TINJAUAN PUSTAKA Sungai Sungai merupakan suatu bentuk ekosistem akuatik yang mempunyai peranan penting dalam daur hidrologi dan berfungsi sebagai daerah tangkapan air (catchment area) bagi daerah disekitarnya, sehinggga kondisi suatu sungai sangat dipengaruhi oleh karakteristik yang dimiliki oleh lingkungan. Perairan sungai mempunyai komponen biotik dan abiotik yang saling berinteraksi membentuk ekosistem yang saling mempengaruhi. Komponen ekosistem sungai akan terintegrasi satu sama lainnya membentuk suatu aliran energi yang akan mendukung stabilitas ekosistem tersebut (Junaidi dkk., 2010). Sungai merupakan tempat berkumpulnya air dari lingkungan sekitarnya yang mengalir menuju tempat yang lebih rendah. Daerah sekitar sungai yang mensuplai air ke sungai dikenal dengan daerah tangkapan air atau daerah penyangga. Kondisi suplai air dari daerah penyangga dipengaruhi aktivitas dan perilaku penghuninya (Wiwoho, 2005). Sungai berperan sebagai jalur transportasi terhadap aliran permukaan yang mampu mengangkut berbagai jenis bahan dan zat. Sungai merupakan habitat bagi berbagai jenis organisme akuatik yang memberikan gambaran kualitas dan kuantitas dari hubungan ekologis yang terdapat didalamnya termasuk terhadap perubahan-perubahan yang diakibatkan oleh aktivitas manusia (Barus, 2004). Makrozoobenthos Makrozoobenthos adalah salah satu organisme akuatik menetap di dasar perairan yang memiliki pergerakan relatif lambat (Zulkifli dan Setiawan, 2011). 5
Makrozoobenthos memiliki sifat kepekaan terhadap beberapa bahan pencemar, mobilitas yang rendah, mudah ditangkap dan memiliki kelangsungan hidup yang panjang. Oleh karena itu peran makrozoobenthos dalam keseimbangan suatu ekosistem perairan dapat menjadi indikator kondisi ekologi terkini pada kawasan tertentu (Petrus dan Andi, 2006 diacu oleh Purnami dkk., 2010). Menurut Barnes (1980) diacu oleh Ruswahyuni (2010) Hewan makrozoobenthos mendapatkan makanan dari dua bagian yaitu mikroalga benthik dan guguran dasar atau detritus yang suatu saat juga dapat tersuspensi oleh adanya pergerakan air. Makrozoobentos merupakan zoobenthos berukuran lebih dari 1 mm. makrozoobentos dapat mencapai ukuran tubuh sekurang-kurangnya 3-5 mm saat pertumbuhannya maksimum. organisme yang termasuk makrozoobentos diantaranya adalah Crustacea, Isopoda, Decapoda, Oligochaeta, Moluska, Nematoda dan Annelida (Suartini dkk., 2006). Habitat makrozoobenthos dapat dikelompokkan menjadi 2 yaitu infauna dan epifauna. Infauna adalah makrozoobenthos yang hidupnya barada di dalam substrat perairan dengan cara menggali lubang, sebagian besar hewan tersebut hidup sesil. Sedangkan epifauna adalah makrozoobenthos yang hidup di permukaan dasar perairan yang bergerak dengan lambat di atas permukaan sedimen yang lunak atau menempel pada substrat yang keras (Nybakken, 1992). Makrozoobentos merupakan salah satu kelompok terpenting dalam ekosistem perairan sehubungan dengan peranannya sebagai biota kunci dalam jaring makanan, dan berfungsi sebagai degradator bahan organik. Kondisi tersebut menjadikan biota makrozoobentos memiliki fungsi sebagai penyeimbang 6
kondisi nutrisi lingkungan dan dapat digunakan sebagai biota indikator akan kondisi lingkungan diwilayah perairan (Andri dkk., 2012). Makrozoobenthos memiliki sifat istimewa di mana kondisi makroskopisnya memungkinkan untuk digunakan sebagai biomonitor. Beberapa jenis dari makrozoobentos salah satunya berasal dari kelas gastropoda diketahui memiliki peran sebagai bioremidiator lingkungan dengan salah satunya ditunjukkan dengan kemelimpahan jumlah/kerapatan untuk sepesies tertentu pada perairan tercemar Selain itu makrozoobenthos juga efektif sebagai bioindikator dikarenakan memiliki respon yang berbeda terhadap suatu bahan pencemar yang masuk dalam perairan sungai dan bersifat immobile (Indrowati dkk., 2012). Makrozoobenthos umumnya sangat sensitif terhadap perubahan lingkungan perairan yang ditempatinya, karena itulah makrozoobenthos ini sering dijadikan sebagai indikator biologis di suatu perairan karena cara hidupnya, ukuran tubuh, dan perbedaan kisaran toleransi diantara spesies di dalam lingkungan perairan. Kelebihan penggunaan makrozoobenthos sebagai indikator pencemaran adalah karena : 1. Mudah ditemukan di habitat perairan. 2. Jumlahnya sangat banyak pada lingkungan yang berbeda jenis benthos yang hidup berbeda pula. 3. Perpindahan atau mobilitasnya sangat terbatas (immobil), sehingga mudah diawasi. 4. Ukurannya kecil tetapi mudah dikumpulkan dan diidentifikasi. 5. Pengamatan dapat dilakukan lebih cepat dengan peralatan sederhana. 7
6. Benthos adalah konsumsi sebagaian besar ikan, sehingga perubahan pada komunitas benthos dapat mempengaruhi jaring-jaring makanan di perairan (Nugroho, 2006). Faktor-Faktor Abiotik yang Mempengaruhi Makrozoobenthos Menurut Nybakken (1992) faktor fisik kimia perairan sangat penting dalam ekologi, oleh karena itu selain malakukan pengamatan terhadap faktor biotik, seperti makrozoobenthos, perlu juga dilakukan pengamatan terhadap faktor fisik-kimia perairan karena antara faktor saling berinteraksi. Faktor fisika dan kimia perairan yang mempengaruhi kehidupan makrozoobenthos di antaranya adalah sebagai berikut. Suhu Kelarutan berbagai jenis gas di dalam air serta semua aktivitas biologis dan fisiologis di dalam ekosistem sangat dipengaruhi oleh suhu. Suhu mempunyai pengaruh yang besar terhadap kelarutan oksigen di dalam air, apabila suhu air naik maka kelarutan oksigen di dalam air menurun. Bersamaan dengan peningkatan suhu juga akan mengakibatkan peningkatan aktivitas metabolisme akuatik, sehingga kebutuhan akan oksigen juga meningkat (Sastrawijaya, 2000). Organisme air mempunyai kisaran toleransi yang berbeda terhadap nilai suhu air. Organisme mempunyai kisaran toleransi yang luas (euryterm) dan ada jenis yang mempunyai kisaran toleransi yang sempit (stenoterm). Suhu juga sangat mempengaruhi laju pertumbuhan dari organisme air. Laju pertumbuhan pada benthos umumnya akan berlangsung selama 3 minggu pada suhu 15 C, sedangkan pada suhu 24 C berlangsung hanya dalam waktu 1 minggu saja. 8
Kenaikan suhu air yang demikian akan berakibat pada percepatan masa perkembangan hewan sampai 3 kali lipat (Barus, 2004). Disolved Oxygen (DO) Disolved Oxygen (DO) merupakan banyaknya oksigen terlarut dalam suatu perairan. Oksigen terlarut merupakan faktor yang sangat penting dalam ekosistem perairan terutama untuk proses respirasi bagi sebagian besar organismeorgannisme air (Barus, 2004). Oksigen terlarut didalam air dihasilkan dari proses fotosintesis tumbuhan air dan udara yang masuk melalui proses difusi yang secara lambat menembus permukaan air. Kelarutan oksigen di dalam air bergantung pada keadaan suhu, pegolakan di permukaan air, luasnya permukan air yang terbuka bagi atmosfer dan persentase oksigen di udara sekelilingnya (Sinaga, 2009). Menurt Sastrawijaya (1991) kehidupan oganisme dapat bertahan jika ada oksigen terlarut minimal sebanyak 5 mg/l seta selebihnya tergantung pada ketahanan organisme, derajat keaktifan, kehadiran pencemaran, temperatur dan sebaliknya. Biochemical Oxigen Demand (BOD) Nilai BOD (Biochemichal Oxgen Demand) menyatakan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisma aerobi dalam proses penguraian senyawa organik, yang diukur pada temperatur 20 C. Untuk menguraikan senyawa organik yang terdapat di dalam limbah rumah tangga secara sempurna, mikroorganisma membutuhkan waktu sekitar 20 hari lamanya. Mengingat bahwa waktu selama 20 hari dianggap terlalu lama dalam proses pengukuran, beberapa hasil penelitian diketahui bahwa pengukuran 5 hari jumlah senyawa organik yang diuraikan sudah 9
mencapai kurang lebih 70%, maka pengukuran yang umum dilakukan adalah setelah 5 hari (BOD5). Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi pengukuran BOD adalah jumlah senyawa organik yang akan diuraikan, tersedianya mikroorganisme anaerob yang mampu menguraikan senyawa organik tersebut dan tersedianya jumlah oksigen yang dibutuhkan dalam proses penguraian (Barus, 2004). Nilai konsentrasi BOD menunjukkan suatu kualitas perairan yang masih tergolong baik dimana apabila konsumsi O 2 selama periode 5 hari berkisar sampai 5 ml/l O 2 maka perairan tersebut tergolong baik apabila konsumsi O 2 berkisar 10 ml/l-20 mg/l O 2 akan menunjukkan tingkat pencemaran oleh materi organik yang tinggi dan untuk air limbah nilai BOD umumnya lebih dari 100 mg/l (Brower dkk., 1990). Bahan Organik Bahan-bahan organik yang mengendap di dasar perairan merupakan sumber makanan bagi hewan bentos. Bahan tersebut biasanya berasal dari dekomposisi organisme yang masuk ke sungai. Substrat yang kaya bahan organik dapat melimpahkan hewan bentos yang didominasi oleh deposit feeder. Karakter substrat suatu perairan sangat menentukan keberadaan makrozoobentos di perairan tersebut. Substrat dasar perairan berupa batuan-batuan didominasi oleh makrozoobentos yang mampu menempel dan melekat. Substrat dasar perairan yang lunak dan selalu berubah-ubah biasanya membatasi makrozoobentos untuk berlindung. Substrat berpasir biasanya kandungan oksigennya lebih tinggi dibandingkan dengan substrat yang lebih halus, hal ini disebabkan pada substrat yang ukuran partikelnya lebih besar akan memungkinkan terjadinya pertukaran air 10
yang lebih intensif, pertukaran air ini akan mengakibatkan terjadinya distribusi oksigen kandungan oksigen terlarut lebih tinggi (Setiawan, 2008). ph Derajat keasaman atau kadar ion H dalam air merupakan salah satu faktor kimia yang sangat berpengaruh terhadap kehidupan organisme yang hidup di suatu lingkungan perairan. Tinggi atau rendahnya nilai ph air tergantung dalam beberapa faktor yaitu : kondisi gas-gas dalam air seperti CO2, konsentrasi garamgaram karbonat dan bikarbonat, proses dekomposisi bahan organik di dasar perairan (Sutika, 1989). Organisme akuatik dapat hidup dalam suatu perairan yang mempunyai nilai ph netral dengan kisaran toleransi antara asam lemah sampai basa lemah. Nilai ph yang ideal bagi kehidupan organisme air pada umumnya terdapat antara 7 sampai 8,5. Kondisi perairan yang bersifat sangat asam maupun sangat basa akan membahayakan kelangsungan hidup organisme karena akan menyebabkan terjadinya gangguan metabolisme dan respirasi. Kenaikan ph di atas netral akan meningkatkan konsentrasi amonia yang bersifat sangat toksik bagi organisme (Barus, 2004). Substrat Dasar Kadar organik adalah satu hal yang sangat berpengaruh pada kehidupan makrozoobentos, dimana kadar organik ini adalah sebagai nutrisi bagi makrozoobentos tersebut. Tingginya kadar organik pada suatu perairan umumnya akan mengakibatkan meningkatnya jumlah populasi hewan bentos dan sebagai organisme dasar, bentos menyukai substrat yang kaya akan bahan organik. Maka 11
pada perairan yang kaya bahan organik, umumnya terjadi peningkatan populasi hewan bentos (Koesoebiono, 1979). Substrat batu menyediakan tempat bagi spesies yang melekat sepanjang hidupnya, juga digunakan oleh hewan yang bergerak sebagai tempat perlindungan dari predator. Substrat dasar yang halus seperti lumpur, pasir dan tanah liat menjadi tempat makanan dan perlindungan bagi organisme yang hidup di dasar perairan (Lailli dan Parsons, 1993 diacu oleh Sinaga, 2009). Dasar perairan yang berupa pasir dan sedimen halus merupakan lingkungan hidup yang kurang baik untuk hewan bentos (Koesoebiono, 1979). Substrat dasar yang berupa batu-batu pipih dan batu kerikil merupakan lingkungan hidup yang baik bagi makrozoobentos sehingga bisa mempunyai kepadatan dan keanekaragaman yang besar (Odum, 1994). Arus Arus merupakan faktor pembatas utama pada aliran yang deras, kecepatan arus mempengaruhi keadaan substrat dasar yang merupakan faktor yang sangat menentukan komposisi hewan benthik. Substrat berbatu dapat menyediakan permukaan lingkungan hidup yang baik bagi makrozoobentos (Simamora, 2009). Kecepatan arus air dari suau badan air ikut menentukan penyebaran organisme yang hidup di badan air tersebut, penyebaran organisme paling ditentukan oleh aliran air. Tingkah laku hewan air juga ikut ditentukan oleh aliran air. Selain itu, aliran air juga ikut berpengaruh terhadap terhadap kelarutan udara dan garam-garam dalam air, sehingga secara tidak langsung akan berpengaruh terhadap kehidupan organisme air (Suin, 2002). 12