PERANAN IKAN HERBIVOR DAN LINGKUNGAN PADA PEMBENTUKAN ASOSIASI TERUMBU KARANG DENGAN MAKROALGA DI KEPULAUAN SERIBU, JAKARTA AMEHR HAKIM

Transkripsi

1 PERANAN IKAN HERBIVOR DAN LINGKUNGAN PADA PEMBENTUKAN ASOSIASI TERUMBU KARANG DENGAN MAKROALGA DI KEPULAUAN SERIBU, JAKARTA AMEHR HAKIM SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

2 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Peranan Ikan Herbivor dan Lingkungan pada Pembentukan Asosiasi Terumbu Karang dan Makroalga di Kepulauan Seribu, Jakarta adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber 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 tesis ini. Bogor, Nopember 2009 Amehr Hakim NIM C

3 ABSTRACT AMEHR HAKIM. The Roles of Herbivore Fishes and The Environment of the Formation of Coral Reefs with Macroalgae Association in Kepulauan Seribu, Jakarta. Under direction of FREDINAN YULIANDA and ZAIRION. The decrease of the quality of physical and chemical parameters of the environment and the low abundance of herbivore fish can increase the macroalgae coverage percentage that can result in difficulty for hard coral to grow. The goals of this research are to identify the association form between hard coral with macroalgae and to look at how the relationship between herbivore fishes and its environment affects the association form and to provide recommendation for coral reef management. This research is conducted at Kepulauan Seribu Island District on May Six sampling locations were observed with twenty two times repetitions. Photo quadrate transects and Underwater Visual Census were used to observe the condition of benthic coverage percentate and density of herbivore fishes. Principal Component Analysis and Cluster Analysis were used to classify habitats based on environmental parameters and herbivore fish parameters. One way ANOVA was used to see the differences between these groups. Simple linear regression was used to see the relationship between hard coral with macroalgae. Correspondence Analysis was used to see the association between hard coral with macroalgae. Groups of coral reef habitat with high nutrient concentration can cause the high macroalgae coverage percentate (ANOVA p=0.03, n=12) and low hard coral coverage percentate (ANOVA p=0.02, n=12). Habitat groups with low density of herbivore fishes also can cause high macroalgae coverage percentate (ANOVA p = 0.04, n = 22). The formed association between hard coral and macroalgae is negative association (r= -0.79, R 2 =0.63, n=22), which means there is competition in using the space especially between massive coral with turf algae. There were significant roles of both environmental and herbivore fish parameters to the formed association between macroalgae cover and hard coral cover (R 2 =0.76, p <0.05). In order to manage the coral reef ecosystem, we should make priority to manage nitrate input and catching of the herbivore fishes. Keywords: coral reef ecosystem, environment, herbivore fishes, association between hard coral and macroalgae.

4 RINGKASAN AMEHR HAKIM. Peranan Ikan Herbivor dan Lingkungan pada Pembentukan Asosiasi Terumbu Karang dengan Makroalga. Dibimbing oleh FREDINAN YULIANDA dan ZAIRION. Ekosistem terumbu karang merupakan rumah bagi para organisme laut seperti karang keras, makroalga, karang lunak, sponges dan ikan karang yang saling berinteraksi satu sama lain. Selain interaksi yang terjadi antar organisme, ekosistem terumbu karang sendiri juga berinteraksi dengan lingkungannya yang merupakan faktor pembatas bagi kehidupan organisme di ekosistem terumbu karang. Kemampuan fotosintesis oleh zooxanthellae dan makroalga menjadikan mereka sebagai produsen bagi para konsumennya terutama ikan herbivor. Peran lingkungan dan ikan herbivor di dalam ekosistem terumbu karang mempengaruhi pembentukan asosiasi yang terjadi antara karang keras dengan makroalga terutama pada ketersediaan tempat untuk tumbuh. Faktor kegiatan manusia cenderung dapat memicu pergantian habitat karang keras menjadi makroalga. Bertolak dari hal tersebut maka penelitian ini dilakukan dengan menggunakan pendekatan pengelolaan berbasis ekosistem, yang mengkaji dari kondisi lingkungan, ikan herbivor, karang keras dan makroalga secara menyeluruh. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji: (1) kondisi lingkungan dan ikan herbivor; (2) mengkaji komposisi terumbu karang dan makroalga; (3) mengkaji peran lingkungan dan ikan herbivor terhadap pembentukan asosiasi antara terumbu karang dengan makroalga; dan (4) menyusun rekomendasi pengelolaan. Metode penelitian ini dilakukan dengan melakukan pengambilan contoh di beberapa lokasi Kepulauan Seribu. Lokasi ini dipilih karena dekat dengan daratan yang banyak mendapatkan pengaruh aktifitas manusia. Metode pengambilan data lingkungan dilakukan dengan cara in-situ dan pengambilan sampel air untuk selanjutnya dianalisis di laboratorium. Metode pengambilan data tutupan substrat dasar diambil dengan metode foto transek quadrat. Kemudian dianalisis dengan perangkat lunak Coral Point Count with Excell Extension (CPCe). Metode Underwater Visual Cencus digunakan untuk pengamatan jenis ikan herbivor. Distribusi variabel parameter lingkungan dan ikan herbivor dianalisis menggunakan analisis komponen utama/principal Component Analysis (AKU/PCA) dan Analisis Kelompok. Untuk melihat hubungan antara kelompok lingkungan dan kelompok ikan herbivor dengan terumbu karang dan makroalga dianalisis dengan one-way ANOVA. Regresi linear sederhana digunakan untuk melihat bentuk hubungan yang terjadi antara karang keras dengan makroalga. Selanjutnya analisis koresponden digunakan untuk melihat asosiasi dari tipe pertumbuhan karang keras dengan kelompok fungsi makroalga. Indeks asosiasi digunakan untuk melihat derajat nilai asoasiasi dari asosiasi yang terbentuk antara tipe pertumbuhan karang dengan kelompok fungsi makroalga. Selanjutnya regresi linear berganda digunakan untuk melihat peran lingkungan dan ikan herbivor terhadap pembentukan asoasiasi antara karang keras dengan makroalga. Analisis pengelolaan dilakukan atas dasar peran ekologi lingkungan dan ikan herbivor pada pembentukan asosiasi karang keras dengan makroalga. Kajian deskripsi lingkungan menunjukkan bahwa kondisi perairan masih dalam batas normal bagi kehidupan ekosistem terumbu karang. Hasil analisis

5 komponen utama memberikan nilai akar ciri sebesar 71.84% pada tiga komponen utama dengan dua kelompok habitat yang dibedakan oleh faktor kecepatan arus sebesar 22.53%, kekeruhan sebesar 12.22% dan NO 3 sebesar 13.27%. Kecepatan arus merupakan faktor lingkungan yang membawa massa air ke perairan, semakin tinggi kecepatan arus cenderung membawa massa air yang tinggi pula. Akibatnya sedimen dan nutrien dari daratan akan terbawa lebih banyak. Ikan herbivor yang ditemukan selama penelitian ini adalah ind/5 500m 2 dengan jumlah spesies yang ditemukan adalah 26 jenis dari famili Pomacentridae, Scaridae dan Siganidae. Nilai indeks keanekaragaman ikan herbivor di lokasi penelitian menunjukkan keanekaragaman yang kecil (<2) yaitu hanya berkisar antara Berdasarkan nilai indeks kenekaragaman ini dapat menunjukkan bahwa ikan herbivor yang ditemukan di lokasi penelitian mendapatkan tekanan ekologis yang kuat. Persentase tutupan karang hidup yang terdiri dari karang keras berkisar antara % dengan didominasi oleh tutupan tipe pertumbuhan karang massive (10.61±7.67%) dan branching (9.39±8.57%). Berdasarkan kategori Gomes dan Yap (1988) kisaran nilai persen tutupan karang keras ini termasuk dalam kategori buruk hingga sedang. Dampak dari aktifitas penangkapan ikan dengan menggunakan bom sejak tahun terlihat dengan tingginya persen tutupan rubble ( %) di lokasi penelitian sehingga mempengaruhi rendahnya persen tutupan karang hidup. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Aktani (2003) bahwa aktifitas pemboman merupakan salah satu penyebab dari rendahnya persen tutupan karang hidup yang ditunjukkan oleh tingginya persen tutupan rubble. Selanjutnya tutupan makroalga dilokasi penelitian berkisar antara % dengan didominasi oleh kelompok fungsi turf algae (4.38±6.99%) dengan tutupan tertinggi adalah di Untung Jawa (30.90±17.06%). Turf algae merupakan kelompok fungsi makroalga yang memiliki biomass rendah namun laju pertumbuhannya lebih cepat dibandingkan dengan kelompok fungsi makroalga lainnya. Analisis one way ANOVA digunakan untuk menguji perbedaan kelompok habitat yang terbentuk berdasarkan parameter lingkungan. Kondisi perairan yang memiliki nilai kecepatan arus, kekeruhan dan konsentrasi NO 3 lebih tinggi memiliki persen tutupan makroalga yang cenderung lebih tinggi (p=0.03) dan tutupan karang rendah (p=0.02). NO 3 dibutuhkan oleh makroalga untuk pertumbuhannya karena nitrat adalah nutrien yang mengandung asam amino yang dibutuhkan dalam sintesa protein tubuh. Rendahnya nilai kecerahan dan lebih tingginya nilai kekeruhan menyebabkan proses fotosintesis oleh zooxanthellae terhambat sehingga energi yang dihasilkan lebih banyak dihabiskan oleh hewan karang untuk menghalau sedimen yang masuk dimana seharusnya energi tersebut dibutuhkan untuk pertumbuhan dan reproduksi. Analisis one way ANOVA digunakan untuk menguji perbedaan kelompok habitat yang terbentuk berdasarkan kondisi kelimpahan ikan herbivor. Kondisi perairan yang memiliki kelimpahan ikan herbivor sedikit cenderung memiliki tutupan makroalga yang tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa proses perumputan (grazing) yang dilakukan oleh ikan herbivor mempengaruhi laju pertumbuhan makroalga terutama turf alga. Ikan herbivor tidak dapat mengolah nitrogen sebagai nutrisi pembentuk protein yang dibutuhkan dalam regenerasi sel DNA

6 sehingga perlu melakukan perumputan terhadap makroalga yang mampu mengolah nitrogen menjadi asam amino sebagai bahan pembentuk protein yang dibutuhkan oleh ikan herbivor. Bentuk asosiasi yang terjadi antara tutupan karang keras dan tutupan makroalga adalah kompetisi. Tutupan makroalga (independent variable) dapat menjelaskan % penurunan tutupan karang keras (dependent variable) dengan nilai R 2 =0.63. p.sig <0.05. Sebesar 37% sisanya dijelaskan oleh faktor lain seperti soft coral dan sponges yang juga membutuhkan substrat dasar sebagai tempat pertumbuhannya. Karang keras dan makroalga berkompetisi dalam pemakaian tempat karena keduanya membutuhkan cahaya untuk metabolisme dan pertumbuhan. Cahaya tersebut dibutuhkan oleh zooxanthellae yang menempel di karang keras dan makroalga untuk melakukan proses fotosintesis. Hasil analisis koresponden memperlihatkan bahwa bentuk asosiasi yang terjadi adalah antara tipe pertumbuhan karang massive dan encrusting dengan kelompok fungsi turf alga dengan nilai indeks asosiasi berkisar antara Tipe pertumbuhan massive dan encrusting adalah mendatar dan melebar sehingga turf alga yang memiliki pertumbuhan merambat medapatkan tempat yang cukup untuk tumbuh. Kisaran nilai indeks asosiasi menunjukkan bahwa kedua karang keras dengan makroalga dimungkinkan untuk hidup bersama. Hasil analisis regresi linear berganda menunjukkan bahwa sebesar 46.60% parameter nitrat (NO 3 ) merupakan parameter yang berperan dalam pembentukkan asosiasi antara karang keras massive dengan turf algae.. Berdasarkan peran ikan herbivor dan lingkungan, rekomendasi pengelolaan di Kepulauan Seribu lebih di prioritaskan pada proses pembuangan limbah organik dan pengetahuan mengenai penangkapan ikan yang ramah lingkungan serta aktifitas-aktifitas yang mendukung peningkatan daya pulih dan daya tahan terumbu karang.. Kata kunci: Ekosistem terumbu karang, lingkungan, ikan herbivor, asosiasi antarra terumbu karang dengan makroalga

7 Hak Cipta milik IPB, tahun 2009 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

8 PERANAN IKAN HERBIVOR DAN LINGKUNGAN PADA PEMBENTUKAN ASOSIASI TERUMBU KARANG DENGAN MAKROALGA DI KEPULAUAN SERIBU, JAKARTA AMEHR HAKIM Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Imu Pengelolaan Sumberdaya Pesisir dan Laut SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

9 Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr. Ir. M. Mukhlis Kamal, M.Si

10 Judul Tesis Nama NIM : Peranan Ikan Herbivor dan Lingkungan pada Pembentukan Asosiasi Terumbu Karang dengan Makroalga di Kepulauan Seribu, Jakarta : Amehr Hakim : C Disetujui Komisi Pembimbing Dr. Ir. Fredinan Yulianda, M.Sc Ketua Ir. Zairion, M.Sc Anggota Diketahui Ketua Program Studi Ilmu Pengelolaan Sumberdaya Pesisir dan Lautan Dekan Sekolah Pascasarjana Prof. Dr.Ir. Mennofatria Boer, DEA Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, M.S Tanggal Ujian: 12 Nopember 2009 Tanggal Lulus:

11 PRAKATA Syukur Alhamdulillah saya panjatkan kepada Allah SWT atas karunia sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan April 2009 ialah interaksi, dengan judul Peranan Ikan Herbivor dan Lingkungan pada Pembentukan Asosiasi antara Terumbu Karang dengan Makroalga di Kepulauan Seribu, Jakarta. Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Fredinan Yulianda dan Ir. Zairion, M.Sc selaku pembimbing yang telah banyak memberi saran dan masukan. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada pengelola program COREMAP II yang telah membantu mendanai sekolah dan penelitian ini serta pengelola Balai Taman Nasional Laut yang telah memberikan ijin melakukan penelitian di kawasan Taman Nasional Laut. Ungkapan terima kasih disampaikan kepada bapak, mama, papa, mama, Sotya dan Nicholas, Erwiantono, Elfita Nezon, Sarmintohadi serta seluruh keluarga dan teman-teman atas segala doa dan kasih sayangnya. Akhir kata, meskipun tesis ini masih jauh dari kesempurnaan, namun diharapkan tesis ini dapat bermanfaat bagi yang membutuhkannya. Bogor, Nopember 2009 Amehr Hakim

12 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 28 Oktober 1977 dari ayah H. Epih Hanafiah dan ibu Hj. Miryam Harimbi. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara. Pendidikan sarjana ditempuh di Program Studi Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultan Perikanan dan Kelautan IPB, lulus pada tahun Kesempatan untuk melanjutkan ke master pada program studi Pengelolaan Sumberdaya Pesisir dan Laut diperoleh pada tahun Beasiswa pendidikan pascasarjana diperoleh dari Program COREMAP II, Departemen Kelautan dan Perikanan Republik Indonesia. Penulis bekerja sebagai Staff di Direktorat Konservasi dan Taman Nasional Laut, Direktorat Jenderal Kelautan Pesisir dan Pulau-pulau Kecil, Departemen Kelatan dan Perikanan sejak tahun 2002 dan ditempatkan di Jakarta. Bidang pekerjaan yang menjadi tanggung jawab penulis ialah identifikasi potensi dan database Kawasan Konservasi Perairan.

13 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL... Halaman xiv DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... xv xvii 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Kerangka Pikir Penelitian TINJAUAN PUSTAKA Ekologi Terumbu Karang Morfologi terumbu karang Faktor pembatas pertumbuhan terumbu karang Tipe ekosistem terumbu karang Makroalga Ikan Herbivor di Ekosistem Terumbu Karang Daur Nutrien Pengelolaan Berbasis Ekosistem METODE Lokasi dan Waktu Penelitian Penentuan Titik Pengamatan Bahan dan Alat Ruang Lingkup Penelitian Pengumpulan Data Pengamatan parameter lingkungan Pengamatan ikan herbivor Pengamatan makroalga dan karang keras Analisis Data Kelimpahan ikan herbivor Indeks keanekaragaman ikan herbivor Persentase tutupan karang keras dan makroalga Pengelompokan parameter lingkungan dan ikan herbivor Analisis hubungan antara lingkungan dengan makroalga Analisis hubungan antara lingkungan dengan karang keras Analisis hubungan antara ikan herbivor dengan makroalga xii

14 xiii Analisis hubungan antara karang keras dengan makroalga Bentuk asosiasi antara karang keras dengan makroalga Indeks asosiasi antara karang keras dengan makroalga Analisis peran ikan herbivor dan lingkungan pada pembentukan asosiasi antara karang keras dengan makroalga HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Lingkungan Perairan Parameter fisika dan kimia Nutrien Pengelompokan habitat berdasarkan parameter lingkungan Kondisi Ikan Herbivor Kelimpahan ikan herbivor Pengelompokan habitat berdadarkan parameter ikan herbivor Kondisi Benthik dan Substrat Dasar Ekosistem Terumbu Karang Hubungan antara Parameter Lingkungan dengan Tutupan Makroalga Hubungan antara Parameter Lingkungan dengan Tutupan Karang Keras Hubungan antara Parameter Ikan Herbivor dengan Tutupan Makroalga Asosiasi antara Karang Keras dengan Makroalga Hubungan antara karang keras dengan makroalga Peran parameter lingkungan dan ikan herbivor pada pembentukan asosiasi antara karang keras dengan makroalga Rekomendasi Pengelolaan KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 76

15 DAFTAR TABEL Halaman 1 Estimasi keragaman spesies dari macroalga Kordinat titik-titik pengamatan Bahan dan alat Pengelompokan ikan herbivor Penggolongan substrat dasar Nilai eigenvalue hasil analisis komponen utama parameter lingkungan Karakteristik kelompok habitat berdasarkan parameter lingkungan Jenis-jenis ikan herbivor yang ditemukan Nilai eigenvalue hasil analisis komponen utama parameter ikan herbivor Karakteristik kelompok habitat berdasarkan parameter ikan herbivor Indeks asosiasi masing-masing pasangan lifeform dengan turf alga xiv

16 DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Kerangka pikir penelitian Anotomi polip karang Tipe-tipe pertumbuhan karang batu Faktor-faktor pembatas pertumbuhan terumbu karang Evolusi geologis atol karang Beberapa kelompok famili ikan karang Daur nitrogen di laut Daur fosfor di laut Lokasi penelitian Titik Pengamatan Pencatatan data kelimpahan ikan karang herbivor Metode pengamatan terumbu karang dengan transek quadrat Transek kuadrat (1 x 1 m) Hasil pengukuran parameter suhu Hasil pengamatan parameter ph Hasil pengukuran parameter salinitas Hasil pengukuran parameter fisika Hasil pengukuran parameter nutien AKU parameter lingkungan pada sumbu 1 dan AKU parameter lingkungan pada sumbu 1 dan Grafik nilai tengah kelompok habitat berdasarkan komponen utama parameter lingkungan Kelimpahan ikan herbivor Kelimpahan ikan herbivor berdasarkan famili Komposisi kelimpahan ikan herbivor berdasarkan tiga famili Indeks keanekaragaman Shannon-Wienner ikan herbivor AKU parameter ikan herbivor pada sumbu 1 dan Grafik nilai tengah kelompok habitat berdasarkan komponen utama parameter ikan herbivor Tutupan karang keras di lokasi penelitian xv

17 xvi 29 Komposisi karang keras berdasarkan bentuk pertumbuhan Keanekaragaman karang keras berdasarkan genus dan lifeform Tutupan makroalga di lokasi penelitian Komposisi kelompok makroalga Tutupan non karang keras di lokasi penelitian Komposisi tutupan benthik dasar ANOVA satu arah antara kelompok parameter lingkungan dengan tutupan makroalga ANOVA satu arah antara kelompok parameter lingkungan dengan tutupan karang keras ANOVA satu arah antara kelompok ikan herbivor terhadap tutupan makroalga Hubungan antara tutupan karang keras dengan makroalga Grafik hasil analisis koresponden lifeform penyusun karang keras dengan kelompok makroalga... 64

18 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Data parameter lingkungan AKU pada parameter lingkungan Data parameter ikan herbivor AKU pada parameter ikan herbivor Data persentase tutupan substrat dasar ANOVA satu arah antara kelompok lingkungan dengan tutupan makroalga ANOVA satu arah antara kelompok lingkungan dengan tutupan karang keras ANOVA satu arah antara kelompok ikan herbivor dengan makroalga Analisis regresi linear sederhana antara tutupan karang keras dengan tutupan makroalga Analisis koresponden antara kelompok lifeform karang keras Analisis regresi berganda peran lingkungan dan ikan herbivor pada pembentukan asosiasi antara karang massive dengan turf alga Foto-foto pengamatan transek kuadrat di lokasi penelitian Jenis-jenis ikan herbivor di lokasi penelitian xvii