BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Ekosistem Sungai
Sungai adalah salah satu habitat perairan air tawar yang berasal dari air hujan pada suatu alur yang panjang diatas permukaan bumi, dan merupakan salah satu badan air lotik yang utama, yaitu badan sungai dengan air yang mengalir (lotik) dan badan sungai dengan air tidak mengalir (lentik). Sungai juga merupakan suatu perairan terbuka yang memiliki arus, perbedaan gradien lingkungan, serta masih dipengaruhi daratan. Sungai memiliki beberapa ciri antara lain: memiliki arus, resident time (waktu tinggal air), organisme yang ada memiliki adaptasi biota khusus, substrat umumnya berupa batuan, kerikil, pasir dan lumpur, tidak terdapat stratifikasi suhu dan oksigen, serta sangat mudah mengalami pencemaran dan mudah pula menghilangkannya (Odum, 1996).
Sungai mempunyai komponen yang saling berinteraksi membentuk ekosistem yang saling mempengaruhi. Komponen ekosistem sungai akan berintegrasi satu sama lainnya membentuk suatu aliran energi yang mendukung stabilitas ekosistem tersebut (Junaidi et al., 2009). Aliran air melintasi permukaan bumi dan membentuk alur aliran sungai atau morfologi sungai tertentu. Morfologi sungai tersebut menggambarkan keterpaduan antara karakteristik (fisik, hidrologi, hidraulika, sedimen dan lain-lain) dan karakteristik (biologi atau ekologi termasuk flora dan fauna) daerah yang dilaluinya. Pengaruh campur tangan manusia dapat mengaibatkan perubahan morfologi sungai yang jauh lebih cepat daripada pengaruh alamiah biotik saja (Maryono, 2005)
Ekosistem lotik/sungai dibagi menjadi beberapa zona dimulai dengan zona krenal (mata air) yang umumnya terdapat di daerah hulu. Zona krenal dibagi menjadi rheokrenal, yaitu mata air yang berbentuk air terjun biasanya terdapat pada tebing-tebing yang curam, limnokrenal, yaitu mata air yang membentuk genangan air yang selanjutnya membentuk aliran sungai yang kecil dan helokrenal, yaitu mata air yang membentuk rawa-rawa. Berdasarkan keberadaan air, sungai dapat disebut sebagai sungai permanen yaitu sungai yang berair
sepanjang tahun, sungai intermiten, yaitu sungai yang berair di musim hujan dan kering di musim kemarau serta sungai episodik yaitu sungai yang hanya berair pada saat terjadi hujan saja (Barus, 2004).
2.2. Ekologi Ikan
Ikan merupakan hewan vertebrata dan dimasukkan ke dalam filum Chordata yang hidup dan berkembang di dalam air dengan menggunakan insang. Ikan mengambil oksigen dari lingkungan air disekitarnya. Ikan juga mempunyai anggota tubuh berupa sirip untuk menjaga keseimbangan dalam air sehingga ia tidak tergantung pada arus atau gerakan air yang disebabkan oleh angin (Sumich, 1992).
Penyebaran suatu organisme tergantung pada tanggapannya terhadap faktor lingkungan. Organisme yang dapat hidup pada selang faktor lingkungan yang lebar (euri), cenderung akan tersebar luas pula di permukaan bumi ini, sebaliknya jenis organisme yang hanya dapat hidup pada selang faktor lingkungan yang sempit (steno) penyebarannya sangat terbatas. Penyebaran organisme ditentukan oleh pola penyebarannya. Organisme yang tersebar sangat luas umumnya pola penyebarannya berkelompok atau beraturan (Suin, 2002).
Menurut Myers (1951) dalam Rahardjo et al., (2011), ikan yang ditemukan di perairan air tawar secara garis besar dipisahkan dalam enam kelompok yaitu:
a. Ikan primer adalah kelompok ikan yang tidak atau sedikit bertoleransi terhadap air laut misalnya Cyprinidae dan Clariidae. Air asin bertindak sebagai pembatas distribusi ikan.
b. Ikan sekunder adalah kelompok ikan yang sebarannya terbatas pada perairan air tawar tetapi cukup bertoleransi terhadap salinitas, sehingga mereka dapat masuk ke laut dan kadang kala melintasi hambatan air asin misalnya Cichlidae. c. Ikan diadromus adalah kelompok ikan yang secara reguler beruaya antara
perairan tawar dan perairan laut, misalnya Sidat dan Salmon.
d. Ikan vicarious adalah kelompok ikan laut yang bukan peruaya yang hidup di perairan tawar misalnya Burbot (Lota).
e. Ikan komplementer adalah kelompok ikan laut peruaya yang mendominasi habitat tawar bila tidak ada ikan primer dan sekunder misalnya belanak dan Obi.
f. Ikan sporadik adalah kelompok ikan yang kadangkala masuk perairan atau yang dapat hidup dan memijah di antara salah satu perairan misalnya belanak.
2.3. Karakteristik Ikan
Ikan merupakan vertebrata akuatik dan bernafas dengan insang. Beberapa jenis ikan bernafas melalui alat tambahan berupa modifikasi gelembung renang/ gelembung udara. Otak ikan terbagi menjadi regioregio yang dibungkus dalam kranium (tulang kepala) dan berupa kartilago (tulang rawan) atau tulang menulang. Bagian kepala ikan terdiri atas sepasang mata, mulut yang disokong oleh rahang, telinga yang hanya terdiri dari telinga dalam dan berupa saluran-saluran semisirkular sebagai organ keseimbangan. Ikan memiliki jantung yang berkembang dengan baik. Sirkulasinya menyangkut aliran seluruh darah dari jantung melalui insang lain ke seluruh bagian tubuh lain (Brotowidjoyo, 1995).
Rahardjo et al., (2011) menyatakan pada bagian tubuh ikan terdapat beberapa sirip tapi tidak semua ikan memiliki sirip yang lengkap. Ada 5 tipe sirip pada tubuh ikan yaitu:
a. Sirip ventral, berperan sebagai alat penyeimbang agar posisi ikan stabil. Pada beberapa ikan penghuni dasar perairan sirip ventralnya berubah bentuk menjadi semacam alat yang digunakan untuk mencengkram substrat dan sebagai alat penyalur sperma.
b. Sirip pektoral mempunyai bentuk yang beragam. Pada ikan perenang cepat seperti ikan tuna sirip pektoral cenderung panjang dan meruncing. Sebaliknya pada ikan yang geraknnya lambat sirip cenderung membundar.
c. Sirip dorsal mempunyai banyak variasi. Sirip dorsal yang memanjang ditemukan pada ikan gabus.
d. Sirip anal pada beberapa ikan letaknya memanjang seperti pada bawal hitam. Sirip anal menyatu dengan sirip kaudal yang ditemukan pada ikan belida. Pada ikan seribu jantan sirip anal berubah menjadi gonopodium yang berfungsi sebagai penyalur sperma.
e. Sirip kaudal berperan dalam gerak berenang sebagai pendorong dan sekaligus berfungsi sebagai kemudi untuk berbelok ke kiri atau ke kanan. Sirip ekor mempunyai berbagai bentuk, yakni: bundar, berpinggiran tegak, berbentuk tunggal, bulan sabit, seperti garpu, baji dan berlekuk ganda.
Selain itu ikan juga memiliki ciri khas, terutama cara perkembangan yang kebanyakan bertelur (ovivar), tapi beberapa jenis diantara ikan-ikan tersebut ada juga yang menghasilkan anak yang menetas ketika masih berada dalam tubuh induknya (ovovipar), dan ada juga yang melahirkan anak berupa individu-individu baru (vivipar) seperti julung-julung (Hemirhampohodon pogonognathus) yang bersifat vivipar yang kemudian bunting yang terus menerus dan melahirkan individu baru (Effendi, 1997).
2.4. Penggolongan Ikan
Eschmeyer (1998), membagi ikan menjadi enam kelas yaitu:
a. Kelas Myxini memiliki ciri-ciri bentuk seperti ular, tidak mempunyai tulang belakang (vertebra), tidak mempunyai rahang mata rudimenter. Tidak ada sirip berpasangan dan tidak ada sirip dorsal. Bertulang rawan, lubang hidung pada bagian kepala. Nostril di bagian depan kepala. Terdapat 5-15 kantung insang pada setiap sisi. Sistem garis sisi mengalami degenerasi. Semua anggota kelas Myxini hidup di laut, sebagian besar di zona intertidal pada dasar berlumpur lunak dan berpasir.
b. Kelas Cephalaspidomorphi memiliki ciri-ciri bentuk seperti ular. Vertebrae terdiri atas tulang rawan. Ikan ini tidak mempunyai rahang. Mata berkembang baik. Nostril di bagian atas kepala, tidak ada lengkung insang sejati untuk menyokong dan melindungi insang, dan sebagai gantinya terdapat suatu kantung yang terletak di luar insang, arteri insang dan saraf terletak di dalamnya, satu lubang hidung. Sirip berpasangan tidak ada. Sirip dorsal satu atau dua. Usus bersilia. Telur kecil dengan kait. Salah satu spesies ikan anggota kelas ini adalah ikan lamprey (Lampreta planeri, Petromyzon marinus)
c. Kelas Holocephali ikan ini umum disebut sebagai ratfish karena ekornya yang ramping dan memanjang serta kepala yang meruncing memberikan gambaran seperti tikus. Rahang atas menyatu dengan kranium. Jumlah insang ada empat
pasang dan celah insang satu pasang. Tanpa sisik pada ikan dewasa. Tidak punya spirakel dan tidak ada kloaka. Ikan yang jantan mempunyai alat penyalur sperma disebut tenakulum, yang terletak di kepala bagian depan. Kelas Holocephali hanya terdiri atas satu ordo, yaitu Chimaeriformes. Salah satu anggotanya ialah Chimaera monstrosa L.
d. Kelas Elasmobranchii ikan ini mempunyai rahang. Jumlah insang dan celah insang berkisar antara 5-7 pasang, yang setiap pasangnya mempunyai sekat pelat insang. Spirakel terletak di depan celah insang. Ikan mempunyai sirip yang berpasangan. Terdapat sepasang nostril (dirhinous). Bersisik plakoid atau tidak bersisik. Ikan jantan biasanya mempunyai alat penyalur sperma yang dinamakan klasper (miksopterigium). Bentuk sirip ekor tidak simetris (heteroserkal).
e. Kelas Sarcopterygii sebagian dari kelas ini sudah punah dan tinggal fosil. Salah satu anggota kelas ini adalah coelacanth yang berupa fosil dan diperhitungkan hidup pada kurun waktu antara masa pertengahan Devonian (350 juta tahun yang lalu) sampai akhir Cretaceous (66 juta tahun yang lalu).
f. Kelas Actinopterygii merupakan kelas yang dominan di bumi. Sekitar 44% dari jumlah spesies tersebut adalah ikan air tawar. Kelas ini mempunyai ciri-ciri lengkung insang merupakan tulang sejati, yang terletak di bagian tengah insang, mengandung arteri dan saraf. notokorda seperti rangkaian manik, atau seperti manik-manik yang terpisah mempunyai rahang (maksila dan premaksila) rangka terdiri atas tulang sejati. mempunyai sirip yang berpasangan (sirip dada dan sirip perut) mempunyai sepasang lubang hidung mempunyai sisik yang umumnya bertipe sikloid dan stenoid, tetapi ada juga yang bersisik tipe ganoid dan beberapa kelompok tanpa sisik biasanya mempunyai gelembung gas tidak ada kloaka.
2.5. Faktor Fisik Kimia Air
Kualitas air sungai dapat mempengaruhi kehidupan biota dalam ekosistem tersebut. Sifat-sifat fisika dan kimia yang berpengaruh terhadap kehidupan ikan. Dalam studi ekologi, pengukuran faktor lingkungan abiotik penting dilakukan. Dengan dilakukannya pengukuran faktor lingkungan abiotik, maka akan dapat
diketahui faktor yang besar pengaruhnya terhadap keberadaan dan kepadatan populasi. Faktor lingkungan abiotik secara garis besarnya dapat dibagi atas faktor iklim, fisika, dan kimia (Suin, 2002).
2.5.1. Faktor Fisika Perairan Sungai 2.5.1.1 Arus Sungai
Arus air merupakan pergerakan massa air dari daerah yang tinggi ke daerah yang rendah sesuai dengan sifat air. Perpindahan air sangatlah penting dalam penentuan penyebaran plankton, gas terlarut dan garam-garaman juga mempengaruhi perilaku organisme kecil. Arus sungai yang terlalu cepat tentunya juga akan mempengaruhi pergerakan ikan dan pemijahan. Pemijahan memerlukan arus yang tenang dimana banyak tumbuh tanaman air. Derasnya arus sungai akan mempengaruhi jumlah fertilitas ikan (Nurudin, 2013).
Kecepatan arus air permukaan tidak sama dengan air bagian bawah. Semakin ke bawah gerakan air biasanya semakin lambat dibandingkan dengan di bagian permukaan. Perbedaan kecepatan arus antar kedalaman menyebabkan tampak bentuk antara organisme air pada kedalaman yang berbeda tidak sama. Kecepatan arus air dapat diukur dengan beberapa cara, mulai dengan cara yang paling sederhana sampai dengan alat yang khusus untuk itu, yaitu dengan meteran arus buatan pabrik (Suin, 2002).
2.5.1.2. Suhu Air Sungai
Suhu merupakan faktor lingkungan yang utama pada perairan karena merupakan faktor pembatas terhadap pertumbuhan dan penyebaran hewan (Michael, 1994). Secara umum kenaikan temperatur perairan akan mengakibatkan kenaikan aktivitas fisiologis organisme. Menurut Hukum Van‟t Hoffs kenaikan suhu sebesar 10oC (Hanya pada kisaran suhu yang masih ditolerir) akan meningkatkan aktivitas fisiologis (misalnya respirasi) dari organisme sebesar 2-3 kali lipat. Pola suhu ekosistem akuatik dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti intensitas cahaya matahari, pertukaran panas antara air dengan udara sekelilingnya dan juga oleh faktor kanopi (penutupan oleh vegetasi) dari pepohonan yang tumbuh di tepi (Brechm & Meijering 1990 dalam Barus 1996).
2.5.1.3. Kecerahan Air Sungai
Menurut Barus (2004) , faktor cahaya matahari yang masuk ke dalam air akan mempengaruhi sifat optis dari air. Sebagian cahaya matahari tersebut akan diabsorbsi dan sebagian lagi akan dipantulkan ke luar permukaan air. Dengan bertambahnya kedalaman lapisan air intensitas cahaya tersebut akan mengalami perubahan yang signifikan baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Cahaya gelombang pendek merupakan yang paling kuat mengalami pembiasan yang menyebabkan kolam air yang jernih akan terlihat berwarna biru dari permukaan. Pada lapisan dasar, warna air akan berubah menjadi hijau kekuningan, karena intensitas dari warna ini paling baik ditransmisi dalam air sampai ke lapisan dasar. Kondisi optik dalam air selain dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari juga oleh berbagai substrat dan benda lain yang terdapat di dalam air, misalnya oleh plankton dan humin yang terlarut dalam air. Vegetasi yang ada di sepanjang aliran air juga dapat mempengaruhi intensitas cahaya yang masuk ke dalam air, karena tumbuh-tumbuhan tersebut juga mempunyai kemapuan untuk mengabsorbsi cahaya matahari.
Pengukuran kecerahan air dengan keping secchi didasarkan pada batas pandangan ke dalam air untuk melihat warna putih yang berada dalam air. Semakin keruh suatu badan air akan semakin dekat batas pandangan, sebaliknya kalau air jernih akan jauh batas pandangan tersebut (Suin, 2002).
2.5.2. Faktor Kimia Perairan
2.5.2.1. Kelarutan Oksigen (Dissolved Oxygen)
Oksigen terlarut merupakan kebutuhan dasar untuk kehidupan tanaman dan hewan dalam air. Kehidupan makhluk hidup di dalam air tersebut tergantung dari kemampuan air untuk mempertahankan konsentrasi oksigen yang dibutuhkan untuk kehidupan (Fardiaz, 1992).
Oksigen terlarut juga merupakan faktor penting dalam menetukan kualitas air, karena air yang polusi organiknya tinggi memiliki oksigen terlarut yang sangat sedikit. Ikan merupakan makhluk air yang menentukan oksigen tertinggi, kemudian invertebrata dan yang terkecil adalah bakteri. Barus (1996) menyatakan Bahwa kelarutan maksimum oksigen pada perairan tercapai pada temperatur 00C
yaitu sebesar 14,16 mg/l oksigen Konsentrasi ini akan menurun sejalan dengan meningkatnya temperatu r.
Gas-gas yang terlarut dalam air merupakan faktor yang berpengaruh terhadap perkembangan embrio ikan. Kelarutan oksigen optimum atau yang tidak dapat ditoleransi bervariasi bergantung pada jenis ikan, umumnya 4-12 ppm dapat diterima oleh ikan. Ikan biasa memijah di air mengalir dan dingin memerlukan oksigen terlarut lebih tinggi daripada ikan yang biasanya memijah di air tergenang (stagnan) atau berarus lambat (Rahardjo et al., 2011).
2.5.2.2. Biochemical Oxygen Demand (BOD)
Biochemical Oxygen Demand (BOD) atau kebutuhan oksigen biologis adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme di dalam memecah bahan organik. Penguraian organik melalui proses oksidasi oleh mikroorganisme di dalam air lingkungan merupakan proses alamiah yang mudah terjadi apabila air lingkungan mengandung oksigen yang cukup. Nilai BOD dapat dinyatakan sebagai jumlah oksigen yang diperlukan oleh mikroorganisme aerobik dalam proses penguraian senyawa organik. Penguraian bahan buangan organik melalui proses oksidasi oleh mikroorganisme di dalam air lingkungan adalah proses alamiah yang mudah terjadi apabila air lingkungan mengandung oksigen yang cukup (Wardhana (1995) dalam Fitra (2008)).
2.5.2.3. Nilai pH
Organisme air dapat hidup dalam suatu perairan yang mempunyai nilai pH netral dengan kisaran antara asam lemah sampai basa lemah. Nilai pH yang ideal bagi kehidupan organisme air pada umumnya terdapat antara antara 7 sampai 8,5. Kondisi perairan yang bersifat sangat asam maupun sangat basa akan membahayakan kelangsungan hidup organisme karena akan menyebabkan terjadinya gangguan metabolisme dan dan respirasi. Disamping itu pH yang sangat rendah akan menyebabkan mobilitas berbagai senyawa logam berat terutama ion aluminium (Barus, 2004).
2.5.2.4. Kandungan Nitrat dan Pospat
Unsur hara yang penting di perairan adalah nitrogen dan fosfor. Nitrogen di perairan berada dalam bentuk nitrogen bebas, nitrat, nitrit, ammonia, dan ammonium. Unsur fosfor dapat ditemukan dalam bentuk senyawa organik yang terlarut (ortofosfat dan folifosfat) dan senyawa organik yang berupa partikulat. Sumber nitrogen yang dapat dimanfaatkan secara langsung oleh tumbuhan adalah nitrat dan amonia yang merupakan sumber utama nitrogen di perairan. Kadar nitrat di perairan tidak tercemar biasanya lebih tinggi daripada kadar amoniak. Nitrat adalah bentuk utama dari nitrogen di perairan alami dan merupakan nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan alga. Nitrat nitrogen sangat mudah larut dalam air dan bersifat stabil, sedangkan nitrit biasanya ditemukan dalam jumlah yang sangat sedikit di perairan karena bersifat tidak stabil terhadap keberadaan oksigen. Senyawa nitrat dapat dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen di perairan (Effendi 1997).
Dalam kondisi di mana konsentrasi oksigen terlarut sangat rendah dapat terjadi proses kebalikan dari nitrifikasi yaitu proses denitrifikasi yang dapat membentuk amonium/amoniak melalui proses Amonifikasi nitrat. Posfat juga merupakan unsur penting. Posfat dapat berasal dari sedimen yang selanjutnya akan terfiltarasi dalam air tanah dan akhirnya masuk ke dalam sistem perairan terbuka dan selain itu juga dapat berasal dari atmosfter bersama air hujan (Barus, 2004).
