3.1. Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada Bulan Mei – Juni 2009 yang berlokasi perairan timur Kabupaten Bintan. Ada dua sungai yang bermuara ke laut di perairan ini yaitu Sungai Kawal dan Sungai Galang Batang. Secara administratif termasuk wilayah dalam Kabupaten Bintan, Kepulauan Riau. Peta lokasi penelitian disajikan pada Gambar 8.
Tabel 4. Posisi geografis pada tiap stasiun penelitian
Stasiun Nama Lokasi Jarak Muara Sungai (Km) Posisi Geografis 1 Karang Muara Kawal = 1,77 00°59,175’ N
104°38,993’ E 2 Karang Penyerap Kawal = 2,73 01°00,272’ N
104°39,414’ E 3 Teluk Bakau Kawal = 4,07 01°01,125’ N
104°39,675’ E
4 Masiran Kawal = 2,37 00°58,678’ N
104°39,109’ E 5 Pulau Manjin Kawal = 6,72
Galang Batang = 2,75
00°56,438’ N 104°40,065’ E
3.2. Peralatan yang Digunakan
Alat bantu utama yang digunakan dalam pengamatan terumbu karang adalah peralatan selam SCUBA (Self Contained Underwater Breathing
Apparatus), roll meter, pelampung tanda, jam tangan bawah air, transek kuadrat
dengan ukuran (1 x 1) m2, serta alat tulis bawah air (underwater paper dan pensil). Alat pendukung lainnya yang digunakan untuk mengamati terumbu karang diantaranya adalah kamera bawah air, serta perahu motor sebagai alat transportasi dalam pengambilan data. GPS digunakan untuk mencatat posisi geografis lokasi stasiun pengamatan. Alat yang digunakan untuk mengukur sedimen adalah sediment traps yang terbuat dari pipa PVC dengan diameter dalam 5 cm. Adapun bahan yang digunakan untuk mengidentifikasi karang adalah buku identifikasi karang, yaitu: Ditlev (1980); Wood (1983); Suharsono (1996); Stafford-Smith dan Veron (2000).
Selanjutnya peralatan serta metode yang digunakan untuk mengukur parameter perairan secara lengkap dapat dilihat pada Tabel 5 berikut.
Tabel 5. Peralatan untuk mengukur parameter sedimen dan oseanografi fisik kimia.
Parameter Satuan Alat dan Bahan Keterangan Laju sedimentasi mg/cm2/hari Sediment trap In situ & Lab. Tekstur sedimen % Sieve, neraca, pipet Lab.
Kecepatan arus cm/det Floater drauge In situ
Arah arus (°) Kompas In situ
Posisi stasiun Ltg - Bjr GPS In situ
Kekeruhan NTU Turbidimeter Lab.
Kedalaman M Tongkat Kedalaman In Situ
Kecerahan m Seschi disk In situ
Suhu oC Termometer In situ
Salinitas o/oo Refractometer In situ
PO4-2 mg/lt Spektrofotometer Lab.
NO3- mg/lt Spektrofotometer Lab.
TSS mg/lt Gravimetri Lab.
3.3. Tahapan Penelitian
Secara umum penelitian kali ini meliputi tiga tahap, yaitu (1) penentuan stasiun, kemudian dilanjutkan dengan pengamatan terumbu karang, sedimen dan parameter oseanografi di lapangan. (2) Analisis laboratorium untuk parameter tekstur sedimen, laju sedimentasi, dan beberapa kualitas air (3) Analisis dan interpretasi data.
3.4. Metode Pengambilan Data
Pengambilan data primer dilakukan melalui pengukuran langsung parameter penelitian baik di lapangan maupun di laboratorium. Untuk menunjang data primer dilakukan pengumpulan data sekunder diberbagai instansi terkait, BMG, Bappeda, BPLH dan instansi terkait lainnya.
3.4.1. Penentuan stasiun
Penentuan titik stasiun berdasarkan hasil survei awal dan jarak terhadap muara sungai. Survei awal dengan metode diving bertujuan untuk memperoleh gambaran umum tentang sebaran karang yang tumbuh di perairan timur Kabupaten Bintan dan kondisi fisik lingkungannya yang menyangkut sumber
sedimen. Dengan perbedaan jarak tersebut diduga terdapat laju sedimentasi yang akan berpengaruh terhadap struktur terumbu karang.
3.4.2. Pengukuran parameter fisik dan kimia perairan
Pembacaan dan pencatatan data suhu di perairan timur Kabupaten Bintan dilakukan pada kedalaman 0,5 m. Arus dan salinitas yang diukur adalah arus dan salinitas lapisan permukaan. Pengukuran parameter fisik-kimia oseanografi lainnya juga dilakukan meliputi nitrat, ortofosfat, kekeruhan, kecerahan, total padatan tersuspensi (total suspended solid). Sample air yang terambil kemudian dipindahkan ke dalam botol sampel untuk dilakukan analisis nitrat, fosfat, dan TSS di laboratorium.
Gambar 9 Pengukuran kualitas air di lapangan.
3.4.3. Pengukuran laju sedimentasi
Laju sedimentasi diukur dengan alat sediment trap. Tabung sediment trap yang digunakan adalah pipa PVC dengan ukuran diameter 5 cm dan tinggi 11,5 cm, pada bagian atas memiliki sekat-sekat (baffles) penutup. Tabung sediment
trap dipasang pada tiang besi berdiameter 12 mm pada ketinggian 20 cm dari
dasar (Garder, 1980 in English et al. 1997). Tiap stasiun dipasang tiga buah sediment trap, jarak antar sediment trap berkisar 1 sampai 5 m tergantung pada keberadaan terumbu karang untuk menghindari kerusakan akibat pemasangan
sediment trap.
Sediment trap dipasang selama 20 hari, sedimen yang terkumpul kemudian
dikeringkan dalam oven pada suhu 60oC selama 24 jam (English et al. 1997). Selanjutnya dilakukan pengukuran berat kering sedimen dalam satuan miligram
dengan timbangan analitik. Laju sedimentasi dinyatakan dalam satuan mg/cm2/hari (Rogers et al. 1994).
Gambar 10 Penempatan sediment trap pada stasiun pengamatan.
Untuk mengetahui fraksi sedimen pada masing-masing stasiun pengamatan diambil sampel dan dianalisis di Laboratorium Pusat Penelitian Tanah dengan menggunakan metode pipet. Sampel sedimen dasar diambil pada lapisan permukaan hingga kedalaman 10 cm. Hal ini dikarenakan hasil sedimen yang tertangkap tidak mencukupi untuk dijadikan sampel analisis.
3.4.4. Pengamatan terumbu karang
Pengamatan terumbu karang dilakukan dengan menggunakan modifikasi dari metode transek kuadrat (English et al. 1997). Metode ini cocok digunakan untuk mengamati penutupan terumbu karang dengan periode waktu yang lama. Metode ini terdapat tiga tahapan yang dilakukan, yaitu pembentangan roll meter, pemasangan pasak, dan pengambilan foto transek.
Pemasangan roll meter dilakukan untuk menetapkan transek garis, dimana transek garis ini berfungsi dalam penentuan arah dan jarak yang konstan dari pemasangan transek kuadrat. Roll meter dibentangkan sepanjang 50 meter, kemudian pemasangan transek kuadrat dilakukan setiap selang 10 meter. Selanjutnya pengambilan foto transek dilakukan dengan menggunakan kamera bawah air.
Gambar 11 Ilustrasi di lapangan penempatan transek kuadrat.
Pengamatan terumbu karang dengan menggunakan metode transek kuadrat. Metode ini mempunyai keuntungan yang lebih dalam hal mencatat semua jenis (termasuk yang tersembunyi) dan mengurangi terabaikannya pencatatan beberapa koloni. Metode ini memungkinkan untuk memeriksa kembali bidang pengamatan dengan melihat gambar yang telah dibuat jika menggunakan kuadrat permanen. Analisis yang dihasilkan dengan menggunakan metode ini memberikan hasil yang bagus untuk menghitung parameter jumlah spesies, persentase penutupan dan kepadatan populasi (Weinberg 1981 dan Rogers et al. 1994).
Metode ini menggunakan transek kuadrat berukuran 1 x 1m2 yang dibagi lagi menjadi 100 bagian yang lebih kecil. Transek kuadrat diletakkan setiap interval 10 meter pada jalur roll meter sepanjang 50 m yang dibentangkan sejajar garis pantai mengikuti kontur kedalaman (Gambar 11). Semua individu yang terdapat dalam transek diukur koloninya dan digambar/dipetakan pada sabak (kertas tahan air) dan langsung diidentifikasi sampai tingkat genus. Individu yang belum teridentifikasi diambil sampelnya untuk kemudian dilakukan pengidentifikasian dengan bantuan buku identifikasi karang.
3.5. Analisis Data 3.5.1. Laju sedimentasi
Laju sedimentasi dinyatakan dalam mg/cm2/hari (Roger et al. 1994). Pengamatan dilakukan dengan mengoleksi sedimen yang terperangkap dalam
sediment traps yang dipasang selama 20 hari. Selanjutnya dihitung berat kering
Perhitungan laju sedimentasi dilakukan melalui persamaan berikut : 2 r x hari Jumlah BS LS
π
= Keterangan :LS = Laju sedimentasi (mg/cm2/hari)
Bs = Berat kering sedimen (mg)
π = konstanta (3,14)
r = Jari jari lingkaran sedimen traps (cm)
3.5.2. Tekstur sedimen
Untuk menentukan tekstur sedimen dilakukan dengan menggunakan saringan bertingkat (sieving) untuk fraksi pasir kemudian ditimbang berdasarkan ukuran diameter butiran sedimen. Sedangkan untuk fraksi menggunakan metode pipet (Poppe et al. 2003). Selanjutnya data komposisi sedimen berdasarkan ukuran butir diolah menggunakan software Gradistat 6.0 untuk menentukan jenis sedimen (Blott 2000 ; Blott & Pye 2001).
3.5.3. Persentase tutupan dan mortalitas terumbu karang
Persentase penutupan karang beserta penyusun substrat dasar lainnya dianalisis dengan menggunakan software Image-J. Prinsip kerja dari metode ini adalah: pertama mengkonversi foto yang diambil dengan menggunakan kamera dari satuan meter (mengacu pada transek kuadrat dengan dengan luas (1x1) m2 ke dalam satuan pixel; selanjutnya melakukan digitasi terhadap bentuk pertumbuhan karang beserta substrat dasar lainnya yang telah diketahui genusnya. Hasil akhir dari pengolahan ini adalah berupa persentase penutupan baik bentuk pertumbuhan ataupun genus karang serta penyusun substrat dasar lainnya yang terdapat dalam transek kuadrat.
Persentase total tutupan karang hidup yang diperoleh dikategorikan berdasarkan Gomez dan Yap (1988), sebagai berikut ; 0 – 24,9% (buruk), 25 – 49,9% (sedang), 50 – 74,9% (baik) dan 75 – 100% (sangat baik).
3.5.4. Indeks mortalitas
Untuk melihat tingkat kematian karang pada masing-masing stasiun penelitian didekati dengan indeks mortalitas. Nilai indeks mortalitas karang
didapatkan dari persentase penutupan karang mati dan patahan karang dibagi dengan persentase karang hidup (modifikasi dari Gomez and Yap 1988):
B A A MI + = Keterangan : MI = Indeks mortalitas
A = Persentase karang mati dan patahan karang B = Persentase karang hidup
Indeks ini memperlihatkan besarnya perubahan karang hidup menjadi karang mati. Nilai indeks mortalitas yang mendekati 0,0 menunjukkan bahwa tidak ada perubahan yang berarti bagi karang hidup yang mati, sedangkan nilai yang mendekati 1,0 menunjukkan bahwa terjadi perubahan yang berarti dari karang hidup menjadi karang mati.
3.5.5. Analisis Komponen Utama
Untuk melihat keterkaitan hubungan parameter terumbu karang beserta karakteristik perairan di sekitarnya dilakukan analisis menggunakan statistik multivariabel PCA (Principal Components Analysis) dengan software XLSTAT 2009.2.01. Analisis Komponen Utama (PCA) merupakan metode analisis statistika deskriptif untuk merepresentasikan data dalam bentuk grafik informasi maksimum yang terdapat dalam suatu matriks data.
Parameter yang dilibatkan dalam analisis ini adalah persentase tutupan karang serta parameter fisika-kimia perairan di sekitarnya seperti salinitas, kecerahan, kecepatan arus, kekeruhan, TSS, laju sedimentasi, tutupan karang dan indeks mortalitas. Karena parameter-parameter tersebut tidak memiliki satuan yang sama maka harus dilakukan penormalan data melalui serangkaian proses pemusatan dan pereduksian. Pemusatan dilakukan dengan melihat selisih antara nilai parameter inisial tertentu dengan nilai rata-rata parameter tersebut.
Pereduksian merupakan hasil bagi antara nilai pemusatan dengan standar deviasi parameter tersebut.
S x Ni
R= −
Keterangan :
R = nilai hasil reduksi Ni = nilai parameter awal
x = nilai rataan dari parameter
S = standar deviasi
Agar pengelompokan dapat dilakukan, harus diketahui dahulu kedekatan antar komponen, untuk itu digunakan jarak Euclidean yang merupakan jumlah kuadrat perbedaan antara stasiun (baris) terhadap variabel/parameter (kolom) yang berhubungan.
3.5.6. Analisis regresi
Untuk menganalisis hubungan antara sedimentasi dengan tutupan karang, dilakukan analisis Regresi dengan menggunakan software Microsoft Excel 2007. Regresi merupakan suatu model matematika yang dapat digunakan untuk memprediksi suatu variabel dengan variabel lainnya. Variabel yang diprediksi disebut variabel dependent yang umumnya ditulis dengan lambang y, sedangkan variabel yang memprediksi disebut variabel independent, yang biasa ditulis dengan simbol x (Walpole 1995, Kountur 2006).
Dalam kaitannya dengan penelitian kali ini, yang menjadi variabel
dependent adalah tutupan karang, indeks mortalitas sedangkan yang menjadi
Secara matematis rumus regresi dapat ditulis sebagai berikut (Walpole 1995) : bx a yˆ= +
∑
∑
∑
∑
∑
= = = = = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = n i n i n i n i n i xi xi n yi xi xiyi n b 1 2 1 2 1 1 1 x b y a = − Keterangan :yˆ = tutupan karang yang diprediksi
x
= laju sedimentasib
a, = koefisien regresi y = rata-rata y
x = rata-rata x
Setelah diketahui persamaan regresi, selanjutnya dilakukan analisis hubungan antara laju sedimentasi dengan tutupan karang serta indeks mortalitas. Analisis dilakukan dengan penghitungan koefisien korelasi (r). Persamaan untuk koefisien korelasi dapat dituliskan sebagai berikut (Walpole 1995):
⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − =
∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
= = = = = = = n i n i n i n i n i n i n i yi yi n xi xi n yi xi xiyi n r 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 1Dalam menginterpretasi model regresi digunakan koefisien determinasi (R2). Koefisien determinasi menunjukkan berapa besar perubahan pada variabel
dependent yang dapat dijelaskan oleh variabel independent. Penghitungan
koefisien determinasi dilakukan melalui persamaan berikut:
2 2 ) 1 (n sy JKG R − = Keterangan : Sy = simpangan baku y n = jumlah data JKG = jumlah kuadrat (n – 1) (sy2 – (b2sx2))
