LAJU PERTUMBUHAN KARANG KOSMOPOLIT PORITES DI LAUT SELATAN JAWA

(1)

550| I l m u K e l a u t a n [ I K - 2 9 ] - O k t i y a s M u z a k i L u t h f i , d k k

LAJU PERTUMBUHAN KARANG KOSMOPOLIT PORITES

DI LAUT SELATAN JAWA

Oktiyas Muzaky Luthfi1*, Dariel Varaghi1, Saifur Rizal Fakri1, Alfan Jauhari1, Guntur1, Sunardi1

1

Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Brawijaya Malang Jl. Veteran, Kode Pos 65145 Malang, Telp/Fax. 0341-557837

*

Email:omuzakyl@ub.ac.id

Abstrak - Porites massive adalah karang dengan pertumbuhan lambat yang memiliki kemampuan untuk merekam

sejarah pertumbuhan karang ditunjukkan dengan pertambahan panjang linear, bobot, volume atau luas kerangka kapur karang dalam kurun waktu tertentu.Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui bagaimana laju pertumbuhan karang Porites dengan menggunakan metode retrospective (teknik sinar-X) dan menganalisis kondisi lingkungan. melalui laju pembentukan lingkaran pertumbuhan. Penelitian dilakukan pada bulan Mei 2015, untuk mendapatkan lingkaran densitas, kami mendrilling massive Porites dengan panjang 20cm di perairan Kondang Merak, Jawa Timur. Sampel kemudian dianalisis dengan teknik radiometri (menggunakan sinar-X) untuk memperoleh lingkaran karang yang diasumsikan sebagai pola-pola pertumbuhan tahunan rangka karang.Analisis selanjutnya menggunakan CoralXDS (NIH, USA) Hasil dari 4 sampel menunjukkan karang massive Porites memiliki umur 39, 24, 27, dan 17 tahun. Laju pertumbuhan rata-rat pada sampel 1 adalah 0,63 cm/tahun; 0,40 cm/tahun pada sampel 2; 0,55 cm/tahun pada sampel 3, dan 0,68 cm/tahun pada sampel 4. Rata-rata dari laju pertumbuhan karang ini dibawah wilayah sekitarnya yang biasanya 1-3 cm/tahun.

Kata Kunci: Massive, Porites, Laju Pertumbuhan, Retrospective, Kondang Merak

Abstract - Massive Porites is slow growth coral that has ability to record histories retrospectivity. Coral growth is

indicated by increments of linear length, weight, volume or extent of coral skeleton within a certain time. The aims of this research were to determine the growth rate of Porites coral using the retrospective method (X-ray techniques) and analyze the environmental condition used coral banding rate. Reasearch was conducted in May 2015, to obtain density band, we drilled of massive Porites for 20 cm long in Kondang Merak, East Java. Samples were then analyzed by radiometric techniques (X-ray) to obtain coral banding that assumed as patterns of annual growth rate coral. The result of X-ray then analyzed using CoralXDS (NIH, USA). Result from 4 samples show that coral massive Porites were 39, 24, 27, 17 years old. Growth rate of coral massive number one was 0,63 cm/year, 0,40 cm/year (no 2); 0,55 cm/year (no 3); and 0,68 cm/year for sample number 4. The average of coral growth rate was under normal of massive Porites growth about 1-3 cm/year.

Keywords: Massive, Porites, Growth Rate, Retrospective, Kondang Merak

I. PENDAHULUAN

Karang batu atau karang massive memiliki fungsi yang penting dalam ekosistem laut.Karang iniberperan besar sebagai habitat berbagai jenis biota yang hidup di daerah terumbu karang, dan sekaligus berfungsi sebagai tempat memijah,mencari makan, membesarkan diri, dan sesuai sebagai tempat berlindung [1].Keunikan pertumbuhan karang ini adalah terbentuknya kerangka karangyang berupa endapan kapur (CaCO3). Laju

endapan kapur sangat tergantung pada lingkungannya, seperti intensitas cahaya, karena hal tersebut kerangka karang massive sering digunakansebagaiparameter dalam menentukan pengaruh perubahan lingkungan

terhadap pertumbuhan karang[2,3,4,5]. Karang Porites adalah jenis karang massive yang umum dijumpai di perairan Indonesia.Karangini mampu bertahan hidup pada berbagai kondisi Iingkungan yang tergolong ekstrem seperti padadaerah yang mempunyai variasi salinitas yang tinggi atau daerah yang memiliki tingkat sedimentasi tinggi [6].

Pertumbuhan karang massiveditandai dengan endapan kalsium karbonat pada lapisan jaringan yang kecil di bagian permukaan luar koloninya [7]. Karang dapat mengalami pertumbuhan denganbertambahnya panjang linear, bobot, volume atau luaskerangka kapur karang dalam jangka waktu tertentu. Kerangka karang yang disusun oleh kalsiumkarbonat dalam bentuk

(2)

aragonit kristal dan kalsit akan terus mengalami kenaikan bobot [8]. Koloni karang yang berukuran besar memiliki kerangka yang dapat memberikan informasi mengenai variasi kepadatan pada setiap tahunnya. Variasi ini dapat diamati dengan menggunakan sinar-X pada potongan vertikalkerangka karang[9]. Pertumbuhan karang akan membentuk pola gelap dan terang dibawah sinar-X. Pola ini mewakili densitas rendah atau tinggi yang terjadi pada setiap tahun. Satu tahun pertumbuhan diwakili oleh sepasang densitas rendah/tinggi yang membuat umur karang dapat dihitung dari perlapisan pertumbuhan ini. Bagian paling atas dari potongan karang merupakan tahun pada saat sampel tersebut diambil, kemudian dihitung mundur hingga bagian paling bawah karang. Adanya perbedaan denstitas ini merupakan hasil dari variasi kecepatan kalsifikasi dan pertumbuhan linier karang. Kecepatan kalsifikasi didapatkan dari perkalian densitas dengan pertumbuhan linier karang[10].

Beberapa peneliti telah mengembangkan teknik untuk menganalisis pertumbuhan karangdalam hal penghitungan pertumbuhan linier, densitas, dan kalsifikasi dengan pendekatan densitometri [11]dan juga dengan pendekatan tomography [12]. Analisis laju pertumbuhan karang dapat melalui dua pendekatan,yaitu: (1) metode real time, berupa pengukuran langsung terhadap panjang, luasan, volume, bobot, dan laju kalsifikasi karang dalam suatu unit waktu; dan (2) metode retrospective, dengan teknik radiometri (menggunakan sinar-X atau ultra violet) untuk membaca pola-pola pertumbuhantahunan yang tercatat pada bagian epiteka dari rangka karang. Garis pertumbuhan yang terekam pada rangka karang tersebut akan memperlihatkan pola yang berbeda menurut musim[13].

Pertumbuhan karang memperlihatkan variasi dalam skala waktu dalam skala hari ke minggu, minggu ke bulan, atau musim ke tahun.Variasi pertumbuhan tersebut menyebabkan data laju pertumbuhanyang diperoleh melalui pendekatan real time untuk memprediksi laju pertumbuhan tahunan seringkali kurang akurat. Oleh karena itu metode retrospective dengan teknik sinar-X dapat melengkapi hasil-hasil pengukuran secara real time.

Tujuan dari penelitian ini adaah untuk mengetahui usia dan laju pertumbuhan karang Porites yang berada di Laut Selatan Jawa dengan menggunakan sinar-X.

II. METODE PENELITIAN

2.1 Pengambilan Sampel

Pengambilan sampel karang berupa karang Porites lutea dilakukan di Perairan Kondang Merak pada bulan Mei 2015. Terdapat 4 stasiun untuk pengambilan sampel masing-masing koordinat 112°51’9”BT dan -8°39’7”LS stasiun 1; 112°51’9”BT dan -8°39’8”LS stasiun 2; 112°51’8”BT dan -8°39’7”LS stasiun 3; 112°51’8”BT dan -8°39’6”LS stasiun 4. Lokasi stasiun dapat dilihat pada Gambar 1. Sedangkan analisis pertumbuhan karang dengan sinar-X dilakukan di laboraturium medis “HIGINA” Malang.

Gambar 1. Lokasi penelitian di Kondang Merak, Malang

Sampel karang diambil dengan kedalaman ±2 m pada jarak yang berdekatan sehingga dapat diasumsikan karang tersebut berada dalam kondisi lingkungan yang sama.Sampel koloni memiliki diameter ±20 cm, hal ini peneliti bertujuan untuk penentuan umur karang yang memiliki umur lebih dari 10 tahun yang mana sudah mengalami perubahan pertumbuhan dalam skala puluhan tahun.Data hasil pengambilan sampel dapat dilihat pada Tabel 1. Seluruh sampel yang telah diambil, dicuci dengan air tawar dan disimpan pada box sterofoam berisi air laut, yang bertujuan agar tidak merusak polip selama perjalanan menuju ke laboratorium. Sampel karang kemudian dipindahkan ke dalam ember berisi larutan klorin dengan posisi polip yang utuh dan di hadapkan ke atas agar tidak merusak polip karang. Sampel karang tersebut kemudian rendam dalam larutan klorin selama ± 1 minggu agar mengalami bleaching yang sempurna untuk kemudian diamati lebih lanjut.

(3)

2.2 Radiografi Sinar-X

Sampel dikeringkan dan dipotongmenggunakan gerindasecara melintang sejajar pola pertumbuhan dengan titik axial growth. Hasil pemotongan berupalempengan dengan ketebalan sekitar 10 mm. Sampel lempengan terlebih dahulu dibersihkan dengan ultrasonic bath untuk menghilangkan sisa potongan karang yang masih menempel di permukaan sampel dan menghindari adanya kontaminan lainnya dari luar. Selanjutnya lempengan karang ditempatkan pada mediaalumunium disusun rapi, dan disinar-X dalam peralatantertutup.Sampel difoto dengan sumber dari filmberjarak 1 m. Laju pertumbuhan Porites dapat dihitungdari hasil sinar-X yang berupa film positif [14,15]. Lempengan karang tersebut kemudian dipapar dengan sinar-X di laboraturium untuk mengetahui umur, arah dan laju pertumbuhan liniernya dengan 3,2 mAs pada kisaran 56kV dan 200 mA. Jarak spesimen ke sumber film kurang lebih 100 cm [16].

2.3 Analisis Laju Pertumbuhan

Analisis pertumbuhan linier menggunakan perangkat lunak CoralXDS dengan data inputing adalah data ronsen (X-radiograph) telah dilakukan oleh para peneliti sebelumnya [17]. Analisis laju pertumbuhan Porites tersebut diambil secara vertikal dari pola pertumbuhannya untuk setiap spesimen, dimana lingkar tahun paling atas yang diasumsikan sebagai tahun yang paling muda. Dalam satu tahun terdapat warna gelap dan terang yang menunjukkan dalam satu tahun terdapat dua musim yang mempengaruhi pertumbuhan. Warna hitam menunjukkan pertumbuhan karang ketika kondisicuaca kurang baik atau musim hujan sehingga cahayakurang terang dan laju kalsifikasi biasanya kurang cepatdan densitas kapur yang terbentuk tinggi (high density/HD).Warna terang menunjukkan pertumbuhan karangp ada saat musim panas atau kemarau, cahaya cukupterang, laju kalsifikasi sangat cepat dan densitas kapuryang dibentuk rendah (low density/LD) [14].

Laju pertumbuhan Porites luteadibuat tabulasidata dan gambar dan selanjutnya dianalisa secara deskriptif. Analisis laju pertumbuhan selama 39 tahun antar stasiun dilakukan dengan analisis dengan bantuan perangkat lunak komputer SPSS 16.00.

Tabel 1. Data Sampel Karang dari lokasi penelitian

Keterangan:D= diameter karang terpanjang; d= diameter karang terpendek

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Pola Pertumbuhan Karang

Hasil gambar foto terbagi menjadi fotofilm negatif dan foto film positif. Foto film negative didapatkan dengan rontgen 3,2 mAs pada kisaran 56 kV dan 200 mA dengan jarak spesimen ke sumber filmkurang lebih 100 cm selama 5 sampai 10 detik. Hasil sinar-X dari sampel karang dan latar belakang yang didigitalkan menggunakan scanner medis sinar-X dapat dilihat pada Gambar 2

Sifat Rontgen atau sinar-X dalam garis lurus, tidak dipengaruhi oleh lapangan magnetik dan mempunyai daya tembus yang semakin kuat apabila tegangan listrik yang digunakan semakin tinggi, sedangkan diantara sifat-sifat lainnya ialah bahwa sinar-sinar ini menghitamkan sinar potret. Karang yang tumbuh akan berpola membentuk perlapisan gelap dan terang dibawah sinar-X, yang mewakili densitas rendah/tinggi [10].

Hasil gambar foto film positif didapatkan dengan pemotretan radiologi (sinar-X) secara vertikal. Karang dirontgen dengan 2,0 mAs pada kisaran 45 kV dan 200 mA dengan jarak spesimen ke sumber filmkurang lebih 100 cm selama 5 sampai 10 detik berdasarkan ketebalan slab dan kepadatan. Hasil sinar-X dari sampel karang dapat dilihat pada Gambar 3.

No Ko de Tanggal Koordinat Diamet er (cm) Tinggi karang (cm) Lintang;Bujur 1 S1 16-05-2015 -8°39’7”LS; 112°51’9”BT D= 23 d= 17 25 2 S2 16-05-2015 -8°39’8”LS; 112°51’9”BT D= 18 d= 11 10 3 S3 16-05-2015 -8°39’7”LS; 112°51’8”BT D= 30 d= 26 15 4 S4 16-05-2015 -8°39’6”LS; 112°51’8”BT D= 21 d= 17 12

(4)

553| I l m u K e l a u t a n [ I K - 2 9 ] - O k t i y a s M u z a k i L u t h f i , d k k Gambar 3. Foto Film Positif Sinar-X Pertumbuhan

Karang

Gambar foto film negatif dari terumbu karang yang diteliti didapatkan dengan pemotretan kerangka karang menggunakan peralatan radiologi (sinar-X) secara horizontal, sedangkan foto film positif dari terumbu karang yang diteliti didapatkan dengan pemotretan kerangka karang menggunakan peralatan radiologi (sinar-X) secara vertikal. Laju pertumbuhan linear karang P. lutea yang dipengaruhi oleh kondisi lingkungan maupun habitat karang tersebut dapat

terekam pada kerangka kapur yang telah terdeposit dan dapat dilihat dengan menggunakan sinar-X [18].

Gambar 3 dari film positif menunjukkan adanya perbedaan densitas tinggi dan densitas rendah atau pada gambar terlihat dengan warna gelap untuk densitas tinggi dan terang untuk densitas rendah, hal tersebut berkaitan dengan periode tahunan (annual banding) dari pertumbuhan karang.Garis tahunan ini dapat dijadikan sebagai acuan untuk menentukan umur karang dan laju pertumbuhan linear pada karang P. lutea.

Laju pertumbuhan karang dapat diukur denganberbagai cara seperti pengukuran pertambahan panjang linier, area, volume, atau berat kerangka kalsiumnya. Tetapi untuk mengamati pertumbuhan tahunan karang dengan cara pengukuran pertambahan panjang linier,area, volume, atau berat kerangka kalsiumnya membutuhkan waktu yang cukup lama [13], maka dengan metode yang berkenaan dengan tinjauan ke belakang (restropektif) dan pembentukan kerangka karang diperoleh keuntungan tersendiri,karena pengujian pertumbuhan masa lalu sudah tergambar pada kerangka [19].

3.2 Umur dan Laju Pertumbuhan Karang

Laju pertumbuhan karang Porites lutea didapatkan dengan menggunakan alat bantu software CoralXDS untuk mendapatkan umur yang lebih akurat. Analisis dilakukan mengikuti arah pertumbuhan karang.Analisis dengan menggunakan CoralXDS selain untuk mendapatkan laju pertumbuhan terumbu karang tiap tahunnya juga didapatkan umur tahunan yang mana tiap satu tahun dari terumbu karang digambarkan dengan satu annual banding warna hitam dan satu putih dari hasil foto film negatif.

Tingkat kecerahan gelap/terang dari film negatif yang diperoleh dari hasil analisis dengan CoralXDS dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 2. Foto Film Negatif Sinar-X Pola Pertumbuhan Karang

(5)

554| I l m u K e l a u t a n [ I K - 2 9 ] - O k t i y a s M u z a k i L u t h f i , d k k A

B

C

D

Gambar 4.Pola Gelap/Terang pada Sampel yang Ditemukan di Kondang Merak. A = Sampel 1; B = Sampel 2; C = Sampel 3; D = Sampel 4

Hasil analisis sampel menunjukkan usia sampel 1, sampel 2, sampel 3, dan sampel 4 berturut-turut adalah 39, 24, 27, dan 17 tahun, sedangkan laju pertumbuhan pertahun berturut-turut diperoleh hasil pada sampel 1 berkisar 0,30-1,13 cm dengan nilai rata-rata 0,63 cm; padasampel2 diperoleh hasil berkisar 0,25-0,57 cm dengan nilai rata-rata 0,40 cm; pada sampel3 diperoleh hasil berkisar 0,22-0,83 cm dengan nilai rata-rata 0,55 cm; sedangkan pada sampel4 diperoleh hasil berkisar 0,41-1,25 cm dengan nilai rata-rata 0,68 cm. Laju pertumbuhan karang Porites lutea untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 2 dan Gambar 5.

Tabel 2. Laju Pertumbuhan Porites lutea

Gambar 5. Laju Pertumbuhan Linear Porites lutea

Tingkat kecerahan gelap/terang dari film negatif yang diperoleh dari hasil analisis dengan CoralXDS dapat dilihat pada Gambar 4. Grafik pada gambar tersebut menjelaskan semakin grafik naik menunjukkan karang tersebut memiliki densitas tinggi yang diwakili oleh warna gelap dan sebaliknya jika grafik kearah bawah menunjukkan karang tersebut memiliki densitas rendah yang diwakili oleh warna terang.Pada saat terumbu karang memiliki densitas tinggi pertumbuhan karang jadi terhambat, karena densitas yang tinggi disebabkan oleh musim hujan sehingga kurangnya atau sedikitnya cahaya yang masuk dalam perairan.Sebaliknya, pada saat terumbu karang memiliki densitas rendah pertumbuhan karang lebih cepat, karena densitas yang rendah disebabkan oleh adanya musim kemarau sehingga cahaya yang masuk dalam perairan cukup.

HD (high density) bands atau sabuk tebal dihasilkan selama bulan Nopember dan Maret. Kurun waktu tersebut jumlah curah hujan dan sedimentasi sangat tinggi dan lama penyinaran matahari sangat rendah.Sedangkan sabuk tipis atau LD (low density) bands dihasilkan selama musim kemarau. Masa ini berlangsung pada s April hingga Oktober. Pada saat itu jumlah curah hujan dan sedimentasi sangat rendah, sebaliknya lama penyinaran matahari sangat tinggi [5].

Secara umum rata- rata laju pertumbuhan pada semua sampel berkisar 0,22 – 1,25 cm/tahun. Menurut [13] laju pertumbuhan karang massive yang berkisar10-12

No Sampel Stasiun Umur (th) Rata-rata laju pertumbuhan (cm/th) 1. 1 1 39 0.63 2. 2 1 24 0.40 3. 3 2 27 0.55 4. 4 2 17 0.68

(6)

mm/tahun tergolong pertumbuhan yang maksimum. Berdasarkan kriteria tersebut, dapat dinyatakan bahwa pertumbuhan karang di perairan Kondang Merak tumbuh dalam laju yang minimum.

IV. KESIMPULAN

Usia P. lutea berkisar antara 17- 39 tahun.Laju pertumbuhan linear rata- rata pertahun karang P. lutea yang berada pada stasiun pengamatan berkisar antara 0,40 – 0,68 cm/tahun dan tergolong laju pertumbuhan minimum

UCAPAN TERIMA KASIH

Terima kasih kami ucapkan sebesar-besarnya kepada rekan-rekan mahasiswa kelompok studi terumbu karang Acropora. Penelitian ini adalah bagian dari program PUPT yang didanai oleh Kementerian Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi dengan nomor: 007/Add/SP2H/PL/DIT.LITABMAS/ V/2015, tanggal 12 Mei 2015.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Suzuki A H, Kawahata, Shiyomi M, Kawahata H, Koizumi H, Tsuda A, and Awaya Y. 2004. Global Environmental Change in The Ocean and On Land Terrapub Tokyo. (Eds). 229–248.

[2] Hudson, J.H., E.A. Shinn, and D.M. Robbin. 1982. Effects of offshore oil drilling on Philippine reef corals. Bull. Mar. Sci., 32: 890-908.

[3] Isdale, P. 1984. Fluorescent bands in massive corals record centuries of coastal rainfall. Nature, London, 310: 578-579.

[4] Boto, K. and P. Isdale. 1985. Fluorescent bands in massive corals results from terrestrial fulvic acid inputs to nearshore zone. Nature, London, 315: 396-397. [5] Supriharyono. 1986. The effects of sedimentation on a

fringing reef in north central Java, Indonesia. PhD Thesis, Department of Zoology, University of Newcastle upon Tyne, UK

[6] Morton, J. 1990. The Shore Ecology of The Tropical Pasific. UNESCO, 282 pp.

[7] Crabbe MJC. 2008. Climate Change, Global Warming and CORAL reefs: Modelling the Effects of Temperature. Comput. Biol. Chem. 32(5):311-314. [8] Goreau, T. F., N. I. Goreau & T. J. Goreau. 1982.

Corals and Coral Reefs in the Sea. W. H. Freeman andCompany, San Francisco.

[9] Knutson RW, Buddemeier, Smith SV. 1972. Coral Chronometers: Seasonal Growth Bands in Reef Corals. Science. 177: 270-272.

[10] Felis, T., and Patzold, J. 2004. “ClimateReconstructions from AnnuallyBanded Corals”, GlobalEnvironmental Change in theOcean and on Land, Eds.,TERRAPUB, 205-227.

[11] Lough, J.M., and Barnes, D.J. 1997. Several centuries of variation in skeletal extension, density and calcification in massive Porites colonies from the Great Barrier Reef: a proxy for seawater temperature and a background of variability against which to identify unnatural change. J. Exp. Mar. Biol. Ecol, 211, 29–67.

[12] Cantin, N.E, A. L. Cohen, K. B. Karnauskas, A. M. Tarrant, D. C. McCorkle, 2010. Ocean Warming Slows Coral Growth in the Central Red Sea. Science, 239, 322-325, doi: 10.1126/science.1190182.

[13] Buddemeier, R.W. and Kinzie III, R.A. 1976. Coralgrowth. Oceanography Marine Biology Annualreview. 14 : 183-225.

[14] [14]Lough, J.M. and Barnes, D.J. 1992. Comparisons ofskeletal density variations in Porites from thecentral Great Barrier Reef. Journal of ExperimentalMarine Biology and Ecology., 155: 1-25.

[15] Edinger, E.N. 1998. Effect of Land Based Pollution onIndonesia Coral Reefs : Biodiversity, Growth Rates,Bioerosian, and Applications to The Fossil Record.McMaster University. (PhD Thesis). 297 pp. [16] Supriharyono. 2000. Pengelolaan Ekosistem Terumbu

Karang. Penerbit Djambatan. Jakarta.

[17] Suharsono & S. Y. Cahyarini, 2012. Reduced trends of annual growth of Indonesian Porites over ~20 years. Proceedings of the 12th International Coral Reef Symposium, Cairns, Australia, 9-13..

[18] Kenkel CD, G Goodbody Gringley, D Caillaud, SW Davies, E Bartels, M Matz. 2013. Evidence for a Host Role in Thermotolerance Divergence between Populations of the Mustard Hill Coral (Porites Astreoides) from Different Reef Environments. Moleculer Biology. 14: 1-14.

[19] Brown, B. E., L. Sya’rani & M. L. Tessier. 1985. Skeletal form and growth in Acropora aspera (Dana) fromthe Pulau Seribu, Indonesia. J. Exp. Mar. Ecol., 86: 139–150.