PENGARUH PENCAMPURAN MASSA AIR TERHADAP KETERSEDIAAN OKSIGEN TERLARUT PADA LOKASI KERAMBA JARING APUNG DI WADUK IR. H. JUANDA, PURWAKARTA

Transkripsi

1 PENGARUH PENCAMPURAN MASSA AIR TERHADAP KETERSEDIAAN OKSIGEN TERLARUT PADA LOKASI KERAMBA JARING APUNG DI WADUK IR. H. JUANDA, PURWAKARTA AFINA PRATIWI SKRIPSI DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

2 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul: Pengaruh Pencampuran Massa Air terhadap Ketersediaan Oksigen Terlarut pada Lokasi Keramba Jaring Apung di Waduk Ir. H. Juanda, Purwakarta 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, Agustus 2009 Afina Pratiwi C

3 RINGKASAN Afina Pratiwi. C Pengaruh Pencampuran Massa Air terhadap Ketersediaan Oksigen Terlarut pada Lokasi Keramba Jaring Apung di Waduk Ir. H. Juanda, Purwakarta. Dibawah bimbingan Enan M. Adiwilaga dan Mennofatria Boer. Waduk Ir. H. Juanda (Waduk Jatiluhur) merupakan waduk terbesar di Jawa Barat dengan luas 8300 ha, terletak di Kabupaten Purwakarta, Jawa Barat. Budidaya ikan dengan Keramba Jaring Apung (KJA) adalah usaha perikanan yang dikembangkan di Waduk ini melalui pemberian pakan sebanyak-banyaknya untuk mengejar produksi dalam waktu singkat. Kondisi tersebut meningkatkan kebutuhan oksigen untuk proses dekomposisi limbah organik sisa pakan dan dari metabolisme ikan. Dalam kondisi anoksik proses penguraian bahan organik menghasilkan gas beracun seperti H 2S dan NH 3. Jika dalam kondisi ini terjadi umbalan atau pembalikan massa air ke permukaan dapat membahayakan kehidupan ikan bahkan dapat mengakibatkan kematian masal ikan. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui variasi ketersediaan oksigen terlarut (DO) melalui pencampuran massa air di beberapa kedalaman di lokasi KJA di Waduk Ir. H. Juanda, Purwakarta, sehingga dapat diketahui pengaruhnya bagi kegiatan perikanan. Pengambilan contoh air dilakukan pada tanggal 21 Maret Berdasarkan penelitian pendahuluan melalui pengukuran oksigen terlarut diperoleh titik titik pengambilan contoh air dari kedalaman 2, 8, 12, dan 49 meter. Selanjutnya, dilakukan pencampuran massa air (masing-masing 4 kali ulangan) dari kedalaman 2 dan 8 meter sebagai perlakuan 1; kedalaman 2, 8, dan 12 meter sebagai perlakuan 2; dan kedalaman 2, 8, 12, dan 49 meter sebagai perlakuan 3. Parameter utama penelitian ini adalah DO dan parameter pendukung terdiri dari kecerahan, suhu, ph, NH 3, dan H 2S. Hasil penelitian dikaitkan dengan baku mutu Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 kelas III (kegiatan perikanan) dan data yang diperoleh diuji secara statistik pada selang kepercayaan 95%. Kisaran rata-rata DO dari dasar hingga permukaan adalah 0,6-7,6 mg/l sehingga tipe perairan di Waduk Ir. H. Juanda, khususnya di titik pengamatan, menggambarkan tipe clinograde. Kedalaman zona eufotik di lokasi pengamatan mencapai 4,83 meter. Nilai DO rata-rata dari pencampuran massa air pada perlakuan 1 adalah 4,03 mg/l; pada perlakuan 2 adalah 2,65 mg/l; dan pada perlakuan 3 adalah 2,02 mg/l. Nilai suhu rata-rata yang diperoleh dari perlakuan 1 hingga 3 berturut-turut adalah 29,6 0 C; 29,0 0 C; dan 28,1 0 C sedangkan nilai ph ratarata berturut-turut adalah 7,34; 6,99; dan 6,67. Nilai amonia rata-rata perlakuan 1 hingga 3 berturut-turut adalah 0,0896 mg/l; 0,1397 mg/l; dan 0,2109 mg/l sedangkan konsentrasi sulfida rata-rata berturut-turut adalah 0,287 mg/l; 0,4695 mg/l; dan 0,6359 mg/l. Berdasarkan data yang diperoleh disimpulkan bahwa perlakuan 3 yang dianggap sebagai kejadian umbalan sempurna (holomictic) memiliki potensi paling buruk bagi kegiatan perikanan dan berpotensi mencemari perairan sehingga pengelolaan sumberdaya perairan yang tepat sangat berperan penting bagi pencegahan dampak buruk kejadian umbalan di lokasi KJA Waduk Ir. H. Juanda.

4 PENGARUH PENCAMPURAN MASSA AIR TERHADAP KETERSEDIAAN OKSIGEN TERLARUT PADA LOKASI KERAMBA JARING APUNG DI WADUK IR. H. JUANDA, PURWAKARTA AFINA PRATIWI C 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 2009

5 PENGESAHAN SKRIPSI Judul Skripsi : Pengaruh Pencampuran Massa Air terhadap Ketersediaan Oksigen Terlarut pada Lokasi Keramba Jaring Apung di Waduk Ir. H. Juanda, Purwakarta Nama : Afina Pratiwi N I M : C Program Studi : Manajemen Sumberdaya Perairan Pembimbing I, Menyetujui: Pembimbing II, Dr. Ir. Enan M. Adiwilaga Prof. Dr. Ir. Mennofatria Boer, DEA NIP NIP Mengetahui: Ketua Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Dr. Ir. Yusli Wardiatno, M.Sc NIP Tanggal Lulus: 3 Agustus 2009

6 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Pengaruh Pencampuran Massa Air terhadap Ketersediaan Oksigen Terlarut pada Lokasi Keramba Jaring Apung di Waduk Ir. H. Juanda, Purwakarta. Skripsi ini disusun sebagai hasil penelitian yang dilaksanakan pada bulan Maret 2009 dan merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Penulis menyadari adanya ketidaksempurnaan dalam penulisan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat memberikan sumbangsih bagi ilmu pengetahuan serta bagi upaya pengelolaan lingkungan perairan dan perikanan. Bogor, Agustus 2009 Penulis

7 UCAPAN TERIMA KASIH Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Dr. Ir. Enan M. Adiwilaga selaku dosen pembimbing I yang telah banyak memberikan bimbingan, masukan, dan saran selama pelaksanaan penelitian dan penyusunan skripsi ini. 2. Prof. Dr. Ir. Mennofatria Boer selaku dosen pembimbing II sekaligus Pembimbing Akademik yang banyak memberikan bimbingan serta masukan selama perkuliahan hingga pelaksanaan penelitian dan penyusunan skripsi. 3. Dr. Ir. Hefni Effendi, M. Phil selaku dosen penguji tamu dan Ir. Zairion, M.Sc selaku dosen penguji dari program studi yang telah memberikan masukan dan saran yang sangat berarti untuk penulis. 4. Dinas Pendidikan Kabupaten Kutai Kartanegara atas dukungannya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi di Institut Pertanian Bogor. 5. Keluarga tercinta; Ayah (alm), Ibu, Kak Nisa, adik-adik ku tersayang (Heru dan Adi) atas kasih sayang, doa, pengorbanan, serta dukungan semangatnya. 6. Pimpinan Keramba Jaring Apung Zona 5 (Pasir Jangkung) Waduk Ir. H. Juanda dan pemilik keramba jaring apung sebagai lokasi penelitian (Pak Karta, Pak Wajang, dan Pak Hedi). 7. Seluruh staf Laboratorium Produktivitas Lingkungan dan Perairan Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan (Bu Ana, Pak Tony, Kak Aan, Kak Budi, Pak Hery, dan Mas Adon) atas bantuan dan dukungan yang telah diberikan kepada penulis. 8. Seluruh staff Tata Usaha dan civitas Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan. 9. Teman-teman MSP 42 atas kesetiaannya dalam membantu penulis dalam menyelesaikan perkuliahan (Pipit, Mechin, Agus, Ega, Erys, Adnan, Moro, Muning, Rahmah, Guse, Naila, Tia, Lenggo, Merti, Didi, Shiro, Sumo, Wati, Ipit, Lily, Boli, Silfi, Dono, Puni, Endah, Dinda, Bonit, Daniyal, Anhar, Puput, dan semua teman yang tidak bisa disebutkan satu per satu). 10. Rekan-rekan Forum Mahasiswa Beasiswa Utusan Daerah Kutai Kartanegara (Muti, Mey, Feny, Nina, Isur, Ari, Yugo, Hadi, Fazrin, Tia, Kak Fajri).

8 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Tenggarong, Kalimantan Timur pada tanggal 5 Februari 1988, merupakan anak kedua dari empat bersaudara dari pasangan Bapak Achmar (Alm) dan Ibu Umi Anah. Pendidikan formal pertama diawali dari TK Anggrek Tenggarong (1993), SDN 009 Tenggarong (1999), SMPN 1 Tenggarong (2002), dan SMAN 1 Tenggarong (2005). Pada tahun 2005 penulis diterima di IPB melalui jalur BUD (Beasiswa Utusan Daerah). Setelah setahun melewati tahap Tingkat Persiapan Bersama, penulis diterima di Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Selama mengikuti perkuliahan penulis berkesempatan menjadi Asisten Mata Kuliah Biologi Laut (2008/2009). Penulis juga aktif di berbagai organisasi seperti sebagai anggota Bidang Kebijakan Publik Perikanan dan Kelautan BEM FPIK (Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan) periode 2006/2007; dan anggota Bidang Kewirausahaan HIMASPER (Himpunan Mahasiswa Manajemen Sumberdaya Perairan) periode 2007/2008. Penulis juga aktif dalam kepengurusan organisasi mahasiswa daerah yaitu FM BUD KUKAR IPB (Forum Mahasiswa Beasiswa Utusan Daerah Kutai Kartanegara IPB) sebagai anggota Bidang Olahraga dan Seni periode 2005/2006, Koordinator Bidang Kewirausahaan periode 2006/2008, dan Wakil Ketua I periode 2008/2009. Penulis juga aktif mengikuti seminar dan berpartisipasi dalam kepanitiaan di lingkungan kampus IPB. Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor, penulis menyusun skripsi dengan judul Pengaruh Pencampuran Massa Air terhadap Ketersediaan Oksigen Terlarut pada Lokasi Keramba Jaring Apung di Waduk Ir. H. Juanda, Purwakarta. Penulis dinyatakan lulus pada ujian skripsi tanggal 3 Agustus 2009.

9 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... Halaman 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan dan Manfaat TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Kondisi Umum Waduk Ir. H. Juanda Keramba Jaring Apung (KJA) Umbalan (Pencampuran Massa Air) Oksigen Terlarut-Dissolved Oxygen (DO) Sumber oksigen terlarut Cadangan oksigen terlarut di hipolimnion Penurunan oksigen terlarut di perairan Bahan Organik di Perairan Parameter Fisika-Kimia Penunjang Kecerahan Suhu Derajat keasaman (ph) Amonia (NH 3) Hidrogen Sulfida (H 2S) METODE PENELITIAN 3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian Alat dan Bahan Metode Kerja Penentuan stasiun pengamatan Penentuan perlakuan, titik kedalaman, dan komposisi pencampuran Pengukuran data kualitas air Analisis Data Analisis deskriptif Kedalaman eufotik Rancangan Acak Lengkap Analisis tipe distribusi vertikal oksigen terlarut Analisis saturasi oksigen terlarut HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Distribusi Vertikal Oksigen Terlarut Pengaruh Pencampuran Massa Air terhadap Oksigen Terlarut xi xii xiii

10 4.3. Persen Saturasi Oksigen Parameter Fisika-Kimia Penunjang Kecerahan Suhu Derajat keasaman (ph) Amonia (NH 3) Sulfida (H 2S) Pengelolaan KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 59

11 DAFTAR TABEL Halaman 1. Karakteristik Waduk Ir. H. Juanda (Prihadi 2004) Perbedaan jumlah dan luas areal budidaya KJA di Waduk Ir. H. Juanda (Sudjana 2004) Estimasi daya dukung Waduk Jatiluhur, Saguling, dan Cirata untuk pengembangan budidaya ikan dalam KJA (Krismono 2004) Hubungan antara konsentrasi oksigen terlarut jenuh dan suhu pada tekanan udara 760 mmhg (Cole 1983 in Effendi 2003) Konsentrasi oksigen terlarut rata-rata pada penelitian pendahuluan di lokasi pengamatan Komposisi air dari setiap kedalaman yang mewakili Parameter dan metode analisis contoh air selama penelitian TSR untuk Rancangan Acak Lengkap Distribusi vertikal DO (mg/l) di lokasi pengamatan Konsentrasi DO (mg/l) dari hasil pencampuran air di beberapa kedalaman TSR Rancangan Acak Lengkap untuk DO Distribusi vertikal suhu ( 0 C) di lokasi pengamatan Hasil pengukuran suhu ( 0 C) melalui pencampuran air di beberapa kedalaman TSR Rancangan Acak Lengkap untuk suhu Distribusi vertikal ph di lokasi pengamatan Hasil pengukuran ph melalui pencampuran air di beberapa kedalaman TSR Rancangan Acak Lengkap untuk ph Hasil pengukuran amonia (mg/l) melalui pencampuran air di beberapa kedalaman TSR Rancangan Acak Lengkap untuk amonia Hasil pengukuran Hidrogen Sulfida (H 2S) melalui pencampuran air di beberapa kedalaman TSR Rancangan Acak Lengkap untuk Hidrogen Sulfida... 50

12 DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Skema perumusan masalah Tipe distribusi oksigen terlarut secara vertikal di danau/waduk berdasarkan kedalaman (Goldman dan Horne 1983) Diagram yang menggambarkan tipe distribusi CO 2, O 2, dan temperatur selama musim panas pada danau eutrofik (Goldman dan Horne 1983) Peta Waduk Ir. H. Juanda, Purwakarta, Jawa Barat Titik pengambilan sampel di lokasi KJA Distribusi vertikal konsentrasi oksigen terlarut Persen saturasi oksigen terlarut di lokasi KJA di Waduk Ir. H. Juanda Distribusi vertikal suhu pada saat pengamatan Distribusi vertikal ph di lokasi pengamatan... 43

13 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Perhitungan komposisi pencampuran air Prosedur pengukuran parameter kualitas air Baku mutu berdasarkan PP No. 82 tahun Contoh perhitungan Tabel Sidik Ragam RAL untuk parameter DO (mg/l) Uji BNT (Beda Nyata Terkecil) untuk kelima parameter (DO, suhu, ph, amonia bebas, dan sulfida) Data hasil perhitungan parameter yang diamati Lokasi pengamatan, botol BOD, dan analisis laboratorium... 69

14 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Waduk merupakan badan perairan yang sengaja dibuat manusia melalui pembendungan aliran sungai dan merupakan salah satu lahan potensial pengembangan budidaya ikan dalam keramba jaring apung. Waduk Ir. H. Juanda (Waduk Jatiluhur) merupakan waduk tertua di Indonesia terletak di Kabupaten Purwakarta, Jawa Barat dengan luas 8300 ha serta dapat menampung ± 3 milyar m 3 air Sungai Citarum. Fungsi serbaguna Waduk Ir. H. Juanda yaitu sebagai pembangkit listrik tenaga air (PLTA), pencegah banjir, pemasok air irigasi, kegiatan perikanan, pariwisata, perhubungan air, penyedia air rumah tangga dan industri. Kegiatan budidaya perikanan yang diterapkan di Waduk Ir. H. Juanda adalah Keramba Jaring Apung (KJA). Budidaya ikan dalam KJA merupakan usaha perikanan yang dikembangkan secara intensif, dengan pemberian pakan buatan berupa pelet sebagai pakan utamanya. Pemberian pakan buatan dalam budidaya KJA menyebabkan akumulasi limbah organik yang berasal dari pakan yang tidak termakan dan sisa ekskresi. Di Waduk Ir. H. Juanda, pemberian pakan adalah dengan sistem pompa, yaitu pemberian pakan sebanyak-banyaknya (Kartamihardja 1995 in Nastiti et al. 2001). Akibatnya terjadi pemberian pakan berlebih (over feeding). Sisa pakan yang tidak termakan dan ekskresi yang terbuang ke badan air memberi sumbangan bahan organik yang pada nantinya akan mempengaruhi besarnya kebutuhan oksigen terlarut untuk proses dekomposisi. Kandungan oksigen terlarut pada waduk berasal dari proses fotosintesis oleh fitoplankton dan tumbuhan air, masukan dari aliran sungai, dan dari difusi udara. Oksigen di perairan dimanfaatkan untuk respirasi oleh biota perairan dan proses dekomposisi oleh bakteri aerob. Pada lapisan hipolimnion, kandungan oksigen sangat minim dan bahkan mencapai nol, sehingga jika terjadi dekomposisi bahan organik secara anaerobik pada lapisan ini maka akan dihasilkan gas-gas beracun seperti H 2S, NH 3, dan CH 4 dan jika terjadi proses umbalan (pembalikkan massa air) dari dasar perairan ke permukaan maka gas-gas beracun tersebut akan terangkat ke permukaan. Selain itu ketersediaan oksigen di perairan akan mengalami defisit

15 akibat pencampuran massa air dari dasar ke permukaan perairan sehingga dapat menyebabkan kematian massal ikan di area KJA tersebut. Hal tersebut pernah terjadi di lokasi keramba jaring apung Waduk Ir. H. Juanda yang menyebabkan kerugian para pengusaha budidaya ikan akibat kematian massal ikan. Defisit oksigen di hipolimnion diduga menjadi penyebab kematian massal ikan saat terjadi umbalan. Sehubungan dengan hal itu, perlu dikaji pola distribusi keberadaan oksigen terlarut di lokasi KJA Waduk Ir. H. Juanda melalui pencampuran massa air yang dianggap sebagai kejadian umbalan Perumusan Masalah Pada saat terjadinya peralihan musim antara musim kemarau ke musim hujan intensitas cahaya matahari menjadi berkurang. Kondisi ini dapat menyebabkan terjadinya proses umbalan, yaitu pembalikan massa air pada saat suhu di lapisan permukaan terjadi penurunan secara tiba-tiba hingga mencapai kisaran suhu yang lebih kecil daripada suhu di dasar yang selanjutnya akan mempengaruhi kehidupan biota perairan. Kegiatan budidaya ikan sistem KJA yang dikembangkan di Waduk Ir. H. Juanda memberikan keuntungan ekonomi bagi para pengusaha budidaya ikan karena permintaan akan ikan hasil budidaya di Indonesia yang terus meningkat tajam. Namun disisi lain kegiatan KJA yang tidak terkendali akan merugikan kondisi ekologis perairan karena jumlah pemberian pakan buatan ditingkatkan untuk mengejar produksi dalam waktu yang cukup singkat. Sisa pakan yang tidak termakan dan sisa proses metabolisme ikan akan menjadi limbah organik dan terakumulasi di dasar perairan. Kondisi ini akan meningkatkan kebutuhan oksigen untuk proses dekomposisi limbah organik tersebut. Jika endapan sisa pakan di dasar perairan semakin tebal maka hal tersebut mengindikasikan semakin menebalnya lapisan anoksik di dasar perairan dan semakin menipisnya lapisan oksik di permukaan. Dalam kondisi anoksik proses penguraian bahan organik terjadi secara anaerobik sehingga akan dihasilkan gasgas beracun seperti H 2S, NH 3, dan CH 4. Jika dalam kondisi ini terjadi pembalikan massa air ke permukaan maka akan membahayakan kehidupan biota perairan dan dapat mengakibatkan kematian masal ikan.

16 Waduk Ir. H. Juanda telah mengalami stratifikasi temperatur yang akan sangat memungkinkan terjadinya proses umbalan. Masalah umbalan ini telah beberapa kali dialami oleh Waduk Ir. H. Juanda yang mengakibatkan matinya ikan yang dikembangkan di KJA dan terganggunya kehidupan ikan-ikan yang berada di luar KJA karena ketidakmampuan ikan dalam menghadapi keterbatasan oksigen terlarut di perairan. Terbatasnya ketersediaan oksigen terlarut di keramba jaring apung akibat proses umbalan ini perlu dipahami lebih lanjut untuk mengantisipasi dampak dari umbalan terhadap keberlanjutan sumberdaya perairan. Secara skematis rumusan masalah disajikan pada Gambar 1. Limbah organik (sisa pakan ikan dan hasil metabolisme) biota Dekomposisi dan akumulasi di dasar perairan Defisit oksigen di lapisan dasar Pencampuran massa air (Umbalan) : meromictic dan holomictic Variasi oksigen terlarut (DO) pada beberapa kedalaman Gambar 1. Skema perumusan masalah 1.3. Tujuan dan Manfaat Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui variasi ketersediaan oksigen terlarut (dissolved oxygen) melalui pencampuran massa air di beberapa kedalaman di lokasi perairan keramba jaring apung (KJA) di Waduk Ir. H. Juanda, sehingga diketahui pengaruh dari setiap pencampuran air tersebut bagi kegiatan perikanan. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi yang dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan bagi pengelolaan budidaya perikanan di Waduk Ir. H. Juanda yang didasarkan pada keberlanjutan sumberdaya perairan.

17 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Kondisi Umum Waduk Ir. H. Juanda Waduk merupakan badan perairan yang dibentuk dengan membangun dam melintasi sungai sehingga air bendungan berada di belakang dam (Ryding dan Rast 1989 in Simarmata 2007). Waduk Ir. H. Juanda (Waduk Jatiluhur) merupakan waduk terbesar di Jawa Barat dan tertua di Indonesia yang memiliki fungsi serbaguna. Waduk Ir. H. Juanda mempunyai luas ha dengan kapasitas waduk mencapai ± 3 milyar m 3 yang memiliki fungsi sebagai penyediaan baku air minum dan industri, PLTA, penyediaan air irigasi pertanian, perikanan, pariwisata, dan pengendali banjir. Waduk Ir. H. Juanda terletak ± 11 km ke arah barat daya dari kota Purwakarta tepatnya pada posisi sampai LS dan sampai BT (Anonimus 1989 in Widiyastuti 2004). Waduk Ir. H. Juanda dibentuk dengan membendung Sungai Citarum dan anak sungai yang berada di Kecamatan Jatiluhur. Waduk ini mendapat pasokan air dari dua waduk yang berada di bagian hulu sepanjang DAS Citarum, yaitu Waduk Saguling dan Cirata. Sumber air waduk berasal dari daerah pengaliran Waduk Saguling dan Cirata yang juga terdapat keramba jaring apung dalam jumlah yang banyak dan mengakibatkan beban pencemaran terakumulasi di Waduk Ir. H. Juanda (Sudjana 2004). Berdasarkan ciri morfometrik, Waduk Ir. H. Juanda termasuk perairan terbuka yang cukup dalam, jumlah teluk banyak, garis pantai yang panjang, daerah tangkap hujan yang luas, dan produktivitas perairan umumnya didominasi oleh fitoplankton (Simarmata 2007). Menurut Sukimin (1999), ekosistem Waduk Ir. H. Juanda secara gradient longitudinal dapat dibagi kedalam zona mengalir (riverine), zona transisi dan zona menggenang (lacustrine) (perairan tengah, Dam) yang sebagian besar merupakan tempat pengembangan budidaya ikan keramba jaring apung. Karakteristik Waduk Ir. H. Juanda dapat digambarkan dengan beberapa parameter seperti yang tertera pada Tabel 1.

18 Tabel 1. Karakteristik Waduk Ir. H. Juanda (Prihadi 2004) Pada Daerah Aliran Sungai (DAS) Di bagian bawah/hilir Ketinggian dari muka laut (m) 111 Selesai dibangun 1967 Volume air 1000 m Luas permukaan (A) (ha) Kedalaman rata-rata (m) 35,8 Kedalaman maksimum (Z maks) (m) 90 Status Kesuburan Mesotrofik-Eutrofik Pola pencampuran massa air Oligomictic (jarang) Kondisi tanpa oksigen dimulai pada kedalaman (m) > (anoksik) 2.2. Keramba Jaring Apung (KJA) Keramba jaring apung (KJA) adalah tempat pemeliharaan ikan yang terbuat dari bahan jaring yang dapat menyebabkan keluar masuknya air dengan leluasa, sehingga terjadi pertukaran air. Budidaya ikan dalam KJA atau Floating Net Cage merupakan salah satu cara pemanfaatan badan air semaksimal mungkin sebagai media budidaya (Susanti 2003). Menurut Ilyas et al. (1990) in Nastiti et al. (2001), paket teknologi budidaya ikan dalam KJA merupakan salah satu paket teknologi budidaya ikan yang cocok untuk mengoptimalkan pemanfaatan sumberdaya perairan khususnya perairan danau dan waduk Indonesia. Beberapa jenis ikan yang dapat dipelihara di KJA adalah ikan mas, nila grass crap, tawes, jelawat dan patin. Paket teknologi KJA merupakan salah satu paket teknologi budidaya ikan yang cocok untuk mengoptimalisasi pemanfaatan sumberdaya perairan khususnya perairan danau dan waduk di Indonesia; yang luasnya 2,1 juta hektar (Ilyas et al in Iskandar dan Suryadi 2000) termasuk Waduk Ir. H. Juanda, Cirata, dan Saguling. Menurut Krismono (1993) in Iskandar dan Suryadi (2000), bila 1% saja dari luas perairan tersebut digunakan untuk budidaya ikan dalam KJA, maka akan dapat menghasilkan 800 ton ikan/hari. Namun, perkembangan KJA yang tidak terkendali akan banyak mengakibatkan kematian ikan yang dipelihara di KJA seperti yang terjadi pada tahun 1996 jumlah ikan yang mati mencapai ton dan kerugian mencapai 7 milyar rupiah (Krismono et al. 1996).

19 Teknologi KJA merupakan sistem budidaya perairan yang relatif baru dibandingkan dengan teknologi budidaya lainnya. Pertama kali diuji coba pada tahun 1974 di Waduk Ir. H. Juanda dibawah pengelolan Perum Jasa Tirta II dan mulai dibudidayakan pada tahun Berkembangnya budidaya ikan KJA di Waduk Ir. H. Juanda terbukti telah memberikan dampak positif terhadap peningkatan produksi ikan, konsumsi ikan, peluang usaha, kesempatan kerja dan peningkatan pendapatan. Namun sejalan dengan hal tersebut timbul permasalahan yang mengganggu pelestarian sumberdaya air waduk maupun usaha perikanan itu sendiri. Jumlah unit KJA di Waduk Ir. H. Juanda mengalami peningkatan yang cukup besar dari tahun ke tahun. Dalam kurun waktu 10 tahun saja terjadi peningkatan unit KJA yang cukup besar yaitu pada tahun 1994 jumlah KJA sebanyak 850 unit dengan produksi ikan ton/tahun (Krismono 2000) dan jumlah KJA pada tahun 2004 adalah unit dengan produksi ton/tahun (Sudjana 2004). Jumlah unit KJA hingga saat ini bahkan mencapai unit (Dinas Perikanan Kabupaten Purwakarta, 2009). Jumlah unit KJA ini sudah dikategorikan dalam jumlah yang cukup tinggi. Dalam penetapan batas maksimum jumlah unit KJA di Waduk Ir. H. Juanda terdapat perbedaan dari masing-masing instansi terkait seperti yang ditunjukan pada Tabel 2. Tabel 2. Perbedaan jumlah dan luas areal budidaya KJA di Waduk Ir. H. Juanda (Sudjana 2004) Kriteria Satuan POKJA 1996 PJT II 2004 SK Bupati 06/2000 Batasan kriteria Luas waduk ha Elevasi air minimum m dpl 90,00-87,65 87,65 Jarak antar unit m Luas desain/unit KJA m Jumlah KJA maksimum unit Luas perairan KJA ha 209, Luas perairan KJA % 2,52 1 1,58 1 Pada perkembangannya, paket teknologi budidaya ikan dalam KJA belum dipahami secara baik oleh petani khususnya dalam cara pemberian pakan. Untuk mengejar keuntungan besar, maka cara pemberian pakan dilakukan dengan sistem

20 pompa supaya panen lebih cepat. Pemberian pakan dengan sistem ini menyebabkan pakan yang terbuang pada KJA ukuran 7 x 7 x 3 m 3 adalah 20-30% dan untuk ukuran 1 x 1 x 1 m 3 sebanyak 30-50% (Wahyudi 1996 in Krismono 2004). Dampak pakan yang terbuang akan mengendap ke dasar perairan dan menunjukkan perbedaan antara daerah bebas KJA, daerah KJA baru, dan daerah KJA lama mempunyai endapan paling tebal. Pada pengembangan budidaya ikan di KJA diperlukan beberapa pertimbangan agar kegiatan budidaya ikan tersebut tidak melebihi daya dukung dari perairan itu sendiri. Beberapa parameter yang dapat dijadikan sebagai bahan pertimbangan dalam pengembangan budidaya ikan sistem KJA dari ketiga waduk di Sungai Citarum dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. Estimasi daya dukung Waduk Jatiluhur, Saguling, dan Cirata untuk pengembangan budidaya ikan dalam KJA (modifikasi Krismono 2004) Parameter Saguling Cirata Jatiluhur Pakan maks harian (kg) , , ,5 Daya dukung ikan maksimum (kg) , , ,3 Padat tebar KJA (kg/m 3 ) 7,5 7,5 7,5 Ukuran keramba (m 3 ) Bobot rataan ikan/kja (kg) Jumlah maksimum KJA (unit) 2.424, , ,7 Persyaratan KJA berdasarkan SK Bupati Kepala Daerah Tingkat II Kabupaten Purwakarta No /Kep.234-Diskan/2000 in Sudjana (2004) yaitu: 1. Ukuran petak KJA : 7 x 7 x 3 m 3 2. Unit KJA : maksimal 8 petak/unit KJA 3. Ukuran per unit KJA : maksimal m 2 4. Jarak antar unit KJA : minimal 50 m 5. 1 % dari luas waduk efektif : ± 60 ha 6. Dilengkapi gudang pakan dan ruang tunggu: maksimal 4 4 m 2 7. Jenis ikan yang dibudidayakan adalah ikan mas, nila/nila merah, patin,ikan hias, dan ikan lain yang cocok serta tidak merusak lingkungan 8. Usia, ukuran, dan padat tebar ikan

21 9. Jenis pakan ikan yang dipergunakan harus memenuhi Standar Industri Indonesia (SII) dan lolos pengujian dari Pemerintah daerah melalui Dinas Perikanan dan Kelautan Kabupaten Purwakarta Menurut Departemen Kelautan dan Perikanan (2002), waktu pemeliharaan tiap periode di Waduk Ir. H. Juanda pada umumnya adalah 2,5 bulan/musim tanam dengan frekuensi panen 2,5 bulan/musim tanam; produksi ikan ratarata/jaring/musim tanam adalah 1.167,14 kg dengan total ,08 kg/tahun; dan jumlah pakan rata-rata 1.753,57 kg/musim dengan total adalah ,04 kg/tahun Umbalan (Pencampuran Massa Air) Pada saat terjadinya peralihan musim antara musim kemarau ke musim hujan intensitas cahaya matahari menjadi berkurang. Kondisi ini dapat menyebabkan terjadinya proses umbalan (upwelling), yaitu pembalikan massa air pada saat suhu di lapisan permukaan terjadi penurunan secara tiba-tiba hingga mencapai kisaran suhu yang lebih kecil daripada suhu di dasar yang selanjutnya akan mempengaruhi kehidupan biota perairan khususnya ikan budidaya di keramba jaring apung. Masalah arus balik ini telah beberapa kali dialami oleh Waduk Ir. H. Juanda berupa naiknya massa air dari dasar ke permukaan secara tiba-tiba. Hal ini juga dapat terjadi pada awal musim hujan saat terjadi penurunan suhu secara mendadak pada lapisan permukaan akibat hujan deras yang terjadi secara tiba-tiba. Waduk Ir. H. Juanda memiliki stratifikasi temperatur yang merupakan salah satu penyebab terjadinya proses umbalan di waduk tersebut. Waduk-waduk yang dibangun di dataran tinggi atau pegunungan sering mengalami umbalan karena morfologinya seperti corong dan cenderung disebabkan oleh suhu. Menurut Jangkaru (2003), proses umbalan umumnya terjadi pada badan air dengan permukaan yang sempit dan dalam, serta curam seperti corong atau botol. Dengan bentuk seperti corong dan botol maka proses pengadukan alamiah yang umumnya dilakukan oleh angin tidak terjadi secara rutin. Akibatnya terbentuklah pelapisan dalam kolom badan air termasuk juga pelapisan kualitas air sehingga semakin dalam lapisan air maka akan semakin rendah mutunya. Jika umbalan terjadi pada

22 badan air yang memiliki stratifikasi atau pelapisan maka dapat berakibat fatal bagi organisme di dalamnya karena kualitas air yang rendah umumnya terdapat di dasar dan akan ikut terangkat ke permukaan tempat ikan hidup. Umbalan tidak berpengaruh terlalu buruk pada air yang jernih, sedangkan pada perairan yang dasarnya kotor tercemar limbah (termasuk limbah pakan ikan) dapat mengancam kehidupan ikan karena massa air yang naik ke permukaan akan membawa senyawa-senyawa beracun yang membahayakan kehidupan ikan. Jangkaru (2002) menyatakan bahwa penurunan suhu udara pada malam hari, pada waktu hujan, atau pada waktu sinar matahari terhalang oleh awan, asap, debu, atau pelindung lainnya akan menurunkan suhu air permukaan. Jika proses penurunan suhu udara berlanjut sehingga suhu air permukaan sama dengan suhu lapisan bawah maka akan terjadi proses pembauran atau pencampuran air. Apabila suhu air permukaan terus berlanjut sehingga lebih dingin dibanding dengan suhu air dasar maka akan terjadi proses pembalikan atau umbalan (upwelling). Goldman dan Horne (1983) membagi upwelling berdasarkan banyaknya upwelling yang terjadi dalam satu tahun, yaitu : 1). Monomictic : pencampuran massa air yang terjadi satu kali dalam setahun. Biasanya terjadi pada perairan yang beriklim tropis. 2). Dimictic : pencampuran massa air yang terjadi dua kali dalam setahun yaitu pada permulaan musim semi dan pada musim dingin atau musim salju. 3). Polymictic : pencampuran massa air yang terjadi secara terus menerus dalam setiap tahun. Berdasarkan derajat pencampuran, Goldman dan Horne (1983) membagi upwelling menjadi dua yaitu: 1). Holomictic : pencampuran massa air yang terjadi dari permukaan hingga ke dasar perairan yang terjadi secara sempurna. Siklus pencampuran ini biasanya terjadi setiap tahunnya.

23 2). Meromictic : pencampuran massa air yang terjadi pada kedalaman tertentu saja dan tidak terjadi secara sempurna hingga ke dasar. Pencampuran ini biasanya terjadi pada perairan yang dalam. Menurut Mann (1978) in Nastiti dan Krismono (2003) faktor yang menyebabkan terjadinya umbalan adalah sebagai berikut : 1). Pendinginan secara konveksi Pendinginan secara konveksi bisa terjadi setiap hari terutama pada perairan yang dangkal di daerah dataran tinggi. Proses pendinginan terjadi pada waktu malam hari yang menyebabkan pendinginan di daerah permukaan. Partikel partikel air yang dingin dan berat akan tenggelam sampai pada lapisan yang mempunyai suhu atau berat jenis yang sama. Dengan demikian arus konveksi yang timbul menyebabkan perpindahan massa air dari bawah ke permukaan perairan. Proses pendinginan secara konveksi selain disebabkan pendinginan pada malam hari juga disebabkan karena penguapan, ataupun cuaca yang dingin. 2). Angin Angin topan akan menimbulkan arus kuat, yang mampu memindahkan massa air dari dasar ke permukaan. Jangkaru (2003) menyatakan bahwa angin yang bertiup dengan kecepatan yang tinggi di atas permukaan air yang luas dapat menimbulkan gerakan air vertikal. Angin mengangkat sejumlah massa air lalu akan menumpuk di sisi lain, yang umumnya disebut dengan gelombang. Ruang kosong yang ditinggalkan gelombang akan segera diisi oleh lapisan air di bawahnya sehingga terjadilah umbalan. 3). Aliran Sungai Masukan air sungai kedalam perairan waduk ataupun danau akan menimbulkan arus. Arus sungai mempunyai berat yang berbeda dengan air waduk atau danau. Kedalaman air yang dicapai tergantung kepada perbedaan berat jenis. Jika berat jenis air sungai lebih besar daripada air waduk atau danau maka air sungai tersebut akan mengalir di bawah air

24 waduk atau danau. Akan tetapi bila berat jenis air sungai lebih kecil dari air waduk atau danau maka air sungai akan mengalir diatas air waduk atau danau. Pada waduk atau danau yang mengalami stratifikasi, air sungai yang dingin mengalir kebawah hingga mencapai daerah yang mempunyai berat jenis dan suhu yang sama. Daerah ini umumnya diatas hipolimnion. 4). Pasang Surut Proses pemindahan massa air dari bawah ke permukaan disebabkan oleh pasang surut yang umumnya terjadi di pantai. Menurut Azwar et al. (2004), kematian massal ikan yang sering terjadi di KJA disebabkan oleh terjadinya perubahan ekosistem lingkungan secara mendadak karena umbalan akibat dari massa air di lapisan bawah yang memiliki kadar oksigen rendah akibat tingginya pembusukan bahan organik, tingginya NH3-N, H2S, dan gas metan. Ketiga senyawa terakhir ini bersifat toksik bagi ikan, sedangkan ketersediaan oksigen sangat penting dalam mempertahankan kehidupan ikan Oksigen Terlarut - Dissolved Oxygen (DO) Sumber oksigen terlarut Kadar oksigen yang terlarut di perairan alami bervariasi, tergantung pada suhu, salinitas, turbulensi, air, dan tekanan atmosfer. Semakin besar suhu dan ketinggian (altitude) serta semakin kecil tekanan atmosfer, kadar oksigen terlarut semakin kecil (Jeffries dan Mills 1996 in Effendi 2003). Menurut Simarmata (2007) sumber oksigen terlarut di perairan berasal dari hasil fotosintesis fitoplankton, difusi udara, dan susupan dari inflow. Di perairan yang subur, fotosintesis merupakan input utama dalam produksi oksigen di perairan. Pada umumnya konsentrasi oksigen saat permulaan fajar masih rendah, lalu tinggi pada siang hari, kemudian secara kontinu berkurang sepanjang malam karena kebutuhan respirasi komunitas. Populasi hewan dan tanaman di badan air akan mengkonsumsi oksigen selama proses respirasi dan menghasilkan CO2 yang akan digunakan untuk

25 fotosintesis. Fotosintesis terjadi di zona fotik, namun respirasi terjadi dimana saja baik dari kolom air hingga ke dasar perairan sehingga permukaan air cenderung kaya akan oksigen terlarut dan berkurang dengan bertambahnya kedalaman (Seller dan Markland 1990 in Simarmata 2007). Selain dari hasil fotosintesis, oksigen terlarut juga bersumber dari difusi udara. Menurut Welch (1952), adsorpsi oksigen dari udara ke air melalui dua cara yaitu difusi langsung ke permukaan air atau melalui bentuk agitasi air permukaan seperti gelombang, air terjun, turbulensi. Di perairan danau dan waduk, oksigen lebih banyak dihasilkan oleh fotosintesis alga yang banyak terdapat di epilimnion. Kadar oksigen maksimum terjadi pada sore hari, sedangkan kadar minimum terjadi pada pagi hari (Effendi 2003). Ketersediaan oksigen terlarut merupakan informasi penting dalam reaksi secara biologi dan biokimia di perairan. Konsentrasi oksigen yang tersedia berpengaruh secara langsung pada kehidupan akuatik khususnya respirasi aerobik, pertumbuhan dan reproduksi. Konsentrasi oksigen terlarut di perairan juga menentukan kapasitas perairan untuk menerima beban bahan organik tanpa menyebabkan gangguan atau mematikan organisme hidup (Umaly and Cuvin 1988 in Effendi 2003) Cadangan oksigen terlarut di hipolimnion Sumber oksigen di lapisan hipolimnion hampir tidak ada, kecuali jika terjadi pembalikkan massa air. Menurut Cornett dan Rigler (1987) in Krismono (2000), konsentrasi oksigen di lapisan hipolimnion merupakan hasil bersih dari sisa dekomposisi bahan organik di sedimen dasar dan respirasi biota perairan ditambah oksigen yang berasal dari hasil fotosintesis biota pelagis dan bentik serta transport oksigen secara vertikal karena turbulensi. Distribusi oksigen ke dalam kolom perairan lambat kecuali jika terjadi turbulensi kuat.

26 Penurunan oksigen terlarut di perairan Pengkayaan bahan organik di sedimen akan menstimulasi aktivitas mikroba yang memerlukan oksigen sehingga menimbulkan deoksigenasi pada subtrat dan kolom air diatasnya. Akibatnya akan menambah kedalaman lapisan reduktif atau mengurangi lapisan oksik di perairan, yang pada akhirnya akan mempengaruhi kehidupan biota di KJA karena oksigen merupakan faktor kritis dalam budidaya ikan. Stadia kritis terjadi jika jumlah oksigen di hipolimnion tidak cukup untuk proses degradasi bahan organik, baik allochtonous atau autochtonous (Simarmata 2007). Oksigen merupakan faktor kritis dalam budidaya ikan dikarenakan oksigen merupakan faktor utama dalam mendukung kelangsungan hidup ikan. Kondisi oksigen yang minim di perairan dapat mengancam kehidupan ikan dan biota air lainnya, namun jika oksigen mencapai titik jenuh akibat pertumbuhan fitoplankton yang berlangsung dengan cepat seiring dengan peningkatan unsur hara, maka akan membahayakan kelangsungan hidup ikan karena dapat memicu terjadinya eutrofikasi perairan yang mengakibatkan oksigen pada saat malam hari menjadi sangat minim atau bahkan mencapai nol. Dekomposisi bahan organik dan oksidasi bahan anorganik dapat mengurangi kadar oksigen terlarut hingga mencapai nol (anaerob). Di perairan tawar, kadar oksigen terlarut berkisar antara 15 mg/liter pada 0 0 C dan 8 mg/liter pada suhu 25 0 C (McNeely et al in Effendi 2003). Kadar oksigen terlarut juga berfluktuasi secara harian (diurnal) dan musiman, tergantung pada percampuran (mixing) dan pergerakan (turbulence) massa air, aktivitas fotosintesis, respirasi, dan limbah (effluent) yang masuk ke badan air (Effendi 2003). Menurut Welch (1952), ketersediaan oksigen terlarut di perairan akan mengalami penurunan akibat proses respirasi oleh biota air baik hewan maupun tumbuhan di sepanjang hari, dekomposisi bahan organik, inflow dari tanah, dan keberadaan besi di perairan.

27 Menurut Effendi (2003), ikan dan organisme akuatik lain membutuhkan oksigen terlarut dalam jumlah yang cukup. Pada siang hari ketika matahari bersinar terang, pelepasan oksigen oleh proses fotosintesis pada lapisan eufotik lebih besar daripada konsumsi oksigen oleh proses respirasi. Pada malam hari, fotosintesis berhenti tetapi respirasi terus berlangsung. Pola perubahan kadar oksigen ini mengakibatkan terjadinya fluktuasi harian oksigen pada lapisan eufotik perairan. Goldman dan Horne (1983) membagi empat tipe distribusi oksigen terlarut di suatu perairan, yaitu (Gambar 2): a. Tipe orthograde : terjadi pada danau yang tidak produktif (oligotrofik) atau danau yang miskin unsur hara dan bahan organik. Pada tipe ini konsentrasi oksigen semakin meningkat dengan bertambahnya kedalaman perairan. Peningkatan oksigen pada kondisi ini lebih diakibatkan oleh penurunan suhu dengan bertambahnya kedalaman. b. Tipe clinograde : terjadi pada danau yang produktif (eutrofik) dengan kandungan unsur hara dan bahan organik yang tinggi. Pada tipe ini oksigen terlarut semakin berkurang dengan bertambahnya kedalaman atau bahkan habis sebelum mencapai dasar. Penurunan ini diakibatkan oleh adanya proses dekomposisi bahan organik oleh mikroorganisme. c. Tipe heterograde positif dan negatif : pada tipe ini terlihat bahwa fotosintesis dominan terjadi di atas lapisan termoklin dan akan meningkatkan oksigen di bagian atas lapisan metalimnion. d. Tipe anomali : tipe ini terjadi aliran air yang deras, dingin, kaya oksigen dan membentuk sebuah lapisan yang mempunyai ciri-ciri tersendiri.

28 Gambar 2. Tipe distribusi oksigen terlarut secara vertikal di danau/waduk berdasarkan kedalaman; (a). orthograde, (b). clinograde, (c). heterograde, (d). anomali (Goldman dan Horne 1983) Bahan Organik di Perairan Bahan organik yang terdapat di perairan waduk terdiri dari allocthonous organic matter dan autochthonous organic matter. Allocthonous organic matter adalah bahan organik yang berasal dari luar perairan seperti limbah rumah tangga dan sisa aktivitas perairan di sekitar waduk, sedangkan autochthonous organic matter adalah bahan organik yang berasal dari dalam waduk itu sendiri seperti sisa pakan, buangan hasil ekskresi ikan, dan hasil dekomposisi organisme plankton. Akumulasi bahan organik di perairan juga mempengaruhi kelangsungan hidup ikan seperti kematian, akibat defisiensi oksigen karena dipakai untuk menguraikan bahan organik tersebut. Bahan organik dalam KJA terutama berasal dari sisa pakan dan kotoran ikan. Dengan meningkatnya jumlah unit KJA maka secara otomatis bahan organik menjadi berlipat ganda. Bahan organik dari sisa pakan yang tidak termakan oleh ikan akan semakin bertambah dengan meningkatnya

29 jumlah unit KJA karena semakin banyak jumlah pakan yang masuk ke perairan. Selain itu peningkatan jumlah unit KJA juga mengakibatkan peningkatan bahan organik dari hasil ekskresi ikan karena dengan meningkatnya jumlah unit KJA tersebut maka akan semakin banyak ikan budidaya yang ditebar. Pakan dapat berasal dari pemberian atau tersedia secara alami dalam KJA sedangkan kotoran ikan biasanya berupa sisa-sisa hasil metabolisme ikan. Bahan organik tersebut akan larut dan terkandung dalam air dan sebagian mengendap di dasar yang kemudian akan dimakan dan dirombak oleh makroorganisme dan mikroorganisme. Dalam batas tertentu, kandungan bahan organik dapat meningkatkan kesuburan perairan. Namun, jika melampaui batas, bahan organik justru akan menghambat pertumbuhan ikan (Jangkaru 2003). Menurut Vitner et al. (1999) peningkatan konsentrasi bahan organik di perairan diduga karena: (a) pengadukan massa air secara merata, (b) penurunan muka air yang mengakibatkan konsentrasi di perairan menjadi pekat dan kandungan bahan organik menjadi meningkat, dan (c) pengaruh buangan yang makin hari semakin besar dari luar waduk. Jika peningkatan bahan organik terjadi secara terus menerus maka akan memberi dampak seperti: a. Akan bertambahnya beban waduk dalam menampung limbah organik b. Akan berakibat berupa penurunan umur fisiologi dan biologi waduk c. Berdampak berupa menurunnya kualitas air dan kematian ikan bila terjadi perubahan siklus air. Tingginya konsentrasi bahan organik akan meningkatkan pengendapan, kemudian setelah terjadi musim hujan terjadi pembalikkan massa air. Keadaan ini akan memperkaya zat hara dan akan mempercepat pertumbuhan fitoplankton. Pembalikkan yang diiringi blooming plankton akan menurunkan konsentrasi oksigen. Kemudian perairan akan berbau busuk dan mempercepat kematian ikan. d. Menurunnya kualitas air produksi Perusahaan Air Minum (PAM), yang akan berdampak pada menurunnya sanitasi masyarakat konsumen.

30 2.6. Parameter Fisika-Kimia Penunjang Kecerahan Kecerahan merupakan ukuran transparansi perairan, yang ditentukan secara visual dengan menggunakan secchi disk. Nilai kecerahan dinyatakan dalam satuan meter. Nilai ini sangat dipengaruhi oleh keadaan cuaca, waktu pengukuran, dan padatan tersuspensi, serta ketelitian orang yang melakukan pengukuran (Effendi 2003). Kecerahan perairan erat kaitannya dengan jumlah intensitas sinar matahari yang masuk ke suatu perairan. Perairan tergenang biasanya memiliki stratifikasi secara vertikal yang diakibatkan oleh perbedaan intensitas cahaya dan perbedaan suhu secara vertikal pada kolom air (Effendi 2003). Intensitas cahaya yang masuk ke dalam kolom air semakin berkurang dengan bertambahnya kedalaman. Menurut Effendi (2003), stratifikasi vertikal kolom air pada perairan tergenang berdasarkan perbedaan intensitas cahaya yang masuk ke perairan dikelompokan menjadi tiga, yaitu : (a). Lapisan eufotik, yaitu lapisan yang masih mendapat cukup sinar matahari. Pada lapisan ini oksigen yang dihasilkan dari proses fotosintesis lebih besar daripada oksigen yang digunakan untuk respirasi. (b). Lapisan kompensasi, yaitu lapisan dengan intensitas cahaya tinggal 1% dari intensitas cahaya permukaan atau dicirikan oleh hasil fotosintesis yang sama dengan respirasi. (c). Lapisan profundal, yaitu lapisan di sebelah bawah lapisan kompensasi dengan intensitas cahaya yang kecil (disfotik) atau sudah tidak ada lagi cahaya (afotik). Menurut Simarmata (1998), apabila intensitas cahaya ke permukaan menurun, maka ketebalan zona eufotik pun akan semakin menipis. Penyebab peredupan cahaya di Waduk Ir. H. Juanda juga diakibatkan oleh bahan organik terlarut dan total padatan tersuspensi. Menurut Asmawi (1983), nilai kecerahan yang baik untuk kelangsungan hidup ikan adalah lebih besar dari 45 cm. Dengan mengetahui kecerahan suatu perairan maka akan dapat diketahui batasan masih adanya kemungkinan terjadi proses asimilasi dalam air, lapisan yang tidak keruh dan yang paling keruh.

31 Suhu Suhu pada suatu perairan dipengaruhi oleh musim, lintang (latitude), ketinggian dari permukaan laut (altitude), waktu dalam hari, sirkulasi udara, penutupan awan, dan aliran serta kedalaman perairan. Perubahan suhu berpengaruh terhadap proses fisika, kimia, dan biologi pada perairan tersebut. Suhu sangat berperan dalam mengendalikan kondisi ekosistem perairan. Peningkatan suhu perairan sebesar 10 0C menyebabkan terjadinya peningkatan konsumsi oksigen oleh organisme akuatik sebesar 2-3 kali lipat. Namun peningkatan suhu seringkali disertai dengan penurunan kadar oksigen terlarut sehingga keberadaan oksigen terlarut tidak mampu memenuhi kebutuhan oksigen bagi organisme akuatik untuk melakukan proses metabolisme dan respirasi. Peningkatan suhu juga menyebabkan terjadinya peningkatan dekomposisi bahan organik oleh mikroba (Effendi 2003). Adanya hubungan antara oksigen terlarut dengan suhu di perairan dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4. Hubungan antara konsentrasi oksigen terlarut jenuh dan suhu pada tekanan udara 760 mmhg (Cole 1983 in Effendi 2003). Suhu ( 0 C) Konsentrasi O 2 terlarut (mg/l) Suhu ( 0 C) Konsentrasi O 2 terlarut (mg/l) Suhu ( 0 C) Konsentrasi O 2 terlarut (mg/l) 0 14, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,95 Cahaya matahari yang masuk ke perairan akan mengalami penyerapan dan perubahan menjadi energi panas. Kondisi tersebut menyebabkan stratifikasi panas pada kolom air. Intensitas cahaya yang masuk ke dalam kolom air akan semakin berkurang dengan bertambahnya kedalaman perairan. Dengan kata lain, cahaya mengalami penghilangan atau pengurangan yang semakin besar dengan bertambahnya kedalaman. Cahaya yang mencapai perairan yang diubah menjadi

32 energi panas tersebut akan meningkatkan suhu air sehingga jika suhu dipermukaan menurun secara tiba-tiba maka akan menyebabkan terjadinya perubahan suhu dan berat jenis (densitas) yang selanjutnya akan menyebabkan terjadinya pencampuran massa air (Effendi 2003). Meskipun terdapat stratifikasi suhu di Waduk Ir. H. Juanda tetapi pada perairan ini tidak sampai terbentuk termoklin mengingat Waduk Ir. H. Juanda yang terletak di daerah tropis. Suhu udara di dataran tinggi relatif rendah, demikian juga suhu airnya. Curah hujan relatif tinggi, sebaliknya intensitas sinar matahari rendah. Suhu air di lapisan bawah badan air dalam waduk sedikit lebih dingin dibandingkan dengan lapisan permukaan. Suhu air lapisan atas dipengaruhi oleh intensitas sinar matahari. Distribusi suhu air dan oksigen terlarut pada danau eutrofik di musim panas ditunjukkan seperti pada Gambar 3. Gambar 3. Diagram yang menggambarkan tipe distribusi CO 2, O 2, dan temperatur selama musim panas pada danau eutrofik (Goldman dan Horne 1983). Pada umumnya danau/waduk yang memiliki kedalaman rata-rata kurang dari 10 meter tidak mempunyai perbedaan suhu yang nyata. Sebaliknya, danau/waduk dengan kedalaman lebih dari 10 meter

33 mempunyai stratifikasi temperatur sebagai berikut (Goldman dan Horne 1983) : (a). Epilimnion, yaitu lapisan air yang berada di bawah permukaan dengan suhu relatif sama. (b). Metalimnion/termoklin, yaitu lapisan air yang mengalami penurunan suhu cukup besar (lebih dari 1 ºC/m) yang mengarah ke dasar danau/waduk. (c). Hipolimnion, yaitu lapisan dibawah metalimnion, lebih dingin, perbedaan suhu secara vertikal relatif kecil. Massa air bersifat stagnan, tidak mengalami pencampuran, dan memiliki densitas air yang lebih besar. Lapisan ini cenderung mengandung oksigen terlarut yang rendah dan relatif stabil Derajat keasaman (ph) Keasaman atau kebasaan waduk diukur dalam unit ph, dengan skala Derajat keasaman (ph) didefinisikan sebagai logaritma negatif dari konsentrasi ion hydrogen. Keasaman ditunjuk dengan nilai dari 0-7 sedangkan basa dari Jika ph perairan di bawah 4 atau 5 maka keragaman spesiesnya sangat terbatas (Goldman dan Horne 1983). Larutan yang bersifat asam (ph rendah) bersifat korosif (Effendi 2003). Sebagian besar biota akuatik sensitif terhadap perubahan ph dan menyukai nilai ph sekitar 7-8,5. Nilai ph sangat mempengaruhi proses biokimiawi perairan, misalnya proses nitrifikasi akan berakhir jika ph rendah. Toksisitas logam memperlihatkan peningkatan pada ph rendah (Novotny dan Olem 1994 in Effendi 2003) Amonia (NH3) Sumber amonia di perairan adalah pemecahan nitrogen organik (protein dan urea) dan nitrogen anorganik yang terdapat di dalam tanah dan air, yang berasal dari dekomposisi bahan organik (tumbuhan dan biota akuatik yang telah mati) oleh mikroba dan jamur. Tinja dari biota akuatik