KETERIKATAN ANTARA KELIMPAHAN FITOPLANKTON DENGAN PARAMETER FISIKA KIMIA

DI ESTUARI SUNGAI BRANTAS (PORONG), JAWA TIMUR

DEWI WULANDARI`

SKRIPSI

DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul : KETERIKATAN ANTARA KELIMPAHAN FITOPLANKTON DENGAN PARAMETER FISIKA KIMIA DI ESTUARI SUNGAI BRANTAS (PORONG), JAWA TIMUR Adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Bogor, Januari 2009

Dewi Wulandari C24104071

DEWI WULANDARI. Keterikatan Antara Kelimpahan Fitoplankton Dengan Parameter Fisika Kimia di Estuari Sungai Brantas (Porong), Jawa Timur. Dibimbing oleh ARIO DAMAR dan ENAN M. ADIWILAGA.

RINGKASAN

Penelitian dilakukan di perairan Estuari Sungai Brantas tepatnya di muara Sungai Porong, Jawa Timur pada bulan Maret 2007, Agustus 2007, dan Maret 2008. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui komposisi jenis dan kelimpahan fitoplankton, dinamika spasial dan temporal kelimpahan fitoplankton serta keterkaitan antar jenis dan kelimpahan fitoplankton dengan parameter fisika dan kimia khususnya nutrien (nitrat, nitrit, ammonia, fosfat, dan silikat). Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah tentang dinamika struktur komunitas fitoplankton di sebuah estuari tropis khususnya dalam hal dinamika spasial dan temporal, dalam hal ini pada muara Sungai Porong, serta informasi ini dapat digunakan untuk pemanfaatan dan pengelolaan Estuari Sungai Brantas secara optimal.

Komposisi jenis fitoplankton yang ditemukan selama pengamatan didominasi oleh kelas Bacillariophyceae. Genus Chaetoceros sp ditemukan pada hampir seluruh stasiun pengamatan. Kelimpahan fitoplankton pada bulan Maret 2007 memiliki nilai kisaran sebesar 42.744 335.034 sel/l. Berdasarkan kesamaan spasial dan variasi musim, kelimpahan fitoplankton tertinggi diperoleh pada bulan Agustus 2007 (musim kemarau) dengan kisaran sebesar 8.812 35.243 sel/l.

Indeks keanekaragaman fitoplankton yang diperoleh selama pengamatan di Estuari Sungai Brantas menunjukkan kisaran 0,36 1,98, dengan indeks keseragaman berkisar antara 0,02 0,29 dan indeks dominansi yang menunjukkan kisaran 0,19 0,86. Hal ini menunjukkan bahwa terdapat dominansi spesies fitoplankton tertentu pada perairan Estuari Sungai Brantas.

Berdasarkan hasil korelasi Analisis Komponen Utama terlihat bahwa secara umum kelimpahan fitoplankton di Estuari Sungai Brantas khususnya pada muara Sungai Porong memiliki korelasi positif yang erat dengan variabel kecerahan, salinitas, pH, silikat, dan memiliki korelasi negatif dengan nitrat, nitrit, ammonia, dan fosfat.

KETERIKATAN ANTARA KELIMPAHAN FITOPLANKTON DENGAN PARAMETER FISIKA KIMIA

DI ESTUARI SUNGAI BRANTAS (PORONG), JAWA TIMUR

Oleh: DEWI WULANDARI

C 24104071

SKRIPSI Sebagai Salah Satu Syarat untuk

Memperoleh Gelar Sarjana pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

2009

SKRIPSI Judul Penelitian : Keterikatan Antara Kelimpahan Fitoplankton Dengan

Parameter Fisika Kimia di Estuari Sungai Brantas (Porong), Jawa Timur

Nama Mahasiswa : Dewi Wulandari Nomor Pokok : C24104071 Program Studi : Pengelolaan Sumberdaya dan Lingkungan Perairan

Menyetujui

I. Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Ario Damar, M.Si Dr. Ir. Enan M. Adiwilaga NIP 131 878 933 NIP 130 892 613

Mengetahui, II. Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc. NIP 131 578 799

Tanggal Lulus: 30 Desember 2008

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan

hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi dengan

judul Keterikatan Antara Kelimpahan Fitoplankton Dengan Parameter

Fisika Kimia di Estuari Sungai Brantas (Porong), Jawa Timur. Skripsi ini

diajukan sebagai persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada

Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor.

Atas kelancaran dan terselesaikannya penyusunan skripsi ini, tidak lupa

penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Dr. Ir. Ario Damar, M.Si dan Dr. Ir. Enan M. Adiwilaga selaku dosen

pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan

pengarahan, bimbingan, dan koreksi selama penyusunan skripsi ini.

2. Dr. Ir. Yusli Wardiatno, M.Sc selaku penguji tamu dan Ir. Zairion, M.Sc

selaku penguji wakil dari departemen yang telah membantu dalam

pemberian arahan, dan masukan bagi perbaikan skripsi ini.

3. Dr. Ir. Ario Damar, M.Si selaku dosen pembimbing akademik yang telah

banyak membantu dalam memberikan arahan dan masukan selama

menjalani perkuliahan serta PKSPL IPB melalui Grant Research IFS

Sweden No. A/3865-1, 2005 atas diizinkannya penulis bergabung dalam

penelitian ini.

4. Dr. Ir. Fredinan Yulianda, M.Sc yang telah banyak membantu dalam

memberikan arahan serta masukan.

5. Ibu Siti Nursiyamah selaku staf Lab BIMI I yang telah banyak membantu

selama proses identifikasi fitoplankton sehingga dapat terselesaikan

dengan baik dan lancar.

6. Bapak, Ibu, dan adik-adikku yang telah mendoakan, memberikan

semangat, serta dukungan dalam penyelesaian studi di Departemen

Manajemen Sumberdaya Perairan.

7. Ridwan Arifin, Rendy Elia Sormin, dan Fajlur Adi Rachman selaku rekan

penelitian di estuari Sungai Brantas yang telah saling membantu dan

bekerja sama dalam proses menyelesaikan penelitian serta teman-teman

iv

MSP 41 yang telah memberikan dukungan, saran, dan masukkan

mengenai penelitian dan skripsi sehingga dapat terselesaikan dengan baik.

Bogor, Januari 2009

Penulis

v

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ............................................................................. viii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................... ix

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................... xi

I. PENDAHULUAN ......................................................................... 1 A. Latar belakang ........................................................................... 1 B. Perumusan masalah .................................................................... 2 C. Tujuan ........................................................................................ 2 D. Manfaat ...................................................................................... 3 II. TINJAUAN PUSTAKA .............................................................. 4

A. Kondisi umum Estuari Sungai Brantas ....................................... 4 B. Fitoplankton ............................................................................... 4

1. Kelimpahan dan distribusi fitoplankton ................................ 5 2. Struktur komunitas fitoplankton ........................................... 7 3. Klorofil-a ............................................................................. 8

C. Faktor-faktor yang mempengaruhi keberadaan fitoplankton ....... 8 1. Parameter fisika .................................................................... 8 a. Suhu .......................................................................... 8

b. Kecerahan dan kekeruhan ......................................... 9 2. Parameter kimia .................................................................... 9

a. pH ............................................................................ 9 b. Salinitas .................................................................... 10 c. Unsur hara ................................................................. 10 1. Nitrogen ........................................................... 11 2. Fosfat ............................................................... 12 3. Silikat ............................................................... 12 III. METODE PENELITIAN .......................................................... 13

A. Waktu dan lokasi penelitian ........................................................ 13 B. Alat dan bahan ........................................................................... 14 C. Metode pengambilan contoh ....................................................... 14

1. Penentuan stasiun ................................................................... 14 2. Pengambilan contoh dan identifikasi fitoplankton ................... 16

3. Pengambilan contoh dan analisis kualitas air serta klorofil-a.... 17 D. Analisis data ............................................................................... 17

1. Indeks biologi ....................................................................... 17 a. Indeks keanekaragaman (H) ....................................... 17 b. Indeks keseragaman (E) ............................................. 18 c. Indeks dominansi (C) .................................................. 18 2. Analisis komponen utama ...................................................... 19

vi

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................... 20 A. Fitoplankton dan indeks biologi .................................................. 20

1. Komposisi jumlah jenis fitoplankton ...................................... 20 2. Kelimpahan fitoplankton ........................................................ 22 3. Indeks keanekaragaman (H), indeks keseragaman (E), dan indeks dominansi (C) jenis fitoplankton .................................. 28

B. Hubungan kelimpahan jenis fitoplankton dengan sebaran salinitas pada bulan Maret 2007 ............................................................... 29 C. Keterkaitan kelimpahan fitoplankton dengan klorofil-a ............... 31 D. Analisis hubungan parameter fisika, kimia, dan biologi di perairan Estuari Sungai Brantas (Porong) .................................................. 32 1. Bulan Maret 2007 ................................................................... 33 2. Bulan Agustus 2007 ............................................................... 35 3. Bulan Maret 2008 ................................................................... 36 E. Perbandingan komposisi dan kelimpahan fitoplankton berdasarkan variasi musim (hujan dan kemarau) ............................................. 38 1. Musim hujan .......................................................................... 38 2. Musim kemarau ...................................................................... 40 V. KESIMPULAN DAN SARAN .................................................... 41 A. Kesimpulan ................................................................................ 41 B. Saran .......................................................................................... 41 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................ 42

LAMPIRAN ...................................................................................... 45

DAFTAR RIWAYAT HIDUP .......................................................... 63

vii

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Posisi geografis stasiun penelitian bulan Maret 2007 ..................... 15 2. Posisi geografis stasiun penelitian bulan Agustus 2007 dan Maret 2008 ............................................................................. 15 3. Jumlah jenis dan kelimpahan (sel/l) fitoplankton pada setiap bulan pengamatan ......................................................................... 23 4. Indeks keanekaragaman (H), Indeks keseragaman (E), dan Indeks dominansi (C) fitoplankton ................................................ 28

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Skema perumusan masalah keterikatan antara kelimpahan fitoplankton dengan parameter fisika kimia di Estuari Sungai Brantas (Porong), Jawa Timur .......................................... 2 2. Lokasi penelitian di Estuari Sungai Brantas, Jawa Timur (Sumber : Google Earth) ............................................................... 13 3. Lokasi pengambilan contoh di muara Sungai Porong bulan Maret 2007 .......................................................................... 15 4. Lokasi pengambilan contoh di muara Sungai Porong bulan Agustus 2007 dan Maret 2008 ............................................ 16 5. Komposisi dan jumlah berdasarkan jenis dari masing-masing kelas fitoplankton pada bulan ; a) Maret 2007 ; b) Agustus 2007 ; c) Maret 2008 ................................................................................... 21 6. Grafik kelimpahan fitoplankton pada bulan ; a) Maret 2007 ; b) Agustus 2007 ; c) Maret 2008 ................................................... 25 7. Komposisi (%) berdasarkan kelimpahan dari masing-masing kelas fitoplankton pada bulan ; a) Maret 2007 ; b) Agustus 2007 ; c) Maret 2008 ................................................................................ 27 8. Grafik hubungan antara kelimpahan jenis fitoplankton ; a) dengan Chaaetoceros sp. ; b) tanpa Chaetoceros sp. dengan gradien salinitas pada bulan Maret 2007 ............................ 30

9. Grafik persentase jenis fitoplankton pada setiap stasiun dan rentang salinitas pada bulan Maret 2007 ................................. 31 10. Grafik hubungan antara kelimpahan fitoplankton dengan klorofil-a pada bulan ; a) Maret 2007 ; b) Agustus 2007 ; c) Maret 2008 ................................................................................ 31 11. Grafik analisis komponen utama-PCA (Maret 2007) ; a) Parameter lingkungan yang teramati ; b) Sebaran stasiun berdasarkan parameter yang mempengaruhi ................................. 33 12. Grafik hasil analisis komponen utama-PCA (Agustus 2007) ;

a) Parameter lingkungan yang diamati ; b) Sebaran stasiun berdasarkan parameter yang mempengaruhi ................................. 36

13. Grafik analisis komponen utama-PCA (Maret 2008) ;

ix

a) Parameter lingkungan yang diamati ; b) Sebaran stasiun berdasarkan parameter yang mempengaruhi .................................. 37

x

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1. Jenis dan kelimpahan fitoplankton bulan Maret 2007 .................... 46 2. Jenis dan kelimpahan fitoplankton bulan Agustus 2007 ................. 47 3. Jenis dan kelimpahan fitoplankton bulan Maret 2008 .................... 48 4. Parameter fisika kimia perairan pada bulan Maret 2007, Agustus 2007, dan Maret 2008 ....................................................... 49 5. Kelimpahan jenis fitoplankton dan persentasenya di setiap stasiun pada salinitas tertentu pada bulan Maret 2007 ..................... 50 6. Konsentrasi klorofil-a pada bulan Maret 2007, Agustus 2007, dan Maret 2008 ............................................................................. 51 7. Hasil analisis komponen utama (PCA) pada bulan Maret 2007 .................................................................................... 52 8. Hasil analisis komponen utama (PCA) pada bulan Agustus 2007 ................................................................................ 54 9. Hasil analisis komponen utama (PCA) pada bulan Maret 2008 .................................................................................... 56 10. Komposisi (%) fitoplankton berdasarkan kelimpahan dari masing-masing kelas fitoplankton pada bulan Maret 2006 dan Juli 2006 .......................................................................... 58 11. Parameter fisika kimia perairan pada bulan Maret 2006 dan Juli 2006 .......................................................................... 59 12. Gambar jenis fitoplankton ............................................................. 60

xi

I. PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Perairan estuari secara sederhana dapat diartikan sebagai perairan di

sekitar muara sungai. Air di muara sungai merupakan campuran massa air yang

berasal dari sungai (air tawar) dengan air laut sekitarnya. Percampuran dari massa

air tersebut dapat menyebabkan fluktuasi parameter fisika dan kimia di perairan

estuari. Kondisi lingkungan yang selalu berfluktuasi ini akan mempengaruhi

organisme dan biota yang ada di dalam perairan. Salah satunya adalah

fitoplankton yang berperan sebagai produsen dalam tingkatan rantai makanan

pada perairan tersebut.

Keberadaan fitoplankton di suatu perairan dipengaruhi oleh faktor fisika

dan kimia perairan. Fitoplankton memiliki batas toleransi tertentu terhadap faktor-

faktor fisika kimia sehingga akan membentuk struktur komunitas fitoplankton

yang berbeda. Kombinasi pengaruh antara faktor fisika kimia dan kelimpahan

fitoplankton menjadikan komunitas dan dominansi fitoplankton pada setiap

perairan tidak sama sehingga dapat dijadikan sebagai indikator biologis suatu

perairan.

Beban masukan yang ditimbulkan dari kegiatan manusia di sepanjang

daerah aliran Sungai Brantas akan meningkatkan kandungan unsur hara di

perairan. Meningkatnya kandungan unsur hara pada perairan secara langsung akan

mempengaruhi komunitas fitoplankton dan lingkungan sekitarnya. Kondisi ini

mengakibatkan adanya fluktuasi secara temporal struktur komunitas fitoplankton

akibat pengaruh musim (hujan dan kemarau) serta interaksinya dengan faktor

fisika kimia dan pembatas utama nutrien bagi fitoplankton di perairan Estuari

Sungai Brantas khususnya pada muara Sungai Porong.

Menyadari akan arti pentingnya fungsi dari Estuari Sungai Brantas, maka

diperlukan informasi mengenai kondisi atau kualitas air yang mencakup kualitas

fisika, kimia, dan biologi perairan khususnya fitoplankton di Estuari Sungai

Brantas (Porong). Informasi ini selanjutnya dapat digunakan untuk pemanfaatan

Estuari Sungai Brantas secara berkelanjutan.

B. Perumusan masalah

Estuari Sungai Brantas khususnya muara Sungai Porong termasuk pada

ekosistem pesisir yang banyak dimanfaatkan untuk berbagai aktifitas manusia.

Kegiatan pembangunan dan aktifitas manusia di sepanjang Daerah Aliran Sungai

(DAS) Brantas akan meningkatkan beban masukan berupa limbah pertanian,

limbah domestik, limbah industri serta aktifitas manusia lainnya ke perairan

Sungai Brantas, khususnya pada muara Sungai Porong yang merupakan cabang

dari Sungai Brantas. Meningkatnya beban masukan tersebut dapat meningkatkan

kandungan unsur hara pada perairan Estuari Sungai Brantas yang selanjutnya akan

menyebabkan perubahan kualitas fisika kimia perairan dan kesuburan perairan

tersebut (Gambar 1).

Meningkatnya kandungan unsur hara tersebut akan berpengaruh terhadap

kelimpahan fitoplankton. Oleh karena itu, kondisi fisik dan kimia serta tingkat

kesuburan pada perairan Estuari Sungai Brantas perlu dilakukan penelitian

sehingga dapat diketahui pengaruh masukan unsur hara dan perubahan komunitas

fitoplankton tersebut.

Gambar 1. Skema perumusan masalah keterikatan antara kelimpahan fitoplankton

dengan parameter fisika kimia di Estuari Sungai Brantas (Porong), Jawa Timur

C. Tujuan

Penelitian bertujuan untuk :

1. Mengetahui komposisi jenis dan kelimpahan fitoplankton di Estuari

Sungai Brantas khususnya pada muara Sungai Porong.

Estuari Sungai Brantas

Kualitas Perairan

Fisika

Biologi

Kimia

Aktivitas manusia di

DAS Brantas

Fitoplankton

- Komposisi - Kelimpahan

2

2. Mengetahui dinamika spasial dan temporal kelimpahan fitoplankton di

Estuari Sungai Brantas.

3. Mengetahui keterkaitan antara jenis dan kelimpahan fitoplankton dengan

parameter fisika dan kimia khususnya nutrient (nitrat, nitrit, ammonia,

fosfat, dan silikat) di perairan Estuari Sungai Brantas, Jawa Timur

khususnya di muara Sungai Porong.

D. Manfaat

Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah

tentang dinamika kelimpahan fitoplankton di sebuah estuari tropis khususnya

dalam hal dinamika spasial dan temporal, dalam hal ini yaitu muara Sungai

Porong. Selain itu, informasi ini juga dapat digunakan untuk pemanfaatan dan

pengelolaan Estuari Sungai Brantas secara optimal.

3

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Kondisi umum Estuari Sungai Brantas

Daerah Aliran Sungai (DAS) Brantas terletak di Propinsi Jawa Timur

antara 110 30 - 112 55 BT dan 7 1 - 8 15 LS. Sungai Brantas merupakan

sungai terpanjang di Jawa Timur (panjang 320 km) dengan daerah aliran seluas

12.000 km2, atau lebih kurang seperempat luas wilayah Propinsi Jawa Timur.

Sungai Brantas bersumber pada lereng Gunung Arjuna dan Anjasmara, dan

bermuara di Selat Madura. Sungai Brantas bercabang dekat Mojokerto menjadi

Kali Surabaya dan Kali Porong yang mengalir ke Selat Madura di utara Pasuruan

(Handayani et al., 2001).

Jumlah penduduk di wilayah ini 14 juta jiwa (40 % dari penduduk Jawa

Timur). Daerah Aliran Sungai (DAS) Brantas hulu yang dimulai dari Sumber

Brantas hingga sebelum masuk Bendungan Sutami mempunyai daerah tangkap

hujan seluas 2.050 km2. Pada musim hujan, rata-rata debit atau aliran Sungai

Brantas yang masuk ke muara Porong sebesar 600 m3/detik dan dapat mencapai

1.200 m3/detik. Sedangkan pada musim kemarau aliran Sungai Brantas sangat

rendah (5-6 m3/detik). Air dari Sungai Brantas dipergunakan untuk pertanian, air

minum, sekaligus sebagai tempat pembuangan sampah (Handayani et al., 2001).

B. Fitoplankton

Istilah plankton adalah suatu istilah yang umum. Plankton meliputi biota

yang hidup terapung atau terhanyut di daerah pelagik. Istilah plankton berasal dari

kata Yunani yang berarti pengembara. Organisme ini biasanya berukuran relatif

kecil atau mikroskopis, hidupnya selalu terapung atau melayang dan daya

geraknya tergantung pada arus atau pergerakan air. Plankton dapat dibagi ke

dalam dua golongan besar yaitu fitoplankton (plankton tumbuhan/nabati) dan

zooplankton (plankton hewani) (Arinardi et al., 1997).

Fitoplankton merupakan tumbuhan planktonik yang bebas melayang dan

hanyut dalam laut serta mampu berfotosintesis. Fitoplankton memiliki klorofil

untuk dapat berfotosintesis, menghasilkan senyawa organik seperti karbohidrat

dan oksigen. Zooplankton adalah hewan-hewan laut yang bersifat planktonik.

Plankton dapat dikelompokkan menjadi lima golongan berdasarkan ukurannya,

yaitu megaplankton (>2 mm), makroplankton (0.2 mm 2 mm), mikroplankton

(20 m - 0.2 mm), nanoplankton (2 m - 20 m), dan ultraplankton (

dijumpai di perairan neritik (terutama perairan yang dipengaruhi oleh estuari)

daripada oseanik. Pengelompokkan fitoplankton secara garis besar dibedakan atas

pengaruh fisik dan pengaruh biologi. Pengaruh fisik dapat disebabkan oleh

turbulensi atau adveksi (pergerakan massa air yang besar yang mengandung

plankton di dalamnya). Sedangkan pengaruh biologi terjadi apabila terdapat

perbedaan pertumbuhan antara laju pertumbuhan fitoplankton dan kecepatan

difusi untuk menjauhi kelompoknya.

Sebaran vertikal ditandai dengan berkumpulnya fitoplankton di zona

eufotik yaitu zona dengan intensitas cahaya yang masih memungkinkan terjadinya

fotosintesis. Dari hasil berbagai penelitian, ternyata sebaran vertikal plankton

tergantung dari berbagai faktor, antara lain intensitas cahaya, kepekaan terhadap

perubahan salinitas, arus, dan densitas air. Untuk fitoplankton, pengelompokkan

secara vertikal dipengaruhi pula oleh tersedianya nutrisi di permukaan air

(Arinardi et al., 1997).

Sebagaimana organisme lainnya, eksistensi dan kesuburan fitoplankton di

dalam suatu ekosistem sangat ditentukan oleh interaksinya terhadap faktor-faktor

fisika, kimia, dan biologi. Tingginya kelimpahan fitoplankton pada suatu perairan

adalah akibat pemanfaatan nutrien, dan radiasi sinar matahari, disamping suhu,

dan pemangsaan oleh zooplankton (Basmi, 1988). Menurut Goldman dan Horne

(1983), 2 faktor utama penentu tingkat pertumbuhan fitoplankton adalah mencapai

tingkat pertumbuhan maksimum pada temperatur tertentu dan mampu mencapai

cahaya dan nutrien optimum.

Menurut Nybakken (1992), plankton di daerah estuari memiliki populasi

yang rendah, biasanya terjadi pada akhir musim gugur dan musim dingin karena

berkurangnya cahaya dan kekeruhan perairan sangat tinggi sebagai akibat

besarnya debit air sungai dan turbulensi. Hal ini diikuti oleh pertumbuhan diatom

yang pesat pada akhir musim dingin. Diatom seringkali mendominasi

fitoplankton, tetapi dinoflagelata dapat menjadi dominan selama bulan-bulan

panas dan dapat tetap dominan sepanjang waktu di beberapa estuaria. Menurut

Arinardi et al., (1997), jenis fitoplankton Skeletonema sp. dapat memanfaatkan

kadar zat hara lebih cepat daripada diatom lainnya.

6

2. Struktur komunitas fitoplankton

Komunitaas adalah kumpulan spesies organisme yang mendiami suatu

tempat. Komunitas organisme adalah sesuatu yang dinamis, dimana populasi-

populasi yang ada di dalamnya saling berinteraksi, dan mengalami variasi dari

waktu ke waktu. Variasi atau perubahan komunitas tersebut terjadi karena adanya

pengaruh faktor-faktor lingkungan yang kompleks. Salah satu faktor lingkungan

yang mempengaruhi perkembangan komunitas fitoplankton (biomassa, keragaman

spesies, dan produksi) adalah ketersediaan nutrien di perairan (Basmi, 1988).

Struktur komunitas merupakan suatu kumpulan berbagai jenis

mikroorganisme yang berinteraksi dalam suatu zonasi tertentu. Dinamika

kelimpahan dan struktur komunitas fitoplankton terutama dipengaruhi oleh faktor

fisika dan kimia, khususnya ketersediaan unsur hara (nutrien) serta kemampuan

fitoplankton untuk memanfaatkannya (Muharram, 2006). Komunitas dikendalikan

oleh spesies-spesies yang dominan yang memperlihatkan kekuatan spesies

tersebut dengan spesies lainnya. Hilangnya spesies-spesies yang dominan akan

menimbulkan perubahan-perubahan penting yang tidak hanya pada komunitas

biotiknya sendiri tetapi juga dalam lingkungan fisiknya (Odum, 1993).

Odum (1993) menyatakan bahwa suatu ekosistem mengalami perubahan

dari waktu ke waktu. Perkembangan ekosistem tersebut biasa disebut dengan

istilah suksesi ekologi. Suksesi pada komunitas fitoplankton adalah perubahan-

perubahan dari komposisi spesies yang disebabkan oleh perbedaan laju

pertumbuhan masing-masing spesies yang membuat komunitas berkembang. Laju

pertumbuhan dikontrol oleh faktor-faktor lingkungan, sehingga variasi

perkembangan komunitas tersebut merupakan hasil dari pengaruh kondisi

lingkungan. Faktor-faktor lingkungan tersebut akan mempengaruhi peningkatan

atau penurunan laju suksesi dari komunitas fitoplankton (Basmi, 1988).

Hubungan antara komunitas fitoplankton dengan perairan adalah positif.

Bila kelimpahan fitoplankton di suatu perairan tinggi, maka dapat diduga perairan

tersebut memiliki produktivitas perairan yang tinggi pula (Raymont, 1981). Jenis

fitoplankton yang sering dijumpai di laut dalam jumlah besar adalah diatom.

Nybakken (1992) juga menyatakan bahwa fitoplankton yang berukuran besar dan

biasanya tertangkap oleh jaring plankton terdiri dari dua kelompok besar yaitu

7

diatom dan dinoflagellata. Di perairan Indonesia diatom paling sering ditemukan,

baru kemudian dinoflagellata. Menurut Arinardi et al., (1997), kelas

Bacillariophyceae lebih mampu beradaptasi dengan kondisi lingkungan yang ada,

kelas ini bersifat kosmopolitan serta mempunyai toleransi dan daya adaptasi yang

tinggi. Sedangkan kelas Dinoflagelata (Dinophyceae) adalah grup fitoplankton

yang sangat umum ditemukan di laut setelah diatom (Nontji, 2006)

3. Klorofil-a

Alat fotosintetik dari seluruh tumbuhan air kecuali alga biru dan bacteria

terletak di dalam kloroplast yang merupakan partisi sel yang aktif dalam proses

fotosintesis. Di dalam kloroplast ini terdapat klorofil dan pigmen-pigmen

fotosintetik lainnya. Klorofil-a adalah suatu pigmen fotosintetik umum pada

seluruh tumbuhan eukariotik, dan inilah yang menyebabkan air dekat pantai

terlihat hijau (Basmi, 1995). Klorofil-a terkandung di dalam semua tanaman

berfotosintesis, tumbuhan tingkat tinggi dan alga hijau. Salah satu metode

penentuan biomassa fitoplankton adalah dengan pengukuran klorofil-a, karena

klorofil-a merupakan bagian terpenting dalam fotosintesis dan dikandung

sebagian besar jenis fitoplankton yang hidup di laut.

C. Faktor-faktor yang mempengaruhi keberadaan fitoplankton

1. Parameter fisika

a. Suhu

Suhu air di permukaan dipengaruhi oleh kondisi meteorologi seperti :

curah hujan, penguapan, kelembaban udara, suhu udara, kecepatan angin, dan

intensitas radiasi matahari (Nontji, 2007). Perubahan suhu sangat berpengaruh

terhadap proses fisika, kimia, dan biologi badan air. Suhu juga sangat berperan

dalam mengendalikan kondisi ekosistem perairan. Algae dari filum Chlorophyta

dan diatom akan tumbuh dengan baik pada kisaran suhu berturut-turut 30C-35C

dan 20C- 30C. Sedangkan filum Cyanophyta lebih dapat bertoleransi terhadap

kisaran suhu yang lebih tinggi dibandingkan dengan Chlorophyta dan diatom

(Haslam, 1995 in Effendi, 2003).

8

Suhu di perairan estuari lebih bervariasi daripada di perairan pantai di

dekatnya. Nybakken (1992) menjelaskan bahwa ketika air tawar masuk ke

estuaria dan bercampur dengan air laut, terjadi perubahan suhu dimana suhu

perairan estuaria lebih rendah pada musim dingin dan lebih tinggi pada musim

panas daripada perairan pantai sekitarnya. Variasi suhu yang besar ini sebagai

fungsi dari perbedaan antara suhu air laut dan air sungai.

b. Kecerahan dan kekeruhan

Kecerahan merupakan ukuran transparansi perairan, yang ditentukan

secara visual dengan menggunakan secchi disk. Nilai ini sangat dipengaruhi oleh

keadaan cuaca, waktu pengukuran, kekeruhan, dan padatan tersuspensi, serta

ketelitian orang yang melakukan pengukuran (Effendi, 2003). Besarnya jumlah

partikel tersuspensi dalam perairan estuari akan menyebabkan perairan menjadi

sangat keruh. Kekeruhan tertinggi terjadi pada saat aliran sungai maksimum.

Kekeruhan biasanya minimum di dekat mulut estuaria, karena sepenuhnya berupa

air laut, dan makin meningkat bila menjauh ke arah pedalaman (Nybakken, 1992).

2. Parameter kimia

a. pH

Nilai pH menggambarkan intensitas keasaman dan kebasaan suatu

perairan yang ditunjukkan oleh keberadaan ion hidrogen. Sebagian besar biota

akuatik sensitive terhadap adanya perubahan pH dan menyukai nilai pH sekitar 7 -

8,5. Nilai pH juga sangat mempengaruhi proses biokimiawi perairan, seperti

nitrifikasi. Pada pH < 4, sebagian besar tumbuhan air mati, namun algae

Chlamydomonas acidophila masih dapat bertahan hidup pada pH yang sangat

rendah, yaitu 1, dan algae Euglena masih dapat bertahan hidup pada pH 1,6

(Haslam in Effendi, 2003).

Menurut Odum (1971), perairan dengan pH antara 6 9 merupakan

perairan dengan kesuburan yang tinggi dan tergolong produktif karena memiliki

kisaran pH yang dapat mendorong proses pembongkaran bahan organik yang ada

dalam perairan menjadi mineral-mineral yang dapat diasimilasikan oleh

9

fitoplankton. Namun menurut Arinardi et al., (1997), perubahan pH kurang begitu

mempengaruhi kondisi lingkungan perairan estuari.

b. Salinitas

Salinitas perairan estuari biasanya lebih rendah daripada salinitas perairan

sekelilingnya. Di mulut sungai, salinitas bervariasi sangat besar pada saat

pergantian musim yaitu musim hujan dan musim kemarau (Arinardi et al., 1997).

Salinitas menggambarkan padatan total di dalam air, setelah semua karbonat

dikonversi menjadi oksida, semua bromide dan iodide digantikan oleh klorida,

dan semua bahan organik telah dioksidasi. Sebaran salinitas di laut dipengaruhi

oleh berbagai faktor seperti pola sirkulasi air, penguapan, curah hujan, dan aliran

sungai (Nontji, 2007). Nilai salinitas perairan laut 30 - 40 , pada perairan

hipersaline, nilai salinitas dapat mencapai kisaran 40 - 80 (Effendi, 2003).

Perairan estuari memiliki salinitas yang berfluktuasi, suatu gradien

salinitas akan tampak pada suatu saat tertentu. Pola gradien bervariasi tergantung

pada musim, topografi estuaria, pasang-surut, dan jumlah air tawar (Nybakken,

1992). Menurut Wyrtki (1961) in Arinardi et al., (1997) pada bulan Maret angin

barat masih berhembus tapi kecepatannya sudah berkurang. Musim barat biasanya

mempunyai curah hujan yang tinggi yang dapat mempengaruhi kadar salinitas dan

juga kelimpahan fitoplankton (terutama di perairan pantai). Tingginya salinitas di

daerah intertidal bagian atas (arah ke hulu) seringkali memungkinkan binatang

laut menyusup lebih jauh ke hulu estuaria di daerah intertidal bagian atas daripada

di daerah intertidal bagian bawah.

c. Unsur hara

Kebutuhan akan makronutrien dan mikronutrien oleh fitoplankton pada

dasarnya adalah sama namun jumlahnya berbeda. Penambahan beban masukan

nutrien memiliki pengaruh yang lebih besar terhadap perubahan fitoplankton pada

perairan yang oligotrofik dibandingkan terhadap perairan yang eutrofik (Basmi,

1988). Kandungan unsur hara yang mempengaruhi keberadaan fitoplankton di

perairan diantaranya yaitu :

10

1. Nitrogen

Nitrogen merupakan salah satu unsur penting dalam pembentukan protein

di dalam organisme. Senyawa-senyawa nitrogen, baik di tanah maupun di air

jumlahnya selalu terbatas, sedangkan tumbuhan (termasuk fitoplankton)

membutuhkan senyawa tersebut dalam jumlah yang cukup besar. Fiksasi nitrogen

oleh mikroba merupakan suatu proses penting yang menjamin keperluan senyawa

nitrogen selalu tersedia untuk keperluan makhluk hidup. Daya manfaat senyawa N

untuk fitoplankton adalah senyawa N dalam bentuk NO3-N (nitrat) (Basmi, 1988).

Nitrat adalah bentuk utama nitrogen di perairan alami dan merupakan

nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan algae. Kadar nitrat di perairan yang

tidak tercemar biasanya lebih tinggi daripada kadar amonium. Kadar nitrat-

nitrogen pada perairan alami hampir tidak pernah lebih dari 0,1 mg/liter. Kadar

nitrat yang melebihi 0,2 mg/liter dapat mengakibatkan terjadinya eutrofikasi

perairan (Effendi, 2003). Menurut Raymont (1981), kadar nitrat dalam air

permukaan pada lintang-lintang menengah dan di wilayah tropik pada umumnya

rendah.

Di perairan alami, nitrit (NO2) biasanya ditemukan dalam jumlah yang

sangat sedikit, lebih sedikit daripada nitrat, karena bersifat tidak stabil dengan

keberadaan oksigen. Nitrit merupakan bentuk peralihan antara ammonia dan

nitrat, dan antara nitrat dan gas nitrogen. Keberadaan nitrit menggambarkan

berlangsungnya proses biologis perombakan bahan organik yang memiliki kadar

oksigen terlarut sangat rendah. Hasil-hasil penetapan kadar nitrit menunjukkan

bahwa di hampir semua perairan bahari kadar nitrit cenderung rendah, bahkan

lebih rendah dari kadar nitrat dan ammonia (Raymont, 1981). Amonia di perairan

merupakan racun bagi biota hewani. Nilai ammonia yang tinggi dapat

memberikan efek negatif bagi kehidupan fitoplankton. Daya racun ammonia akan

meningkat sebanding dengan meningkatnya pH dan kandungan CO2 bebas.

Demikian pula sebaliknya, daya racun ammonia akan menurun dengan

berkurangnya konsentrasi CO2 bebas dan pH (Basmi, 1988).

11

2. Fosfat

Fosfat merupakan faktor penting untuk pertumbuhan fitoplankton dan

organisme lainnya. Fosfat sangat diperlukan sebagai transfer energi dari luar ke

dalam sel organisme, karena itu fosfat dibutuhkan dalam jumlah yang kecil

(sedikit). Fosfat merupakan bentuk fosfor yang dapat dimanfaatkan oleh

tumbuhan (Dugan, 1972 in Effendi, 2003). Menurut Barnes dan Hughes (1982),

konsentrasi fosfat jauh lebih kecil daripada konsentrasi ammonia dan nitrat.

Fosfor dan nitrogen biasanya berada dengan perbandingan 1 : 15. Kenaikan

jumlah sel diatom diiringi dengan penurunan kadar fosfat (Raymont, 1981).

3. Silikat

Silikat merupakan nutrien yang sangat penting untuk membangun dinding

sel dalam komunitas diatom. Oleh karena itu, silikat diperlukan untuk mendukung

perkembangan atau kehidupan biota laut. Tinggi rendahnya kelimpahan

fitoplankton di suatu perairan tergantung pada konsentrasi silikat (Nybakken,

1992). Silikat termasuk salah satu unsur penting bagi makhluk hidup. Beberapa

algae, terutama diatom (Bacillariophyceae) membutuhkan silika untuk

membentuk frustule (dinding sel) (Effendi, 2003).

Kadar silika pada perairan payau dan laut berkisar antara 1000 - 4000

mg/liter. Keberadaan silika pada perairan tidak menimbulkan masalah karena

tidak bersifat toksik bagi makhluk hidup. Akan tetapi, pada perairan yang

diperuntukkan bagi keperluan industri, keberadaan silika dapat menimbulkan

masalah pada pipa karena dapat membentuk deposit silika (Effendi, 2003).

12

III. METODE PENELITIAN

A. Waktu dan lokasi penelitian

Penelitian ini dilaksanakan selama bulan Maret 2007 - Maret 2008, yang

berlokasi di perairan Estuari Sungai Brantas (Porong), Kabupaten Sidoarjo,

Propinsi Jawa Timur (Gambar 2). Secara geografis perairan Estuari Sungai

Brantas terletak pada 11030 - 11255 BT dan 71 - 815 LS, sedangkan letak

posisi stasiun pengambilan contoh terletak pada 11253 - 11254 BT dan 0731

- 0732 LS untuk bulan Maret 2007, dan untuk bulan Agustus 2007 dan Maret

2008 terletak pada 11250 - 11252 BT dan 0733 - 0734 LS. Penelitian ini

merupakan bagian dari salah satu penelitian mengenai keterkaitan komunitas

fitoplankton dengan parameter fisika kimia di Estuari Sungai Brantas.

Pengambilan sampel fitoplankton dan kualitas air dilakukan sebanyak tiga

kali yaitu pada bulan Maret dan Agustus 2007, dan Maret 2008. Hal ini dilakukan

untuk mencakup variabilitas musim yaitu Maret 2007 (musim hujan), Agustus

2007 (musim kemarau), dan Maret 2008 (musim hujan). Analisis identifikasi

fitoplankton dilakukan di Laboratorium Biomikro 1, Departemen Manajemen

Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian

Bogor.

Gambar 2. Lokasi penelitian di Estuari Sungai Brantas, Jawa Timur (Sumber: Google Earth)

B. Alat dan bahan

Alat-alat yang digunakan dalam pengambilan air contoh dan identifikasi

terhadap fitoplankton adalah plankton net dengan ukuran mata jaring 35 m,

ember plastik ukuran 15 liter, gayung ukuran 1,3 liter, dan botol film. Alat yang

digunakan pada saat analisis di laboratorium yaitu mikroskop binokuler model

Olympus CH-2, SRC (Sedgewick Rafter Count) dengan ukuran panjang 50 mm,

lebar 20 mm, dan tinggi 1 mm (memiliki volume 1000 mm3), pipet tetes, dan

buku identifikasi plankton. Buku identifikasi plankton yang digunakan adalah

Mizuno (1979) dan Yamaji (1996). Bahan yang digunakan untuk pengawetan

fitoplankton yaitu larutan lugol.

C. Metode pengambilan contoh

1. Penentuan stasiun

Penentuan stasiun pengamatan ditetapkan sebanyak 6 stasiun untuk

pengamatan pertama bulan Maret 2007 pada muara Porong yang terletak di

sungai, mulut sungai, dan menuju ke arah laut (Gambar 3). Letak dan posisi

stasiun pengamatan pada bulan Maret 2007 berbeda dengan bulan Agustus 2007

dan Maret 2008 Penentuan stasiun pada sampling pertama ini didasarkan pada

peningkatan gradien salinitas, dari salinitas rendah hingga salinitas tinggi. Stasiun

1 merupakan stasiun pada daerah mulut sungai. Kemudian untuk stasiun 2, 3, 4, 5,

dan 6 merupakan daerah laut yang memiliki salinitas berbeda akibat pengaruh dari

sungai dan laut.

Pada sampling kedua dan ketiga (penelitian utama) masing-masing

dilakukan pada bulan Agustus 2007 dan Maret 2008, penentuan stasiun

pengambilan contoh ditetapkan sebanyak 9 stasiun berdasarkan keterwakilan

spasial wilayah estuaria, yaitu mencakup wilayah sungai (stasiun 9), Peralihan

(stasiun 1 dan 2), dan wilayah laut (3, 4, 5, 6, 7, dan 8) (Gambar 4). Koordinat

setiap stasiun disajikan dalam Tabel 1 dan Tabel 2.

14

Tabel 1. Posisi geografis stasiun penelitian bulan Maret 2007

Stasiun Lintang Selatan Bujur Timur 1 07 31 34.8 112 54 13.4 2 07 31 38.7 112 54 16.5 3 07 31 46.0 112 54 18.6 4 07 31 54.7 112 54 23.7 5 07 32 04.9 112 54 18.0 6 07 32 05.7 112 53 03.4

Gambar 3. Lokasi pengambilan contoh di muara Sungai Porong bulan Maret 2007

Tabel 2. Posisi geografis stasiun penelitian bulan Agustus 2007 dan Maret 2008

Stasiun Lintang Selatan Bujur Timur 1 07 33 55.0 112 52 21.8 2 07 33 46.9 112 52 38.3 3 07 33 47.7 112 53 03.5 4 07 34 04.8 112 53 25.7 5 07 34 24.8 112 53 37.2 6 07 34 30.4 112 53 35.5 7 07 34 18.8 112 53 17.9 8 07 34 05.8 112 53 00.1 9 07 33 24.6 112 50 59.2

15

Gambar 4. Lokasi pengambilan contoh di muara Sungai Porong bulan Agustus 2007 dan Maret 2008

2. Pengambilan contoh dan identifikasi fitoplankton

Pengambilan sampel air dilakukan pada daerah atau bagian permukaan

dengan kedalaman 50 cm. Sampel air untuk pengamatan fitoplankton diambil dari

masing-masing stasiun yang disaring dengan menggunakan plankton net ukuran

mata jaring 35 m sebanyak 65 ml. kemudian contoh air yang tersaring langsung

dimasukkan ke dalam botol film, dan diawetkan dengan larutan lugol kurang lebih

1 % dari volume air tersaring.

Identifikasi fitoplankton dilakukan di Laboratorium Biomikro, Fakultas

Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor dengan menggunakan

mikroskop binokuler model Olympus CH-2 perbesaran 10 x 10. Kemudian

sampel diamati dengan menggunakan Sedgewick-Rafter sebanyak tiga kali

ulangan untuk menghitung kelimpahan fitoplankton. Analisis kelimpahan

fitoplankton dihitung dengan menggunakan rumus dalam Basmi (1994) :

16

Keterangan :

N = Jumlah sel per liter (sel/liter) n = Jumlah sel fitoplankton pada seluruh lapang pandang (sel) A = Volume contoh air yang disaring (65 liter) B = Volume air tersaring (30 ml) C = Volume sampel di bawah gelas penutup (1 ml) D = Luas gelap penutup (1000 mm2) E = Luas total yang teramati (200 mm2)

3. Pengambilan contoh dan analisis kualitas air serta klorofil-a

Pengambilan contoh pada masing-masing stasiun untuk analisa klorofil-a

dan analisis parameter kimia seperti nitrat, nitrit, ammonia, fosfat, dan silikat

dimasukkan ke dalam botol sampel air ukuran 250 ml kemudian dimasukkan ke

dalam ice box untuk di analisa di laboratorium. Parameter yang diukur secara

langsung (in situ) meliputi pH, suhu, salinitas, dan kecerahan. Untuk analisis

klorofil-a dan parameter kimia seperti nitrat, nitrit, ammonia, fosfat, dan silikat

dilakukan oleh rekan satu penelitian yaitu Arifin (2008) dan Sormin (2008).

D. Analisis data

1. Indeks biologi

a. Indeks keanekaragaman (H)

Untuk mengetahui keanekaragaman fitoplankton digunakan persamaan

indeks Shannon-Wiener sebagai berikut (Odum, 1993) :

Keterangan :

H = Indeks keanekaragaman pi = ni/N ni = Jumlah individu jenis ke-i N = Jumlah total individu

lselxn

EDx

CBx

AN

1

i

iii ppH

0

ln

17

Kisaran nilai indeks keanekaragaman dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

H

Nilai C berkisar antara 0 1. Apabila nilai C mendekati 0 berarti hampir

tidak ada individu yang mendominasi dan biasanya diikuti dengan nilai E yang

besar (mendekati 1), sedangkan apabila nilai C mendekati 1 berarti terjadi

dominansi jenis tertentu dan dicirikan dengan nilai E yang lebih kecil atau

mendekati 0 (Odum, 1993).

2. Analisis komponen utama (AKU)

Analisis Komponen Utama (AKU) merupakan metode statistik deskriptif

yang bertujuan untuk mempresentasikan informasi maksimum yang terdapat

dalam suatu matriks data ke dalam bentuk grafik. Matriks data terdiri dari

variabel kelimpahan fitoplankton sebagai individu (baris) dan variabel parameter

fisika-kimia perairan sebagai variabel kuantitatif (kolom). Analisis Komponen

Utama dapat memberikan suatu gambaran yang mudah dibaca atau

diinterpretasikan pada struktur data dengan hanya menarik informasi penting.

Pada analisis data ini akan dihasilkan tiga Analisis Komponen Utama

berdasarkan waktu tiap bulan pengamatan, yaitu bulan Maret 2007, Agustus 2007,

dan Maret 2008. Hasil Analisis Komponen Utama ini akan menunjukkan korelasi

antar parameter pada setiap stasiun. Analisis Komponen Utama juga dapat

membagi atau mengelompokkan kemiripan dari parameter lingkungan yang

berbentuk matriks data (Bengen, 2000).

19

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Fitoplankton dan indeks biologi

1. Komposisi jumlah jenis fitoplankton

Berdasarkan hasil penelitian pada pengamatan ke-1 (Gambar 5.a.) yaitu

musim hujan (Maret 2007) diperoleh bahwa komposisi fitoplankton di estuari

Sungai Brantas terdiri dari empat kelas yaitu kelas Bacillariophyceae (25 genera),

kelas Dinophyceae (6 genera), kelas Cholorophyceae (10 genera), dan kelas

Cyanophyceae (6 genera). Sedangkan pada pengamatan ke-2 (Gambar 5.b.) pada

musim kemarau (Agustus 2007) diperoleh komposisi fitoplankton yang terdiri

dari lima kelas yaitu kelas Bacillariophyceae (25 genera), kelas Dinophyceae (4

genera), kelas Chlorophyceae (3 genera), kelas Cyanophyceae (3 genera), dan

kelas Chrysophyceae (2 genera). Pada pengamatan ke-3 (Gambar 5.a.) pada

musim hujan (Maret 2008) diperoleh komposisi fitoplankton yang terdiri dari lima

kelas yaitu kelas Bacillariophyceae (16 genera), kelas Dinophyceae (3 genera),

kelas Chlorophyceae (7 genera), kelas Cyanophyceae (3 genera), dan kelas

Chrysophyceae (1 genera).

Komposisi jenis fitoplankton yang ditemukan selama pengamatan

didominasi oleh kelas Bacillariophyceae (diatom). Pada bulan Maret 2007

komposisi kelas Bacillariophyceae sebanyak 53,19 %, bulan Agustus 2007

sebanyak 67,57 %, dan pada bulan Maret 2008 sebanyak 53,33 %. Hal ini

disebabkan karena kelas Bacillariophyceae mampu menyesuaikan diri dengan

kondisi lingkungan sekitarnya dibandingkan dengan kelas lainnya. Menurut

Arinardi et al., (1997), kelas Bacillariophyceae lebih mampu beradaptasi dengan

kondisi lingkungan yang ada, kelas ini bersifat kosmopolitan serta mempunyai

toleransi dan daya adaptasi yang tinggi.

Kelas Chlorophyceae ditemukan dalam jumlah besar pada bulan Maret

2007 dan Maret 2008, masing-masing sebesar 21,28 % dan 23,33 %. Hal ini

diduga disebabkan oleh faktor musim. Pada bulan Maret 2007 dan Maret 2008

dipengaruhi oleh musim hujan sedangkan pada bulan Agustus 2007 dipengaruhi

oleh musim kemarau. Pada saat musim hujan jenis fitoplankton air tawar

(Chlorophyceae) banyak yang ikut terbawa oleh arus dari sungai dan terbawa ke

a)

b)

c)

Gambar 5. Komposisi dan jumlah berdasarkan jenis dari masing-masing kelas

fitoplankton pada bulan ; a) Maret 2007 ; b) Agustus 2007 ; c) Maret 2008

Bacillariophyceae(25 jenis)53,19%

Dinophyceae(6 jenis)12,77%

Chlorophyceae(10 jenis)21,28%

Cyanophyceae(6 jenis)12,77%

Chrysophyceae(2 jenis)5,41%Cyanophyceae

(3 jenis)8,11%

Chlorophyceae(3 jenis)8,11%

Dinophyceae(4 jenis)10,81%

Bacillariophyceae(25 jenis)67,57%

Bacillariophyceae(16 jenis)53.33%

Dinophyceae(3 jenis)10.00%

Chlorophyceae(7 jenis)23.33%

Cyanophyceae(3 jenis)10.00%

Chrysophyceae(1 jenis)3.33%

21

perairan estuari lalu ke arah laut, sehingga menyebabkan komposisinya di perairan

estuari lebih besar. Pada bulan Agustus 2007 komposisi kelas Chlorophyceae

lebih sedikit yaitu 8,11 % yang dipengaruhi oleh musim kemarau.

Kelas Dinophyceae memiliki komposisi 12,77 % pada bulan Maret 2007,

10,81 % pada bulan Agustus 2007, dan 10,00 % pada bulan Maret 2008. Pada

bulan Agustus 2007 kelas Dinophyceae ditemukan terbanyak setelah diatom. Hal

ini sesuai dengan Nontji (2006), Dinoflagelata (kelas Dinophyceae) adalah grup

fitoplankton yang sangat umum ditemukan di laut setelah diatom. Selanjutnya

komposisi jenis fitoplankton dari kelas Cyanophyceae pada bulan Maret 2007

yaitu 12,77 %, bulan Agustus 2007 yaitu 8,11 %, dan bulan Maret 2008 yaitu

10,00 %. Kelas Crysophyceae hanya ditemukan pada bulan Agustus 2007 dan

Maret 2008, masing-masing sebesar 5,41 % dan 3,32 %.

2. Kelimpahan fitoplankton

Pada Tabel 3 terlihat bahwa kelimpahan fitoplankton tertinggi berdasarkan

musim dan kesamaan spasial, diperoleh pada pengamatan bulan Agustus 2007

dengan nilai rata-rata kelimpahan sebesar 18.080 sel/l dan kisaran kelimpahan

antara 8.812 35.243 sel/l. Pada bulan Maret 2008 diperoleh nilai rata-rata

kelimpahan sebesar 1.742 sel/l dan kisaran kelimpahan antara 193 7.250 sel/l.

Perbedaan kelimpahan fitoplankton pada bulan Agustus 2007 dan Maret 2008

disebabkan karena adanya pengaruh musim, yaitu musim kemarau pada bulan

Agustus 2007 dan musim hujan pada bulan Maret 2008. Pada saat musim

kemarau, perairan di sekitar muara Sungai Porong cenderung lebih stabil

dibandingkan pada saat musim hujan. Hal ini diduga disebabkan oleh karena

perairan tidak terlalu banyak mendapat masukan air tawar dari Sungai Porong.

Pada musim kemarau proses dekomposisi bahan organik berjalan lebih cepat

karena massa tinggal air di sungai lebih lama sehingga unsur-unsur hara dapat

dimanfaatkan secara optimum oleh fitoplankton untuk tumbuh. Berdasarkan nilai

parameter kecerahan, bulan Agustus 2007 memiliki kisaran nilai kecerahan

perairan yang lebih tinggi, yaitu 0,6 2,1 m dibandingkan dengan kisaran nilai

kecerahan perairan pada bulan Maret 2008 yaiotu sebesar 0,2 0,6 m. Tingginya

nilai kecerahan perairan pada bulan Agustus 2007 dapat memudahkan sinar

22

matahari masuk ke dalam perairan secara optimum, sehingga proses fotosintesis

fitoplankton dapat berjalan dengan baik.

Tabel 3. Jumlah jenis dan kelimpahan (sel/l) fitoplankton pada setiap bulan pengamatan

Stasiun Agustus 2007 Maret 2008

jml jenis

Kelimpahan (sel/l)

jml jenis

Kelimpahan (sel/l)

1 26 16.864 13 423 2 18 35.243 3 7.250 3 24 8.812 18 5.955 4 26 21.366 15 232 5 26 9.584 17 479 6 23 13.069 11 352 7 21 14.427 12 193 8 23 33.540 17 423 9 19 9.812 7 370

Jumlah 206 162.717 113 15.677 rata-rata 18.080 1.742

Pada bulan Maret 2008 termasuk musim hujan. Air hujan yang turun akan

terbawa oleh arus dari sungai dan menuju ke perairan estuari. Pada musim hujan,

massa jenis air hujan lebih tinggi dibandingkan dengan massa jenis air di perairan

estuari. Sehingga air hujan yang terbawa arus dari sungai masuk ke perairan

estuari dan mengaduk perairan yang berada di bawahnya menuju ke permukaan

perairan dan begitu pula sebaliknya. Hal ini dapat mempengaruhi kondisi perairan

estuari dan juga kelimpahan fitoplankton. Semakin rendah suhu perairan massa

jenisnya akan semakin tinggi dan sebaliknya. Hal ini ditunjukkan dari nilai

parameter suhu pada bulan Maret 2008 stasiun 1 dan 9 yang cenderung lebih

rendah yaitu sebesar 29,5 dan 29 C. Nilai salinitas pada kedua stasiun tersebut

juga menunjukkan nilai yang sangat rendah yaitu sebesar 0 . Semakin rendah

suhu perairan dan semakin tinggi nilai salinitasnya, maka perairan tersebut akan

teraduk menuju ke bawah permukaan perairan. Menurut Wyrtki (1961) in

Arinardi et al., (1997) pada bulan Maret angin barat masih berhembus tapi

kecepatannya sudah berkurang. Musim barat biasanya mempunyai curah hujan

yang tinggi yang dapat mempengaruhi kadar salinitas dan juga kelimpahan

fitoplankton terutama di perairan pantai.

23

Hal ini berbeda dengan kelimpahan pada bulan Maret 2007 yang

cenderung tinggi. Pada bulan Maret 2007 kisaran nilai kelimpahan fitoplankton

yaitu antara 42.744 sel/l 335.034 sel/l, dengan kelimpahan tertinggi terdapat

pada stasiun 1 dan kelimpahan terendah pada stasiun 6 (Gambar 6.a.). Stasiun 1

memiliki nilai konsentrasi silika yang tinggi yaitu sebesar 3,88 mg/l, sedangkan

pada stasiun 6 memiliki nilai konsentrasi silika yang rendah sebesar 1,76 mg/l.

Silikat diperlukan untuk mendukung perkembangan atau kehidupan biota laut.

Tinggi rendahnya kelimpahan fitoplankton di suatu perairan tergantung pada

konsentrasi silikat (Nybakken, 1992). Berdasarkan nilai parameter fisika yang

diperoleh, nilai kedalaman pada bulan Maret 2007 cenderung lebih tinggi

dibandingkan dengan bulan Agustus 2007 dan Maret 2008. Tingginya kedalaman

akan memperkecil pengaruh kekeruhan perairan sehingga cahaya dapat masuk ke

perairan secara optimal dan dimanfaatkan dengan baik untuk pertumbuhan

fitoplankton.

Pada bulan Agustus 2007 kisaran nilai kelimpahan fitoplankton yaitu

antara 8.812 sel/l 35.243 sel/l, dengan kelimpahan tertinggi terdapat pada

stasiun 2 dan kelimpahan terendah terdapat pada stasiun 3 (Gambar 6.b.). Hal ini

diduga disebabkan karena letak dari stasiun 2 yang masih termasuk dalam wilayah

peralihan, dimana pada wilayah ini terjadi percampuran antara air tawar dan air

laut. Sehingga hal ini menyebabkan bervariasinya pula jumlah individu dan

kelimpahan fitoplankton. Menurut Arinardi et al., (1997), plankton di estuari

umumnya mempunyai jumlah spesies yang sedikit tetapi sering jumlah

individunya cukup banyak. Pada stasiun 2 jumlah spesiesnya lebih sedikit

dibandingkan dengan stasiun 3 yaitu sebanyak 18 spesies, tapi memiliki jumlah

individu yang cukup banyak. Sedangkan pada stasiun 3 termasuk dalam wilayah

laut.

Pada bulan Maret 2008 kisaran nilai kelimpahan fitoplankton yaitu antara

193 sel/l 7.250 sel/l, dimana kelimpahan tertinggi terdapat pada stasiun 2 dan

kelimpahan terendah terdapat pada stasiun 7 (Gambar 6.c.). Hal ini diduga karena

nilai parameter fisika-kimia perairan yang mendukung. Stasiun 7 memiliki nilai

kecerahan yang lebih rendah yaitu sebesar 0,4 m dibandingkan dengan stasiun 2

yaitu sebesar 0,6 m. Nilai kecerahan yang rendah menggambarkan nilai kekeruhan

24

a)

b)

c)

Gambar 6. Grafik kelimpahan fitoplankton pada bulan ; a) Maret 2007 ;

b) Agustus 2007 ; c) Maret 2008

yang tinggi. Kekeruhan yang tinggi menyebabkan rendahnya intensitas cahaya

yang masuk ke dalam perairan. Sehingga proses fotosintesis fitoplankton

terhambat dan pertumbuhan fitoplankton tidak optimal. Hal ini sesuai dengan

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Stasiun

Kel

impa

han

Fito

plan

kton

(sel

/l) Chrysophyceae

Cyanophyceae

Chlorophyceae

Dinophyceae

Bacillariophyceae

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Stasiun

Kel

impa

han

Fito

plan

kton

(sel

/l)

Chrysophyceae

Cyanophyceae

Chlorophyceae

Dinophyceae

Bacillariophyceae

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

400000

1 2 3 4 5 6

Stasiun

Kel

impa

han

Fito

plan

kton

(sel

/l)

Cyanophyceae

Chlorophyceae

Dinophyceae

Bacillariophyceae

25

Goldman dan Horne (1983) yaitu 2 faktor utama penentu tingkat pertumbuhan

fitoplankton adalah mencapai tingkat pertumbuhan maksimum pada temperatur

tertentu dan mampu mencapai cahaya dan nutrien optimum.

Pada Gambar 7 dapat dilihat bahwa komposisi berdasarkan kelimpahan

fitoplankton yang ditemukan selama pengamatan di estuari Sungai Brantas

didominasi oleh kelas Bacillariophyceae (diatom) yaitu sebesar 92,36 % pada

bulan Maret 2007, 98,54 % pada bulan Agustus 2007, dan 94,56 % pada bulan

Maret 2008. Hal ini sesuai dengan pernyataan Nontji (2006), jenis fitoplankton

yang paling umum dijumpai di laut dalam jumlah besar adalah diatom. Distribusi

plankton diatom banyak ditentukan oleh faktor-faktor lingkungan yang

mempengaruhinya. Nybakken (1992) juga menyatakan bahwa fitoplankton yang

berukuran besar dan biasanya tertangkap oleh jaring plankton terdiri dari dua

kelompok besar yaitu diatom dan dinoflagellata. Di perairan Indonesia diatom

paling sering ditemukan, baru kemudian dinoflagellata.

Pada bulan Maret 2007 (Gambar 7.a.) dan Agustus 2007 (Gambar 7.b.)

kelas Dinophyceae memiliki komposisi yang besar setelah kelas

Bacillariophyceae, yaitu masing-masing sebesar 5,23 dan 1,36 %. Hal ini sesuai

dengan pernyataan Day et al., (1989) bahwa pada umumnya kelas yang dominan

pada perairan estuari yaitu kelas Bacillariophyceae dan Dinophyceae. Pada bulan

Maret 2008 (Gambar 7.c.) kelas Chlorophyceae memiliki komposisi yang besar

dibandingkan dengan bulan lainnya setelah diatom yaitu sebesar 2,59 %. Hal ini

diduga disebabkan oleh pengaruh salinitas perairan. Pada bulan Maret 2008

kisaran nilai salinitas di muara Sungai Porong cenderung rendah dengan kisaran 7

8 , sedangkan pada bulan Maret 2007 dan Agustus 2007 kisaran nilai

salinitasnya cenderung lebih tinggi yaitu dengan kisaran masing-masing sebesar

6,2 28 dan 12 31,2 . Hal ini sesuai dengan pernyataan Lehmann (2000),

bahwa fitoplankton air tawar cenderung akan mati pada salinitas yang lebih tinggi,

hal ini terkait dengan proses osmoregulasi. Kelas Cyanophyceae memiliki

komposisi yang rendah yaitu pada bulan Maret 2007 sebesar 0,12 %, Agustus

2007 sebesar 0,03 % dan Maret 2008 sebesar 0,65 %. Kelas Chrysophyceae hanya

ditemukan pada bulan Agustus 2007 dan Maret 2008, masing-masing sebesar 0,05

% dan 0,01 %.

26

a) b)

c) Gambar 7. Komposisi (%) berdasarkan kelimpahan dari masing-masing kelas

fitoplankton pada bulan ; a) Maret 2007 ; b) Agustus 2007 ; c) Maret 2008

Jenis fitoplankton yang banyak ditemukan pada bulan Maret 2007 yaitu

Chaetoceros sp. dan Skeletonema sp. dari kelas Bacillariophyceae, dan

Peridinium sp. dari kelas Dinophyceae. Genus Chaetoceros sp. paling sering

ditemukan pada bulan Maret 2007 dengan kelimpahan sebesar 834.689 sel/l

diikuti dengan Skeletonema sp. sebesar 55.842 sel/l. Menurut Arinardi et al.,

(1997), Skeletonema sp. dapat memanfaatkan kadar zat hara lebih cepat daripada

diatom lainnya. Genus Scenedesmus sp. dari kelas Chlorophyceae memiliki

kelimpahan sebesar 16.393 sel/l dan Oscillatoria sp. dari kelas Cyanophyceae

memiliki kelimpahan sebesar 451 sel/l.

Pada bulan Agustus 2007 jenis fitoplankton yang paling banyak ditemukan

yaitu Biddulphia sp. dari kelas Bacillariophyceae yang memiliki kelimpahan

sebesar 86.953 sel/l. Dari kelas Dinophyceae yaitu Dinophysis sp. memiliki

Bacillariophyceae92,36%

Dinophyceae5,23%

Chlorophyceae2,29%

Cyanophyceae0,12% Dinophyceae

1,36%

Chrysophyceae0,05%

Bacillariophyceae98,54%

Chlorophyceae0,02%

Cyanophyceae0,03%

Chrysophyceae0,01%

Cyanophyceae0,65%Chlorophyceae

2,59%

Dinophyceae2,19%

Bacillariophyceae94,56%

27

kelimpahan sebesar 1.025 sel/l. Dari kelas Chlorophyceae dan Cyanophyceae

yaitu Scenedesmus dan Oscillatoria sp. masing-masing ditemukan dengan

kelimpahan sebesar 24 sel/l dan 31 sel/l. Sedangkan dari kelas Chrysophyceae

ditemukan genus Dictyocha sp. dengan kelimpahan sebesar 62 sel/l.

Pada bulan Maret 2008 nilai kelimpahan dari jenis fitoplanktonnya tidak

terlalu tinggi dibandingkan dengan pengamatan sebelumnya. Chaetoceros sp.

masih ditemukan sebagai jenis yang dominan dengan kelimpahan sebesar 8.916

sel/l diikuti oleh Skeletonema sp. dan Nitzschia sp. dengan kelimpahan masing-

masing sebesar 4.600 sel/l dan 1.210 sel/l. Pada kelas Dinophyceae ditemukan

genus Ceratium sp. dengan kelimpahan sebesar 320 sel/l. Genus Actinastrum sp.

dan Scenedesmus sp. dari kelas Chlorophyceae ditemukan dengan kelimpahan

masing-masing sebesar 191 sel/l dan 119 sel/l. Sedangkan dari kelas

Chrysophyceae hanya ditemukan genus Mesocena sp. dengan kelimpahan

terendah sebesar 1 sel/l.

3. Indeks keanekaragaman (H), indeks keseragaman (E), dan indeks

dominansi (C) jenis fitoplankton Kestabilan komunitas suatu perairan dapat digambarkan dari nilai indeks

keanekaragaman (H), indeks keseragaman (E) dan indeks dominansi (C). Nilai

kanekaragaman, keseragaman, dan dominansi fitoplankton di perairan Estuari

Sungai Brantas selama pengamatan dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Indeks keanekaragaman (H), Indeks keseragaman (E), dan Indeks dominansi (C) fitoplankton

Stasiun Maret 2007 Agustus 2007 Maret 2008 H' E C H' E C H' E C

1 1,31 0,04 0,36 1,00 0,04 0,54 1,35 0,10 0,36 2 0,88 0,05 0,47 0,62 0,04 0,72 0,62 0,21 0,57 3 1,23 0,07 0,37 1,51 0,06 0,33 0,76 0,04 0,52 4 1,63 0,07 0,27 1,55 0,06 0,31 1,95 0,13 0,19 5 0,57 0,26 0,76 1,69 0,07 0,24 1,98 0,12 0,19 6 0,56 0,29 0,77 1,57 0,07 0,27 1,38 0,12 0,34 7 1,49 0,08 0,27 1,31 0,10 0,48 8 0,36 0,02 0,86 1,68 0,10 0,34 9 1,51 0,08 0,30 0,92 0,13 0,45

Keterangan : jumlah stasiun pada bulan Maret 2007 ditentukan sebanyak 6 stasiun dengan lokasi yang berbeda dengan lokasi pengamatan bulan Agustus 2007 dan Maret 2008.

28

Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa kisaran nilai indeks keanekaragaman

(H) pada pengamatan bulan Maret 2007 yaitu antara 0,56 1,63, pada bulan

Agustus 2007 antara 0,36 1,69, dan pada bulan Maret 2008 antara 0,62 1,98.

Berdasarkan kisaran tersebut maka keanekaragaman yang ada di perairan Estuari

Sungai Porong secara umum untuk seluruh pengamatan setiap bulannya tergolong

dalam klasifikasi perairan yang memiliki keanekaragaman rendah, hal tersebut

disebabkan karena tingginya tekanan ekologis yang ada di perairan ini.

Nilai indeks keseragaman (E) pada pengamatan bulan Maret 2007 berkisar

antara 0,04 0,29, pada bulan Agustus 2007 antara 0,02 0,08, dan pada bulan

Maret 2008 antara 0,04 0,21. Hal ini menunjukkan bahwa jenis-jenis

fitoplankton di perairan Estuari Sungai Brantas secara umum memiliki nilai

keseragaman rendah. Hal ini disebabkan karena adanya dominansi yang tinggi

oleh jenis tertentu.

Indeks dominansi yang terjadi pada bulan Maret 2007 berkisar antara 0,27

0,77, pada bulan Agustus 2007 berkisar antara 0,24 0,86, dan pada bulan

Maret 2008 berkisar antara 0,19 0,57. Hal ini menunjukkan pada bulan Maret

2007 dan bulan Agustus 2007 memiliki nilai dominansi yang tinggi, sedangkan

pada bulan Maret 2008 memiliki nilai dominansi yang lebih rendah. Dominansi

jenis fitoplankton terjadi pada bulan Maret 2007 oleh genus Chaetoceros sp. dan

pada bulan Agustus 2007 oleh genus Biddulphia sp. Pada bulan Maret 2008 genus

Chaetoceros sp. masih mendominasi namun tidak sebanyak pada bulan Maret

2007.

B. Hubungan kelimpahan jenis fitoplankton dengan sebaran salinitas pada bulan Maret 2007 Keterkaitan antara kelimpahan fitoplankton dengan sebaran salinitas

menggambarkan sebaran kelimpahan fitoplankton dari salinitas tinggi hingga

salinitas rendah pada bulan Maret 2007. Pada Gambar 8.a.. menunjukkan bahwa

jenis fitoplankton tertinggi yaitu Chaetoceros sp., dimana terjadi penurunan

kelimpahan jenis Chaetoceros sp. Dari salinitas 28 10 pada stasiun 1 4.

Lalu meningkat pada salinitas 6,2 pada stasiun 5 dan kembali menurun pada

salinitas 9 pada stasiun 6. Untuk fitoplankton jenis Skeletonema sp. Memiliki

nilai kelimpahan yang berfluktuasi seiring dengan menurunnya salinitas. Jenis

29

Peridinium sp memiliki nilai kelimpahan yang tinggi pada salinitas 28 ,

semakin menurun salinitas, kelimpahan jenisnya akan semakin rendah. Pada

Gambar 8.a. dan Gambar 8.b. dapat dilihat bahwa jenis-jenis fitoplankton dari

kelas Bacillariophyceae memiliki daya adaptasi dan toleransi yang tinggi pada

kisaran salinitas tinggi. Untuk jenis fitoplankton dari kelas Chlorophyceae

(Scenedesmus sp. dan Pediastrum sp.) dan kelas Cyanophyceae (Oscillatoria sp.).

a) b) Gambar 8. Grafik hubungan antara kelimpahan jenis fitoplankton ; a) dengan

Chaaetoceros sp. ; b) tanpa Chaetoceros sp. dengan gradien salinitas pada bulan Maret 2007

Gambar 9 menjelaskan persentase jenis fitoplankton pada setiap

penurunan salinitas di setiap stasiun. Untuk nilai persentase dan kelimpahan jenis

dapat dilihat pada lampiran 5. Dari Gambar 9 dapat dilihat bahwa jenis

Chaetoceros sp. mendominasi pada setiap stasiunnya. Jenis Scenedesmus sp.

memiliki persentase yang tinggi pada salinitas 10 (stasiun 4) sebesar 15,83 %,

sedangkan Peridinium sp. memiliki persentase sebesar 8,45 % pada salinitas 28

(stasiun 1).

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

I II III IV V VI

Stasiun

Kel

impa

han

jeni

s (s

el/l)

Chaetoceros

Coscinodiscus

Skeletonema

Prorocentrum

Peridinium

Pediastrum

Scenedesmus

Oscillatoria

Others

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

I II III IV V VI

Stasiun K

elim

paha

n je

nis

(sel

/l)

Coscinodiscus

Skeletonema

Prorocentrum

Peridinium

Pediastrum

Scenedesmus

Oscillatoria

Others

30

Gambar 9. Grafik persentase jenis fitoplankton pada setiap stasiun dan rentang

salinitas pada bulan Maret 2007

C. Keterkaitan kelimpahan fitoplankton dengan klorofil-a

Pada Gambar 10.a. menunjukkan hubungan yang berbanding terbalik

antara kelimpahan fitoplankton dengan klorofil-a pada bulan Maret 2007.

Semakin tinggi kelimpahan fitoplankton, maka konsentrasi klorofil semakin

rendah. Berdasarkan grafik hubungan tersebut diperoleh persamaan Y = -6 x 10-5

X + 19,298 ; R2 = 0,5341. Nilai korelasi yang diperoleh sebesar 0,73 menunjukkan

hubungan yang erat antara kelimpahan fitoplankton dengan klorofil-a.

a) b)

c)

Gambar 10. Grafik hubungan antara kelimpahan fitoplankton dengan klorofil-a

pada bulan ; a) Maret 2007 ; b) Agustus 2007 ; c) Maret 2008

0%

20%

40%

60%

80%

100%

I II III IV V VI

Stasiun

Kel

impa

han

jeni

s (s

el/l) Others

Oscillatoria

Scenedesmus

Pediastrum

Peridinium

Prorocentrum

Skeletonema

Coscinodiscus

Chaetoceros

y = -6E-05x + 19,298R2 = 0,5341

-5.00

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

0 100000 200000 300000 400000

Kelimpahan Fitoplankton (sel/l)

Klo

rofil

-a

y = 6E-05x + 3,6552R2 = 0,1186

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

0 10000 20000 30000 40000

Kelimpahan Fitoplankton (sel/l)

Klo

rofil

-a

y = 8E-05x + 1,4851R2 = 0,0644

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

0 2000 4000 6000 8000

Kelimpahan Fitoplankton (sel/l)

Klo

rofil

-a

31

Hubungan yang berbanding terbalik antara kelimpahan fitoplankton

dengan klorofil-a pada bulan Maret 2007 disebabkan karena beberapa faktor yaitu

bias perhitungan klorofil-a dimana kandungan klorofil-a didapatkan dari detritus

dan daun-daun atau serasah dari limbah pertanian yang terbawa dari sungai

menuju ke estuari, diameter atau ukuran fitoplankton yang ditemukan kecil dan

fitoplankton tersebut sudah tidak memiliki kandungan klorofil-a, sehingga hanya

terdapat cangkang dari fitoplankton tersebut. Selain itu terdapat perbedaan ukuran

mata jaring untuk plankton net dengan ukuran kertas saring untuk analisa klorofil-

a. Ukuran mata jaring plankton net yang digunakan lebih besar daripada ukuran

kertas saring. Sehingga fitoplankton yang terambil maupun yang tersaring

memiliki jumlah komposisi dan jenis yang berbeda pula.

Pada bulan Agustus 2007 (Gambar 10.b), hubungan korelasi linier antara

kelimpahan fitoplankton dengan klorofil-a sebesar 0,34. Hal ini menunjukkan

korelasi yang tidak erat antara kelimpahan fitoplankton dengan klorofil-a,

sedangkan pada Gambar 10.c. menunjukkan korelasi antara kelimpahan

fitoplankton dengan klorofil-a sebesar 0,25. Hubungan linier yang ditunjukkan

pada Gambar 10.b. dan Gambar 10.c. yaitu tingginya kelimpahan fitoplankton

diikuti dengan semakin tingginya konsentrasi klorofil-a.

D. Analisis hubungan parameter fisika, kimia, dan biologi di perairan Estuari Sungai Brantas (Porong)

Untuk mengetahui hubungan antara fisika-kimia dengan biologi perairan

(kelimpahan fitoplankton) di perairan digunakan Analisis Komponen Utama

(AKU) atau Principal Component Analysis (PCA). Beberapa parameter fisika,

kimia, dan biologi perairan yang diperhitungkan yaitu : kecerahan, suhu, pH,

salinitas, nitrat, nitrit, ammonia, ortofosfat, silikat, dan kelimpahan fitoplankton.

Hasil perhitungan analisis PCA pengamatan bulan Maret 2007, Agustus 2007, dan

Maret 2008 terdiri atas akar ciri (eigenvalue), nilai kumulatif ragam, dan matriks

korelasi yang diperoleh dengan menggunakan software Statistica 6.0.

Pada analisis data ini dihasilkan tiga analisis komponen utama berdasarkan

waktu tiap bulan pengamatan. Pada analisis pertama pada bulan Maret 2007,

analisis kedua dan ketiga pada bulan Agustus 2007 dan Maret 2008. Matriks

32

korelasi menunjukkan hubungan antar variabel yang ada. Nilai positif yang

mendekati satu menjelaskan hubungan yang berbanding lurus antar variabel.

Artinya banyaknya jumlah suatu variabel akan diikuti dengnan banyaknya jumlah

variabel lain. Nilai negatif mendekati minus satu menjelaskan hubungan yang

berbanding terbalik antar variabel. Artinya, banyaknya jumlah suatu variabel akan

diikuti dengan sedikitnya jumlah variabel lain. Nilai yang mendekati nol

menjelaskan bahwa antar variabel tidak dapat berpengaruh nyata.

1. Bulan Maret 2007 Analisis komponen utama pada bulan Maret 2007 menghasilkan dua

sumbu penyusun komponen utama dengan kontribusi total mencapai 82,47 %

(Lampiran 7) yang berarti analisis komponen utama ini dapat menjelaskan data

tersebut sampai dengan 82,47 %. Sehingga interpretasi analisis komponen utama

ini dapat mewakili keadaan yang terjadi dengan tidak mengurangi informasi yang

banyak dari data yang dianalisis. Matriks korelasi antar parameter pada bulan

Maret 2007 dari data (Lampiran 7), menunjukkan bahwa keberadaan fitoplankton

berkorelasi positif dengan silikat, kecerahan, pH, dan salinitas. Kelima variabel

tersebut memiliki korelasi positif yang erat dengan kelimpahan fitoplankton.

a) b) Gambar 11. Grafik analisis komponen utama-PCA (Maret 2007) ; a) Parameter

lingkungan yang teramati ; b) Sebaran stasiun berdasarkan parameter yang mempengaruhi

Projection of the variables on the factor-plane ( 1 x 2)

Active

Fitoplankton

Nitrat

Nitrit Ammonia

Fosfat

Silikat

Kecerahan Suhu

pH

Salinitas

-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0

Factor 1 : 66.33%

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

Fact

or 2

: 16

.14%

Projection of the cases on the factor-plane ( 1 x 2)Cases with sum of cosine square >= 0.00

Active

1 2

3

4

5

6

-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5

Factor 1: 66.33%

-3.5

-3.0

-2.5

-2.0

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

Fact

or 2

: 16.

14%

33

Keberadaan fitoplankton juga mempunyai hubungan korelasi yang negatif

dengan nitrat, nitrit, ammonia, fosfat, dan suhu. Korelasi positif kelimpahan

fitoplankton terhadap silikat dilihat dari matriks korelasi (Lampiran 7) memiliki

nilai korelasi tertinggi yaitu sebesar 0,98, dibandingkan dengan nilai variabel

lainnya. Korelasi positif ini berkaitan dengan kebutuhan silikat bagi makhluk

hidup. Beberapa algae, terutama diatom (Bacillariophyceae), membutuhkan silikat

untuk membentuk frustule (dinding sel) (Effendi, 2003). Hal ini sesuai dengan

hasil pada setiap bulan pengamatan baik komposisi maupun kelimpahan

fitoplankton didominasi oleh kelas Bacillariophyceae, sehingga terdapat hubungan

antara tingginya konsentrasi silikat dengan melimpahnya fitoplankton dari kelas

Bacillariophyceae di perairan Estuari Sungai Porong. Korelasi positif nilai

kedalaman dengan kecerahan menunjukkan nilai sebesar 0,88 (Lampiran 7).

Peningkatan kedalaman akan menyebabkan peningkatan pada nilai kecerahan, lalu

diikuti dengan meningkatnya kelimpahan fitoplankton di perairan.

Korelasi positif fitoplankton dengan salinitas menggambarkan bahwa

peningkatan gradien salinitas akan diikuti dengan peningkatan kelimpahan

fitoplankton. Nybakken (1992) menjelaskan, tingginya salinitas di daerah

intertidal bagian atas (arah ke hulu) seringkali memungkinkan binatang laut

menyusup lebih jauh ke hulu estuaria di daerah intertidal bagian atas daripada di

daerah intertidal bagian bawah. Untuk korelasi positif fitoplankton dengan pH

pada kenyataannya, peningkatan nilai pH tidak terlalu berpengaruh terhadap

peningkatan kelimpahan fitoplankton. Arinardi et al., (1997) menjelaskan bahwa

perubahan pH kurang begitu mempengaruhi kondisi lingkungan perairan estuari.

Hal ini merupakan kelemahan penggunaan analisa PCA dimana antar variabel

yang diolah cenderung saling mencari keterkaitan satu sama lain, walau pada

kenyataannya beberapa variabel tidak mempunyai hubungan yang berarti satu

sama lain.

Korelasi yang negatif antara kelimpahan fitoplankton dengan nitrat, nitrit,

ammonia, fosfat, dan suhu menggambarkan bahwa keenam variabel tersebut

memberikan pengaruh terbalik kepada kelimpahan fitoplankton. Semakin tinggi

kelimpahan fitoplankton akan diikuti dengan rendahnya nilai variabel yang terkait

dan begitu pula sebaliknya. Dilihat dari nilai korelasi kelima parameter tersebut

34

yang mendekati nilai minus satu yaitu nitrit, ammonia, fosfat, klorofil-a, dan suhu,

sedangkan untuk parameter nitrat tidak berpengaruh nyata kepada kelimpahan

fitoplankton karena memiliki nilai korelasi yang rendah.

Pengelompokkan stasiun selama bulan Maret 2007 dapat dilihat pada

Gambar 11.b. Stasiun 1 dan 2 dicirikan oleh sumbu 1 karena berada dekat dengan

sumbu 1, sehingga memiliki ciri parameter yang mempengaruhinya yaitu :

fitoplankton, kecerahan, silikat, pH, salinitas, suhu, nitrit, ammonia, dan fosfat

(Gambar 11.a.). Stasiun 3, 4, dan 5 dicirikan oleh sumbu 2 yang memiliki ciri

parameter yaitu : nitrat (Gambar 11.a.), sedangkan pada stasiun 6 terletak terpisah,

yang menunjukkan adanya perbedaan karakteristik dari stasiun lain berdasarkan

parameter yang diuji.tidak dicirikan oleh salah satu sumbu. Gambar 11.b.

menunjukkan kedekatan stasiun berdasarkan parameter-parameter yang terkait,

dimana stasiun-stasiun yang berdekatan memiliki kesamaan nilai dari parameter-

parameter tersebut. Dengan membandingkan Gambar 11.a. dan 11.b., dapat

dikatakan bahwa stasiun 4 dan 6 pada bulan Maret 2007 di Muara Sungai Porong

cenderung memiliki nilai orthofosfat, ammonia, serta suhu yang tinggi, yaitu

masing-masing berkisar antara 0,0832-0,4535 mg/l; 0,2535-0,3865 mg/l; dan

32,1-33,6 C. Sementara nilai silikat, kecerahan, pH, serta salinitas relatif rendah

yaitu berkisar antara 1,6998-1,7587 mg/l; 0,1-0,8 m; 8,2; dan 9-10 (Lampiran

4).

2. Bulan Agustus 2007 Pada bulan Agustus 2007 analisis komponen utama dapat menjelaskan

data sampai dengan 69,17 %. Hal ini berarti analisis komponen utama dapat

menjelaskan data sampai dengan 69,17 % (Lampiran 8), sehingga interpretasi

analisis komponen utama dapat mewakili keadaan yang terjadi dengan tidak

mengurangi informasi yang banyak dari data yang dianalisis. Matriks korelasi

antar parameter dari data yang dianalisis (Lampiran 8), menunjukkan bahwa

keberadaan fitoplankton berkorelasi positif dengan fosfat, dan salinitas. Namun

ketiga parameter tersebut memiliki nilai korelasi positif yang cenderung rendah.

Hal ini menunjukkan bahwa ketiga parameter tersebut tidak terlalu berpengaruh

nyata terhadap kelimpahan fitoplankton pada bulan Agustus 2007.

35

a) b) Gambar 12. Grafik hasil analisis komponen utama-PCA (Agustus 2007) ; a)

Parameter yang diamati ; b) Sebaran stasiun berdasarkan parameter yang mempengaruhi

Untuk nilai yang berkorelasi negatif yang mendekati minus satu yaitu

parameter suhu, sedangkan untuk parameter nitrat, nitrit, ammonia, silikat,

kecerahan, dan pH tidak berpengaruh nyata terhadap kelimpahan fitoplankton

karena memiliki nilai korelasi yang rendah. Pengelompokkan stasiun setiap bulan

pengamatan dapat dilihat pada Gambar 12.b. Stasiun 4 dan 9 dicirikan sumbu 1

dan memiliki ciri parameter yang mempengaruhinya yaitu : salinitas, pH,

ammonia, silikat, nitrat, dan nitrit (Gambar 12.a.). Stasiun 1, 2, 3, 5, 6, 7, dan 8

dicirikan sumbu 2 karena berada dekat dengan sumbu 2 dan memiliki ciri

parameter yang mempengaruhinya yaitu : fitoplankton, fosfat, suhu, dan

kecerahan. Pada Gambar 12.b. menunjukkan kedekatan stasiun berdasarkan

parameter-parameter yang terkait, dimana stasiun-stasiun yang berdekatan

memiliki kesamaan nilai dari parameter-parameter tersebut.

3. Bulan Maret 2008

Pada bulan Maret 2008 analisis komponen utama dapat menjelaskan data

sampai dengan 78,46 %. Hal ini berarti analisis komponen utama dapat

menjelaskan data sampai dengan 78,46 % (Lampiran 9), sehingga interpretasi

Projection of the variables on the factor-plane ( 1 x 2)

Active

Fitoplankton

Nitrat Nitrit

Ammonia

Fosfat

Silikat

Kecerahan

Suhu

pH

Salinitas

-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0

Factor 1 : 49.56%

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0Fa

ctor

2 :

19.6

1%

Projection of the cases on the factor-plane ( 1 x 2)Cases with sum of cosine square >= 0.00

Active

1 2

3 4 5

6

7

8

9

-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7

Factor 1: 49.56%

-3.0

-2.5

-2.0

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

Fact

or 2

: 19.

61%

36

analisis komponen utama dapat mewakili keadaan yang terjadi dengan tidak

mengurangi informasi yang banyak dari data yang dianalisis. Matriks korelasi

antar parameter dari data yang dianalisis (Lampiran 9), menunjukkan bahwa

keberadaan fitoplankton berkorelasi positif dengan ammonia, kecerahan, suhu,

pH, dan salinitas. Tetapi memiliki korelasi yang negatif dengan nitrat, nitrit,

fosfat, dan silikat.

a) b) Gambar 13. Grafik analisis komponen utama-PCA (Maret 2008) ; a) Parameter

lingkungan yang diamati ; b) Sebaran stasiun berdasarkan parameter yang mempengaruhi

Hubungan kelimpahan fitoplankton dengan pH, salinitas, dan kecerahan

memiliki nilai yang cukup besar yaitu mendekati nilai satu dengan nilai korelasi

berturut-turut 0,75 ; 0,76 ; dan 0,62, dan artinya parameter tersebut berpengaruh

nyata terhadap kelimpahan fitoplankton. Namun untuk peningkatan pH pada

kenyataannya tidak terlalu berpengaruh terhadap peningkatan kelimpahan

fitoplankton. Korelasi yang negatif antara kelimpahan fitoplankton dengan nitrat,

nitrit, fosfat, dan silikat menggambarkan bahwa kelima variabel tersebut

memberikan pengaruh yang terbalik kepada kelimpahan fitoplankton.

Meningkatnya kelimpahan fitoplankton diikuti dengan rendahnya nutrien di

perairan. Hal ini disebabkan oleh pemanfaatan nutrien yang optimal oleh

fitoplankton.

Projection of the variables on the factor-plane ( 1 x 2)

Active

Fitoplankton Nitrat Nitrit

Ammonia

Fosfat

Silikat Kecerahan

Suhu

pH Salinitas

-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0

Factor 1 : 66.59%

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

Fact

or 2

: 11

.87%

Projection of the cases on the factor-plane ( 1 x 2)Cases with sum of cosine square >= 0.00

Active

1 2 3

4

5

6

7 8

9

-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6

Factor 1: 66.59%

-3.0

-2.5

-2.0

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

Fact

or 2

: 11.

87%

37

Pengelompokkan stasiun setiap bulan pengamatan dapat dilihat pada

Gambar 13.b. Stasiun 1, 2, 3, 4, 5, dan 6 dicirikan sumbu 1 karena berada dekat

dengan sumbu 1 dan memiliki ciri parameter yang mempengaruhinya yaitu fosfat,

silikat, nitrat, nitrit, fitoplankton, salinitas, pH, kecerahan, dan ammonia (Gambar

13.a.). Stasiun 7 dan 8 dicirikan sumbu 2 dan memiliki ciri parameter yang

mempengaruhinya yaitu suhu. Pembentukan kelompok pada stasiun 9 tidak

mencirikan salah satu sumbu karena terletak terpisah, yang menunjukkan adanya

perbedaan karakteristik dari stasiun lain berdasarkan parameter yang diuji.tidak

dicirikan oleh salah satu sumbu. Stasiun 9 pada bulan Maret 2008 di Muara

Porong dicirikan dengan nilai nitrat dan nitrit yang cenderung tinggi yaitu masing-

masing memiliki nilai sebesar 1,183 mg/l; 0,113 mg/l; (Lampiran 4). Stasiun 7

dan 8 berkorelasi erat dengan keragaman data yang berbeda, dan stasiun-stasiun

lainnya mengelompok, yang menunjukkan adanya kesamaan karakteristik, dengan

stasiun 1, 3 dan 6 terletak agak terpisah (Gambar 13.b.). Pada Gambar 13.b.

menunjukkan pengelompokkan stasiun berdasarkan kesamaan nilai pada masing-

masing parameter yang terkait.

E. Perbandingan komposisi dan kelimpahan fitoplankton berdasarkan

variasi musim (hujan dan kemarau)

Komposisi dan kelimpahan fitoplankton yang akan di