1
PENGARUH PERBEDAAN TEGANGAN LISTRIK (VOLT) DAN UKURAN AWAL FRAGMEN PADA TRANSPLANTASI BIOROCK TERHADAP PERTUMBUHAN
KARANG (Acropora cerealis) DI PANTAI PEMUTERAN, BALI Dias Natasasmita, Diah Permata Wijayanti, Chrisna Adhi Suryono
Program Studi Ilmu Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro Kampus Tembalang, Semarang 50275 Telp/Fax. 024-7474698
Abstract
The objectives of this research was to study and find out the effects of electrical voltage differences and initial fragment size on growth performance and survival rate of coral in biorock transplantation method. The materials observed in this research was coral fragments (Acropora cerealis) which located in Pemuteran Beach, Bali. The research was conducted by using field experiment method and the coral transplantation method is carried out by using biorock technology. This biorock method uses a low-voltage electricity which produces an electrolysis reaction and mineral accretion in water to increase coral growth and survival rate. The main parameters measured were the coral growth performance and survival rate. The supporting parameters are physics and chemical parameters of sea waters, including: temperature, salinity, pH degree, sedimentation and brightness. The result of this research was coral growth performance which has cultivated by using biorock method in 6 voltages (3.74 ± 0.16 cm) for coral fragment with an initial size of 3 cm and (6.02 ± 0.63 cm) ) for coral fragment with an initial size of 5 cm; 12 voltages (4,55 ± 0,40 cm) ) for coral fragment with an initial size of 3 cm and (6,13 ± 0,39 cm) ) for coral fragment with an initial size of 5 cm. In addition, the highest growth performance and survival rate was seen in 6 voltage in both fragment size biorock method.
Keyword : Biorock, Coral Transplantation, Voltage, Fragment Size, Acropora cerealis, Pemuteran Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perbedaan tegangan listrik dan ukuran awal fragmen pada metode transplantasi biorock terhadap pertumbuhan dan tingkat ketahanan hidup karang. Materi yang diobservasi dalam penelitian ini adalah fragmen karang Acropora cerealis yang berada di Pantai Pemuteran, Bali. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode eksperimental lapangan dan teknik transplantasi karang dengan menggunakan teknologi biorock. Metode biorock ini memanfaatkan aliran listrik bertegangan rendah yang mampu menghasilkan suatu rekasi elektrolisis dan akresi mineral di dalam air untuk meningkatkan laju pertumbuhan dan tingkat ketahanan hidup karang. Parameter utama yang diukur pada penelitian ini adalah laju pertumbuhan dan tingkat ketahanan hidup karang. Parameter pendukungnya adalah parameter kimia fisika perairan, meliputi : suhu, salinitas, derajat keasaman, sedimentasi dan kecerahan. Hasil dari penelitian ini dapat dilihat dari pertumbuhan karang transplan pada metode biorock dengan tegangan 6 volt (3,74 ± 0,16 cm) untuk ukuran awal fragmen 3 cm, dan (6,02 ± 0,63 cm) untuk ukuran fragmen 5 cm ; tegangan 12 volt (4,55 ± 0,40 cm) untuk ukuran awal fragmen 3 cm dan (6,13 ± 0,39 cm) untuk ukuran fragmen 5 cm. Selain itu, laju pertumbuhan dan ketahanan hidup tertinggi terlihat pada karang yang menggunakan metode biorock dengan voltase 6 volt pada kedua ukuran fragmen.
Kata Kunci : Biorock, Transplantasi Karang, Voltase, Ukuran Fragmen, Acropora cerealis, Pemuteran
2
PENDAHULUAN
Teknologi biorock adalah suatu proses deposit elektro mineral di dalam laut, yang biasanya disebut juga dengan teknologi akresi mineral. Teknologi ini dikembangkan Prof. Wolf H. Hilbertz, seorang ilmuwan kelautan pada tahun 1974. Biorock memiliki struktur yang dibentuk dari besi dengan dialiri listrik bertegangan rendah. Mekanisme kimiawi terjadi ketika aliran listrik pada struktur biorock memicu terjadinya reaksi elektrolisis yang akan mendorong pembentukan mineral alami pada air laut, seperti kalsium karbonat dan magnesium hidroksida. Pada saat yang bersamaan, terjadi perubahan elektrokimia yang mendorong pertumbuhan organisme di sekitar sturktur. Oleh sebab itu ketika bibit karang ditempelkan pada struktur besi tersebut, pertumbuhannya akan menjadi lebih cepat (Goreau, 2009).
Sampai saat ini, telah ada lebih dari dua puluh proyek biorock di seluruh dunia yang tersebar di beberapa wilayah Asia Tenggara seperti Indonesia dan Filipina serta di beberapa negara bagian Amerika Serikat dan Eropa. Namun, yang terbesar dan paling inovatif dari mulai bentuk struktur yang dibuat hingga sumber energi yang digunakan terdapat di Indonesia.
Indonesia telah melakukan upaya
rehabilitasi terumbu karang dengan
teknologi ini sejak tahun 2000. Hingga tahun 2010, tercatat sekitar enam puluh dua struktur biorock telah ditanam di seluruh kepulauan Indonesia dan yang terbanyak terdapat di Gili Trawangan dan Bali (Robbe, 2010)
Biorock di Pemuteran Bali
merupakan program yang memiliki tingkat keberhasilan paling tinggi dari beberapa negara lain yang juga telah menerapkan metode ini, mulai dari laju pertumbuhan,
tingkat keberhasilan hidup hingga
banyaknya spesies yang telah berhasil ditanam. Diketahui sebelumnya, bahwa sejak tahun 1974 metode ini telah dikembangkan dan diterapkan di negara-negara lain seperti Amerika Serikat,
Filipina dan Spanyol. Sayang, teknologi ini gagal diterapkan karena kondisi alam yang sangat dinamis pada saat itu. Perubahan lingkungan yang sangat signifikan akibat terjadinya El Nino dan La Nina di tahun 1974-1975 menjadi salah satu faktor penyebabnya.
Energi listrik yang digunakan dalam teknologi biorock adalah arus DC dengan kisaran antara 1-12 volt. Besaran tersebut bergantung dari jenis sumber energinya. Pemberian tegangan listrik ini sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan tinggi dan diamater karang (Robbe, 2010). Karang yang berada pada struktur biorock dapat tumbuh hingga 2-6 kali lebih cepat daripada karang-karang alami. Karang yang tumbuh dengan bantuan biorock memiliki kemampuan untuk memulihkan diri dari kerusakan fisik hingga 20 kali lebih cepat daripada karang yang tumbuh alami. Selain itu karang pada biorock juga memiliki tingkat ketahanan hidup 50 kali lebih tinggi terhadap kenaikan suhu yang menyebabkan bleaching (Goreau, 2009).
Penelitian pada transplantasi karang menggunakan biorock sebelumnya hanya dilakukan dengan menggunakan tegangan listrik (volt) dan ukuran awal (tinggi) fragmen karang yang seragam. Penentuan voltase yang diberikan pun masih dalam tahap percobaan (Dedy, 2011). Pada banyak percobaan, sering terjadi kondisi
overcharged dalam upaya mendapatkan
pertumbuhan yang sangat cepat, tetapi pada akhirnya tegangan listrik yang berlebihan itu berdampak sebaliknya (Shuhmacher, 2002). Efek dari aliran listrik yang terlampau tinggi justru akan menyebabkan penurunan bobot pada karang dan tidak menunjukkan pertumbuhan yang sangat cepat (Beddoe, 2008). Bahkan pada satu kasus, ada seorang penulis yang mengklaim bahwa transplantasi dengan bantuan energi listrik justru dianggap mengurangi laju pertumbuhan karang (Borrell, 2008). Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian dengan menggunakan tegangan listrik (volt) yang berbeda lebih tinggi atau lebih
3
rendah serta ukuran awal fragmen yang beragam untuk membuktikan pengaruh positif dan negatif dari berbagai penelitian sebelumnya.
Sedangkan untuk ukuran fragmen karang yang digunakan pada metode biorock masih dalam bentuk koloni,
sehingga perlu adanya penentuan
penggunaan jumlah terkecil materi hidup yang sesuai untuk metode ini, tanpa mengorbankan banyak karang yang dapat merusak ekosistem.
Berdasarkan uraian diatas, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perbedaan tenaga listrik (volt) dan ukuran awal (tinggi) fragmen serta interaksi antara keduanya terhadap pertumbuhan dan tingkat kelangsungan hidup pada karang
Acropora cerealis (A. cerealis, Veron 1993) yang ditrasnplantasi menggunakan
teknologi biorock.
Melalui perbedaan tegangan listrik yang diberikan akan dapat diketahui batas minimal dan maksimal tegangan listrik yang optimal bagi pertumbuhan karang. Sedangkan melalui perbedaan ukuran awal fragmen yang diterapkan akan menentukan penggunaan jumlah terkecil materi hidup yang sesuai untuk metode biorock, tanpa mengorbankan banyak karang yang dapat menganggu kelestarian ekosistem.
Manfaat dari penelitian ini diharapkan dapat menjadi sumber informasi dalam teknologi transplantasi karang dengan menggunakan teknologi biorock, sehingga dalam proses pemeliharaan transplantasi karang dapat semakin cepat dan efektif. MATERI DAN METODE
Materi yang diamati dalam
penelitian ini adalah fragmen karang
Acropora cerealis (A. cerealis, Veron 1993) yang berlokasi di perairan Pantai
Pemuteran, Desa Pemuteran, Kecamatan Gerokgak, Kabupaten Buleleng, Bali, yang terletak pada koordinat 114°40’27.3” BT - 114°39’18.9” BT dan 08°07’5.7” LS - 08°07’33.4” LS.
Perlatan yang digunakan selama penelitian antara lain : Peralatan scuba
diving, struktur biorock, jangka sorong,
kamera underwater, papan sabak, alat tulis, kertas lakmus, sechii disk, thermometer dan bola duga.
Parameter utama yang diteliti adalah pertumbuhan tinggi dan ketahanan hidup dari karang transplan. Parameter pendukung yang diteliti adalah parameter kimia dan fisika perairan, meliputi : suhu, salinitas, derajat keasaman, sedimentasi dan kecerahan.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen lapangan, yaitu suatu cara yang digunakan untuk mengetahui hubungan sebab akibat dengan cara memberikan satu atau lebih perlakuan dan membandingkan hasilnya untuk dilihat pengaruhnya terhadap obyek penelitian yang dilakukan di lapangan (Nazir, 1988).
Rancangan penelitian yang
dilakukan adalah rancangan penelitian petak terbagi yang mempunyai dua faktor yaitu perbedaan voltase sebagai faktor petak utama dengan tiga voltase berbeda yaitu 0, 6 dan 12 volt serta ukuran awal fragmen sebagai faktor anak petak dengan dua ukuran awal yaitu 3 dan 5 cm. Total frgamen yang ditrasnplan berjumlah 30 buah yang diletakkan secara acak dalam 3 buah meja transplantasi. Setiap meja transplantasi dialiri tegangan listrik yang berbeda dengan berisi 10 buah fragmen karang dengan dua variasi ukuran awal.
Perlakuan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
a. Perlakuan A, pemberian voltase
sebesar 6 volt pada 10 buah fragmen
karang. Masing-masing 5 buah
fragmen berukuran 3 cm dan 5 buah fragmen berukuran 5 cm.
b. Perlakuan B, pemberian voltase
sebesar 12 volt pada 10 buah fragmen
karang. Masing-masing 5 buah
fragmen berukuran 3 cm dan 5 buah fragmen berukuran 5 cm.
4
c. Perlakuan C, perlakuan control tanpa menggunakan tegangan listrik pada 10 buah fragmen karang. Masing-masing 5 buah fragmen berukuran 3 cm dan 5 buah fragmen berukuran 5 cm
Struktur biorock pada penelitian ini adalah sebuah meja transplantasi yang berbentuk rangka persegi dari besi (tanpa melalui proses pengecatan dan galvanisasi) dengan ukuran 1 x 1 x 0,5 (meter) untuk masing-masing ukuran panjang, lebar dan tinggi.
Struktur berbentuk meja ini
berfungsi sebagai katoda yang akan menerima aliran elektron sebagai hasil dari reaksi elektrolisis yang terjadi. Selain itu struktur ini juga sekaligus berfungsi sebagai media transplantasi. Pada bagian kaki meja dililitkan ujung dari sebuah kabel listrik berukuran 3 x 2,5 cm dengan panjang kurang lebih 100 meter. Ujung kabel satunya dihubungkan ke kutub negatif pada sebuah power supply DC model 8730 bertegangan 6-15 volt yang berfungsi sebagai sumber aliran listrik.
Anoda (kutub positif) dalam
rangkaian struktur biorock ini dibuat menggunakan logam titanium berukuran 1 x 1 meter yang dibingkai dengan pipa paralon berisi pasir. Pengisian pipa dengan pasir bertujuan untuk membuat rangka anoda tersebut tenggelam di dasar perairan. Sama halnya dengan katoda, pada ujung logam titanium yang berfungsi sebagai anoda ini dililitkan ujung dari sebuah kabel listrik dengan ukuran dan panjang yang sama. Perbedaannya terletak pada ujung kabel satunya yang dihubungkan ke kutub positif pada sumber energi listrik.
Terdapat tiga buah struktur biorock yaitu masing-masing bertegangan listrik 0 volt (kontrol), 6 volt, 12 volt. Pada tiap struktur biorock ini terpasang dua buah jalur kabel yang terhubung dengan power supply sebagai sumber arus listrik DC. Satu buah kabel terhubung pada struktur besi sebagai katoda dan satu buah kabel lain dihubungkan pada logam titanium sebagai anoda yang posisinya diletakkan tidak
berjauhan dari struktur rangka besi di dasar perairan. Panjang kabel yang digunakan tergantung pada jarak dan kedalaman yang diinginkan atau disesuaikan dengan kondisi kelandaian pantai.
Koloni indukan Acropora cerealis
(A. cerealis, Veron 1993) sebagai karang
donor diperoleh pada kedalaman 2 hingga 3 meter. Indukan yang disampling kurang lebih memiliki diameter sebesar 20 cm dan bebas dari penyakit. Glynn et al. (2006) menyatakan, koloni induk untuk kegiatan transplantasi karang harus terbebas dari kemungkinan berbagai penyakit dan tidak mengalami pemutihan (bleaching).
Seluruh sampel karang transplan diposisikan secara horisontal. Sampel tersebut diikat kuat dengan menggunakan kabel ties pada sepanjang titik pertemuan vertikal dan horisontal pada rangka besi. Jarak antar karang transplan untuk setiap metode dibuat sama (0,25 meter). Posisinya diatur sesuai dengan jumlah transplan dan panjang rak yang digunakan agar tidak saling menempel dan mempengaruhi satu sama lain. Tata letak urutan sampel pada meja transplan ditempatkan secara acak. Hal ini bertujuan agar setiap sampel mempunyai peluang yang sama untuk
menerima perlakuan yang diberikan
(Edwards dan Gomez, 2008).
Data penelitian diperoleh dari hasil pengamatan langsung terhadap kejadian dari objek yang diteliti. Data yang diambil adalah data pertumbuhan tinggi fragmen, foto fragmen karang, jumlah transplan yang bertahan hidup, sampel mineral dan data kualitas perairan. Pengukuran pertambahan tinggi karang transplan dilakukan dengan menggunakan jangka sorong serta hasil pengambilan foto fragmen karang yang diolah dengan menggunakan aplikasi CPCe (Coral Point Count with Excel extension), untuk mengetahui pertambahan tinggi fragmen karang secara lebih akurat.
Proses perhitungan data dilakukan secara deskriptif, rumus yang digunakan dalam proses perhitungan data, adalah Pertambahan Tinggi (Kudus dan Wijaya,
5
2001), Laju Pertumbuhan (Effendie, 1979) dan Survival Rate (Ricker, 1975). Selain itu, dilakukan juga uji Scanning Electron
Microscope (SEM) dan Energy Dispersive Ray Analysis (EDX) untuk menganalisa
struktur mineral yang terbentuk pada katoda. Uji SEM dan EDX ini dilakukan untuk mengetahui seberapa besar pengaruh voltase terhadap pembentukan mineral berwarna putih yang menutupi katoda selama proses biorock berlangsung. Hasil dari uji tersebut adalah data topografi, morfologi hingga komposisi dari mineral yang bisa dianalisa baik secara kuantitatif maupun kualitatif. Sehingga dapat terlihat kelebihan dan kekurangan dari pemberian tinggi rendahnya tegangan listrik terhadap
pembentukan mineral pada katoda yang memicu percepatan pertumbuhan karang. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pengamatan pada penelitian ini meliputi laju pertumbuhan, komposisi mineral, ketahanan hidup karang transplan dan kualitas perairan.
Pertumbuhan Fragmen Karang
Data laju pertumbuhan karang
Acropora cerealis (A. cerealis, Veron 1993) selama 12 minggu selengkapnya
disajikan dalam bentuk grafik seperti pada Gambar 1.
Gambar 1. Grafik laju pertumbuhan karang Acropora cerealis (A. cerealis, Veron 1993) dengan perbedaan tegangan listrik (volt) terhadap ukuran awal (tinggi) fragmen yang berbeda.
Rata-rata hasil pertumbuhan karang transplan pada metode biorock dengan tegangan listrik 6 volt yaitu 3,74 ± 0,16 cm untuk karang dengan ukuran awal fragmen 3 cm dan 6,02 ± 0,63 cm untuk karang dengan ukuran awal fragmen 5 cm. Pada metode biorock dengan tegangan listrik 12 volt rerata hasil pertumbuhannya yaitu 4,55 ± 0,40 cm untuk karang dengan ukuran awal fragmen 3 cm dan 6,13 ± 0,39 cm untuk karang dengan ukuran awal fragmen 5 cm. Sedangkan pada metode non-biorock (0 volt), rerata hasil pertumbuhannya yaitu 3,31 ± 0,09 cm untuk karang dengan ukuran awal fragmen 3 cm dan 5,21 ± 0,05 cm
untuk karang dengan ukuran awal fragmen 5 cm.
Pemberian tegangan listrik pada metode biorock dan perlakuan ukuran awal fragmen terlihat memberikan pengaruh
yang berbeda terhadap pertumbuhan
fragmen. Dari hasil analisis statistik dengan
menggunakan Repeated Measurement
ANOVA menujukkan bahwa perlakuan metode biorock dengan perbedaan voltase lebih tinggi (12 volt) dan lebih rendah (6 volt) serta perbedaan ukuran lebih tinggi (5 cm) dan lebih rendah (3 cm) menunjukkan pengaruh yang berbeda nyata (F hitung > F Tabel) terhadap pertumbuhan karang pada metode non-biorock (0 volt). Akan tetapi,
6
pemberian voltase 6 volt pada metode biorock tidak menunjukan hasil yang berbeda nyata terhadap pemberian voltase 12 volt pada setiap perlakuan ukuran yang diterapkan. Hasil analisis Sidik Ragam
tentang pengaruh perbedaan tegangan listrik dan variasi ukuran fragmen terhadap pertumbuhan karang dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil analisis Sidik Ragam pengaruh perbedaan tegangan listrik (volt) dan variasi ukuran fragmen terhadap pertumbuhan karang
Sumber Keragaman Db JK KT F-hit F-tabel 5% 1% Minggu 11 15.00 1.36 Voltase (A) 3 19.90 6.63 22.50** 3.28 4.44 Galat (a) 33 9.70 0.29 Ukuran (B) 1 87.67 87.67 21.71** 4.06 7.25 A x B 3 1.49 0.50 11.93** 2.82 4.26 Galat (b) 44 1.83 0.04 Umum 95 134.1
Perbandingan dari kedua metode menunjukkan bahwa perlakuan metode biorock memberikan efek yang lebih baik bila dibandingkan dengan metode biasa yang tanpa menggunakan aliran listrik. Perlakuan metode biorock pada voltase 6 dan 12 volt memberikan pertumbuhan yang lebih baik dibandingkan dengan metode yang tanpa menggunakan aliran listrik. Hal ini sesuai dengan pendapat Shuhmacher (2002) bahwa dalam kondisi lingkungan yang sama, metode biorock mampu memberikan banyak efek positif terhadap pertambahan berat dan tinggi karang dengan sangat cepat.
Eksperimen pertama biorock yang dilakukan di Teluk Discovery, Jamaica pada tahun 1980, menunjukkan hasil yang sangat luar biasa. Hanya dalam waktu 10 minggu karang dari spesies Acropora
cervicornis mengalami pertumbuhan
hingga 8 cm (Hilbertz dan Goreau, 1996). Hasil positif dari penelitian biorock yang dilakukan di perairan Indonesia juga pernah didapatkan oleh Khalid (2009), selisih pertumbuhan karang A. tenuis dan A.
cytherea dengan menggunakan metode
biorock pada voltase 3-6 volt mencapai 1-3 cm setelah 6 bulan masa penanaman.
Hal serupa juga terjadi pada penelitian yang dilakukan oleh Amirah (2011) pada karang A. formosa dengan menggunakan metode biorock dalam skala laboratorium. Hasil yang didapatkan
menunjukkan pada karang tersebut
mengalami pertambahan panjang vertikal sebesar 1-2 cm setelah 3 bulan ditanam.
Menurut Jose (2006), karang yang
ditransplantasi menggunakan teknologi biorock mengalami pertumbuhan yang hampir empat kali lipat lebih cepat. Karena menurut Sutawi (2007) pertumbuhan tinggi karang Acropora selama dua sampai dua belas bulan di alam adalah sebesar 0,5 mm. Hal ini menunjukkan bahwa pertumbuhan karang karang pada biorock lebih cepat bila dibandingkan dengan yang tumbuh secara alami.
Analisis SEM dan EDX
Selain pada pertumbuhan karang transplan, perbedaan pengaruh tinggi rendahnya volatse juga terlihat dari stuktur mineral yang terbentuk pada katoda biorock akibat reaksi elektolisis yang terjadi. Struktur mineral yang terbentuk pada katoda biorock dengan tegangan
7
listrik 12 volt didapati lebih rapuh dan mudah meluruh saat tersentuh bila dibandingkan dengan struktur mineral yang terbentuk pada katoda biorock bervoltase 6 volt.
Sampel mineral pada katoda biorock dengan voltase 6 volt, komposisi mineralnya mengandung unsur Karbon (7.48%), Oksida (61.94%), Natrium (3.64 %), Magnesium (26.24 %), Sulfur (0.23 %), Kalsium (0.37 %). Sedangkan sampel mineral pada katoda biorock dengan voltase 12 volt komposisi mineralnya mengandung unsur Karbon (12.09 %),
Oksida (59.92%), Natrium (2.29%),
Magnesium (24.80 %), Sulfur (0.33 %), Kalsium (0.57%). (Gambar 2 –3).
Hasil analisis SEM dan EDX membuktikan bahwa struktur mineral pada biorock dengan voltase 6 volt memang lebih padat bila dibandingkan struktur mineral pada biorock dengan voltase 12 volt dengan perbandingan komposisi magnesium sebesar 26.24 % dan 24.80 % serta kalsium sebesar 0,57% dan 0.37 % (Gambar 2 –3).
Gambar 2. Grafik Hasil Uji SEM dan EDX (Komposisi Kandungan Mineral pada Struktur Katoda Biorock 6 volt)
Gambar 3. Grafik Hasil Uji SEM dan EDX (Komposisi Kandungan Mineral pada Struktur Katoda Biorock 12 volt)
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 keV 0 800 1600 2400 3200 4000 4800 5600 6400 7200 8000 8800 9600 10400 Coun ts CKa OKa NaKa Mg Ka SKa SKb CaKa CaKb 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 keV 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 Coun ts CKa OKa NaKa Mg Ka SKa SKb CaKa CaKb
8
Menurut Hilbertz dan Goreau
(1996), pertumbuhan karang yang
ditransplantasi dengan teknik elektrolisis tumbuh dengan laju pertumbuhan yang lebih cepat dari pertumbuhan normalnya.
Teknologi elektrolisis memungkinkan
peningkatan konsentrasi ion-ion mineral seperti Ca2+, Mg2+, CO32-, OH-, dan HCO3-. Karang yang ditransplantasi pada katoda membuat karang terpapar ion-ion mineral yang melimpah. Penarikan ion-ion mineral secara elektrokimiawi ini akan memperbanyak ion Ca2+, CO32-, dan HCO3- yang dapat menimbulkan efek
positif terhadap kalsifikasi dan
pertumbuhan (Sabater dan Yap, 2004).
Pernyataan tersebut sangat
mendukung hasil dari fotomigrafi
menggunakan SEM yang menunjukkan perbedaan bentuk topografi dan morfologi dari sampel mineral yang terbentuk pada katoda struktur biorock bertegangan 6 dan 12 volt. Struktur mineral pada katoda biorock 6 volt terlihat memiliki kekerasan, struktur atom dan berat molekul yang lebih baik daripada struktur mineral pada katoda biorock 12 volt. Menurut Yurugi (2001) hasil analisis SEM dan EDX dari atom
dengan berat molekul dan tingkat
kepadatan yang tinggi akan berwarna lebih cerah daripada atom dengan berat molekul dan tingkat kepadatan yang rendah.
Gambar 4. Hasil Uji SEM dan EDX (a) 6 volt ; 70x, (b) 12 volt ; 70x, (c) 6 volt ; 300x, (d) 12 volt ; 300x, (e) 6 volt ; 1500x, (f) 12 volt ; 1500x
9
Hasil ini sesuai dengan pernyataan Goreau (2006) bahwa reaksi elektrolisis yang terjadi akibat aliran listrik pada anoda dan katoda akan mendorong pembentukan mineral alami pada air laut, seperti kalsium karbonat dan magnesium hidroksida. Kalsium dan magnesium yang merupakan dua unsur terpenting dalam pertumbuhan karang akan diendapkan di sekitar katoda. Bila unsur-unsur kalsium dan magnesium melimpah di sekitar katoda, maka ketika bibit karang ditempelkan pada katoda, pertumbuhan karang akan lebih cepat terjadi.
Penyerapan unsur-unsur tersebut terjadi melalui transpor aktif ke dalam jaringan tubuh karang. Kalsium tersebut kemudian terakumulasi ke dalam jaringan karang dalam bentuk kalsium karbonat. Lapisan kalsium karbonat yang dihasilkan oleh terumbu karang dengan metode biorock berkembang 3 sampai 4 kali lebih
cepat bila dibandingkan dengan substrat karang alami, hal ini karena proses biosintesa pada karang yang menjadi jauh lebih efisien dalam pemakaian energi untuk pembentukan kalsit, sehingga energi yang
digunakan untuk pertumbuhan dan
reproduksi mendapat porsi lebih banyak (Hilbertz dan Goreau, 1996).
Tingkat Kelangsungan Hidup Karang Berdasarkan dari hasil pengamatan setiap minggu selama 3 bulan, terdapat 32 fragmen karang Acropora cerealis (A.
cerealis, Veron 1993) yang bertahan hidup
hingga akhir penelitian. Pada metode non-biorock didapati 5 fragmen karang mati akibat bleaching dan 2 fragmen karang tertutup alga. Sedangkan pada metode biorock didapati satu fragmen karang mati
akibat bleaching. Presentase tingkat
ketahanan hidup karang pada tiap
perlakuan dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Ketahanan Hidup Karang Transplan dengan Perbedaan Tegangan Listrik (volt) dan Ukuran Awal yang Berbeda.
Ukuran Awal Voltase
0 volt 6 volt 12 volt
3 cm 60% 100% 100%
5 cm 40% 100% 80%
Secara keseluruhan fragmen karang transplan dengan ukuran awal 3 cm dan 5 cm pada metode biorock, memiliki tingkat ketahanan hidup yang sangat baik bila dibandingkan dengan transplan karang dengan ukuran yang sama pada metode non-biorock. Menurut Goreau (2009), karang yang tumbuh dengan bantuan biorock memang memiliki kemampuan untuk memulihkan diri dari kerusakan fisik hingga 20 kali lebih cepat dariapada karang yang tumbuh alami. Selain itu karang pada biorock juga memiliki tingkat ketahanan hidup 50 kali lebih tinggi terhadap kenaikan
suhu yang menyebabkan fenomena
bleaching.
Eksperimen biorock yang dilakukan di Maladewa menunjukkan ketahanan
sebesar 16-50 kali lebih baik setelah sebelumnya mengalami bleaching akibat kenaikan suhu pada tahun 1998 (Goreau, 2009). Bahkan dalam kondisi substrat yang
tidak mendukung seperti substrat
berlumpur di wilayah Panama, Republik
Dominica dan Thailand, eksperimen
biorock untuk beberapa species porites dan karang lunak dapat tumbuh dengan signifikan (Goreau dan Hilbertz, 1996)
Hal ini didukung oleh (Kimberley, 2007) yang menyatakan bahwa metode biorock memang dapat membuat karang lebih tahan terhadap perubahan lingkungan. Pemberian aliran listrik terhadap karang diindikasikan memberi peran penting terhadap stilmuasi perbaikan membran, regenerasi sel dan pemulihan jaringan yang
10
rusak. Hal inilah yang membuat karang pada metode biorock dapat tumbuh dengan ketahahan yang sangat tinggi terhadap stress dan perubahan lingkungan. (Alvarez et al, 1983)
Kondisi Fisik Perairan
Kondisi perairan di wilayah
pengamatan dapat diketahui melalui
beberapa parameter umum kimia fisika perairan. Hasil pengukuran parameter
tersebut menunjukkan kondisi yang
mendukung bagi pertumbuhan karang, yaitu suhu 29 °C, nilai pH 8-9, salinitas pada kisaran 35 ppt , kecepatan arus sebesar 2-20 cm/s , kedalaman 8 meter dan kecerahan berkisar antara 6-7 meter.
Secara keseluruhan kondisi
lingkungan di perairan Pantai Pemuteran, Bali pada umumnya mendukung bagi pertumbuhan dan kelangsungan hidup
karang transplan dengan
parameter-parameter lingkungan yang relatif stabil. Pada penelitian yang dilakukan pada bulan Januari hingga Maret, suhu dan salinitas pada perairannya tergolong sangat baik. Padahal pada masa ini terjadi musim Timur (angin muson Barat), dimana curah hujan yang terjadi berada pada angka tertinggi dari semua musim yang ada. Namun, hal ini tidak terlalu mempengaruhi perubahan kualitas air di lokasi penelitian.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian selama 3 bulan (12 minggu) pada bulan Januari-Maret 2014 di Perairan Pantai Pemuteran, Bali, maka dapat disimpulkan bahwa Pemberian tegangan listrik (volt) dan ukuran awal (tinggi) fragmen yang berbeda
pada metode biorock memberikan
pengaruh yang berbeda nyata (P ≤ 0,05) terhadap pertumbuhan karang pada metode non-biorock.
Meskipun analisis statistik
menunjukan hubungan yang tidak berbeda nyata (P ≥ 0,05), namun perlakuan metode biorock dengan tegangan listrik 6 volt memberikan pertumbuhan yang lebih baik
dibandingkan metode biorock dengan tegangan listrik 12 volt. Hal ini terlihat dari perbedaan kualitas endapan zat kapur yang terbentuk di sekitar katoda biorock. Komposisi endapan zat kapur yang terbentuk pada katoda biorock bertegangan 6 volt lebih tinggi daripada yang terbentuk pada katoda biorock bertegangan 12 volt. Tingkat ketahanan hidup karang secara keseluruhan mencapai 80 %. Tingkat
ketahanan hidup tertinggi (100%)
dihasilkan pada metode biorock bervoltase 6 volt dengan ukuran awal fragmen 3 dan 5 cm. Transplantasi dengan metode biorock yang paling efisien adalah menggunakan metode biorock dengan tegangan listrik 6 volt dan ukuran fragmen awal sekitar 3-5 cm.
DAFTAR PUSTAKA
Abdallah, Khalid. 2009. Comparative Study Of The Growth And Survival Rate Of Hard Coral Transplant In Biorock And Non Biorock Artificial Reef. [Thesis] Marine Science – IPB. Bogor
Alvarez, O.M., P.M. Mertz., R.V.
Smerbeck., and W.H. Eaglstein. 1983. The Healing of superficial skin wounds is stimulated by
external electrical current.
Journal Of Investigative
Dermatology 81 :144-148
Aryani, Amirah. 2011. Studi Kelangsungan Hidup dan Pertumbuhan Karang
A.formosa dengan Menggunakan
Teknologi Biorock di Pulau Barrang Lompo Kota Makassar. FIKP UNHAS Makassar
Beddoe, L., J. Agard., and D.T. Philip. 2008. Electrical enhancement of
coral growth in Tobago.
Proceedings of the 11th
International Coral Reef
Symposium. Fort Lauderdale FL. Borell, E.M. 2008. Coral photophsyologi in
respone to thermal stress,
nutritional statusand seawater electrolysis. Thesis. Centre for
11
Tropocal Marine Ecology.
University of Bremen. Bremen. Edwards, A. J. and Gomez, E. D. 2008. Reef Restoration Concepts and Guidelines: Making Sensible Management Choices In The face of uncertainty. 38:363. Diterjemahkan oleh Yayasan Terumbu Karang Indonesia. Effendie, M.I. 1979. Metode Biologi
Perikanan. Cetakan Pertama.
Yayasan Dewi Sri, Bogor.
Glynn, Richard E. Dodge, Daniel P, T. Patrick Quinn, David S. Gilliam, Richard E. Spieler. 2006. Growth
and Survivorship of
Scleractinian Coral Transplants
and The Effectiveness of
Plugging Core Holes in
Transplant Donor Colonies.
Proceedings of 10th International
Coral Reef Symposium, 8:1657-1664.
Goreau, T. 2006. Practical reef restoration (online).
www.people.fas.hardvard.edu. Download 17 Julin 2011. Goreau, T. J. 2009. Biorock as a technical
adaptation strategy for coral reef protection and restoration in the tourism industry. Global Coral Reef Alliance. www.globalcoral. org. (19 April 2013).
Hilbertz, W. H., and T. J. Goreau.1996. Method of enhancing the growth
of aquatic organisms, and
structures created thereby
(online). www.globalcoral.org. Download 19 April 2013. Kimberley, M. 2007. Biorock: Stimulating
Coral Growth With
Electricity(online). www.treehugger.com. Download 15 Juli 2011.
Kurniawan, Dedy. 2011. Studi
Kelangsungan Hidup dan
Pertumbuhan Karang Goniopora
stokesii Menggunakan
Teknologi Biorock di Pulau
Barrang Lompo Kota Makassar.
[Skripsi] FIKP-UNHAS.
Makassar
Moh. Nazir, 1998, Metode Penelitian. Jakarta. Ghalia Indonesia.
Ricker, Bill. 1975. Handbook of
computations for biological
statistics of fish populations. Bull. Fish, Res, Board Can, 119: 300 p
Robbe, D. 2010. Gili Biorock
Project-Situation. Gili Eco Trust.
www.giliecotrust.com. Download 19 April 2013
Sabater, M.G., and H.T. Yap. 2004. Long-term effects of induced mineral accretion on growth, survival and coralit properties of Porites
cylindrical Dana (online).
www.people.uncw.edul. Download 19 April 2013.
Shuhmacher, H. 2002. Use artificial reefs with special reference to the rehabilitation of coral reefs.
Booner Zoologische
Monograpien. 50:81-108
Sutawi, A. 2007. Tingkat Kelangsungan Hidup dan Laju Pertumbuhan Karang Batu (Scleractinia) yang ditransplantasi di Perairan Pantai Pamatata, Kabupaten Selayar. Veron, J.E.N. 1993. Coral of Australia and
the Indo-Pacific. Angus & Robertos. Australia.
Yurugi, T., Ito, S., Numata, Y., Sykes, K.
2001. SEM/EDX-Integrated
Analysis System, SEM-EDX Series”, Readout No. 22
