KAJIAN HIDROMORFOLOGI DANAU MARTUBUNG INDAH KECAMATAN MEDAN LABUHAN
PROVINSI SUMATERA UTARA
DITA AGNESIA 120302069
PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
2
KAJIAN HIDROMORFOLOGI DANAU MARTUBUNG INDAH KECAMATAN MEDAN LABUHAN
PROVINSI SUMATERA UTARA
SKRIPSI
DITA AGNESIA 120302069
PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
3
KAJIAN HIDROMORFOLOGI DANAU MARTUBUNG INDAH KECAMATAN MEDAN LABUHAN
PROVINSI SUMATERA UTARA
SKRIPSI
DITA AGNESIA 120302069
Skripsi Sebagai Satu diantara Beberapa Syarat untuk dapat Memperoleh Gelar Sarjana Perikanan pada Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan
Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
4
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Penelitian : Kajian Hidromorfologi Danau Martubung Indah Kecamatan Medan Labuhan Provinsi Sumatera Utara
Nama : Dita Agnesia
NIM : 120302069
Program Studi : Manajemen Sumberdaya Perairan
Disetujui Oleh Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Darma Bakti , MS Zulham Apandy Harahap, S.Kel, M.Si
Ketua Anggota
Mengetahui
Dr. Ir. Yunasfi, M.Si
Ketua Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan
5
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Dita Agnesia NIM : 120302069
Menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “Kajian Hidromorfologi Danau Martubung Indah Kecamatan Medan Labuhan Provinsi Sumatera Utara”
adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka dibagian akhir skripsi ini.
Medan, Oktober 2016
Dita Agnesia NIM.12030269
i
ABSTRAK
DITA AGNESIA. Kajian Hidromorfologi Danau Martubung Indah Kecamatan Medan Labuhan Provinsi Sumatera Utara. Dibimbing oleh DARMA BAKTI dan ZULHAM APANDY HARAHAP.
Danau adalah suatu massa air yang menempati daerah cekungan yang luas dan dikelilingi oleh daratan. Danau dapat terbentuk baik secara alami maupun buatan. Danau Martubung Indah merupakan danau buatan yang berada di tengah PERUMNAS Griya Martubung, Sumatera Utara. Data morfometri sangat diperlukan dalam menentukan lapisan danau dan dapat juga mengetahui seberapa besar kemampuan danau dalam pemanfaatan yang dilakukan oleh manusia.
Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui aspek hidromorfometri danau Martubung Indah. Penelitian ini dilaksanakan dari Mei – Juni 2016. Pengambilan data yang dilakukan dalam penelitian ini adalah data kedalaman, debit air, lebar danau, kualitas air, dan keliling danau. Data-data tersebut diolah dengan menggunakan Arc Map. Hasil penelitian didapatkan Danau Martubung Indah memiliki luas danau sekitar 84.763,95 m2, dengan panjang maksimum 470,67 m, lebar maksimum 180,09 m, keliling 1301,52 m. Kedalaman maksimum 1,5 m, dengan bentuk dasar danau yang tidak rata. Volume Danau Martubung Indah adalah 6.938.192,62m3, debit air sekitar 0,09 – 0,13L/s, dengan masa tinggal air danau ±171 – 172 hari, kecerahan air berkisar 0,10 – 0,55 m, dan Danau Martubung Indah memiliki stabilitas yang tinggi.
Kata Kunci : Danau Martubung Indah, Morfometri danau, Status danau.
ABSTRACT
DITA AGNESIA. Study Hydromorfology of Martubung Indah lake district of Medan Labuhan North Sumatra Province. Supervised by DARMA BAKTI and ZULHAM APANDY HARAHAP.
The lake is a water mass that occupies the basin wide and surrounded by land.
The lakes can be formed both natural and artificial. Martubung Indah lake is an artificial lake in the middle of PERUMNAS Griya Martubung, North Sumatra.
Morphometric data is indispensable in determining the layers of the lake and can also determine how the ability of the lake in thein the utilization by humans. The purpose of the study is to examine aspects of Martubung Indah lake hydromorphometry. The research was conducted from May to June 2016. Data collection was done in this research is data depth, water flow, the width of the lake, water quality, and around the lake. The data was processed by using Arc Map. The result showed Martubung Indah lake has an area of about 84763.95 m2, with a maximum length of 470.67 m, maximum width 180.09 m, perimeter of 1301.52 m. The maximum depth is 1.5 m, the shape of the lake bottom uneven.
Volume Martubung Indah lake is 6.938.192,62 m3, the water discharge of about 0.09 to 0.13 L/s, with a stay of lake water ± 171 – 172days, the brightness of the water ranges from 0.10 to 0.55 m, and the lake Martubung Indah has a high stability.
Keywords: Lake Martubung Indah, Morphometry lake, the status of the lake.
iii
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di Cengkareng, Kota Jakarta Barat pada tanggal 02 Januari 1994, dari Ayahanda Usaha Pinem dan Ibunda Elda Sembiring. Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara.
Penulis mengawali pendidikan formal di TK Anggrek Tangerang pada tahun 1999 – 2000.
Pada tahun 2000 – 2006, penulis melanjutkan pendidikan di SDN Daan Mogot I Tangerang. Pendidikan menengah pertama ditempuh dari tahun 2006 – 2007 di SMP Negeri 5 Tangerang dan dari tahun 2007 – 2009 di SMP N I Lau Baleng.
Penulis menyelesaikan pendidikan menengah atas di SMA Swasta Kemala Bhayangkari I dengan jurusan IPA pada tahun 2009 – 2012.
Penulis melanjutkan pendidikan di Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara melalui Ujian Masuk Bersama (UMB). Penulis melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) diUnit Pelaksanaan Teknis Laboratorium Pengendalian dan Pengujian Mutu Hasil Perikanan Medan (UPT – LPPMHP Medan), Provinsi Sumatera Utara pada tahun 2015.
Selain mengikuti perkuliahan, penulis menjadi anggotaHimpunan Mahasiswa Perikanan Indonesia (HIMAPIKANI) dan menjadi asisten Laboratorium Sistem Informasi Sumberdaya Perairan tahun 2014 – 2015 dan tahun 2015 – 2016.
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, atas berkat dan rahmatNya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang merupakan tugas akhir dalam menyelesaikan studi pada jurusan Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara dengan mengangkat judul “Kajian Hidromorfologi Danau Martubung Indah Kecamatan Medan Labuhan Provinsi Sumatera Utara”.
Dalam penyusunan skripsi ini, penulis tidak lepas dari bimbingan serta bantuan dari berbagai pihak, baik moril maupun materi. Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Darma Bakti, MS sebagai Ketua Komisi Pembimbing dan kepada bapak Zulham Apandy harahap, S.Kel, M.Si sebagai Anggota Komisi Pembimbing yang telahmemberikan arahan dan bimbingan dalam penulisan skripsi ini.
2. Bapak Dr. Ir. Yunasfi, M.Si selaku Ketua Program Studi Manajemen Sumber Daya Perairan, dan seluruh staf pengajar serta pegawai Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan.
3. Adik Enda Syah Putra Pinem, Fajar Gemilang Pinem dan Veriandi H Sitanggang yang selalu memberikan dukungan kepada penulis dalam mengerjakan skripsi ini.
4. Bapak M. Siregar Selaku pengelola Danau Martubung Indah yang ikut serta membantu selama melakukan penelitian di lapangan.
5. Nurul Andrifa Nst, S.Pi, Ely Ermayani, S.Pi, Meirani Ritonga S.Pi, Aniliza Sihaloho, Hariza Umami, S.Pi, Gilang Pradifta S, Yessy Chrystanty, S.Pi, Eva
v
Lia Rizky Sinaga, S.Pi, Luly Nanda Arista, Frandy Tulus Siahaan, Ratna Dewi Sinaga, S.Pi, Sangap Ginting, Fajar Prasetya Kembaren, S.Pi, Fadil Muhammad A, Ali Yunus, Abdul Wahid Lubis, Mhd. Riza Fahlevi, SP Ermida Yanti, S.TP , Delima Sari Siregar, Nafi Sakila, Ria Tarigan dan seluruh MSP angkatan 2012.
Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat dalam pengembangan ilmu pengetahuan khususnya dalam bidang Manajemen Sumberdaya Perairan.
Medan, Oktober 2016
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
RIWAYAT HIDUP ... iii
KATA PENGANTAR ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR LAMPIRAN ... xi
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Perumusan Masalah ... 2
Tujuan Penelitian ... 3
Manfaat Penelitian ... 3
Kerangka Pemikiran ... 3
TINJAUAN PUSTAKA Danau ... 5
Batimetri ... 7
Morfometri ... 7
Dimensi Permukaan (Surface dimension) ... 9
Dimensi Bawah Permukaan (Subsurface dimension) ... 10
Daya Hantar Listrik (DHL) ... 12
Parameter Fisika dan Kimia Perairan Parameter Fisika Suhu ... 12
Kekeruhan ... 13
Kecerahan ... 13
Total Dissolved Solid (TDS) ... 14
Total Susspended Solid (TSS) ... 14
Parameter Kimia Derajat Keasaman (pH) ... 15
Dissolved Oxygen (DO)... 15
Nitrat (N) dan Posfat (P) ... 16
METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat... 17
Alat dan Bahan ... 17
Pengumpulan Data ... 18
Metode Penelitian ... 18
Langkah Kerja ... 18
Morfometri ... 18
Hidrologi ... 18
Parameter Fisika Kimia Perairan ... 19
Analisis Data ... 19
vii
Morfometri ... 19
Dimensi Permukaan (Surface dimension) ... 19
Dimensi Bawah Permukaan (Subsurface dimension) ... 20
Hidrologi ... 22
Pengukuran Parameter Fisika Kimia Perairan ... 23
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil ... 24
Peta Batimetri ... 24
Dimensi Permukaan (Surface dimension) ... 28
Dimensi Bawah Permukaan (Subsurface dimension) ... 29
Parameter Fisika dan Kimia ... 30
Pembahasan ... 30
Dimensi Permukaan (Surface dimension) ... 30
Dimensi Bawah Permukaan(Subsurface dimension) ... 31
Parameter Fisika ... 33
Status Trofik Danau... 34
Rekomendasi Pengelolaan ... 35
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 37
Saran ... 37 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
No. Teks Halaman
1. Kerangka Pemikiran Penelitian ... 4
2. Klasifikasi danau berdasarkan tingkat kesuburannya ... 6
3. Gambar Lokasi Penelitian ... 17
4. Peta Batimetri Danau Martubung Indah ... 26
5. Layout Peta Kontur Danau Martubung Indah ... 27
6. Layout Batimetri 3D Danau Martubung Indah ... 28
ix
DAFTAR TABEL
No. Teks Halaman
1. Kategori Ukuran Danau ... 9
2. Kesesuaian Perairan untuk Kepentingan Perikanan Berdasarkan Nilai Padatan Tersuspensi (TSS) ... 15
3. Dimensi Permukaan ... 29
4. Dimensi Bawah Permukaan ... 29
5. Parameter Fisika dan Kimia ... 30
DAFTAR LAMPIRAN
No. Teks Halaman
1. Alat Penelitian ... 40 2. Kegiatan Penelitian ... 41
11
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Danau adalah suatu masa air yang menempati daerah cekungan yang luas
dan dikelilingi oleh daratanyang dapat terbentuk baik secara alami maupun buatan.Penelitian morfometri danau dilakukan terkait dengan perannya terhadap perairan danau. Morfometri danau mengatur muatan hara, produksi primer dan produksi sekunder dari zooplankton, zoobentos dan ikan. Dengan demikian morfometri dapat menggambarkan potensi produksi hayati, serta menentukan tingkat kepekaan terhadap pengaruh beban material dari daerah tangkapannya.
Data morfometri sangat diperlukan dalam menentukan lapisan danau dan dapat juga mengetahui seberapa besar kemampuan danau dalam pemanfaatan yang dilakukan oleh manusia. Gambaran morfometri dan kualitas air merupakan data awal untuk mengetahui potensi danau.Data morfometri sangat diperlukan untuk mengetahui terjadinya pendangkalan dan beberapa indeks tingkat kesuburan perairan, dan juga dapat memberikan informasi berupa kedalaman perairan, bentuk danau, penetrasi cahaya, perkembangan danau, dan lain-lain. Dari informasi tersebut akan didapatkan data mengenai keadaan suatu danau sehingga dapat dijadikan sebagai dasar pengelolaan suatu danau untuk dimanfaatkan secara berkelanjutan.
Adanya aktivitas manusia di sekitar danau dan pembangunan daerah, maka diprediksikan luas danau akan semakin berkurang. Dengan adanya peta batimetri ini, diharapkan dapat menjadi gambaran untuk masyarakat setempat untuk melaksanakan pembangunan dengan memperhatikan pemanfaatan dan pengelolaan danau yang berkelanjutan.
12
Danau Martubung Indah adalah sebuah danau buatan yang terdapat di perumahan PERUMNAS Griya Martubung Kecamatan Medan Labuhan.Danau Martubung Indah dimanfaatkan beragam aktifitas seperti wisata, pertanian, pembuangan limbah rumah tangga dan Keramba Jaring Apung (KJA) sehingga perlu dilakukan penelitian ini untuk mengkaji mengenai aspek morfologi dan hidrologi Danau Martubung Indah.
Perumusan Masalah
Kurangnya pengelolaan yang dilakukan menyebabkan menurunnya fungsi Danau Martubung Indah yang dimanfaatkan sebagai penampung limbah rumah tangga, resapan air hujan dan tempat rekreasi. Danau Martubung Indah saat ini telah ditumbuhi oleh tanaman air dan diduga telah terjadi pendangkalan, dari permasalahan tersebut akan dibutuhkan data mengenai bentuk dan kedalaman danau untuk pengelolaan lebih lanjut. Dalam pemanfaatan Danau Martubung Indah juga bergantung kepada ketersediaan air di danau. Dari uraian diatas maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Bagaimana aspek morfometri Danau Martubung Indah Kecamatan Medan Labuhan?
2. Bagaimana parameter fisika kimia perairan di Danau Martubung Indah Kecamatan Medan Labuhan?
13
Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui aspek morfometri Danau Martubung Indah Kecamatan Medan Labuhan, Provinsi Sumatera Utara.
2. Untuk mengetahui parameter fisika kimia perairan Danau Martubung Indah Kecamatan Medan Labuhan, Provinsi Sumatera Utara.
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini dilakukan adalah dapat berguna sebagai informasi dasar untuk pengelolaan dan pemanfaatan Danau Martubung Indah sehingga dapat dimanfaatkan secara berkelanjutan.
Kerangka Pemikiran
Danau Martubung Indah merupakan salah satu danau buatan yang terdapat di Kecamatan Medan Labuhan Provinsi Sumatera Utara. Danau ini terletak di tengah komplek perumahan Griya Martubung, sehingga menjadi tempat masyarakat berkumpul menikmati keindahan di sekitar danau.Belum tersedianya data mengenai aspek morfologi dan hidrologi Danau Martubung Indah untuk pengelolaan serta penentuan status tropik danau sehingga perlu dilakukan penelitian tentang aspek morfologi dan hidrologi Danau Martubung Indah. Secara ringkas kerangka pemikiran penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.
14
Gambar 1. Kerangka Pemikiran Penelitian Danau Martubung Indah
Morfologi
Kedalaman Danau Batimetri
Rekomendasi Pengelolaan
Luas dan Volume Danau Hidrologi
15
TINJAUAN PUSTAKA
Danau
Perairan disebut danau apabila perairan itu dalam, dengan tepi yang umumnya curam. Air danau biasanya bersifat jernih dan keberadaan tumbuhan air terbatas hanya pada daerah pinggir saja. Berdasarkan pada proses terjadinya danau dikenal danau tektonik yang terjadi akibat gempa dan danau vulkanik yang terjadi akibat aktivitas gunung berapi (Barus, 2004).
Pada dasarnya danau memiliki dua fungsi utama, yaitu fungsi ekologi dan fungsi sosial-ekonomi-budaya. Fungsi ekologi danau adalah sebagai pengatur tata air, pengendali banjir, habitat hidupan liar atauspesies yang dilindungi atau endemik serta penambat sedimen, unsur hara dan bahan pencemar. Fungsi sosial- ekonomi-budaya danau adalah memenuhi keperluan hidup manusia, antara lain untuk air minum dan kebutuhan sehari-hari, sarana transportasi, keperluan pertanian, tempat sumber protein, industri, pembangkit tenaga listrik, estetika, olahraga, rekreasi, industri pariwisata (Fauzi, dkk., 2014).
Menurut Effendi (2003) berdasarkan tingkat kesuburannya (trophic status) perairan tergenang khususnya danau dapat diklasifikasikan menjadi lima sebagai berikut:
1. Oligotrofik (miskin unsur hara dan produktivitas rendah), yaitu perairan dengan produktivitas primer dan biomassa yang rendah. Perairan ini memiliki kadar unsur hara nitrogen dan fosfor rendah, namun cenderung jenuh dengan oksigen.
16
2. Mesotrofik (unsur hara dan produktivitas sedang), yaitu perairan dengan produktivitas primer dan biomassa sedang. Perairan ini merupakan peralihan antara oligotrofik dan eutrofik.
3. Eutrofik (kaya unsur hara dan produktifitas tinggi), yaitu perairan dengan kadar unsur hara dan tingkat produktivitas primer tinggi. Perairan ini memiliki tingkat kecerahan yang rendah.
4. Hiper-eutrofik, yaitu perairan dengan kadar unsur hara dan produktivitas primer sangat tinggi.
5. Distrofik, yaitu jenis perairan yang banyak mengandung bahan organik.
Danau ini diklasifikasikan sebagai danau yang banyak menerima bahan organik dari tumbuhan yang terdapat di daratan sekitarnya. Produktivitas primer danau distrofik biasanya rendah. Klasifikasi danau berdasarkan tingkat kesuburannya dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2.Klasifikasi danau berdasarkan tingkat kesuburannya.
Beberapa fakta menunjukkan bahwa danau mempunyai potensi digunakanuntuk berbagai keperluan untuk memenuhi kebutuhan manusia.Di satu sisi kegiatan ini dapat meningkatkan ekonomi masyarakat sekitar, tetapi di sisi lain kegiatan ini apabila tidak terkontrol dapat menyebabkan penurunan kualitas air danau (Aisyah dan Subehi, 2012).
17
Batimetri
Kedalaman bawah air dan studi tiga dimensidanau dikenal sebagai batimetri. Peta batimetri menunjukkan relief dasar atau dataran danau dengan garis-garis kontur kedalaman, sehingga memberikan informasi tambahan untuk navigasi permukaan (Soeprobowati, 2012).
Petatopografi merupakan peta yang memuat informasi umum tentang keadaan permukaan tanah beserta informasi ketinggiannya menggunakan garis kontur, yaitu garis pembatas bidang yang merupakan tempat kedudukan titik-titik dengan ketinggian sama terhadap bidang referensi (pedoman/acuan) tertentu (Rostianingsih, dkk., 2004).
Soeprobowati (2012) menyebutkan bahwa peta batimetri menunjukkan relief dasar danau dengan garis-garis kontur kedalaman, sehingga memberikan informasi tambahan untuk navigasi permukaan. Selain itu, data batimetri juga sangat penting untuk pengelolaan dan pemanfaatan berkelanjutan suatu perairan.
Peta batimetri diperoleh dengan teknik interpolasi untuk pendugaan data kedalaman untuk daerah-daerah yang tidak terdeteksi merupakan hal mutlak yang harus diperhatikan.
Morfometri
Fungsi danau adalah sebagai salah satu habitat makhluk hidup, sumber air masyarakat sekitar, perikanan, transportasi dan pariwisata. Mengetahui bentuk morfometri dan batimetri danau sangat penting untuk pengelolaan fungsi danau yang berkelanjutan karena kondisi topografi dan relief danau yang memiliki perbedaan kedalaman ekstrim (Indrayani, dkk., 2015)
18
Penelitian morfometri danau dilakukan terkait dengan pentingnya peran dari ciri fisik tersebut terhadap sifat perairan danau. Morfometri danau memainkan peran kunci atas peubah-peubah yang mengendap atau cara lain di dalam proses biologis dan kimia danau. Dikemukakan pula bahwa morfometri danau mengatur muatan hara, selanjutnya produksi primer dan produksi sekunder dari zooplankton, zoobentos dan ikan.Dengan demikian morfometri dapat menggambarkan berbagai potensi produksi hayati, serta menentukan tingkat kepekaan terhadap pengaruh beban material dari daerah tangkapannya (Lukman dan Ridwansyah, 2010).
Morfometri danau diukur berdasarkan strukturnya, seperti kedalaman dan elevasi. Dengan kata lain, morfometri danau merupakan bentuk badan air danau yang meliputiluas permukaan (A), volume (V), kedalaman rata-rata (Z). Topografi wilayah sekitar danau juga mempengaruhi morfometrinya. Struktur dasar danau dapat disusun membentuk relief dasar perairan, disebut batimetri (Indrayani, dkk., 2015).
Straskraba dan Tundisi (1999) menyatakan kedalaman danau memiliki pengaruh yang sangat besar terhadap kualitas air. Bagian yang penting lainnya adalah kedalaman relatif, luas area dan angin yang terdapat di area tersebut.
Karena faktor-faktor ini mempengaruhi pengadukan di danau. Hal ini disebut dengan danau air dangkal, yang pengadukannya sangat dipengaruhi oleh angin, dan danau air dalam, yang pengadukan tidak terlalu menentukan sehingga adanya stratifikasi masa air. Kategori ukuran danau dapat dilihat dari Tabel 1.
19
Tabel 1. Kategori ukuran danau
Klasifikasi Luas (Km2) Volume (m3)
Besar 10000 – 1000000 1010 – 1011
Medium 100 – 10000 108 – 1010
Kecil 1 – 100 106 – 108
Sangat Kecil <1 < 106
Sumber: Straskraba dan Tundisi (1999).
Dimensi Permukaan (Surface Dimension)
Air adalah kehidupan, boleh dikatakan semua kehidupan dijagad raya ini bergantung pada ketersediaan air. Oleh karena itu air menjadi indikasi utama adanya kehidupan disuatu tempat dijagad raya. Air merupakan sumberdaya alam yang diperlukan untuk hajat hidup orang banyak, bahkan oleh semua makhluk hidup. Oleh karena itu, sumber daya air harus dilindungi agar dapat dimanfaatkan dengan baik oleh manusia dan makhluk hidup yang lainnya (Nasution, 2008).
Menurut Hakanson (1981), aspek dimensi permukaan terdiri dari:
1. Panjang maksimum (Lmax dinyatakan dalam meter) merupakan jarak antara dua titik terjauh pada permukaan tepi danau.
2. Panjang maksimum efektif (Le dinyatakan dalam meter) merupakan panjang permukaan danau maksimum tanpa melintasi danau atau daratan yang mungkin terdapat di danau.
3. Lebar maksimum (Wmax dinyatakan dalam meter) merupakan jarak maksimum dua titik terjauh pada permukaan tepi danau yang ditarik secara tegak lurus terhadap panjang maksimum. Penentuan lebar maksimum bisa saja melintasi pulau-pulau di danau jika ada.
4. Lebar maksimum efektif (We dinyatakan dalam meter) merupakan lebar maksimum danau tanpa melintasi pulau atau daratan yang mungkin terdapat di danau.
20
5. Luas permukaan (Ao dinyatakan dalam Ha, Km2 atau m2) merupakan luas wilayah permukaan danau, nilainya akan bervariasi tergantung pada musim.
Pengukuran luas permukaan dari peta bathymetric dengan skala yang telah diketahui, dapat dilakukan dengan kertas grafik atau penimbang.
6. Lebar rata-rata (W dinyatakan dalam meter) merupakan rasio antara luas permukaan danau (Ao dalam m2) dengan panjang maksimum (Lmax dalam meter).
7. Indeks perkembangan garis tepi (SDI, tanpa satuan) menggunakan hubungan antara SL dengan luas permukaan.
8. Panjang garis keliling danau (dinyatakan dalam meter) dapat di ukur dari peta batimetri dengan memperhatikan skalanya, dengan alat curvimeter atau cara sederhana dengan seutas benang yang diplotkan pada garis tepi danau.
Dimensi Bawah Permukaan (Subsurface Dimension)
Peran tidak langsung danau terutama dalam hal menyediakan jasa-jasa ekologis, meliputi fungsi habitat yang mendukung keragaman hayati dan produktivitas perairan, fungsi retensi air yang mengendalikan kontinuitas ketersediaan air dan, serta penyeimbang kondisi iklim mikro di kawasan sekitarnya, meskipun tidak secara langsung memberikan manfaat kepada manusia, namun sangat menentukan keberlanjutan fungsi danau (Chrismadha, dkk., 2011).
Menurut Hakanson (1981), aspek dimensi bawah permukaan danau terdiri dari:
1. Kedalaman rata-rata (Z dinyatakan dalam meter) bersifat lebih informatif dari kedalaman maksimum.
21
2. Kedalaman maksimum (Zm dinyatakan dalam meter) merupakan kedalaman suatu danau pada titik terdalam. Pengukuran secara langsung dapat dilakukan dengan menggunakan tali berskala dengan diberikan pemberat dibawahnya dan secara tidak langsung dapat dibaca pada kontur kedalaman peta batimetri.
3. Kedalaman relative (Zr dinyatakan dalam meter) adalah rasio antara Zm dengan diameter rata-rata permukaan danau.
4. Perkembanagan volume danau (tanpa satuan) merupakan ukuran yang menggambarkan bentuk dasar danau secara umum.
5. Volume total air danau (V dinyatakan dalam m3) merupakan perkalian antara luas permukaan (m2) dengan kedalaman rata-rata (m).
6. Debit (Discharge) dinyatakan sebagi volume yang mengalir pada selang waktu tertentu.
7. Redidence time adalah lamanya waktu yang dibutuhkan badan air untuk terbilas secara keseluruhan, sejak mulai masuk kedalam suatu perairan sampai keseluruhan air tersebut.
8. Kemiringan rata-rata (Mean slope), dapat menggambarkan luas tidaknya perairan yang dangkal, pada akhirnya mempengaruhi nilai kekeruhan, aktivitas biologi, kedalaman penetrasi cahaya, kelimpahan biota dan produktivitas biologi.
9. Morpho Edaphic Index (MEI) merupakan hasil bagi antara nilai daya hantar listrik perairan dengan kedalaman rata-rata.
Daya Hantar Listrik (DHL)
DHL merupakan daya hantar listrik dari suatu benda atau suatu zat dan kemampuan benda itu sendiri untuk menghantarkan listrik. DHL air menurut The
22
American Society For Testing Material adalah suatu kebalikan tahanan dalam
ohm yang diukur pada muka tanah yang berlawanan dalam cm x cm3 pada suhu 25°C diukur dalam micromha (s). Jadi hantaran listrik adalah merupakan kebalikan dari tahanan, tetapi karena besarnya DHL ini sangat kecil maka biasanya dinyatakan dalam micromha(s) yang besarnya sama dengan 10-6 mho (Alik 1989 diacu oleh Latifah dkk., 2014).
Parameter Fisika dan Kimia Perairan Parameter Fisika
Suhu
Menurut Effendie (2003) mengatakan bahwa suhu suatu badan air dipengaruhi oleh musim, lintang (latitude), ketinggian dari permukaan laut (altitude), waktu dalam hari, sirkulasi udara, penutupan awan, dan aliran serta kedalaman badan air. Organisme akuatik memiliki kisaran suhu tertentu (batas atas dan bawah) yang disukai bagi pertumbuhannya.
Pola temperatur ekosistem air dipengaruhi oleh berbagai faktor intensitas cahaya matahari, pertukaran panas antara air dengan udara sekelilingnya, ketinggian geografis dan juga oleh faktor kanopi (penutupan oleh vegetasi) dari pepohonan yang tumbuh ditepi. Disamping itu pola temperatur perairan dapat dipengaruhi oleh-oleh faktor antropogen (faktor yang diakibatkan oleh aktivitas manusia) seperti limbah panas yang berasal dari air pendingin pabrik, penggundulan DAS yang menyebabkan hilangnya perlindungan, sehingga badan air terkena cahaya matahari secara langsung. Hal ini terutama akan menyebabkan peningkatan temperatur suatu sistem perairan (Barus, 2004).
23
Kekeruhan
Kekeruhan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat dalam air.Kekeruhan disebabkan oleh bahan organik dan anorganik baik tersuspensi maupun terlarut seperti lumpur, pasir, bahan organik seperti plankton dan mikroorganisme lainnya (Effendie, 2003).
Kekeruhan dapat berpengaruh secara langsung maupun tidak langsung terhadap makrozoobentos. Pengaruh langsung terhadap pola makan dan kemampuan melekat sedangkan pengaruh tidak langsung terhadap ketersediaan oksigen. Kekeruhan yang tinggi dapat mengakibatkan terganggunya sistem osmoregulasi misalnya pernafasan dan daya lihat organisme akuatik, serta dapat penghambat penetrasi cahaya ke dalam air (Susilowati, 2007).
Kecerahan
Kecerahan air tergantung pada warna dan kekeruhan. Kecerahan merupakanukuran tranparansi perairan yang ditentukan secara visual dengan menggunakan Secchi disk. Nilai kecerahan dinyatakan dalam satuan meter.
Kecerahan sangat dipengaruhi oleh keadaan cuaca, waktu pengukuran, kekeruhan, dan padatan tersuspensi. Pengukuran kecerahan dilakuan pada saat cuaca cerah.
Kekeruhan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan oleh banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat di air.
Cahaya dapat menyebabkan perubahan suhu dan berat jenis sehigga menyebabkan terjadinya percampuran massa air. Perubahan suhu akan mempengaruhi tingkat kesesuaian perairan sebagai habitat bagi suatu organisme akuatik (Tambunan, 2010).
24
Total Dissolved Solid (TDS)
Padatan terlarut adalah padatan-padatan yang mempunyai ukuran lebih kecil daripada padatan tersuspensi. Padatan ini terdiri dari senyawa-senyawa anorganik dan organik yang larut air, mineral dan garam-garamnya. Agregat TDS dapat berupa substansi-substansi karbonat, bikarbonat, klorida, sulfat, phospat, nitrat, serta garam-garam kalsium, magnesium, sodiumpotasium dan lain-lain (Pribadi, 2005).
Total Susspended Solid (TSS)
Padatan tersuspensi berkorelasi positif dengan kekeruhan. Semakin tinggi nilai padatan tersuspensi suatu perairan akan menaikkan kekeruhan perairan tersebut, akan tetapi tidak selalu berkorelasi dengan padatan terlarut total. Padatan total (residu) adalah bahan yang tersisa setelah air sampel mengalami evaporasi dan pengeringan pada suhu tertentu tanpa memperhitungkan karbonat-karbonat yang mengalami transformasi menjadi gas karbondioksida dan gas-gas lain (Santoso, 2008).
TSS adalah bahan-bahan tersuspensi (diameter > 1 µm) yang tertahan pada saringan miliopore dengan diameter pori 0,45 µm. TSS terdiri dari lumpur dan pasir halus serta jasad-jasad renik. Penyebab TSS di perairan yang utama adalah kikisan tanah atau erosi tanah yang terbawa ke badan air. Konsentrasi TSS apabila terlalu tinggi akan menghambat penetrasi cahaya ke dalam air dan mengakibatkan terganggunya proses fotosintesis (Effendi, 2003).
Peningkatan padatan terlarut dapat membunuh ikan secara langsung, meningkatkan penyakit dan menurunkan tingkat pertumbuhan ikan serta
25
perubahan tingkah laku dan penurunan reproduksi ikan. Selain itu, kuantitas makanan alami ikan akan semakin berkurang (Alabaster dan Lloyd, 1982).
Kesesuaian perairan untuk kepentingan perikanan berdasarkan nilai padatan tersuspensi (TSS) dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Kesesuaian Perairan untuk Kepentingan Perikanan Berdasarkan Nilai Padatan Tersuspensi (TSS).
Nilai TSS (mg/l) Pengaruh terhadap Kepentingan Perikanan
<25 Tidak berpengaruh
25 – 80 Sedikit berpengaruh
81 – 400 Kurang baik
>400 Tidak baik
Sumber: Alabaster dan LIoyd, 1982.
Parameter Kimia Derajat Keasaman (pH)
Nilai pH yang ideal bagi kehidupan organisme air pada umumnya terdapat 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 respirasi (Barus, 2004).
Perairan dengan pH antara 6 – 9 merupakan perairan dengan kesuburan yang tinggi dan tergolong produktif karena memiliki kisaran pH yang dapat mendorong proses pembongkaran bahan organik yang ada dalam perairan menjadi mineral-mineral yang dapat diasimilasikan oleh fitoplankton (Odum, 1971).
Dissolved Oxygen (DO)
Oksigen terlarut merupakan suatu faktor yang sangat penting di dalam ekosistem air, terutama dibutuhkan untuk proses respirasi bagi organisme air.
Umumnya kelarutan oksigen dalam air sangat terbatas (Barus, 2004). Oksigen terlarut (Dissolved Oxygen) dibutuhkan oleh semua jasad hidup untuk pernapasan, proses metabolisme atau pertukaran zat yang kemudian menghasilkanenergi untuk
26
pertumbuhan dan pembiakan. Disamping itu, oksigen juga dibutuhkan untukoksidasi bahan-bahan organik dan anorganik dalam proses aerobik. Sumber utama oksigen dalam suatu perairan berasal dari suatu prosesdifusi dari udara bebas dan hasil fotosintesis organisme yang hidup dalam perairan tersebut (Salmin, 2005).
Nitrat (N) dan Posfat (P)
Kualitas perairan merupakan penentu kesuburan perairan bagi organisme yang hidup di dalam perairan. Produktivitas suatu perairan ditentukan oleh banyak hal, antara lain faktor fisika, kimia, dan biologi. Produktivitas suatu perairan pada dasarnya ditentukan oleh kemampuan suatu perairan untuk dapat mensintesa bahan – bahan organik dari bahan – bahan anorganik (Effendi, 2003). Unsur hara merupakan zat penting yang diperlukan untuk pertumbuhan eceng gondok. Unsur hara adalah setiap bahan kimia yang diperlukan oleh organisme sebagai bahan baku vital untuk kelangsungan hidupnya. Nitrogen sebagai nitrat (NO3) dan fosfor sebagai fosfat (PO4) merupakan zat – zat hara anorganik utama yang diperlukan eceng gondok untuk tumbuh. Zat hara lain, baik organik maupun anorganik pengaruhnya tidak sebesar nitrat dan fosfat (Nybakken, 1992).
27
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini akan dilaksanakan pada bulan Mei 2016 sampai dengan Juni 2016 di perairan Danau Martubung Indah Kecamatan Medan Labuhan Provinsi Sumatera Utara. Lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar 3. Kegiatan dan waktu penelitian yang akan dilaksanakan dapat dilihat pada Lampiran 1.
Gambar 3. Lokasi Penelitian Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah GPS, tali skala dengan pemberat, alat tulis, Sechi disk, perahu, bola duga, stopwatch, laptop, Coolbox, tali plastik, lakban, rakit kecil, kertas label, botol sampel, kamera digital, dan peralatan analisa kualitas air seperti thermometer, pH meter, DO meter.
28
Bahan yang digunakan adalah software Surfer 8, software Arc Map dan data titik koordinat Danau Martubung Indah. Rincian biaya penelitian dapat dilihat pada Lampiran 2.
Pengumpulan Data
Data yang dikumpulkan dalam penelitian ini berupa data primer dan data sekunder. Data primer yang digunakan adalah data yang diperoleh dari lapangan (Observasi) maupun hasil analisis di Laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit (BTKLPP) Kelas I Medan untuk data kualitas air. Data morfometri yang diperoleh dari lapangan meliputi data kedalaman dan keliling danau.
Data sekunder adalah data yang didapatkan dari studi pustaka.
Metode Penelitian
Penentuan stasiun pengambilan data dengan menggunakan metode purposive sampling dilakukan pada outlet danau, inlet danau, bagian pinggiran
danau yang bersudut, tengah danau dan keliling danau.
Langkah Kerja Morfometri
Langkah kerja awal dalam pengambilan data morfometri yaitu menentukan stasiun untuk pengambilan data. Kemudian pengukuran dimensi permukaan dilakukan dengan cara mengelilingi pinggiran danau dengan menggunakan alat GPS (Global Positioning System). Pengukuran dimensi bawah permukaan dilakukan dengan cara mengukur kedalaman dengan tali pemberat berskala dibantu dengan menggunakan rakit kecil.
29
Hidrologi
Langkah kerja dalam pengambilan data hidrologi yaitu mengukur debit inlet dan outlet danau dengan menggunakan bola pelampung.
Parameter Fisika Kimia Perairan
Pengukuran parameter fisika dan kimia air dilakukan pada saat pengambilan sampel air secara lansung pada setiap stasiun selama penelitian dengan interval waktu setiap dua minggu. Pengukuran parameter fisika dan kimia dilakukan dengan dua cara, yaitu secara langsung (in situ) dan secara tidak langsung (ex situ).
Analisis Data Morfometri
Aspek morfometri dibedakan atas dimensi permukaan dan dimensi bawah permukaan.
Dimensi Permukaan
Pengukuran dimensi permukaan danau mengacu kepada Hakanson (1981) sebagai berikut:
1. Panjang maksimum (Lmax dinyatakan dalam meter) diperoleh dengan cara mengukur jarak antara dua titik terjauh pada permukaan tepi danau.
2. Panjang maksimum efektif (Le dinyatakan dalam meter) diperoleh dengan mengukur jarak terjauh antara dua titik di tepi permukaan danau.
3. Lebar maksimum (Wmax dinyatakan dalam meter) diperoleh dengan mengukur jarak dua titik terjauh pada tepi permukaan danau yang ditarik tegak lurus terhadap Lmax.
30
4. Lebar maksimum efektif (We dinyatakan dalam meter) diperoleh dengan mengukur jarak dua titik terjauh pada tepi permukaan danau ditarik tegak lurus terhadap Le.
5. Luas permukaan (Ao dinyatakan dalam Ha, Km2 atau m2) merupakan luas wilayah permukaan danau, nilainya kan bervariasi tergantung pada musim.
Pengukuran luas permukaan dari peta batimetri menghitung luas polygon dengan menggunakan program Arc Map.
6. Lebar rata-rata (W dinyatakan dalam meter) merupakan rasio antara luas permukaan danau (Ao dalam m2) dengan panjang maksimum ( Lmax dalam
meter). Perhitungan nilai lebar rata-rata (W) danau mengacu kepada Hakanson (1981).
𝑊 = 𝐴𝑜
𝐿𝑚𝑎𝑥
7. Indeks perkembangan garis tepi ( SDI, tanpa satuan) menggunakan hubungan antara SL dengan luas permukaan. Perhitungan nilai SDI diperoleh melalui persamaan (Hakanson, 1981)
𝑆𝐷𝐼 = 𝑆𝐿
√22
7 𝐴𝑜
2
Keterangan:
SDI>1 : bentuk badan perairan tidak beraturan SDI≤1 : bentuk badan perairan beraturan
8. Panjang garis keliling danau (dinyatakan dalam meter) dapat di ukur dari peta batimetri dengan menggunakan software Arc Map.
Dimensi Bawah Permukaan
Pengukuran dimensi bawah permukaan mengacu kepada Hakanson (1981), sebagai berikut:
31
1. Kedalaman rata-rata (Z dinyatakan dalam meter), Volume dibagi dengan luas permukaan.
Z =V A
2. Kedalaman maksimum (Zm dinyatakan dalam meter) merupakan kedalaman suatu danau pada titik terdalam. Pengukuran secara langsung dapat dilakukan dengan menggunakan tali berskala dengan diberikan pemberat dibawahnya dan secara tidak langsung dapat dibaca pada kontur kedalaman peta batimetri.
3. Kedalaman relative (Zr dinyatakan dalam meter) adalah rasio antara Zm dengan diameter rata-rata permukaan danau. Perhitungan kedalaman relatif dalam bentuk persamaan:
Zr = Zm
2 ×√Ao
√π
× 100%
Keterangan:
Zr<2% : mudah mengalami pengaadukan Zr≥2% : tidak mudah mengalami pengadukan
4. Perkembanagan volume danau (VD tanpa satuan) merupakan ukuran yang menggambarkan bentuk dasar danau secara umum. Diperoleh melalui persamaan:
𝑉𝐷 = 𝐴𝑜 × 𝑍
1
3(𝑍𝑚 × 𝐴𝑜) Keterangan:
Ao : Luas permukaan air (m2) Z : Kedalaman rata-rata (m) Zm : Kedalaman maksimum (m)
Apabila VD>1, maka dasar perairan relative rata. Jika nilai VD≤1, maka dasar perairan berbentuk seperti kerucut.
32
5. Volume total air danau (V dinyatakan dalam m3) merupakan perkalian antara luas permukaan (m2) dengan kedalaman rata-rata (m). ditentukan oleh asumsi bahwa pada umumnya danau berbentuk kerucut dengan volume total danau merupakan penjumlahan dari setiap lapisan atau kontur. Diperoleh melalui persamaan:
Vtot =1
3∑ hi − 1(Ai − 1 + Ai + √(Ai − 1) × Ao
n i−1
6. Kemiringan rata-rata (Mean slope), dapat menggambarkan karakteristik perairan yang dangkal, pada akhirnya mempengaruhi nilai kekeruhan, aktivitas biologi, kedalaman penetrasi cahaya, kelimpahan biota dan produktivitas biologi.
𝑆 = 1 𝑛 (1
2𝐿𝑜 + 𝐿1 + ⋯ + 𝐿𝑛 − 1 +1
2𝐿𝑛)𝐷𝑚
𝐴𝑜 × 100%
Keterangan:
S : Kemiringan rata-rata (%)
L : Panjang garis keliling dari masing-masing kontur (m) n : Jumlah kontur pada peta
Dm : Kedalaman maksimum (m) Ao : Luas permukaan (m2) Hidrologi
1. Debit (Discharge) dinyatakan sebagi volume yang mengalir pada selang waktu tertentu, biasanya dinyatakan dalam satuan m3/detik. Diperoleh melalui persamaan:
Q = A × V Keterangan:
Q : Debit Air (m3/detik)
A : Luas penampang saluran air (m2) V : Kecepatan arus (m/detik)
33
2. Redidence time atau waktu tinggal air (satuannya dalam jam atau hari).
Perhitungan Redidence time adalah sebagai berikut:
Rt = Vtot Qrat Keterangan:
Rt : waktu tinggal air (jam atau hari) Vtot : Volume total (m3)
Qrat : Debit rata-rata (m3/detik)
3. Morpho Edaphic Index (MEI) merupakan parameter yang umum dipakai untuk memprediksi potensi hasil suatu perairan dengan rumus sebagai berikut:
𝑀𝐸𝐼 = 𝐷𝑎𝑦𝑎 𝐻𝑎𝑛𝑡𝑎𝑟𝐿𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑘 𝐾𝑒𝑑𝑎𝑙𝑎𝑚𝑎𝑛𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎
Nilai MEI berkisar antara 0 – 30 maka dinyatakan sebagai perairan yang berproduktivitas tinggi. Apabila nilai MEI semakin tinggi maka produktivitas perairan semakin rendah.
Pengukuran Parameter Fisika Kimia Perairan
Parameter yang diukur adalah suhu, kecerahan, kekeruhan, kedalaman, Total Susspensed Solid (TSS), Total Dissolved Solid (TDS), derajat keasaman
(pH), Dissolved Oxygen (DO), nitrat, fosfat, dan Daya Hantar Listrik (DHL).
Metode pengukuran parameter fisika dan kimia perairan adalah sebagai berikut : Suhu
Suhu air diukur menggunakan thermometer air raksa yang dimasukkan kedalam air danau kemudian dibaca skala pada thermometer tersebut.
34
Kekeruhan
Pengukuran kekeruhan dilakukan dengan menggunakan turbidimeter.
Sampel air diambil dari permukaan perairan dan dimasukkan kedalam botol alkohol dan selanjutnya dibawa ke Laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit (BTKLPP) Kelas I Medan untuk dianalisis.
Kecerahan
Untuk pengukuran kecerahan menggunakan keping sechi. Keping sechi dimasukkan kedalam air secara perlahan-lahan sambil memperhatikan warna putih dari piringan itu tidak terlihat lagi kemudian diukur panjang talinya yang masuk ke dalam air.
Total Dissolved Solid (TDS)
Pengukuran Total Dissolved Solid dilakukan dengan menggunakan metode gravimetrik. Sampel air diambil dari permukaan perairan dan dimasukkan ke dalam botol alkohol dan selanjutnya dibawa ke Laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan pengendalian Penyakit (BTKLPP) Kelas I Medan untuk dilakukan pengukuran Total Dissolved Solid.
Total Susspensed Solid (TSS)
Pengukuran Total Dissolved Solid dilakukan dengan menggunakan metode gravimetrik. Sampel air diambil dari permukaan perairan dan dimasukkan ke dalam botol alkohol dan selanjutnya dibawa ke Laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan pengendalian Penyakit (BTKLPP) Kelas I Medan untuk dilakukan pengukuran Total Dissolved Solid.
35
Derajat Keasaman (pH)
Nilai pH diukur menggunakan pH meter dengan cara memasukkan pH meter ke dalam sampel air yang diambil dari perairan sampai pembacaan pada alat konstan dan dibaca angka yang tertera pada pH meter tersebut. Pengukuran pH dilakukan setiap pengamatan dilapangan.
Nitrat (NO3) dan Phospat (PO4)
Pengambilan sampel air dilakukan dengan cara sebagai berikut: sampel diambil pada setiap stasiun lokasi penelitian yaitu pertengahan badan air. Cara pengambilan sampel air dengan penutup botol dibuka dan setelah penuh di tarik perlahan-lahan dan ditutup. Pengambilan sampel air digunakan untuk pengukuran Nitrat (NO3) dan Phospat (PO4). Sampel air kemudian dibawa ke Laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan pengendalian Penyakit (BTKLPP) Kelas I Medan untuk dilakukan pengukuran Nitrat dan Phospat.
36
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Peta Batimetri
Hasil pengolahan data batimetri Danau Martubung Indah yang diolah dengan menggunakan Software Arc Map dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 4. Peta Batimetri Danau Martubung Indah Kecamatan Medan Labuhan Layout peta garis kontur Danau Martubung Indah yang diolah dengan menggunakan Software Surfer 8 dapat dilihat pada Gambar 4. Layout kedalaman batimetri secara 3D dapat dilihat pada Gambar 5 dan Gambar 6.
37
Gambar 5. Layout Peta Kontur Danau Martubung Indah Kecamatan Medan Labuhan
Gambar 6. Layout Batimetri 3D Danau Martubung Indah Kecamatan Medan Labuhan
9 8 .6 9 2 9 8 .6 9 2 5 9 8 .6 9 3 9 8 .6 9 3 5 9 8 .6 9 4 9 8 .6 9 4 5 9 8 .6 9 5 9 8 .6 9 5 5 3 .6 9 4
3 .6 9 4 5 3 .6 9 5 3 .6 9 5 5 3 .6 9 6 3 .6 9 6 5
- 1 .5 - 1 .2 5 - 1 - 0 .7 5 - 0 .5 - 0 .2 5
- 1 .4 - 1 - 0 .6 - 0 .2 0 .2 0 .6
38
Dimensi Permukaan
Hasil pengukuran di lapangan secara langsung didapatkan bahwa Danau Martubung Indah memiliki luas 84.763,9567 m2, dengan panjang maksimum 470,672833 m, Lebar Maksimum 180,091033 m, dan Panjang Keliling danau 1.301,527732 m. Data yang lebih lengkap dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Data Dimensi Permukaan
No. Parameter Satuan Nilai
1. Panjang Maksimum (Lmax) m 470,672833
2. Panjang Efektif (Le) m 470,672833
3. Lebar Maksimum (Wmax) m 180,091033
4. Lebar Efektif (Le) m 180,091033
5. Luas Permukaan (Ao) m2 84.763,9567
6. Lebar Rata-Rata (W) m 180,091033
7. Indeks Perkembangan Danau (SDI) m 2,521653995
8. Panjang Keliling Danau (SI) m 1.301,527732
Dimensi Bawah Permukaan
Berdasarkan hasil pengukuran di lapangan secara langsung didapatkan bahwa kedalaman rata-rata danau Martubung Indah adalah 0,818531 m dengan kedalaman maksimum 1,5 m. Volume air danau Martubung Indah adalah 6.938.192,624 m3 dengan masa tinggal air (Residence Time) selama 171 – 172 tahun, dan memiliki kemiringan rata-rata 0,7978543 %. Data selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Data Dimensi Bawah Permukaan
No. Parameter Minggu Ke Satuan Nilai
1. Kedalaman Rata-Rata (Z) m 0,818531
2. Kedalaman Maksimum (Zm) m 1,5
3. Kedalaman Relatif (Zr) % 45,66862893
4.
Perkembangan Volume Danau
(VD) 1,637062
5. Volume Total (Vtot) m3 6.938.192,624
6. Debit Air (Q) I
II
III m3/detik
0,09683 0,1044 0,132
7. Residence Time (RT) Tahun 171 – 172
39
Tabel 4. Lanjutan
8. Kemiringan Rata-Rata % 0,7978543
9. Morho Edapic Index (MEI) I II
III µmhos/cm2
12,66598 8,451115 9,86829
Parameter Fisika dan Kimia Perairan
Hasil pengukuran parameter fisika adalah sebagai berikut nilai TDS yang didapat secara berturut-turut mulai dari bulan Mei sampai Juni yaitu 374,25 mg/L;
239,75 mg/L; 292,5 mg/L, nilai TSS yaitu 344,75 mg/L;191,5 mg/L; 199,25 mg/L, nilai kekeruhan yaitu 102,175 NTU; 72,7 NTU; 35,3 NTU, nilai kecerahan cahaya yaitu 0,15 m; 0,35 m; 0,55 m dan nilai konduktivitas (DHL) secara berturut-turut yaitu 1036,75 µmhos; 691,75 µmhos; 807,75 µmhos. Hasil pengukuran parameter kimia adalah sebagai berikut Derajat Keasaman (pH) yaitu 6,5; 6,5; 6,9, nilai Nitrat yaitu <0,5 mg/L dan nilai Phospat yaitu 1,135 mg/L;
0,5375 mg/L; 0,5575 mg/L. Data parameter fisika dan kimia yang diperoleh secara lengkap dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Data Parameter Fisika dan Kimia Perairan
Parameter Satuan Nilai
Minggu Ke – 1 Minggu Ke – 2 Minggu Ke – 3 Fisika
Suhu oC 30 31 31
TDS mg/L 369,25 239,75 292,5
TSS mg/L 344,75 191,5 199,25
Kecerahan m 0,10125 0,35 0,55
Kekeruhan NTU 102,175 72,7 35,3
Konduktifitas µmhos 1036,75 691,75 807,75
Kimia
pH - 6,5 6,5 6,9
Nitrat mg/l <0,5 <0,5 <0,5
Posfat mg/l 1,135 0,5375 0,5575
40
Pembahasan
Dimensi Permukaan
Berdasarkan hasil pengukuran morfometri Danau Martubung Indah menggunakan Software Arc Map diperoleh luas permukaan (Ao) sebesar 84.763,9567 m2 dengan garis tepi (Sl) sebesar 1301,527732 m sehingga diperoleh Indeks perkembangan Danau (SDI) sebesar 2,521653995. Nilai SDI Danau Martubung Indah lebih besar dari 2. Menurut Cole (1983) nilai SDI yang lebih besar dari 2 menggambarkan suatu bentuk badan perairan yang tidak beraturan sehingga berpotensi terhadap peningkatan nutrien.
Danau Martubung Indah memiliki panjang keliling danau (Sl) 1.301,527732 m dengan nilai Indeks Perkembangan Danau (SDI) sebesar 2,521653995. Nilai SDI danau ini lebih rendah dibandingkan Danau Kelapa gading yang memiliki nilai SDI 3,55 (Ridoan, dkk., 2016) dan lebih tinggi dibandingkan Danau Siombak dengan SDI 2,48 (Muhtadi, dkk., 2016). Bentuk keteraturan dari suatu danau dapat digambarkan dari indeks perkembangan garis tepi (SDI). Hal ini sesuai dengan literatur Wetzel (1983) nilai SDI lebih besar dari 2 menggambarkan bentuk perairan yang tidak beraturan. Nilai SDI hasil pengamatan menggambarkan suatu bentuk danau yang tidak beraturan dan memiliki potensi produktivitas yang tinggi. Ini disebabkan kesempatan perairan untuk berhubungan dengan daratan menjadi besar sehingga kemungkinan masuknya nutrien ke perairan juga besar.
Menurut Straskraba dan Tundisi (1999), penggolongan danau (berdasarkan luas dan volume) yaitu, sangat kecil (<1 Km2 dan <106 m3), kecil (1 – 102 Km2 dan 106 – 108 m3), sedang (102−104 Km2 dan 108− 1010 m3), dan luas (104− 106
41
Km2 dan 1010− 1011 m3). Danau Martubung Indah memiliki luas 84.763,9567 m2 atau 84,7639567 Km2 dan Volume total 6.938.192,624 m3. Berdasarkan luas dan volume danau tersebut, maka dapat dikatakan bahwa Danau Martubung Indah termasuk kedalam danau buatan yang berukuran kecil.
Dimensi Bawah Permukaan
Danau Martubung Indah merupakan danau buatan dengan kedalaman rata- rata (Z) 0,818531 m. Kedalaman rata-rata Danau Martubung Indah termasuk dangkal. Menurut Pratiwi, dkk (2007) perairan yang dangkal biasanya memiliki produktivitas biologi yang tinggi karena lapisan epilimnionnya lebih tebal dari pada lapisan hipolimnion. Jarak antara lapisan epilimnion dengan zona komposisi seperti karbondioksida, nitrat, dan amonia dapat terdistribusi dengan mudah ke lapisan epilimnion. Selanjutnya terjadi pemanfaatan oleh fitoplankton dan tumbuhan air yang terdapat dilapisan tersebut. Kedalaman maksimum Danau Martubung Indah (Zmax) 1,5 m dan kedalaman relatif (Zr) 45,66862893%.
Menurut Tambunan (2010) kedalaman relatif dapat mengambarkan stabilitas stratifikasi. Perairan yang memiliki kedalaman relatif yang kurang dari 2% akan mudah mengalami pengadukan sedangkan perairan yang memiliki kedalaman relatif lebih besar dari 4% memiliki stabilitas sratifikasi yang tinggi. Nilai Zr Danau Martubung Indah adalah 45,66862893% yang berarti bahwa danau ini memiliki stabilitas yang tinggi dengan kemungkinan pengadukan yang rendah.
Nilai kemiringan rata-rata danau adalah 0,7978543% dengan perkembangan volume danau 1,637062. Nilai perkembangan volume danau pada umumnya dapat digunakan untuk menggambarkan bentuk dasar danau. Menurut Tambunan (2010), perkembangan volume danau (volume development /VD)
42
menggambarkan bentuk danau secara umum. Perkembangan volume danau yang kurang dari satu akan memiliki bentuk danau yang kerucut dan perkembangan volume danau yang lebih besar dari satu memiliki bentuk dengan dasar yang rata.
Berdasarkan nilai VD Danau Martubung Indah berarti termasuk kedalam danau yang memiliki bentuk dengan dasar yang rata.
Debit air yang keluar dari bulan Mei hingga Juni berturut-turut 0,09 L/s;
0,10 L/s; dan 0,13 L/s. Dari hasil perhitungan Retention Time diperoleh bahwa Danau Martubung Indah memiliki RT selama ± 171 – 172 tahun yang memungkinkan pengendapan unsur hara yang cukup lama pada dasar perairan.
Semakin tinggi nilai RT, akan semakin lama waktu tinggal air di dalam danau sehingga kesempatan bahan organik ataupun nutrien berada dalam perairan semakin besar. Hal tersebut akan berpengaruh terhadap proses penyuburan perairan. Menurut Straskraba dan Tundisi (1999), kriteria dengan sistem klasifikasi danau dapat dijelaskan berdasarkan lambatnya aliran air yang keluar dari danau. Danau dengan R ≤ 20 (hari) arus air cepat, 20 < R ≤ 300 (hari) arus air sedang, R > 300 (hari) arus air lambat. Berdasarkan nilai RT yang di dapat, maka debit air yang keluar dari dalam danau termasuk kedalam kategori arus air sedang.
Parameter Fisika
Nilai TDS yang dihasilkan pada bulan Mei hingga Juni berturut-turut adalah 374,25 mg/L; 239,75mg/L; dan 292,5 mg/L, ini berarti bahwa dalam penelitian ini tidak terjadi perubahan nilai TDS yang signifikan. Effendi (2003) menyatakan bahwa penyebab utama terjadinya TDS adalah bahan anorganik berupa ion-ion yang umum dijumpai di perairan. Sebagai contoh air buangan
43
sering mengandung molekul sabun, deterjen dan surfaktan yang larut air, misalnya pada air buangan rumah tangga dan industri pencucian.
Hasil pengukuran nilai TSS yang diperoleh pada bulan Mei sampai Juni berturut-turut yaitu 344,75 mg/L;191,5 mg/L; dan 199,25mg/L. Penyebab TSS di perairan yang utama adalah kikisan tanah atau erosi tanah yang terbawa ke badan air yang mana apabila terlalu tinggi akan menghambat proses penetrasi cahaya ke dalam air dan mengakibatkan terganggunya proses fotosintesis akibatnya produktifitas perairan menurun. Menurut Pratiwi dkk (2007), terdapatnya bahan tersuspensi di perairan dapat meningkatkan nilai kekeruhan perairan tersebut.
Kekeruhan dan TSS berperan sebagai penentu nilai kecerahan yang memberikan gambaran kedalaman eufotik yang secara tidak langsung akan menentukan produktivitas perairan. TSS dapat mengahambat penetrasi cahaya ke perairan sehingga akan menurunkan aktivitas fotosintesis.
Danau Martubung Indah memiliki nilai konduktivitas yang berkisar antara 691,75 – 1036,75 µmhos/cm. Perubahan nilai konduktivitas ini dapat terjadi karena berubahnya konsentrasi dari ion-ion zat terlarut (yang dalam hal ini mineral-mineral seperti NaCl) bertambah ataupun berkurang. Jika konsentrasi ionnya turun maka konduktifitasnya juga turun yang berarti DHLnya turun dan begitu pula sebaliknya. Menurut Sylvester (1985) yang diacu oleh Husni dan Nuryanto (2000) yang menyatakan bahwa batas-batas toleransi ikan terhadap DHL diengaruhi oleh kesadahan perairan. Dalam perairan tawar, ikan dapat hidup layak apabila nilai DHL nya berkisar 150 – 500 µmhos/cm. selanjutnya dinyatakan bahwa nilai DHL nya diatas 500µmhos/cm atau lebih, ikan tidak dapat bertahan lagi. Dalam perairan sadah batas maksimum ketahanan ikan dapat lebih
44
tinggi lagi yaitu 2000 µmhos/cm. Berdasarkan hal itu konduktivitas Danau Martubung Indah tidak layak digunakan untuk kegiatan perikanan.
Status Trofik Danau
Besarnya penetrasi cahaya yang masuk ke perairan dinyatakan sebagai kecerahan yang digambarkan melalui nilai kedalaman Secchi. Tingkat kecerahan di Danau Martubung Indah adalah 0,15 m, 0,35 m dan 0,55 m nilai tersebut menunjukkan bahwa perairan tergolong eutrofikkarena nilai kecerahan yang dihasilkan masih berada dibawah 1 m. Hal ini sesuai dengan literatur Amalia (2010), yang menyatakan bahwa perairan yang memiliki status kesuburan oligotrof memiliki kedalaman Secchi disc sebesar lebih dari 6 m, kesuburan mesotrof berkisar antara 3 – 6 m, dan kesuburan eutrof kurang dari 3 m.
Berdasarkan nilai kecerahan yang dihasilkan menunjukkan bahwa Danau Martubung Indah termasuk kedalam golongan danau yang memiliki kesuburan eutrofik.
Danau Martubung Indah memiliki kandungan Fosfat yang berkisar antara 0,5375 – 1,135 mg/L dan Nitrat sebesar <0,5 mg/L. Berdasarkan pengukuran nilai kecerahan,nilai Fosfat (P)dan Nitrat (N) yang dapat juga dijadikan sebagai penentuan status trofik Danau Martubung Indah termasuk kedalam golongan danau Eutrofik. Hal ini dapat disebabkan karena Danau Martubung Indah yang hanya dimanfaatkan oleh masyarakat sebagai resapan air hujan dan penampung limbah rumah tangga sehingga tidak adanya kegiatan yang memungkinkan untuk terjadinya pengadukan sehingga memberikan kesempatan yang lebih tinggi terjadinya pengendapan .
45
Rekomendasi Pengelolaan
Danau Martubung Indah merupakan danau yang dimanfaatkan oleh masyarakat sebagai penampung limbah rumah tangga, resapan air hujan dan kegiatan rekreasi, agar danau ini dapat dimanfaatkan secara berkelanjutan maka diperlukan pengelolaan terhadap danau.
Beberapa metode yang dapat digunakan dalam pengelolaan danau ini agar terus dapat dimanfaatkan adalah:
1. Menutup area pembuangan sampah umum yang berada di sekitar danau untuk mengurangi bahan pencemar yang masuk ke danau.
2.
Melakukan pengerukan di beberapa bagian danau yang sudah mengalami pendangkalan.46
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Kesimpulan dari penelitian ini adalah:
1. Aspek morfometri Danau Martubung Indah adalah memiliki luas 84.763,9567 m2 panjang maksimum 470,672833 m. Lebar maksimum 180,091033 m, dan panjang keliling danau 1.301,527732 m. Kedalaman rata-rata danau 0,818531 m, kedalaman maksimum 1,5 m, dengan kemiringan rata-rata %. Kapasitas air di Danau Martubung Indah Kecamatan Medan Labuhan memiliki volume air danau yang dapat dimanfaatkan sebanyak 6.938.192,624 m3 dengan waktu tinggal air sekitar 171 – 172 tahun.
2. Parameter kualitas fisika dan kimia perairan Danau Martubung Indah memiliki rata-rata Suhu adalah 31,5°C; Derajat Keasaman (pH) 6,6; Total Dissolved Solid (TDS) 292,5 mg/L; Total Susspensed Solid (TSS) 245,16 mg/L; Posphat
(PO4) 0,743 mg/l; Nitrat (NO3) <0,5 mg/l; Kecerahan 0,35 m; Kekeruhan 70,05 NTU dan Daya Hantar Listrik (DHL) 845,41 µmhos.
Saran
Sebaiknya dilakukan penelitian lanjutan penyebab terjadinya pendangkalan pada beberapa bagian danau agar dapat dimanfaatkan secara berkelanjutan.
47
DAFTAR PUSTAKA
Aisyah, S dan L.Subehi. 2012. Pengukuran dan Evaluasi Kualitas Air Dalam Rangka Mendukung Pengelolaan Perikanan di Danau Limboto. Pusat Penelitian Limnologi LIPI, Cibinong.
Badjoeri, M dan Y. Mardiati. 2012. Laju Dekomposisi Padatan Tersuspensi di Perairan Danau Toba, Studi Kasus: di Karamba Jaring Apung. Pusat Penelitian Limnologi LIPI, Cibinong.
Barus, T. A. 2004. Pengantar Limnologi Studi Tentang Ekosistem Air Daratan.
USU Press, Medan.
Effendi, H. 2003.Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan. Penerbit Kanisius, Yogyakarta.
Fahmudin, A dan Widianto. 2004. Petunjuk Praktik Konservasi Tanah Pertanian Lahan Kering. Word Agroforestry Centre ICRAF Ssoutheast Asia.
Bogor, Indonesia.
Fauzi, M., Rispiningtati dan A.P. Hendrawan.2014.Kajian Kemampuan Maksimum Danau Sentani DalamMereduksi Banjir di DAS Sentani.Program Magister Teknik Pengairan. Universitas Brawijaya, Palembang.
Hakanson, L. 1981. A Manual of Lake Morphometry. National Swedish Environment Protection Board, New York.
Indrayani, E., K. H. Nitimulyo., S. Hadisusanto dan Rustadi. 2015. Peta batimetri Danau Sentani Papua. Depik. Vol 4(3): 116-120.
Latifah, D., A. N. Anna dan A. A. Sigit. 2014. Analisis Daya Hantar Listrik (DHL) Airtanah Asin dan Dampak Pada Peralatan Rumah Tangga di Kecamatan Grogol. Publikasi Ilmiah. Fakultas Geografi. Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.
Lukman dan I. Ridwansyah. 2010. Kajian Kondisi Morfometri dan Beberapa Parameter Stratifikasi Perairan Danau Toba. Jurnal LIMNOTEK. Vol 17 (2): 158-170.
Nasution, A. K. A. 2008. Penentuan Kekeruhan Pada Air Reservoir di PDAM Tietanadi Instalasi Pengolahan Air Sunggal Medan Metode Turbidimetri.Fakultas Matetamatika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Universitas Sumatera Utara, Medan.
