12 3. METODE PENELITIAN 3.1. Waktu dan Lokasi Penelitian Penelitian ini dilaksanakan dari Mei-Oktober 2011 di Pantai Mayangan, Kecamatan Pamanukan, Kabupaten Subang, Jawa Barat. Pengambilan contoh penelitian dilakukan dengan interval pengambilan contoh satu kali dalam satu bulan dengan waktu pelaksanaan pengambilan contoh dari pukul 07.00 WIB hingga pukul 16.00 WIB. Pengambilan contoh biota makrozoobentos dilakukan di delapan stasiun dengan dua kali ulangan untuk setiap stasiun (Gambar 3.). LAUT JAWA JAWA BARAT Gambar 3. Peta lokasi penelitian Analisis parameter fisika-kimia perairan dilakukan in situ di atas kapal; sedangkan untuk analisis C-organik dan tekstur substrat dianalisis di Laboratorium Rutin Ilmu Tanah, Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian
13 Bogor. Identifikasi contoh biota makrozoobentos dilakukan di Laboratorium Biologi Makro 1 dan Biologi Mikro, Departemen Manajemen Sumber Daya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. 3.2. Penentuan Stasiun Lokasi pengambilan contoh terdiri atas delapan stasiun yang mewakili keseluruhan ekosistem Pantai Mayangan, yaitu kawasan mangrove, muara sungai, perairan pantai dan perairan yang dekat dengan pemukiman penduduk. Posisi dan deskripsi stasiun penelitian yang ditentukan berdasarkan GPS (global positioning system) disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Posisi dan deskripsi stasiun penelitian Stasiun Posisi Koordinat Lintang Selatan Bujur Timur Deskripsi Stasiun 1 6 o 12 52,4 107 o 47 09,2 Terletak di bawah jembatan Sungai Cigadung Satu dengan kondisi kiri dan kanan sungai adalah pemukiman penduduk. 2 6 o 12 23,3 107 o 46 52,7 Terletak di muara Sungai Cigadung Satu. 3 6 o 12 07,7 107 o 46 55,5 Terletak di laut dengan arus yang cukup tinggi, mendapatkan pengaruh dari pantai Pondok Putri 4 6 o 12 16,9 107 o 46 30,8 Terletak di laut dengan arus yang cukup tinggi, mendapatkan pengaruh dari pantai Pondok Bali. 5 6 o 13 08,4 107 o 45 27,9 Terletak di muara Sungai Terusan. 6 6 o 13 62,38 107 o 46 53,53 Terletak di muara Sungai Terusan yang dikelilingi oleh ekosistem mangrove. 7 6 o 12 57,2 107 o 46 47,9 Terletak di muara Sungai Terusan dekat dengan bekas tambak udang dan dikelilingi oleh ekosistem mangrove. 8 6 o 13 27,5 107 o 45 07,9 Terletak di Segara Menyan mendapatkan pengaruh dari Sungai Terusan dan ekosistem mangrove.
14 3.3. Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah kertas ph indikator, termometer, Secchi disk, Ekman grab, Kemmerer water sampler, pipet tetes, syringe, Erlenmeyer 125 ml, botol BOD 125 ml, botol film, cawan petri, tali karet, kantong plastik klip 5 kg (20 x 15 cm), kertas label, bolpoin, spidol, botol semprot aquades, pinset, alat tulis, kamera digial, dinolite dan laptop. Bahan yang digunakan adalah MnSO 4, Na-OHKI, H 2 SO 4, Na 2 S 2 O 3, rose bengale, formalin 4% dan aquades. 3.4. Metode Kerja 3.4.1. Makrozoobentos Peralatan dan bahan yang digunakan dalam pengambilan sampel makrozoobentos adalah Ekman grab, saringan dengan mesh size 0,5 mm, plastik klip berukuran 20 x 15 cm, formalin 4% dan rose bengale. Pengambilan contoh biota makrozoobentos diambil dengan menggunakan alat Ekman grab stainless steel dengan ukuran bukaan mulut katup 15 x 15 cm. Pengambilan substrat sebanyak tiga ulangan, ulangan pertama dan kedua untuk sampel makrozoobentos serta ulangan ketiga untuk sampel tekstur substrat dan sampel C-organik. Ekman grab diturunkan ke dasar perairan dengan mulut katup yang dibiarkan terbuka. Setelah menyentuh dasar kemudian pemberat dilepaskan sehingga mulut katup Ekman grab tertutup rapat dan substrat dasar telah terperangkap di dalam rongga Ekman grab dan tidak akan terlepas lagi. Setelah substrat dasar terambil kemudian Ekman grab ditarik dengan menggunkan tali tambang ke atas perahu. Selanjutnya katup mulut Ekman grab dibuka untuk diambil substratnya, dimasukkan ke dalam plastik klip berukuran 20 x 15 cm. Sampel substrat dasar yang telah diambil diayak secara kasar dengan saringan 0,5 mm kemudian biota makrozoobentos dimasukkan ke dalam plastik klip ditambahkan larutan formalin 4% kemudian diberi label yang telah dilengkapi dengan nama stasiun dan waktu pengambilan sampel makrozoobentos. Tahapan selanjutnya adalah sampel makrozoobentos disortir di laboratorium dengan menempatkan sampel di atas baki dengan ukuran 20 x 15 cm kemudian diberi larutan rose bengale dengan tujuan memudahkan proses penyortiran biota dari serasah. Sampel makrozoobentos yang ditemukan dimasukkan ke dalam botol film
15 berlabel stasiun dan waktu pengambilan sampel kemudian diawetkan dengan larutan formalin 4%. Sampel biota makrozoobentos diidentifikasi dengan bantuan buku identifikasi (Gosner 1971) dan (Kozloff & Price 1987). 3.4.2. Tekstur substrat Sampel tanah diambil menggunakan Ekman grab lalu dimasukkan ke dalam plastik untuk selanjutnya dilakukan analisis persentase tekstur substrat ke dalam 3 fraksi (pasir, liat, debu) di Laboratorium Rutin Tanah, Departemen Manajemen Sumber Daya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Analisis tekstur substrat menggunakan metode pipet. Prosedur kerja analisis persentase fraksi tanah dilakukan dengan langkah pertama tanah kering udara ditimbang sebanyak 20 g dimasukkan ke dalam labu Erlenmeyer 500 ml dan ditambahkan 50 ml aquades. Ditambahkan 10 ml hidrogen peroksida kemudian didiamkan hingga bereaksi. Selanjutnya ditambahkan 10 ml hidrogen peroksida setelah tidak ada reaksi. Labu diletakkan diatas hot plate, secara perlahan suhunya dinaikkan dan hidrogen peroksida ditambahkan setiap 10 menit hingga mendidih dan tidak ada reaksi yang kuat lagi (peroksida aktif dibawah suhu 100 o C). Ditambahkan 50 ml HCl 2M dan dibersihkan dengan aquades kemudian ditambahkan 20 ml calgon 5%, dibiarkan selama satu malam. Tahapan selanjutnya dituangkan ke dalam tabung dispersi kemudian ditambahkan aquades, diaduk dengan mesin pengaduk selama 5 menit kemudian dituangkan ke dalam silinder sedimentasi 1000 ml yang diatasnya dipasang saringan dengan diameter 0,05 mm dan dibersihkan dengan bantuan botol semprot. Larutan suspensi dalam tabung sedimentasi ditambahkan dengan aquades 1000 ml. Pasir yang telah disaring dipindahkan ke dalam kaleng timbang dengan bantuan botol semprot kemudian keringkan di atas hot plate. Sampel tersebut dimasukkan ke dalam desikator kemudian ditimbang bobot pasir tersebut. dicatat hasilnya (sebagai c gram). Langkah selanjutnya ditambahkan aquades ke dalam larutan tanah yang ditampung dalam gelas ukur 1000 ml kemudian gelas ukur diletakkan dibawah alat pemipet. Larutan diaduk dengan pengaduk kayu kemudian larutan sampel dipipet sebanyak 20 ml pada kedalaman 10 cm dari permukaan air,
16 sampel dimasukkan ke dalam kaleng timbang. Sampel larutan tanah dikeringkan di atas hot plate, sampel yang sudang kering kemudian ditimbang (Prijono 2011). 3.4.3. Komposisi C-Organik Sampel substrat dasar diambil menggunakan Ekman grab pada masing-masing stasiun yang telah ditentukan. Sampel substrat dimasukkan ke dalam plastik klip kemudian dilakukan analisis komposisi C-organik di Laboratorium Rutin Tanah, Departemen Manajemen Sumber Daya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Analisis C-organik menggunakan metode Walkey-Black. Prosedur analisis C-organik dengan cara ditimbang sebanyak 0,5 g contoh tanah yang telah dihaluskan kemudian dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 250 ml dan disediakan juga untuk penetapan blanko. Ditambahkan 10 ml larutan K 2 Cr 2 O 7 1 N dan secara perlahanlahan kemudian ditambahkan 20 ml H 2 SO 4 pekat. Erlenmeyer digoyang-goyangkan selama satu menit lalu didiamkan di atas asbes selama 30 menit. Langkah selanjutnya ditambahkan pada masing-masing Erlenmeyer 200 ml aquades, 5 ml PO 4 pekat (85%), 0,2 g NaF dan 30 tetes indikator difenilamine. Blanko dan contoh dititrasi dengan larutan FeSO 4 1 N hingga warna hijau kemudian ditambahkan lagi 0,5 ml larutan K 2 Cr 2 O 7 1 N dan dititrasi kembali dengan larutan FeSO 4 1 N sampai dengan warna hijau timbul kembali. Langkah terakhir yaitu bobot sampel dikoreksi dengan penetapan kadar air (Mindari & Priyadarsini 2011). 3.4.4. Suhu Data suhu diambil secara in situ pada masing-masing stasiun menggunakan bantuan alat termometer. Termometer yang telah diikatkan dengan tali rafia diturunkan ke dalam kolom perairan kemudian didiamkan kurang lebih dua menit. Termometer ditarik dari kolom perairan dan data suhu yang terbaca dicatat sebagai suhu perairan tersebut. 3.4.5. Salinitas Alat yang digunakan untuk mengukur salinitas yaitu refraktometer. Sebelum digunakan, refraktometer dikalibrasi terlebih dahulu dengan cara ditetesi air aquades
17 agar nilai awal salinitas di angka nol. Sampel air diteteskan sebanyak satu sampai dua tetes pada refraktometer kemudian diarahkan ke sumber cahaya matahari dan nilai salinitas yang terbaca pada refraktometer dicatat sebagai nilai salinitas perairan tersebut. 3.4.6. Kedalaman Alat yang digunakan untuk mengukur kedalaman yaitu tambang dengan pemberat yang telah diberi skala setiap satu meter. Setiap stasiun diukur kedalamannya dengan cara menurunkan tambang berskala yang sudah diberi alat bantu pemberat hingga dasar perairan kemudian diangkat dan dicatat data kedalaman perairan tersebut. 3.4.7. Kecerahan Alat yang digunakan untuk mengukur kecerahan yaitu Secchi disk. Setiap stasiun diukur kecerahannya dengan menurunkan Secchi disk ke dalam perairan, data dicatat ketika Secchi disk pertama kali tidak terlihat dan ketika pertama kali terlihat dari kolom perairan. Data yang diperoleh kemudian dirata-ratakan. 3.4.8. Derajat keasaman (ph) Alat yang digunakan untuk mengukur ph yaitu kertas ph indikator. Kertas ph indikator dicelupkan ke dalam perairan selama satu menit. Kertas ph indikator diangkat dan warna ph indikator dicocokkan dengan tabel ph indikator untuk mengetahui kisaran nilai ph perairan tersebut. 3.4.9. Oksigen terlarut/dissolved Oxygen (DO) Pengambilan sampel air untuk penentuan oksigen terlarut menggunakan alat Kemmerer water sampler. Jika kedalaman lebih dari tiga meter data diambil pada kedalaman ± 50 cm dari permukaan dan ± 50 cm di atas dasar substrat perairan. Namun jika kedalaman kurang dari tiga meter maka sampel air hanya diambil pada kedalaman ± 50 cm dari permukaan perairan. Langkah selanjutnya sampel air dimasukkan ke dalam botol BOD ukuran 125 ml tanpa adanya bubbling. Dimasukkan sebanyak 20 tetes MnSO 4 dan NaOHKI sebanyak 20 tetes kemudian
18 biarkan beberapa menit sampai terbentuk endapan. Langkah selanjutnya adalah H 2 SO 4 pekat dimasukkan sebanyak 20 tetes kemudian dikocok secara bolak-balik. Sampel tersebut diambil sebanyak 25 ml dan dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 125 ml untuk dititrasi dengan Na-tiosulfat sampai warna kuning muda. Amilum dimasukkan sebanyak tiga tetes kemudian titrasi dengan Na-tiosulfat hingga warna sampel berubah dari biru menjadi bening. Dicatat banyaknya ml titran Na-tiosulfat yang digunakan dan dimasukkan ke dalam rumus perhitungan oksigen terlarut. Analisis oksigen terlarut menggunakan metode titrasi Winkler (Hariyadi et al. 1992) 3.5. Analisis Data 3.5.1. Kepadatan Kepadatan makrozoobentos didefinisikan sebagai jumlah individu makrozoobentos per satuan luas (m 2 ) (Brower et al. 1990). Formulasi kepadatan makrozoobentos adalah sebagai berikut : K : Kepadatan (Ind./m 2 ) N i : Jumlah total individu spesies ke-i (Individu) A : Luas bukaan alat (m 2 ) Untuk mengetahui perbandingan kepadatan secara spasial dan temporal dilakukan uji dengan menggunakan analisis ragam satu arah (ANOVA) dengan bantuan Microsoft Excel 2007, berikut merupakan rumus analisis ragam satu arah (Walpole 1982): Pengamatan pada perlakuan ke-, ulangan ke- Rataan umum Perlakuan ke- Galat perlakuan ke-, ulangan ke-
19 3.5.2. Indeks keanekaragaman Indeks keanekaragaman jenis dapat dihitung menggunakan formulasi Shannon-Wiener (Odum 1994) sebagai berikut : H = Indeks Keanekaragaman P i = Proporsi spesies ke-i dari total jumlah spesies keseluruhan ( ) n i = Jumlah spesies ke-i N = Jumlah total spesies dalam satu stasiun S = Jumlah taksa (spesies) 3.5.3. Indeks keseragaman Indeks keseragaman dapat ditentukan dengan indeks keseragaman Shannon- Wiener (Krebs 1989) dengan formulasi sebagai berikut : E = Indeks Keseragaman H = Indeks Keanekaragaman S = Jumlah taksa (spesies) H max = Log S 3.5.4. Indeks dominansi Indeks dominansi dapat ditentukan dengan menggunakan formulasi indeks dominansi Simpson (Krebs 1989) sebagai berikut : C = Indeks Dominansi P i = Jumlah individu dalam satu spesies/jumlah spesies total yang didapatkan pada satu stasiun
20 Untuk mengetahui perbedaan secara spasial dan temporal dari indeks keanekaragaman, indeks keseragaman dan indeks dominansi dilakukan uji nonparametrik menggunakan Uji Kruskal Wallis dengan bantuan xl stat dalam Microsoft Office 2007, berikut merupakan rumus uji Kruskal Wallis (Walpole 1982): Uji Kruskal-Wallis Ukuran contoh ke- ( ) Peringkat ke- 3.5.5. Analisis gerombol (cluster analysis) Analisis gerombol merupakan teknik peubah ganda yang mempunyai tujuan utama untuk mengelompokan objek-objek berdasarkan kemiripan karakteristik yang dimilikinya. Karakteristik objek-objek dalam satu gerombol memiliki tingkat kemiripan yang tinggi; sedangkan karakteristik antar objek pada suatu gerombol dengan gerombol lain memiliki tingkat kemiripan yang rendah. Analisis gerombol digunakan untuk melihat pengelompokan stasiun penelitian melalui kepadatan bentos maupun parameter lingkungan yaitu karakteristik substrat dan komposisi C- organik. Analisis pengelompokan stasiun berdasarkan komposisi biota makrozoobentos ditentukan dengan menggunakan indeks similaritas Bray-Curtis (Brower et al. 1990). Metode yang digunakan dalam analisis gerombol adalah metode agglomerative hierarchical (penggabungan secara terstruktur) dengan bantuan xl stat dalam Microsoft excel 2007. Formulasi indeks similaritas Bray-Curtis adalah sebagai berikut (Krebs 1989) : I BC : Indeks similaritas Bray-Curtis X i -Y i : Nilai kepadatan N : Jumlah genus yang dibandingkan
21 3.5.6. Canonical correspondence analysis (CCA) Analisis korespondensi kanonikal/canonical correspondency analysis (CCA) merupakan suatu metode multivariate yang dapat menjelaskan hubungan antara biologi dari spesies dan parameter lingkungannya. Metode ini dibuat untuk mengekstraksi tiruan gradien lingkungan dari data ekologis. Gradien tersebut merupakan dasar untuk menggambarkan perbedaan habitat dari suatu taksa pada suatu diagram ordinasi dengan singkat dan jelas. Hasil utama dari CCA adalah diagram ordinasi yaitu sebuah grafik dengan sistem kordinat yang dibentuk oleh aksis ordinasi. Diagram ordinasi CCA berisikan poin dari spesies, lokasi dan pengkelasan dari kualitatif variabel lingkungan serta tanda panah untuk kuantitatif variabel lingkungan (ter Braak 1995). Canonical correspondence analysis (CCA) pada penelitian ini dikerjakan dengan bantuan program Canoco versi 4.5.