BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Hutan Mangrove Hutan mangrove adalah hutan yang terdapat di kawasan pesisir yang selalu atau secara teratur tergenang air laut dan terpengaruh oleh pasang surut air laut tetapi tidak terpengaruh oleh iklim. Sedangkan daerah pantai adalah daratan yang terletak di bagian hilir Daerah Aliran Sungai (DAS) yang berbatasan dengan laut dan masih dipengaruhi oleh pasang surut, dengan kelerengan kurang dari 8% (Santoso, 2000). Menurut Nybakken (1992), hutan mangrove adalah sebutan umum yang digunakan untuk menggambarkan suatu komunitas pantai tropik yang didominasi oleh beberapa jenis pohon-pohon yang khas atau semak-semak yang mempunyai kemampuan untuk tumbuh pada perairan asin. Hutan mangrove meliputi pohon-pohon dan semak yang tergolong ke dalam 8 famili, dan terdiri atas 12 genus tumbuhan berbunga: Avicennia, Sonneratia, Rhizophora, Bruguiera, Ceriops, Xylocarpus, Lummitzera, Laguncularia, Aegiceras, Aegiatilis, Snaeda, dan Conocarpus (Bengen, 2000). Kata mangrove mempunyai dua arti, pertama sebagai komunitas, yaitu komunitas atau masyarakat tumbuhan atau hutan yang tahan terhadap kadar garam atau salinitas (pasang surut air laut); dan kedua sebagai individu spesies (Supriharyono, 2000). Agar lebih jelas, (Macnae, 1968) menggunakan istilah mangal apabila berkaitan dengan komunitas hutan dan mangrove untuk individu tumbuhan. Hutan mangrove oleh masyarakat sering disebut pula dengan hutan bakau atau hutan payau. Namun menurut Khazali (1998), penyebutan mangrove sebagai bakau

2 nampaknya kurang tepat karena bakau merupakan salah satu nama kelompok jenis tumbuhan yang ada di mangrove, yaitu Rhizophora mucronata Ekosistem Hutan Mangrove Ekosistem mangrove adalah suatu sistem di alam tempat berlangsungnya kehidupan yang mencerminkan hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya dan diantara makhluk hidup itu sendiri, terdapat pada wilayah pesisir, terpengaruh pasang surut air laut, dan didominasi oleh spesies pohon atau semak yang khas dan mampu tumbuh di daerah payau (Santoso, 2000). Menurut Soerianegara dan Indrawan (1982), ciri-ciri hutan mangrove adalah sebagai berikut: tidak dipengaruhi iklim, terpengaruh pasang surut, tanah tergenang air laut atau berpasir dan tanah liat, tanah rendah pantai, hutan tidak mempunyai stratum tajuk dan tinggi mencapai 30 meter. Ekosistem utama di daerah pesisir adalah ekosistem mangrove, ekosistem lamun dan ekosistem terumbu karang. Menurut Kaswadji (2001), tidak selalu ketiga ekosistem tersebut dijumpai, namun demikian apabila ketiganya dijumpai maka terdapat keterkaitan antara ketiganya. Setiap ekosistem mempunyai fungsi masingmasing. Ekosistem mangrove merupakan penghasil detritus, unsur hara dan bahan organik yang dibawa ke ekosistem padang lamun oleh arus laut. Sedangkan ekosistem lamun berfungsi sebagai penghasil bahan organik dan unsur hara yang akan dibawa ke ekosistem terumbu karang. Selain itu, ekosistem lamun juga berfungsi sebagai penjebak sedimen (sedimen trap) sehingga sedimen tersebut tidak mengganggu kehidupan terumbu karang. Selanjutnya ekosistem terumbu karang dapat berfungsi sebagai pelindung pantai dari hempasan ombak (gelombang) dan arus laut. Ekosistem mangrove juga berperan sebagai habitat (tempat tinggal), tempat mencari makan (feeding ground), tempat asuhan dan pembesaran (nursery ground), tempat pemijahan (spawning ground) bagi organisme yang hidup di padang lamun ataupun terumbu karang. Disamping hal-hal tersebut di atas, ketiga ekosistem tersebut juga menjadi

3 tempat migrasi organisme-organisme perairan, dari hutan mangrove ke padang lamun kemudian ke terumbu karang atau sebaliknya (Kaswadji, 2001) Jenis dan Penyebaran Hutan Mangrove Secara umum, hutan mangrove mempunyai keanekaragaman jenis yang rendah. Chapman (1975) melaporkan bahwa ada 90 jenis tumbuhan mangrove utama di dunia. Hutan mangrove di daerah Indo-Pasifik mempunyai keanekaragaman jenis yang lebih tinggi (63 jenis) dibanding dengan hutan mangrove di Amerika dan Afrika bagian Barat (43 jenis). Sedangkan daerah-daerah dari bagian ekuator dari Asia Timur jauh mempunyai hutan mangrove dengan keanekaragaman jenis yang lebih tinggi dibandingkan dengan hutan mangrove di daerah manapun juga. Dalam suatu paparan mangrove di suatu daerah tidak harus terdapat semua jenis mangrove (Idawaty, 1999). Formasi hutan mangrove dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti kekeringan, energi gelombang, kondisi pasang surut, sedimentasi, mineralogi, efek neotektonik (Idawaty, 1999). Sedangkan IUCN (1993), menyebutkan bahwa komposisi spesies dan karakteristik hutan mangrove tergantung pada faktorfaktor seperti, cuaca, bentuk lahan pesisir, jarak antar pasang surut air laut, ketersediaan air tawar, dan tipe tanah. Jenis tumbuhan mulai dari laut ke darat adalah Avicennia sp., Rhizophora sp., Soneratia sp., Xylocarpus sp., Lumnitzera sp., Bruguiera sp., dan tumbuh-tumbuhan bawah yang hidup diantaranya Acrostichum aureum, Achantus iliciflius, dan Archanthus ebracteatus. Tempat ideal bagi pertumbuhan hutan mangrove adalah di daerah pesisir, delta, muara sungai yang arus sungainya banyak mangandung pasir dan lumpur serta umumnya pada pantai landai yang terhindar dari ombak besar. Vegetasi mangrove mempunyai zonasi yang khas, dicirikan oleh adanya perbedaan jenis yang tersusun menurut urutan tertentu walaupun dengan batas yang kurang jelas (Sagala, 1994).

4 Menurut Bengen (2001), penyebaran dan zonasi hutan mangrove tergantung oleh berbagai faktor lingkungan. Berikut salah satu tipe zonasi hutan mangrove di Indonesia: (1) Daerah yang paling dekat dengan laut, dengan substrat agak berpasir, sering ditumbuhi oleh Avicennia sp. Pada zona ini biasanya berasosiasi dengan Sonneratia sp. yang dominan tumbuh pada lumpur yang kaya bahan organik. (2) Lebih ke arah darat, hutan mangrove umumnya didominasi oleh Rhizophora sp. di zona ini juga dijumpai Bruguiera sp. dan Xylocarpus sp. (3) Zona berikutnya didominasi oleh Bruguiera sp. (4) Zona transisi antara hutan mangrove dengan hutan dataran rendah biasa ditumbuhi oleh Nypa fruticans, dan beberapa spesies palem lainnya. Beberapa spesies mangrove memperlihatkan sifat viviparitas (biji sudah berkecambah selagi buah masih menempel pada ranting). Semua anggota dari suku Rhizophoraceae, Avicennia sp, (Verbenaceae), dan Aegiceros corniculatum (Myrsinaceae) memperlihatkan viviparitas (Kusmana, 1996) Adaptasi Hutan Mangrove Tumbuhan mangrove mempunyai daya adaptasi yang khas terhadap lingkungan. Bengen (2001), menguraikan adaptasi tersebut dalam bentuk: a. Adaptasi terhadap kadar-kadar oksigen rendah, menyebabkan mangrove memiliki bentuk perakaran yang khas: (1) bertipe cakar ayam yang mempunyai pneumatofora (misalnya: Avicennia sp., dan Sonneratia sp.) untuk mengambil oksigen dari udara; dan (2) bertipe penyangga/tongkat yang mempunyai lentisel (misalnya Rhizophora sp.). b. Adaptasi terhadap kadar garam yang tinggi: (1) Memiliki sel-sel khusus dalam daun yang berfungsi untuk menyimpan garam. (2) Berdaun kuat dan tebal yang banyak mengandung air untuk mengatur keseimbangan garam. (3) Daunnya memiliki struktur stomata khusus untuk mengurangi penguapan. c. Adaptasi terhadap tanah yang kurang stabil dan adanya pasang surut, dengan cara mengembangkan struktur akar yang sangat ekstensif dan membentuk jaringan

5 horizontal yang lebar. Di samping untuk memperkokoh pohon, akar tersebut juga berfungsi untuk mengambil unsur hara dan menahan sedimen. Menurut Chapman (1975), terdapat tujuh bentuk perakaran utama mangrove, yaitu: (1) Bentuk perakaran sederhana yang timbul tenggelam di dalam tanah, misal Lumnitzera sp. (2) Bentuk akar lutut, misal Bruguiera sp. (3) Akar dorsal yang tumbuh ke atas yang bertumpu pada akar horizontal, misal Camptostemon sp. (4) Bentuk perakaran horizontal yang berupa banir, misal Xylocarpus sp. (5) Akar pasak, misal Avicennia sp. (6) Akar pasak yang memproduksi pneumathoda terminal, misal Laguncularia sp. (7) Akar tunjang, misal Rhizophora sp. 2.2 Fungsi Hutan Mangrove Ekosistem mangrove dikategorikan sebagai ekosistem yang tinggi produktivitasnya (Snedaker, 1978) yang memberikan kontribusi penting terhadap produktivitas ekosistem pesisir (Harger, 1982). Ekosistem hutan mangrove bermanfaat secara ekologis dan ekonomis (Santoso dan Arifin, 1998). Menurut Anwar et al (1984), hutan mangrove bagi kebanyakan pesisir pantai di Sumatera Utara merupakan suatu daerah pinggiran yang berguna dan produktif, dan juga melindungi pesisir dari ombak dan perembesan air asin, dan selanjutnya mempunyai fungsi dan potensi yang secara garis besarnya dapat dibagi tiga aspek: (1) aspek fisik, (2) aspek biologi, dan (3) aspek ekonomis. Mengingat beberapa fungsi dan manfaat penting kawasan mengrove, perlu diterapkan serta digalakkan prinsip save it (lindungi), study it (pelajari), dan use it (manfaatkan). Semua itu tentu memerlukan koordinasi antara stakeholders dan masyarakat di sekitar kawasan tersebut maupun para pecinta lingkungan, terutama kalangan akademis. Untuk itu, diperlukan faktor-faktor pendukung agar pemanfaatan kawasan mangrove berjalan sesuai dengan tujuan pengelolaan mangrove yang lestari, yaitu teknologi, diversifikasi pemanfaatan upaya sustainable, dan pengelolaan terpadu (Arief, 2003).

6 2.3 Serasah Mangrove Menurut hasil penelitian Cracc (1964) yang dilakukan di Florida, Amerika Serikat, serasah di perairan sekitar hutan mangrove umumnya berasal dari pohon-pohon mangrove. Sebagian besar dari serasah ini akan larut dalam air sebagai material halus, sehingga sekitar 35%-60% dari unsur hara yang terlarut di perairan dekat pantai diperkirakan berasal dari pohon mangrove. Hal ini memang belum dapat dibuktikan secara pasti. Walaupun luas perairan pantai hanya sekitar 10% dari luas lautan, namun para ahli berpendapat bahwa 90% dari produktivitas laut terdapat di perairan pantai. Sedangkan setengah dari luas lautan hanya memiliki produktivitas sebesar 0,1%. Beberapa penelitian yang pernah dilakukan dalam suatu hutan mangrove di Florida menunjukkan pentingnya serasah yang dihasilkan oleh pohon-pohon mangrove sebagai landasan bagi produksi ikan di muara sungai dan daerah pantai (Soeroyo, 1987). Menurut Lear dan Turner (1977), bagian terbesar dari serasah merupakan bahan pokok tempat berkumpulnya bakteri dan fungi. Kemudian bahan-bahan tersebut mangalami penguraian dan merupakan rantai makanan dari hewan-hewan laut. Bagian partikel daun yang kaya akan protein ini dirombak oleh bakteri dan seterusnya dimakan oleh ikan-ikan kecil. Perombakan partikel daun ini akan berlanjut sampai menjadi partikel-partikel yang berukuran sangat kecil (detritus) dan akhirnya dimakan oleh hewan-hewan pemakan detritus, seperti moluska dan krustasea kecil. Selama perombakan ini substansi organik terlarut yang berasal dari serasah sebagian dilepas sebagai materi yang berguna bagi fitoplankton dan sebagian lagi diabsorbsi oleh partikel sedimen yang menyokong rantai makanan. Dari berbagai penelitian mengenai serasah nampaknya terdapat perbedaan mengenai hasil yang diperoleh di masing-masing tempat. Perbedaan ini disebabkan faktor-faktor yang mempengaruhi gugur mangrove di setiap tempat tidaklah sama. Menurut Cracc (1964), adapun faktor-faktor yang mempengaruhi gugur mangrove adalah sebagai berikut: (1) Iklim, (2) Ketinggian tempat, (3) Kesuburan tanah, (4) Kelembaban tanah, (5) Kerapatan pohon dan bidang dasar, (6) Pengaruh waktu (musim), (7) Variasi tahunan, dan (8) Umur tegakan.

7 2.3.1 Dekomposisi Serasah Serasah yang kaya unsur hara lebih cepat terdekomposisi daripada serasah yang mengandung sedikit unsur hara. Residu tumbuhan yang mempunyai kandungan dinding sel yang tinggi memiliki konsentrasi unsur hara yang rendah. Keefektifan bakteri, fungi dan hewan tanah lainnya dalam proses dekomposisi ditentukan dari cepat atau lambatnya penyusutan bobot serasah yang telah terdekomposisi. Air dan CO 2 merupakan senyawa sederhana yang mudah dihasilkan melalui dekomposisi bahan organik. Proses dekomposisi serasah mangrove menghasilkan unsur hara yang diserap kembali oleh tumbuhan dan sebagian larut terbawa oleh air surut ke perairan sekitarnya. Proses akhir dari dekomposisi serasah mangrove serta pelepasan unsur hara dalam bentuk mineral melengkapi siklus transformasi unsur kimia essensial yang berguna untuk menunjang kehidupan di alam (Sunarto, 2003) Penguraian serasah mangrove dalam perairan pantai menghasilkan unsur hara seperti nitrogen organik dan senyawa fosfat. Di Victoria, Australia materi yang berasal dari mangrove api-api (A. marina) ternyata sangat kaya unsur hara tersebut, terutama senyawa fosfat. Peranan mangrove begitu aktif dan penting dalam proses daur unsur hara. Hal ini telah ditunjukkan pada penelitian di Western Port Bay yang dilakukan oleh Goulter and Allaway (1979), daun dan akar yang jatuh selama satu tahun mempunyai kadar nitrogen sebanyak empat kali lipat dan fosfat setengah dari kadar nitrat dan fosfat dalam perairan di pantai itu sendiri. Penguraian serasah mangrove menurut Swift et al (1979) dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu: a. Alam dan komunitas pengurai (binatang dan mikroorganisme). b. Kualitas sumber (jenis serasah). c. Faktor iklim, khususnya suhu dan kelembaban tanah. 2.4 Peranan Fungi dalam Dekomposisi Serasah Di lingkungan perairan, keterlibatan mikroorganisme dalam ekosistem setempat tidak dapat diabaikan. Aktivitas penguraian bahan organik dan anorganik yang sampai ke tempat ini tidak akan pernah terjadi tanpa bantuan mikroba saprofit (pengurai,

8 pemakan sampah). Bahan yang telah terurai ini selanjutnya diserap oleh makhluk ototrof sebagai produsen primer yang sebagian diantaranya berupa mikroba. Selanjutnya organisme ototrof dikonsumsi oleh kelompok hewan heterotrof seperti ikan, udang, moluska dan hewan air lainnya (Efendi, 1999). Menurut Sikong (1978), massa bakteri dan fungi bersama hasil penguraian menjadi makanan bagi organisme pemakan detritus yang kebanyakan terdiri atas hewan-hewan invertebrata. Organisme pemakan detritus ini pada gilirannya dimakan oleh ikan-ikan dan crustaceae lainnya. Seperti saproba lainnya, fungi saprofit merupakan organisme penyebab kerusakan yang memperoleh unsur hara dari material organik yang telah mati. Substrat atau sumber nutrisi dapat berupa jasad tumbuhan atau hewan yakni bagian dari tanaman atau hewan seperti daun, ranting, rambut, sampah organik, beberapa komponen sintetis, dan beberapa produk lain yang dapat terlarut. Komponen dari makhluk hidup tersebut digunakan sebagai nutrisi. Dengan degradasi atau dekomposisi, komponen serasah yang berukuran besar ini kemudian dipecah menjadi molekul-molekul organik. Molekul-molekul ini antara lain seperti polisakarida, asam organik, lignin, senyawa aromatik dan hidrokarbon alifatik, gula, alkohol, purin, asam amino, lipid protein dan asam nukleat yang merupakan ciri dari kehidupan (Moore- Landecker, 1996). Serasah dari dedaunan tumbuh-tumbuhan tersebut menyumbang unsur hara ke perairan yang dapat dimanfaatkan oleh mikroorganisme setempat. Mengingat lingkungan mangrove pada waktu pasang digenangi air laut, maka mikroorganisme yang hidup di daerah tersebut harus memiliki ketahanan terhadap lingkungan berkadar garam tinggi. Selain serasah dari pepohonan mangrove, sungai-sungai yang bermuara ke daerah tersebut juga membawa bahan organik dari daratan ( Gandjar et al, 2006). Bagi mikroorganisme, proses degradasi dalam arti sederhana hanya untuk memperoleh nutrisi dengan mencernanya. Bakteri dan fungi mengeluarkan cairan berupa enzim ke lingkungan yang memecah molekul spesifik menjadi lebih sederhana sehingga dapat larut. Menurut Deacon (1984), fungi saprofit diperoleh pada semua lingkungan baik alami maupun buatan, saproba memproduksi beberapa enzim pemecah selulosa dan lignin serta berperan dalam siklus karbon dan mineral. Fungi

9 juga menghasilkan beberapa polimer yang kompleks dan bersifat resisten dari hasil aktivitas saprofitnya. Komponen yang dihasilkan dapat berupa bahan utama pembentuk humus yakni humic acid yang dapat menyuburkan tanah. Menurut Lear dan Turner (1977), bagian terbesar dari serasah merupakan bahan pokok untuk tempat berkumpulnya bakteri dan fungi. Bakteri dan fungi yang terdapat pada serasah tersebut diperkirakan memiliki peranan penting dalam proses dekomposisi serasah. Menurut Ayunasari (2009), beberapa fungi yang memiliki kontribusi terbesar dalam proses dekomposisi serasah A. marina adalah Aspergillus sp., Curvularia sp., Penicillium sp. Menurut Gandjar et al (2006), para peneliti Jepang telah mengisolasi fungi dari lumpur hutan mangrove yang terdapat di pulau Okinawa, dan menemukan Penicillium purpurogenum, Aspergillus terreus, Trichoderma harzianum, Penicillium cristosum, Acremonium alabamense, Talaromyces flavus var. flavus, dan Phialophora fastigiata. Mereka melanjutkan penelitian dengan mengisolasi fungi dari rhizosfer tumbuhan mangrove Salicornia europaea L. (tumbuhan halofit) dan menemukan: Acremonium strictum, Alternaria alternate, Cladosporium cladosporoides, Penicillium citrinum, Phoma sp., Trichoderma sp., Pestalotiopsis sp., Cylindrocarpon destructans, dan Coelomycetes sp. 2.5 Salinitas Salinitas air juga berperan penting dalam proses dekomposisi serasah. Salinitas merupakan nilai yang menunjukkan jumlah garam-garam terlarut dalam satuan volume air yang biasanya dinyatakan dengan satuan promil ( 0 / 00 ). Kandungan utama dari air laut dibentuk oleh ion Na + dan Cl -, ditambah berbagai jenis unsur lain yang jumlahnya relatif sedikit. Umumnya garam terlarut pada ekosistem laut terutama terdiri atas NaCl, sedangkan pada perairan tawar terutama terdiri atas kalsium karbonat. Berdasarkan venice system to classification of water according to salinity, jenis air payau (mixohalin) memiliki tingkat salinitas 0, / 00 (Barus, 2004). Secara alami kandungan garam terlarut dalam air dapat meningkat apabila populasi fitoplankton, tumbuhan air, dan fungi yang hidup di air menurun. Hal ini

10 dapat terjadi karena melalui aktivitas respirasi dari organisme air akan meningkatkan proses mineralisasi yang menyebabkan kadar garam air meningkat. Garam-garam tersebut meningkat kadarnya dalam air karena tidak lagi dikonsumsi oleh fitoplankton, tumbuhan air, dan fungi yang mengalami penurunan jumlah populasi tersebut. Proses penguraian bahan organik dalam air, yang berasal dari pembuangan limbah cair misalnya, melalui proses biodegradasi akan meningkatkan garam-garam nutrisi yang dapat dimanfaatkan oleh berbagai jenis alga dan fitoplankton lain. Hal ini akan menyebabkan kadar garam terlarut dalam air akan mengalami fluktuasi sesuai dengan fluktuasi dari populasi fitoplankton, tumbuhan air, fungi dan fluktuasi dari jumlah bahan organik yang ada dalam air (Barus, 2004). Semakin tinggi tingkat salinitas maka semakin sedikit mikroorganisme yang mampu beradaptasi dan dapat bertahan hidup. Menurut Muslimin (1996), mikroorganisme yang terdapat pada perairan dipengaruhi oleh faktor fisik maupun kimia seperti tekanan hidrostatik, sinar, ph, salinitas dan suhu. Salah satu respons mikroorganisme terhadap salinitas adalah tidak dapat bertoleransi dan akan mati pada kondisi salinitas tinggi.