masing-masing sebesar 0.016 %. Indeks keanekaragaman yang diperoleh adalah 0.08 – 0.73, indeks keseragaman adalah 0.04 – 0.53, indeks dominansi adalah 0.59 – 0.98 dan indeks similaritas adalah 50% - 89%. Suhu air berkisar 22-25oC, arus berkisar 0,24-0,44 m/s, kedalaman berkisar 0,62-0,79, kecerahan berkisar 0,45-0,76, pH berkisar 6,75-7,9, oksigen terlarut berkisar 7,1-10,9 mg/l, BOD5 berkisar 2,22-8,06 mg/l, COD berkisar 5,52-6,672, nitrit berkisar 0,003-0,005 mg/l, nitrat berkisar 0,424-0,584, posfat berkisar 0,039-0,059 mg/l dan kekeruhan berkisar 4,207-16,617 NTU. Hasil analisis regresi menunjukkan bahwa suhu, pH, arus, kedalaman, kecerahan, kekeruhan DO, BOD5 dan COD berhubungan erat dengan keanekaragaman ikan sedangkan nitrat, nitrit dan posfat rendah hubungannya dengan keanekaragaman ikan.

(15)

ABSTRACT

PUTRI ANANDA TARIGAN: Water Quality Analysis and Its Relation to Community Structure of Fish Caught in Naborsahan’s River North Sumatera. Under the supervision of YUNASFI and ANI SURYANTI.

This research was conducted in Naborsahan River, North Sumatera in April-June 2013. The aim of this research was to observe the water quality in Naborsahan River, fish community structure and the relationship between diversity index and physical and chemical factors of water. The method used in this reasearch is "Purpose Random Sampling. Fishing gear used for fish sampling is stocking net. Data were analyzed descriptively and multiple linear analysis. This research obtained 8 families, 9 genus, 10 species and 10745 individual fish. Highest relative abundance was fish species Bilih of 98.83%, while the lowest was goldfish and Sword Platy fish respectively 0.016%. Diversity index obtained was 0,08 – 0,73, while fish uniformity index is 0.04 - 0.53, dominance index was 0.59 - 0.98 and index of similarity was 50% - 89%. Temperature was 22-25oC, current velocity 0,24-0,44 m/s, depth 0,62-0,79, brightness 0,45-0,76, pH 6,75-7,9, dissolved oxygen 7,1-10,9 mg/l, biochemical oxygen demand 2,22-8,06 mg/l, chemical oxygen demand 5,52-6,672, nitrite 0,003-0,005 mg/l, nitrate 0,424-0,584, phosphate 0,039-0,059 mg/l and turbidity 4,207-16,617 NTU. Regression results showed that temperature, pH, flow, depth, brightness, DO, BOD5 and COD turbidity are highly correlated with fish diversity. While nitrate, nitrite and phosphate are the lowest correlating factor of diversity of fish.

(16)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Sungai merupakan suatu bentuk ekosistem akuatik yang mempunyai peran

penting dalam daur hidrologi dan berfungsi sebagai daerah tangkapan air bagi

daerah disekitarnya, sehingga kondisi suatu sungai sangat dipengaruhi oleh

karakteristik yang dimiliki oleh lingkungan disekitarnya. Sebagai suatu ekosistem,

perairan sungai mempunyai berbagai komponen biotik dan abiotik yang saling

berinteraksi membentuk suatu jalinan fungsional yang saling mempengaruhi.

Komponen pada ekosistem sungai akan terintegrasi satu sama lainnya membentuk

suatu aliran energi yang akan mendukung stabilitas ekosistem tersebut

(Suwondo dkk., 2004).

Berdasarkan hasil survey Bapedalda Provinsi Sumatera Utara tahun 2007,

sungai yang masuk ke Danau Toba terdiri dari 205 sungai dari 7 kabupaten yakni

kabupaten Samosir, Toba Samosir, Simalungun, Tapanuli Utara, Humbang

Hasundutan, Dairi dan Kabupaten Karo dan terdiri dari 27 kecamatan yakni

kabupaten Samosir terdiri dari kecamatan Simanindo, Pangururan, Palipi,

Nainggolan, Onan Runggu, Ronggur Ni Huta, Harian, Sitio-tio dan Sianjur

Mula-mula. Kabupaten Toba Samosir terdiri dari kecamatan Lumban Julu, Uluan,

Porsea, Laguboti, Sigumpar, Balige, Ajibata, Tampahan dan Silaen. Kabupaten

Simalungun terdiri dari kecamatan Silima Kuta, Haranggaol Horison, Dolok

Pardamean, Pematang Sidamanik dan Girsang Sipangan Bolon. Kabupaten

Tapanuli Utara tediri dari kecamatan Muara. Kabupaten Humbang Hasundutan

(17)

Sabungan dan kabupaten Karo terdiri dari kecamatan Merek

(Badan Koordinasi Pengelolaan Ekosistem Kawasan Danau Toba, 2008).

Sungai Naborsahan merupakan satu diantara sungai yang masuk ke Danau

Toba (daerah inlet Danau Toba) yang berasal dari Kabupaten Toba Samosir

Kecamatan Ajibata (Badan Koordinasi Pengelolaan Ekosistem Kawasan Danau

Toba, 2008). Berdasarkan pengamatan beberapa sungai utama di Daerah

Tangkapan Air (DTA) Toba, sungai Naborsahan memiliki debit air yang sedang

yaitu ± 2m3/dt (Lukman, 2011).

Secara ekologi, Sungai Naborsahan merupakan habitat dari berbagai jenis

organisme perairan. Salah satu organisme perairan yang terdapat di Sungai

Naborsahan adalah ikan. Hal ini dapat terlihat dari hasil tangkapan nelayan di

Sungai Naborsahan seperti ikan Bilih, Lele, Nila, Gabus dan jenis ikan lainnya.

Sungai Naborsahan di wilayah Ajibata diketahui memberikan pasokan

hara yang cukup tinggi (Lukman, 2010), yang diduga sebagai dampak dari

aktivitas perkotaan Kota Parapat dan aktivitas pertanian di atasnya. Di sekitar

Sungai Naborsahan terdapat perumahan warga dengan berbagai aktivitas seperti

penangkapan ikan dan pengolahan ikan. Sungai tersebut juga dimanfaatkan untuk

kegiatan domestik seperti mandi, mencuci baju, mencuci piring dan adanya

Limbah yang berasal dari PDAM melalui Sungai Sisera-sera serta adanya

pengerukan pasir di sungai Naborsahan tersebut sehingga dapat menurunkan

kualitas air di Sungai Naborsahan. Limbah yang dihasilkan oleh aktivitas-aktivitas

ini akan dibuang ke badan perairan sehingga menyebabkan besarnya volume

limbah yang dihasilkan oleh aktivitas tersebut yang terbawa bersama aliran air

(18)

akan mempengaruhi biota di dalamnya terutama pada ikan yang akan berpengaruh

terhadap keanekaragaman dan kelimpahan ikan serta struktur komunitas ikan pada

sungai tersebut.

Suatu komunitas yang berada pada kondisi lingkungan yang tidak baik,

memiliki kelimpahan spesies dalam jumlah yang kecil. Dalam lingkungan yang

baik, jumlah spesies besar namun tidak ada satu pun yang berlimpah

(Michael, 1984). Jumlah spesies dalam suatu komunitas adalah penting dari segi

ekologi karena keragaman spesies tampaknya bertambah bila komunitas menjadi

makin stabil. Kualitas lingkungan perairan yang tidak baik akan menyebabkan

penurunan yang nyata dalam keragaman dan kelimpahan ikan. Dalam menjalani

fase-fasenya, ikan sangat rentan terhadap perubahan lingkungan perairan karena

ikan memiliki pola adaptasi yang tinggi terhadap lingkungan fisik maupun kimia

(Mulya, 2004).

Menurut Odum (1996) pengkajian komunitas biota merupakan dasar dari

pengkajian ekosistem secara keseluruhan maka perlu dilakukan penelitian untuk

mengetahui struktur komunitas ikan berdasarkan keanekaragaman, kelimpahan

relatif, dominansi, keseragaman dan indeks similaritas. Berdasarkan data yang ada

sampai saat ini belum pernah dilakukan penelitian tentang kualitas air di Sungai

Naborsahan dan hubungannya dengan struktur komunitas ikan yang tertangkap di

(19)

Perumusan Masalah

Sungai Naborsahan dimanfaatkan untuk berbagai aktivitas seperti

penangkapan ikan, aktivitas domestik dan pengerukan pasir serta limbah PDAM

yang datang dari Sungai Sisera-sera yang menyebabkan perubahan kondisi

kualitas air dan berpengaruh terhadap kehidupan biota terutama struktur

komunitas ikan di Sungai Naborsahan tersebut.

Kerangka Pemikiran Penelitian

Sungai Naborsahan diketahui memberikan pasokan hara yang cukup tinggi

yang diduga sebagai dampak dari aktivitas perkotaan termasuk aktivitas rumah

tangga, penangkapan ikan, pengerukan pasir, limbah PDAM dan aktivitas

pertanian. Limbah yang dihasilkan oleh aktivitas perkotaan dan aktivitas pertanian

ini dibuang ke sungai Naborsahan yang memiliki debit sedang yaitu ± 2m3/dt dan

menyebabkan besarnya volume limbah yang dihasilkan dan terbawa bersama

aliran air sungai, langsung ataupun tidak langsung yang menyebabkan terjadinya

gangguan dan perubahan kualitas fisika dan kimia pada perairan sungai tersebut

yang pada akhirnya menimbulkan pencemaran dan mempengaruhi biota di

dalamnya terutama pada ikan yang berpengaruh terhadap struktur komunitas ikan

di sungai Naborsahan.

Secara sistematis bentuk kerangka penelitian yang dilaksanakan dapat

(20)

Gambar 1. Kerangka Pemikiran Penelitian

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk :

1. Mengetahui jenis-jenis ikan yang tertangkap di Sungai Naborsahan.

2. Mengetahui kualitas air berdasarkan parameter kualitas air.

3. Mengetahui struktur komunitas ikan yang tertangkap di Sungai Naborsahan.

4. Mengetahui hubungan antara indeks keanekaragaman dengan faktor fisika

dan kimia perairan.

Aktivitas Pertanian Aktivitas Perkotaan

Limbah Debit Air

Kondisi Perairan Sungai Naborsahan

Kondisi Fisik Sungai Kondisi Kimia Sungai

(21)

Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu:

1. Melengkapi data tentang struktur komunitas ikan di sungai Naborsahan.

2. Melengkapi data tentang kualitas air yang terdapat di sungai Naborsahan.

3. Sebagai bahan informasi bagi Pemerintah Daerah beserta instansi terkait yang

akan melakukan pengelolaan, pengembangan dan pelestarian sungai

(22)

TINJAUAN PUSTAKA

Sungai

Sungai merupakan daerah yang dilalui badan air yang bergerak dari tempat

yang tinggi ke tempat yang lebih rendah dan melalui permukaan atau bawah

tanah. Berdasarkan sifat badan air, tanah, dan populasi biota air, sebuah sungai

dapat dibedakan menjadi hulu, hilir dan muara. Sungai bagian hulu dicirikan

dengan badan sungai yang dangkal dan sempit, tebing curam dan tinggi, berair

jernih dan mengalir cepat, serta mempunyai populasi (baik jenis maupun jumlah)

biota air sedikit. Sungai bagian hilir umumnya lebih lebar, tebingnya curam atau

landai, badan air dalam, keruh, aliran air lambat dan populasi biota air di

dalamnya banyak, tetapi jenisnya kurang bervariasi (Kordi, 2008).

Sungai dibagi menjadi beberapa zona dimulai dengan zona krenal (mata

air) yang umumnya terdapat di daerah hulu. Zona krenal dibagi menjadi

rheokrenal, yaitu mata air yang berbentuk air terjun biasanya terdapat pada

tebing-tebing yang curam, limnokrenal, yaitu mata air yang membentuk genangan air

yang selanjutnya membentuk aliran sungai yang kecil dan helokrenal, yaitu mata

air yang membentuk rawa-rawa. Selanjutnya aliran dari beberapa mata air akan

membentuk aliran sungai di daerah pegunungan yang disebut zona rithral, ditandai

dengan relief aliran sungai yang terjal. Zona rithral dapat dibagi menjadi tiga

bagian yaitu epirithral (bagian yang paling hulu), metarithral (bagian tengah dari

aliran sungai di zona rithral) dan hyporithral (bagian paling akhir dari zona

rithral). Setelah melewati zona hyporithral, aliran sungai akan memasuki zona

(23)

dengan zona rhitral. Zona potamal juga dapat dibagi menjadi tiga bagian yaitu

epipotamal (bagian awal), metapotamal (bagian tengah) dan hypopotamal (bagian

akhir dari zona potamal) (Barus, 2004).

Pencemaran Air Sungai

Secara alamiah, sungai dapat tercemar pada daerah permukaan air saja.

Pada sungai yang besar dengan arus air yang deras, sejumlah kecil bahan

pencemar akan mengalami pengenceran sehingga tingkat pencemaran menjadi

sangat rendah. Hal tersebut menyebabkan konsumsi oksigen terlarut yang

diperlukan oleh kehidupan air dan biodegradasi akan cepat diperbarui. Tetapi

terkadang sebuah sungai mengalami pencemaran yang berat sehingga air

mengandung bahan pencemar yang sangat besar. Akibatnya, proses pengenceran

dan biodegradasi akan sangat menurun jika arus air mengalir perlahan karena

kekeringan atau penggunaan sejumlah air untuk irigasi. Hal ini juga

mengakibatkan penurunan kadar oksigen terlarut. Suhu yang tinggi dalam air

menyebabkan laju proses biodegradasi yang dilakukan oleh bakteri pengurai

aerobik menjadi naik dan dapat menguapkan bahan kimia ke udara

(Darmono, 2001).

Bentuk pencemaran utama yang terdapat di sungai adalah limbah organik

yang berasal dari rumah tangga dan saluran pembuangan dan industri. Sumber

pencemaran tersebut menghasilkan air dengan keasaman rendah dan keruh. Bahan

organik dihancurkan secara alami oleh bakteri di dalam air tetapi proses ini

membutuhkan oksigen. Bila terlalu banyak bahan organik yang dihancurkan maka

konsentrasi oksigen terlarut akan menurun secara drastis. Kadang-kadang

(24)

tersebut dapat memanfaatkan lapisan air yang kaya oksigen, tidak hanya bahan

organik saja yang menyebabkan pengurangan jumlah oksigen, tetapi juga hasil

dari proses dekomposisi yang menghasilkan senyawa-senyawa amoniak, nitrat

dan fosfor (Kottelat dan Anthony, 1993).

Toleransi Terhadap Pencemar

Salah satu konsep dasar ekologis adalah Hukum Shelford mengenai

toleransi yang menyatakan bahwa keberhasilan atau kegagalan suatu makhluk

hidup tergantung pada lebih atau kurangnya faktor lingkungan yang sangat

mendekati batas toleransi. Setiap spesies mempunyai sebuah kisaran optimal

untuk setiap faktor lingkungan dan jika batas toleransi teratas atau terbawah

dilewati, maka makhluk hidup akan mati. Walaupun suatu kehidupan yang dekat

batas ekstrim toleransi mungkin saja berlangsung dalam waktu pendek, namun

yang paling penting adalah dimana makhluk hidup dapat berhasil berkembang

biak. Perkiraan toleransi secara fisiologis juga mempunyai beberapa kesulitan

karena beberapa derajat keragaman dapat dilihat pada batas toleransi setiap

individu (Michael, 1984).

Ikan

Ikan adalah organisme air yang bernafas dengan insang dan dapat bergerak

atau berenang dengan menggunakan sirip (fin). Untuk mengatur keseimbangan,

tubuh ikan memiliki alat yang disebut sebagai gurat sisi atau garis lateral (lateral

line). Selain itu ikan memiliki gelembung udara yang berfungsi sebagai alat

mengapung, melayang atau membenamkan diri pada dasar perairan. Ikan tersebar

diberbagai jenis perairan diseluruh permukaan bumi. Ikan mempunyai pola

(25)

penyebaran yang luas. Hal ini terutama didukung oleh kemampuan mobilitas dari

ikan yang tinggi (Barus, 2004).

Jenis ikan yang hidup di sungai dipengaruhi oleh kecepatan air, tingkat

sedimentasi air sungai, temperatur, morfologi sungai, vegetasi tepi sungai,

vegetasi akuatik dan lain sebagainya. Lebih dari itu, ukuran panjang dan lebar

ikan di sungai dapat menggambarkan sifat karakteristik fisik sungai yang

bersangkutan. Sebagai contoh, ikan bertubuh panjang dengan potongan melintang

membulat merupakan penghuni wilayah perairan dengan kecepatan air tinggi,

sebaliknya ikan dengan postur tubuh pendek dan pipih sering dijumpai pada

kondisi sungai dengan kecepatan air rendah (Maryono, 2007).

Pembahasan ikan dalam kaitannya dengan lingkungan hidupnya sangat

penting agar dinamikanya dalam ekosistem perairan dan kemungkinan dampak

lingkungan terhadap kehidupan ikan dapat dipahami. Bentuk badan ikan dapat

memberi banyak informasi yang meyakinkan mengenai ekologi dan perilakunya.

Kebanyakan aspek ini berasal dari pengetahuan umum saja, namun demikian

informasi mengenai hubungan bentuk ikan dengan ekologinya sangat berharga

karena akan membantu interpretasi tentang komposisi suatu komunitas ikan

(Kottelat dan Anthony, 1993).

Penggolongan Ikan

Ikan – ikan dengan profil badan bagian bawah (perut) mendatar umumnya

merupakan penghuni dasar perairan. Jika mulutnya inferior maka kemungkinan

besar merupakan ikan pemakan detritus atau invertebrata kecil yang hidup di

dasar perairan atau alga yang terkupas dari batu-batu (contohnya Balitoridae dan

(26)

Mereka umumnya merupakan penghuni dasar perairan, memangsa ikan-ikan kecil

atau binatang kecil lain yang lewat yang dikenal sebagai predator-penunggu

(contoh: Chaca bankanensis). Ikan-ikan bermulut kecil (misalnya Syngnathidae)

cenderung untuk memakan plankton atau organisme lain yang menempel pada

tumbuhan air atau benda lain yang terbenam. Mulut yang besar umumnya

menunjukkan ikan sebagai predator, melalui pengamatan bagian dalam mulutnya

sering ditemukan beberapa gigi. Ikan bermata besar dan bening cenderung hidup

di perairan yang jernih dimana mereka dapat melihat dengan jelas, sedangkan

yang hidup di perairan yang keruh misalnya muara-muara sungai cenderung

memiliki mata kecil (Kottelat dan Anthony, 1993).

Selanjutnya Rahardjo dkk., 2011 membagi ikan dalam tiga kelas

berdasarkan taksonominya yaitu:

a. Kelas Cephalaspidomorphi

Ikan ini tidak memiliki rahang. Mata berkembang baik dan tanpa sungut,

tidak ada lengkung insang sejati untuk menyokong dan melindungi insang dan

sebagai gantinya terdapat suatu kantung yang terletak di luar insang, arteri insang

dan saraf insang terletak didalamnya. Satu lubang hidung, sirip berpasangan tidak

ada, sirip dorsal satu atau dua. Salah satu spesies ikan anggota kelas ini adalah

ikan lamprey. Ikan ini termasuk parasit atau predator. Jumlah anggota kelas ini

tercatat mendekati 40 spesies.

b. Kelas Elasmobranchii

Ikan ini mempunyai rahang. Jumlah insang dan celah insang berkisar

(27)

terdapat arteri insang dan saraf insang dan ikan ini mempunyai sirip yang

berpasangan.

c. Kelas Actinopterygii

Kelas Actinopterygii merupakan kelas yang dominan di bumi. Kelas ini

mempunyai ciri-ciri antara lain mempunyai rahang, rangka terdiri atas tulang

sejati, lengkung insang merupakan tulang sejati yang terletak di bagian tengah

insang mengandung arteri dan saraf, mempunyai sirip yang berpasangan,

mempunyai sepasang lubang hidung, mempunyai sisik dan biasanya mempunyai

gelembung gas.

Keanekaragaman Jenis Ikan Hasil Penelitian di Danau Toba Balige

Berdasarkan penelitian Siagian (2009) di perairan Danau Toba Balige

ditemukan 1 kelas ikan yaitu kelas Osteicthyes dengan 3 ordo antara lain

Cypriniformes, Perciformes, Ostariophysii dan 5 famili yaitu Cyprinidae,

Chichilidae, Eleotridae, Claridae, Cebitidae serta 7 genus/spesies ikan di Danau

Toba Balige dan ketujuh jenis yang didapat merupakan ikan ekonomis yakni ikan

Mas, ikan Pora-Pora, ikan Mujair, ikan Nila Merah, ikan Gabus, ikan Betutu dan

ikan Lele. Ikan kecil seperti ikan Kepala Timah dan Ikcor yang berukuran kecil

tidak didapat dengan menggunakan mata jaring 2x2 cm dan mata jaring 3x3 cm.

Ikan pora-pora merupakan jenis ikan yang memiliki kepadatan populasi,

kepadatan relatif dan frekuensi kehadiran yang paling tinggi dibandingkan dengan

ikan-ikan lainnya pada seluruh stasiun penelitian. Dominasi ikan pora-pora

disebabkan karena ikan ini cepat bereproduksi dalam jumlah yang banyak sekali

(28)

Jenis ikan yang memiliki kepadatan populasi, kepadatan relatif dan

frekuensi kehadiran urutan kedua yaitu ikan Betutu. Jenis ikan yang memiliki

kepadatan populasi, kepadatan relatif dan frekuensi kehadiran yang paling rendah

di Danau Toba Balige adalah Nila Merah. Ikan Nila Merah mengalami

pertumbuhan dan perkembangbiakan pada temperatur air yang berada pada

kisaran optimal yaitu 22oC-23oC dan pH air yaitu 7,27-7,57. Ikan Nila yang masih

kecil lebih tahan terhadap perubahan lingkungan dibanding dengan ikan Nila yang

sudah besar (Siagian, 2009).

Kualitas Air

Saat ini, masalah utama yang dihadapi oleh sumberdaya air meliputi

kuantitas air yang sudah tidak mampu memenuhi kebutuhan yang terus meningkat

dan kualitas air untuk keperluan domestik yang semakin menurun. Kegiatan

industri, domestik dan kegiatan lain berdampak negatif terhadap sumberdaya air,

antara lain menyebabkan penurunan kualitas air. Kondisi ini dapat menimbulkan

gangguan, kerusakan, dan bahaya bagi semua makhluk hidup yang bergantung

pada sumberdaya air. Kualitas air yaitu sifat air dan kandungan makhluk hidup,

zat, energi atau komponen lain di dalam air. Kualitas air dinyatakan dengan

beberapa parameter, yaitu parameter fisika (suhu, kekeruhan, padatan terlarut dan

sebagainya), parameter kimia (pH, oksigen terlarut, BOD, kadar logam dan

sebagainya dan parameter biologi (keberadaan plankton, bakteri dan sebagainya)

(Effendi, 2003). Parameter-parameter fisika dan kimia yang biasa digunakan

untuk menentukan kualitas air meliputi suhu, arus, kedalaman, kecerahan,

kekeruhan, pH, oksigen terlarut, BOD5, COD, fosfat, nitrat dan nitrit.

Setiap perairan pengukuran temperatur air merupakan hal yang mutlak

(29)

serta semua aktivitas biologis-fisiologis di dalam ekosistem air sangat dipengaruhi

oleh temperatur (Barus, 2004).

Pakar ekologi berpendapat bahwa yang mengontrol kehidupan di bumi ini

pertama-tama adalah suhu. Ikan yang merupakan hewan berdarah dingin, tidak

dapat mengatur suhu tubuhnya dan sangat peka terhadap perubahan suhu di

sekitarnya. Setiap spesies organisme air akan dapat beradaptasi terhadap suhu air

yang bervariasi pada setiap pergantian musim (dua musim di daerah tropik dan

empat musim di daerah subtropik), tetapi dapat mengalami stress bila terjadi

perubahan suhu yang mendadak. Suhu air dapat mempengaruhi panjangnya siklus

hidup hewan air, dari telur, larva dan masa kedewasaan. Beberapa fase siklus

hidup dapat menjadi lebih cepat pada suhu air yang hangat. Suhu air yang relatif

tinggi dapat mempercepat pertumbuhan ikan, sedangkan ikan menjadi lemah

tetapi pada suhu yang relatif rendah pertumbuhan ikan sedikit lebih lambat,

sedangkan ikan tetap sehat. Semua jenis ikan dapat beraklimatisasi pada

perubahan suhu air yang perlahan, tetapi bila suhu berubah secara mendadak akan

dapat menyebabkan kematian. Berdasarkan batas maksimum aklimatisasi, hampir

semua ikan dapat bertoleransi pada batas suhu air dari 25oC sampai dengan 36oC

(Darmono, 2001).

Kecepatan arus suatu badan perairan berpengaruh terhadap kemampuan

badan perairan tersebut untuk mengangkut bahan pencemar. Pengetahuan akan

kecepatan arus digunakan untuk memperkirakan kapan bahan pencemar akan

mencapai suatu lokasi tertentu apabila bagian hulu suatu badan perairan

mengalami pencemaran (Effendi, 2003). Kecepatan arus yang ideal sekitar

(30)

Menurut Wibisono (2005) kedalaman suatu perairan ditentukan pada relief

dasar dari perairan tersebut. Perairan yang dangkal kecepatan arus relatif cukup

besar dibandingkan dengan kecepatan arus pada daerah yang lebih dalam.

Semakin dangkal perairan semakin dipengaruhi oleh arus, yang mana daerah yang

dipengaruhi oleh arus mempunyai tingkat kekeruhan yang tinggi. Kedalaman

perairan berpengaruh terhadap jumlah dan jenis organisme yang mendiaminya dan

penetrasi cahaya yang masuk ke dalam badan perairan (Kangkan, 2006).

Kecerahan adalah sebagian cahaya yang diteruskan ke dalam air. Dengan

mengetahui kecerahan suatu perairan maka dapat diketahui sampai dimana

kemungkinan terjadi proses asimilasi dalam air, lapisan-lapisan manakah yang

tidak keruh, yang agak keruh dan yang paling keruh. Air yang tidak terlampau

keruh dan tidak pula terlampau jernih baik untuk kehidupan ikan

(Kordi dan Tancung, 2007). Nilai kecerahan yang baik untuk kehidupan ikan

adalah lebih dari 45 cm, artinya kita dapat melihat ke dalam air sejauh 45 cm atau

lebih karena apabila nilai kecerahan kurang dari 45 cm, batas pandangan ikan

akan berkurang (Kordi, 2004).

pH merupakan salah satu parameter penting dalam pemantauan kualitas

air. Nilai pH menunjukkan tingkat keasaman atau kekuatan asam dan basa dalam

air. Perubahan pH dalam perairan akan mempengaruhi perubahan dan aktivitas

biologis. Pertumbuhan organisme perairan dapat berlangsung dengan baik pada

kisaran pH 6,5-8,5 (Fernandez, 2011).

Oksigen memegang peranan penting dalam menentukan kualitas perairan.

Kondisi oksigen dalam air merupakan indikator kualitas air, penurunan

(31)

(Syofyan dkk., 2011). Nilai oksigen terlarut di perairan sebaiknya berkisar antara

6 mg/l - 8 mg/l (Barus, 2004).

Angka BOD menunjukkan jumlah oksigen yang diperlukan oleh

mikroorganisme pada waktu melakukan penguraian hampir semua bahan organik

yang terlarut dan sebagian yang tidak terlarut (Sukadi, 1999). Perairan dengan

nilai BOD5 tinggi mengindikasikan bahwa air tersebut tercemar oleh bahan

organik dan menurunnya kualitas perairan (Fernandez, 2011).

COD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan dalam proses oksidasi kimia

yang dinyatakan dalam mgO2/l. Dengan mengukur nilai COD maka akan

diperoleh nilai yang menyatakan jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk proses

oksidasi terhadap total senyawa organik baik yang mudah diuraikan secara

biologis maupun yang tidak bisa diuraikan secara biologis (Barus, 2004).

Sumber nitrit dapat berupa limbah industri dan limbah domestik. Kadar

nitrit pada perairan relatif kecil karena segera dioksidasi menjadi nitrat dan nitrat

dapat digunakan untuk mengelompokkan tingkat kesuburan perairan

(Effendi, 2003).

Fosfat berperan penting dalam menunjang kehidupan organisme akuatik.

Fosfat dalam aliran sungai antara lain berasal dari buangan domestik dan industri

yang menggunakan deterjen berbahan dasar fosfat, yaitu industri tekstil, jasa

komersial pencucian, pewarnaan, industri kosmetik, industri logam dan

sebagainya. Fosfat dalam deterjen berfungsi sebagai bahan pengisi untuk

mencegah menempelnya kembali kotoran pada bahan yang sedang dicuci.

Penggunaan deterjen tersebut pada akhirnya akan mempercepat bertambahnya

(32)

algae. Algae yang berlimpah ini dapat membentuk lapisan pada permukaan air

yang akan menghambat penetrasi oksigen dan cahaya matahari sehingga kurang

menguntungkan bagi ekosistem perairan (Susana dan Suyarso, 2008).

Kekeruhan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan

banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat

di dalam air. Kekeruhan disebabkan oleh adanya bahan organik dan anorganik

yang tersuspensi dan terlarut (misalnya lumpur dan pasir halus) maupun bahan

organik dan anorganik yang berupa plankton dan mikroorganisme lain

(Davis dan Cornwell, 1991).

Kualitas Air Hasil Penelitian di Perairan Danau Toba Balige

Berdasarkan penelitian Siagian (2009) menyatakan bahwa hasil

pengamatan faktor fisika dan kimia dari perairan Danau Toba Balige yaitu

berkisar antara 24,37oC-25,00oC. Kisaran temperatur di Danau Toba, Balige tidak

mengalami fluktuasi atau relatif konstan karena tidak mengalami perubahan yang

tinggi. Temperatur rata-rata tertinggi sebesar 24,37oC (Siagian, 2009). Kisaran

suhu optimal bagi kehidupan ikan di perairan tropis adalah antara 28oC-32oC.

Pada suhu 18oC-25oC ikan masih bertahan hidup, tetapi nafsu makannya mulai

menurun. Suhu air 12oC 18oC mulai berbahaya bagi ikan sedangkan pada suhu

dibawah 12oC ikan tropis mati kedinginan. Suhu sangat berpengaruh terhadap

kadar oksigen. Oksigen berbanding terbalik dengan suhu artinya bila suhu tinggi

maka kelarutan oksigen berkurang (Kordi dan Tancung, 2007).

Oksigen memegang peranan penting sebagai indikator kualitas perairan,

karena oksigen terlarut berperan dalam proses oksidasi dan reduksi bahan organik

(33)

organisme aerobik atau anaerobik. Kondisi aerobik, peranan oksigen adalah untuk

mengoksidasi bahan organik dan anorganik dengan hasil akhirnya adalah nutrien

yang pada akhirnya dapat memberikan kesuburan perairan. Kondisi anaerobik,

oksigen yang dihasilkan akan mereduksi senyawa-senyawa kimia menjadi lebih

sederhana dalam bentuk nutrien dan gas karena proses oksidasi serta reduksi

inilah maka peranan oksigen terlarut sangat penting untuk membantu mengurangi

beban pencemaran pada perairan secara alami maupun aerobik yang ditujukan

untuk memurnikan air buangan industri maupun rumah tangga (Salmin, 2005).

Hasil penelitian Siagian (2009) menyatakan bahwa kandungan oksigen

terlarut perairan Danau Toba Balige berkisar antara 6,82 mg/l-7,10 mg/l dengan

nilai tertinggi sebesar 7,10 mg/l hal ini disebabkan karena banyak ditemukan

tumbuhan air yang dapat menyumbangkan lebih banyak oksigen melalui

fotosintesis dan belum tercemar oleh limbah dan masih bersifat alami, oksigen

terlarut terendah sebesar 6,82 mg/l, rendahnya nilai oksigen terlarut menunjukkan

bahwa terdapat banyak senyawa organik serta senyawa kimia yang masuk ke

dalam badan perairan tersebut, dimana kehadiran senyawa organik akan

menyebabkan terjadinya proses penguraian yang dilakukan oleh mikroorganisme

yang akan berlangsung secara aerob (memerlukan oksigen).

Beberapa jenis ikan mampu bertahan hidup pada perairan dengan

konsentrasi oksigen 3 ppm, namun konsentrasi minimum yang masih dapat

diterima sebagian besar spesies biota air untuk hidup dengan baik adalah 5 ppm.

Pada perairan dengan konsentrasi oksigen di bawah 4 ppm, beberapa jenis ikan

masih mampu bertahan hidup akan tetapi nafsu makannya mulai menurun. Hanya

(34)

perairan yang kandungan oksigen rendah seperti lele, gurami, sepat, betok dan

gabus (Kordi dan Tancung, 2007). Air yang kualitasnya baik adalah kondisi air

yang cukup mengandung oksigen, karena oksigen akan mencegah terbentuknya

hidrogen yang terbentuk dalam hidrogen sulfida air (Rajagukguk, 2009).

Hasil penelitian Siagian (2009) juga menunjukkan nilai rata-rata BOD5

perairan Danau Toba Balige berkisar 0,67 mg/l-1,42 mg/l. BOD5 tertinggi sebesar

1,42 mg/l sedangkan yang terendah sebesar 0,67 mg/l. Adanya perbedaan nilai

BOD5 disebabkan oleh proses penguraian bahan organik yang berhubungan

dengan defisit oksigen karena oksigen tersebut digunakan oleh mikroorganisme

sehingga mengakibatkan nilai BOD5 meningkat dan juga dikarenakan adanya

berbagai aktivitas masyarakat yang terdapat pada lokasi tersebut (Siagian, 2009).

Bila dilihat nilai kisaran BOD5 pada masing-masing stasiun penelitian

(nilai BOD5 <5mg/l O2), maka lokasi penelitian masih tercemar ringan

(Purba, 2003).

Nilai rata-rata nitrat di perairan Danau Toba Balige berkisar 0,25

mg/l-0,47 mg/l. Tingginya unsur nitrat disebabkan lokasi ini merupakan lokasi

pemukiman penduduk dan banyaknya aktivitas masyarakat yang menghasilkan

limbah domestik yang yang mengakibatkan peningkatan kadar nitrat di badan

perairan (Siagian, 2009).

Nilai Fosfat pada perairan Danau Toba Balige berkisar antara 0,01

mg/l-0,02 mg/l. Hal ini disebabkan masuknya limbah-limbah yang masuk ke badan

perairan, sehingga dapat meningkatkan nilai fosfat di lokasi ini (Siagian, 2009).

(35)

organisme yang keberadaannya di beberapa perairan merupakan faktor pembatas.

Fosfat adalah bentuk umum dari fosfor (Kartamihardja, 1995).

Dari penelitian Siagian (2009) nilai pH pada perairan Danau Toba Balige

berkisar antara 7,12-7,44. Secara keseluruhan nilai pH yang didapatkan dari

keempat stasiun penelitian masih mendukung kehidupan biota perairan

(Siagian, 2009). Konsentrasi ion hidrogen (pH) tidak hanya mempengaruhi

distribusi dan diversitas organisme perairan secara langsung, tetapi juga secara

alamiah menentukan reaksi kimia yang terjadi di perairan rata-rata berkisar antara

7,47-7,87. Dengan demikian, perairan ini bersifat sedikit basa (Kartamihardja,

1995). Nilai pH yang ideal bagi kehidupan organisme air pada umumnya berkisar

antara 7-8,5 (Barus, 2004).

Dari penelitian Siagian (2009) nilai rata-rata COD perairan Danau Toba

Balige berkisar 3,18 mg/l-11,15 mg/l. Dengan memperhatikan kadar COD yang

cukup tinggi, maka perairan memerlukan kadar oksigen untuk proses oksidasi

kimia, hal ini menurunkan cadangan oksigen dalam air (Siagian, 2009). COD

adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan

organik secara kimia. Pengukuran COD dilakukan, karena dalam bahan organik

sering ditemukan bahan-bahan yang tidak dapat terurai secara biologis dan hanya

dapat diuraikan secara kimiawi (Yudo, 2010).

Berdasarkan penelitian Siagian (2009) hasil pengukuran didapatkan bahwa

penetrasi cahaya rata-rata sebesar 10 m. Hal ini menunjukkan bahwa kejernihan

badan air masih relatif sama. Nilai penetrasi cahaya pada suatu badan air

(36)

didapatkan bahwa intensitas cahaya tertinggi sebesar 915 Cd sedangkan intensitas

cahaya terendah sebesar 505 Cd (Siagian, 2009).

Berdasarkan penelitian Siagian (2009) menyatakan bahwa nilai analisis

korelasi antara keanekaragaman dan kelimpahan ikan dengan sifat fisika dan

kimia di perairan Danau Toba Balige yaitu berbeda tingkat korelasi dan arah

korelasinya dengan indeks keanekaragaman. Semakin besar nilai faktor fisika dan

kimianya maka nilai keanekaragaman akan semakin kecil, sebaliknya jika

semakin kecil nilai faktor fisika dan kimia maka nilai keanekaragaman akan

semakin besar.

Kelimpahan ikan memiliki korelasi positif dengan kecerahan. Hal ini

mengindikasikan semakin tinggi kecerahan semakin tinggi kelimpahan ikan.

Kondisi ini diduga berkaitan dengan intensitas cahaya yang masuk ke dalam

(37)

METODE PENELITIAN

Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April sampai dengan bulan Juni

2013 di Sungai Naborsahan Kecamatan Ajibata Kabupaten Toba Samosir Provinsi

Sumatera Utara. Adapun analisis kualitas air dilaksanakan di Laboratorim Pusat

Penelitian Sumberdaya Air dan Lingkungan (Puslit SDAL) Universitas Sumatera

Utara dan identifikasi ikan dilaksanakan di Laboratorium Manajemen

Sumberdaya Perairan Terpadu Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

Adapun peta lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar 2.

(38)

Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah jaring kantong, jala

tebar, botol sampel air, pH meter, termometer, keping Sechii, botol Winkler gelap

dan terang, pipet tetes, labu Erlenmeyer, spuit, cool box, toples, kertas label,

kertas milimeter blok, meteran, tali plastik, plastik hitam, plastik bening, pipet

tetes, lakban, sarung tangan, masker, ember, buku identifikasi ikan, alat tulis,

kamera digital dan GPS.

Bahan yang digunakan adalah MnSO4, KOH-KI, H2SO4,Na2S2O3, amilum,

formalin 10% dan akuades.

Pelaksanaan Penelitian

Penentuan Lokasi Penelitian a. Stasiun I

Stasiun ini secara geografis terletak pada titik 02o39'06.89" LU dan

098o56'11.59" BT. Sekitar lokasi ini terdapat pemukiman penduduk dan

merupakan lokasi yang terdapat aktivitas penangkapan ikan, limbah PDAM yang

berasal dari sungai Sisera-sera dan aktivitas pengerukan pasir. Substrat dasar

terdiri dari lumpur, pasir bercampur kerikil-kerikil kecil.

(39)

b. Stasiun II

Stasiun ini secara geografis terletak pada 02o39'12.4" LU dan

098o56'06.6" BT. Pada daerah ini terdapat aktivitas rumah tangga seperti MCK

dan diperkirakan terindikasi tercemar limbah domestik serta terdapat aktivitas

penangkapan ikan. Substrat dasar yaitu lumpur bercampur pasir.

Gambar 4. Foto Lokasi Stasiun II c. Stasiun III

Stasiun ini merupakan daerah muara atau inlet menuju danau toba yang

secara geografis terletak pada 02o39'19.22" LU dan 098o56'03.44" BT. Substrat

(40)

d.Stasiun IV

Stasiun ini merupakan daerah danau toba yang secara geografis terletak

pada 02o39'18.58" LU dan 098o56'02.53" BT. Pada daerah ini terdapat limbah

yang dihasilkan oleh kapal yang menuju Pulau Samosir, adanya sampah-sampah

dan adanya aktivitas penangkapan.

Gambar 6. Foto Lokasi Stasiun IV d.Stasiun V

Stasiun ini merupakan daerah danau toba yang secara geografis terletak

pada 02o39'19.76" LU dan 098o56'01.93" BT. Pada daerah ini terdapat limbah

yang dihasilkan oleh kapal yang menuju Pulau Samosir, adanya aktivitas

penangkapan ikan.

(41)

Metode Pengambilan Sampel

Metode yang digunakan dalam pengambilan sampel adalah dengan

terlebih dahulu menentukan stasiun yang akan diamati dengan metode

Purposive Random Sampling” dengan menggunakan 5 stasiun pengamatan

sehingga diharapkan dapat mewakili keadaan, yaitu stasiun 1 di daerah yang

terdapat pemukiman penduduk, limbah PDAM dari sungai Sisera-sisera,

pengerukan pasir dan terdapat aktivitas penangkapan ikan, stasiun 2 di daerah

yang terdapat limbah aktivitas rumah tangga seperti mencuci, mandi dan terdapat

aktivitas penangkapan ikan, stasiun 3 di daerah muara, stasiun 4 di danau yang

terdapat limbah kapal yang menuju Pulau Samosir, sampah-sampah, aktivitas

penangkapan ikan dan stasiun V yang terdapat aktivitas penangkapan ikan dan

limbah dari kapal yang menuju pulau Samosir. Pengambilan data dilakukan setiap

dua minggu sekali dalam dua bulan penelitian. Sampel ikan yang diambil

dianalisis di Laboratorium Manajemen Sumberdaya Perairan Terpadu Fakultas

Pertanian Universitas Sumatera Utara dan sampel air dianalisis secara insitu dan

eksitu.

Metode Pengumpulan Data

Pengambilan Sampel Ikan

Pengambilan sampel ikan menggunakan jaring kantong dengan berbagai

ukuran mata jaring yakni 2 cm, 1,5 cm dan 0,5 cm dengan panjang 12 m dan lebar

1,5 m, diameter jaring 1 m serta jala tebar dengan diameter jaring 5 m.

Pemasangan jaring dilakukan pada pagi hari pukul 18.00 WIB – 06.00 WIB yang

dilakukan oleh nelayan setempat. Sampel yang diperoleh dikelompokkan

berdasarkan ciri-ciri morfologi yang sama dan dihitung jumlah dari

(42)

diambil beberapa ekor sebagai sampel dan dimasukkan ke dalam botol sampel

yang telah diisi formalin sebagai pengawet lalu diberi label. Selanjutnya sampel

dibawa ke Laboratorium Manajemen Sumberdaya Perairan Terpadu Fakultas

Pertanian Universitas Sumatera Utara untuk diidentifikasi dengan berpedoman

pada Saanin (1984) dan Kottelat (1993).

Sebagai data penunjang dari data di atas maka dilakukan wawancara

dengan nelayan setempat yang berada di sekitar sungai tersebut mengenai jumlah

jenis ikan yang ada dan alat tangkap yang digunakan di sungai tersebut.

Pengukuran Parameter Fisika, Kimia Air

Parameter fisika antara lain pengukuran suhu, kecepatan arus, kecerahan

dan kedalaman. Parameter kimia terdiri dari pH, oksigen terlarut, BOD5, COD,

fosfat, nitrit, nitrat dan kekeruhan. Khusus untuk oksigen terlarut dan BOD5

analisis yang dilakukan adalah titrasi, pengecekan oksigen terlarut langsung

dilakukan di lapangan dengan menggunakan beberapa bahan kimia sebagai

campuran sampel air dan khusus untuk pH dilakukan secara insitu dengan

menggunakan alat pH meter sedangkan pengamatan kekeruhan, fosfat, COD,

nitrit dan nitrat dilakukan di Laboratorium Manajemen Sumberdaya Perairan

Terpadu Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Hal ini dilakukan sebagai

data untuk mengetahui hubungan kualitas perairan terhadap keanekaragaman dan

kelimpahan ikan sehingga diketahui tingkat pencemaran di sungai tersebut.

(43)

Tabel 1. Pengukuran Parameter Fisika dan Kimia Air

Untuk mengetahui struktur komunitas ikan dilakukan pengumpulan data

meliputi kelimpahan relatif, indeks keanekaragaman, indeks dominansi, indeks

similaritas dan indeks ekuitabilitas.

Kelimpahan Relatif

Perhitungan kelimpahan relatif dilakukan dengan menggunakan rumus

Simpson (Ludwig dan Reynold, 1988).

K = ni/N x 100%

Indeks keanekaragaman berguna untuk membandingkan keanekaragaman

(44)

mulai yang paling beranekaragam sampai yang paling tidak beranekaragam

(Erdina dkk., 2010).

Perhitungan keanekaragaman ikan dilakukan dengan menggunakan rumus

Shanon-Wiener (Ludwig dan Reynold, 1988).

H' = -∑ pi ln pi

Menurut Jukri dkk., 2013 kriteria penilaian berdasarkan keanekaragaman

jenis adalah:

H'<1 = Keanekaragaman rendah 1<H'<3 = Keanekaragaman sedang H'>3 = Keanekaragaman tinggi

Dominansi Ikan

Menurut Odum (1971), indeks dominansi dapat dirumuskan sebagai

berikut:

Nilai indeks dominansi berkisar antara 0-1. Jika indeks dominansi

mendekati 0 berarti hampir tidak ada individu yang mendominasi dan biasanya

(45)

1, berarti ada salah satu spesies yang mendominasi dan diikuti dengan nilai indeks

keseragaman yang semakin kecil.

Indeks Similaritas (ISim)

Untuk melihat tingkat kesamaan dari 2 sampling area yang berbeda, dapat

dilakukan dengan menggunakan indeks similaritas (Barus, 2004):

ISim = 2c x 100%

Indeks Ekuitabilitas (E) (Ludwig dan Reynold, 1988) E = H'

keseragaman suatu populasi, sebaliknya semakin besar nilai E, maka populasi

akan menunjukkan keseragaman.

Analisis Data

Untuk mengetahui hubungan antara keanekaragaman dan faktor fisika dan

kimia dapat digunakan analisis regresi berganda. Analisis dilakukan dengan

(46)

Interpretasi dari besarnya nilai hubungan antara keanekaragaman dan sifat

fisika dan kimia dapat diklasifikasikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Koefisien Korelasi dan Interpretasinya

Nilai Korelasi (R) Interpretasi

0,00-0,199 Hubungan sangat rendah

0,20-0,399 Hubungan rendah

0,40-0,599 Hubungan sedang

0,60-0,799 Hubungan kuat

0,80-1,000 Hubungan sangat kuat

(47)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Faktor Fisika dan Kimia Perairan

Faktor fisika dan kimia yang diukur pada penelitian ini adalah suhu,

arus, kedalaman, kecerahan, kekeruhan, pH, oksigen terlarut, BOD5, COD, nitrit,

nitrat dan posfat. Nilai rata-rata parameter fisika dan kimia air yang diperoleh

masih berada pada ambang batas untuk perairan daerah tropis dan mendukung

bagi kehidupan ikan. Hasil pengukuran faktor fisika dan kimia yang diperoleh

selama penelitian dapat dilihat pada Tabel 3.

(48)

Jenis - Jenis Ikan Hasil Penelitian

Hasil penelitian diperoleh 10 spesies ikan dari seluruh stasiun

pengamatan selama penelitian. Jumlah jenis ikan tertinggi diperoleh pada stasiun

II sebanyak 8 jenis dan terendah diperoleh pada stasiun III dan IV sebanyak 4

jenis . Jenis-jenis ikan yang diperoleh selama penelitian di Sungai Naborsahan,

Kecamatan Ajibata, Kabupaten Toba Samosir dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Jenis-jenis ikan yang tertangkap di Sungai Naborsahan Kecamatan

Spesies ikan yang memiliki kelimpahan relatif tertinggi adalah

Mystacoleucus padangensis dengan persentase sebesar 98,83% dan kelimpahan

relatif terendah adalah Cyprinus carpio dan Xiphophorus helleri dengan

persentase sebesar 0,016%. Hasil kelimpahan relatif ikan yang diperoleh dapat

(49)

Tabel 5 . Nilai Kelimpahan Relatif Pada Masing-Masing Stasiun Pengamatan

Nilai kelimpahan relatif total tertinggi terdapat pada spesies

Mystacoleucus padangensis sebesar 96,20 % dan terendah pada spesies Cyprinus

carpio dan Xiphophorus helleri sebesar 0,009 %. Hasil kelimpahan relatif total

yang diperoleh selama penelitian dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6. Nilai Kelimpahan Relatif Total Selama Penelitian

No Spesies Persentase Ikan yang tertangkap (%)

Indeks Keanekaragaman (H'), Keseragaman (E) dan Dominansi (C)

Nilai indeks keanekaragaman tertinggi terdapat pada stasiun IV sebesar

0,73 dan terendah terdapat pada stasiun II sebesar 0,08. Nilai indeks keseragaman

(50)

0,04 serta nilai indeks dominansi tertinggi terdapat pada stasiun II sebesar 0,98

dan terendah pada stasiun IV sebesar 0,59. Nilai indeks keanekaragaman, indeks

keseragaman dan dominansi ikan dapat dilihat pada Gambar 8.

0

Stasiun I Stasiun II Stasiun III Stasiun IV Stasiun V

1 H'

Hasil yang diperoleh selama penelitian dapat dilihat bahwa indeks

keanekaragaman (H') sebesar 0,21. Nilai indeks keseragaman (E) sebesar 0,1 dan

indeks dominansi sebesar 0,92. Nilai tersebut dapat dilihat pada Gambar 9.

(51)

Nilai Similaritas

Hasil penelitian diperoleh nilai similaritas tertinggi terdapat pada stasiun

III dan V serta stasiun IV dan V yaitu masing-masing sebesar 89% dan terendah

pada stasiun II dan III serta stasiun II dan IV. Nilai indeks similaritas dapat dilihat

pada Tabel 7.

Tabel 7 . Nilai Similaritas Pada Masing-Masing Stasiun Pengamatan

Stasiun I II III IV V

Nilai Analisis Regresi Antara Indeks Keanekaragaman dan Faktor Fisika dan Kimia

Hubungan parameter fisika dan kimia (X) seperti suhu, arus, kedalaman,

kecerahan, pH, DO, BOD5, COD, Nitrit, Nitrat, Posfat dan Kekeruhan terhadap

keanekaragaman ikan (Y) dapat dilihat pada Tabel 8.

Tabel 8. Analisis Regresi Parameter Fisika dan Kimia dan Keanekaragaman Ikan

(52)

Pembahasan

Faktor Fisika dan Kimia Perairan

Suhu

pertumbuhannya terhambat, sebaliknya bila suhu terlalu tinggi ikan akan stress

bahkan mati kekurangan oksigen. Berdasarkan penelitian Siahaan dkk., (2011) di

Sungai Cisadane Jawa Barat, kisaran suhu yang diperoleh berkisar antara 23o

C-30oC. Hal ini sangat sesuai dengan penelitian yang dilakukan bahwa nilai suhu

yang diperoleh berkisar antara 22oC-25oC.

Kecepatan Arus

Nilai kecepatan arus yang diperoleh dari hasil pengukuran berkisar

antara 0,24 m/s–0,44 m/s. Nilai tertinggi terdapat pada stasiun I sebesar 0,44 m/s

dan terendah pada stasiun II sebesar 0,24 m/s. Kisaran arus yang diperoleh umum

dijumpai pada perairan daerah tropis dan masih mendukung bagi kehidupan ikan.

Menurut Kordi (2004) kecepatan arus yang ideal bagi kehidupan ikan sekitar 0,2

m/s-0,5 m/s. Tingginya kecepatan arus pada stasiun I disebabkan stasiun ini

memiliki kedalaman yang rendah dan memiliki substrat berbatu sehingga gesekan

(53)

Berdasarkan penelitian Siahaan dkk., (2011) di Sungai Cisadane Jawa Barat,

kisaran kecepatan arus yang diperoleh antara 0,09-1,40 m/s. Kisaran suhu yang

diperoleh di penelitian Siahaan dkk., (2011) tersebut sesuai dengan penelitian

yang dilakukan bahwa nilai kecepatan arus yang diperoleh berkisar antara 0,24

m/s-0,44 m/s.

Kedalaman

Nilai kedalaman air di kelima stasiun pengamatan berkisar antara

0,62 m – 0,79 m. Tingginya nilai kedalaman pada stasiun III dikarenakan stasiun

ini merupakan stasiun muara sehingga pengaruh arus pasang juga berpengaruh

terhadap kedalamannya. Berdasarkan penelitian Mulya (2004) di Sungai Deli

Sumatera Utara bahwa nilai kedalaman berkisar antara 0,66 m – 0,96 m. Hal ini

kurang sesuai dengan penelitian yang dilakukan bahwa nilai kedalaman yang

diperoleh berkisar antara 0,62 m – 0,79 m. Hasil yang diperoleh tidak jauh

berbeda dari kedua penelitian tersebut disebabkan karena perbedaan topografi

antara kedua sungai tempat dilakukannya penelitian.

Kecerahan

Hasil penelitian pada parameter kecerahan yang diperoleh berkisar

antara 0,45 m – 0,76 m. Nilai kecerahan tertinggi terdapat pada stasiun IV dan

terendah pada stasiun II. Pada stasiun II kecerahan lebih rendah karena banyaknya

aktivitas manusia yang menghasilkan limbah sehingga banyaknya partikel terlarut

dan partikel tersuspensi yang berasal dari aktivitas manusia tersebut. Kisaran

kecerahan ini masih berada pada ambang batas untuk perairan daerah tropis dan

masih mendukung bagi kehidupan ikan. Menurut Kordi (2004) nilai kecerahan

(54)

melihat ke dalam air sejauh 45 cm atau lebih karena apabila nilai kecerahan

kurang dari 45 cm, batas pandangan ikan akan berkurang.

pH (Derajat Keasaman)

Nilai pH air kelima stasiun pengamatan berkisar antara 6,7 – 7,9. Nilai

pH tertinggi terdapat pada stasiun IV dan terendah pada stasiun II. Rendahnya pH

di stasiun II disebabkan banyaknya aktivitas penduduk yang membuang

limbahnya ke stasiun ini. Kisaran pH ini masih berada pada ambang batas untuk

perairan daerah tropis dan mendukung bagi kehidupan ikan. Menurut Effendi

(2003) kehidupan dalam air masih dapat bertahan bila perairan mempunyai

kisaran pH 5-9. Berdasarkan penelitian Siahaan dkk., (2011) di Sungai Cisadane

Jawa Barat, nilai pH berkisar antara 5-6,5. Hal ini kurang sesuai dengan penelitian

yang dilakukan bahwa nilai pH yang diperoleh berkisar antara 6,7-7,9. Walaupun

terdapat perbedaan dikedua penelitian tersebut tetapi nilai yang diperoleh masih

berada pada ambang batas untuk perairan daerah tropis dan mendukung bagi

kehidupan ikan.

DO (Oksigen Terlarut)

Berdasarkan hasil pengamatan, nilai oksigen terlarut diperoleh kisaran

antara 7,05 mg/l – 10,9 mg/l. Oksigen terlarut tertinggi terdapat pada stasiun III

dan terendah pada stasiun I. Kisaran oksigen terlarut ini kurang mendukung untuk

kondisi perairan daerah tropis. Menurut Effendi (2003) kadar oksigen terlarut

pada perairan alami biasanya kurang dari 10 mg/l. Secara keseluruhan nilai

oksigen terlarut di setiap stasiun masih dapat mendukung pertumbuhan ikan. Hal

ini sesuai dengan literatur Boyd (1990) yang menyatakan bahwa kadar oksigen

Gambar

Gambar 2. Peta Lokasi Penelitian Sumber Anonymous (2013)
Gambar 3. Foto Lokasi Stasiun I
Gambar 4. Foto Lokasi Stasiun II
Tabel 1. Pengukuran Parameter Fisika dan Kimia Air
+7

Referensi

Dokumen terkait

[r]

Pada hari ini SELASA tanggal TIGA PULUH SATU bulan JULI tahun DUA RIBU DUA BELAS, dimulai pukul 09.00 WIB sampai dengan pukul 11.00 WIB dengan mengambil tempat di

[r]

Berdasarkan penelitian dan hasil analisis yang telah dilakukan, diperoleh kesimpulan bahwa melalui strategi pembelajaran kooperatif dalam pembelajaran pendidikan

 Berdiskusi tentang kekurangan teks biografi yang dibaca berdasarkan bentuk/struktur (orientasi, peristiwa, dan reorientasi) dan unsur kebahasaan (penggunaan kata

Di Minangkabau Sumatera Barat tenun - songket masih banyak yang dipcruntukkan bagi upacara adat seperli busana perkawinan adat dan upacara adat tagakpanghulu yang

Jasa Marga ( JSMR) akan m endapat kan kom pensasi dari pem erint ah unt uk j alan t ol yang I RR nya belum kem bali ke perhit ungan awal sebagai bent uk

Dari arah umum bidang kekar mayor dan minor, menurut R.L Ash (1967) untuk menyesuaikan arah peledakan dengan arah kekar yang ada, bidang bebas yang diambil sejajar dengan