4 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Chironomida Organisme akuatik yang seringkali mendominasi dan banyak ditemukan di lingkungan perairan adalah larva serangga air. Salah satu larva serangga air yang dapat ditemukan sebagai benthos adalah Ordo Diptera dari Famili Chironomidae. Kebanyakan spesies anggota chironomida ini memiliki kebiasaan hidup meliang pada sedimen yang lunak pada fase larva. Larva akan berkembang menjadi pupa setelah ± 1 bulan untuk daerah tropis. Pupa selanjutnya akan berkembang menjadi chironomida dewasa. Setelah melakukan pemijahan, chironomida dewasa akan meletakkan telurnya di permukaan air dalam bentuk gelatin yang kompleks. Telur-telur ini selanjutnya akan tenggelam dan menetap pada sedimen maupun tanaman air dan benda-benda lain yang tenggelam. Chironomida adalah serangga kecil yang mirip nyamuk, memiliki variasi panjang tubuh mulai dari 2 hingga 18 milimeter bergantung pada masing-masing spesies. Warnanya pun juga bervariasi sesuai spesies, berkisar dari yang benarbenar terang, hijau pucat hingga hampir mendekati hitam pekat. Ratusan spesies chironomida tersebar luas di dunia, dan spesies-spesies yang berbeda mendominasi populasi-populasi tertentu di tempat-tempat yang berdekatan dengan danau, kolam, atau aliran sungai. Tidak seperti larva nyamuk, yang sebagian besar hidupnya berada di permukaan air dengan tujuan untuk bernafas, larva chironomida hidup di dasar atau pada tanaman dan benda-benda tenggelam lainnya. Chironomida, seperti layaknya anggota diptera memiliki empat fase hidup, yaitu telur, larva, pupa, dan dewasa. Siklus hidup dari telur hingga dewasa berkisar dalam rentang waktu satu minggu hingga lebih dari satu tahun bergantung pada spesiesnya (Bay 2003). Larva adalah fase hidup yang paling lama, diperkirakan mencapai satu bulan untuk daerah tropis dan dapat mencapai satu tahun untuk daerah bermusim empat. Larva chironomida ini memiliki tipe dan cara makan yang bervariasi, ada yang bersifat detritivor yakni memakan organisme yang sudah mati, grazer yaitu memakan algae dan fitoplankton, dan ada pula yang bersifat predator atau memangsa avertebrata lain yang lebih kecil.
5 2.2. Parameter Fisika dan Kimia Tempat Hidup Kualitas air terdiri dari keseluruhan faktor fisika, kimia, dan biologi yang mempengaruhi pemanfaatan suatu perairan (Boyd 1998). Karakteristik dari suatu perairan akan mempengaruhi ketahanan hidup, reproduksi, pertumbuhan, termasuk manajemen pengelolaan perikanan. Oleh karena itu, aspek kualitas air menjadi fokus perhatian sebelum dilakukan pemanfaatan dari perairan itu sendiri. Parameter fisika yang diamati pada penelitian ini adalah suhu sedangkan parameter kimia yang diamati adalah ph, oksigen terlarut, dan COD. 2.2.1. Suhu Suhu adalah suatu ukuran dari energi kinetik rata-rata dari molekulmolekul, dengan suhu yang lebih tinggi aksi molekul meningkatkan tekanan dan menyebabkan mengembangnya material (Odum 1992). Suhu menjadi parameter penting dalam perairan dan berpengaruh secara langsung maupun tidak langsung terhadap kehidupan di perairan. Suhu disebutkan memberikan pengaruh bagi proses kimia maupun biologi di perairan. Secara umum, tingkat reaksi kimia dan biologi meningkat menjadi dua kali lipat untuk setiap kenaikan suhu sebesar 10 0 C. Hal ini menunjukkan bahwa organisme akuatik menggunakan oksigen terlarut dua kali lebih banyak untuk suhu 30 ºC dibandingkan suhu 20 ºC, dan reaksi kimia menunjukkan kemajuan dua kali lebih cepat pada suhu 30 ºC dibandingkan suhu 20 ºC (Boyd 1998). Thompson (1942) dan Johnson et al. (1942) in Odum (1992) menunjukkan banyak proses dengan kurva respons terhadap suhu yang menyerupai bentuk punuk (hump-shaped). Berdasarkan hal tersebut, proses-proses mencapai maksimum pada suhu menengah. Peningkatan suhu juga menyebabkan terjadinya peningkatan dekomposisi bahan organik oleh mikroba, dengan kata lain banyak proses yang berjalan maksimum saat suhu optimum. Kondisi suhu tidak dapat terlepas dari kehidupan chironomida. Beberapa faktor sangat krusial mempengaruhi keberadaan spesies maupun komposisi komunitas. Salah satu faktor kunci yang sangat berpengaruh adalah suhu. Pada beberapa kasus suhu air adalah faktor yang memiliki proporsi persentase besar dalam mempengaruhi variasi dari komposisi komunitas, walaupun faktor-faktor yang lain juga sama pentingnya (Rossaro 1991). Suhu diketahui berkorelasi
6 dengan oksigen terlarut yang merupakan faktor pembatas bagi kehidupan chironomida. 2.2.2. Oksigen terlarut Oksigen adalah salah satu elemen yang dapat ditemukan dalam banyak bentuk di lingkungan alami termasuk badan air. Bentuk pradominan di atmosfer adalah gas oksigen, yakni lebih kurang 21% dari keseluruhan gas-gas di atmosfer. Oksigen juga ditemukan berikatan dengan elemen-elemen lainnya. Oksigen sebagai komponen mayor bahan organik dan secara biologi relevan dengan komponen-komponen anorganik (Kodds 2002). Jumlah oksigen yang terlarut di perairan adalah fungsi dari banyak faktor, termasuk tingkat aktivitas metabolisme. Fotosintesis adalah salah satu sumber terbesar penghasil oksigen. Cahaya, suhu, dan nutrien adalah pengontrol proses fotosintesis. Sementara itu, aktivitas respirasi adalah salah satu pemakai terbesar dari oksigen di perairan. Volume dari oksigen terlarut di suatu perairan pada waktu tertentu dipengaruhi oleh beberapa hal antara lain: suhu badan air, tekanan parsial gas di atmosfer yang berhubungan langsung dengan air, serta konsentrasi dari salinitas (garam-garaman), khusus untuk air laut. Oksigen terlarut adalah faktor pembatas yang sangat penting di habitat danau. Nilai dari oksigen terlarut ini berkaitan langsung dengan suhu karena tingkat atau persentase saturasi dari oksigen dipengaruhi oleh suhu perairan. Ketersediaan oksigen adalah salah satu variabel yang memiliki pengaruh langsung bagi distribusi larva chironomida (Jo nasson, 1972, 1984; Heinis & Davids, 1993; Hamburger 1998 in Brodersen et al. 2008). Hal ini membuktikan bahwa oksigen sangat berpengaruh dan menjadi salah satu faktor pembatas bagi kehidupan chironomida. 2.2.3. Chemical Oxygen Demand (COD) COD menggambarkan besarnya bahan organik yang dioksidasi dengan agen pengoksidasi kuat seperti K 2 Cr 2 O 7 (Nemerow 1991). Perbedaan utama antara COD dengan BOD adalah COD menggambarkan tidak hanya bahan organik yang bisa terdekomposisi secara biologi (biodegradable) seperti halnya pada BOD namun juga bahan-bahan yang tidak bisa terdekomposisi secara biologi
7 melainkan secara kimia. Oleh karena itu, nilai COD besarnya sama atau lebih besar dari nilai BOD. Pengukuran COD untuk memperkirakan nilai oksigen ekuivalen dari bahan organik pada air yang dirasa tercemar yang dapat dioksidasi secara kimiawi dengan menggunakan dikromat dalam larutan asam (Metcalf & Eddy 2004). COD diukur dengan mengkonversi semua bahan organik pada air contoh menjadi karbondioksida dan air melalui proses oksidasi dengan melibatkan potassium dikromat dan asam sulfat (Boyd 1998). Sumber dari bahan organik ini biasanya berasal dari alam maupun aktivitas rumah tangga dan industri. Perairan yang memiliki nilai COD tinggi tidak diinginkan bagi kepentingan perikanan dan pertanian. 2.2.4. ph Konsentrasi ion hidrogen adalah salah satu parameter kualitas air yang sangat penting baik untuk perairan alami maupun air limbah. Definisi yang biasanya digunakan untuk menyatakan konsentrasi hidrogen adalah ph, yang didefinisikan sebagai logaritma negatif dari konsentrasi ion hidrogen. Kisaran konsentrasi ph bagi keberadaan hampir semua kehidupan biologi biasanya sangat sempit dan kritis (6-9) (Metcalf & Eddy 2004). Alat yang umumnya digunakan dalam pengukuran ph adalah ph-meter. Selain itu, juga ada berbagai variasi dari kertas ph dan larutan indikator yang mengalami perubahan warna untuk mengukur nilai ph suatu perairan. Pengukuran ph dilakukan dengan membandingkan warna dari kertas atau larutan dengan seri warna standar yang telah ditetapkan. 2.2.5. Bahan organik Seperti yang telah diketahui bahwa chironomida pada fase larva adalah pemakan bahan organik. Komponen organik itu sendiri secara normal tersusun dari ikatan-ikatan karbon, hidrogen, oksigen, dan terkadang bersama-sama dengan nitrogen (Metcalf & Eddy 2004). Secara umum analisis yang digunakan untuk memperkirakan jumlah bahan organik di suatu perairan adalah BOD dan COD. Bahan organik ini biasanya berbentuk terlarut maupun partikulat yang dapat dijumpai baik di perairan laut maupun tawar. Bahan organik di perairan biasanya
8 berasal dari tanaman maupun hewan yang sudah mati. Sumber bahan organik bisa berasal dari perairan itu sendiri (autochtonous) maupun dari ekosistem lain (allochtonous). Kebanyakan makroinvertebrata memanfaatkan bahan organik sebagai sumber makanan. Beberapa bersifat grazer, collector, maupun scavenger. Oleh karena itu, ketersediaan bahan organik di perairan sangat berpengaruh bagi pertumbuhan organisme akuatik yang memanfaatkannya. Bahan-bahan organik ini selanjutnya akan didekomposisi oleh bakteri dekomposer. Hasil dekomposisi ini adalah unsur-unsur hara yang bisa dimanfaatkan oleh organisme autotrof seperti tanaman air maupun fitoplankton. Oleh karena itu, bahan organik sering diasosiasikan dengan kesuburan perairan dan produktivitas primer. Oksigen yang merupakan salah satu faktor pembatas di perairan apabila tidak mencukupi jumlahnya akan mempengaruhi kehidupan biota akuatik.