BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Ekosistem Sungai Sungai merupakan suatu ekosistem air tawar ditandai dengan adanya aliran yang diakibatkan karena adanya arus. Arus adalah aliran air yang terjadi karena adanya perubahan vertikal per satuan panjang. Sungai juga ditandai dengan adanya anak sungai yang menampung dan menyimpan serta mengalirkan air hujan melalui sungai utama. Sungai merupakan suatu habitat dari berbagai jenis organisme air termasuk bentos (Asdak, 2002). Sungai merupakan salah satu perairan lotik (berarus cepat) yang dipengaruhi oleh banyak faktor. Ekosistem sungai dipengaruhi oleh aktivitas alam dan aktivitas manusia di Daerah Aliran Sungai (DAS). Pada umumya aktivitas manusia yang mempengaruhi ekosistem sungai meliputi kegiatan pertanian, pemukiman, dan industri. Secara langsung atau tidak langsung sampah atau limbah pertanian, pemukiman, dan industri yang masuk ke sungai dapat mengakibatkan perubahan sifat fisika, kimia, maupun sifat biologi sungai (Wargadinata, 1995). Dipandang dari sudut hidrologi, sungai berperan sebagai jalur transportasi terhadap aliran permukaan yang mampu mengangkut berbagai jenis bahan dan zat. Sungai merupakan habitat bagi berbagai jenis organisme akuatik yang memberikan gambaran kualitas dan kuantitas dari hubungan ekologis yang terdapat di dalamnya termasuk perubahan-perubahan yang diakibatkan oleh aktivitas manusia (Barus, 2004). Menurut Agustatik (2010), sungai mempunyai peranan yang sangat penting bagi masyarakat. Selain sebagai tempat berlangsungnya ekosistem, juga sebagai sumber kehidupan bagi masyarakat sekitarnya. Berbagai aktivitas manusia seperti pembuangan limbah industri dan rumah tangga menyebabkan menurunnya kualitas air sungai. Penambahan bahan buangan dalam jumlah besar dari bagian hulu hingga hilir sungai yang terjadi terus menerus akan mengakibatkan sungai tidak mampu lagi melakukan pemulihan. Pada akhirnya

2 5 terjadilah gangguan keseimbangan terhadap konsentrasi faktor kimia, fisika dan biologi di dalam sungai. 2.2 Makrozoobentos Bentos adalah organisme yang hidup di dasar perairan (epifauna) atau di dalam substrat dasar perairan (infauna) (Odum, 1994). Menurut Nybakken (1988), infauna adalah makrozoobentos yang hidupnya terpendam di dalam substrat perairan dengan cara menggali lubang, sebagian besar hewan tersebut hidup sesil dan tinggal di suatu tempat. Kelompok infauna sering mendominasi komunitas substrat yang lunak dan melimpah di daerah subtidal, sedangkan epifauna adalah makrozoobentos yang hidup di permukaan dasar perairan yang bergerak dengan lambat di atas permukaan dari sedimen yang lunak atau menempel pada substrat yang keras dan melimpah di daerah intertidal. Organisme infauna dapat dibagi menjadi tiga golongan yaitu makrozoobentos (berukuran lebih besar dari 1 mm), meiozoobentos (berukuran antara 0,1-1 mm), dan mikrozoobentos (berukuran lebih kecil dari 0,1 mm). Selanjutnya, Odum (1994) membedakan hewan bentos berdasarkan cara makannya, yaitu pemakan penyaring (filter feeder), contohnya kerang dan pemakan deposit (deposit feeder), contohnya siput. Disamping itu, bentos dapat juga dibedakan berdasarkan pergerakannya, yaitu hewan bentik yang hidupnya menetap (sesil) dan hewan bentik yang hidupnya relatif berpindah (motil). Menurut Fajriansyah et al. (2011), sebagai organisme dasar perairan, bentos mempunyai habitat yang relatif menetap. Dengan sifatnya yang demikian, perubahan kualitas air dan substrat tempat hidup bentos tersebut sangat mempengaruhi komposisi maupun kelimpahannya. Komposisi maupun kelimpahan makrozoobentos bergantung pada toleransi atau sensitifitasnya terhadap perubahan lingkungan. Pentingnya peran bentos dalam lingkungan perairan cukup membantu terutama dalam mengetahui kualitas lingkungan perairan, membantu proses mineralisasi dan pendaurulangan bahan organik di perairan. Kelebihan lain makrozoobentos di perairan adalah dapat dijadikan sebagai bahan indikator pencemaran organik dan memberi respon terhadap bahan organik.

3 6 2.3 Indeks Biotik Famili Dalam penentuan status pencemaran dalam suatu perairan dengan menggunakan makrozoobentos, dapat digunakan berbagai metrik biologi dan salah satunya adalah dengan Family Biotic Index (FBI). Indeks Biotik Famili merupakan indeks biotik yang digunakan untuk menentukan besarnya tingkat gangguan pada ekosistem sungai dengan cara menggunakan perkalian antara nilai kelimpahan organisme indikator yang ditemukan berdasarkan famili pada tiap pengamatan dengan skor yang sudah ditentukan. Makrozoobentos yang diidentifikasi kemudian diberikan skor berdasarkan tingkat toleransinya terhadap zat pencemar. Untuk makrozoobentos yang paling toleran diberikan skor 10 sedangkan untuk makrozoobentos yang paling intoleran diberikan nilai 1 (Wibisono dan Muntalif, 2013). 2.4 Makrozoobentos Sebagai Bioindikator Makrozoobentos adalah hewan yang hidup di dasar sungai. Hewan bentik ini selalu terdedah oleh air sungai dan berumur cukup panjang sehingga makrozoobentos dapat menggambarkan kualitas air sungai (Mason, 1981). Indeks keanekaragaman makrozoobentos menunjukkan ekspresi sintetik kualitas air sungai tersebut (Angelier, 2003). Sinambela (1994) menjelaskan bahwa hewan makrozoobentos pada fase dewasa berukuran paling kecil 3-5 mm. Organisme makrozoobentos yang tertahan pada saringan berukuran 1,0 mm terdiri dari makrofitobentos dan makrozoobentos. Makrozoobentos dalam dimasukkan kedalam jenis hewan makroinvertebrata. Taksa utama dari kelompok ini umumnya adalah insekta, chaetopoda, crustaceae, dan nematoda. Umumnya bentos yang sering dijumpai di suatu perairan adalah dari taksa crustaceae, molusca, insecta dan lain sebagainya. Bentos tidak saja berperan sebagai penyusun komunitas perairan tetapi juga dapat digunakan untuk mengetahui kualitas suatu perairan. Makrozoobentos umumnya sangat peka terhadap perubahan lingkungan perairan yang ditempatinya, karena itulah makrozoobentos ini sering dijadikan sebagai indikator biologis di suatu perairan karena cara hidupnya, ukuran tubuh, dan perbedaan kisaran toleransi diantara spesies di dalam lingkungan perairan.

4 7 Menurut Hawkes (1979), ada beberapa keuntungan dari penggunaan makrozoobentos yaitu : 1. Merupakan hewan kosmopolitan sehingga dapat dipengaruhi oleh perubahan kondisi lingkungan pada berbagai tipe perairan 2. Jenis dari makrozoobentos sangat banyak sehingga memungkinkan spektrum luas dalam pengamatan terhadap respon stres di lingkungan 3. Hewan-hewan ini pergerakannya cenderung sedikit sehingga dapat dilakukan analisis spasial yang efektif terhadap efek dari polutan 4. Siklus hidup yang panjang memungkinkan diuraikannya perubahan yang bersifat sementara akibat gangguan yang terjadi. 2.5 Faktor-faktor Abiotik yang Mempengaruhi Makrozoobentos Faktor yang mempengaruhi keberadaan makrozoobentos adalah faktor fisika kimia lingkungan perairan diantaranya yaitu penetrasi cahaya, suhu air, kandungan unsur kimia seperti kandungan ion hidrogen (ph), oksigen terlarut (DO), dan kebutuhan oksigen biologi (BOD). Kelimpahan makrozobentos bergantung pada toleransi atau sensitifitasnya terhadap perubahan lingkungan. Setiap komunitas memberikan respon terhadap perubahan kualitas habitat dengan cara penyesuaian diri pada struktur komunitas (Nugroho, 2006) Suhu Air mempunyai sifat unik yang berhubungan dengan panas yang secara bersamasama mengurangi perubahan suhu dalam air lebih kecil dan perubahan terjadi lebih lambat daripada udara. Variasi suhu dalam air tidak sebesar jika dibandingkan di udara. Hal ini merupakan faktor pembatas utama karena organisme akuatik sering kali mempunyai toleransi yang sempit. Perubahan suhu menyebabkan pola sirkulasi yang khas dan stratifikasi yang amat mempengaruhi kehidupan akuatik (Odum, 1994). Suhu merupakan parameter fisik yang sangat mempengaruhi pola kehidupan organisme perairan, seperti distribusi, komposisi, kelimpahan dan mortalitas. Suhu juga akan menyebabkan kenaikan metabolisme organisme perairan, sehingga kebutuhan oksigen terkarut menjadi meningkat (Nybakken,

5 8 1988). Barus (1996) juga menyatakan bahwa akibat meningkatnya laju respirasi akan menyebabkan konsumsi oksigen meningkat, sementara di sisi lain dengan naiknya suhu akan menyebabkan kelarutan oksigen dalam air menjadi berkurang Penetrasi Cahaya Penentuan penetrasi cahaya secara visual dengan menggunakan secchi disk. Nilai kecerahan dinyatakan dalam satuan meter. Penetrasi cahaya matahari ke dalam perairan akan mempengaruhi produktivitas primer. Kedalaman penetrasi cahaya dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain: tingkat kekeruhan, sudut datang cahaya matahari, dan intensitas cahaya matahari. Bagi organisme perairan, intensitas cahaya yang masuk berfungsi sebagai alat orientasi yang akan mendukung kehidupan organisme pada habitatnya (Effendi, 2003) Kecepatan Arus Arus merupakan faktor pembatas utama pada aliran yang deras, tetapi dasar yang berbatu dapat menyediakan permukaan yang cocok untuk organisme menempel dan melekat. Di dasar air tenang yang lunak dan terus menerus berubah umumnya membatasi organisme bentik yang lebih kecil sampai ke bentuk penggali, tetapi apabila kedalaman lebih besar lagi, dimana gerakan air lebih lambat lagi, lebih sesuai untuk plankton, nekton dan neuston (Odum, 1994). Menurut Ward (1992), distribusi organisme di dalam air sangat dipengaruhi oleh kecepatan arus air, karena kecepatan arus air akan terus memodifikasi habitat sungai. Sastrawijaya (1991) membagi kecepatan aurs menjadi beberapa kriteria dan menunjukkan bahwa kecepatan arus dapat mempengaruhi sifat dasar sungai Substrat Dasar Tipe substrat dasar ikut menentukan jumlah dan jenis hewan bentos di suatu perairan (Susanto, 2000). Macam dari substrat sangat penting dalam perkembangan komunitas hewan bentos. Pasir cenderung memudahkan untuk bergeser dan bergerak ke tempat lain. Substrat berupa lumpur biasanya

6 9 mengandung sedikit oksigen dan karena itu organisme yang hidup di dalamnya harus dapat beradaptasi pada keadaan ini (Ramli, 1989). Substrat dasar perairan secara langsung dan tidak langsung dapat dipengaruhi oleh kecepatan arus, selanjutnya keadaan substrat dasar merupakan faktor yang sangat menentukan pola distribusi atau penyebaran serangga dalam suatu perairan (Hawkes, 1979). Nybakken (1988) menjelaskan bahwa substrat dasar merupakan salah satu faktor ekologis utama yang mempengaruhi struktur komunitas makrobentos. Penyebaran makrobentos dapat dengan jelas berkorelasi dengan tipe substrat. Makrozoobentos yang mempunyai sifat penggali pemakan deposit cenderung melimpah pada sedimen lumpur dan sedimen lunak yang merupakan daerah yang mengandung bahan organik yang tinggi Derajat Keasaman (ph) Menurut Wardhana (1994), air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai ph berkisar antara 6,5-7,5. Air limbah dan bahan buangan dari berbagai kegiatan manusia yang dibuang ke suatu badan perairan akan mengubah ph air yang pada akhirnya dapat mengganggu kehidupan organisme di dalamnya. Sebagian besar biota akuatik sensitif terhadap perubahan ph dan menyukai nilai ph sekitar 7-8,5 (Effendi, 2003) Dissolved Oxygen (DO) Oksigen terlarut merupakan kebutuhan dasar untuk kehidupan tanaman dan hewan di dalam air. Menurut APHA (1989), oksigen terlarut di dalam air dapat berasal dari hasil fotosintesis organisme laut atau tumbuhan air serta difusi dari udara. Konsentrasi O 2 terlarut di dalam air dapat dipengaruhi oleh koloidal yang melayang di dalam air maupun oleh jumlah larutan limbah yang terlarut di dalam air. Oksigen yang terlarut dalam air akan mencapai kejenuhan tergantung pada suhu air, semakin tinggi suhu air maka semakin berkurang tingkat kejenuhan oksigen terlarut di dalamnya. Kisaran kelarutan oksigen di dalam air biasanya mencapai 7-14 ppm (Sugiharto, 1987).

7 Biochemical Oxygen Demand (BOD 5 ) Nilai Biochemical Oxygen Demand (BOD) menyatakan jumlah oksigen yang diperlukan oleh mikroorganisme aerobik dalam proses penguraian senyawa organik yang diukur pada suhu 20 0 C (Barus, 2004). BOD menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh organisme untuk menguraikan bahan-bahan organik di dalam air. Rendahnya nilai BOD menunjukkan sedikitnya jumlah bahan organik yang dioksidasi dan semakin bersihnya perairan dari pencemaran limbah organik. Berdasarkan nilai BOD, kualitas perairan atas empat yaitu tidak tercemar (>3,0 ppm), tercemar ringan (3,0-4,9 ppm), tercemar sedang (4,9-15,0 ppm) dan tercemar berat (>15,0 ppm) (Effendi, 2003). Nilai konsentrasi BOD menunjukkan suatu kualitas perairan yang masih tergolong baik dimana, apabila konsumsi O 2 selama periode 5 hari berkisar sampai 5 ml/l O 2 maka perairan tersebut tergolong baik. Apabila konsumsi O 2 berkisar 10 ml/l - 20 ml/l O 2 akan menunjukkan tingkat pencemaran oleh materi organik yang tinggi dan untuk air limbah nilai BOD umumnya lebih dari 100 mg/l (Brower et al., 1990).