KAJIAN EKOSISTEM LAMUN SEBAGAI HABITAT LARVA
IKAN DAN SEBARAN BIOMASSA LAMUN BERDASARKAN
SATELIT SENTINEL-2A DI PULAU KEMUJAN, TAMAN
NASIONAL KARIMUNJAWA
TESIS
Oleh:
Avisha Fauziah Erzad 26010118410015
MAGISTER MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
ii
KAJIAN EKOSISTEM LAMUN SEBAGAI HABITAT LARVA IKAN DAN SEBARAN BIOMASSA LAMUN BERDASARKAN SATELIT SENTINEL-2A
DI PULAU KEMUJAN, KARIMUNJAWA
Oleh :
AVISHA FAUZIAH ERZAD 26010118410015
Tesis Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Derajat Magister (S2)
Program Studi Magister Manajemen Sumberdaya Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
Universitas Diponegoro
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2020
vi
RINGKASAN
Avisha Fauziah Erzad. 26010118410015. Kajian Ekosistem Lamun sebagai Habitat Larva Ikan dan Sebaran Biomassa Lamun Berdasarkan Satelit Sentinel-2A di Pulau Kemujan, Karimunjawa (Agus Hartoko dan Max Rudolf Muskananfola)
Ekosistem padang lamun merupakan salah satu habitat bagi larva ikan karena mengandung banyak nutrient didalamnya yang dimanfaatkan sebagai sumber makanan. Larva ikan (ichtyofauna) adalah fase awal pertumbuhan ikan sebelum menjadi dewasa. Pertumbuhan kerapatan lamun dipengaruhi oleh beberapa faktor lingkungan perairan seperti suhu, kecepatan arus, salinitas, pasang surut dan tekstur sedimen. Teknologi SIG atau Penginderaan Jauh menjadi salah satu alat monitoring bagi kondisi ekosistem lamun, salah satunya digunakan untuk mengamati sebaran biomassa lamun berdasarkan citra satelit Sentinel-2a. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji hubungan kerapatan lamun dengan kelimpahan larva ikan, serta menganalisis sebaran biomassa lamun menggunakan satelit Sentinel-2a yang dilaksanakan bulan September-Oktober 2019 di Perairan Pulau Kemujan Kepulauan Karimunjawa. Metode yang digunakan adalah metode eksplanatif. Analisis yang digunakan untuk mengetahui variabel lingkungan yang saling terikat dengan kerapatan lamun menggunakan analisis PCA (Principal Component Analysis) dan untuk mengetahui besarnya korelasi antar variabel menggunakan analisis MLR (Multi Linear Regression). Hasil yang diperoleh jenis lamun yang ditemukan antara lain adalah Cymodocea rotundata, Enhalus acoroides, dan Thalassia hemprichii. Sebaran biomassa lamun berdasarkan satelit Sentinel-2a diperoleh dengan persamaan algoritma diantaranya ialah lamun Cymodocea rotundata dengan persamaan Y=51,657 x (Band4/Band2)2 – 83,853 x (Band4/Band2) + 36,544; lamun Enhalus acoroides dengan persamaan Y=1,7958 x (Band3/Band2)2 – 11,82 x (Band3/Band2) + 14,787; dan lamun Thalassia hemprichii dengan persamaan Y=-24,984 x (Band3/Band5) – 50,755 x (Band3/Band5) + 21,59. Hasil analisis menunjukkan kerapatan lamun memiliki keterkaitan dengan kelimpahan larva ikan, suhu perairan, kecepatan arus dan bahan organik sedimen secara bersama-sama. Adapun hasil dari regresi menunjukkan adanya korelasi yang kuat antara kerapatan lamun dengan beberapa variabel tersebut dengan nilai korelasi (r) sebesar 0,988.
vii
SUMMARY
Avisha Fauziah Erzad. 26010118410015. Study of Seagrass Ecosystems as Fish Larvae Habitat and Seagrass Biomass Distribution Based on Sentinel-2A Satellite on Kemujan Island, Karimunjawa (Agus Hartoko and Max Rudolf Muskananfola)
Seagrass ecosystem are a habitat for fish larvae because they contain many nutrients that are used as a food source. Fish larvae (ichthyofauna) are the initial phase of fish growth before they become adults. The growth of seagrass density is influenced by several factors of the aquatic environment such as temperature, current velocity, salinity, tides and sediment texture. GIS technology or Remote Sensing is one of the monitoring tools for seagrass ecosystem conditions, one of which is used to observe the distribution of seagrass biomass based on Sentinel-2a satellite. This study aims to examine the relationship of seagrass density with abundance of fish larvae, as well as analyzing the distribution of seagrass biomass using the sentinel-2a satellite which was conducted in September-October 2019 in the waters of Kemujan Island Karimunjawa. The method used is an explanatory method. The analysis is used to determine the environment variables that are bound to seagrass density using PCA (Principal Component Analysis) analysis and to determine the magnitude of correlation between variables using MLR (Multi Linear Regression) analysis. The results obtained by seagrass species found include Cymodocea rotundata, Enhalus acoroides, and Thalassia hemprichii. Distribution of seagrass biomass based on Sentinel-2a satellite was obtained by algorithmic equations such as seagrass Cymodocea rotundata with equation Y= 51,657 x (Band4/Band2)2 – 83,853 x (Band4/Band2) + 36,544; seagrass Enhalus acoroides with equation Y= 1,7958 x (Band3/Band2)2 – 11,82 x (Band3/Band2) + 14,787; and seagrass Thalassia hemprichii with equation Y= -24,984 x (Band3/Band5)2 – 50,755 x (Band3/Band5) + 21,59. The results of the analysis show the density of seagrass has an interrelated relationship with the abundance of fish larvae, water temperature, current velocity and sediment organic matter. The results of the regression showed a strong correlation between the density of seagrass with some of these variables with a correlation value (r) of 0,988.
viii
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah saya panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat-Nya, khususnya dalam penyusunan laporan penelitian ini penulis mampu menyelesaikan tesis yang berjudul : “Kajian Ekosistem Lamun sebagai Habitat Larva Ikan dan Sebaran Biomassa Lamun Berdasarkan Satelit Sentinel-2A di Pulau Kemujan, Karimunjawa”
Penulisan tesis ini dimaksudkan untuk memenuhi syarat dalam memperoleh gelar Magister Perikanan dari Program Magister Manajemen Sumberdaya Pantai, Program Pascasarjana UNDIP. Penulis juga menyadari bahwa baik dalam pengungkapan, penyajian maupun pembahasan materi dari tesis ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu dengan penuh kerendahan hati penulis mengharapkan saran, kritik dan segala bentuk pengarahan dari semua pihak untuk perbaikan tesis ini.
Pada kesempatan yang sangat berharga ini penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan proposal tesis ini, khususnya kepada :
1. Prof. Dr. Ir. Agus Hartoko, M.Sc dan Dr. Ir. Max Rudolf Muskananfola, M.Sc. selaku dosen pembimbing utama dan dosen pembimbing anggota yang telah bersedia memberikan waktu untuk membimbing dan mendorong semangat kepada penulis selama menyusun tesis.
2. Prof. Ir. Supriharyono, M.S., Ph.D dan Dr. Ir. Suryanti, M.Pi selaku dosen penguji I dan dosen penguji II yang telah bersedia memberikan waktu untuk turut serta menguji dan memberikan saran dalam penyusunan tesis.
3. Dr. Ir. Pujiono Wahyu Purnomo, MS. selaku ketua Program studi beserta staf pengajar Magister Manajemen Sumberdaya Perairan atas bekal ilmu dan bimbingan yang telah diberikan selama masa studi penulis di MSDP UNDIP. 4. Kedua orangtua tercinta serta seluruh keluarga, saudara dan sahabat yang
dengan tulus memberikan doa dan semangat kepada penulis; serta
5. Teman-teman Magister Manajemen Sumberdaya Pantai angkatan 2018 yang telah memberikan bantuan hingga selesainya penulisan tesis ini.
ix
Penulis menyadari bahwa penulisan tesis ini masih ada kekurangnnya sehingga penulis perlu untuk menerima masukan dan saran untuk perbaikan selanjutnya. Penulis mengharapkan agar tesis ini bermanfaat bagi semua pihak.
Semarang, Juni 2020
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
PERNYATAAN PENULIS ... v
RINGKASAN ... vi
SUMMARY ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
I. PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Pendekatan dan Perumusan Masalah ... 4
1.3. Tujuan Penelitian ... 7
1.4. Manfaat Penelitian ... 7
1.5. Waktu dan Lokasi Penelitian ... 8
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 9
2.1. Ekosistem Padang Lamun ... 9
2.1.1. Pengertian Lamun ... 9
2.1.2. Habitat dan Jenis Lamun ... 9
2.1.3. Biomassa Lamun ... 13
2.2. Larva Ikan ... 14
2.2.1. Pengertian Larva Ikan ... 14
2.2.2. Kelimpahan Larva Ikan ... 16
2.3. Sedimen ... 18
2.3.1. Butiran Sedimen dan Bahan Organik Sedimen ... 18
2.3.2. Granulometri Sedimen ... 19
2.4. Sistem Informasi Geografis dan Penginderaan Jauh ... 20
2.4.1. Penginderaan Jauh ... 20
2.4.2. Data Satelit ... 21
2.5. Parameter Fisika dan Kimia Perairan ... 22
xi
2.5.2. Salinitas ... 22
2.5.3. Arus ... 23
2.5.4. Pasang Surut ... 24
III. MATERI DAN METODE ... 28
3.1. Materi Penelitian ... 28
3.1.1. Alat ... 28
3.1.2. Bahan ... 29
3.2. Hipotesis ... 29
3.3. Metode Penelitian... 31
3.4. Teknik Sampling Lapangan ... 31
3.4.1. Metode Penentuan Titik Sampling ... 31
3.4.2. Metode Perhitungan Kerapatan dan Penutupan Lamun ... 33
3.4.3. Metode Pengambilan Sampel Lamun ... 35
3.4.4. Metode Pengambilan dan Pengawetan Sampel Larva ... 35
3.4.5. Metode Pengambilan Sedimen ... 36
3.4.6. Metode Pengukuran Parameter Fisika Kimia ... 37
3.5. Uji Laboratorium ... 38
3.5.1. Pengukuran Biomassa Lamun ... 38
3.5.2. Identifikasi Larva Ikan ... 38
3.5.3. Analisis Sampel Sedimen ... 39
3.6. Analisis Data ... 43
3.6.1. Kelimpahan Larva Ikan ... 43
3.6.2. Keanekaragaman Jenis Larva Ikan... 43
3.6.3. Keseragaman Jenis Larva Ikan... 44
3.6.4. Indeks Dominasi Jenis Larva Ikan ... 45
3.6.5. Analisis Komponen Utama (PCA) ... 46
3.6.6. Analisis Regresi Linier Berganda (MLR) ... 46
3.7. Analisis Data Citra ... 47
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 51
5.1. Hasil ... 51
4.1.1. Kondisi Umum Lokasi Penelitian ... 51
4.1.2. Komposisi Lamun ... 52
4.1.3. Kerapatan dan Presentase Tutupan Lamun ... 53
4.1.4. Biomassa Lamun ... 54
4.1.5. Komposisi Larva Ikan yang Tertangkap ... 55
4.1.6. Kelimpahan Larva Ikan ... 56
4.1.7. Struktur Komunitas Larva Ikan ... 58
4.1.8. Sebaran Biomassa Lamun Hasil Algoritma Berdasarkan Data Lapangan dan Data Citra Satelit Sentinel-2a ... 59
4.1.9. Bahan Organik Sedimen ... 68
4.1.10. Data Ukuran Butiran Sedimen ... 69
4.1.11. Analisis Granulometri Sedimen ... 70
4.1.12. Parameter Fisika-Kimia Perairan ... 71
4.1.13. Hasil Pengamatan Pasang Surut ... 71
4.1.14. Analisis Komponen Utama (PCA) ... 72
xii
4.2. Pembahasan ... 79
4.2.1. Kerapatan Lamun Cymodocea rotundata, Enhalus acoroides, Thalassia hemprichii di Perairan Pulau Kemujan ... 79
4.2.2. Biomassa Lamun Cymodocea rotundata, Enhalus acoroides, Thalassia hemprichii Berdasarkan Data Lapangan ... 81
4.2.3. Sebaran Biomassa Hasil Permodelan Algoritma Berdasarkan Data Lapangan dan Data Citra Satelit Sentinel-2a ... 82
4.2.4. Kelimpahan dan Struktur Komunitas Larva Ikan ... 83
4.2.5. Analisis Ukuran Butir dan Granulometri Sedimen Dasar ... 88
4.2.6. Hubungan Kerapatan Lamun, Kelimpahan Larva Ikan, Bahan Organik, Suhu dan Arus ... 90
4.2.7. Hubungan Pasang Surut dengan Kerapatan Lamun, Kelimpahan Larva Ikan, dan Granulometri Sedimen ... 92
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 94
5.1. Kesimpulan ... 94
5.2. Saran ... 95
DAFTAR PUSTAKA ... 96
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1.Skema Pendekatan Masalah ... 6
2.Stadia Siklus Hidup Larva Ikan ... 16
3.Titik Lokasi Sampling di Perairan Pulau Kemujan... 32
4.Sketsa Peletakkan Kuadran Transek ... 33
5.Jaring Larva Ikan (Seine Net) ... 36
6.Sketsa Pengambilan Sampel Sedimen ... 37
7.Biomassa Lamun ... 54
8.Presentase Biomassa Atas Substrat dan Bawah Substrat ... 55
9.Kelimpahan Larva Ikan Tiap Titik ... 57
10.Kelimpahan Larva Ikan Tiap Jenis ... 57
11.Struktur Komunitas Larva Ikan ... 58
12.Grafik Hubungan antara Total Biomassa Lamun Jenis Cymodocea rotundata dan DN Band4/Band2 ... 60
13.Peta Sebaran Biomassa Lamun Jenis Cymodocea rotundata di Setiap Plot yang tersebar pada Stasiun Penelitian ... 62
14.Grafik Hubungan antara Total Biomassa Lamun Jenis Enhalus acoroides dan DN Band3/Band2 ... 63
15.Peta Sebaran Biomassa Lamun Jenis Enhalus acoroides di Setiap Plot yang Tersebar pada Stasiun Penelitian ... 64
16.Grafik Hubungan antara Total Biomassa Lamun Jenis Thalassia hemprichii dan DN Band3/Band5 ... 65
17.Peta Sebaran Biomassa Lamun Jenis Thalassia hemprichii di Setiap Plot yang Tersebar pada Stasiun Penelitian ... 68
18.Grafik Pengukuran Pasang Surut ... 72
xiv
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Skala Kondisi Kerapatan Lamun ... 10
2. Status Kondisi Padang Lamun Indonesia ... 10
3. Jenis Lamun di Perairan Taman Nasional Karimunjawa ... 11
4. Klasifikasi Sortasi ... 20
5. Klasifikasi Skewness ... 20
6. Klasifikasi Kurtosis ... 20
7. Telaah Referensi Penelitian Terdahulu ... 26
8. Skala Kondisi Padang Lamun berdasarkan Kerapatan ... 34
9. Kategori Tutupan Lamun ... 35
10. Skala Wenworth untuk Klasifikasi Partikel Sedimen... 40
11. Komposisi Lamun di Lokasi Penelitian ... 52
12. Kerapatan dan Tutupan Lamun tiap Jenis per Titik Sampling ... 53
13. Komposisi Jenis dan Jumlah Larva Ikan tiap Titik Sampel ... 56
14. Nilai Kandungan Bahan Organik Sedimen ... 68
15. Presentase Berat Butir Sampel Sedimen ... 69
16. Hasil Perhitungan Analisis Granulometri Sedimen ... 70
17. Hasil Pengukuran Parameter Fisika-Kimia Perairan... 71
18. Data Pengamatan Pasang Surut ... 71
19. Rotated Component Matrix ... 73
20. Coefficients ... 75
21. Model Summary ... 75
22. ANOVA (Uji F) ... 77
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Dokumentasi Lapangan ... 106
2. Dokumentasi Laboratorium ... 107
3. Kerapatan Lamun di Pulau Kemujan ... 108
4. Penutupan Lamun di Pulau Kemujan ... 110
5. Perhitungan Kerapatan dan Presentase Penutupan Lamun ... 112
6. Biomassa Lamun ... 113
7. Hasil Identifikasi Larva Ikan ... 115
8. Peta Sebaran Kelimpahan Larva Ikan ... 118
9. Perhitungan Berat Butir Sedimen... 119
10. Perhitungan Granulometri Sedimen ... 119
11. Sebaran Digital Number Satelit Sentinel-2a ... 120
I.
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Ekosistem lamun merupakan salah satu ekosistem yang umumnya dijumpai pada perairan dangkal dan memiliki substrat dasar pasir. Ekosistem ini secara alamiah bersifat produktif dan memiliki nilai ekonomis dan ekologis yang tinggi antara lain sebagai penyedia nutrien, tempat pemijahan (spawning ground), tempat pengasuhan dan tumbuh besar (nursery ground), serta tempat mencari makanan (feeding ground) bagi kehidupan biota laut. Tingginya tingkat produksi primer dan struktur habitat yang kompleks pada ekosistem ini sangat mendukung untuk kehidupan biota yang ada di sekelilingnya.
Pada ekosistem lamun banyak didapati hewan laut seperti larva ikan, bivalvia, gastropoda, crustasea, dan hewan-hewan echinodermata lainnya yang berasosiasi didalamnya. Keberadaan larva ikan (ichthyofauna) di padang lamun berkaitan erat dengan fungsi padang lamun sebagai tempat asuhan larva dan juvenile berbagai jenis ikan yang memanfaatkannya (Riniatsih, 2016). Padang lamun relatif aman untuk kehidupan biota tersebut, khususnya ikan. Larva dan telur dari berbagai ikan dapat berkembang dengan baik hingga menetas di ekosistem padang lamun. Karakeristik yang terdapat di padang lamun dapat mempengaruhi kelimpahan dan sebaran larva ikan, hal ini juga dikarenakan adanya pengaruh kondisi fisika, kimia dan biologi perairan.
Larva ikan merupakan salah satu tahapan awal dari pertumbuhan ikan sebelum menjadi ikan dewasa. Diawali dari telur yang menetas menjadi larva yang memiliki kantung kuning telur (yolk-sac larvae). Pada fase ini, larva ikan
belum berkembang dengan baik serta masih berenang bebas di alam dan menggantungkan hidupnya dari persediaan makanan dari kantung kuning telur tersebut. Secara alami, larva ikan memiliki naluri untuk mencapai habitat nursery yang sesuai sehingga dapat mendukung pertumbuhannya.
Berbagai jenis ikan laut memanfaatkan sistem perairan pantai (coastal system) diantaranya sebagai tempat pengasuhan dan sebagai tempat bermigrasi bagi telur dan larva ikan dari tempat pemijahan (spawning ground). Keberhasilan larva ikan mencapai nursery ground sangat menentukan proses rekrutmen stok ikan di alam, karena tidak semua larva ikan mampu bertahan dalam proses tersebut. Hal ini dikarenakan tubuhnya yang masih cenderung rentan dalam beradaptasi dengan lingkungan. Larva ikan banyak memanfaatkan ekosistem padang lamun sebagai tempat mencari makan, tempat berlindung dari predator dan sebagai tempat pengasuhan hingga menjadi ikan dewasa. Salah satu cara yang membantu larva menuju ke daerah nursery adalah dari kemampuan induk-induk ikan dalam memilih lokasi pemijahan yang tepat dan memanfaatkan pola arus yang ada.
Pulau Kemujan merupakan salah satu pulau yang berada di Taman Nasional Karimunjawa dan memiliki daerah yang ditumbuhi padang lamun yang cukup baik. Disisi lain, Pulau Kemujan juga merupakan sebuah pulau yang dijadikan sebagai daerah pemukiman oleh penduduk meskipun belum terlalu banyak seperti halnya di Pulau Karimunjawa. Berkaitan dengan hal tersebut, aktivitas yang dilakukan oleh penduduk dapat menjadi potensi dalam kerusakan terhadap ekosistem padang lamun jika tidak dikelola dengan baik. Hal tersebut
nantinya dapat berpengaruh terhadap kehidupan ikan-ikan yang menjadikan padang lamun sebagai habitatnya.
Sistem Informasi Geografis (SIG) merupakan sebuah sistem yang terdiri dari software dan hardware yang diperlukan dalam melakukan pengolahan data satelit. Data-data yang berisi informasi tersebut dapat digunakan untuk berbagai macam keperluan salah satunya untuk dianalisis menjadi sebuah basis data spasial. Basis data spasial menyimpan data geografis dari Geographic Information System (GIS). Teknologi SIG ini diharapkan dapat mendukung keperluan penyebaran informasi kepada masyarakat atau pihak-pihak terkait berupa tampilan peta yang mengandung informasi penting didalamnya. Dalam hal ini, teknologi SIG dimanfaatkan untuk membuat sebuah peta basis data spasial mengenai sebaran kandungan biomassa pada lamun yang terdapat di perairan Pulau Kemujan Karimunjawa.
Penggunaan teknologi penginderaan jauh menjadi alternatif yang digunakan dalam membuat sebuah peta sebaran biomassa lamun yang diolah dengan permodelan algoritma berdasarkan citra satelit Sentinel-2a. Teknologi penginderaan jauh digunakan karena dirasa dapat membantu dalam penelitian ini mengingat luasnya daerah sebaran lamun yang terdapat di Pulau Kemujan. Kelebihan penggunaan teknologi ini adalah mampu merekam area yang luas dan sulit dijangkau serta secara temporal mampu merekam objek atau fenomena pada suatu wilayah (Chen et al., 2016). Peran penting lamun sebagai salah satu habitat bagi larva ikan perlu dipelajari lebih lanjut agar kawasan padang lamun tetap terjaga kelestariannya dan tidak dirusak.
1.2. Pendekatan dan Perumusan Masalah
Ekosistem padang lamun merupakan suatu ekosistem yang bersifat dinamis dan memiliki fungsi dan manfaat yang sangat penting bagi lingkungan sekitarnya khususnya di wilayah pesisir. Kerapatan lamun di suatu ekosistem pada wilayah pesisir dapat mempengaruhi kelimpahan larva ikan. Adanya kerusakan padang lamun akibat ulah manusia menjadi ancaman yang serius bagi kelangsungan hidup organisme yang berasosiasi di dalamnya. Selain itu, faktor lain yang mempengaruhi kelestarian lamun ditinjau dari parameter fisika dan kimia diantaranya adalah pola pasang surut, salinitas dan temperatur perairan. Selain parameter fisika dan kimia, substrat dasar lamun yang biasanya berupa pasir juga diduga menjadi salah satu faktor yang mempengaruhi pertumbuhan lamun. Segala perubahan di lingkungan pesisir dapat menimbulkan gangguan fungsi ekologi padang lamun, yang kemudian dapat berpengaruh pada hilangnya unsur lingkungan seperti daerah pemijahan bagi ikan maupun biota laut lainnya.
Larva ikan (ichtyofauna) secara biologis banyak dijumpai di daerah pesisir, terutama di daerah yang mengandung banyak sumber makanan, daerah yang aman untuk dijadikan sebagai tempat pengasuhan bagi larva ikan hingga pada fase juvenile atau dewasa. Setelah dewasa maka ikan akan bermigrasi ke laut dan akan kembali mencari tempat yang aman untuk meletakkan telur ketika akan memijah kembali, salah satunya ialah di ekosistem padang lamun. Antara padang lamun dengan larva dan juvenile ikan sangat erat hubungannya (Riniatsih, 2016).
Taman Nasional Karimunjawa (TNKJ) merupakan salah satu kawasan alam yang memiliki fungsi sebagai perlindungan, pelestarian keanekaragaman jenis tumbuhan dan satwa, serta pemanfaatan sumberdaya hayati dan
ekosistemnya. Sebagai kawasan perlindungan alam, TNKJ khususnya pulau Kemujan memiliki berbagai macam ekosistem pendukung didalamnya seperti terumbu karang, mangrove dan padang lamun yang cukup melimpah dan belum banyak diketahui serta pantai berpasir putih merupakan wilayah perairan yang baik untuk larva dalam melangsungkan kehidupannya sehingga sangat potensial untuk rekruitmen larva ikan, karena wilayah tersebut merupakan tempat konservasi lingkungan dan biota.
Kesuburan dan kerapatan padang lamun dipandang sebagai faktor utama dalam kaitannya dengan jumlah kelimpahan larva ikan, untuk mengamati kondisi padang lamun perlu diketahui juga kandungan nilai biomassa lamun. Teknologi penginderaan jauh menjadi salah satu alternatif dalam memantau sebaran biomassa melalui persamaan algoritma yang dihasilkan dari interpolasi data lapangan dan data satelit. Hasil dari olah data tersebut akan digambarkan dalam bentuk peta data spasial sebaran kandungan biomassa lamun. Dari peta tersebut, daerah yang diketahui memiliki kandungan biomassa tinggi merupakan daerah ekosistem lamun yang subur dan produktif sehingga kemungkinan besar akan dijumpai kelimpahan larva ikan pada daerah tersebut. Daerah yang sangat berpotensi untuk dijadikan sebagai habitat larva ikan sebaiknya harus selalu dijaga kelestariannya.
Sehubungan dengan pentingnya informasi mengenai ekosistem padang lamun salah satunya sebagai daerah asuhan (nursery ground) bagi larva ikan di perairan Pulau Kemujan tersebut maka perlu dilakukan sebuah penelitian agar diperoleh informasi atau data mengenai kerapatan dan kandungan biomassa lamun
1. Butiran Sedimen 2. Bahan Organik 3. Granulometri Sedimen 1. Kerapatan Lamun 2. Penutupan Lamun 3. Biomassa Lamun Larva Ikan Hasil Kesimpulan Sedimen Pengamatan Lamun Penginderaan Jauh 1. Komposisi Larva Ikan 2. Kelimpahan Larva Ikan
Data Biomassa Lamun
Peta Spasial Sebaran Biomassa Lamun Materi: - Data Citra Satelit Sentinel 2-a - Titik Koordinat Pengambilan Sampel Pengolahan Citra Sentinel-2a P R O S E S O U T P U T I N P U T
Ekosistem Padang Lamun
Data Penelitian Lapangan
Analisis
serta kelimpahan larva ikan di daerah tersebut yang mengarah ke dalam pengelolaan kawasan pesisir. Skema pendekatan masalah tersaji pada Gambar 1.
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Mengkaji jenis, kerapatan dan biomassa lamun yang terdapat di perairan Pulau Kemujan Karimunjawa;
2. Mengkaji komposisi dan kelimpahan larva ikan yang terdapat di perairan Pulau Kemujan Karimunjawa;
3. Menganalisis faktor-faktor yang berkaitan dengan kerapatan lamun ditinjau dari faktor fisika, kimia dan analisis sedimen pada ekosistem lamun di perairan Pulau Kemujan; serta
4. Menganalisis peta spasial dan algoritma berdasarkan citra satelit Sentinel-2A mengenai sebaran biomasa pada setiap jenis lamun yang terdapat di Perairan Pulau Kemujan Karimunjawa
1.4. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini terbagi menjadi 2 (dua) yaitu: A. Manfaat Akademik
1. Penelitian ini diharapkan dapat berguna sebagai salah satu bentuk nyata pengembangan ilmu yang telah diperoleh selama masa perkuliahan baik di dalam kelas maupun kegiatan lapangan yang dilaksanakan di luar kelas. 2. Sebagai salah satu referensi untuk melaksanakan kegiatan penelitian lain
yang berkaitan dengan kesuburan dan kerapatan lamun sebagai habitat biota laut khususnya larva ikan.
B. Manfaat Praktis
1. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai kesuburan dan pertumbuhan lamun sebagai habitat bagi biota laut dan sebagai referensi bagi pemerintah setempat dalam kaitannya untuk dijadikan sebagai kawasan konservasi atau daerah yang membutuhkan pengelolaan berkelanjutan.
2. Menambah wawasan bagi masyarakat terkait perlunya melestarikan ekosistem di pesisir khususnya padang lamun.
1.5. Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini terbagi menjadi dua tahap, yaitu pengambilan sampel lapangan yang dilaksanakan pada bulan September-Oktober 2019 di Pulau Kemujan, Taman Nasional Karimunjawa Jepara. Kemudian analisa sampel laboratorium dan pengolahan data yang dilaksanakan di Laboratorium Manajemen Sumberdaya Perikanan dan Lingkungan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Ekosistem Padang Lamun 2.1.1. Pengertian Lamun
Padang lamun merupakan salah satu ekosistem pesisir yang bersifat dinamis dan secara langsung dipengaruhi faktor-faktor lingkungan seperti faktor fisik, kimia dan biologi. Peranan lain dari ekosistem padang lamun yaitu sebagai barrier (penghalang) bagi ekosistem terumbu karang dari ancaman sedimentasi yang berasal dari daratan, namun demikian padang lamun juga merupakan ekosistem yang sangat rentan (Poedjirahajoe et al., 2013).
Ekosistem padang lamun adalah satu sistem ekologi yang di dalamnya terjadi hubungan timbal balik antara komponen abiotik dan komponen biotik hewan dan tumbuhan. Ekosistem padang lamun juga merupakan salah satu ekosistem utama di wilayah pesisir yang mempunyai peranan penting dalam menjaga keseimbangan ekosistem di perairan laut. Ekosistem padang lamun selama ini dianggap kurang mempunyai nilai ekonomi penting, namun sebenarnya padang lamun sendiri juga memberi sumbangan besar dalam menjaga kelestarian berbagai jenis organisme laut (Riniatsih, 2016).
2.1.2. Habitat dan Jenis Lamun di Taman Nasional Karimunjawa
Ekosistem padang lamun pada daerah tropik dapat menempati berbagai habitat, dalam hal ini status nutrien yang diperlukan sangat berpengaruh. Lamun dapat hidup mulai dari rendah nutrien dan melimpah pada habitat yang tinggi nutrien. Lamun mempunyai kaitan dengan habitat dimana banyak lamun jenis Thalassia hidup pada substrat dasar pasir kasar. Jenis lain yang sering ditemukan
adalah Enhalus acoroides yang dominan hidup pada substrat dasar berpasir dan pasir sedikit berlumpur dan kadang kadang terdapat pada dasar yang terdiri atas campuran pecahan karang yang telah mati (Tangke, 2010).
Kondisi padang lamun dinyatakan dalam berbagai parameter ekologis antara lain menggunakan data kerapatan lamun. Adapun kriteria yang dapat digunakan untuk menentukan kondisi padang lamun berdasarkan data kerapatan lamun adalah sebagai berikut:
Tabel 1. Skala Kondisi Kerapatan Lamun Klas Kerapatan (ind/m2) Kondisi
5 ≥625 Sangat rapat
4 425-624 Rapat
3 225-424 Agak rapat
2 25-224 Jarang
1 <25 Sangat jarang
Sumber: Amran dan Ambo Rappe, 2009
Kondisi ekosistem lamun selain ditinjau dari kerapatannya, dapat diketahui pula dengan mengamati presentase tutupan lamun. Berdasarkan Kepmen LH No. 200 Tahun 2004 tentang kriteria baku kerusakan dan pedoman penentuan status padang lamun adalah sebagai berikut:
Tabel 2. Status Kondisi Padang Lamun Indonesia
Kondisi Tutupan (%)
Kaya/Sehat ≥ 60
Kurang Kaya/Kurang Sehat 30 – 59,9
Miskin ≤ 29,9
Sumber: Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 200 Tahun 2004 Berdasarkan penelitian Zulfikar et al. (2016), Lamun Enhalus acoroides adalah salah satu jenis lamun yang hidup dan persebarannya ada di perairan Taman Nasional Karimunjawa khususnya di pantai sebelah barat Pulau Kemujan.
Adapun jenis-jenis lamun yang ditemukan di perairan Taman Nasional Karimunjawa terdapat 9 (sembilan) jenis antara lain: Cymodocea rotunda, Halodule pinifolia, Halodule uninervis, Syringodium isoetifolium, Enhalus acoroides, Halophila minor, Halophila ovalis, Thalassia hemprichii, dan Thalassodendron ciliatum (Dokumen Publik BTNKJ, 2019).
Tabel 3. Jenis Lamun di Perairan Taman Nasional Karimunjawa
No Gambar Keterangan
1 Spesies ini memiliki habitat di perairan
dangkal dengan tipe substrat pasir berkarang, memiliki daun berwarna hijau, panjang daun sekitar 14cm dan lebar daun 0,4cm. Tiap tegakan terdiri dari 3-4 helai daun (Jesajas et al., 2016).
Cymodocea rotunda
2 Spesies ini memiliki daun yang sangat
panjang sekitar 6,9-15,2 cm dengan lebar sekitar 0,1-0,2 cm. Dan setiap tegakan terdapat 1-2 helai daun. Ukuran batang yang pendek dengan akar yang tumbuh dari rhizome yang memiliki warna coklat kehitaman (Sakey et al., 2015).
Halodule pinifolia
3 Spesies ini memiliki panjang rata-rata
helai daun 52mm atau berukuran sedang serta memiliki lebar daun sekitar 1mm. Setiap tegakan terdiri atas maksimal 2 helai daun (Roem, 2013).
Lanjutan Tabel 3. Jenis Lamun di Perairan Taman Nasional Karimunjawa
4 Spesies ini memiliki daun yang panjang
dan memiliki ciri khusus daun yang berbentuk silindris dan ujung daun runcing yang muncul dari rhizome yang halus. Tumbuh pada substrat pasir pecahan karang dan pasir berlumpur (Rawung et al., 2018).
Syringodium isoetifolium
5 Spesies ini mampu hidup pada substrat
pasir, berlumpur sampai substrat pasir kasar di daerah perairan dangkal sampai estuaria (Sahertian dan Wakano, 2017).
Enhalus acoroides
6 Spesies ini memiliki habitat di perairan
dangkal dengan tipe substrat pasir halus, daun berwarna hijau, berbentuk bulat memanjang, panjang daun 1-2cm, setiap tegakan memiliki 1 helai daun (Jesajas et al., 2016).
Halophila minor
7 Secara umum, daun bulat telur, muncul
dari batang yang berasal dari rhizoma di bawah pasir. Panjang akar mencapai hingga 800 mm dan ditutupi rambut akar halus. Spesies ini sering ditemukan di padang lamun yang didominasi pasir atau kumpulan kecil pasir lainnya dari dasar laut (Sakey et al., 2015).
Lanjutan Tabel 3. Jenis Lamun di Perairan Taman Nasional Karimunjawa
8 Daun ini berbentuk seperti pita dan
tumbuh agak melengkung berbentuk seperti sabit yang tebal. Setiap tegakkan rata-rata memiliki 3 helai daun. Mempunyai batang dengan pelepah daun yang menyelimuti dan akar serta rhizoma berbentuk seperti saluran yang berbuku-buku (Sakey et al., 2015)
Thalassia hemprichii
9 Spesies ini merupakan salah satu jenis
lamun yang dominan namun memiliki sebaran yang terbatas. Lamun ini
biasanya membentuk komunitas
monospesifik yang dominan pada
substrat pasir, rubble, dan substrat keras (Rani et al., 2020).
Thalassodendron ciliatum Sumber: Dokumen Publik BTNKJ, 2019 2.1.3. Biomassa Lamun
Tumbuhan berperan dalam upaya peningkatan penyerapan karbondioksida (CO2) dimana dengan bantuan cahaya matahari, air dari tanah dan vegetasi yang berklorofil mampu menyerap karbondioksida (CO2) dari atmosfer melalui proses fotosintesis. Hasil fotosintesis ini disimpan dalam bentuk biomassa yang menjadikan vegetasi tumbuh menjadi semakin besar atau semakin tinggi. Pertumbuhan ini akan berlangsung sampai vegetasi tersebut secara fisiologis berhenti tumbuh (Tuah et al., 2017).
Jumlah biomassa yang dihasilkan oleh tumbuhan bawah seperti semak-semak, tumbuhan merambat, dan herba dapat bervariasi, tetapi umumnya pada kebanyakan hutan presentasenya sekitar 3% dari total keseluruhan biomassa di atas permukaan. Selain tersimpan pada pohon dan tumbuhan bawah, biomassa di
atas permukaan (above ground) juga terdapat dalam bentuk serasah. Serasah didefinisikan sebagai bahan organik mati yang berada di atas tanah/lantai hutan (Sutaryo, 2009 dalam Windusari et al., 2012).
Pada beberapa jenis tanaman, biomassa dapat diperoleh dengan menghitung berat basah ataupun berat kering yang kemudian dikonversi dalam carbon dengan satuan gr/m. Pada jenis lamun yang memiliki bentuk morfologi kecil berpengaruh terhadap jumlah kandungan biomassanya. Biomassa padang lamun berperan penting dalam siklus karbon. Kandungan biomassa utamanya di lamun terdiri atas biomassa bahan hidup, biomassa bahan mati, substrat dan produk lamun. Dari biomassa tersebut umumnya karbon menyusun 45-50% bahan kering (biomassa) dari tanaman (Runtuboi et al., 2018).
Salah satu faktor yang sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan penyebaran lamun adalah kedalaman air. Kedalaman air akan mempengaruhi cahaya yang masuk kedalam perairan. Hal ini akan mempengaruhi pertumbuhan lamun, ketika intensitas cahaya yang masuk kedalam perairan berkurang maka lamun akan sulit berfotosintesis dan proses tersebut akan mempengaruhi produktifias biomassa lamun (Lisdawati et al., 2018).
2.2. Larva Ikan
2.2.1. Pengertian Larva Ikan
Larva ikan merupakan fase kehidupan yang pertama kali dimulai bagi ikan dimana pembentukan organ tubuh belum terbentuk secara sempurna. Pada fase ini larva masih sangat lemah dan sangat tergantung dengan pergerakan arus. Sebagai sumber energi pada umur 0-3 hari, larva masih tergantung pada kuning telur yang
dikandungnya sebagai sumber makanannya. Setelah kuning telur habis, larva selanjutnya memakan fitoplankton dan zooplankton (Prianto et al., 2013).
Ichthyoplankton (larva ikan) merupakan bagian dari kelompok meroplankton pada tahap awal kehidupan dari ikan setelah telur menetas (early life history). Pada tahap berikutnya meroplankton berubah menjadi ikan pelagis berenang bebas sebagai nekton. Terdapat keterkaitan yang sangat erat antara fitoplankton, zooplankton dan ichthyoplankton dalam suatu jaring-jaring makanan di laut (Romimohtarto et al., 1998 dalam Amri et al., 2015).
Larva ikan yang baru menetas ditandai oleh adanya yolk-sac (kantung kuning telur), terletak di bagian bawah depan dan sebuah sirip tak berjari yang mengelilingi badan larva, mulai dari punggung, ekor sampai bagian bawah sebatas belakanga anus. Pada beberapa jenis ikan, batas sirip keliling terletak tepat di belakang kuning telur (Romimohtarto dan Juwana, 2004).
Perkembangan larva, dalam garis bersarnya dibagi menjadi dua tahap yaitu prolarva dan postlarva. Ciri-ciri prolarva masih mempunyai kantung kuning telur, tubuhnya transparan dengan beberapa butir pigmen yang fungsinya belum diketahui. Sirip dada dan ekor sudah ada tetapi belum sempurna bentuknya dan kebanyakan prolarva yang baru keluar dari cangkang telur ini tidak punya sirip perut yang nyata melainkan hanya berbentuk tonjolan saja. Mulut dan rahang belum berkembang dan ususnya masih merupakan tabung yang lurus. Makanannya didapatkan dari sisa kuning telur yang belum habis dihisap. Sedangkan masa postlarva ikan ialah masa larva mulai dari hilangnya kantung kuning telur sampai terbentuknya organ-organ baru atau selesainya taraf penyempurnaan organ-organ yang telah ada sehingga pada masa akhir dari
postlarva tersebut secara morphologis sudah mempunyai bentuk hampir seperti induknya. Sirip dorsal sudah mulai dapat dibedakan, demikian juga sirip ekor sudah ada garis dan bentuknya. Berenangnya sudah lebih aktif dan kadang-kadang memperlihatkan sifat bergerombol walaupun tidak selamanya demikian (Effendi, 1997 dalam Yusuf et al., 2014).
Gambar 2. Stadia Siklus Hidup Larva Ikan (Amarullah, 2008)
Apabila masa postlarva berakhir, ikan akan memasuki masa juwana. Untuk beberapa ikan dalam memasuki masa ini ada beberapa yang mengalami perubahan bentuk tubuh atau bermetamorfosa.
2.2.2. Kelimpahan Larva Ikan
Nilai kelimpahan larva dan juvenil lebih tinggi pada perairan dekat pantai. Daerah ini memiliki satu atau dua spesies yang dominan. Daerah sekitar muara dengan kedalaman yang sama memiliki kelimpahan lebih rendah dibandingkan daerah yang lebih jauh dari muara. Hal ini dimungkinkan karena banyaknya lalu
lintas kapal yang melintasi daerah tersebut. Sehingga larva dan juvenil ikan lebih memilih daerah yang tenang. Meskipun pada umumnya, daerah estuari memiliki ekosistem yang lebih produktif. Larva dan juvenil ikan memanfaatkan perairan pantai sebagai feeding ground dan habitat yang relatif aman karena jumlah predator yang sedikit (Poernomo, 1997 dalam Kanwilyanti et al., 2013).
Akumulasi larva di daerah dekat pantai (nearshore zone) merupakan proses yang pasif karena tipikal larva adalah planktonik. Larva bergerak menuju pantai (onshore transport) pada saat periode arus air bergerak menuju ke arah pantai. Mekanisme arus eddy (eddies water current) maupun sistem arus memutar (counter current) di daerah upwelling juga berperan penting dalam mempertahankan populasi larva di sekitar pantai dan tidak bergerak kembali ke arah lepas pantai. Sekali larva mencapai lingkungan perairan pantai, faktor fisika lainnya yaitu aliran arus sepanjang pantai (alongshore drift) sangat berperan terhadap akumulasi larva di habitat nursery di daerah pasang surut (inter tidal zone), surf zone ataupun estuari (Amarullah, 2008).
Variasi kelimpahan tangkapan larva ikan dapat disebabkan oleh adanya pola adaptasi masing-masing spesies, seperti tersedianya makanan, kondisi biologi, fisika, dan kimia perairan. Ikan selalu memiliki naluri untuk bermigrasi mencari kondisi lingkungan yang sesuai untuk mencukupi kebutuhan makanan dan pertumbuhannya. Selain itu berkaitan dengan masa pemijahan genus mengakibatkan adanya ledakan populasi genus tertentu akibat pemijahan sehingga berakibat terjadi fluktuasi larva ikan yang tertangkap (Rinaldi et al., 2017).
2.3. Sedimen
2.3.1. Butiran Sedimen dan Bahan Organik Sedimen
Proses sedimentasi yang terjadi di pantai dipengaruhi oleh faktor fisik yang berasal dari daratan maupun berasal dari laut. Salah satu faktor yang berasal dari laut adalah adanya arus pada suatu kawasan perairan. Kecepatan arus digunakan untuk memperkirakan besarnya energi yang bekerja di dasar perairan yang dapat menyebabkan terjadinya perpindahan partikel dari suatu tempat ke tempat lainnya. Perpindahan partikel ini akan mengakibatkan terjadinya erosi atau sedimentasi (Wardheni et al., 2014).
Diantara beberapa sifat butiran sedimen, ukuran sedimen merupakan salah satu sifat yang paling penting dan banyak digunakan dalam bidang teknik sedimen. Ukuran butiran sangat mempengaruhi mudah tidaknya serta banyak sedikitnya sedimen yang ditranspor. Bentuk butiran sedimen penyusun material juga sangat tidak teratur, dari yang berbentuk mendekati bulat sampai dengan bentuk yang sangat pipih, sehingga tidak mudah untuk mendefinisikan ukuran dari butiran yang mempunyai bentuk sangat tidak teratur tersebut (Junaidi dan Wigati, 2011). Selanjutnya, menurut Muskananfola et al. (2020), air yang tenang memungkinkan partikel sedimen halus untuk mengendap di dasar laut sementara air yang kencang dapat mengaduk sedimen dasar sampai ke kolom air dan terbuka hingga ke laut lepas.
Menurut Robby et al. (2014), faktor yang mempengaruhi distribusi ukuran butir adalah perbedaan ukuran material induk dan proses yang terjadi didalamnya, kemampuan aliran. Aliran yang cukup besar akan mendominasi ukuran butir yang kasar, sedangkan ketika aliran rendah yang akan mendominasi adalah ukuran
butir yang halus.
Bahan organik merupakan salah satu indikator kesuburan lingkungan baik di darat maupun di laut. Kandungan bahan organik di darat mencerminkan kualitas tanah dan di perairan menjadi faktor kualitas perairan pada suatu lingkungan. Bahan organik dalam jumlah tertentu akan berguna bagi perairan, tetapi apabila jumlah yang masuk melebihi daya dukung perairan maka akan mengganggu perairan itu sendiri. Gangguan tersebut berupa pendangkalan dan penurunan mutu air (Odum, 1997 dalam Sari et al., 2014).
2.3.2. Granulometri Sedimen
Menurut Friedman dan Sanders (1978) dalam Nugroho dan Basit (2014), dalam analisis sedimen dikenal dengan adanya sortasi atau pemilahan yaitu penyebaran ukuran butir terhadap ukuran butir rata-rata. Sortasi dikatakan baik jika batuan sedimen mempunyai penyebaran ukuran butir terhadap ukuran butir rata-rata pendek. Sebaliknya apabila sedimen mempunyai penyebaran terhadap rata-rata ukuran butir panjang disebut sortasi jelek.
Material sedimen yang mempunyai penyebaran kecil dan mempunyai ukuran yang dianggap sama dalam sebuah fraksi sering dinamakan sebagai material uniform (seragam), sedangkan material sedimen yang mempunyai penyebaran besar dinamakan sebagai material non uniform (tidak seragam). Kurva frekuensi dari beberapa sampel material sedimen biasanya memiliki satu puncak kurva (unimodal) dan sebagian yang lain memiliki dua puncak kurva (bimodal). Dalam beberapa kasus tertentu kadang-kadang dijumpai distribusi frekuensi dengan jumlah puncak (nilai maksimum) lebih dari dua, dimana kurva semacam ini disebut sebagai kurva polymodal (Junaidi dan Wigati, 2011).
Tabel 4. Klasifikasi Sortasi
Sorting (σa)
< 0,35 Very well sorted
0,35 – 0,50 Well sorted
0,50 – 0,71 Moderately well sorted
0,71 – 1,00 Moderately sorted
1,00 – 2,00 Poorly sorted
2,00 – 4,00 Very poorly sorted
>4,00 Extremely poorly sorted
Sumber: Folk and Ward (1957) dalam Nugroho dan Basit (2014) Tabel 5. Klasifikasi Skewness
Skewness (Ska)
+0,3 to +1,0 Very fine skewed
+0,1 to +0,3 Fine skewed
+0,1 to -0,1 Symmetrical
-0,1 to -0,3 Coarse skewed
-0,3 to -0,1 Very coarse skewed
Sumber: Folk and Ward (1957) dalam Nugroho dan Basit (2014) Tabel 6. Klasifikasi Kurtosis
Kurtosis (K)
< 0,35 Very well sorted
0,35 – 0,50 Well sorted
0,50 – 0,71 Moderately well sorted
0,71 – 1,00 Moderately sorted
1,00 – 2,00 Poorly sorted
2,00 – 4,00 Very poorly sorted
>4,00 Extremely poorly sorted
Sumber: Folk and Ward (1957) dalam Nugroho dan Basit (2014)
2.4. Sistem Informasi Geografis dan Penginderaan Jauh 2.4.1. Penginderaan Jauh
Penginderaaan jauh yaitu Salah satu upaya untuk memperoleh informasi tentang potensi sumberdaya wilayah pesisir dan lautan dalam rangka untuk mengoptimalkan pengelolaan wilayah pesisir dan lautan adalah penggunaan teknologi penginderaan jauh dan sistem informasi geografis (SIG). Informasi
mengenai obyek yang terdapat pada suatu lokasi di permukaan bumi diambil dengan menggunakan sensor satelit, kemudian sesuai dengan tujuan kegiatan yang akan dilakukan, informasi mengenai obyek tersebut diolah, dianalisa, diinterpretasikan dan disajikan dalam bentuk informasi spasial dan peta tematik tata ruang dengan menggunakan SIG (Syah, 2010).
Penggunaan data citra satelit penginderaan jauh (remote sensing) dapat digunakan untuk mendeteksi objek yang akan diteliti. Teknologi remote sensing memiliki kelebihan yakni mampu merekam data dan informasi secara luas, berulang dan lebih terinci mendeteksi perubahan ekosistem, jika dibandingkan dengan cara konvensional menggunakan metode survey ‘in situ’, yang secara spasial hanya dapat mencakup wilayah sempit (Patty, 2016).
2.4.2. Data Satelit
Penginderaan jauh dengan radar sensor aktif ialah pencitraan dengan memancarkan radiasi gelombang radar ke suatu permukaan bumi yang dicitrakan. Citra permukaan bumi dibentuk oleh pantulan atau hamburan energi gelombang radar dari permukaan daratan maupun perairan dan sinyal gelombangnya dikembalikan lagi ke sensor. Kelebihan dengan menggunakan pencitraan ini adalah perekamannya dapat dilakukan pada kondisi siang dan malam hari, serta penetrasi gelombangnya dapat menembus awan, pepohonan serta perairan dangkal tergantung dari jenis band yang digunakan (Pradipta, 2015).
Citra sentinel terdiri dari beberapa jenis, salah satunya adalah Sentinel-2A. Sentinel-2A merupakan satelit pertama yang diluncurkan sebagai bagian dari program European Space Agency (ESA) Copernicus. Satelit ini membawa berbagai petak resolusi tinggi imager multispectral dengan 13 band spektral.
Satelit ini dapat melakukan pengamatan terestrial dalam mendukung layanan seperti pemantauan hutan, deteksi perubahan lahan tutupan, dan manajemen bencana alam (Putri et al., 2018).
2.5. Parameter Fisika dan Kimia Perairan 2.5.1. Suhu
Kisaran suhu optimum bagi pertumbuhan lamun mencapai 28-30°C. Pengaruh suhu bagi lamun di perairan sangat besar, dimana suhu dapat mempengaruhi proses-proses seperti pertumbuhan lamun, fotosintesis dan reproduksi. Proses fisiologi tersebut dapat menurun tajam apabila suhu perairan berada di luar kisaran optimal (Nybakken, 1992 dalam Zachawerus et al., 2019).
Banyak hewan laut yang hidup bebas, termasuk larva, menghindarkan diri dari keadaan suhu lingkungan yang tidak menyenangkan untuk memilih suhu lingkungan yang cocok. Pada beberapa jenis hewan laut, hewan-hewan muda yang berasal dari pasca-larva yang mulai adaptasi menyukai daerah perairan di dekat lahan yang lebih dahulu dihuni hewan-hewan dari jenis yang sama. Sebab keadaan suhu lingkungan yang letal (mematikan) dan faktor-faktor lingkungan lain yang tidak cocok tak akan terjadi selama masa hidup hewan-hewan yang telah lama bermukim di tempat itu. Sebab kalau tidak, mereka tentunya sudah lama musnah (Romimohtarto dan Juwana, 2004).
2.5.2. Salinitas
Salinitas perairan menggambarkan kandungan garam di dalam suatu perairan dan ukuran besaranya dinyatakan dalam permil. Fluktuasi yang terjadi dalam salinitas perairan merupakan kondisi yang umum terjadi di daerah estuari yang mengarah ke laut. Salinitas mempengaruhi proses biologi dan secara
langsung akan mempengaruhi kehidupan organisme antara lain seperti laju pertumbuhan, jumlah makanan yang dikonsumsi, nilai konversi makanan dan daya kelangsungan hidup pada biota (Amri et al., 2018).
Sebaran salinitas di laut dipengaruhi oleh berbagai faktor, seperti pola sirkulasi air, penguapan (evaporasi), curah hujan (presipitasi) dan aliran sungai (run off). Perbedaan salinitas air laut dapat disebabkan terjadinya pengacauan (mixing) akibat gelombang laut ataupun gerakan massa air yang ditimbulkan oleh tiupan angin. Untuk daerah pesisir (air pantai dan air campuran) salinitas berkisar antara 32,0-34,0‰, untuk laut terbuka umumnya salinitas berkisar antara 33-37‰ dengan rata-rata 35‰. Salinitas di perairan Indonesia umumnya berkisar antara 30-35‰ (Patty, 2013). Selanjutnya, menurut Zachawerus et al. (2019), nilai optimum toleransi terhadap salinitas di air laut adalah 35‰, penurunan salinitas akan menurunkan kemampuan fotosintesis spesies ekosistem lamun. Salah satu yang menyebabkan kerusakan lamun adalah meningkatnya salinitas yang diakibatkan kurangnya suplai air tawar.
2.5.3. Arus
Menurut Laevastu dan Hayes (1982) dalam Anwar (2008), arus sangat mempengaruhi penyebaran ikan. Penyebaran ikan oleh arus mengalihkan telur dan anak anak ikan dari spawing ground (daerah pemijahan) ke nursery ground (daerah pembesaran) dan ke feeding ground (tempat mencari makan). Migrasi ikan dewasa dapat disebabkan oleh arus, sebagai alat orientasi ikan dan sebagai pola rute alami. Tingkah laku diurnal ikan dapat disebabkan oleh arus, khususnya pasang surut. Arus dapat secara langsung mempengaruhi pengelompokkan makanan atau faktor lain yang membatasinya (suhu). Arus juga mempengaruhi
lingkungan alami ikan, dengan demikian secara tidak langsung mempengaruhi kelimpahan ikan tertenti dan sebagai pembatas distribusi geografisnya.
Arus mempunyai peranan penting dalam sebaran holoplankton dan meroplankton. Jika telur dan larva dari suatu jenis hewan bersifat planktonik, larva tersebut tidak hanya dihindarkan dari persaingan makanan dengan induknya, tetapi juga diberikan kesempatan untuk berkoloni di daerah terpencil. Jika arus biasa yang arahnya tetap membawa larva ke satu arah, maka arus pasang surut bermanfaat menyebarkan larva ke berbagai arah dari sumbernya. Arus pasut ini penting bagi hewan estuari. Hewan plankton yang hidup di estuari ini, jika terbawa arus pada saat air surut ke luar estuari akan berkesempatan berkembang pada salinitas yang normal (Romimohtarto dan Juwana, 2004).
2.5.4. Pasang Surut
Pengaruh pasang surut terhadap kehidupan biota laut hanya nyata di zona atau mintakat pasut dari wilayah pesisir. Gejala datang dan perginya air secara berulang-ulang di mintakat tersebut sangat berkaitan dengan fase-fase bulan. Banyak kegiatan berulang biota laut yang terjadi secara periodik seperti ruaya, pemijahan, penggerombolan dan lain-lain yang terkait dengan fase bulan, yang mekanismenya tak diketahui dengan pasti (Romimohtarto dan Juwana, 2004).
Pasang surut laut merupakan fenomena naik turunnya muka laut secara periodik yang terjadi di seluruh belahan bumi akibat adanya gaya pembangkit pasang surut yang utamanya berasal dari matahari dan bulan. Kecepatan arus pasang surut biasanya berubah-ubah secara periodik dalam suatu selang waktu tertentu sehingga arus pasang surut dapat diramalkan. Arus pasang surut sangat dominan dalam proses sirkulasi air laut di perairan pantai. Arus pasang surut pada saat pasang mentransporkan air dari laut menuju perairan pantai, dan pada saat
surut mentransporkan air dari perairan pantai ke laut lepas (Ismail dan Taufiqurohman, 2012).
Perbedaan jumlah kelimpahan larva saat pasang dan surut dikarenakan ketika air pasang larva ikan banyak yang terbawa ke estuarin oleh arus pasang dan menghindari arus surut dengan berada pada sisi perairan estuarin karena pada daerah estuarin mereka menemukan tempat yang sesuai untuk pertumbuhan. Larva dipindahkan oleh arus dimana arus mengaalir menuju mulut estuarin selama flood tide, dan larva ikan yang terdistribusi ke mulut estuarin yaitu larva muda dan ikan muda (Subiyanto et al., 2009).
Tabel 7. Telaah Referensi Penelitian Terdahulu
No Penulis/Thn/Publikasi Judul penelitian Fokus kajian Hasil
1 Ita Riniatsih/2016
Publikasi: Jurnal Kelautan Tropis, Vol. 19, Nomor 1, 21-28.
Struktur Komunitas Larva Ikan pada Ekosistem Padang Lamun di Perairan Jepara
Mengkaji karakteristik biofisik perairan padang lamun perairan Jepara dan untuk mendapatkan gambaran tentang struktur komunitas dan distribusi berbagai jenis larva dan organisme laut di padang lamun
Kelimpahan larva ikan di lokasi padang lamun memiliki kelimpahan larva ikan yang tertinggi apabila dibandingkan dengan lokasi pengamatan lainnya, yaitu sebesar 266 ind/1000m3 dari 9 famili.
2 Khairul Amri, Atiah Al Mutoharoh dan Dwi Ernaningsih/2015
Publikasi:
Jurnal LIT Perikanan Indonesia, Vol. XXI, Nomor 2, 103-114.
Sebaran Larva Ikan dan Kaitannya dengan Kondisi Oseanografi Laut Sulawesi
Pengaruh beberapa parameter oseanografi terhadap kelimpahan dan distribusi larva ikan di Perairan Sulawesi di musim peralihan.
Kelimpahan larva ikan tertinggi di perairan bagian utara dan barat Kepulauan Sangihe-Talaud. Diduga arus berdampak terhadao konsentrasi larva yang pergerakannya membawa larva ke perairan yang lebih tenang. Distribusi larva family Scrombidae dominan di perairan yang bersalinitas tinggi.
Lanjutan Tabel 1. Telaah Referensi Penelitian Terdahulu
No Penulis/Th/Publikasi Judul penelitian Fokus kajian Hasil
3 Jessica V. Gunawan, Maxi Parengkuan, A’an J. Wahyudi, dan Firman Zulpikar/2019
Publikasi: Jurnal
Oseanografi & Limnologi, Vol. 4, Nomor 2, 89-99.
Estimasi Stok Karbon pada Biomassa Lamun di Pulau Semak Daun, Kepulauan Seribu
Mengkaji stok karbon biomassa lamun di Pulau Semak Daun untuk menilai potensi ekosistem lamun untuk mendapatkan nilai kerapatan, frekuensi kemunculan, kualitas air serta aktivitas antropogenik di sekitar ekosistem lamun.
Luas ekosistem lamun di Pulau Semak Daun sebesar 9,1ha dan nilai stok karbonnya sebesar 1,84 ton C atau setara dengan 6,76 ton CO2. Stok karbon sebesar 52% berasal dari biomassa lamun bagian bawah substrat dan 48% dari biomassa lamun bagian atas substrat.
4 Eggy Arya Giofandi, Yuliana Safitri dan Akhmad Eduardi/2019
Publikasi: Jurnal Kelautan Vol. 12, Nomor 2, 165-174.
Deteksi Keberadaan Ekosistem Padang Lamun dan Terumbu Karang menggunakan Algoritma Lyzenga serta Kemampuan Menyimpan Karbon di Pulau Kudingarenglompo
Memantau keberadaan ekosistem padang lamun dan terumbu karang menggunakan citra Sentinel-2a melalui transformasi algoritma lyzenga dalam mendeteksi dan mengetahui kemampuan menyimpan karbon.
Hasil luasan padang lamun sebesar 122ha dan terumbu karang 77ha, dengan tingkat akurasi citra Sentinel-2a dalam mendeteksi persebaran sebesar 87,60% yang menunjukkan bahwa citra Sentinel-2a mampu digunakan dalam pemantauan ekosistem lamun dan terumbu karang.
III. MATERI DAN METODE
3.1. Materi Penelitian
Materi dalam penelitian ini adalah sampel larva ikan dan sampel lamun yang diambil di sekitar perairan Pulau Kemujan Kepulauan Karimunjawa. Materi lain yang digunakan dalam penelitian ini ialah data citra satelit Sentinel-2a yang digunakan sebagai dasar dalam melakukan permodelan algoritma untuk sebaran kandungan biomassa lamun. Adapun alat dan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut:
3.1.1. Alat
Alat yang digunakan adalah GPS (Global Positioning System) untuk menentukan koordinat posisi titik pengamatan, termometer digital dengan ketelitian 0,1oC (0,2F) untuk pengukuran suhu air, flow meter dan stopwatch untuk mengukur kecepatan arus, hand refraktometer dengan ketelitian 1‰ untuk pengukuran salinitas, roll meter (50 meter) dan kuadran transek berukuran 1x1 meter untuk menghitung kerapatan lamun, transek sedimen berukuran 5x5 meter untuk pengambilan sampel sedimen, tiang skala untuk mengukur pasang surut perairan, Seine Net atau jaring larva untuk menjaring larva (ukuran 4x1 m, mesh size 1mm), dan kamera untuk dokumentasi. Peralatan yang digunakan di laboratorium adalah mikroskop binokuler, slide glass dan Lup untuk pengamatan larva, jangka sorong dengan ketelitian 0,05 mm untuk mengukur panjang larva, alat tulis untuk mencatat hasil, hand counter untuk menghitung jumlah individu larva ikan, botol sampel untuk meletakkan sampel larva, buku identifikasi larva Leis dan Carson-Ewart (1983) dan Okiyama (1988) untuk mengidentifikasi larva
ikan, Sieve net dengan diameter 0,063 – 2 mm untuk mengayak sampel sedimen, timbangan digital untuk menimbang dan mengukur berat sampel lamun serta sampel sedimen, cawan petri sebagai wadah dalam menimbang sedimen, kantong sampel sebagai wadah menyimpan sampel sedimen dan lamun.
3.1.2. Bahan
Bahan yang digunakan pada penelitian ini ialah larva ikan sebagai sampel untuk diidentifikasi, formalin 4% untuk mengawetkan larva ikan sesaat setelah ditangkap, alkohol 70% untuk mengawetkan larva ikan yang sudah teridentifikasi. Bahan lain yang digunakan ialah aquades untuk mengencerkan formalin dan mencuci alat-alat yang digunakan dalam penelitian lapangan maupun di laboratorium.
3.2. Hipotesis
Penelitian ini dilaksanakan dengan pendugaan adanya keterkaitan antara kerapatan lamun dengan beberapa variabel lain seperti kelimpahan larva ikan, bahan organik sedimen, suhu perairan, kecepatan arus dan biomassa lamun yang ada di Perairan Pulau Kemujan Kepulauan Karimunjawa yang mengacu dari pendekatan masalah dan tujuan dari penelitian. Beberapa variabel tersebut diuji dengan menggunakan Analisis Regresi Linier Berganda. Dimana, adanya uji F dilakukan untuk mengetahui variabel independen (kelimpahan larva ikan, bahan organik sedimen, suhu perairan, kecepatan arus dan biomassa lamun) secara bersama-sama berpengaruh secara signifikan terhadap variabel dependen (kerapatan lamun). Sedangkan uji T dilakukan untuk mengetahui apakah dalam model regresi variabel independen (X) secara parsial berpengaruh signifikan
terhadap variabel dependen (Y). Adapun hipotesis yang diajukan untuk uji F adalah sebagai berikut :
1. H0 : Tidak ada pengaruh secara signifikan antara kerapatan lamun terhadap kelimpahan larva ikan, bahan organik sedimen, suhu perairan dan kecepatan arus secara bersama-sama.
H1 : Ada pengaruh secara signifikan antara kerapatan lamun terhadap kelimpahan larva ikan, bahan organik sedimen, suhu perairan dan kecepatan arus secara bersama-sama.
Adapun pengambilan keputusan tersebut menggunakan kriteria pengujian sebagai berikut :
Jika F hitung < F Tabel (α = 0,05) = H0 diterima, H1 ditolak Jika F hitung ≥ F Tabel (α = 0,05) = H1 diterima, H0 ditolak
Selanjutnya, hipotesis yang diajukan untuk uji T adalah sebagai berikut: 1. H0 : Secara parsial tidak ada pengaruh signifikan antara kerapatan lamun
dengan kelimpahan larva.
H1 : Secara parsial ada pengaruh signifikan antara kerapatan lamun dengan kelimpahan larva.
2. H0 : Secara parsial tidak ada pengaruh signifikan antara kerapatan lamun dengan bahan organik sedimen.
H1 : Secara parsial ada pengaruh signifikan antara kerapatan lamun dengan bahan organik sedimen.
3. H0 : Secara parsial tidak ada pengaruh signifikan antara kerapatan lamun dengan suhu perairan.
H1 : Secara parsial ada pengaruh signifikan antara kerapatan lamun dengan suhu perairan.
4. H0 : Secara parsial tidak ada pengaruh signifikan antara kerapatan lamun dengan kecepatan arus.
H1 : Secara parsial ada pengaruh signifikan antara kerapatan lamun dengan kecepatan arus.
Adapun pengambilan keputusan tersebut menggunakan kriteria pengujian sebagai berikut :
Jika t hitung < t tabel (α = 0,05) = H0 diterima, H1 ditolak Jika t hitung ≥ t tabel (α = 0,05) = H1 diterima, H0 ditolak
3.3. Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksplanatif. Metode eksplanatif dilakukan untuk menemukan penjelasan mengenai suatu kejadian atau gejala yang membuktikan adanya hubungan dipengaruhi-mempengaruhi dan sebab-akibat (Prasetyo dan Jannah, 2011). Metode eksplanatif adalah bentuk penelitian lanjutan dari eksplorasi, dimana faktor-faktor berupa gambaran kondisi umum, gejala/fenomena yang terjadi dikembangkan untuk mengetahui hubungan sebab-akibatnya (Mudjiyanto, 2018).
3.4. Teknik Sampling Lapangan 3.4.1. Metode Penentuan Titik Sampling
Penelitian dilakukan di Pulau Kemujan Karimunjawa Jepara. Penentuan titik sampling dilakukan dengan survey lapangan dengan melakukan pengamatan
secara visual untuk kondisi ekologi padang lamun. Hal yang dilihat dari stasiun pengambilan sampel adalah kondisi lingkungan kawasan ekosistem padang lamun tersebut. Kawasan dibagi menjadi tiga stasiun yang mana masing-masing memiliki kerapatan lamun yang berbeda. Stasiun 1 berada di sebelah timur Pulau Kemujan yang berdekatan dengan Pelabuhan Legon Bajak, stasiun 2 berada di sebelah barat Pulau Kemujan yang terbagi atas dua lokasi yaitu di dekat dermaga (2.A) dan Pantai Laendra (2.B), sedangkan stasiun 3 berada di perairan Ujung Pandean atau sebelah selatan dari Pulau Kemujan. Ketiga tempat tersebut merupakan tempat yang berpotensi sebagai daerah asuhan larva ikan atau nursering ground dari beberapa jenis ikan, sementara itu ketiga daerah tersebut juga masih dipengaruhi oleh adanya pasang surut air laut. Titik koordinat stasiun tersebut di catat dari hasil ploting dengan menggunakan GPS yang selanjutnya diolah menjadi data spasial.
3.4.2. Metode Perhitungan Kerapatan dan Penutupan Lamun
Pengamatan lamun meliputi identifikasi jenis, kerapatan dan presentase penutupan lamun. Pengambilan data dilakukan dengan mengacu pada buku panduan Seagrasswatch (Mc Kenzie, 2003) dan buku panduan dari Coremap LIPI (2017) dalam modifikasi peletakkan kuadran (Gambar 4). Penutupan lamun dihitung per m2 pada setiap line, masing-masing line memiliki panjang 100 m sedangkan jarak antar line adalah 50 m. Penghitungan dilakukan dengan kuadran ukuran 1x1 m yang telah dibagi menjadi delapan bagian untuk mempermudah perhitungan. Penempatan plot kuadran transek berdasarkan kedalaman masing-masing line yang dianggap tepat untuk dijadikan sebagai titik 1, yang selanjutnya dilakukan setiap 5 meter sekali sampai diperoleh 4 titik kuadran transek atau yang diharapkan dapat mewakili kondisi padang lamun di setiap stasiun pengamatan.
Gambar 4. Sketsa peletakkan kuadran transek (LIPI, 2017)
Selanjutnya pada setiap satu titik kuadran transek yang telah diletakkan di titik pengamatan kemudian di dokumentasikan menggunakan kamera underwater seluas satu lapang pandang dan dihitung kerapatan serta tutupannya. Lokasi padang lamun yang telah dihitung penutupannya ini menjadi titik pengambilan sampel larva ikan.
Garis pantai D C B A 50m 100m
Kerapatan lamun diperoleh dengan cara menghitung tegakan yang terdapat dalam kuadran berukuran 1x1 m2. Selanjutnya dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Ki = Keterangan :
Ki : Kerapatan jenis ke-I (individu/m2) Ni : Jumlah total individu dari jenis ke-I (ind) A : Luas area total pengambilan sampel (m2)
Penentuan karakteristik kerapatan padang lamun mengacu pada kategori kerapatan lamun berdasarkan Braun-Blanquet (1965) yang disajikan pada tabel berikut :
Tabel 8. Skala Kondisi Padang Lamun berdasarkan Kerapatan
Skala kondisi (ind/m2) Kerapatan
5 >175 Sangat Rapat
4 125-175 Rapat
3 75-125 Agak Rapat
2 25-75 Jarang
1 <25 Sangat Jarang
Sumber: Braun-Blanquet (1965) dalam Gosari dan Haris (2012)
Sedangkan untuk presentase penutupan lamun dihitung dengan cara menjumlahkan nilai penutupan lamun pada setiap kotak kecil dalam kuadran dan membaginya dengan jumlah kotak kecil yaitu berjumlah delapan kotak. Kemudian dihitung rata-rata penutupannya per stasiun dengan cara menjumlah penutupan lamun setiap kuadran pada seluruh transek di dalam satu stasiun. Kemudian hasil penjumlahan dibagi dengan jumlah kuadrat pada stasiun tersebut. Adapun rumus yang digunakan mengacu pada buku panduan monitoring lamun COREMAP LIPI 2014 menggunakan persamaan berikut :
Rata – rata Penutupan lamun (%) =
Dimana penutupan lamun dikategorikan sesuai karakteristik yang disajikan pada tabel berikut :
Tabel 9. Kategori Tutupan Lamun
Persentase penutupan (%) Kategori
0 – 25 Jarang
26 – 50 Sedang
51 – 75 Padat
76 – 100 Sangat Padat
Sumber : Panduan Monitoring Padang Lamun (COREMAP LIPI, 2014). 3.4.3. Metode Pengambilan Sampel Lamun
Sampel lamun diambil pada setiap transek dengan metode pencuplikan. Sampel diambil sebanyak 3 taruk didalam satu transek. Satu taruk didefinisikan sebagai satu tunas (daun) dan satu segmen rimpang dan akar sehingga setiap taruk memiliki tiga bagian yaitu daun, rimpang dan akar. Jumlah taruk yang diambil sebagai sampel dicatat (Irawan, 2017). Sampel kemudian dibersihkan dari sedimen dan di masukkan dalam kantung sampel lalu di simpan di dalam ice box untuk menjaga kesegarannya. Lamun kemudian di angin – anginkan, selanjutnya di potong menjadi bagian daun, rimpang dan akar. Kemudian sampel di bawa ke laboratorium untuk di analisis (Supriadi et al., 2014). Sampel lamun yang diambil merupakan lamun yang mendominasi pada transek tersebut (Graha, 2015).
3.4.4. Metode Pengambilan dan Pengawetan Sampel Larva Ikan
Pengambilan sampel larva ikan di setiap stasiun pengamatan ditangkap menggunakan jaring larva (Seine net) berukuran 4 x 1 meter dengan mesh size 1 mm. Jaring larva ditarik searah dan melawan arus sepanjang 50 meter tiap line dengan cara snorkeling, dan penarikan dilakukan sebanyak 2 kali. Untuk
