MAKALAH TENTANG PENGUKURAN DANAU
Di susun oleh
NAMA :DEDI IRAWAN NPM :E1B011030
CO- ASS : DENY
IMANTA TARIGAN
JURASAN KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS BENGKULU
1.Pendahuluan
1.1.LatarBelakang
Danau dapat didefinisikan sebagai suatu kolam air di kelilingi oleh sebuah daratan. Mereka mungkin bervariasi dari kolam kurang dari 0,4 hektar menjadi badan air besar seluas ribuan kilometer. Dalam istilah geologi danau adalah fana. Mereka berasal sebagai produk dari proses geologi dan berakhir sebagai akibat dari hilangnya mekanisme genangan, dengan penguapan yang disebabkan oleh perubahan dalam keseimbangan hidrologi, dalam kata lain disebabkan oleh sedimentasi atau adanya campur tangan dari aktifitas manusia. Mekanisme asal usul danau banyak ditinjau oleh GE Hutchinson ( 1957), yang dibedakan 11 jenis danau besar, dibagi menjadi 76 sub - jenis ( GE Hutchinson, 1957). Ekosistem danau yang terdiri dari fisik, kimia dan biologi memiliki karakteristik yang terkandung dalam kolom perairan. Banyak organisme memiliki ketergantungan pada perairan tawar untuk bertahan hidup, dan manusia sering bergantung pada perairan danau dimana berbagai aktifitasnya (manusia menggunakannya untuk: air minum, asimilasi limbah, kegiatan perikanan, irigasi pertanian, kegiatan industri, dan lain-lain) dan adanya berbagai habitat yang di huni oleh sebagian organisme hewan dan tumbuh-tumbuhan air serta terjadi aktifitas pariwisata seperti, rekreasi (R. Thomas et al., 1996).
Danau dan kolam adalah salah satu fitur lanskap yang secara signifikan berkontribusi
(Sesuai salah satu penulis journal ini “Pushpa Tuppad”) menjelaskan bahwa meningkatkan
kualitas hidup di pusat-pusat kota, dengan meningkatkan kemudahan aktivitas masyarakat, menyediakan kegiatan rekreasi dan pendidikan, dan bahkan memberikan kontribusi untuk mengurangi iklim perkotaan. Selain itu, DAS pada ekosistem ini merupakan bagian dari jaringan perkotaan dan dengan demikian mereka cenderung menekankan masalah lingkungan yang mempengaruhi wilayah metropolitan, dengan mengumpulkan sejumlah besar nutrien dan polutan, termasuk kontaminan mikroba (N. Flores, 2008). Danau dan Kolam serta buatan manusia merupakan penyimpanan air yang terletak di depresi topografi (deskripsi hamparan tanah atau lahan di suatu daerah yang dilihat berdasarkan tinggi rendahnya permukaan tanah). Keduanya menerima aliran dari biasanya lebih dari satu sumber. Dalam danau alami, arus akan tergantung pada tingkat perairan danau yang pada gilirannya merupakan fungsi dari peluang masuknya arus secara alami di dalam kolom air. Biasanya hanya ada satu danau out flow, di danau buatan manusia, namun sebagian besar diciptakan oleh bendungan yang di atur volume debit airnya dan biasanya memiliki minimal dua arus yang berbeda (GA
Schultz,1991). Hal ini penting untuk memulihkan dan mempertahankan sifat fisik, kimia dan interaksi biologi dalam kolom air untuk mencapai kualitas air yang dibutuhkan, yang
menjamin perlindungan dan penyebaran ikan, satwa liar, tanaman dan juga rekreasi di dalam dan di atas air.
1.2Tujuan
Tujuan keseluruhan dari makala ini adalah mereview ulang journal international kedalam bahasa Indonesia yang di adopsi dari tulisan karya penelitian ilmiah berjudul “Water Quality
Monitoring and Trophic status classification of Karanji Lake, Mysore” (Mamatha. S.T., dkk,
2.TinjauanPustaka
2.1. Klasifikasi Danau
Danau dapat dibedakan dari beberapa klasifikasi, antara lain: (1). berdasarkan asalnya: danau tektonik, danau glasial, dan danau pantai (E. P. Odum dan G. W. Barrett, 1996); berdasarkan Suhu dan Mixing: danau Dimictic, danau monomictic Dingin, monomictic Hangat, danau Polymictic, danau Oligomictic, Amictic danau (EP Odum dan GW Barrett, 1996); dan berdasarkan status trofik: danau oligotrophic, danau Mesotrophic, danau eutrofik (R. Thomas et al, 1996.).
2. Tinjauan Pustaka
2.1. Klasifikasi Danau
Danau dapat dibedakan dari beberapa klasifikasi, antara lain: (1). berdasarkan asalnya: danau tektonik, danau glasial, dan danau pantai (E. P. Odum dan G. W. Barrett, 1996); berdasarkan Suhu dan Mixing: danau Dimictic, danau monomictic Dingin, monomictic Hangat, danau Polymictic, danau Oligomictic, Amictic danau (EP Odum dan GW Barrett, 1996); dan berdasarkan status trofik: danau oligotrophic, danau Mesotrophic, danau eutrofik (R. Thomas et al, 1996.).
2.2. Peran Nutrien
Mengidentifikasi dan mengukur faktor-faktor penentu pertumbuhan alga di danau sangat penting tidak hanya untuk memahami fungsi Ekosistem Danau, tetapi juga karena ganggang yang luas adalah gangguan yang dapat disebabkan oleh aktivitas manusia. Produksi primer di ekosistem danau tergantung pada nutrien dan cahaya sebagai sumber daya penting.
Fitoplankton mengambil nutrient yang terlarut dalam air danau sedangkan tumbuhan berakar mendapatkan nutrien dari sedimen. Produsen utama berpotensi dibatasi oleh karbon, nitrogen atau phosfor. Nitrogen (nitrat, amonia, dan nitrogen bebas) dan Phosfor (Phosphate) jika kurang tersedia, maka akan menunjukkan bahwa phosfor, diikuti oleh nitrogen, dan kemungkinan besar membatasi produksi alga di danau.
2.2.1. Phosfor (Phosphate)
Phosfor sangat penting dalam asam nukleat, fosfolipid, adenosin trifosfat (ATP) dll, tapi langka dalam bentuk akses biologis yang terjadi di perairan danau, sedangkan karbon dan nitrogen masuk ke danau oleh pertukaran CO2 dan N2 dari atmosfer. Satu-satunya sumber alami pelapukan Phosfor PO4 ³ -ion itu di alirkan dari Daerah Aliran Sungai (DAS), dan berakibat buruk ketika berlebihan larut dalam perairan danau karena Phosfor berperan penting dalam produksi alga di dalam perairan danau. Sehingga, keberhasilan pengelolaan ekosistem danau biasa banyak bergantung pada pengendalian input Phosfor.
2.2.2. Nitrogen (Nitrat, Amonia, dan Nitrogen Bebas)
Sel-sel alga membutuhkan nitrogen untuk mensintesis protein. Biasanya nitrogen tersedia dalam danau dalam konsentrasi tinggi dari phosfor. Kebanyakan ganggang mengambil NH4-ion (dari pembusukan) atau NO3² -NH4-ion (dari nitrifikasi bakteri NH4). Perairan Danau
Masuknya limbah air dari kotoran atau karena aktifitas manusia di daratan yang dialirkan ke danau dapat menciptakan kondisi yang buruk, dimana pada gilirannya mendukung
pertumbuhan bakteri pengikat nitrogen (cyanobacteria) sehingga mengubah system perairan danau terhadap kebutuhan nitrogen. Inilah sebabnya mengapa danau dengan masuknya phosfor yang berlebihan cenderung memiliki dampak yang berbahaya bagi lingkungan perairan danau itu sendiri seperti yang sering terjadi dari berbagai perairan danau dimana kita sering melihat terjadinya blooming tanaman air, dari cyanobacteria. Blooming menurut kamus ilmiah perikanan indonsia yaitu dapat diartikan sebagai fenomena yang berkaitan dengan ledakan pertumbuhan populasi plankton yang luar biasa dari satu spesies atau lebih sehingga seluruh permukaan dapat tertutupi plankton. Ciri khas dari peristiwa ini yaitu merubah warna air, menyebabkan bau tak sedap, dan membuat perairan perlahan-lahan dangkal.
2.3. Status Trofik dan Klasifikasi Badan Air
Karya M. Sakamoto (1966), National Academy of Science (1972) dan H. Dobson (1974), pada klorofil-a v/s status trofik pada (Tabel 1) dan kriteria kemudian dikembangkan multi-variate status trofik berdasarkan klorofil-a, jumlah phosfor dan Secchi Disk Transparansi (SDT). USEPA Nasional survei Eutrofikasi (USEPA-NES) pada (Tabel 2) dan status trofik indeks Carlson seperti yang ditunjukkan pada (Tabel 3)
2.4. Metode Pendataan Trofik dan Klasifikasi Status Danau
Danau umumnya diklasifikasikan meliputi dua pendekatan yang berbeda. Pertama kriteria status trofik, yaitu klasifikasikan danau sesuai dengan kualitas saat ini dari kolom air, dengan menggunakan data dari sampel diperairan danau. Ini biasanya memerlukan
pengukuran total phosfor, nitrogen total, klorofil-a, kedalaman Secchi disc atau konstituen lainnya. Kriteria status trofik dapat memberikan indeks multivariabel kualitas air saat ini. Sedangkan, pendekatan kedua adalah kriteria pelepasan nutrisi yang dapat digunakan untuk memprediksi keadaan kualitas sebuah danau dari data geomorfologi danau yang akan didapatkan tetapi kriteria ini tidak di lakukan (tidak adanya pengukuran di perairan danau yang akan di teliti). Kriteria berfokus pada satu nutrien dan dapat digunakan untuk
memprediksi perubahan kualitas air dari waktu ke waktu dan daya dukung perkiraan. Status trofik untuk menyimpan suatu berat total bahan biologis (biomassa) dimana akan tertinggal pada kolom air di daerah kedalaman dalam waktu tertentu.
Waktu dan pengukuran pada lokasi tertentu dapat dikumpulkan untuk menghasilkan air yang akan menggambarkan tingkat status trofik perairan danau. Status trofik dipahami
Keseluruhan TSI danau diperkirakan yaitu rata-rata dari TSI untuk fosfor, TSI untuk klorofil-a dklorofil-an TSI untuk kedklorofil-alklorofil-amklorofil-an kecerklorofil-ahklorofil-an.
TSI berkisar dari 0 (ultraoligotrophic) sampai 100 (hipereutrofik), dan 0-30 adalah oligotrophic, di mana air sangat jelas dan fosfor rendah. 30-50 adalah di antara tahap dimana jumlah tanaman air meningkat karena phosfor lebih tersedia. Penjelasan sebelumnya dapat di lihat pada table 1 di bawah ini.
Tabel 1 : Interpretasi penyimpangan dari kondisi khas yang terkait dengan nilainilai TSI (Sumber : T. Brown dan J. Simpson, 1998)
Carlson TSI: Sebuah metode yang populer untuk memeriksa biomassa alga yang berhubungan dengan staus tropik adalah melalui penggunaan TSI dikembangkan oleh RE Carlson (1977) yang mendefinisikan status trofik danau. Yang diberikan, Setelah membangun hubungan antara transparansi (Secchi) dan biomassa alga (klorofil-a), dalam skala variasi transparansi, Carlson menggunakan nilai Secchi disc untuk membangun TSISD pertama. Menggunakan persamaan regresi transparansi terhadap jumlah phosfor dan klorofil, dua indeks lainnya dikembangkan di bawah skala yang sama (TSICHL, TSITP). Rumus untuk menghitung nilai TSI untuk Secchi, TP, dan klorofil adalah sebagai berikut:
Tabel 2: Ringkasan Status kriteria tingkat kesuburan Sakamoto, Akademi dan Dobson.
Keterangan Tabel 2:
Secchi: TSI (SD) = 60-14,41 ln (SD)
Klorofil a: TSI (CHL) = 9,81 ln (CHL) + 30,6 Jumlah fosfor: TSI (TP) = 14,42 ln (TP) + 4,15 Dimana ln = logaritma natural.
US EPA Nasional Eutrofikasi Survey (1974): EPA mengembangkan sistem klasifikasi relatif sebagai bagian dari Survei Eutrofikasi Nasional (SPN) membandingkan karya M. Sakamoto (1966), National Academy of Sciences (1972), H. Dobson (1974 ) (USEPA, 1974). Sistem ini menentukan batas-batas tetap. Data yang dikumpulkan selama survei eutrofikasi nasional kemudian digunakan untuk mengembangkan distribusi probabilitas berdasarkan TP untuk memprediksi klorofil-a dan probabilitas transparansi.
Tabel 3: U.SEPA-NES indeks Status trofik.
Karnataka, India, berkisar antara 35-53 yang menunjukkan bahwa mereka mesotrophic (AG Devi Prasad dan Siddaraju, 2012).
2.5. Permasalahan dalam System Danau
A. Umum
1. Ganggang Gangguan di musim panas 2. Mengurangi oksigen terlarut di dasar danau 3. Ikan membunuh karena oksigen terlarut rendah. 4. Rasa dan bau masalah dengan air minum 5. Mengurangi kejernihan air
6. Kualitas Mengurangi aktifitas masyarakat berperahu, memancing dan berenang (T. Brown dan J. Simpson, 1998)
B. Eutrofikasi
Eutrofikasi adalah respon biologis dimana masuknya berlebihan nutrien ke danau. Hasil peningkatan biomassa pada gilirannya akan menghasilkan keadaan air terganggu. Konsentrasi nutrien yang tinggi di sebuah danau yaitu berasal dari masuknya air dari luar Daerah Aliran Sungai (DAS). Biomassa akhir dicapai dan ditentukan terutama oleh kolam nutrisi yang tersedia untuk pertumbuhan di awal musim tanam. Nutrien utama, seperti nitrogen dan phosfor, yang digunakan sampai pertumbuhan selesai dan habisnya kolam salah satu dari mereka menempatkan batas akhir pada pertumbuhan fitoplankton. Eutrofikasi adalah bagian alami dari penuaan danau, tetapi pengaruh manusia saat ini secara signifikan meningkatkan jumlah nutrient yang masuk kedalam perairan danau. Dapat diperjelas dimana menurut, kamus perikanan Indonesia menjelaskan bahwa eutrofikasi merupakan gambaran danau yang mengandung konsentrasi nutrient berlimpah, menghasilkan produksi organik dalam
konsentrasi tinggi. Dijelaskan, selanjutnya bahwa eutrofikasi adalah fase perantara dalam suksesi danau dan dapat dipercaya oleh aktivitas manusia.
7. Metode Penelitian Karya Ilmiah
7.1. Deskripsi Wilayah Penelitian
Mysore, adalah suatu kota dimana merupakan daerah tujuan wisata penting di Karnataka, India. Itu terletak antara 11 º 30 ' dan 12 º 50 ' lintang utara dari 75 º 45 ' dan 77 º 45 ' bujur timur. Mysore memiliki beberapa kolom air besar dan kecil. Beberapa danau utama seperti danau Kukkarahalli, danau Lingambudi, danau Devanoor, danau Dalvai dan danau Karanji. Meskipun Mysore telah berkembang menjadi sebuah kota modern, kota ini masih cukup lambat berkembang, tidak terlalu memikirkan percepatan perkembangannya. Kota ini memiliki daerah hijau yang baik dan memiliki beberapa danau yang menambah keindahan dan ketenangan kota. Danau ini adalah suatu tempat piknik yang populer dan sering
dikunjungi oleh para pecinta alam karena mereka menarik sejumlah burung migran, di mana danau Karanji menempati garis depan.
Danau Karanji tersebar lebih dari 90 hektar, sedangkan luas penyebaran air sekitar 55 hektar, jarak dari daerah tepi pantai sekitar 35 hektar dan merupakan rumah bagi lebih dari 90 spesies burung penduduk dan migrasi (Gambar 3). Danau dangkalnya dengan kedalaman maksimum kedalaman 2,2m dan minimum 0.2m.
7.2. Analisis Skenario Penelitian
Di masa dulu, Danau Karanji diumpankan dengan air hujan mengalir di sekitar danau di daerah tangkapan air. Sekarang Danau ini dikelola oleh Mysore Zoological Garden. Kini Danau Karanji menghadapi masalah serius dimana masuknya sejumlah besar air drainase dari corong pembuangan limbah UGD, dari daerah pemukiman sebelah (Siddhartha Layout) industri susu sapi.
7.3. Monitoring Danau
Terdapat enam transek untuk dilakukan pendataan perairan danau dan di setiap transek dimana tiga lokasi pengambilan sampel diidentifikasi (Gambar 3) sampel air permukaan dikumpulkan sekali dalam setiap bulan yaitu dari Februari, 2013 dan untuk Mey
2013.Parameters seperti warna, suhu, konduktivitas, DO dan kekeruhan diukur insitu. Parameter fisik-kimia lainnya, termasuk Kekeruhan, BOD, COD, alkalinitas, klorida, nitrat, sulfat, fluorida, phosfat, natrium ditentukan di laboratorium sesuai standar IS. Metode analisis diterapkan untuk menganalisis parameter kualitas air yang dapat dilihat pada (Tabel 5).
Gambar 2: Desain Landscape Kegiatan sampling pada lokasi penelitian
Tabel 5: Metode yang diadopsi untuk analisis parameter kualitas air
8. Hasil dan Pembahasan 8.1. Kualitas Perairan Danau
Kualitas perairan Danau Karanji sebagaimana ditentukan oleh penelitian yang di lakukan oleh penulis journal international ini diringkas dalam (Tabel 6). Hal ini dapat diperhatikan dari Tabel 6 bahwa konsentrasi konstituen ini lebih pada transek 1 dan 2 karena masuknya limbah / cairan yang keluar dari tata daerah Siddhartha layout merupakan perusahaan susu sapi di Mysore. Konsentrasi parameter, secara umum, menurun dari transek pertama ke transek berikutnya. Dua alasan utama untuk pola ini bisa menjadi penyerapan hara dan degradasi organik biodegradable oleh flora / fauna, pencampuran cairan limbah, karenanya dilusi. Dalam kasus parameter seperti nutrien (N dan P) dan BOD, ada indikasi yang jelas dari kedua serapan / biologis degradasi dan dilusi mengakibatkan gradien substansial dalam pengurangan konsentrasi pada transek yang lebih tinggi sedangkan untuk parameter lainnya, pencampuran nutrien memainkan peran utama.
Tabel 6: Ringkasan kualitas air Danau Karanji berdasarkan pemantauan dari Februari 2013 sampai Mei 2013.
8.2. Klasifikasi trofik Status Danau Karanji
Parameter yang terlibat dalam estimasi Carlson TSI dirangkum dalam Tabel 7, yang kemudian digunakan untuk menghitung TSI ( Tabel 8 ). Berdasarkan pedoman dapat diringkas dalam Tabel 2, Tabel 3 dan Tabel 4, status trofik Danau Karanji dapat
Tabel 7 : Perhitungan Total Phosphor , kedalaman Secchi dan Chl -a dilakukan dari analisis ofKaranji Danau
Tabel 8 : Ringkasan tabel TP , SD dan Chl -a menggunakan TSI
Berdasarkan analisis ini, dapat disimpulkan bahwa Danau Karanji berada dalam kondisi eutrofik selama periode penelitian yang dilakukan oleh penulis journal international ini. Namun, masa studi ini menjadi periode non - musim, tidak mewakili status tahunan danau. Mysore Zoo mempunyai otoritas yang telah mengambil upaya luar biasa untuk meningkatkan kualitas air danau. Beberapa tindakan yang dilakukan pada akhir pengelolaannya yaitu
memperkenalkan adanya aktifitas perikanan, aerasi buatan melalui air mancur buatan
9.Kesimpulan
Keseluruhan kesimpulan yang ditarik dari studi kasus Danau Karanji yaitu:
1. Analisis fisiko-kimia pada sampel air menunjukkan bahwa jumlah nutrien (nitrogen dan phosfor) memperlihat konsentrasi inlet (transek 1) lebih, karena akibat limbah inflow dari Siddhartha industri susu sapi, di daerah Mysore.
2. Parameter kualitas air seperti pH, suhu, COD dan BOD berada di kisaran yang mendukung pertumbuhan air di danau.
3. Para tanaman air seperti eceng gondok dan lavancha terlihat berlimpah di danau yang membantu dalam menyerap nutrient sehingga mengurangi konsentrasi polutan dan membantu dalam Lake Self – pemurnian
4. Berdasarkan status tropik diberikan oleh indeks multivarian, dapat disimpulkan bahwa danau Karanji kini dalam kondisi eutrofik moderat selama periode penelitian ini. Namun, dengan angin musim hujan dan upaya baik dari otoritas kebun binatang, yang terkait untuk meningkatkan kualitas air danau.
