TINJAUAN PUSTAKA. jauh lebih berarti dibanding dengan luas daerahnya. Hal ini disebabkan karena : sistem yang memadai dan paling murah (Odum,1994).

Transkripsi

1 6 TINJAUAN PUSTAKA Ekosistem Sungai Habitat air tawar menempati daerah yang relatif lebih kecil di permukaan bumi dibandingkan dengan habitat air laut, tetapi bagi manusia kepentingannya jauh lebih berarti dibanding dengan luas daerahnya. Hal ini disebabkan karena : 1) Sumber air tawar merupakan sumber yang paling praktis dan murah untuk kepentingan domestik maupun industri. 2) Ekosistem air tawar menawarkan sistem yang memadai dan paling murah (Odum,1994). Ekosistem air tawar secara umum dibagi atas 2 yaitu perairan lentik (perairan tenang) misalnya danau dan perairan lotik (perairan mengalir) yaitu sungai. Perbedaan utama antara perairan lotik dan perairan lentik adalah arus. Dimana arus pada perairan lotik umumnya mempunyai kecepatan arus yang sangat tinggi disertai perpindahan massa air yang berlangsung dengan cepat (Hutabarat, 2010). Sungai merupakan daerah yang dilalui badan air yang bergerak dari tempat yang tinggi ke tempat yang lebih rendah dan melalui permukaan atau bawah tanah. Sungai bagian hulu dicirikan dengan badan air yang dangkal dan sempit, tebing curam dan tinggi, berair jernih dan mengalir cepat serta mempunyai populasi (jenis maupun jumlah) biota air sedikit. Sungai bagian hilir umumnya lebih lebar, tebingnya curam atau landai, badan air dalam, keruh, aliran air lambat, dan populasi biota air didalamnya termasuk banyak, tetapi jenisnya bervariasi (Gufran dkk., 2007).

2 7 Ekosistem lotik/sungai dibagi menjadi beberapa zona dimulai dengan zona krenal (mata air) yang umumnya terdapat di daerah hulu. Zona krenal dibagi menjadi rheokrenal, yaitu mata air yang berbentuk air terjun biasanya terdapat pada tebing-tebing yang curam, limnokrenal, yaitu mata air yang membentuk genangan air yang selanjutnya membentuk aliran sungai yang kecil, dan helokrenal, yaitu mata air yang membentuk rawa-rawa. Selanjutnya aliran air dari beberapa mata air yang membentuk aliran sungai di daerah pegunungan yang disebut zona rithral, ditandai dengan relief sungai yang terjal. Zona rithral di bagi menjadi 3 bagian, yaitu epithral (bagian yang paling hulu), metarithral (bagian tengah dari zona rithral), dan hyporithral (Barus, 2004). Lingkungan suatu perairan terdiri atas dua komponen yaitu biotik dan abiotik yang mana keduanya saling berinteraksi melalui aliran energi dan daur hara (nutrien). Bila interaksi keduanya terganggu maka akan terjadi perubahan atau gangguan yang menyebabkan ekosistem perairan menjadi tidak seimbang (Soylu dan Gonulol, 2003). Seperti halnya sekitar bantaran sungai yang telah dimanfaatkan untuk pemukiman dan aktivitas lain seperti industri, perkebunan dan pertambakan. Kegiatan-kegiatan tersebut pada umumnya menghasilkan limbah maupun sampah yang dibuang langsung ke perairan sungai sehingga secara tidak langsung pencemaran tersebut dapat menyebabkan penurunan kadar kualitas perairan pada pantai tempat sungai tersebut bermuara (Hendrawan dkk., 2004). Deskripsi Plankton Plankton adalah mikroorganisme yang ditemui hidup melayang di perairan, mempunyai gerak sedikit sehingga terbawa arus, artinya biota ini tidak

3 8 dapat melawan arus. Mikroorganisme ini baik dari segi jumlah dan jenisnya sangat banyak dan sangat beraneka ragam serta sangat padat. Selanjutnya diketahui bahwa plankton merupakan salah satu komponen utama dalam sistem mata rantai makanan (food chain) dan jaring makanan (food web). Mereka menjadi pakan bagi sejumlah konsumen dalam sistem mata rantai dan jaring makanan tersebut (Fachrul, 2007). Plankton merupakan organisme perairan pada tingkat trofik pertama yang berfungsi sebagai penyedia energi. Plankton dibagi menjadi fitoplankton, yaitu organisme plankton yang bersifat tumbuhan dan zooplankton yaitu plankton yang bersifat hewan (Barus, 2004). Menurut Nybakken (1988), bahwa plankton dapat digolongkan berdasarkan ukuran, penggolongan ini tidak membedakan antara fitoplankton dan zooplankton. Golongan plankton ini terdiri atas : a. Megaplankton yaitu plankton yang berukuran 2.0 mm. b. Makroplankton yaitu plankton yang berukuran mm. c. Mikroplankton yaitu plankton yang berukuran 20 μm 0.2 mm. d. Nanoplankton yaitu plankton yang berukuran 2 μm 20μm. e. Ultraplankton yaitu plankton yang berukuran kurang dari 2 μm. Berdasarkan siklus hidupnya plankton dikenal sebagai holoplankton yaitu plankton yang seluruh siklus hidupnya bersifat planktonik dan meroplankton yaitu plankton yang hanya sebagian siklus hidupnya bersifat planktonik. Sebenarnya plankton mempunyai alat gerak (misalnya Flagelata dan Ciliata) sehingga secara terbatas dapat melakukan gerakan - gerakan tetapi gerakan tersebut tidak cukup

4 9 mengimbangi gerakan air sekelilingnya sehingga dikatakan bahwa plankton sangat dipengaruhi oleh gerakan air (Barus, 2004). Fitoplankton adalah mikroorganisme nabati yang hidup melayang-layang di dalam air dan mampu melakukan fotosintesis,. Kemampuan fitoplankton melakukan fotosistesis dikarenakan sel tubuhnya mengandung klorofil, yang mampu mengubah zat-zat anorganik menjadi zat organik dengan bantuan sinar matahari (Prabandani, 2002). Perkembangan fitoplankton sangat dipengaruhi oleh zooplankton dengan mengemukakan teori grazing, yang menyatakan jika di suatu perairan terdapat populasi zooplankton yang tinggi maka populasi fitoplankton akan menurun karena dimangsa oleh zooplankton. Pertumbuhan fitoplankton adalah mengikuti laju pertumbuhan yang differensial, zooplankton mempunyai siklus reproduksi lebih lambat maka untuk mencapai populasi maksimum akan membutuhkan waktu yang lebih lama dibandingkan fitoplankton (Nybakken, 1988). Selanjutnya penelitian-penelitian sebelumnya mengenai komunitas fitoplankton menyatakan bahwa perubahan kualitas perairan erat kaitannya dengan potensi perairan dan dapat ditinjau dari kelimpahan dan komposisi fitoplankton. Kualitas perairan tersebut dapat ditentukan dengan melihat gambaran tentang banyak atau sedikitnya jenis fitoplankton yang hidup disuatu perairan dan jenis fitoplankton yang mendominasi yang dapat memberikan informasi bahwa ada zat-zat tertentu yang sedang berlebih yang dapat memberikan gambaran keadaan perairan yang sesungguhnya (Fachrul, 2005). Zooplankton di alam cukup banyak jenisnya, baik yang bersifat holoplankton (benar-benar sebagai plankton sepanjang hidupnya) maupun yang

5 10 termasuk meroplankton (sebagian dari siklus hidupnya termasuk golongan plankton, tetapi bentuk dewasanya bukan sebagai plankton). Larva-larva ikan, larva crustacea dan larva molusca termasuk golongan meroplankton (Wibisono, 2005). Zooplankton ditemukan pada semua kedalaman air, karena mereka memiliki kekuatan untuk bergerak, yang meskipun lemah, membantunya naik ke atas dan ke bawah. Dalam banyak spesies zooplankton, suatu pergerakan tegak adalah biasa serta banyak berirama, dan terjadi setiap hari. Bentuk yang berpindah ini hidup pada kedalaman tertentu selama siang hari, dan naik ke permukaan menjelang malam, serta tenggelam kembali ke kedalaman normal pada pagi hari (Michael, 1994). Keberadaan zooplakton dipengaruhi adanya fitoplankton yang terdapat di suatu perairan. Di dalam penelitian perairan, plankton (fito dan zooplankton) dapat menentukan kualitas suatu perairan tersebut. pengumpulan sampel dapat dilakukan dengan metode yang terdiri atas pengumpulan sampel, pengawetan, pencacahan, dan analisis statistik (Fachrul, 2007). Sebagian besar zooplankton menggantungkan sumber nutrisinya pada materi organik, baik berupa fitoplankton maupun detritus. Kepadatan zooplankton di suatu perairan jauh lebih sedikit dibandingkan dengan fitoplankton. Umumnya zooplankton banyak ditemukan pada perairan yang mempunyai kecepatan arus rendah serta kekeruhan air yang sedikit (Barus, 2004). Sebagai produsen utama, plankton memegang peranan penting dalam jaringan makanan di semua perairan baik perairan pantai maupun lepas pantai. Plankton yang umumnya dikenal umumnya terbagi atas fitoplankton dan

6 11 zooplankton yang merupakan dasar awal dari semua jaringan makanan, dapat langsung dimanfaatkan oleh biota-biota yang hidup di perairan. Fitoplankton berperan sebagai pembuat makanan, dimanfaatkan oleh zooplankton dan selanjutnya zooplankton dimakan oleh ikan-ikan kecil sebagai konsumen berikutnya. Fitoplankton diatom adalah komponen kunci dari ekosistem akuatik yang sangat berperan dalam jaring makanan (Lamberti,1996). Parameter Fisika dan Kimia Perairan Parameter Fisika Suhu Pola temperatur air dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti intensitas cahaya matahari, pertukaran panas antara air dengan udara sekelilingnya, ketinggian geografis dan juga oleh faktor kanopi ( penutupan oleh vegetasi) dari pepohonan yang tumbuh di tepi ( Brehm dan Meijering, 1990). Di dalam kisaran suhu dimana proses-proses kehidupan berlangsung., metabolism bergantung pada suhu. Pada umumnya, organisme-organisme yang tidak dapt mengatur suhu tubuhnya, proses metabolismenya meningkat dua kali untuk setiap kenaikan suhu sebesar 10 0 C (Nyabakken, 1988). Secara umum, laju fotosintesa plankton meningkat dengan meningkatnya suhu perairan, tetapi akan menurun drastis setelah mencapai titik suhu tertentu. Hal ini disebabkan karena setiap spesies plankton selalu beradaptasi terhadap suatu kisaran suhu tertentu (Aryawaty, 2007). Kecerahan Kecerahan air tergantung pada warna dan kekeruhan. Kecerahan merupakan ukuran transparansi perairan yang ditentukan secara visual dengan

7 12 menggunakan secchi disk. Nilai kecerahan dinyatakan dalam satuan meter. Nilai ini sangat dipengaruhi oleh keadaan cuaca, waktu pengukuran, kekeruhan, dan padatan tersuspensi, serta ketelitian orang yang melakukan penelitian (Effendi, 2003). Kecerahan dalam perairan sungai biasanya 3 4 meter atau lebih, relatif dengan kedalaman sungai. Pengaruh ekologis dari kecerahan akan menyebabkan penurunan penetrasi cahaya ke dalam perairan yang selanjutnya akan menurunkan fotosintesis dan produktivitas primer (Nybakken, 1992). Kecepatan Arus Arus air pada perairan lotik umumnya bersifat turbulen, yaitu arus yang bergerak ke segala arah sehingga air akan berdistribusi keseluruh bagian dari perairan tersebut. Selain itu, dikenal arus laminar, yaitu arus yang bergerak ke satu arah tertentu saja. Arus terutama berfungsi dalam pengankutan energi panas dan substansi yang terdapat didalam air. Pada umumnya kecepatan arus berkisar pada angka 3m/det. Meskipun demikian sangat sulit membuat suatu batasan mengenai kecepatan arus, karena kecepatan arus disuatu ekosistem air sangat berfluktuasi dari waktu ke waktu tergantung debit, aliran air, dan kondisi substrat yang ada (Barus, 2004). Arus dapat membantu penyebaran dan migrasi horizontal plankton, tetapi jika terlalu kuat dapat mengganggu keseimbangan ekologis perairan yang sudah terbentuk. Arus sangat berpengaruh terhadap sebaran fitoplankton karena pergerakannya sangat tergantung pada pergerakan air (Romimohtarto dan Juwana, 2004).

8 13 Parameter Kimia Oksigen Terlarut (Dissolved Oxygen) Oksigen terlarut merupakan suatu faktor yang sangat penting dalam ekosistem air terutama sekali dibutuhkan untuk proses respirasi dalam air bagi sebagian besar organisme air. Sumber utama oksigen terlarut adalah penyerapan oksigen dari udara melalui kontak antara permukaan air dengan udara dan dari fotosintesis. Nilai oksigen terlarut di perairan sebaiknya berkisar antara 6 8 mg/l (Barus, 2004). Kadar oksigen terlarut juga berfluktuasi secara harian (diurnal) dan musiman, tergantung pada pencampuran (mixing) dan pergerakan (turbulence) massa air, aktivitas fotosintesis, respirasi, dan limbah (effluent) yang masuk ke badan air (Effendi, 2003). Biological Oxygen Demand (BOD) Kebutuhan oksigen biologis adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan organisme hidup didalam air lingkungan untuk memecah (mendegradasi atau mengoksidasi) bahan-bahan buangan organik yang ada di dalam air lingkungan tersebut. Berdasarkan peraturan menteri Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, BOD optimal proses oksidasi oleh mikroorganisme di dalam air lingkungan mengandung oksigen yang cukup (Wardhana, 2004). Dari penelitian yang diketahui bahwa untuk menguraikan senyawa organik yang terdapat di limbah rumah tangga secara sempurna, mikroorganisme membutuhkan waktu sekitar 20 hari lamanya. Mengingat bahwa waktu selama 20 hari dianggap terlalu lama setelah pengukuran dilakukan selama 5 hari senyawa organik diuraikan sudah mencapai 70%, maka pengukuran yang umum dilakukan

9 14 adalah pengukuran selama 5 hari. Faktor- faktor yang dapat mempengaruhi pengukuran BOD adalah jumlah senyawa organik yang akan diuraikan, tersedianya mikroorganisme aerob yang mampu menguraikan senyawa organik tersebut, dan tersedianya jumlah oksigen yang akan dibutuhkan dalam proses penguraian itu (Simajuntak, 2010). Derajat Keasaman (ph) Nilai ph menyatakan nilai konsentrasi ion hidrogen dalam suatu larutan. Organisme air dapat hidup dalam suatu perairan yang mempunyai nilai ph netral dengan kisaran toleransi antara asam lemah sampai basa lemah. Nilai ph yang ideal bagi kehidupan organisme air pada umumnya terdapat antara 7 sampai 8,5. Kondisi perairan dengan ph tertentu mempengaruhi metabolisme dan respirasi bagi kelangsungan hidup organisme (Barus, 2004). Pada daerah yang tidak ada aktivitas maka nilai ph akan tinggi belum karena belum ada terjadi penguraian yang menghasilkan CO 2 sedangkan daerah yang terdapat berbagai aktivitas yang menghasilkan senyawa organik yang selanjutnya mengalami penguraian akan mengalami penurunan ph (Siregar, 2009). Fosfat Fosfat terdapat dalam air alam atau air limbah sebagai senyawa ortofosfat, polifosfat dan fosfat organis. Setiap senyawa fosfat tersebut terdapat dalam bentuk terlarut, tersuspensi atau terikat di dalam sel organisme dalam air. Di daerah pertanian ortofosfat berasal dari bahan pupuk yang masuk ke dalam sungai melalui drainase dan aliran air hujan. Polifosfat dapat memasuki sungai melaui air buangan penduduk dan industri yang menggunakan bahan detergen yang

10 15 mengandung fosfat, seperti industri pencucian, industri logam dan sebagainya. Fosfat organis terdapat dalam air buangan penduduk (tinja) dan sisa makanan. Fosfat organis dapat pula terjadi dari ortofosfat yang terlarut melalui proses biologis karena baik bakteri maupun tanaman menyerap fosfat untuk pertumbuhannya (Winata dkk., 2000). Fosfat banyak digunakan sebagai pupuk, sabun, atau deterjen, bahan industri keramik, minyak pelumas, produk minuman dan makanan, katalis dan sebagainya. Kadar fosfat yang diperkenankan diperairan alami berkisar antara 0,005-0,02 mg/liter P-PO 4 (Efendi, 2003). Fosfor merupakan unsur penting dalam air, Fosfor terutama berasal dari sedimen yang selanjutnya akan terfiltrasi dalam air tanah dan akhirnya masuk ke dalam sistem perairan terbuka. Selain itu juga dapat berasal dari atmosfer bersama air hujan masuk ke sistem perairan (Barus, 2004). Nitrat (NH 3 ) Nitrat merupakan produk akhir dari proses penguraian protein dan diketahui sebagai senyawa yang kurang berbahaya, dibandingkan dengan amonium/amoniak atau nitrit. Nitrat adalah zat nutrisi yang dibutuhkan oleh mahluk hidup untuk dapat tumbuh dan berkembang (Barus, 2004). Bila kadar nitrit dan fosfat terlalu tinggi dapat menyebabkan perairan bersangkutan eutrof sehingga terjadi blooming dari salah satu jenis fitoplankton yang mengeluarkan toksin. Kondisi seperti ini bias merugikan hasil kegiatan perikanan pada daerah perairan tersebut (Wibisono, 2005)