9 3. METODE PENELITIAN 3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian dibagi dalam dua tahap, yaitu pengambilan contoh dan analisis contoh. Pengambilan contoh dilaksanakan pada bulan Maret 2011 di perairan Selat Bali, Provinsi Jawa Timur dan Provinsi Bali. Pengambilan contoh penelitian dilakukan sebanyak satu kali, pada 10 stasiun di Bagian Selatan Selat Bali. Pengambilan contoh dilakukan secara purposive dengan membagi tempat penelitian menjadi tiga, yaitu perairan dekat Pulau Jawa (Grup 1) dengan 5 stasiun (Stasiun 1, 2, 3, 4, dan 5), perairan tengah laut (Grup 2) dengan 3 stasiun (Stasiun 6, 7, dan 8), dan perairan dekat Pulau Bali (Grup 3) dengan 3 stasiun (Stasiun 9 dan 10). Penentuan 10 stasiun tersebut didasarkan pada lokasi dan perbedaan kedalaman, diharapkan dengan perbedaan lokasi dan kedalaman stasiun-stasiun tersebut akan memiliki karakteristik substrat yang berbeda. Pengambilan contoh dilakukan dengan menggunakan Research Vessel Baruna Jaya VIII milik Pusat Penelitian Oseanografi LIPI. Lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar 2. Analisis contoh dilakukan di Laboratorium Biologi Mikro I dan Laboratorium Fisika-Kimia Perairan, Bagian Produktivitas dan Lingkungan Perairan, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. 3.2. Alat dan Bahan Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah saringan dengan bukaan 1 mm 2 untuk menyaring makrozoobenthos, saringan dengan bukaan 0,1 mm 2 untuk menyaring meiobenthos, CTD (Conductivity Temperature Depth) yang memiliki 10 tabung yang digunakan untuk pengukuran ph, suhu, dan oksigen terlarut serta pengambilan contoh kualitas air, Box Core (50x60 cm 2 ) untuk pengambilan contoh makrozoobenthos, parallon 2,5 (v=0,000259 m 3 ) untuk pengambilan contoh meiobenthos, gravity core untuk pengambilan contoh substrat serta buku identifikasi untuk mengidentifikasi benthos. Bahan yang digunakan selama penelitian adalah formalin 10% untuk pengawetan benthos dan Rose Bengal untuk pewarnaan benthos. Foto alat yang digunakan dapat dilihat pada Lampiran 1.
10 JAWA BALI SELAT BALI Gambar 3. Peta lokasi penelitian 10
11 3.3. Prosedur Penelitian 3.3.1. Pengambilan contoh substrat Substrat di dasar perairan diambil dengan menggunakan gravity core. Kemudian substrat tersebut dikeluarkan dari gravity core dan dimasukan ke dalam plastik sampel dan disimpan dalam lemari pendingin. Pengambilan contoh substrat dengan gravity core hanya dilakukan pada Stasiun 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9, hal ini dikarenakan pada Stasiun 1 dan 10 substrat yang ditemukan tidak dapat terambil oleh gravity core. Contoh substrat kemudian dibawa ke laboratorium untuk analisis ukuran butiran substrat (grain size). Sedangkan substrat Stasiun 1 dan 10 didapat dengan menggunakan box core dan diamati secara visual. 3.3.2. Pengambilan contoh benthos Contoh makrozoobenthos diambil dengan menggunakan box core yang berukuran 50x60 cm 2. Box core diturunkan dengan menggunakan derek ke dasar perairan. Setelah menyentuh dasar perairan box core akan tertutup dan substrat dasar terambil. Subtrat pada box core disaring dengan menggunakan saringan dengan ukuran mata jaring 1 mm 2 untuk mendapatkan makrozoobenthos. Substrat yang disaring adalah substrat bagian paling atas hingga kedalaman 20 cm, dengan asumsi bahwa makrozoobenthos hanya hidup hingga 20 cm dari permukaan substrat (VanBralicom 1982). Makrozoobenthos yang tersaring dimasukan ke dalam botol sampel dan diawetkan dalam formalin 10%. Contoh makrozoobenthos yang didapatkan di setiap stasiun dibawa ke laboratorium untuk diidentifikasi dan dianalisis. Contoh meiobenthos diambil dengan mengambil substrat pada box core menggunakan paralon dengan diameter 2,5 (volume 0,000259 m 3 ). Kemudian substrat dimasukan ke dalam botol sampel dan diawetkan dalam formalin 10%. Contoh meiobenthos hanya diambil pada Stasiun 2, 5, 6, 7, 8, dan 9. Hal tersebut dikarenakan kondisi substrat pada Stasiun 1, 3, 4, dan 10 yang yang berbatu tidak memungkinkan untuk pengambilan contoh meiobenthos. Contoh meiobenthos yang didapat dibawa ke laboratorium untuk diidentifikasi dan dianalisis. 3.3.3. Pengambilan contoh kualitas air Pengambilan contoh kualitas air dilakukan pada daerah dekat dasar perairan. Contoh air diambil dengan menggunakan CTD yang memiliki 12 tabung (rossete)
12 untuk pengambilan contoh air. Air kemudian dimasukan ke dalam botol polyetilen dan diberi pengawet. Analisis dilakukan di Laboratorium Fisika-Kimia Perairan, Bagian Produktivitas dan Lingkungan Perairan, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor. Sedangkan untuk beberapa parameter kualitas air in situ air contoh langsung dianalisis di lapangan. Pada Stasiun 9 tidak dilakukan pengambilan contoh kualitas air, hal tersebut dikarenakan kondisi cuaca yang tidak memungkinkan pengambilan contoh kualitas air. Alat dan metode pengukuran kualitas air dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Pengukuran parameter kualitas air Parameter Satuan Alat/Metode Lokasi Sumber Fisika Suhu C CTD In Situ APHA 1995 Kekeruhan NTU Gravimetrik Lab APHA 1995 TSS mg/l Gravimetrik Lab APHA 1995 Kimia Salinitas PSU CTD In Situ APHA 1995 DO mg/l CTD In Situ APHA 1995 BOD mg/l Winkler In Situ dan Lab APHA 1995 3.4. Analisis 3.4.1. Analisis Contoh 3.4.1.1. Kepadatan benthos Kepadatan makrozoobenthos didefinisikan sebagai jumlah individu makrozoobenthos per satuan luas (m 2 ) (Brower et al. 1990). Formulasi kepadatan makrozoobenthos adalah sebagai berikut, K : Kepadatan (ind/m 2 ) Ni : Jumlah individu A : Luas bukaan alat (cm 2 ) Kepadatan meiobenthos didefinisikan sebagai jumlah individu meiobenthos per satuan volume (m 3 ), dianalisis dengan formula,
13 M : Kepadatan (ind/m 3 ) Ni : Jumlah individu V : Volume substrat yang diambil (m 3 ) 3.4.1.2. Komposisi benthos Komposisi jenis memperlihatkan perbandingan persentasi jenis dari benthos. Komposisi jenis juga memperlihatkan taksa yang seringkali muncul pada setiap stasiun (Brower et al. 1990). 3.4.1.3. Indeks keanekaragaman Indeks keanekaragaman ditentukan dengan menggunakan indeks keanekaragaman Shannon-Wiener (Krebs 1989). Rumus indeks keanekaragaman Shannon-Wiener adalah sebagai berikut, H : Indeks keanekaragaman N : Jumlah total individu semua jenis ni : Jumlah individu jenis ke-i 3.4.1.4. Indeks keseragaman Keseragaman dianalisis dengan menggunakan indeks keseragaman Shannon-Wiener (Krebs 1989) sebagai berikut, H : Indeks keanekaragaman Shannon-Wiener E : Indeks keseragaman S : Jumlah taksa 3.4.1.5. Indeks dominansi Indeks dominansi ditentukan berdasarkan indeks dominansi Simpson (Krebs 1989) yaitu, ( )
14 C : Indeks Dominansi Ni : Jumlah individu spesies ke-i N : Jumlah total individu spesies ke-i 3.4.1.6. Ukuran butiran substrat (Grain Size) Distribusi ukuran substrat akan digambarkan pada grafik distribusi ukuran substrat dengan sumbu x menggambarkan persentase ukuran substrat dan sumbu y menggambarkan ukuran diameter substrat (Lampiran 2). Kemudian median diameter ukuran substrat ditentukan dengan menarik garis horizontal pada titik 50% pada sumbu x hingga memotong grafik dari perpotongan tersebut garis vertikal ditarik hingga menyentuh sumbu y, sehingga didapatlah median diameter butiran substrat. Klasifikasi tipe substrat ditentukan dengan menggunakan skala Wentworth (Buchanan 1984). Tipe substrat berdasarkan skala Wentworth dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Klasifikasi tipe substrat berdasarkan Skala Wentworth Nama Batas kelas (mm) Batu Besar >256 Batu Bulat 256-64 Kerikil 64-4 Butiran 4-2 Pasir Sangat Kasar 2-1 Pasir Kasar 1-0,5 Pasir Sedang 0,5-0,25 Pasir Halus 0,25-0,125 Pasir Sangat Halus 0,125-0,0625 Debu 0,0625-0,003905 Liat <0,003905 Sumber: Buchanan 1984 3.4.2. Analisis Data 3.4.2.1. Indeks similaritas Indeks similaritas digunakan untuk melihat kesamaan antar stasiun melalui kepadatan benthos. Tingkat kesamaan ini ditentukan dengan indeks kesamaan Bray-Curtis (Brower et al. 1990) untuk pengelompokan berdasarkan makrozoobenthos dan meiobenthos serta indeks kesamaan Canberra (Krebs 1989)
15 untuk pengelompokan berdasarkan karakteristik substrat dengan rumus sebagai berikut, I BC [ ] I BC : Indeks kesamaan Bray-Curtis Xi Yi : Nilai kepadatan N : Jumlah genus yang dibandingkan I C [ [ ]] I C : Indeks kesamaan Canberra Xi Yi : Nilai karakteristik substrat N : Jumlah yang dibandingkan 3.4.2.2. Analisis komponen utama (Principal Component Analysis/PCA) Analisis komponen utama (Principal Component Analisys/PCA) dilakukan untuk melihat hubungan antara benthos dengan substrat dan paramater fisika kimia perairan. Analisis komponen utama dapat memberikan suatu gambaran yang lebih mudah dibaca atau diinterpretasikan pada struktur data dengan hanya menarik informasi penting. Analisis ini memiliki beberapa tujuan yaitu, mempelajari suatu matriks data dari sudut pandang kemiripan antar individu atau hubungan antar variabel, mengekstraksi informasi penting yang terdapat dalam suatu tabel atau matriks data yang benar dan menghasilkan suatu representasi grafik yang memudahkan interpretasi (Bengen 2000). Analisis PCA dilakukan dengan bantuan program Minitab 15.