03 terumbu karang

CORAL REEF[terumbu karang]

AunurohimJurusan Biologi FMIPA - ITS

Review : sistem klasifikasi

• sistem klasifikasi terumbu karang • Filum Coelenterata [Cnidaria] – hewan berongga

Sejarah penelitian_terumbu karang

• Penelitian ttg kondisi terumbu karang di Indonesia pertama kali dilakukan pd jaman kolonial Belanda, oleh SLUITER pd 1890 mengambil lokasi Teluk Jakarta.

• Menariknya, terumbu karang tsb tumbuh pd dasar yg berlumpur – diduga ada substrat yg keras (batuan & cangkang karang) sbg tempat menempel

Sejarah penelitian_terumbu karang

• Periset lain UMBGROVE (1972-1928), VERWEY (1928-1929) dan MOLENGRAFF (1929) juga melakukan penelitian di teluk Jakarta.– Umbgrove menyimpulkan bhw terumbu karang tumbuh dlm bbrp tingk

perkembangan, mulai dr bbrp meter dpl hingga yg muncul di permukaan sbg pulau laut.

– Molengraff menyatakan bhw terumbu karang di kepulauan Seribu telah ada sejak jaman es – yg berarti menolak teori Umbgrove.

– Verwey justru mendukung Umbgrove, dan menyatakan bhw setelah mencapai kedalaman 5 m, terumbu karang akan mengalami perubahan sehingga terumbu karang membtk pulau setelah keluar ke permukaan laut.

Pada intinya, terumbu karang di Indonesia telah menjadi salah satu fokus penelitian [meskipun oleh non Indonesians]

Biologi Terumbu Karang

• Terumbu karang adl strukt di dasar laut berupa deposit kalsium karbonat yg dihasilkan terutama oleh hewan karang.

• Karang adl hewan invertebrate yg termasuk filum Coelenterata atau Cnidaria.

• Yg disebut sbg karang [coral] mencakup karang ordo Scleractinia dan sub kelas Octocorallia [kelas Anthozoa] maupun Hydrozoa ; pd umumnya pembahasan mengenai terumbu karang difokuskan pd ordo Scleractinia.

Satu individu karang [polip karang] memiliki ukuran yg bervariasi mulai dari 1 mm hingga 50 cm ; meskipun pd umumnya polip karang berukuran kecil, sedang yg

besar memiliki kecenderungan soliter.

Simbiosis antara Zooxanthellae dan Karang membentuk terumbu karang

Anatomi Karang

Karang atau polip memiliki bagian2 tubuh:1. Mulut yg dikelilingi oleh tentakel yg

berfs utk menangkap mangsa di perairan serta sbg alat pertahanan diri.

2. Rongga tubuh [coelenteron] yg jg mrpk saluran pencernaan [gastrovascular].

3. Dua lapisan tubuh [ektoderm dan endodermis] yg umum disebut gastrodermis, krn berbatasan dg saluran pencernaan ; antara kedua lapisan tdpt jar pengikat tipis yg disebut mesoglea. Jar ini tdr dr sel2 serta kolagen, dan mukopolisakarid. Sebagian besar karang, epidermis akan menghasilkan material guna membtk rangka luar karang berupa kalsium karbonat (CaCO3).

Anatomi Karang

Di gastrodermis, tdpt zooxanthellae [alga unisel Dinoflagellatae berwarna coklat atau coklat kekuning-kuningan].

Zooxanthellae bersimbiosis dg hewan [karang, anemon, mollusc] ; sebagian besar genus Symbiodinium ; diperkirakan > 1 juta sel/cm2 permukaan karang ; meskipun dpt hidup tdk terikat induk, sebagian besar zooxanthellae melakukan simbiosis.

Anatomi Karang

Karang dpt menarik & menjulurkan tentakel yg aktif pd malam hari saat mencari mangsa ; sementara siang hari tentakel ditarik masuk ke dlm rangka.

Anatomi Karang

Di ektodermis tentakel tdpt sel penyengat [cnidoblast] yg mrpk ciri khas Cnidaria. Cnidoblast dilengkapi dg alat penyengat [nematocyt] beserta racun

didlmnya. Jika sdg tdk aktif posisi nematocyt ada dlm sel, dan jika kondisi aktif maka alat penyengat dan racun akan dikeluarkan [mangsa utama adl

zooplankton].

Cara makan

Karang mpy 2 cara utk mendptkan makanan, yaitu :

1. Menangkap zooplankton yg melayang dlm air.2. Menerima hasil fotosintesis zooxanthellae.

bbrp pendapat ahli mengatakan bhw hasil fotosintesis zooxanthellae sdh dianggap cukup utk memenuhi kebutuhan respirasi [Muller-Parker & D’Elia, 2001).sementara sebagian ahli menyatakan bhw sumber makanan karang 75-99% berasal dari zooxanthellae [Tucket & Tucket, 2002].

Cara makan

Terdapat dua mekanisme bagaimana mangsa yg ditangkap karang dpt mencapai mulut :

1. Mangsa ditangkap, lalu tentakel membawa mangsa ke mulut.2. Mangsa ditangkap, lalu terbawa ke mulut oleh gerakan silia sepanjang

tentakel.

Asosiasi Karang dengan ZooxanthellaeDalam asosiasi tsb, karang

mendptkan sejumlah keuntungan, diantaranya :

1. Hasil fotosintesis [spt gula, asam amino dan oksigen].

2. Mempercepat proses kalsifikasi, dg skema :

a. Fotosintesis menaikkan pH dan menyediakan ion karbonat lebih banyak.

b. Dengan pengambilan ion P utk fotosintesis, berarti zooxanthellae telah menyingkirkan inhibitor kalsifikasi.

Asosiasi Karang dengan ZooxanthellaeBagi zooxanthellae, karang adl habitat yg baik krn mrpk pensuplai terbesar zat

anorganik utk fotosintesis ; Bytell menemukan bhw utk zooxanthellae dlm Acropora palmata 70% suplai nitrogen anorganik diperoleh dari karang [anorganik tsb mrpk sisa metabolisme karang, dan hanya sebagian kecil anorganik diambil dari perairan].

Lalu bagaimana zooxanthellae dpt berada dlm karang ?hal ini terkait dg reproduksi karang ; secara seksual [maka karang akan mendapatkan zooxanthellae langsung dari induk atau scr tdk langsung dari lingk], sedangkan aseksual [zooxanthellae akan langsung dipindahkan ke koloni baru atau ikut bersama potongan koloni karang yg lepas].

Reproduksi & pertumbuhan karang

Reproduksi & pertumbuhan karangReproduksi Seksual adl reproduksi yang melibatkan peleburan sperma dan ovum [fertilisasi].

Sifat reproduksi seksual ini lebih kompleks, karena selain terjadi fertilisasi, juga melalui sejumlah tahap lanjutan [pembentukan larva, penempelan, baru kemudian pertumbuhan dan pematangan].

Reproduksi seksualBerdasar individu penghasil gamet,

karang dpt dikategorikan bersifat :a. Gonokoris : dlm satu jenis, telur &

sperma dihasilkan oleh ind yg berbeda [ada karang jantan & betina] ; contoh Porites, Galaxea.

b. Hermafrodit : bila dlm satu telur dan sperma dihasilkan dlm satu polip ; karang yg hermafrodit jg kerap kali memiliki waktu kematangan seksual yg berbeda, yaitu :

Hermafrodit simultan menghasilkan telur dan sperma pd waktu bersamaan dlm kesatuan sperma dan telur [egg-sperm packets]. Meski dlm 1 paket, telur baru akan dibuahi 10-40 mnt kmdn stlh telur dan sperma berpisah : contoh Acroporidae, Favidae

Hermafrodit berurutan 2 kemungkinan, a. Ind karang tsb berfs sbg jantan baru,

menghasilkan sperma utk kmdn mjd betina [protandri], atau

b. Jadi betina dulu, menghasilkan telur stlh itu mjd jantan [protogini] : contoh Stylophora pistillata, Goniastrea favulus

Meskipun dijumpai ke2 tipe diatas, sebagian besar

karang bersifat GONOKORIS

Reproduksi seksualBerdasar mekanism pertemuan telur dan sperma :a. Brooding/planulator

telur & sperm yg dihasilkan, tdk dilepaskan ke kolom air shg fertilisasi scr internal. Zigot berkembang mjd larva planula dlm polip, utk kmdn planula dilepaskan ke air. Planula ini langsung memiliki kemampuan utk melekat di dasar perairan utk melanjutkan proses pertumb. Contoh : Pocillopora damicornis, Stylophora

b. Spawningmelepas telur & sperm ke air shg fertilisasi tjd eksternal. Pd tipe ini pembuahan telur tjd stlh bbrp jam berada di air. Contoh : Favia

video

Reproduksi seksualSebagian besar karang [85%]

menunjukkan mekanisme spawning, dg waktu pelepasan telur scr massal, ttp berbeda waktu sesuai tergantung kondisi lingk, sbg contoh :

Richmond & Hunter menemukan bhw di Guam, Micronesia ; puncak spawning terjadi 7 – 10 hari setelah bulan purnama pada bulan Juli (Richmond, 1991).

Kenyon menemukan bhw spawning di kepulauan Palau terjadi selama bbrp bulan (maret, april dan mei) [Richmond, 1991].

Reproduksi aseksualReproduksi aseksual adl reprod yg tdk melibatkan peleburan gamet jantan

[sperma] dan betina [ovum] ; pd reprod ini, polip/koloni karang membtk polip/koloni baru mell pemisahan potongan2 tubuh atau rangka ; ada pertumbuhan koloni dan ada pembentukan koloni baru.

Reproduksi aseksual

Perbandingan Seksual & AseksualBaik repro seksual ataupun aseksual yg dilakukan oleh karang, tujuan utamanya

adalah mempertahankan keberadaan spesiesnya di alam. Tdpt kelebihan dan kekurangan shg kedua metode tsb saling melengkapi.

Pertumbuhan2. Karang muda

kemampuan karang muda utk terus hidup memang sangat tergantung pd kondisi substrat, sbg contoh :

- Karang akan tumbuh lebih baik di substrat yg padat.- Karang lebih mampu bertahan hidup bila posisi substrat vertikal drpt

horizontal.- Karang akan tumbuh lbh cpt ditempat dangkal, tp yg lebih survive di perairan

yg sedikit lebih dalam.

Pertumbuhan3. Kematangan seksual, dipengaruhi oleh bbrp hal spt :a. Perubahan kondisi lingk ke arah lebih buruk mengganggu proses

kematangan seksual, misal :- sedimentasi energi karang akan terkuras utk membersihkan polip shg kematangan seksual terhambat- pestisida dari pertanian menurunkan penempelan dan metamorfosis- tumpahan minyak mengecilkan ukuran gamet- polusi oleh minyak menghentikan proses pembentukan larva pd brooding spesies.

b. Pd Goniastrea favulus, jika ada luka dan perlu energi utk memperbaiki jaringan, maka kemampuan reproduksinya akan turun [Richmond, 1991].

c. Bentuk koloni- karang yg bentuk koloninya besar spt Lobophylla corymbosa, uk polip akan berperan dlm kematangan seksual [lebih cepat].- karang cabang, spt Pocillipora dan Acropora butuh 2-3 tahun utk matang seksual.- karang massive spt Porites butuh 4-7 tahun.

METODE PENGAMBILAN DATA BIOLOGI(terumbu karang)

Metode atau Teknik Suatu cara, alat atau rumus matematika yang

digunakan untuk melakukan suatu kegiatan dalam payung penelitian

Data BiologiData yang dapat berupa data kualitatif atau kuantitatif

terkait dengan biohayati suatu ekosistem sebagai bahan dasar pengkajian

Kadang kala metode atau teknik yang dipilih akan memberikan gambaran lebih valid atau bahkan tidak sama sekali dalam menggambarkan suatu

data yang diinginkan.

Metode Pengumpulan Data

TERUMBU KARANG(coral reef)

Metode Survei Terumbu Karang

Survei terumbu karang dapat dilakukan dg berbagai metode, bergantung pada :

- Tujuan survei- Waktu yang tersedia

- Tingkat keahlian peneliti- Ketersediaan sarana dan prasarana

Agar hasil survei dapat dipertanggungjawabkan secara ilmiah, maka perlu diperhatikan 3 hal :

Keterwakilan lokasi, panjang transek (sampling) dan replikasi


Banyak model metode survei terumbu karang,

Tetapi setiap metode memiliki KELEBIHAN dan KEKURANGAN shg dapat dikatakan belum ada

suatu metode yang memuaskan.

Suharsono (1994) memberikan beberapa alasan sulitnya menggambarkan dan mendapatkan data kondisi terumbu karang dengan metode saat ini :


1. Terumbu karang yg tumbuh di tempat geografis yang berbeda, mempunyai tipe yang berbeda.

2. Ukuran individu atau koloni bervariasi (dari beberapa cm sampai beberapa meter).

3. Satu koloni karang dapat terdiri atas beberapa individu sampai jutaan individu.

4. Bentuk pertumbuhan (life form) yang sangat bervariasi.

5. Tata nama jenis karang masih relatif belum stabil.


Metode survei utk menggambarkan kondisi terumbu karang biasanya disajikan dalam bentuk struktur komunitas yg mencakup :

- % ase penutupan karang hidup- % ase tutupan karang mati

- Jumlah marga- Jumlah jenis- Jumlah koloni- Ukuran koloni- Kelimpahan

- Frekuensi kehadiran- Bentuk pertumbuhan (life form)- Indeks keanekaragaman jenis

(Suharsono, 1994)


Beberapa metode yang umum digunakan untuk survei terumbu karang, a.l :

1/ metode Transek Garis (line transect)--video

2/ metode Transek Kuadrat (kuadrat transect)

3/ metode Manta Tow--video

4/ metode Transek Sabuk (belt transect)--video


Metode Transek Garis (line transect)Digunakan untuk menggambarkan struktur komunitas

karang dg melihat tutupan karang hidup, karang mati, bentuk substrat, alga dan keberadaan biota

lain.

Spesifikasi karang yang diharapkan dicatat adalah bentuk tumbuh (life form).

Apabila sudah expert, tingkatan genus atau species dapat dilakukan.


Metode Transek Garis (line transect)Peralatan yang dibutuhkan :

- Rol meter- Peralatan scuba diving

- Alat tulis bawah air- Tas nilon

- Palu dan pahat utk mengambil sampel karang yg belum bisa diidentifikasi

- kapal

Skema metode transek garis

Skema metode transek garis_life form

Skema metode transek garis

Skema metode transek garis_cara kerja

Garis transek dimulai dari kedalaman dimana masih ditemukan terumbu karang batu (± 25 m) sampai daerah

pantai mengikuti pola kedalaman garis kontur.

Dapat dilakukan pada tiga kedalaman (3, 5 dan 10 m) bergantung keberadaan karang pada masing-masing

lokasi.

Penentuan panjang transek (30 atau 50 m) yang penempatannya sejajar dengan garis pantai pulau.


CF = coral folioseAA = algae

ACD = acropora digitateCM = coral massive

ACB = acropora branchingSC = soft coral

CS = coral submassive

Pengkategorian life form mengacupada bentukan yang telah di-

sepakati sebelumnya

Kelebihan dan kekurangan

Kelebihan- Akurasi data dapat diperoleh

dg baik dan dalam jumlah banyak.

- Penyajian struktur komunitas (spt persentase penutupan karang hidup/mati, kekayaan jenis, dominasi, frekuensi kehadiran, ukuran koloni, dan keanekaragaman jenis dapat disajikan secara menyeluruh.

- Struktur komunitas biota yang berasosiasi dg terumbu karang juga dapat disajikan dg baik.

Kekurangan- Membutuhkan banyak

tenaga ahli.- Waktu survey yang lama.- Dituntut keahlian penelitia

dlm identifikasi karang (spt life form atau sampai tingkat genus dan spesies).

- Skill sebagai penyelam.- Biaya yang sangat besar.


Bagaimana dengan yang lain ?

2/ metode Transek Kuadrat (kuadrat transect)

3/ metode Manta Tow

4/ metode Transek Sabuk (belt transect)

ANALISIS KEKAYAAN BIOTA

(terumbu karang)

Analisis Kekayaan Biota

Langkah lanjut dari kegiatan pengambilan data adalah melakukan analisis

Analisis dilakukan agar diperoleh hasil, dan nantinya hasil analisis digunakan sebagai

data base kegiatan lainnya (zonasi konservasi, rehabilitasi, ataupun konversi)

Memberikan data potensi dari masing-masing lokasi sebagai aset atau komoditi

Analisis Kekayaan Biota

TERUMBU KARANG(coral reef)

Metode : Transek Garis (line transect)

Terumbu Karang_line transect

Mengacu pada contoh pengukuran dibawah ini :


Maka,- Hasil data yang diperoleh adalah intersep atau panjang dari

titik transisi yang telah dicatat sepanjang transek, sehingga persentase penutupan dapat diukur sebagai berikut :Persen penutupan = total panjang suatu kategori (life form) x 100 panjang transek

Sehingga dengan mengacu pada gambar diatas :persen penutupan lifeform 1 = I1 + I3 + I5 + I7 x 100

Ypersen penutupan lifeform 2 = I2 + I4 + I6 x 100 Y

Analisis diatas memberikan data kuantitatif dari struktur komunitas suatu lokasi sampling. Suksesif sampling dapat

dijelaskan apabila sampling dilakukan secara kontinu dan rutin.


Contoh kasus :

Gambar disamping adalah suatu contoh transek garis dengan perhitungan garis transisi antar lifeform.

Panjang garis transisi masing-masing lifeform dihitung dan dimasukkan dalam tabel disebelahnya.

Dan total panjang transek adalah 272 cm


Contoh kasus :

Berapakah total panjang lifeform CS ?57 + 20 = 77 cm

Dg menggunakan rumus (1), maka % cover CF = 77 x 100 = 28,3 %

272

Demikian juga dg CM,11+ 2 + 25 + 7 = 45 cm

Dg menggunakan rumus (1), maka % cover CM = 45 x 100 = 16,5 %

272


Contoh kasus :

Hasil perhitungan transek garis dibuat dalam bentuk tabelisasi berdasar persentase penutupan terbesar.

Dari hasil perhitungan tersebut, dapat dibuat juga urutan frekuensi keterdapatan dari masing-masing lifeform

CF = 2Dan CM = 4

- pada umumnya panjang transek berkisar antara 50 – 100 m’ -

Data yang diperoleh kemudian diarahkan pada peraturan perundangan di Indonesia

KepMen LH No 04 th 2001Kriteria Baku Kerusakan Terumbu Karang

Perhatikan bahwa persentase luas tutupan tidak spesifik menunjukkan spesies tertentu.

Konteks biomonitoring akan menggunakan parameter ini untuk menginformasikan kondisi terumbu karang dalam skala spatio temporal.

Lalu, apa fungsi ekologis terumbu karang?

03 terumbu karang

Documents

Transcript of 03 terumbu karang