EKOSISTEM
DANAU DAN WADUK
ALANINDRA SAPUTRA
PENDIDIKAN BIOLOGI FKIP UNS | LIMNOLOGI | 2019
STRUKTUR EKOSISTEM PERAIRAN DARAT (INLAND WATER)
• PERAIRANMENGALIR (LOTIC WATER)
Perairan lotik dicirikan adanya arus yang terus menerus dengan kecepatan bervariasi sehingga perpindahan massa air berlangsung terus-menerus,
contohnya antara lain: sungai, kali, kanal, parit, dan lain-lain
• PERAIRAN MENGGENANG (LENTIC WATER)
Perairan menggenang disebut juga perairan tenang yaitu perairan dimana aliran air lambat atau bahkan tidak ada dan massa air terakumulasi
dalam periode waktu yang lama. Arus tidak menjadi faktor pembatas
utama bagi biota yang hidup didalamnya. Contoh perairan lentik antara
lain: Waduk, danau, kolam, telaga, situ, belik, dan lain-lain
SKEMA BENTUK-BENTUK PERAIRAN DARATAN
(Sumber: Alexander Barus, 2002)
EKOSISTEM PERAIRAN MENGGENANG
TIPE-TIPE PERAIRAN LENTIK
Perairan menggenang dibedakan menjadi perairan alamiah dan buatan.
Berdasarkan proses pembentukkannya perairan alami dibedakan
menjadi perairan yang terbentuk karena aktifitas tektonik dan karena aktifitas vulkanik.
Beberapa contoh perairan lentik yang alamiah antara lain: danau,
rawa, situ, telaga, dan Laguna sedangkan perairan buatan antara lain
adalah waduk, kolam, belik
DANAU
Danau merupakan perairan lentik yang alami, dan terdiri dari danau VULKANIK yaitu danau yang terbentuk karena peristiwa letusan gunung berapi, dan danau TEKTONIK yaitu danau yang terbentuk karena peristiwa tektonik misalnya akibat gempa bumi.
Danau vulkanik dan tektonik banyak terdapat di indonesia
karena indonesia wilayahnya merupakan gugusan gunung
berapi dan terdapat pada lempeng benuai yang labil
• Danau memiliki kedalaman yang sangat dalam, berair jernih, penyuburannya relatif lambat, produktifitas primer rendah dan pada tahap awal
perkembangannya keanekaragaman organismenya juga rendah
• Danau vulkanik pada awal terbentuknya memiliki suhu air yang tinggi, kaya akan bahan belerang, miskin bahan organik, sehingga hanya organisme
tertentu yang memiliki kemampuan adaptasi khusus seperti kelompok algae cianophyta yang menjadi organisme pioner di sana.
• Danau tektonik pada awal perkembangannya suhu air relatif rendah, air jernih, memiliki kandungan bahan organik yang cukup lengkap sehingga dapat dihuni oleh berbagai jenis organisme, meskipun dengan jenis dan
densitas yang masih sangat terbatas karena tingkat penyuburannya relatif
lambat
PROSES TERBENTUKNYA DANAU
TEKTONIK
• Danau Yang Terbentuk Karena Proses Lipatan Kerak Bumi.
Contoh:
• D. Diatas (Sumatra Barat)
• D. Dibawah (Sumatra Barat)
• D. Poso (Sulawesi Tengah),
• D. Matano (Sulawesi Selatan)
• D. Lore Lindu (Sulawesi Tengah)
• D. Singkarak (SUMATERA BARAT) ,
• D. Towuti (Danau Purba) (Kabupaten Luwu Timur Sulawesi Selatan),
• D. Tempe (Kabupaten Wajo Sulawesi Selatan)
• D. Laut Tawar Takengon (Dataran Tinggi Gayo Aceh Tengah)
VULKANIK/TEKTONIK
• DANAU YANG TERBENTUK KARENA PROSES LETUSAN GUNUNG DAN LIPATAN KERAK BUMI
CONTOH:
• D. KERINCI (JAMBI)
• D. RANAU (LAMPUNG)
• D. TOBA
KALDERA
• DANAU YANG TERBENTUK KARENA PROSES VULKANIK, LETUSAN GUNUNG
CONTOH: BATUR (BALI), BERATAN (BALI), BUYAN (BALI), TAMBLINGAN (BALI), MANINJAU (SUMATERA BARAT)
CRATER
• DANAU YANG TERBENTUK KARENA PROSES VULKANIK, BEKAS KAWAH GUNUNG BERAPI
CONTOH: SEGARA ANAK (LOMBOK), TIGAWARNA (FLORES), TONDANO (SULAWESI UTARA)
FLOODPLAIN
• PERAIRAN LENTIK YANG SEBENARNYA MERUPAKAN DATARAN BANJIR
CONTOH: LIMBOTO (GORONTALO), SINDENRENG (SULAWESI SELATAN), TEMPE (SULAWESI SELATAN)
LANDSLIDE
PERAIRAN TERGENANG YANG TERBENTUK KARENA
PERGESERAN LAHAN SEHINGGA TERBENTUK BASIN
CONTOH: DANAU SENTANI, RAWA PENING
GLASIAL
Terdapat di belahan bumi yang sering tertutup es. Pada saat es mencair maka akan mengisi cekungan yang ada
disekitarnya.
KEMIKAL
Dolina, sumuran yang berbentuk kerucut di ekosistem karst, terbentuk karena larut nya lapisan secara kimiawi, maka
muncullah stalaktit dan stalagmit.
Contoh: Luweng Jomblang dll. di Gunung Sewu, Gunung
Kidul
OX-BOW
Dinamika erosi, abrasi dan akumulasi sedimen akan menutup aliran lama dan membuka aliran baru.
Bentuk kelokan sungai akan terputus menjadi perairan tergenang yang berbentuk lengkung/setengah lingkaran sehingga disebut danau tapal kuda.
Terdapat di DAS: Membramo, Kapuas, Serayu, Bengawan
Solo, dll.
SEMI-NATURAL
Pada awalnya perairan tergenang ini sudah ada tetapi
dimodifikasi/ diperbarui oleh manusia karena kepentingan tertentu.
Contoh: Rawa Pening, Rawa Jombor
MAN-MADE LAKE
Perairan tergenang yang terbentuk karena membendung sungai.
Contoh:
Jatiluhur, Saguling,Cirata, Sempor, Gajah
Mungkur, Kedung Ombo, Sermo, Mrica, Wadas
Lintang, dll.
FAKTOR FISIK DAN KIMIAWI DANAU
• SUHU
kedalaman danau yang cukup tinggi mengakibatkan terbentuknya zonasi berdasarkan kedalaman.
Suhu air akan menurun dengan meningkatnya kedalaman, sampai batas zona fotik dan setelah itu suhu relatif stabil.
Pada zona mesofotik terjadi penurunan suhu yang sangat drastis, wilayah ini dikenal sebagai termoklin.
Pada danau vulkanik suhu cenderung tinggi dan menjadi faktor pembatas utama bagi kehidupan. Pada perkembangannya suhu pada danau vulkanik akan menurun sampai batas tertentu mengikuti perubahan suhu lingkungan terestrial di daerah tersebut
FAKTOR FISIK DAN KIMIAWI DANAU
• KEDALAMAN
Danau memiliki kedalaman yang tinggi dan ini menjadi faktor pembatas bagi kehidupan organisme.
Kedalaman akan berkorelasi dengan banyak faktor fisik dan
kimiawi perairan seperti suhu, daya tembus cahaya matahari,
tekanan hidrostatik dan lain-lain
FAKTOR FISIK DAN KIMIAWI DANAU
• KEKERUHAN
Pada awal pembentukan Kekeruhan pada ekosistem
danau cenderung rendah, hal ini karena kandungan
bahan organik pada ekosistem ini masih sedikit dan
organisme yang hidup di daerah ini juga relatif sedikit
FAKTOR FISIK DAN KIMIAWI DANAU
• ARUS
Arus air cenderung bergerak vertikal karena adanya peristiwa upweling.
Badan air yang dalam menyebabkan terjadinya stratifikasi suhu.
Pada sianghari suhu permukaan naik sehingga molekul air merenggang, tekanan menurun sedangkan suhu dasar perairan suhu lebih rendah.
Perbedaan ini menyebabkanair bergerak vertikal
FAKTOR FISIK DAN KIMIAWI DANAU
• DO, BOD, COD
DO pada ekosistem danau pada awal perkembangannya relatif tinggi, karena pemanfaatan oleh aktivitas organisme rendah.
Sumber oksigen terlarut utamanya berasal dari pengikatan langsung dari udara, sedangkan dari aktivitas fotosintesis masih sangat rendah.
Pada tahap perkembangan selanjutnya DO akan fluktuatif sesuai dengan banyaknya aktifitas hidup, dan penyuburan.
BOD juga relatif kecil karena bahan organik dalam ekosistem masih rendah,
COD juga demikian
FAKTOR FISIK DAN KIMIAWI DANAU
• pH
pH pada air danau sangat tergantung dari proses
pembentukan danau tersebut, dan tempat dimana danau itu
terbentuk
VOLUME DAN DISTRIBUSI AIR TAWAR YANG TERDAPAT DI BUMI
ZONASI
Terdapat zona-zona primer yang secara umum telah dikenal dan memiliki kesamaan dengan zonasi pada lingkungan laut
• ZONA LITORAL
Merupakan daerah pinggiran perairan yang masih bersentuhan dengan daratan. Pada daerah ini terjadi percampuran sempurna antara
berbagai faktor fisiko kimiawi perairan.
Organisme yang biasanya ditemukan antara lain: tumbuhan akuatik berakar
atau mengapung, siput, kerang, crustacean, serangga, amfibi, ikan, perifiton
dan lain-lain
ZONASI
• ZONA LIMNETIK
Merupakan daerah kolam air yang terbentang antara zona litoral di satu sisi dan zona litoral disisi lain.
Zona ini memiliki berbagai variasi secara fisik, kimiawi maupun kehidupan di dalamnya.
Organisme yang hidup dan banyak ditemukan di daerah ini antara lain: ikan,
udang, dan plankton
ZONASI
• ZONA PROFUNDAL
Merupakan daerah dasar perairan yang lebih dalam dan menerima sedikit cahaya matahari dibanding
daerah litoral dan limnetik.
Bagian ini dihuni oleh sedikit organisme terutama dari
organisme bentik karnivor dan detrifor
ZONASI
• ZONA SUBLITORAL
Merupakan daerah peralihan antara zona litoral dan zona profundal.
Sebagai daerah peralihan zona ini dihuni oleh banyak jenis
organisme bentik dan juga organisme temporal yang datang
untuk mencarai makan
BAGIAN BADAN AIR
Zona Littoral
Limnetik Profundal
ZONASI
Berdasarkan besarnnya intensitas cahaya matahari yang masuk, perairan dibagi menjadi 3 zona yaitu:
• ZONA EUFOTIK/FOTIK
cahaya matahari masih dapat menembus wilayah tersebut
Daya tembus cahaya matahari sangat dipengaruhi oleh berbagai faktor antara lain:
tingkat kekeruhan/turbiditas, intensitas cahaya matahari itu sendiri, densitas fitoplankton dan sudut datang cahaya matahari.
Zona ini merupakan zona produktif dalam perairan dan dihuni oleh berbagai macam jenis biota di dalamnya.
Merupakan wilayah yang paling luas pada ekosistem perairan daratan, dengan kedalaman yang bervariasi
ZONASI
• ZONA AFOTIK
Bagian perairan yang gelap gulita karena cahaya matahari tidak dapat menembus daerah ini.
Di daerah tropis zona perairan tanpa cahaya hanya ditemui pada perairan yang sangat dalam atau perairan-perairan yang hipertrofik.
Pada zona ini produsen primer bukan tumbuh-tumbuhan algae tetapi terdiri dari jenis-jenis bakteri seperti bakteri Sulfur.
Tidak adanya tumbuh-tumbuhan sebagai produsen primer karena tidak adanya cahaya matahari yang masuk, menyebabkan daerah ini miskin olsigen (DO rendah).
Biota yang hidup hanya karnifor ataupun detrifor
ZONASI
• ZONA MESOFOTIK
Bagian perairan yang berada diantara zona fotik dan afotik atau dikenal sebagai daerah remang-remang.
Sebagai daerah ekoton, daerah ini merupakan wilayah perburuan
bagi organisme yang hidup di zona afotik dan juga organisme yang
hidup di zona fotik
BAGIAN BADAN AIR
Zona Littoral
Zona Afotik
Batas kompensasi
Zona Pelagik
Zona Fotik
Zona Profundal
Radiasi matahari
Muka air
BATAS KOMPENSASI CAHAYA MATAHARI MEMBEDAKAN BAGIAN BADAN AIR YANG TERKENA SINAR MATAHARI DENGAN YANG TIDAK MENERIMA SINAR MATAHARI SEHINGGA
BAGIAN AFOTIK TIDAK ADA PROSES
FOTOSINTESIS.
BAGIAN BADAN AIR
Littoral
Epilimnion
Hypolimnion Metalimnion
Muka air
LITTORAL
BAGIAN TEPI BADAN AIR YANG DITUMBUHI TUMBUHAN AIR YANG AKARNYA MASUK
KEDALAM SUBSTRAT DASAR PERAIRAN.
EPILIMNION
LAPISAN BADAN AIR YANG TERATAS DAN MENDAPATKAN OKSIGEN BERASAL DARI DIFUSI UDARA. TEMPERATUR RELATIF STABIL
DAN HANGAT, SELURUH AIR DAPAT
TERCAMPUR OLEH ANGIN/GELOMBANG
METALIMNION
LAPISAN HORISONTAL BADAN AIR ANTARA EPILIMNION DENGAN HIPOLIMNION, LAPISAN INI TIDAK SELALU ADA DAN BENTUK
SANGAT DINAMIS DAPAT BERUBAH-UBAH SETIAP SAAT.
LAPISAN PERAIRAN INI TIDAK TERCAMPUR BAIK DENGAN EPI- MAUPUN HIPOLIMNION.
PERUBAHAN TREMPERATUR RELATIF BESAR SEHINGGA DISEBUT
JUGA THERMOKLIN.
HIPOLIMNION
LAPISAN TERBAWAH TETAPI BIASANYA LAPISAN PALING TEBAL, TEMPERATUR LEBIH DINGIN DAN
DENSITAS LEBIH BESAR.
SEMAKIN DALAM OKSIGEN SEMAKIN RENDAH.
LAKES, STREAMS, AND ESTUARIES HAVE DISCERNIBLE STRUCTURE BASED THEIR MORPHOMETRY AS WELL AS THAT OF THEIR DRAINAGE BASINS.
THE DISTRIBUTION OF OTHER PHYSICAL PROPERTIES SUCH AT LIGHT, HEAT, WAVES, AND CURRENTS PRODUCES A PHYSICALLY DISTINCT STRUCTURE WHICH BY DAY AND SEASON.
MORPHOMETRY
Fluktuasi curah hujan secara langsung
berpengaruh pada luas permukaan dan jeluk,
secara tidak langsung berpengaruh terhadap
distribusi dan kemelimpahan organisme
bentonik
MORPHOMETRY
The geologic origin of a lake sets the limits for the morphometry or shape of its basin.
Once the lake basin is formed, a variety of physical, chemical, and
biological factors interact to produce discernible structure within the water which persists despite the continual motion characteristic of the aquatic
ecosystem.
Morphometric details; depth and contour of bottom must be gained from
sounding with a weighted line or an echo sounder
Water surface Water surface
m?
MIRIN
VARIES WITH SEASON AND IS MOST CONSTANT WHERE A NATURAL DAM AND OUTFLOW STREAM
MAINTAIN A FAIRLY UNIFORM WATER LEVEL.
THE AREA MAY BE MEASURED WITH A PLANIMETER FROM A GOOD MAP OR PHOTOGRAPH WITH
ELEVATION.
LAKE SURFACE AREA (A)
DAS SEMPOR DAN WADUK SEMPOR
Dibuat oleh: Suwarno Hadisusanto, 2006
CAN BE CALCULATED FROM UNDERWATER
CONTOUR LINES BY SUMMING THE VOLUME OF THE VARIOUS LAYERS OF WATER CONTAINED
BETWEEN ALL DEPTH CONTOURS.
VOLUME (V)
THE MEAN DEPTH IS OBTAINED BY DIVIDING THE VOLUME (V) OF THE LAKE BY ITS SURFACE AREA (A)
FREQUENTLY USED MORPHOMETRIC TERMS ARE MAXIMUM DEPTH (Z
MAX) AND LENGTH (L) OF THE
SHORELINE.
MEAN DEPTH ( )
A PLOT OF DEPTH ALONG THE VERTICAL AXIS AND AREA ALONG THE HORIZONTAL AXIS.
HYPSOGRAPHIC CURVE
500 0
250
100 200 300 400 500
Surface area (km2)
Depth (m)
Cumulative area %
Cumulative depth %
0
50
100
50 100
L. Malaren
L. Erie
L. Superior
L. Michigan
PHYSICAL DIMENSIONS & HYDRAULIC RESIDENCE TIME
Lake A1 (km2) V 1 (km3) Z-max (m) Rt (year)
Tahoe (California) 499 156 313 501 - 700
Titicaca (Andes) 8,100 866 107 281 70
Esrom (Denmark) 17.3 0.21 12.3 22 8.5
Windermere (England) 14.8 0.35 24 67 0.75
George (Uganda) 250 0.63 2.4 3 0.34
Kainji (Afrika) 1,280 15.6 12.3 50 0.25
Biwa (Japan) 685 28 41 104 5.3
Kinneret (Israel) 168 4.301 26 43 7.32
Rawa Pening (Jateng) 25 0.065 8 14
Sermo (DIY) 1.57 0.025 23 84
Maninjau (Sumbar) 99.5 10,226 105 165
SATUAN: VOLUME / WAKTU RATA2 LUAS M2
KECEPATAN M/DETIK M3/DETIK
LITER/SEC CONTOH: 1M3/DETIK
DEBIT = RATA2 LUAS BIDANG
BASAH X VELOSITAS