3. METODE PENELITIAN 3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di areal penambangan pasir tepatnya di Kampung Awilarangan, Desa Cikahuripan, Kecamatan Gekbrong, Kabupaten Cianjur. Sebagai stasiun penelitian dipilih dua situ yaitu situ nomor 5 dan 6 (Lampiran 1). Penelitian dilakukan selama 2 bulan yaitu pada bulan Mei Juli 2010 dengan jeda waktu pengambilan sampling 14 hari sekali sehingga total pengambilan sampel adalah 4 kali. 3.2 Penentuan Titik Sampling Penentuan titik sampling dilakukan secara vertikal berdasarkan kedalaman perairan sedangkan secara horizontal tidak dilakukan karena berdasarkan hasil survey pendahuluan secara horizontal perairan diperkirakan bersifat homogen. Secara vertikal ditentukan 5 titik pengamatan yaitu untuk mewakili lapisan epilimnion adalah bagian permukaan dan kedalaman Secchi, kemudian titik kedalaman kompensasi, dan untuk mewakili lapisan hipolimnion diambil pada titik 7 meter dan 16 meter pada situ no 5. Sedangkan pada situ no 6 titik pengamatan pada permukaan, kedalaman Secchi, kedalaman kompensasi, 6 meter dan 10 meter. Kompensasi merupakan kedalaman yang memiliki intensitas cahaya sebesar 1% dari intensitas cahaya di permukaan. Umumnya kedalaman kompensasi ditentukan dengan menggunakan persamaan Beer-Lambert Law, namun kedalaman kompensasi pada penelitian ini ditentukan dengan cara kedalaman Secchi pada kedua situ dikalikan tiga. Pertimbangan dari penentuan kedalaman kompensasi ini adalah tidak tersedianya data mengenai koefisien peredupan cahaya matahari pada kedua situ yang diperlukan dalam persamaan Beer-Lambert Law. 3.3 Teknik Pengumpulan Data 3.3.1 Pengambilan Contoh Air Contoh air diambil dari setiap titik pengamatan dengan menggunakan Kemmerer water sample yang miliki volume 4000 ml. Contoh air yang diambil dipisahkan pada wadah yang telah disediakan untuk dianalisis. Untuk pengukuran parameter kimia contoh air diberi pengawet H 2 SO 4 hingga ph 2 sedangkan untuk
parameter fisika hanya di simpan pada suhu 4 o C. Parameter fisika-kimia air yang diukur serta metodenya disajikan pada Tabel 2. 3.3.2 Nilai Debit Air dan Retention Time Untuk mendapatkan nilai debit dan retention time digunakan formulasi sebagai berikut: 3.3.3 Pengukuran Kadar Oksigen Jenuh Saturasi Menurut Effendi (2003), kadar oksigen jenuh akan tercapai jika kadar oksigen yang terlarut di perairan sama dengan kadar oksigen yang terlarut secara teoritis. Kadar oksigen tidak jenuh terjadi jika kadar oksigen yang terlarut lebih kecil daripada kadar oksigen secara teoritis. Kadar oksigen yang melebihi nilai jenuh disebut lewat jenuh (supersaturasi). Adapun perhitungan persen saturasi adalah sebagai berikut : Keterangan : DO DOt : Konsentrasi oksigen terlarut (mg/liter) : Konsentrasi oksigen jenuh (mg/lliter) pada suhu tertentu dengan tekanan 760 mmhg(mg/liter) 3.3.4 Pengkuran Kelimpahan Biomassa Fitoplankton Pengukuran kelimpahan dan biomassa plankton dilakukan dengan pengambilan sampel air pada berbagai strata kedalaman dengan menggunakan Kemerer Water Sampler bervolume 4000 ml sebanyak 20 liter. Contoh air tersebut disaring dengan menggunakan plankton net dengan ukuran mata jaring 35 µ. Contoh air yang tersaring sebanyak 30 ml dimasukan dalam botol koleksi yang telah dilabeli dan diberi pengawet lugol sebanyak 3 4 tetes hingga berwarna seperti teh kental. Sampel plankton selanjutnya diamati di bawah mikroskop dan diidentifikasi dengan menggunakan buku petunjuk Prescot (1970).
Kelimpahan plankton dinyatakan secara kuantitatif dalam jumlah sel/liter. Pencacahan dilakukan dengan metode sapuan. Untuk memperoleh nilai kelimpahan plankton digunakan rumus sebagai berikut: N :Kelimpahan plankton (sel/liter) n :Jumlah pankton yang diamati pada Sedgwick Rafter Counting Call (sel) Vr :Volume air yang disaring pada botol contoh (30 ml) Vo :Volume sampel pada Sedgwick Rafter Counting Call (1 ml) Vs :Volume air yang disaring (20 liter) Tabel 2 Metode dan alat-alat yang digunakan dalam pengukuran masing-masing parameter No Parameter Satuan Alat ukur Analisis Fisika 1 Suhu o C Termometer In situ 2 Kecerahan cm Sechhi disk In Situ Kimia 3 ph ph indikator In situ 4 DO mg/liter Titrasi In situ 5 NO 2 mg/liter Spektro Lab 6 NO 3 mg/liter Spektro Lab 7 NH 3 mg/liter Spektro Lab 8 PO 4 mg/liter Spektro Lab 9 Total P mg/liter Spektro Lab 10 Total N mg/liter Spektro Lab 11 Oksigen saturasi mg/liter Biologi 12 Produktivitas primer mg C/m 3 /jam Titrasi In situ 13 Khlorofil-a mg/liter Spektro Lab Biomassa fitoplankton dihitung berdasarkan prosedur analisis khlorofil-a dengan metode spektrofotometrik Boyd dan Tucker (1992) sebagai berikut : Keterangan : Khlorofil-a: dalam mg/m 3 A665 : Absorban pada panjang gelombang 665 nm A750 : Absorban pada panjang gelombang 750 nm V : Volume ekstrasi aseton (ml) L : Panjang lintasan cahaya pada kuvet (cm) S : Volume contoh air yang disaring
3.4 Analisa Data 3.4.1 Indek keanekaragaman Keanekaragaman plankton dihitung dengan menggunakan indeks keanekaragaman Shannon-Wiener (Legendre and Legendre 1983 dalam Barus 2002) Diketahui: H = Indeks keanekaragaman Shannon-Wiener n i = Jumlah individu spesies ke-i N = Jumlah total individu Kisaran indeks keanekaragaman: H < 2.30 : keanekaragaman rendah, kesetabilan komunitas rendah 2.30 < H < 6.08 : keanekaragaman sedang, kesetabilan komunitas sedang H > 6,08 : keanekaragaman tinggi, kesetabilan komunitas tinggi Legendre and Legendre (1983) dalam Barus (2002), menyatakan jika H = 0 maka komunitas terdiri dari satu genera atau spesies (spesies tunggal). Nilai H akan mendekati nilai yang besar jika semua spesies terdistribusi secara merata dalam komunitas. 3.4.2 Indeks Keseragaman Untuk mengetahui penyebaran individu tiap genera yang mendominasi populasi maka digunakan indeks keseragaman Eveness sebagai berikut: E = indeks keseragaman H = Indeks keanekaragaman H maks = ln S (S = Jumlah spesies yang ditemukan) Kriteria yang digunakan: E < 0.4 : keseragaman kecil 0.4 < E < 0.6 : keseragaman sedang E > 0.6 : keseragaman tinggi
3.4.3 Indeks Dominansi Dominasi jenis ditentukan dengan menggunakan indeks dominasi Simpson (Barus 2002), dengan persamaan: C n i N = indeks dominansi simpson = Jumlah individu spesies ke-i = Jumlah total individu Pada umumnya perairan dengan keanekaragaman jenis yang rendah cendrung memiliki keseragaman yang rendah pula. Nilai indeks keseragaman (E) dan indeks dominasi (C) berkisar antara 0-1. Jika indeks keseragaman mendekati 0, maka nilai indeks dominasi akan mendekati 1. Hal ini jika keseragaman suatu populasi semakin kecil, maka ada kecendrungan suatu jenis mendominasi populasi tersebut (Odum 1993). 3.4.4 Stadia Suksesi Untuk melihat stadia suksesi yang terjadi dalam komunitas fitoplankton digunakan analisis Rank Frequency Diagram. Dalam analisis ini tiap genus fitoplankton diurutkan (ranking) dan diplot sehingga membentuk pola yang akan dibandingkan dengan pola standar (Frontier 1985 ). 3.4.5 Produktivitas Primer Produktivitas primer diukur dengan menggunakan metode botol gelap dan botol terang dan titrasi winkler. Kandungan oksigen terlarut dari botol inisial diukur pada saat akan dilakukan inkubasi. Sedangkan kandungan oksigen botol terang dan botol gelap di ukur setelah inkubasi selama 4 jam. Waktu inkubasi dilakukan didasarkan pada saat sinar matahari optimal yaitu pada pukul 10.00 14.00 WIB. Secara vertikal titik inkubasi berdasarkan kedalaman di bagi menjadi tiga titik yaitu pada permukaan, kedalaman Secchi dan kedalaman kompensasi Perhitungan produktivitas primer fitoplankton dilakukan menurut (Umaly dan Culvin 1988 dalam Hatta 2007) dengan menggunakan rumus : Fotosintesis Bersih (mgc/m 3 /jam) = (O 2 BT) (O 2 BA) x 1000 x 0,375 (PQ) x t
Keterangan : O 2 BT = Oksigen terlarut botol terang O 2 BA = Oksigen terlarut botol awal t = Lama inkubasi 1000 = Konversi liter menjadi m 3 0,375 = Koefisien konversi oksigen menjadi karbon (12/32) 3.4.6 Penentuan Status Tropik Status trofik ditentukan dengan menggunakan TRIX (trofiks index). TRIX didefinisikan sebagai kombinasi linear logaritmik dari empat variabel yaitu khlorofil a, oksigen terlarut jenuh, total nitrogen dan total fosfor (Giovanardi and Vollenweider 2004). Distribusi data TRIX indeks dapat dianalisis dengan distribusi statistik yang memiliki keuntungan yaitu dapat dikombinasikan dengan dua atau lebih parameter yang dapat diinterpretasikan. Adapun formula yang digunakan adalah : Keterangan : k : scaling factor (10) n : jumlah parameter (4) U : batas atas (uper) L : batas bawah (lower) M : nilai rataan parameter Dalam TRIX tropik index diukur dengan skala 0-10, semakin besar nilai indeks tersebut semakin tinggi tingkat eutrofikasi pada perairan tersebut. Nilai mendekati 10 menunjukan eutrofikasi yang kuat. Batas nilai indeks TRIX adalah : TRIX < 2 : oligotrofik 2 TRIX < 4 : mesotrofik 4 TRIX < 6 : eutrofik TRIX 6 : hipereutrofik 3.4.7 Uji Statistik Untuk menguji rata-rata parameter fisika, kimia dan biologi antara kedua situ digunakan uji t dua rata-rata dengan menggunakan aplikasi MINITAB 14.