PENDUGAAN STATUS KESUBURAN PERAIRAN DANAU
LIDO, BOGOR, JAWA BARAT, MELALUI BEBERAPA
PENDEKATAN
FITRI JUNITA AMALIA
SKRIPSI
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul:
Pendugaan Status Kesuburan Perairan Danau Lido, Bogor, Jawa Barat, Melalui Beberapa Pendekatan
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 di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, Januari 2010
Fitri Junita Amalia
C24052228
RINGKASAN
Fitri Junita Amalia. C24052228. Pendugaan Status Kesuburan Perairan Danau Lido, Bogor, Jawa Barat, Melalui Beberapa Pendekatan. Dibawah bimbingan Niken Tunjung Murti Pratiwi dan Sigid Hariyadi.
Danau Lido berada pada koordinat 1060 48’ 26”-1060 48’ 50” BT dan 60 44’ 30”-60 44’ 58” LS, Desa Tugujaya, Kecamatan Cigombong, Bogor, Jawa Barat. Kegiatan pemanfaatan di dalam ekosistem perairan danau berupa kegiatan perikanan dengan sistem keramba jaring apung (KJA) dan kegiatan pariwisata. Daerah di sekitar danau dimanfaatkan untuk pertanian, hotel, pariwisata, dan tempat pemukiman penduduk. Kegiatan tersebut akan menghasilkan buangan berupa bahan organik dan anorganik. Peningkatan nutrien akan meningkatkan kesuburan suatu perairan. Peningkatan secara terus menerus menyebabkan terjadinya perubahan status kesuburan perairan. Penelitian ini bertujuan untuk menduga status kesuburan perairan Danau Lido melalui beberapa pendekatan.
Penelitian dilaksanakan pada bulan Mei-Agustus 2009 berlokasi di Danau Lido. Pengambilan contoh dilakukan setiap satu minggu secara spasial, baik horizontal dan vertikal sebanyak empat kali pengamatan. Pengambilan contoh secara horizontal dilakukan di dua stasiun yaitu stasiun KJA dan non-KJA, dan secara vertikal dilakukan pada kedalaman permukaan, kedalaman Secchi disk, dan kedalaman kompensasi. Pendugaan produktivitas perairan Danau Lido dilakukan melalui pendekatan Shore Line Development Index (SDI) (Cole 1983), dan
Morphoedaphic Index (Ryder 1982). Pendugaan status kesuburan Danau Lido
dilakukan berdasarkan Trophic State Index (TSI) (Carlson 1977), Trophic Index (TRIX) (Vollenweider et al. 1998), dan Indeks Nygaard (In) (Nygaard 1949 in Rawson 1956).
Nilai kecerahan di stasiun KJA berkisar antara 1,59-2,75 m dan di stasiun non-KJA berkisar antara 1,80-2,20 m. Kandungan oksigen terlarut (DO) di Danau Lido di kedua stasiun cenderung menurun dengan meningkatnya kedalaman. Konsentrasi fosfat total dan nitrat-nitrogen di stasiun non-KJA cenderung lebih besar dibandingkan stasiun KJA. Konsentrasi amonia-nitrogen di stasiun KJA lebih besar daripada stasiun non-KJA. Kandungan klorofil-a memiliki pola yang berbeda pada kedua stasiun Komposisi fitoplankton di stasiun KJA dan non-KJA relatif sama. Komposisi dan kelimpahan tertinggi berasal dari kelompok Bacillariophyceae. Pada kelompok Bacillariophyceae kelimpahan terbesar pada genus Melosira sp.
Berdasarkan perhitungan morfometrik Danau Lido diperoleh nilai SDI sebesar 3,56 yang menunjukkan bentuk danau yang tidak beraturan, sehingga berpotensi terhadap peningkatan produktivitas. Nilai MEI yang diperoleh sebesar 14,80, sehingga Danau Lido dapat menghasilkan produksi perikanan sebesar 82,54 kg/ha/tahun. Status kesuburan Danau Lido berdasarkan parameter yang diolah dengan menggunakan pendekatan TSI, TRIX, dan Indeks Nygaard menunjukkan perairan Danau Lido memiliki status kesuburan eutrofik.
PENDEKATAN
FITRI JUNITA AMALIA C24052228
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PENGESAHAN SKRIPSI
Judul : Pendugaan Status Kesuburan Perairan Danau Lido, Bogor, Jawa Barat, Melalui Beberapa Pendekatan
Nama Mahasiswa : Fitri Junita Amalia Nomor Pokok : C24052228
Program Studi : Manajemen Sumberdaya Perairan
Menyetujui:
Pembimbing I, Pembimbing II,
Dr. Ir. Niken T M Pratiwi, M.Si. Ir. Sigid Hariyadi, M.Sc. NIP 19680111 199203 2 002 NIP 19591118 198503 1 004
Mengetahui:
Ketua Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan,
Dr. Ir. Yusli Wardiatno, M.Sc. NIP 19660728 199103 1 002
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas segala karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Skripsi ini berjudul “Pendugaan Status Kesuburan Perairan Danau Lido, Bogor, Jawa
Barat, Melalui Beberapa Pendekatan”, disusun berdasarkan hasil penelitian yang
dilaksanakan pada Mei 2009, dan merupakan salah satu syarat utama untuk memperoleh gelar sarjana perikanan pada Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Dr. Ir. Niken T M Pratiwi, M.Si. selaku dosen pembimbing pertama dan Ir. Sigid Hariyadi, M.Sc. selaku pembimbing kedua yang telah banyak membantu dalam pemberian bimbingan, masukan, dan arahan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Namun demikian penulis mengharapkan bahwa hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi berbagai pihak.
Bogor, Januari 2010
Penulis
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor, Jawa Barat, pada tanggal 5 Juni 1987 dari pasangan Bapak Anwar Effendi dan Ibu Yetty Sumiati. Penulis merupakan putri ketiga dari tiga bersaudara. Pendidikan formal ditempuh di SDN Empang II Bogor (1999), SLTPN 2 Bogor (2002), SMAN 3 Bogor (2005). Pada tahun 2005 penulis diterima di IPB melalui jalur USMI.
Setelah setahun melewati tahap Tingkat Persiapan Bersama (TPB), penulis diterima di Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Selama mengikuti perkuliahan penulis pernah menjadi Asisten Pratikum Mata Kuliah Ekologi Perairan (2007/2008), Asisten Luar Biasa Mata Kuliah Metode Statistika (2007/2008), Asisten Luar Biasa Mata Kuliah Dinamika Populasi Ikan (2008/2009), Asisten Pratikum Mata Kuliah Limnologi (2009/2010), Asisten Pratikum Mata Kuliah Produktifitas Perairan (2009/2010), Asisten Pratikum Mata Kuliah Planktonologi (2009/2010). Penulis juga pernah mengikuti kegiatan kerja praktek di Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Bojongsoang, Bandung. Penulis juga menjadi pengurus staf Divisi Akademik Himpunan Mahasiswa Manajemen Sumberdaya Perairan (HIMASPER) periode 2007/2008. Penulis juga pernah membuat karya ilmiah dan kewirausahaan. Karya ilmiah yang telah dibuat adalah “Pembentukan Kristal dari Limbah Samping Pengelolaan Air Minum”, “Pembentukan Minyak Atsiri Daun Babadotan dari Gelombang Elektromagnetik”, dan di bidang kewirausahaan,“Minuman Kesehatan dari Kombinasi Secang dan Buah Naga”.
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor, penulis menyusun skripsi dengan judul “Pendugaan Status Kesuburan Perairan Danau Lido, Bogor,
Jawa Barat, Melalui Beberapa Pendektan”.
viii
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Dr. Ir. Niken T M Pratiwi, M.Si. dan Ir. Sigid Hariyadi, M.Sc., masing-masing selaku ketua dan anggota komisi pembimbing skripsi yang telah banyak bersabar dalam memberikan bimbingan, masukan, arahan dan nasehat, serta saran untuk penulis.
2. Dr. Ir. Enan M. Adiwilaga selaku dosen penguji tamu dan Ir. Agustinus M. Samosir, M.Phil., Dr. Ir. Achmad Fachrudin, M.S., Dr. Ir. Yunizar Ernawati, M.S., dan Ir. Zairion, M.Sc. selaku komisi pendidikan program S1 atas masukan, saran, nasehat, dan perbaikan yang sangat berarti untuk penulis.
3. Yon Vitner, S.Pi., M.Si.. selaku pembimbing akademik yang telah memberikan nasehat yang sangat berarti hingga dapat menyelesaikan setiap bidang studi dan skripsi ini.
4. Majariana Krisanti, S.Pi, M.Si. dan Dr. Ir Yusli Wardiatno, M.Sc. atas kesempatan yang telah diberikan sehingga penulis bisa ikut bergabung dalam penelitian di Danau Lido serta atas saran, motivasi, dan nasehat yang diberikan. 5. Ibu Siti Nursiyamah dan Bapak Sodikin selaku staf Lab. Biologi Mikro I (BIMI
I), seluruh staf Proling (Ibu Ana, Ibu Wulan, Pak Tony, Pak Yayat, Kak Budi, Kak Aan, Pak Hery, dan Mas Adon) atas bantuan dan dukungan kepada penulis. 6. Inna Puspa Ayu, S.Pi. dan Mba Iis atas semangat dan nasihat kepada penulis. 7. Keluarga tercinta, Bapak, mamah, emak, teteh, aa, abang, ardell, serta Fredrik
Tambunan atas kasih sayang, doa, pengorbanan, serta dukungan semangatnya. 8. Seluruh staff pengajar, staff Tata Usaha dan civitas Departemen MSP.
9. Tim Lido (Wati, Dinda, Herman, Endah, dan Lia) atas kerjasama dan kekompakannya.
10. Teman-teman MSP 42 atas kesetiaannya dalam membantu penulis dalam menyelesaikan perkuliahan (Fina, Guse, Shiro, Uni, Silfi, Lenggo, Muning, Naila, Agus, Didi, Moro, Merti, Gita, Ipit, Mair, Ipit, Sumo, Rahmah, Junstak, Puput, Ebith, dan seluruh MSP 42 yang tidak bisa disebutkan satu persatu, serta angkatan 39, 40, 41 (terutama Mba aay dan Mba Widya), 43, dan 44
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
1. PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Pendekatan Masalah ... 1
1.3. Tujuan ... 3
2. TINJAUAN PUSTAKA ... 4
2.1. Ekosistem Danau Lido ... 4
2.2. Kesuburan Perairan ... 4
2.3. Fitoplankton ... 6
2.4. Parameter Fisika-Kimia Perairan ... 6
2.4.1. Fosfor ... 6
2.4.2. Nitrogen ... 7
2.4.3. Oksigen terlarut (Dissolved Oxygen/DO) ... 8
2.4.4. Kecerahan ... 9
2.4.5. Morfometri ... 9
2.5. Parameter Fisika-Kimia Perairan Lainnya... 10
2.6. Pendugaan Status Kesuburan Perairan ... 12
3. METODE PENELITIAN ... 14
3.1. Waktu dan Lokasi Penelitian ... 14
3.2. Pelaksanaan Penelitian ... 15 3.2.1. Penentuan stasiun ... 15 3.2.2. Pengambilan contoh ... 16 3.2.2.1. Kualitas air ... 16 3.2.2.2. Fitoplankton ... 16 3.2.3. Analisis contoh ... 16
3.3. Pengumpulan dan Pengolahan Data ... 18
3.3.1. Kedalaman kompensasi ... 18
3.3.2. Indeks pendugaan produktivitas perairan ... 19
3.3.2.1. Shoreline development index (SDI) ... 19
3.3.2.2. Morphoedaphic index (MEI) ... 19
3.4. Analisis Data ... 20
3.4.1. Indeks Nygaard ... 20
3.4.2. Indeks status trofik (Trophic state index/TSI) ... 21
3.4.2. Trophic index (TRIX) ... 22
4. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 24
4.1. Hasil ... 24
4.1.1. Keadaan umum Danau Lido, Bogor, Jawa Barat ... 24
ix
b. Kekeruhan ... 26
c. Padatan Terlarut Total (Total dissolved solid/TDS) ... 27
d. Kecerahan ... 28
e. Derajat keasaaman (pH) ... 29
f. Alkalinitas ... 30
g. Oksigen terlarut (dissolved oxygen/DO)... 31
h. Nitrat (NO3-N) ... 32 i. Nitrit (NO2-N) ... 32 j. Amonia (NH3-N) ... 33 k. Ortofosfat ... 34 l. Fosfat total ... 35 m.Klorofil-a ... 36 4.1.2.2. Fitoplankton ... 37
a. Komposisi genera fitoplankton di kedalaman permukaan, Secchi disk, dan kompensasi ... 37
b. Kelimpahan fitoplankton di kedalaman permukaan, Secchi disk, dan kompensasi ... 40
4.1.3. Indeks produktivitas ... 43
4.1.3.1. Shoreline development index (SDI) ... 43
4.1.3.2. Morphoedaphic index (MEI) ... 43
4.1.4. Indeks status kesuburan ... 44
4.2. Pembahasan ... 44 5. KESIMPULAN ... 55 5.1. Kesimpulan ... 55 DAFTAR PUSTAKA ... 56 LAMPIRAN ... 59 x
DAFTAR TABEL
Halaman 1. Karakteristik danau oligotrofik dan eutrofik
(Ryding & Rast 1989) ... 5
2. Hubungan antara produktivitas perairan dengan konsentrasi fosfat total (Vollenweider 1968 in Wetzel 2001) ... 7
3. Alat dan metode yang digunakan dalam analisis contoh air pada parameter fisika, kimia, dan biologi (APHA 1989; 2005)... 17
4. Kategori status kesuburan berdasarkan TSI Carlson ... 22
5. Indeks kesuburan Danau Lido ... 44
6. Karakteristik serta status kesuburan beberapa perairan ... 52
Halaman 1. Skema perumusan masalah pendugaan status kesuburan
berdasarkan beberapa pendekatan di Danau Lido ... 2
2. Hubungan intensitas cahaya matahari dengan kedalaman ... 11
3. Peta lokasi Danau Lido ... 14
4. Peta situasi Danau Lido dan lokasi pengambilan contoh... 15
5. Sebaran vertikal suhu pada stasiun KJA dan non-KJA ... 26
6. Sebaran vertikal kekeruhan pada stasiun KJA dan non-KJA ... 27
7. Sebaran vertikal TDS pada stasiun KJA dan non-KJA ... 27
8. Sebaran kecerahan pada stasiun KJA dan non-KJA ... 28
9. Sebaran vertikal pH pada stasiun KJA dan non-KJA ... 29
10. Sebaran vertikal alkalinitas pada stasiun KJA dan non-KJA ... 30
11. Sebaran vertikal DO pada stasiun KJA dan non-KJA ... 31
12. Sebaran vertikal NO3-N pada stasiun KJA dan non-KJA ... 32
13. Sebaran vertikal NO2-N pada stasiun KJA dan non-KJA ... 33
14. Sebaran vertikal NH3-N pada stasiun KJA dan non-KJA ... 34
15. Sebaran vertikal ortofosfat pada stasiun KJA dan non-KJA ... 35
16. Sebaran vertikal fosfat total pada stasiun KJA dan non-KJA ... 36
17. Sebaran vertikal klorofil-a pada stasiun KJA dan non-KJA ... 37
18. Komposisi genera fitoplankton di kedalaman permukaan ... 38
19. Komposisi genera fitoplankton di kedalaman Secchi disk ... 39
20. Komposisi genera fitoplankton di kedalaman kompensasi ... 39
21. Kelimpahan rata-rata fitoplankton di Danau Lido ... 40
22. Kelimpahan fitoplankton di kedalaman permukaan ... 41
23. Kelimpahan fitoplankton di kedalaman Secchi disk ... 42
24. Kelimpahan fitoplankton di kedalaman kompensasi ... 43
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Gambar lokasi penelitian dan kondisi perairan Danau Lido ... 60
2. Alat dan bahan yang digunakan dalam pengambilan dan analisis contoh air ... 63
3. Gambar alat yang digunakan pada pengamatan dan pengambilan contoh ... 64
4. Prosedur kerja analisis contoh air ... 66
5. Hubungan antara DO jenuh (saturasi) dan suhu (Alaert & Santika 1984) ... 70
6. Nilai rata-rata hasil pengukuran parameter fisika, kimia, dan biologi ... 71
7. Komposisi jenis dan kelimpahan fitoplankton di Danau Lido ... 72
8. Contoh gambar fitoplankton di Danau Lido ... 76
9. Contoh penghitungan TSI ... 78
10. Contoh penghitungan TRIX ... 79
11. Contoh penghitungan indeks Nygaard ... 81
12. Rasio N dan P di Danau Lido ... 82
1.1. Latar Belakang
Danau Lido terletak pada koordinat 1060 48’ 26”-1060 48’ 50” BT dan 60 44’ 30”-60 44’ 58” LS, Desa Tugujaya, Kecamatan Cigombong, Bogor, Jawa Barat. Air Danau Lido berasal dari aliran sungai Ciletuh dan sumber air lainnya berasal dari air permukaan dan air dalam tanah (ground water).
Danau Lido merupakan danau buatan yang dimanfaatkan untuk berbagai macam aktivitas manusia antara lain kegiatan budidaya ikan dengan sistem keramba jaring apung (KJA), pariwisata, hotel, dan pertanian. Selain itu, juga terdapat kegiatan masyarakat di sekitar Danau Lido yang semakin padat.
Aktivitas-aktivitas tersebut akan memberi masukan bahan organik dan anorganik ke perairan Danau Lido. Masukan bahan organik dan anorganik akan menyebabkan perubahan kualitas air dan tingkat kesuburan perairan Danau Lido. Peningkatan kesuburan (eutrofikasi) akibat adanya masukan nutrien ke perairan, terutama nitrogen dan fosfat akan memicu pertumbuhan fitoplankton. Pertumbuhan fitoplankton yang meningkat dapat menurunkan kualitas air. Tingkat kesuburan perairan dapat ditentukan dari kandungan unsur hara, kelimpahan dan jenis fitoplankton (Abel 1989).
Peningkatan kesuburan perairan dapat mengganggu keseimbangan ekologi perairan Danau Lido. Oleh karena itu diperlukan pendugaan terhadap status kesuburan melalui beberapa pendekatan sebagai salah satu acuan dalam merencanakan pengelolaan sumber daya air danau agar dapat dimanfaatkan secara berkelanjutan.
1.2. Pendekatan Masalah
Kondisi ekosistem Danau Lido tidak lepas dari pengaruh bentuk-bentuk pemanfataan terhadap danau tersebut. Kegiatan pemanfaatan dilakukan di dalam ekosistem perairan dan di sekitar Danau Lido. Kegiatan pemanfaatan di dalam ekosistem perairan danau berupa kegiatan perikanan dengan sistem keramba jaring apung (KJA) dan kegiatan pariwisata. Daerah di sekitar danau dimanfaatkan untuk
2
pertanian, hotel, pariwisata, dan juga dijadikan tempat pemukiman penduduk. Kegiatan tersebut akan menghasilkan buangan berupa bahan organik dan anorganik.
Bahan organik dan anorganik yang masuk ke badan perairan dapat mempengaruhi kesuburan Danau Lido. Peningkatan nutrien terutama nitrogen dan fosfat dapat meningkatkan tingkat kesuburan perairan Danau Lido. Nutrien yang berupa nitrogen dan fosfat akan memacu pertumbuhan fitoplankton, sehingga terjadi penurunan kualitas air seperti terjadi penurunan konsentrasi oksigen terlarut.
Hal lain yang dapat mempengaruhi kesuburan perairan adalah morfometri danau. Morfometri dapat mempengaruhi beban masukan dari daratan. Semakin tidak beraturan bentuk danau, semakin banyak bagian yang berhubungan dengan daratan, sehingga kemungkinan masuknya nutrien dari daratan akan semakin besar (Cole 1983; Wetzel 2001). Dengan demikian perairan yang tidak beraturan lebih berpotensi dalam peningkatan kesuburan.
Peningkatan kesuburan dapat menyebabkan ketidakseimbangan ekologi di perairan Danau Lido. Oleh karena itu diperlukan pendugaan terhadap status kesuburan sebagai salah satu acuan dalam merencanakan pengelolaan sumber daya perairan Danau Lido agar dapat dimanfaatkan secara berkelanjutan. Secara skematis pendekatan masalah disajikan pada Gambar 1.
Gambar 1. Skema perumusan masalah pendugaan status kesuburan berdasarkan beberapa pendekatan di Danau Lido
Bahan masukan allochtonous Morfometri Fitoplankton Nutrient, kualitas air, fitoplankton
Status kesuburan danau Kualitas air
1.3. Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk menduga status kesuburan perairan Danau Lido melalui beberapa pendekatan.
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Ekosistem Danau Lido
Danau memiliki potensi yang dapat dimanfaatkan secara ekologis maupun secara ekonomis. Secara ekologis danau antara lain sebagai daerah resapan air, sumber air bagi kehidupan, dan pengendali banjir. Salah satu danau yang memiliki fungsi ekologis dan ekonomis yaitu Danau Lido. Danau Lido yang biasanya dikenal dengan istilah Situ Lido oleh masyarakat sekitar memiliki bentuk tidak beraturan, banyak dijumpai teluk sempit dengan tepi danau yang curam, ditumbuhi oleh belukar dan pohon karet. Danau lido merupakan danau yang relatif kecil dan termasuk kategori danau buatan yang dibuat pada abad ke-18 yaitu ketika dibendungnya Sungai Ciletuh untuk pembangunan jalan raya Bogor-Sukabumi (Ubaidillah 2003 in Nancy 2007). Danau Lido mempunyai satu inlet dan dua outlet. Sumber utama air Danau Lido berasal dari aliran Sungai Ciletuh dan sumber air lainnya berasal dari air permukaan dan air dalam tanah (ground water).
Pemanfaatan Danau Lido yang sudah dilakukan saat ini adalah sebagai objek wisata, kepentingan rumah tangga, dan kegiatan perikanan dengan sistem KJA. Budidaya jaring apung tersebut mulai dikembangkan sekitar tahun 1978 oleh Balai Penelitian Perikanan Air Tawar (BALITKANWAR) Bogor, yang selanjutnya diikuti penduduk setempat (Ubaidillah 2003 in Nancy 2007).
2.2. Kesuburan Perairan
Kesuburan perairan adalah suatu gambaran yang mencerminkan kaya miskinnya sistem trofik dari suatu ekosistem (Odum 1993). Kesuburan perairan dibagi kedalam dua kelompok tingkat kesuburan yaitu oligotrof dan eutrof. Perairan oligotrof adalah perairan yang miskin unsur hara, sedangkan eutrof adalah perairan yang kaya akan unsur hara.
Danau yang memiliki status oligotrof merupakan danau muda yang memiliki sedikit nutrien yang dapat menghasilkan hanya sedikit biomassa fitoplankton. Danau oligotrof biasanya memiliki kedalaman yang besar, dengan hipolimnion lebih besar dari epilimnion, dan mempunyai produktivitas perairan yang rendah.
Kerapatan plankton rendah, blooming plankton jarang terjadi karena nutrien yang tersedia sedikit (Jorgensen 1980; Henderson-Sellers & Markland 1987).
Pada danau eutrof kualitas air menjadi buruk dengan konsentrasi oksigen terlarut rendah dan biomassa fitoplankton meningkat. Pada stadia hypertrofik, pertumbuhan biomassa fitoplankton di batasi oleh cahaya atau temperatur bukan oleh ketersediaan nutrien. Hal ini menyebabkan ekologi perairan cenderung menjadi tidak stabil dan secara periodik menjadi menurun (Henderson-Sellers & Markland 1987). Karakteristik danau oligotrof dan eutrof disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Karakteristik danau oligotrof dan eutrof (Ryding & Rast 1989) Tingkat kesuburan perairan Parameter
Oligotrof Eutrof
Biologi
Produksi tanaman air rendah tinggi Frekuensi blooming algae jarang sering Kuantitas algae hijau dan biru rendah tinggi Karakteristik kelompok algae Algae hijau: Algae biru
Desmids Anabaena Staurastrum Aphanizomenon Mycrocystis Oscillatoria Diatom Diatom Tabellaria Melosira Cyclotella Fragilaria Stephanodiscus Asterionella Kimia
Oksigen di hypolimnion tinggi rendah
Fisika
Kedalaman rata-rata tinggi rendah Volume hypolimnion tinggi rendah
Menurut OECD (1982) in Ryding and Rast (1989) eutrofikasi adalah peningkatan nutrien di perairan yang dapat meningkatkan produksi alga, makrofita, dan penurunan kualitas air, sehingga menurunkan nilai guna suatu perairan. Proses eutrofikasi ini sebenarnya merupakan proses yang alami tetapi pada beberapa dekade ini akibat dari perilaku manusia khususnya dari erosi tanah, limbah pertanian, limbah domestik, dan limbah industri memberikan kontribusi terhadap proses kultural eutrofikasi (Henderson-Sellers & Markland 1987). Istilah kultural eutrofikasi muncul akibat adanya aktivitas manusia meningkatkan masukan nutrien
6
2.3. Fitoplankton
Fitoplankton adalah tumbuhan mikroskopis yang melayang-layang di dalam air, mempunyai klorofil sehingga mampu berfotosintesis. Banyak jenis fitoplankton memiliki perbedaan kebutuhan fisiologi dan berbagai respon terhadap parameter fisika-kimia seperti cahaya, temperatur, dan sejumlah besar nutrien (Wetzel 2001).
Perubahan genera pada kelompok alga tidak hanya secara spasial (vertikal dan horizontal), tetapi secara musim. Beberapa faktor penting yang mengatur pertumbuhan dan suksesi fitoplankton adalah cahaya, suhu, bahan anorganik, bahan organik, interaksi dari komponen bahan organik dengan ketersediaan bahan anorganik, dan faktor biologi yaitu kompetisi terhadap ketersediaan sumberdaya serta predasi oleh organisme lain (Henderson-Sellers & Markland, 1987). Menurut Goldman and Horne (1983) terdapat faktor yang mengontrol laju pertumbuhan populasi fitoplankton yaitu pertumbuhan maksimum ditentukan oleh temperatur dan kemampuan untuk mencapai intensitas cahaya, dan nutrien yang optimum.
Klorofil-a merupakan pigmen fotosintesis primer, sehingga dapat digunakan untuk menduga konsentrasi biomassa algae pada air contoh yang mengandung fitoplankton. Menurut Wetzel (2001), 10% biomassa dari fitoplankton adalah klorofil-a. Status kesuburan berdasarkan konsentrasi klorofil a yaitu untuk perairan oligotrof 0-4 mg/m3, mesotrof 4-10 mg/m3, dan eutrof 10-100 mg/m3 (Henderson-Sellers & Markland, 1987).
2.4. Parameter Fisika-Kimia Perairan
Parameter-parameter fisika-kimia perairan yang menjadi indikator dalam penentuan tingkat kesuburan antara lain konsentrasi nutrien berupa nitrogen dan fosfor, kecerahan perairan, dan oksigen terlarut (DO). Selain itu, morfometri danau juga dapat menunjukkan potensi produktivitas suatu perairan.
2.4.1. Fosfor
Fosfor pada perairan tidak ditemukan dalam bentuk bebas sebagai elemen, melainkan bentuk senyawa anorganik yang terlarut (ortofosfat dan polifosfat) dan senyawa organik yang berupa partikulat. Fosfat merupakan bentuk fosfor yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan. Fosfor merupakan unsur yang esensial bagi tumbuhan tingkat tinggi dan fitoplankton. Fosfor merupakan faktor pembatas bagi
tumbuhan dan fitoplankton serta sangat mempengaruhi tingkat produktivitas perairan (Goldman & Horne 1983).
Fitoplankton hanya dapat menggunakan fosfat dalam bentuk ortofosfat untuk pertumbuhannya karena dapat dimanfaatkan secara langsung. Keberadaan fosfor secara berlebihan yang disertai dengan keberadaan nitrogen dapat menstimulir ledakan pertumbuhan algae di perairan (algae bloom). Hubungan antara peningkatan fosfat total dengan produktivitas perairan dikemukakan oleh Vollenweider (1968) in Wetzel (2001), disajikan pada tabel 2.
Tabel 2. Hubungan antara produktivitas perairan dengan konsentrasi fosfat total (Vollenweider 1968 in Wetzel 2001)
Tingkat produktivitas perairan Fosfat total (μg/liter)
Ultra-oligotrof < 5
Oligo-mesotrofik 5-10 Meso-eutrof 10-30 Eutrof 30-100 Hypereutrof >100
Sumber fosfat dapat berasal dari aktivitas pertanian dan perikanan. Penggunaan pupuk dalam pertanian dapat meningkatkan fosfat ke perairan. Pakan yang terbuang dan sisa metabolisme ikan dari kegiatan budidaya dengan sistem KJA dapat meningkatkan fosfat di perairan (Halls & Yamazaki 2001).
2.4.2. Nitrogen
Nitrogen merupakan senyawa yang banyak terdapat di atmosfer. Nitrogen tidak dapat dimanfaatkan secara langsung oleh organisme perairan. Pemanfaatan nitrogen oleh organisme perairan harus melalui proses fiksasi terlebih dahulu. Nitrogen anorganik terdiri atas amonia (NH3), amonium (NH4), nitrit (NO2), nitrat
(NO3), dan molekul nitrogen (N2) dalam bentuk gas (Goldman & Horne 1983).
Nitrat (NO3) adalah bentuk utama nitrogen di perairan alami dan merupakan
bentuk nitrogen utama bagi pertumbuhan tanaman dan algae. Nitrat sangat mudah larut dalam air dan bersifat stabil. Nitrat dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen di perairan. Nitrat dapat dihasilkan dari kegiatan pertanian karena pupuk yang digunakan mengandung nitrogen. Fitoplankton akan memanfaatkan
8 nitrogen dalam bentuk amonia jika kosentrasi nitrat di perairan rendah (Goldman & Horne 1983).
Amonia dapat menjadi racun bagi tumbuhan dan biota akuatik terutama pada tingkat pH yang tinggi. Konsentrasi nitrat meningkat di perairan dengan adanya nitrifikasi (Goldman & Horne 1983). Proses nitrifikasi adalah proses oksidasi amonia dan nitrit menjadi nitrat dengan bantuan bakteri. Nitrat dapat digunakan untuk mengelompokkan tingkat kesuburan perairan. Perairan oligotrof memiliki kadar nitrat antara 0-1 mg/liter, perairan mesotrof memiliki kadar nitrat antara 1-5 mg/liter, dan perairan eutrof memiliki kadar nitrat yang berkisar antara 5-50 mg/liter (Wetzel 2001).
2.4.3. Oksigen terlarut (Dissolved oxygen/DO)
Oksigen terlarut (DO) adalah konsentrasi gas oksigen yang terlarut dalam air. Oksigen terlarut merupakan indikator penting bagi proses–proses kimia dan biologi. Oksigen di perairan berasal dari difusi udara maupun dari proses fotosintesis oleh organisme nabati seperti fitoplankton dan tumbuhan air. Difusi oksigen dari atmosfer ke air bisa terjadi secara langsung pada kondisi air diam (stagnant) atau pergolakan massa air akibat adanya arus (Wetzel 2001).
Kadar oksigen berkurang dengan semakin meningkatnya suhu, bertambahnya kedalaman, dan berkurangnya tekanan atmosfer. Semakin dalam suatu perairan, kadar DO perairan tersebut akan semakin menurun. Hal ini terkait dengan faktor cahaya yang mempengaruhi aktivitas fitoplankton di perairan. Semakin dalam suatu perairan, maka intensitas cahaya yang masuk ke dalam perairan akan semakin kecil dan lama-kelamaan tidak ada cahaya yang masuk (Henderson-Seller & Markland 1987). Pada perairan oligotrof, konsentrasi DO masih tersedia sampai mencapai dekat dasar perairan. Pada perairan eutrof, konsentrasi DO tertinggi terdapat di kedalaman permukaan karena melimpahnya fitoplankton. DO menurun seiring dengan bertambahnya kedalaman, bahkan mencapai nol karena adanya dekomposisi biomassa alga yang telah mati dan mengalami pembusukan di dasar perairan (Henderson-Seller & Markland 1987).
Konsentrasi DO akan bervariasi dalam waktu 24 jam. Pada siang hari, terjadi fotosintesis dan respirasi, sedangkan pada malam hari, baik produser primer maupun
konsumer melakukan respirasi, sehingga terjadi penurunan DO. Pada danau eutrof, hal ini dapat menyebabkan kondisi anaerob (Henderson-Seller & Markland 1987).
2.4.4. Kecerahan
Kecerahan merupakan ukuran transparansi perairan, yang ditentukan secara visual Secchi disk (Goldman & Horne 1983). Kecerahan merupakan salah satu metode yang dipakai untuk mengetahui status kesuburan suatu danau. Teknik ini dapat menduga turbiditas total perairan yang dihasilkan dari bahan organik maupun anorganik, sehingga teknik ini dapat menduga produktivitas primer dari suatu perairan yang berhubungan dengan status kesuburan perairan. Pada perairan yang memiliki status kesuburan oligotrof memiliki kedalaman Secchi disk sebesar lebih dari 6 m, kesuburan mesotrof berkisar antara 3-6 m, dan kesuburan eutrof kurang dari 3 m (Henderson-Seller & Markland 1987).
2.4.5. Morfometri
Bentuk dan ukuran danau akan mempengaruhi parameter fisika, kimia, dan biologi danau. Morfometri adalah suatu metode pengukuran dan analisis secara kuantitatif dimensi permukaan (surface dimension) dan dimensi bawah permukaan (subsurface dimension) (Wetzel 2001; Cole 1983). Panjang garis tepi (shore line) dapat menggambarkan tingkat beban masukan (nutrien influx) dari daratan. Semakin panjang garis tepi maka kesempatan untuk berhubungan dengan daratan makin besar dan potensi beban masukkan ke badan air juga akan semakin besar sehingga berpotensi untuk meningkatkan produktivitas perairan (Welch 1952).
Indeks perkembangan garis tepi (SDI) dapat menggambarkan potensi produktvitas suatu perairan. Jika nilai SDI mendekati satu maka danau berbentuk lingkaran teratur; nilai SDI antara 1-2 danau berbentuk subcircular atau ellips dan jika SDI lebih besar dari dua, danau berbentuk tidak beraturan. Tingkat kesuburan suatu perairan sangat berkaitan dengan bentuk danau. Semakin banyak bagian yang berteluk dan berhubungan dengan daratan akan mengakibatkan kemungkinan masuknya nutrien dari daratan semakin besar, sehingga perairan tersebut semakin produktif (Cole 1983).
Morfoedaphic index (MEI) merupakan salah satu pendekatan yang dapat
10 mengacu pada teori termodinamik yaitu materi yang masuk ke perairan (nutrien) akan memberikan energi di dalam sistem perairan. Materi (nutrien) yang masuk ke dalam perairan dan berada di dalam perairan dipengaruhi oleh morfologi danau. Oleh karena itu, nilai MEI salah satunya dapat didekati melalui rasio antara TDS dengan kedalaman rata-rata. Nilai TDS ini digunakan sebagai gambaran nutrien yang berada di perairan. Morfologi atau morfometri danau digambarkan melalui kedalaman rata-rata. Semakin besar nilai MEI, maka potensi produktivitas suatu perairan juga semakin besar (Ryder 1982). Berdasarkan konsep MEI tersebut, maka nilai MEI dapat digunakan di dalam penentuan produksi ikan alami di suatu perairan.
Konsep penentuan produksi ikan melalui MEI adalah adanya berbagai faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi produktivitas suatu perairan. Produktivitas perairan akan dipengaruhi oleh masukan nutrien. Selain itu faktor lain yang berpengaruh adalah energi dari matahari seperti cahaya dan suhu. Nutrien, cahaya, dan suhu akan berpengaruh terhadap produksi organisme autrotrof. Organisme autotrof akan dimanfaatkan oleh organisme pada tingkat trofik berikutnya, termasuk ikan. Dengan demikian, produktivitas perairan akan berpengaruh terhadap produksi ikan pada perairan tersebut.
2.5. Parameter Fisika-Kimia Perairan Lainnya
Intensitas cahaya matahari akan mengalami penurunan seiring dengan bertambahnya kedalaman. Salah satu pendekatan yang digunakan untuk menjelaskan proses ini adalah hukum Beer-Lambert (The Beer-Lambert Law) (Sullivan et al. 2006; www.lifesciences.napier.ac.uk). Hukum Beer-Lambert menjelaskan terjadinya penurunan intensitas cahaya matahari secara eksponesial dengan bertambahnya kedalaman.
Intensitas cahaya matahari yang masuk ke perairan akan berkurang karena ada cahaya cahaya yang diserap oleh permukaan perairan dan cahaya yang disebarkan ke kolom perairan. Penurunan intensitas cahaya matahari dapat disebabkan oleh beberapa hal, antara lain adanya partikel tersuspensi dan terlarut di suatu perairan dan juga perbedaan panjang gelombang yang masuk ke perairan. Penurunan intensitas cahaya tersebut dapat diketahui melalui pendekatan sebagai berikut.
z Kd z E e E 0. . − =
Gambar 2. Hubungan intesitas cahaya matahari dengan kedalaman
Penurunan intensitas cahaya atau disebut dengan peredupan cahaya dapat diketahui melalui pengukuran intensitas cahaya di beberapa kedalaman, sehingga didapatkan koefisien peredupan dari suatu perairan. Penetuan koefisien peredupan disajikan sebagai berikut.
z z z Kd z E E z Kd e z Kd E E e E E ln ln . ln . . ln ln . 0 0 . 0 − = − = = − Keterangan :
Ez = Intesitas cahaya matahari di kedalaman z
E0 = Intesitas cahaya matahari di permukaan
Kd = Koefisien peredupan cahaya
z = Kedalaman
Suhu suatu badan air dipengaruhi oleh musim, lintang (latitude), ketinggian dari permukaan laut (alititude), waktu, dan penutupan awan, serta kedalaman badan air. Perubahan suhu berpengaruh terhadap proses fisika, kimia dan biologi badan air. Kelarutan gas-gas di perairan menurun dengan meningkatnya suhu perairan. Peningkatan suhu juga menyebabkan peningkatan kecepatan metabolisme, dekomposisi, dan respirasi organisme air (Goldman & Horne 1983).
Padatan terlarut total (Total dissolved solid/TDS) adalah bahan-bahan terlarut (diameter <10-6 mm) dan koloid (diameter 10-6-10-3 mm) yang berupa
senyawa-12 senyawa kimia dan bahan-bahan lain yang tidak tersaring dengan kertas saring. TDS biasanya disebabkan oleh bahan anorganik yang berupa ion-ion yang biasa ditemukan di perairan (Ryder et al. 1974 in Cole 1983).
Kekeruhan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat didalam air. Kekeruhan disebabkan oleh adanya bahan organik dan anorganik yang tersuspensi dan terlarut (misalnya lumpur, pasir halus, plankton, dan mikroorganisme lain). Peningkatan nilai kekeruhan pada perairan dangkal dan jernih dapat mengurangi produktivitas primer.
Nilai pH tersebut mendukung keberlangsungan hidup organisme perairan. Perubahan pH harian secara umum sebagian besar dipengaruhi oleh proses fotosintesis dan respirasi dari berbagai organisme. Pertumbuhan algae secara pesat dapat mengurangi keberadaan karbondioksida, sehingga pH meningkat. Menurut Philip (1927) in Welch (1952), pada perairan yang mengandung banyak algae dapat terjadi perubahan pH 7,7 menjadi 9,6.
Alkalinitas adalah gambaran kapasitas air untuk menetralkan asam atau dikenal dengan sebutan acid-nuetralizing capacity (ANC) atau kuantitas anion di dalam air yang dapat menetralkan kation hidrogen. Alkalinitas juga diartikan sebagai kapasitas penyangga (buffer capacity) terhadap perubahan pH perairan (Alaerts & Santika 1984). Pembentuk alkalinitas yang utama adalah bikarbonat, karbonat dan hidroksida. Pada perairan alami bikarbonat yang paling banyak. Kalsium karbonat merupakan senyawa yang memberi kontribusi terbesar terhadap nilai alkalinitas. Perairan dengan nilai alkalinitas tinggi lebih produktif dibandingkan dengan perairan dengan alkalinitas yang rendah (Wetzel 2001).
2.6. Pendugaan Status Kesuburan Perairan
Kegiatan budidaya perikanan dengan sistem KJA dan pertanian dapat meningkatkan kesuburan perairan karena adanya masukan bahan organik dan anorganik. Status kesuburan dapat diketahui dengan menggunakan beberapa pendekatan antara lain Trophic State Index (TSI), Trophic Index (TRIX), dan Indeks Nygaard (In).
TSI dikemukakan oleh Carlson (1977) dengan menggunakan biomassa alga sebagai dasar penentuan status kesuburan perairan. Pendugaan status kesuburan
dengan TSI digunakan pengamatan terhadap beberapa parameter (multi parameter). Biomassa alga ini dapat diestimasi dengan melakukan pengukuran terhadap kedalaman Secchi disk, konsentrasi klorofil-a, dan fosfat total. Penggandaan biomassa alga ditunjukkan dengan pengurangan terhadap kedalaman Secchi disk. Fosfat total akan mengurangi nilai kedalaman Secchi disk. Peningkatan fosfat total akan mempengaruhi pertumbuhan biomassa alga. Pendugaan biomassa alga dapat dilihat dari kandungan klorofil-a.
TRIX dikemukakan oleh Volenweider et al. (1998) dengan menggunakan parameter-parameter yang berhubungan langsung dengan kesuburan perairan. Parameter yang digunakan dalam TRIX merupakan parameter yang menggambarkan suatu produktivitas perairan dan masing-masing parameter yang digunakan memiliki hubungan antara satu dengan yang lainnya. Parameter-parameter yang digunakan adalah konsentrasi nutrien (N,P), oksigen terlarut, dan klorofil-a.
Indeks Nygaard (In) diformulasikan oleh Nygaard (1949) in Rawson (1956) dalam studinya terhadap perkembangan dan pertumbuhan struktur komunitas fitoplankton di perairan. Adanya hubungan yang erat antara jumlah jenis penyusun komunitas fitoplankton terhadap tingkat kesuburan perairan. Fitoplankton dapat menjadi penciri suatu kondisi lingkungan, sehingga dapat dijadikan suatu indikator status kesuburan. Penggunaan indeks Nygaard ditentukan dengan mencari rasio jumlah jenis fitoplankton. Komposisi jenis fitoplankton yang dijadikan penentuan dalam indeks Nygaard adalah kelas Myxophyceae, ordo Clorococcales, ordo Centric diatom, divisi Euglenophyta dan juga kelas Desmidiaceae. Beberapa jenis fitoplankton dari kelas Myxophyceae, ordo Clorococcales, ordo Centric diatom, dan divisi Euglenophyta, memiliki kelimpahan yang tinggi pada suatu perairan dengan konsentrasi nutrien yang tinggi. Oleh karena itu, jenis-jenis dari kelompok tersebut pada umumnya dapat dijadikan sebagai indikator perairan eutrof. Kelas Desmidiacae merupakan kelas yang menjadi penciri suatu perairan dengan konsentrasi nutrien dan calsium (Ca) yang rendah, sehingga dapat dijadikan sebagai indikator perairan oligotrof.
3. METODE PENELITIAN
3.1. Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada bulan Mei-Agustus 2009 berlokasi di Danau Lido, Kabupaten Bogor, Jawa Barat. Danau Lido berada pada koordinat 1060 48’
26”-1060 48’ 50” BT dan 60 44’ 30”-60 44’ 58” LS (Gambar 3). Kegiatan penelitian dibagi kedalam dua tahap, yaitu kegiatan di lapangan dan kegiatan di laboratorium.
Kegiatan di lapangan meliputi penelitian pendahuluan dan pengambilan contoh air. Kegiatan di laboratorium meliputi analisis contoh air dan identifikasi fitoplankton. Analisis contoh air dilakukan di Laboratorium Produktivitas dan Lingkungan Perairan. Selanjutnya, identifikasi fitoplankton dilakukan di Laboratorium Biomikro I, Bagian Produktivitas Perairan, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Inset Sumber : Google Map 2009 Peta Lokasi Danau Lido
Peta Jawa Barat
N 0 km 40 km 106 49' 47" 6 40' 42 " Keterangan : Danau Lido
3.2. Pelaksanaan Penelitian 3.2.1. Penentuan stasiun
Lokasi stasiun pengamatan dan pengambilan contoh ditentukan dengan mempertimbangkan kegiatan di sekitar danau yang memiliki pengaruh terhadap kesuburan danau. Stasiun pengamatan dan pengambilan contoh ditentukan berdasarkan morfometri danau yang dilakukan pada saat penelitian pendahuluan. Lokasi pengamatan dan pengambilan contoh disajikan pada Gambar 4.
Pengambilan contoh dilakukan secara spasial, baik secara horizontal maupun vertikal. Pengambilan contoh secara horizontal dilakukan pada dua stasiun dengan karakteristik yang berbeda. Stasiun pertama terletak pada 1060 48’43” BT-60 44’56’’ LS yang mewakili lokasi kegiatan budidaya ikan dengan sistem KJA (stasiun KJA). Stasiun kedua terletak pada koordinat 1060 48’ 33” BT-60 44’48” LS yang mewakili bagian perairan Danau Lido tanpa aktivitas budidaya ikan dengan sistem KJA (stasiun non-KJA). Gambar lokasi penelitian dan kondisi perairan Danau Lido disajikan pada Lampiran 1.
16 Pengambilan contoh secara vertikal dilakukan pada lapisan eufotik dan disfotik. Lapisan tersebut merupakan lapisan dalam kolom perairan yang masih menerima cahaya matahari untuk mendukung terjadinya proses fotosintesis. Pengambilan contoh dilakukan di kedalaman permukaan, kedalaman Secchi disk, dan kedalaman kompensasi.
3.2.2. Pengambilan contoh 3.2.2.1. Kualitas air
Penelitian dilakukan dengan metode survei lapangan untuk mengetahui kondisi Danau Lido yang meliputi kualitas air dan kelimpahan fitoplankton. Parameter yang diukur meliputi parameter fisika, kimia, dan biologi yaitu morfometri danau, suhu, kecerahan, kekeruhan, oksigen terlarut (DO), pH, padatan terlarut total (TDS), nitrat-nitrogen (NO3-N), nitrit (NO2-N), amonia (NH3-N),
ortofosfat, fosfat total, alkalinitas, klorofil-a, dan fitoplankton (APHA. 1989; 2005). Contoh air untuk penentuan kekeruhan, TDS, NO3-N, NO2-N, NH3-N, ortofosfat,
fosfat total, dan klorofil-a diawetkan dengan cara pendinginan.
Pengambilan contoh pada stasiun pengamatan dilakukan sebanyak empat kali dengan selang waktu satu minggu. Pengambilan contoh air dilakukan pada pukul 09.00-12.00 WIB. Alat dan bahan yang digunakan dalam pengambilan dan analisis contoh air tertera pada Lampiran 2. Gambar alat yang digunakan pada pengamatan dan pengambilan contoh tertera pada Lampiran 3.
3.2.2.2. Fitoplankton
Pendekatan parameter biologi digunakan dalam pendugaan terhadap tingkat kesuburan perairan yang dilakukan pendekatan terhadap jenis fitoplankton. Contoh air untuk analisis fitoplankton sebanyak 20 liter diambil menggunakan Vandorn
Water Sampler, kemudian disaring dengan menggunakan plankton-net dengan mesh size 35 μm. Selanjutnya air yang tersaring dimasukkan ke dalam botol sampel
bervolume 100 ml dan diawetkan dengan larutan lugol 1%.
3.2.3. Analisis contoh
Analisis parameter fisika, kimia, dan biologi meliputi morfometri, suhu, kecerahan, alkalinitas, TDS, pH, kekeruhan, DO, NO3-N, NO2-N, NH3-N, ortofosfat,
fosfat total, klorofil-a, dan fitoplankton. Alat dan metode yang digunakan dalam analisis contoh air pada parameter fisika, kimia, dan biologi disajikan pada Tabel 3.
Analisis contoh air dilakukan di Laboratorium Produktivitas dan Lingkungan Perairan. Selanjutnya, identifikasi fitoplankton dilakukan di Laboratorium Biomikro I, Bagian Produktivitas Perairan, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Tabel 3. Alat dan metode yang digunakan dalam analisis contoh air pada parameter fisika, kimia, dan biologi (APHA 1989; 2005)
Parameter Satuan Alat / Metode Penanganan
contoh
Keterangan
Fisika
Morfometri GPS/Akustik In situ
Suhu oC Thermometer Hg/Pemuaian In
situ
Kecerahan meter Secchi disk/Visual In situ
Alkalinitas mg/l Titrasi/Standar acid In situ
TDS g/l Timbangan analitik/Gravimetrik Ex situ
Kimia
pH pH meter/Potensiometrik In situ
Kekeruhan NTU Turbidimeter/Nephelometrik Pendinginan Ex situ
DO mg/l Titrasi/modifikasi metode Winkler In situ *
Nitrat (NO3-N) mg/l Spektrofotometer/Brucine Pendinginan Ex situ *
Nitrit (NO2-N) mg/l Spektrofotometer/Colorimetrik Pendinginan Ex situ
Amonia (NH3-N)
mg/l Spektrofotometer/Phenate Pendinginan Ex situ Ortofosfat mg/l Spektrofotometer/Ascorbic Acid Pendinginan Ex situ
Fosfat total mg/l Spektrofotometer/Digestion Pendinginan Ex situ
Biologi
Fitoplankton Ind/l Mikroskop elektrik binokuler/
sapuan Penambahan lugol Ex situ Klorofil-a mg/m3 Spektrofotometer/aseton Pendinginan
Ex situ
Keterangan * : APHA 1989
Prosedur kerja analisis contoh air tertera pada Lampiran 4. Pencacahan sel fitoplankton dilakukan menggunakan Sedgwick-Rafter Counting Chamber (SRC) berukuran 50x20x1 mm3 dengan metode strip (Wetzel & Likens, 1991). Identifikasi fitoplankton dilakukan dengan menggunakan buku-buku kunci identifikasi yang terkait (Belcher & Swale 1978, 1979; Mizuno 1979; Prescott 1970).
18
3.3. Pengumpulan dan Pengolahan Data 3.3.1. Kedalaman kompensasi
Kompensasi merupakan kedalaman yang memiliki intensitas cahaya sebesar 1% dari intensitas cahaya di permukaan. Penentuan kedalaman kompensasi dilakukan menggunakan persamaan Beer-Lambert Law. Rumus yang digunakan dalam penentuan kedalaman menggunakan persamaan Beer-Lambertz Law (Sullivan
et al. 2006; www.lifesciences.napier.ac.uk), sebagai berikut.
Kd Z z Kd z Kd e z Kd E E e E E c c c z Kd c z z Kd Zc c c c 6 , 4 . 6 , 4 . 01 , 0 ln . 100 1 . ln ln . . 0 . 0 = − = − − = = − = = Keterangan :
Ezc = Intesitas cahaya matahari di kedalaman kompensasi
E0 = Intesitas cahaya matahari di permukaan
Kd= Koefisian peredupan cahaya matahari zc = Kedalaman kompensasi
Penentuan koefisien peredupan dipengaruhi oleh suatu nilai konstanta. Nilai konstanta tersebut didapatkan dari hubungan antara kedalaman Secchi disk dengan koefisien peredupan. Kedalaman Secchi disk dipengaruhi oleh nilai kekeruhan suatu perairan. Semakin tinggi kekeruhan suatu perairan, semakin rendah kedalaman Secchi disk perairan tersebut. Selanjutnya, semakin rendah kedalaman Secchi disk, semakin besar nilai Kd dari suatu perairan. Dengan demikian, nilai Kd dapat berbeda pada setiap perairan. Pada umumnya, perairan danau dengan tingkat kekeruhan yang tidak terlalu tinggi digunakan nilai nilai konstanta sebesar 1,7. Berdasarkan hasil survei pendahuluan diperoleh tingkat kekeruhan yang tidak terlalu tinggi. Oleh karena itu untuk Danau Lido juga digunakan nilai nilai konstanta sebesar 1,7 (Sullivan et al. 2006; www.lifesciences.napier.ac.uk).
Penentuan kedalaman kompensasi dilakukan melalui pendekatan terhadap kedalaman Secchi disk. Pada pendekatan ini dilakukan perhitungan koefisien peredupan yang di dasarkan pada kedalaman Secchi disk. Perhitungan koefisien peredupan (Kd) disajikan sebagai berikut.
s z Kd =1,7
Keterangan :
Kd = Koefisian peredupan cahaya matahari Zs = Kedalaman Secchi disk
3.3.2. Indeks pendugaan produktivitas perairan 3.3.2.1. Shoreline development index (SDI)
Dimensi ini digunakan untuk mencerminkan bentuk keteraturan danau. Indeks perkembangan garis tepi (shoreline development index) menggambarkan hubungan antara shore line (SL) dengan luas permukaan (A0) (Cole 1983). Shore line
merupakan panjang garis keliling tepi dan A0 merupakan luas wilayah permukaan
danau yang tertutup air dan nilainya akan bervariasi sesuai musim.
O A SL SDI π 2 = Kriteria :
SDI mendekati 1(atau=1) = Danau berbentuk lingkaran teratur 1 < SDI < 2 = Danau berbentuk subsircular atau ellips SDI > 2 = Danau berbentuk tidak beraturan
3.3.2.2. Morphoedaphic index (MEI)
Morfoedaphic index (MEI) merupakan salah satu pendekatan yang dapat
dilakukan untuk mengetahui produktivitas suatu perairan. Salah satu cara untuk mendapatkan nilai MEI di suatu perairan yaitu dengan melihat rasio antara TDS (mg/l) dengan kedalaman rata-rata (m) (Ryder 1982). Perhitungan MEI ditunjukkan sebagai berikut.
20 − = Z TDS MEI
MEI dapat digunakan sebagai penduga dalam penentuan produksi ikan suatu perairan, dengan konsep teori termodinamika bahwa nutrien (dilihat dari nilai TDS) akan memberikan energi ke dalam sistem. Produksi ikan merupakan hasil dari sistem tersebut. Berdasarkan nilai MEI dapat diketahui nilai produksi ikan dengan menggunakan persamaan yang mengacu pada hubungan antara MEI, suhu rata-rata dengan produksi ikan pada beberapa danau di daerah tropis (beberapa di Afrika) dan daerah temperate. Nilai suhu akan mempengaruhi proses biologi di perairan, sehingga dimasukkan sebagai salah satu faktor yang mempengaruhi produksi ikan alami di perairan. Persamaan ini digunakan pada danau yang memiliki kedalaman kurang dari 25 m (<25 m) (Schlesinger and Regier 1982 in www.fao.org). Persamaan yang digunakan dalam pendugaan produksi ikan dirumuskan sebagai berikut.
Log Y = 0,05Tm+0,28 log MEI+0,236
Keterangan :
Y = produksi ikan (kg/ha/tahun) Tm = suhu rata-rata
MEI = Morphoedaphic index
3.4. Analisis Data 3.4.1. Indeks Nygaard
Untuk mengetahui tingkat kesuburan Danau Lido digunakan indeks Nygaard (1949) in Rawson (1956). Perhitungan indeks Nygaard (In) tersebut didasarkan pada komposisi jumlah jenis fitoplankton. Fitoplankton akan merespon terhadap kondisi lingkungan perairan, sehingga komposisi jenis dari fitoplankton dapat menjadi suatu indikator status kesuburan suatu perairan. Komposisi jenis fitoplankton yang diamati dalam perhitungan indeks Nygaard adalah jumlah jenis dari kelas Myxophyceae, ordo Chlorococcales, ordo Centric diatom, divisi Euglenophyceae, dan kelas Desmidiaceae.
ae Desmidiace jenis jumlah ta Euglenophy diatom Centric ales Chlorococc e Myxophycea jenis Jumlah In= + + +
Nilai indeks gabungan kurang dari 1(In<1), menunjukkan bahwa perairan tergolong oligotrof. Bila nilai indeks tersebut berkisar antara 1-2,5, perairan tergolong mesotrof atau eutrof ringan. Bila didapat indeks lebih dari 2,5 (In>2,5) perairan tersebut merupakan perairan eutrof.
3.4.2. Indeks status trofik (Trophic state index/TSI)
Tingkat kesuburan perairan danau dihitung berdasarkan beberapa parameter yang sangat berpengaruh terhadap kesuburan danau sesuai dengan perhitungan
Trophic state index (TSI) yang dikemukakan oleh Carlson (1977). TSI didasarkan
pada tiga parameter yaitu konsentrasi fosfat total (TSI-P), konsentrasi klorofil-a (TSI-Chl-a) dan nilai kedalaman Secchi disk (TSI-SD). Dari tiga parameter tersebut kemudian diperoleh nilai TSI yang merupakan hasil rata-rata dari nilai P, TSI-Chl-a dan TSI-SD.
Tingkat kesuburan perairan danau dihitung berdasarkan perhitungan Trophic
state index (TSI) Carlson (1977) sebagai berikut :
TSI- SD = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − 2 ln ln 6 10 SD (m) TSI-Chl-a = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − − − 2 ln ln 68 , 0 04 , 2 6 10 Chl a (mg/m3) TSI-TP = ⎟ ⎟ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − 2 ln 48 ln 6 10 TP (mg/m3) Rata-rata TSI = 3 SD) -TSI a -Chl -TSI P -(TSI + + Keterangan:
TSI-SD =:Nilai trofik status indeks untuk kedalaman Secchi disk TSI-Chl-a = Nilai trofik status indeks untuk klorofil-a
TSI-P = Nilai trofik status indeks untuk fosfat total SD = Secchi disk (m)
Chl-a = Klorofil-a (mg/m3) TP : Fosfat total (mg/m3)
22 Penentuan ketiga parameter tersebut berdasarkan pada adanya korelasi dengan biomassa fitoplankton. Bahan organik dan anorganik yang masuk ke perairan berupa fosfat akan menyebabkan terjadinya pertumbuhan fitoplankton. Kosentrasi klorofil-a dapat menduga biomassa fitoplankton. Kepadatan fitoplankton akan menyebabkan terhambatnya cahaya yang masuk ke dalam kolom perairan danau yang ditandai dengan makin berkurangnya tingkat kecerahan perairan yang diukur menggunakan Secchi disk. Data hasil penghitungan indeks TSI Carlson dikelompokkan sebagaimana yang disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4. Kategori status kesuburan berdasarkan TSI Carlson
TSI Chl-a P SD Status kesuburan
<30-40 0-2.6 0-12 >8-4 Oligotrof
40-50 2.6-7.3 12-24 4-2 Mesotrof 50-70 7.3-56 24-96 2-0.5 Eutrof 70-100+ 56-155+ 96-384+ 0.5-<0.25 Hypereutrof
3.4.3. Trophic index (TRIX)
Trophic Index (TRIX) didefinsikan sebagai kombinasi linear logaritmik dari empat variabel, yaitu klorofil-a, oksigen terlarut jenuh (DO saturasi), mineral nitrogen, dan ortofosfat. Distribusi data TRIX indeks dapat dianalisis dengan distribusi statistik yang memiliki keuntungan yaitu dapat dikombinasikan dua atau lebih parameter yang dapat diinterpretasikan. Tingkat kesuburan danau dapat diformulasikan dengan TRIX indeks (Vollenweider et al. 1998), formula TRIX indeks disajikan sebagai berikut :
∑
−− = n i U L L M n k TRIX ) log (log ) log (log Keterangan : k = scaling factor (10) n = jumlah parameter (4) U = batas atas (rataan + 2Sd) L = batas bawah (rataan – 2Sd) M = nilai rataan parameterParameter yang digunakan dalam perhitungan TRIX :
a. Faktor yang menunjukkan produktivitas secara langsung : - ChA : konsentrasi klorofil-a (mg/m3)
- Oksigen : oksigen saturasi (%). Hubungan antara DO jenuh (saturasi) dan suhu (Alaert & Santika 1984) disajikan pada Lampiran 5.
b. Faktor nutrien
- minN : mineral nitrogen (nitrogen anorganik terlarut), DIN = N(N-NO3+N-
NO2+N-NH3) (mg/m3)
- TP : fosfat total (mg/m3)
Nilai TRIX akan ditunjukkan dengan ukuran kesuburan (trofik) antara 0 sampai 10. Semakin besar nilai indeks tersebut semakin tinggi tingkat eutrofikasi pada perairan tersebut. Nilai mendekati 10 menunjukkan eutrofikasi yang kuat. Batas nilai indeks TRIX disajikan sebagai berikut :
TRIX < 2 = oligotrof 2 ≤ TRIX < 4 = mesotrof 4 ≤ TRIX < 6 = eutrof TRIX ≥ 6 = hipereutrof
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil
Hasil pengamatan di Danau Lido terdiri dari keadaan umum Danau Lido, kualitas air Danau Lido (fisika-kimia perairan), biologi perairan (komposisi dan kelimpahan fitoplankton). Hasil pengamatan tersebut digunakan untuk menduga status kesuburan Danau Lido. Status kesuburan Danau Lido diduga dengan menggunakan indeks TSI Carlson, TRIX, dan Nygaard.
4.1.1. Keadaan umum Danau Lido, Bogor, Jawa Barat
Danau Lido terletak pada koordinat 1060 48’ 26”-1060 48’ 50” BT dan 60 44’ 30”-60 44’ 58” LS di Desa Tugu Jaya, Kecamatan Cigombong, Bogor, Jawa Barat, memiliki berbagai macam potensi sumberdaya perairan. Air Danau Lido berasal dari aliran sungai Ciletuh dan sumber air lainnya berasal dari air permukaan dan air dalam tanah (ground water).
Danau Lido merupakan danau buatan yang memiliki bentuk tidak beraturan dengan luas permukaan sebesar 198.750 m2 dan panjang garis tepi sebesar 5.630 m. Soonthornsatit (1983) menyatakan bahwa luas permukaan Danau Lido pada tahun 1983 adalah sebesar 210.000 m2. Dengan demikian luas permukaan Danau Lido mengalami pengurangan sebesar 11.250 m2. Luas permukaan yang berkurang tersebut terjadi karena adanya sedimentasi. Sedimentasi ini dapat disebabkan oleh berbagai hal, terutama oleh adanya aktivitas pertanian di daerah yang berseberangan dengan Danau Lido yang membawa berbagai partikel ke dalam Danau Lido. Pada daerah tepian Danau Lido terdapat area yang digunakan oleh masyarakat sekitar sebagai daerah pertanian. Danau Lido memiliki satu inlet pada bagian selatan yang dekat dengan daerah pertanian dan dua outlet pada bagian barat yang dekat dengan daerah KJA.
Perairan Danau Lido dimanfaatkan untuk beberapa kegiatan. Salah satu di antaranya adalah untuk kegiatan budidaya dengan sistem keramba jaring apung (KJA). Daerah KJA hanya terdapat pada bagian barat Danau Lido dekat dengan kedua outlet. Sekitar 5% dari luas permukaan Danau Lido digunakan untuk KJA.
Terdapat 14 KJA aktif milik petani dan satu KJA aktif milik Badan Riset Kelautan dan Perikanan (BRKP).
Ikan yang dipelihara dalam KJA adalah ikan mas (Cyprinus carpio) dan ikan nila (Oreochromis niloticus), dengan pakan berupa pelet untuk mempercepat pertumbuhan ikan. Selain terdapat KJA, pada bagian barat Danau Lido juga terdapat restoran terapung. Perairan Danau Lido digunakan juga sebagai daerah wisata (perahu dan sepeda air), sedangkan pada tepian Danau Lido terdapat hotel dan wisma.
4.1.2. Kualitas air dan fitoplankton
Status kesuburan di Danau Lido dapat diduga dari parameter fisika, kimia, dan biologi perairan. Nilai rata-rata hasil pengukuran parameter fisika, kimia, dan biologi disajikan Lampiran 6. Pengambilan contoh air dilakukan pada tiga kedalaman, yaitu kedalaman permukaan, Secchi disk, dan kompensasi. Kedalaman Secchi disk di stasiun KJA berkisar antara 1,59-2,75 m, dan di stasiun non-KJA berkisar antara 1,80-2,20 m. Kedalaman kompensasi di stasiun KJA berkisar 4,30-7,44 m dan di stasiun non KJA berkisar antara 4,87-5.95 m.
4.1.2.1. Kualitas air di Danau Lido a. Suhu
Suhu merupakan salah satu faktor yang berperan dalam mengendalikan ekosistem perairan. Perubahan suhu sangat berpengaruh terhadap proses fisika, kimia, dan biologi badan air. Peningkatan suhu juga menyebabkan peningkatan kecepatan metabolisme dan respirasi organisme air, dan selanjutnya mengakibatkan peningkatan konsumsi oksigen (Goldman & Horne 1983). Sebaran vertikal suhu rata-rata di stasiun KJA dan Non-KJA disajikan pada Gambar 5.
Nilai suhu di stasiun KJA selama pengamatan untuk kedalaman permukaan berkisar antara 26,3-27,4 oC, di kedalaman Secchi disk berkisar antara 26,2-27,4 oC, dan kedalaman kompensasi berkisar antara 25,9-27,0 oC. Pada stasiun non-KJA untuk kedalaman permukaan berkisar antara 26,9-28,7 di kedalaman Secchi disk berkisar antara 26,8-28,4 oC, dan kedalaman kompensasi berkisar antara 24,7-27,3
o
C. Nilai suhu pada kedua stasiun cenderung menurun seiring dengan bertambahnya kedalaman.
26 0 1 2 3 4 5 6 7 25,0 25,5 26,0 26,5 27,0 27,5 28,0 28,5 29,0 29,5 30,0 Suhu (oC) K eda la m a n ( m ) KJA non-KJA
Gambar 5. Sebaran vertikal suhu pada stasiun KJA dan non-KJA
b. Kekeruhan
Kekeruhan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat di dalam air. Kekeruhan yang disebabkan oleh plankton dan partikel tanah liat dapat mempengaruhi ikan karena dapat membatasi penglihatan ikan. Kekeruhan juga akan membatasi penetrasi cahaya, mengurangi produktivitas, dan beberapa partikel mengendap di dasar perairan yang dapat menggangu organisme dasar (Swingle 1945
in Boyd 1982). Sebaran vertikal nilai kekeruhan rata-rata di Danau Lido disajikan
pada Gambar 6.
Nilai kekeruhan selama pengamatan pada stasiun KJA di kedalaman permukaan, Secchi disk, dan kompensasi berturut-turut berkisar antara 1,3-2,85 NTU, 1,7-3,7 NTU, dan 1,75-22,5 NTU. Demikian pula dengan stasiun non-KJA berkisar antara 1,1-3,7 NTU, 2-4,45 NTU, dan 1,85-7,55 NTU. Secara umum berdasarkan nilai rata-rata kekeruhan diperoleh nilai yang meningkat seiring dengan bertambahnya kedalaman pada kedua stasiun. Nilai rata-rata kekeruhan di kedalaman permukaan dan Secchi disk relatif lebih tinggi pada stasiun non-KJA dibandingkan stasiun KJA, sedangkan di kedalaman kompensasi terjadi hal yang sebaliknya.
0 1 2 3 4 5 6 7 0 2 4 6 8 10 Kekeruhan (NTU) K e da la m a n ( m ) KJA non-KJA
Gambar 6. Sebaran vertikal kekeruhan pada stasiun KJA dan non-KJA
c. Padatan terlarut total (Total dissolved solid/TDS)
Nilai TDS biasanya disebabkan oleh bahan anorganik berupa ion-ion yang biasa ditemukan di perairan (Cole 1983). Sebaran vertikal nilai TDS rata-rata di Danau Lido disajikan pada Gambar 7.
0 1 2 3 4 5 6 7 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 TDS (g/l) K e da la m a n ( m ) KJA non-KJA Gambar 7. Sebaran vertikal TDS pada stasiun KJA dan non-KJA
28
Terlihat pada Gambar 7 bahwa TDS pada stasiun KJA di kedalaman permukaan berkisar antara 0,121-0,223 g/l, di kedalaman Secchi disk berkisar antara 0,113-0,130 g/l, dan di kedalaman kompensasi berkisar antara 0,141-0,200 g/l. Nilai TDS rata-rata yang tertinggi terdapat pada kedalaman kompensasi dan yang terendah terdapat pada kedalaman Secchi disk.
Nilai TDS pada stasiun non-KJA di kedalaman permukaan berkisar antara 0,085-0,163 g/l, di kedalaman Secchi disk berkisar antara 0,121-0,206 g/l, dan di kedalaman kompensasi berkisar antara 0,117-0,247 g/l. Nilai TDS cenderung mengalami kenaikan seiring dengan bertambahnya kedalaman. Berdasarkan Gambar 7 juga terlihat bahwa nilai TDS rata-rata di kedalaman kompensasi dikedua stasiun memiliki nilai yang terbesar.
d. Kecerahan
Kecerahan merupakan ukuran transparansi air yang dapat ditentukan secara visual menggunakan Secchi disk (Goldman & Horne 1983). Teknik ini dapat digunakan untuk menduga tingkat turbiditas total perairan akibat adanya buangan organik maupun anorganik. Oleh karena itu teknik ini dapat digunakan untuk menduga produktivitas primer suatu perairan yang berhubungan dengan status kesuburan perairan (Carlson 1977; Henderson-Seller & Markland 1987). Kecerahan rata-rata di Danau Lido disajikan pada Gambar 8.
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
KJA Stasiun non-KJA
K ecer ah a n ( m )
Kecerahan suatu perairan merupakan salah satu indikator yang dapat digunakan dalam menggambarkan biomassa algae. Semakin tinggi biomassa fitoplankton, semakin terhambat cahaya untuk masuk ke dalam kolom perairan, yang ditandai dengan makin pendeknya kecerahan perairan (Carlson 1977).
Nilai kecerahan dari seluruh pengamatan di stasiun KJA berkisar antara 1,59-2,75 m dan pada stasiun non-KJA berkisar antara 1,80-2,20 m. Terlihat pada Gambar 8 bahwa nilai kecerahan rata-rata pada stasiun KJA relatif lebih tinggi dibandingkan dengan stasiun non-KJA.
e. Derajat keasaman (pH)
Keberadaan ion hidrogen digambarkan melalui nilai pH (derajat keasaman) (Welch 1952). Semakin tinggi ion hidrogen digambarkan oleh semakin rendahnya nilai pH yang terukur. Secara umum, perubahan pH harian dipengaruhi oleh proses fotosintesis dan respirasi berbagai organisme (Welch 1952). Sebaran vertikal nilai pH rata-rata di Danau Lido disajikan pada gambar 9.
0 1 2 3 4 5 6 7 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00 pH K eda la m a n ( m ) KJA non-KJA
Gambar 9. Sebaran vertikal pH pada stasiun KJA dan non-KJA
Nilai pH pada stasiun KJA di kedalaman permukaan, Secchi disk, dan kompensasi, berturut-turut berkisar antara 6,83-7,13, 6,63-7,1, dan 6,34-6,97. Demikian pula stasiun non-KJA berkisar antara 6,48-7,89, 7,16-7,79, dan 6,72-7,16. Nilai pH di kedua stasiun cenderung mengalami penurunan seiring dengan
30
bertambahnya kedalaman. Nilai pH di stasiun non-KJA relatif lebih tinggi dibandingkan dengan stasiun KJA.
f. Alkalinitas
Alkalinitas adalah gambaran kapasitas air untuk menetralkan asam atau dikenal dengan sebutan acid-nuetralizing capacity (ANC) atau kuantitas anion di dalam air yang dapat menetralkan kation hidrogen. Alkalinitas juga diartikan sebagai kapasitas penyangga (buffer capacity) terhadap perubahan pH perairan (Alaerts & Santika 1984). Sebaran vertikal alkalinitas rata-rata di stasiun KJA dan non-KJA terlihat pada Gambar 10.
0 1 2 3 4 5 6 7 30,00 35,00 40,00 Alkalinitas (mg CaCO3/l) K e da la m a n ( m ) KJA non-KJA
Gambar 10. Sebaran vertikal alkalinitas pada stasiun KJA dan non-KJA
Nilai alkalinitas selama pengamatan pada stasiun KJA di kedalaman permukaan, Secchi disk, dan kompensasi, berturut-turut berkisar antara 29,15-36,68 mg CaCO3/l, 33,67-37,44 mg CaCO3/l, 38,94-39,70 mg CaCO3/l. Demikian juga
alkalinitas pada stasiun non-KJA, berturut-turut berkisar antara 31,41-37,94 mg CaCO3/l, 31,91-39,95 mg CaCO3/l, dan 31,66-42,21 mg CaCO3/l. Nilai alkalinitas
g. Oksigen terlarut (dissolved oxygen/DO)
Oksigen terlarut (DO) adalah konsentrasi gas oksigen yang terlarut dalam air. Oksigen di perairan berasal dari difusi udara maupun dari proses fotosintesis oleh organisme nabati, yaitu fitoplankton dan tumbuhan air. Difusi oksigen atmosfer ke air terjadi pada kondisi air diam (stagnant) atau pun dalam kondisi bergolak. Pada kondisi diam, apabila terjadi perbedaan tekanan parsial antara udara dengan permukaan perairan. Difusi terjadi apabila tekanan parsial udara lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan parsial perairan. Pada kondisi bergolak akibat arus atau angin, terjadi peningkatan peluang bagi molekul air untuk bersentuhan dengan atmosfer (Wetzel 2001). Sebaran vertikal DO rata-rata di Danau Lido disajikan pada Gambar 11.
Kandungan DO selama pengamatan pada stasiun KJA di kedalaman permukaan, Secchi disk, dan kompensasi, berturut-turut berkisar antara 2,84-4,97 mg/l, 1,62-5,99 mg/l, 1,49-2,54 mg/l. Konsentrasi DO di stasiun non-KJA, berturut-turut berkisar antara 7,84-8,14 mg/l, 6,50-6,90 mg/l, dan 4,48-6,90 mg/l. Kandungan DO rata-rata pada kedua stasiun cenderung menurun seiring dengan bertambahnya kedalaman, tetapi pada stasiun KJA di kedalaman Secchi disk terjadi sedikit peningkatan konsentrasi DO.
0 1 2 3 4 5 6 7 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 DO (mg/l) K e da la m a n ( m ) KJA non-KJA
32
h. Nitrat (NO3-N)
Nitrogen merupakan faktor pembatas di samping fosfor, yang mempengaruhi pertumbuhan fitoplankton. Nitrat-nitrogen (NO3-N) adalah bentuk utama nitrogen
di perairan alami dan merupakan nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan algae. Konsentrasi dan laju ketersediaan nitrat berhubungan dengan penggunaan lahan yang mengelilingi perairan tersebut (Goldman & Horne 1983). Sebaran vertikal konsentrasi NO3-N rata-rata disajikan pada Gambar 12.
Konsentrasi NO3-N pada stasiun KJA selama pengamatan di kedalaman
permukaan berkisar antara 0,260-0,413 mg/l, di kedalaman Secchi disk berkisar antara 0,268-0,351 mg/l, dan di kedalaman kompensasi berkisar antara 0,081-0,206 mg/l.. Konsentrasi NO3-N pada stasiun non-KJA di kedalaman permukaan berkisar
antara 0,364-0,477 mg/l, di kedalaman Secchi disk berkisar antara 0,298-0,493 mg/l, dan di kedalaman kompensasi berkisar antara 0,389-0,489 mg/l. Konsentrasi NO3-N
pada kedua stasiun secara umum cenderung mengalami penurunan. Konsentrasi NO3-N di stasiun non-KJA relatif lebih besar daripada stasiun KJA.
0 1 2 3 4 5 6 7 0,0 0,2 0,4 0,6 NO3-N (mg/l) K e da la m a n ( m ) KJA non-KJA
Gambar 12. Sebaran vertikal NO3-N pada stasiun KJA dan non-KJA
i. Nitrit (NO2-N)
Konsentrasi nitrit di perairan sangat tidak stabil. Hal ini terlihat dari nilai yang berfluktuasi selama pengamatan. Menurut Goldman and Horne (1983) kadar nitrit kurang dari amonia dan nitrat karena sifatnya yang tidak stabil berkaitan dengan
keberadaan oksigen. Sebaran vertikal konsentrasi nitrit-nitrogen (NO2-N) rata-rata
di Danau Lido disajikan pada Gambar 13.
Konsentrasi NO2-N pada stasiun KJA di kedalaman permukaan, Secchi disk,
dan kompensasi, berturut-turut berkisar antara 0,022-0,042 mg/l, 0,029-0,048 mg/l, 0,018-0,027 mg/l. Demikian juga konsentrasi NO2-N di stasiun non-KJA,
berturut-turut berkisar antara 0,020-0,031 mg/l, 0,010-0,026 mg/l, 0,027-0,038 mg/l. Konsentrasi NO2-N tertinggi di stasiun non-KJA terdapat pada kedalaman
kompensasi, dan terendah terdapat pada kedalaman Secchi disk dan sebaliknya pada stasiun KJA. 0 1 2 3 4 5 6 7 0,00 0,02 0,04 0,06 NO2-N (mg/l) K e da la m a n (m ) KJA non-KJA
Gambar 13. Sebaran vertikal NO2-N pada stasiun KJA dan non-KJA
j. Amonia (NH3-N)
Amonia merupakan salah satu hasil dari proses dekomposisi bahan organik. Konsentrasi amonia bebas semakin meningkat dengan bertambahnya kedalaman. Bagian dasar perairan mengandung konsentrasi amonia bebas beberapa kali lipat dari lapisan air di atasnya (Welch 1952). Nitrit dikonversi menjadi amonia pada saat berkurangnya konsentrasi oksigen di perairan (Goldman & Horne, 1983). Jumlah dari amonia tergantung pada keseimbangan antara tingkat eksresi organisme, penyerapan oleh tumbuhan air, dan oksidasi bakteri. Sebaran vertikal konsentrasi amonia-nitrogen (NH3-N) rata-rata di Danau Lido disajikan pada Gambar 14.
