RESPON PERTAMBAHAN POPULASI Oscillatoria sp. PADA PENINGKATAN KONSENTRASI KARBONDIOKSIDA ANTROPOGENIK

Transkripsi

1 1077 Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2013 RESPON PERTAMBAHAN POPULASI Oscillatoria sp. PADA PENINGKATAN KONSENTRASI KARBONDIOKSIDA ANTROPOGENIK ABSTRAK Sahabuddin, Machluddin Amin, dan Herlinah Jompa Balai Penelitian dan Pengembangan Budidaya Air Payau Jl. Makmur Dg. Sitakka No.129, Maros 90512, Sulawesi Selatan Peningkatan aktivitas antropogenik berakibat pada peningkatan kadar karbondioksida antropogenik di atmosfir selanjutnya diserap oleh lautan. Pada konsentrasi karbondioksida yang tinggi akan berpengaruh terhadap pertumbuhan populasi fitoplankton di laut. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji respon pertumbuhan populasi fitoplankton laut Oscillatoria sp. pada peningkatan konsentrasi karbondioksida antropogenik. Perlakuan yang diujicobakan yaitu kadar karbondioksida a) 385 mg/l; b) 750 mg/l,dan c) mg/l. Hasil penelitian yang telah diuji dengan analisis statistik menunjukkan bahwa setelah dikultur dalam media uji yang terkontrol dengan kepadatan awal 3 x 105 sel/ml, maka terjadi tren perbedaan pertambahan populasi yangsangat signifikan seiring dengan peningkatan konsentrasi karbondioksidayaitu: perlakuan a) pertambahan populasi menjadi sel/ml; b) populasi sel/ml; dan c) sel/ml pada awal pertumbuhan (hari-1). KATA KUNCI: respon populasi, Oscillatoria, karbondioksida PENDAHULUAN Meningkatnya aktivitas antropogenik dengan bertambahnya jumlah pendudukdi era industrialisasi mengakibatkan karbon di atmosfer semakin meningkat diperkirakan 4,1 ± 0,1 GtC/tahun (4,1 ± 0,1 x gc/tahun) (IPCC, 2007a; Reid et al., 2011 dalam Sahabuddin, 2013). Konsentrasinya di atmosfer meningkat dari pra-industri 280 mg/lmenjadi 379 mg/ldi tahun Laju peningkatan konsentrasi CO 2 ini selama masa 10 tahun ( ) rata-rata 1,9 mg/l/tahun. Konsentrasi gas CO 2 mendapat perhatian besar di seluruh dunia, karena keterlibatannya dalam siklus biogeokimia wilayah pesisir dan laut terbuka (Takahashi et al., 2002; Borges, 2005; Borges et al., 2005). Emisi CO 2 dari kegiatan antropogenik telah diserap oleh lautan sekitar 30%, penyerapan besarbesaran ini merupakan faktor penyebab perubahan iklim yang berdampak pada perubahan struktur kimia air laut, dan selanjutnya berdampak pada peningkatan keasaman laut. Pada tingkat emisi saat ini derajat keasaman air laut akan turun 0,4 poin sampai dengan tahun 2100 (Caldeira &Wickett, 2003, 2005; Feely et al., 2004; dalam Sahabuddin, 2013; Orr et al., 2005, Rost et al., 2003). Dampak penurunan ph terhadap hewan bercangkang kapur telah dilaporkan Gattusoet al. (2011), bahwa organisme kunci di laut seperti karang dan pteropods (hewan bercangkang) akan sangat terpengaruh oleh fenomena ini selama bertahun-tahun di masa datang. Bahkan terhadap fitoplankton terpengaruh dengan fenomena tersebut, sehingga dilakukan penelitian tentang respon pertambahan populasi Oscillatoriasp. pada peningkatan konsentrasi karbondioksida antropogenik dengan skala laboratorium. BAHAN DAN METODE Penelitian dilakukan dilaboratorium Plankton Balai Penelitian dan Pengembangan Budidaya Air Payau (BPPBAP), Maros. Media kultur berupa stoples volume 3 liter diisi air laut yang telah disterilkan dengan salinitas 30 pptkemudian diinjeksikan karbondioksida, selanjutnya diukur derajat keasamannya (ph). Konsentrasi karbondioksida yang diujikan, yakni; A) 385 mg/l, B) 750 mg/l,dan C) mg/l. Organisme uji yakni Oscillatoria sp.dimasukkan ke dalam media kultur dengan kepadatan awal yang dikultur yakni 3 x 105 sel/ml. Selanjutnya perhitungan kepadatan sel dilakukan setiap hari, dengan formula (Isnansetyo &Kurniastuty, 1995) :

2 Respon pertambahan populasi Oscillatoria sp.... (Sahabuddin) 1078 N sel/ml = n ind. x 16 x 104 / Kb dimana: N (sel/ml) = jumlah total individu plankton per liter (sel/ml) n = jumlah individu species ke-i yang tercacah (sel) Kb = jumlah kotak besar pada Haemacytometer Pengukuran parameter kualitas air dilakukan diawal dan akhir penelitian. Adapun alat ukur dan metode pengukurannyadisajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Alat ukur dan metode pengukuran parameter kualitas air Parameter Metode Satuan Alat ukur suhu skala 0 C Termometer ph skala unit ph meter Intens. cahaya skala Lux Lux meter Oksigen terlarut skala mg/l DO meter HASIL DAN BAHASAN Kepadatan Populasi Oscillatoria sp. Kepadatan populasi Oscillatoria sp. yang ditemukan cenderung bertambah sampai hari ke-4, menurun pada hari ke-5 (Gambar 1). Pada konsentrasi CO mg/lpada hari ke-1 populasinya menjadi sel/ml terjadi pertambahan populasi tertinggi dibandingkan pada CO mg/ Ldan mg/lyakni masing-masing sel/ml dan sel/ml. Gambar 1. Kepadatan populasi Oscillatoria sp. Respon laju pertambahan populasi Oscillatoria sp. tersebut tertinggi ditemukan pada konsentrasi karbondioksida 385 mg/l, sedang pada konsentrasi 750 mg/ldan mg/lrespon laju pertambahan populasinya agak rendah, hal ini dimungkinkan karena semakin meningkatnya karbondioksida pada konsentrasi tertentu akan mempengaruhi atau merubah sistem karbonat air laut bahkan karbondioksida

3 1079 Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2013 merupakan salah satu gas yang memiliki efek gas rumah kaca karena mampu menyerap panas yang dilepaskan oleh cahaya matahari (Effendi, 2000). Meningkatnya kadar CO 2 maka suhu bumi mengalami peningkatan (global warming), selain itu karbondioksida antropogenik juga mengakibatkan penurunan terhadap derajat keasaman air laut. Menurut Raven et al. (2005) bahwa jika konsentrasi CO 2 atmosfer terus meningkat, maka peningkatan keasaman akan memiliki efek yang signifikan pada sistem laut, dimana peningkatanlevelco 2 di atmosfir meningkatkankonsentrasico 2 di permukaan laut menyebabkan peningkatan keasaman laut, serta berkontribusi besar terhadap pemanasan global, menghangatkan perairan laut di seluruh dunia, dipastikan mengganggu ekosistem perairan, sehingga produktivitas ekosistem laut anjlok termasuk menurunkan produktivitas fitoplankton (Caldeira &Wickett, 2003, 2005; Feely et al., 2004; dalam Sahabuddin, 2013; Orr et al., 2005, Rost et al, 2003). Masuknya CO 2 ke dalam perairan sebagian digunakan oleh fitoplankton untuk proses fotosintesis, dan sebagiannya melalui proses kimia pada waktu yang lama dapat berubah menjadi bahan organik berupa bahan bakar fosil atau menjadi batuan karbonat (Effendi, 2000). Kelimpahan terendah pada konsentrasi CO yakni sel/l ppm pada hari ke-7 dan ditemukan lebih rendah lagi pada konsentrasi CO mg/lyakni sel/l pada hari ke-7, hal ini menunjukkan bahwa terdapat respon kelimpahan populasi fitoplankton Oscillatoria sp. terhadap peningkatan konsentrasi CO 2, sebagaimana hasil pengamatan terlihat adanya penurunan jumlah kelimpahan dengan meningkatnya konsentrasi karbondioksdia tersebut. Kurva pertumbuhan Oscillatoria sp. tertera pada Gambar 2, yakni; (1) fase adaptasi, (2) pertumbuhan/ eksponensial,(3) penurunan pertumbuhan, (4) stasioner,dan (5) fase kematian. Gambar 2. Fase pertumbuahan fitoplankton Fase adaptasi, sesaat setelah penambahan inokulum ke dalam media kultur, populasi tidak mengalami perubahan, organisme mengalami metabolism tetapi belum terjadi pembelahan sel sehingga kepadatan belum meningkat. Fase eksponensial, terjadi pembelahan sel dengan laju pertumbuan tetap, pada kondisi kultur yang optimum laju pertumbuhan mencapai maksimum. Fase tersebut terjadi pada hari ke-1 sampai ke-4.fase stasioner, pertumbuhan mulai menurun laju reproduksinya sama dengan laju kematian, kepadatan alga tetap, fase tersebut mulai terjadi pada hari ke-5.fase kematian, terjadi laju kematian lebih cepat daripada laju reproduksinya, jumlah menurun secara geometrik, terjadi pada hari ke-7 dan seterusnya. Performa dan Perkembangan Sel Performa perkembangan sel Oscillatoria sp. terlihat pada Gambar 3, ditemukan bahwa pada konsentrasi CO mg/lperforma perkembangan selnya lebih besar dibandingkan pada konsentrasi CO mg/ldan mg/l.

4 Respon pertambahan populasi Oscillatoria sp.... (Sahabuddin) 1080 Gambar 3. Performa perkembangn sel Oscillatoria sp. Kualitas Air Fitoplankton secara umum membutuhkan faktor pendukung dalam pertumbuhannya, antara lain suhu, cahaya, ph, CO 2, salinitas, tekanan osmose dan nutrien (Fogg, 1965; BPPP, 1990 dalam BBL, 2002). Permasalahan biasa timbul dalam kultur alga yakni populasinya yang tidak stabil dalam pertumbuhannya bahkan cenderung drop sehingga stoknya tidak kontinyu karena faktor pendukung pertumbuhannya yang tidak sesuai yakni ketersediaan CO 2 yang tidak sesuai dengan pertumbuhannya. Pertumbuhan fitoplankton dalam kultur didukung dengan kondisi kualitas air yang optimal. Kondisi kualitas air pada media kultur menunjukkan masih dalam batas yang optimum bagi pertumbuhan fitoplankton (Tabel 2). Tabel 2. Rataan konsentrasi parameter kualitas perairan yang teramati Parameter Satuan Kadar Salinitas ppt 30 suhu 0 C ph unit 7,76-7,79 Int. cahaya DO Mg/L 2,3-4,6 KESIMPULAN 1. Peningkatan pertumbuhan populasi Oscillatoria sp. mengalami fase eksponensial pada hari hari ke- 3 dari kepadatan awal sel/ml menjadi sel/ml pada konsentrasi CO mg/l. 2. Pertumbuhan populasi Oscillatoria tertinggi didapatkan pada konsentrasi karbondioksida 385 ppm dan terendah pada konsentrasi CO mg/l, respon laju pertambahan populasinyamenurun seiring peningkatan karbondioksida antropogenik konsentrasi tinggi.

5 1081 Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2013 DAFTAR ACUAN Borges, A.V Do we have enough pieces of the jigsaw to integrate CO2 fluxes in the coastal ocean. Estuaries, 28 (1): Borges, A.V., Delille, B.,&Frankignoulle, M Budgeting sinks and sources of CO2 in the coastal ocean: Diversity of ecosystems counts. Geophysical Research Letters, 32: L14601, doi: /2005gl Balai Budidaya Laut (BBL) Budidaya fitoplankton dan zooplankton. Balai Buddaya Laut Lampung. Dirjen Budidaya. Departemen Kelautan dan Perikanan,hlm Effendi Telaahan kualitas air bagi pengelolaan sumberdaya dan lingkungan perairan. Jurusan Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, IPB. Bogor,258 hlm. Fogg, G.E Algal cultures and phytoplankton ecology. The University of Wisconsin Press, London,126 hlm. Gattuso, J.P.&Hansson, L. 2011: Ocean acidification: background and history. In: Ocean Acidification [Gattuso, J.-P. and L. Hansson, L (eds.)]. Oxford University Press, (in press). Isnansetyo, A.&Kurniastuty Teknik kultur fitoplankton dan zooplankton: Pakan alami untuk pembenihan organism laut. Kanisius, Yogyakarta, hlm Orr, J.C, et al Anthropogenic Ocean Acidification Over The Twenty-First Century And Its Impact On Calcifying Organisms. Nature, 437: Rost, B., U. Riebesell, S. Burkhardt and D. Sultemeyer Carbon acquisition of bloom-forming marine phytoplankton. Limnol. Oceanogr., 48, Sahabuddin Respon Produktivitas Fitoplankton dan Makroalga Laut Tropis Terhadap Perubahan Iklim dan Pengasaman Laut. Proposal Penelitian Disertasi Program Pascasarjana Universitas Hasanuddin, Makassar. Takahashi, T., Sutherland, S.C., Sweeney, C., Poisson, A., Metzl, N., Tilbrook, B., Bates,N.,Wanninkhof, R., Feely, R.A., Sabine, C., Olafsson, J.,&Nojiri, Y Global sea air CO2 flux based on climatological surface ocean pco2, and seasonal biological and temperature effects. Deep-Sea Research II, 49: