BAB 2 BAHAN DAN METODE 2.1 Metode Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan November 2009- Juli 2010 di Danau Lut Tawar. Metode yang digunakan dalam penentuan stasiun adalah dengan metode Purposive Random Sampling dengan menggunakan 3 stasiun pengamatan. Pengambilan sampel dilakukan pada 3 kedalaman, yaitu 0 meter (permukaan), 3 meter, dan 6 meter. Pembagian kedalaman didasarkan pada batas penetrasi cahaya yaitu 6 meter yang diukur pada saat survei. 2.2 Deskripsi Area a. Stasiun I Stasiun ini terletak di desa Toweran Tua dan merupakan lokasi yang sama sekali tidak memiliki aktivitas dan dijadikan sebagai daerah kontrol, yang secara geografis terletak pada 4 0 36 01,8 LU & 96 0 54 16,3 BT. Gambar 2.2.1 Foto Lokasi Penelitian Stasiun I
b. Stasiun II Stasiun ini terletak di Desa Toweran Uken yang secara geografis terletak pada 4 0 36 19,4 LU & 96 0 51 37,2 BT. Pada daerah ini terdapat aktivitas seperti budidaya ikan berupa keramba, tempat penangkapan ikan, dan di sekitar danau terdapat pertanian. Gambar 2.2.2 Foto Lokasi Penelitian Stasiun II c. Stasiun III Stasiun ini terletak di desa Bale Bujang yang merupakan outlet atau keluaran air dari Danau Laut Tawar ke Sungai Pesuangan, dan dekat dengan daerah pemukiman, secara geografis terletak pada 4 0 37 04,6 LU & 96 0 51 37,2 BT. Gambar 2.2.3 Foto Lokasi Penelitian Stasiun III
2.3 Alat dan Bahan Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah ember 5 liter, plankton net, botol film, botol winkler gelap, botol winkler terang, lamnot, spit, botol alkohol, pipet volume, spektrofotometer, kertas saring 0,45 µm, lemari pendingin, gelas fiber, erlenmeyer 125 ml, termometer, ph meter, keping secchi, lux meter, GPS, kertas label, lakban, tissue, pipet tetes, termos es, cool box, tool box, camera digital. Bahan yang dipergunakan adalah MnSO 4, KOH-KI, H 2 SO 4, Na 2 S 2 O 3 0,00125 N, Amilum, Brucine Sulfat Sulfanic Acid, NaCl, Amstrong Reagen, Ascorbic Acid. 2.4 Pengambilan Sampel Fitoplankton Sampel air pada masing-masing stasiun pengamatan diambil berdasarkan kedalaman 0 meter, 3 meter, dan 6 meter. Untuk sampel air pada permukaan (0 meter), diambil dengan menggunakan ember 5 liter. Sedangkan untuk pengambilan sampel air pada kedalaman 3 meter dan 6 meter dilakukan dengan menggunakan lamnot dan panjang tali lamnot disesuaikan dengan kedalaman yang telah ditentukan. Air dalam lamnot dimasukkan ke dalam ember 5 liter sampai ember tersebut penuh. Dilakukan pengulangan 5 kali pada masing-masing kedalaman sehingga didapatkan 25 liter air dari masing-masing kedalaman. Kemudian air dalam ember 5 liter dituang ke dalam plankton net. Air yang tersisa di dalam bucket diambil dan dimasukkan ke dalam 2 botol film dan diteteskan lugol sebanyak 3 tetes pada masing-masing botol film, setelah itu botol film ditutup dan diberi label (Hutabarat, 2000, hal: 24). Kemudian diidentifikasi menggunakan buku identifikasi menurut Edmondson (1963).
2.5 Pengukuran Nilai Produktivitas Primer Pengukuran produktivitas primer dilakukan dengan menggunakan metode botol terang dan gelap. Pada masing-masing kedalaman direndam satu botol terang dan satu botol gelap. Dilakukan ulangan pada masing-masing titik pengamatan sebanyak 2 kali, sehingga terdapat 2 botol gelap dan 2 botol terang pada masing-masing kedalaman. Untuk mendapatkan sampel air dari kedalaman 3 meter dan 6 meter digunakan lamnot. Sebelum botol direndam, DO awal dari setiap kedalaman diukur terlebih dahulu. Perendaman botol-botol ini dimulai pada pukul 10. 00 - pukul 17. 00 WIB. Selanjutnya botol-botol tersebut diambil, lalu diukur DO akhir dan dihitung nilai produktivitas primernya (Pitoyo dan Wiryanto, 2001, hal: 189). 2.6 Pengukuran Konsentrasi Klorofil a Sampel air untuk pengukuran konsentrasi klorofil a diambil dari setiap kedalaman sebanyak 1000 ml (Fieux et al., 1996, hal: 19). Kemudian sampel air disaring menggunakan kertas saring 0,45 µ dan disimpan dalam lemari pendingin dengan suhu minimal 2-4 ºC. Kertas saring kemudian dimasukkan ke dalam gelas fiber dan kemudian diekstraksi dengan 10 ml larutan aseton sambil dikocok sampai campuran tersebut berwarna hijau. Setelah didapatkan campuran berwarna hijau, kemudian diukur absorban klorofil a dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 664 nm, 647 nm, 630 nm. Bagan kerja terlampir (Lampiran G). 2.7 Pengukuran Faktor Fisik Kimia Faktor fisik-kimia yang diukur adalah temperatur, penetrasi cahaya, intensitas cahaya, Power of Hydrogen (ph), Dissolved Oxygen (DO), kejenuhan oksigen, Biochemical Oxygen Demand (BOD), kandungan fosfat dan nitrat.
a. Temperatur ( 0 C) Pengukuran temperatur baik di permukaan maupun pada kedalaman 3 meter dan 6 meter dilakukan dengan menggunakan termometer air raksa. Untuk pengukuran temperatur air pada kedalaman 3 meter dan 6 meter, digunakan lamnot untuk mengambil sampel air. Sampel air yang didapat segera diukur temperaturnya (McPhaden dan Hayes, 1991, hal: 96). b. Penetrasi Cahaya (m) Diukur dengan menggunakan keping secchi. Keping secchi dibenamkan ke dalam air hingga tidak terlihat dari permukaan, kemudian diukur panjang talinya (Kusnawidjaya, 1983, hal: 87). c. Intensitas Cahaya Pengukuran intensitas cahaya dilakukan dengan menggunakan Lux meter. Nilai yang tertera pada alat tersebut adalah nilai dari intensitas cahaya yang masuk ke badan perairan (Prezelein, 1982, hal: 43). d. ph Derajat keasaman diukur dengan menggunakan ph meter, yaitu dengan memasukkan ph meter ke dalam sampel air yang didapat dari tiap kedalaman hingga angka yang ditampilkan pada alat konstan (Nontji, 1974, hal: 16). e. Dissolved Oxygen (DO) Oksigen terlarut diukur dengan menggunakan metode Winkler. Sampel air diambil dari badan perairan kemudian diukur nilai oksigen terlarutnya. Bagan kerja terlampir (Lampiran B).
f. Kejenuhan Oksigen Kejenuhan oksigen dihitung dengan menggunakan rumus tingkat kejenuhan oksigen. Untuk itu, perlu dilakukan pengukuran konsentrasi oksigen dan temperatur air pada setiap kedalaman (Sapulete dan Birowo,1990,hal: 200). g. Biological Oxigen Demand (BOD) Pengukuran BOD juga dilakukan dengan metode Winkler. Namun, sampel air dari setiap kedalaman terlebih dahulu diinkubasi pada temperatur 20 0 C selama lima hari (Barus, 2004, hal:66). Kemudian diukur nilai oksigen yang terlarut dengan metode Winkler. Nilai tersebut dianggap sebagai nilai DO akhir. Kadar BOD akan diketahui setelah mengurangkan DO awal dengan DO akhir. Bagan kerja terlampir (Lampiran D). h. Kadar Nitrat dan Fosfat Pengukuran nitrat dan fosfat diukur dengan alat spektrofotometer, bagan kerja terlampir (Lampiran E dan F). Tabel 2.7.1 Alat dan Satuan yang dipergunakan dalam pengukuran faktor dan fisik kimia perairan No Parameter Fisik dan Kimia Satuan Alat Tempat Pengukuran 1. Temperatur Air 0 C Termometer Air In-Situ Raksa 2. Penetrasi Cahaya m Keping Secchi In-Situ 3. Intensitas Cahaya Candella Lux meter In-Situ 4. ph (Derajat Keasaman) - ph meter In-Situ 5. DO (Oksigen Terlarut) mg/l Metode Winkler In-Situ 6. Kejenuhan Oksigen % - In-Situ 7. BOD 5 mg/l Metode Winkler Laboratorium 8. Nitrat mg/l Spektrofotometer Laboratorium 9. Fosfat mg/l Spektrofotometer Laboratorium
2.8 Analisis Data Data yang diperoleh kemudian diolah dengan menghitung tingkat kejenuhan oksigen, nilai produktivitas primer fitoplankton, kandungan klorofil a fitoplankton, kelimpahan fitoplankton, uji f dan analisis korelasi. a. Kejenuhan Oksigen Harga kejenuhan oksigen (%) dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut: O2 Kejenuhan (%) = O [ u] 2[ t] 100% O 2 [u] = nilai konsentrasi oksigen yang diukur (mg/l) O 2 [t] = nilai konsentrasi oksigen sebenarnya (pada tabel) sesuai dengan besarnya temperatur (Barus, 2004, hal: 59) b. Produktivitas Primer Cara yang umum dipakai dalam mengukur produktivitas primer suatu perairan adalah dengan menggunakan botol gelap dan botol terang. Botol terang dipakai untuk mengukur laju fotosintesa yang disebut juga sebagai produktivitas primer kotor (= jumlah total sintesis bahan organik yang dihasilkan dengan adanya cahaya), sementara botol gelap digunakan untuk mengukur laju respirasi. Produktivitas primer dapat diukur sebagai produktivitas kotor dan atau produktivitas bersih. Hubungan di antara keduanya dapat dinyatakan sebagai berikut: Produktivitas bersih (P N )= Produktivitas kotor (P G )- Respirasi (R) R = [O 2 ] awal - [O 2 ] akhir pada botol gelap Pg= [O 2 ] akhir pada botol terang - [O 2 ] akhir pada botol gelap Untuk mengubah nilai mg/l oksigen menjadi mg C/m 3, maka nilai dalam mg/l dikalikan dengan faktor 375,36. Hal ini akan menghasilkan mg C/m 3 untuk jangka waktu
pengukuran. Untuk mendapatkan nilai produktivitas dalam satuan hari, maka nilai per jam harus dikalikan dengan 12 (mengingat cahaya matahari hanya diperoleh selama 12 jam per hari) (Barus, 2004, hal: 112-113). c. Konsentrasi Klorofil a Perhitungan Kandungan Klorofil dihitung dengan metode yang digunakan oleh Seameo Biotrop et al., (2002, hal:1) sebagai berikut: Konsentrasi Klorofil-a = 11,58 (OD664)-1,54 (OD647)-0.08(OD 630) (Ca-mg/l) Konsentrasi Klorofil-a (mg/m 3 Ca Volumeekstrak, L ) = 3 Volumesampel, m Keterangan: 11,58 = koefisien absorbsi 1,54 = koefisien absorpsi 0,08 = koefisien absorbsi d. Kelimpahan Fitoplankton Jumlah fitoplankton yang ditemukan dihitung jumlah individu per liter dengan menggunakan alat Haemocytometer dan menggunakan rumus modifikasi menurut Isnansetyo dan Kurniastuty (1995), yaitu: T P V N = L p v l W Keterangan: N= jumlah plankton per liter T = luas penampang permukaan Haemocytometer (mm 2 ) L = luas satu lapang pandang (mm 2 ) P = jumlah plankter yang dicacah p = jumlah lapang yang diamati W= volume air media yang disaring dengan plankton net V = volume konsentrasi plankton (ml) v = volume konsentrat di bawah gelas penutup (ml)
Karena sebagian besar dari unsur-unsur rumus ini telah diketahui pada Haemocytometer, yaitu T = 196 mm 2 dan v = 0,0196 ml (19,6 mm 3 ) dan luas penampang pada Haemocytometer sama dengan hasil kali antara luas lapang pandang (L) dengan jumlah lapang yang diamati, sehingga rumusnya menjadi : PV N = ind / l 0,0196W (Isnansetyo dan Kurniatuty, 1995) e. Uji f dan Analisa Korelasi Uji f digunakan untuk membandingkan nilai produktivitas primer fitoplankton berdasarkan perbedaan lokasi pengamatan dan kedalaman, sedangkan analisis korelasi Pearson dengan metode komputerisasi SPSS Ver. 16.00 digunakan untuk mengetahui faktor-faktor lingkungan yang berkolerasi terhadap nilai produktivitas primer fitoplankton (Hartono, 2004, hal: 68, 207).