STUDI EKOLOGI KISTA DINOFLAGELLATA SPESIES PENYEBAB HAB (Harmful Algal Bloom) DI SEDIMEN PADA PERAIRAN TELUK JAKARTA Oleh; Galih Kurniawan C64104033 PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul: STUDI EKOLOGI KISTA DINOFLAGELLATA SPESIES PENYEBAB HAB (Harmful Algal Bloom) DI SEDIMEN PADA PERAIRAN TELUK JAKARTA Adalah benar merupakan hasil karya 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 dibagian akhir skripsi ini. Bogor, Agustus 2008 GALIH KURNIAWAN C64104033
RINGKASAN GALIH KURNIAWAN. Studi Ekologi Kista Dinoflagellata Spesies Penyebab HAB (Harmful Algal Bloom) di Sedimen Pada Perairan Teluk Jakarta. Dibimbing oleh RICHARDUS F. KASWADJI dan TUMPAK SIDABUTAR Penelitian dengan judul Studi Ekologi Kista Dinoflagellata Spesies Penyebab HAB (Harmful Algal Bloom) di Sedimen Pada Perairan Teluk Jakarta, dilakukan pada tanggal 25-28 Maret 2008 di perairan Teluk Jakarta. Proses pengambilan kista di sedimen dengan menggunakan corer modifikasi dari Matsuoka sedangkan untuk analisis butir sedimen menggunakan grap. Identifikasi kista HAB dilakukan di laboratorium Planktonologi P2O-LIPI. Penelitian ini dilaksanakan bersamaan dengan penelitian terpadu perairan Teluk Jakarta oleh Pusat Penelitian Oseanografi - Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. Penentuan stasiun penelitian dilakukan dengan menggunakan GPS (Global Positioning System) yang meliputi 13 stasiun pengamatan. Analisis kista dilakukan dengan menggunakan dua lapisan sedimen yaitu lapisan 0-2 cm dan lapisan 2-4 cm, untuk pemisahan kista dengan sedimen dilakukan proses sieving dan panning. Analisis butir sedimen menggunakan metode pengayakan basah. Parameter lingkungan yang diukur meliputi suhu, salinitas, oksigen terlarut, ph, fosfat, nitrat, kecerahan, kedalaman, seston dan arus. Analisis data lingkungan dilakukan dengan menggunakan Principal Component Analysis (PCA) yang selanjutnya dilakukan uji faktor dan uji faktor lanjut. Untuk analisis kelompok antar stasiun dilakukan analisis kluster, sedangkan untuk analisis hubungan antara tipe sedimen dengan kista HAB dilakukan uji korelasi. Analisis dilakukan dengan menggunakan piranti MINITAB 14 dan Surfer 8.0 digunakan untuk melihat sebaran dari parameter yang diamati. Hasil identifikasi kista HAB diperoleh enam genus kista yang terdiri dari Alexandium sp, Gymnodinium sp, Gyrodinium sp, Protoperidinium sp, Scrippsiella sp serta Gonyoulax sp yang merupakan genus paling mendominasi di kedua lapisan. Kelimpahan kista HAB berdasarkan distribusi secara vertikal diperoleh bahwa lapisan 0-2 cm memiliki kelimpahan lebih tinggi dibandingkan lapisan 2-4 cm. Pada lapisan 0-2 cm kelimpahan mencapai 11.020 kista.cm -3 sedangkan pada lapisan 2-4 cm kelimpahan kista sebesar 3.855 kista.cm -3. Berdasarkan distribusi secara spasial diperoleh kelimpahan kista tertinggi di daerah pesisir. Dari analisis kelompok pada kedua lapisan terlihat bahwa pada lapisan 0-2 cm similaritas tertinggi pada Stasiun 5 dan 11, sedangkan pada lapisan 2-4 cm similaritas tertinggi pada Stasiun 3 dan 11. Untuk analisis korelasi antara tipe sedimen dengan kista HAB secara statistik memiliki hubungan cukup signifikan, meskipun diperoleh nilai korelasi < 0,5. Hasil analisis meggunakan PCA, analisis faktor dan analisis faktor lanjut dengan menggunakan tiga komponen utama dapat mewakili data sebesar 73,9 % dari seluruh variabilitas data. Dari hasil analisis faktor lanjut diperoleh faktor lingkungan yang paling berpengaruh terhadap kista HAB yaitu ph, salinitas, suhu, kedalaman, dan seston.
STUDI EKOLOGI KISTA DINOFLAGELLATA SPESIES PENYEBAB HAB (Harmful Algal Bloom) DI SEDIMEN PADA PERAIRAN TELUK JAKARTA SKRIPSI sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan Pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor Oleh Galih Kurniawan C64104033 PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008
Judul skripsi Nama NIM : STUDI EKOLOGI KISTA DINOFLAGELLATA SPESIES PENYEBAB HAB (Harmful Algal Bloom) DI SEDIMEN PADA PERAIRAN TELUK JAKARTA : Galih Kurniawan : C64104033 Disetujui, Pembimbing I Pembimbing II Dr. Ir. Richardus F. Kaswadji, M.Sc. Ir. Tumpak Sidabutar, M.Sc. NIP. 130 367 095 NIP. 320 005 538 Mengetahui, Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc. NIP. 131 578 799 Tanggal lulus: 04 September 2008
KATA PENGANTAR Segala puji kepada Allah SWT, atas berkah, rahmat dan karunia-nya, sehingga penyusunan skripsi dengan judul Studi Ekologi Kista Dinoflagellata Spesies Penyebab HAB (Harmful Algal Bloom) Di Sedimen Pada Perairan Teluk Jakarta dapat terselesaikan. Melalui penelitian ini, diharapkan adanya gambaran umum mengenai kista Dinoflagellata di sedimen terutama di perairan Teluk Jakarta, yang mendapatkan ancaman serius dari daratan maupun lautan. Pada kesempatan kali ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Dr. Ir. Richardus F. Kaswadji, M.Sc dan Ir. Tumpak Sidabutar, M.Sc (P2O- LIPI) selaku pembimbing atas bimbingan, saran, kritik serta motivasi kepada penulis. 2. Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc selaku pembimbing akademis yang selama empat tahun selalu memberikan semangat dalam segala hal, terutama dalam peningkatan prestasi. 3. Dra. Sri Turni Hartati, M.Si (BRPL-DKP) selaku penguji tamu dan Dr. Ir. Bisman Nababan, M.Sc selaku penguji dari Komisi Pendidikan S1 ITK. 4. Kedua orang tua dan keluarga atas motivasi serta dukungannya kepada penulis. 5. Ibu Sugestiningsih, Ibu Tri, Ibu Hikmah Toha, Ibu Elly, Uda Afdal dan seluruh staf laboratorium Planktonologi P2O-LIPI. 6. Ibu Ricky Rositasari, Ibu Kusdi Rahayuningsih dan seluruh staf laboratorium Geologi P2O-LIPI. 7. Ibu Tjutju Susana dan seluruh staf laboratorium Hara P2O-LIPI. 8. Bapak Hadikusumah dan seluruh staf laboratorium Oseanografi Fisik P2O- LIPI 9. Seluruh tim monitoring perairan Teluk Jakarta tanggal 25-28 Maret 2008. Penulis menyadari bahwa skripsi ini jauh dari kesempurnaan. Akhir kata penulis berharap semoga tulisan ini membawa manfaat untuk berbagai pihak. Bogor, Agustus 2008 Penulis
DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN... v KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... vii DAFTAR TABEL... ix DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR LAMPIRAN... xii 1. PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar belakang... 1 1.2. Tujuan... 4 2. TINJAUAN PUSTAKA... 5 2.1. Plankton... 5 2.2. Fitoplankton... 5 2.3. HAB (Harmful Algal Bloom)... 8 2.4. Dinoflagellata... 13 2.5. Kista... 15 2.6. Rantai makanan... 19 2.7. Faktor-faktor yang mempengaruhi kista HAB... 20 2.7.1. Suhu... 20 2.7.2. Kecerahan... 21 2.7.3. Arus... 21 2.7.4. Kedalaman... 22 2.7.5. Salinitas... 22 2.7.6. Derajat keasaman (ph)... 23 2.7.7. Oksigen terlarut... 24 2.7.8. Nitrat... 25 2.7.9. Fosfat... 26 2.7.10. Seston... 27 2.7.11. Sedimen... 27 3. BAHAN DAN METODE... 29 3.1. Waktu dan lokasi penelitian... 29 3.2. Alat dan bahan... 30 3.3. Metode pengambilan sampel... 31 3.4. Metode pengambilan sedimen dengan corer... 32 3.5. Fiksasi dan pengawetan sedimen... 32 3.6. Pemisahan kista dari sampel sedimen... 33
3.7. Identifikasi kista... 34 3.8. Metode pengambilan sedimen dengan grap... 34 3.9. Analisis ukuran butir sedimen... 34 3.10. Penguuran parameter fisika dan kimia... 35 3.11. Metode pengolahan dan analisis data... 36 3.11.1. Kelimpahan kista HAB... 36 3.11.2. Analisis multivariat... 37 3.11.2.1. Analisis kelompok antara kista penyebab HAB dengan posisi stasiun (Cluster Analysis)... 37 3.11.2.2 Analisis kesesuaian lingkungan terhadap kista HAB... 39 3.11.2.2.1. Principal Component Analysis (PCA)... 39 3.11.2.2.2. Analisis Faktor... 41 3.11.3.Analisis korelasi antara sedimen dan kelimpahan HAB... 42 4. HASIL DAN PEMBAHASAN... 43 4.1. Kondisi umum lokasi penelitian... 43 4.2. Komposisi dan kelimpahan kista HAB berdasarkan distribusi vertikal... 44 4.3. Sebaran kista HAB berdasarkan distribusi spasial... 48 4.4. Kelimpahan kista HAB dan kaitannya dengan parameter lingkungan... 49 4.5. Kesesuaian lingkungan terhadap kista HAB... 53 4.5.1. ph... 54 4.5.2. Salinitas... 56 4.5.3. Suhu... 57 4.5.4. Kedalaman... 58 4.5.5. Seston dan Kecerahan... 59 4.5.6. Nitrat dan Fosfat... 61 4.5.7. Arus... 64 4.5.8. Oksigen terlarut (DO)... 64 4.6. Pengelompokan genus kista HAB berdasarkan posisi stasiun... 65 4.7. Ukuran butir dan distribusi spasial sedimen... 70 4.8. Korelasi tipe sedimen dengan kelimpahan kista HAB... 73 5. KESIMPULAN DAN SARAN... 75 5.1. Kesimpulan.... 75 5.2. Saran... 76 DAFTAR PUSTAKA... 77 LAMPIRAN... 81 RIWAYAT HIDUP... 101
DAFTAR TABEL Halaman 1. Kelompok, sifat dan jenis mikroalga berbahaya... 10 2. Daftar spesies penyebab HAB di perairan Indonesia... 12 3. Daftar penyakit yang ditimbulkan oleh HAB... 13 4. Peristiwa blooming HAB dan dampaknya di beberapa lokasi di Indonesia.... 13 5. Lokasi stasiun penelitian... 29 6. Parameter pengukuran, alat dan bahan penelitian... 31 7. Metode pengukuran parameter fisika-kimia... 36 8. Nilai Bss dan D pada setiap lapisan... 37 9. Perbandingan komposisi dan kelimpahan kista (kista.cm -3 ) pada lapisan 0-2 cm... 46 10. Perbandingan komposisi dan kelimpahan kista (kista.cm -3 ) pada lapisan 2-4 cm... 47 11. Hasil analisis PCA dengan menggunakan 3 komponen utama... 50 12. Hasil analisis faktor dengan menggunakan tiga komponen utama... 51 13. Hasil analisis faktor lanjut dengan menggunakan tiga komponen utama... 52 14. Analisis faktor lanjut parameter fisika dan kimia... 53 15. Perbandingan parameter lingkungan... 54 16. Rata-rata dan standar deviasi kandungan nutrien fosfat, nitrat di Teluk Jakarta dari tahun 1964 1997... 62
DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Grafik pertumbuhan fitoplankton... 7 2. Contoh struktur bentuk kista HAB... 17 3. Siklus hidup kista HAB di perairan... 18 4. Skema kemungkinan transfer organisme HAB... 20 5. Peta stasiun penelitian... 30 6. Corer (a) keseluruhan (b) tempat paralon... 32 7. Metode pemisahan kista dari sedimen... 33 8. Perbandingan kelimpahan kista pada kedua lapisan sedimen... 44 9. Komposisi dan kelimpahan kista pada lapisan 0-2 cm... 46 10. Komposisi dan kelimpahan kista pada lapisan 2-4 cm... 47 11. Sebaran kista HAB pada (a) lapisan 0-2 cm dan (b) lapisan 2-4 cm... 48 12. Distribusi spasial ph pada stasiun penelitian... 55 13. Distribusi spasial salinitas pada stasiun penelitian... 56 14. Distribusi spasial suhu pada stasiun penelitian... 58 15. Distribusi spasial kedalaman pada stasiun penelitian... 59 16. Distribusi spasial seston pada stasiun penelitian... 60 17. Distribusi spasial kecerahan pada stasiun penelitian... 61 18. Distribusi spasial fosfat (PO 4 3- )pada stasiun penelitian... 63 19. Distribusi spasial nitrat (NO 3 - ) pada stasiun penelitian... 63 20. Distribusi spasial oksigen terlarut (DO) pada stasiun penelitian... 65 21. Dendogram genus kista HAB terhadap stasiun pada lapisan 0-2 cm... 66 22. Dendogram genus kista HAB terhadap stasiun pada lapisan 2-4 cm... 68