EKOSISTEM SUNGAIAlmira Islamei Pratiwi12/331713/PN/12797

Teknologi Hasil Perikanan

INTISARISungai merupakan ekosistem akuatik yang bergerak ke satu arah. Keadaan sungai dapat dipengaruhi oleh besarnya frekuensi hujan, luas, bentuk, dan keadaan daerah penelitian serta kemiringan tanah dan pengalirannya. Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mempelajari karakteristik ekosistem sungai beserta faktor-faktor pembatasnya, mempelajari cara-cara pengambilan data parameter fisik, kimia, dan biologi suatu perairan, dan mempelajari kualitas perairan sungai berdasarkan indeks diversitas plankton, serta mempelajari korelasi antara beberapa tolokukur lingkungan dengan komunitas biota perairan (makrobentos). Penelitian ini diawali dengan pengukuran kecepatan air sungai, menghitung jumlah makrobentos dengan memberi plot, pengukuran parameter fisik, kimia, dan biologi. Densitas makrobentos pada setiap stasiun, dari stasiun I sampai stasiun IV yaitu 356,25 ; 437,5 ; 100 ; dan 43,75 , sedangian diversitas makrobentos yakni 0,35 ; 0 ; 1,405 ; 0,59.Kata kunci : Densitas, Diversitas, Makrobentos, Plankton, Sungai.

PENDAHULUANSungai merupakan salah satu sumber air tawar yang sangat penting untuk kehidupan

manusia. Sugai, ekosistem lentik, ekosistem lotik, saling berhubungan. Manfaat sungai antara lain adalah sebagai tempat budidaya ikan, tempat rekreasi, untuk pengairan, dll. Sungai juga mempunyai peranan penting bagi binatang dan tumbuhan yang terdapat di dalam perairan tersebut. Namun kebanyakan sungai di Indonesia telah mengalami penurunan fungsi akibat berbagai aktifitas manusia, begitu juga dengan eksploitasi terhadap biota perairan dan pembangunan yang begitu pesat. Praktikum Ekologi Perairan ini dilaksanakan di Sungai Tambak Bayan untuk mengamati parameter fisik, kimia, dan biologi sungai tersebut, sehingga dapat mengetahui kualitas perairan di Sungai Tambak Bayan.

Ekologi adalah salah satu dari sekian banyak divisi dasar biologi yang berkaitan dengan prinsip-prinsip umum yang fundamental untuk semua kehidupan (Odum, 1996). Daerah aliran sungai dibagi menjadi hulu sungai, hilir sungai, dan muara sungai (Satrodinata, 1980). Berdasarkan komposisi kimia yang terkandung dalam sungai ada 2 bagian sungai yaitu sungai yang mengandung air sadah atau sungai karbonat dan sungai yang mengandung air lunak atau sungai kloride (Livingstone, 1963). Karakter utama sungai ditentukan oleh faktor pembatas yaitu kecepatan arus. Kecepatan arus dipengarui oleh lebar sungai, kedalaman sungai, dan kemiringan sungai (Rein and Wood, 1976). Sementara arus di sungai mempunyai arti penting untuk pergerakan ikan. Arus searah dari hulu sungai menyebabkan ikan-ikan bergerak aktif melawan arus ke arah muara ( Wotton, 1992).

Penelitian Ekosistem Sungai ini bertujuan untuk mempelajari karakteristik ekosistem sungai dan faktor-faktor pembatasnya, mempelajari cara-cara pengambilan data tolokukur (parameter) fisik, kimia, biologi, mempelajari korelasi antara beberapa tolokukur lingkungan dengan komunitas biota perairan (makrobentos) dan mempelajari kualitas perairan sungai berdasarkan indeks diversitas biota perairan.

METODOLOGI Praktikum dilaksanakan di Sungai Tambak Bayan, Sleman, Yogyakarta pada hari

Senin, 1 April 2013 pukul 13.30 WIB sampai selesai. Pada praktikum kali ini dilakukan beberpa prinsip kerja mulai dari membagi perairan menjadi 4 stasiun. Setelah sampai di stasiun, cuplikan plankton diambil dengan cara mengambil substrat dasar menggunakan plot dari kayu. Setelah itu, substrat halus didapat kemudian pindahkan ke larutan fiksatif (formalin dan alkohol). Setelah itu pada masing-masing stasiun dilakukan tolokukur lingkungan seperti suhu dengan termometer, kecepatan arus dengan bola pingpong, derajat keasaman pH. Pada kandungan DO digunakan metode Winkler, digunakan rumus = 1000/50 x Y x 0,1 mg/l. Pengukuran kandungan CO2 bebas dengan metode alkalimetri dengan rumus 1000/50 x C x 1 mg/l. Pengukuran alkalinitas dengan metode Alkalimetri dengan rumus 1000/50 x C x 1 mg/l = (X) dan 1000/50 x D x 1 mg/l = (Y) dengan alkalinitas total = (X) + (Y) mg/l. Untuk pengukuran kepadatan plankton dan indeks diversitasnya dilakukan dengan pengamatan mikroskopik dengan Sedgwick Rafter Counting Cell (SR) bervolume 1 ml. Sedangkan densitas dan indeks diversitas plankton dihitung dengan menggunakan rumus Shannon-

Wiener H=-Σ¿N 2log

¿N dan

D= a ×volume botol atau plankton

volumeSR ÷ volume sampel air

indvL

. Serta pengukuran indeks

densitas dan diversitas makrobentos dengan H=-Σ¿N 2log

¿N dan D=

Σ indvdluas plot

idv

m2

Pada praktikum kali ini menggunakan bahan seperti kertas pH, larutan MnSO4, larutan reagen oksigen, larutan H2SO4 pekat, larutan 1/80 N Na2S2O3, indikator amilum dan Phenolptalein, larutan MO, larutan formalin 4%, larutan BCC/MR. Selain itu digunakan alat seperti : stopwatch, roll meter, meteran kain atau penggaris, termometer, botol oksigen, gelas ukur, pipet tetes, pipet ukur, buret , ember plastik, petersen grab, surber, plot kayu, saringan, mikroskop, kertas label dan pensil.

PEMBAHASANPraktikum dilaksanakan di Sungai Tambak Bayan. Sungai ini biasa digunakan oleh

warga sekitar untuk keperluan rumah tangga, keperluan mandi dan minum hewan, bermain, dan sebagainya. Meski telah mengalami penurunan fungsi dalam ekosistem karena berbagai aktifitas manusia, namun sungai ini memiliki warna air yang cukup jernih. Pada praktikum kali ini, sungai dibagi menjadi 4 stasiun pengamatan. Stasiun pengamatan 1 terletak dekat dengan jalan raya. Kondisi wilayah untuk mencapai lokasi sangat licin dan terjal. Stasiun 1 memiliki arus air yang cukup besar, dasar sungainya berbatu. Disekitar sungai terdapat banyak vegetasi tanaman, rumput liar, pohon-pohon yang rimbun dan masih banyak tanaman lain. Airnya sangat jernih dan dingin. Pada saat dilakukan praktikum cuaca di stasiun 1 hujan deras sehingga pada saar pengambilan data parameter fisik, kimia dan biologi sempat terhenti beberapa saat.

Tabel hasil pengamatan parameter fisik, kimia, dan biologi ekosistem sungai.

ParameterStasiun

1 2 3 4Fisik

Suhu udara (°C) 27,5 26,67 29 27,25Suhu air (°C) 28 28,33 28 27,5

Kecepatan arus (m/s ) 0,48 0,84 0,69 0,59Debit (m3/s) 0,43 1,7652 1,325 2,73Kimia

DO (ppm) 7,1 5,2 4,2 3,52CO2 (ppm) 11,7 11,1 8,4 15,5

Alkalinitas (ppm) 92 83 278 172pH 7 7 7 7,1

BiologiDensitas plankton (idv/L) 107,5 97,5 127,5 72,5

Diversitas plankton 2,13 3,541 2,207 0,995Densitas Makrobentos (idv/m2) 356,25 437,5 100 43,75

Diversitas Makrobentos 0,35 0 1,405 0,59Densitas Gastropoda (idv/m2) 102,99 1723,7 21,75 7,31

cuaca Hujan deras Mendung Hujan Mendung

vegetasiPohon rimbun

Pohon Rindang

Semak semak

Pohon rindang

Berdasarkan hasil penelitian, kondisi stasiun suhu 1 menunjukkan bahwa suhu udara 27,5o C hal ini masih berada pada kisaran suhu normal, sedangkan suhu airnya 28o C. Suhu air lebih tinggi daripada suhu udara karena pada saat penelitian,kondisi cuaca sedang mendung dan akhirnya hujan deras, sehingga terjadi penurunan suhu. Kecepatan arus dan debit air cukup tinggi yaitu 0,48 m/s dan 0,43 m3/s. Hal ini disebabkan karena stasiun 1

mendekati hulu sungai. Hulu sungai memiliki ciri-ciri dasar perairannya berbatu dan arus air yang deras. Parameter lain yang diamati adalah parameter kimia berupa DO, CO2, dan alkalinitas. Dari penelitian diketahui kandungan DO, CO2 dan alkalinitas berturut-turut adlah 7,1 ppm ; 11,7 ppm ; 92 ppm. Dan berada pada pH normal yakni 7. Kandungan DO lebih rendah dari CO2 karena kurangnya cahaya yang masuk sehingga fotosintesis tidak berjalan dengan lancar dan mengakibatkan kurangnya kandungan DO, namun proses respirasi makrobentos tetap berjalan. Alkalinitasnya 92, semakin sedikit alkalinitas maka jumlah nutrient yang ada dalam sungai lebih banyak. Untuk parameter biologi diperoleh densitas plankton sebesar 107,5 indv/L, diversitas plankton sebesar 2,13. Densitas makrobentos sebesar 356,25 indv/m2, diversitas makrobentos sebesar 0,35. Dan densitas gastropoda sebesar 102,99 ind/m2. Hasil cukup tinggi untuk makrobentos jenis Melanoides sp. Hal ini dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari yang langsung berhubungan dengan kadar CO2

bebas serta oksigen terlarut yang merupakan nutrisi bagi fitoplankton, sehingga semakin banyak plankton, maka akan mempengaruhi diversitas gastropoda pada suatu wilayah sebagai bahan makanannya (Fardiaz, 1992).

Dari praktikum diperoleh data dan grafik hubungan parameter vs stasiun. Mulai dari parameter fisik yakni suhu air, suhu udara, dan kecepatan arus.

1 2 3 425.5

2626.5

2727.5

2828.5

2929.5

Suhu Udara & Suhu Air VS Stasiun

Suhu UdaraSuhu Air

Stasiun

Suhu

Grafik 1. Suhu Udara & Suhu Air vs Stasiun

Berdasarkan grafik tersebut diketahui suhu air tertinggi ada pada stasiun 2 dan suhu udara tertinggi pada stasiun 3. Menurut Effendi (2003), suhu udara maupun suhu air pada masing-masing stasiun berbeda-beda. Kualitas air secara umum menunjukkan mutu atau kondisi air yang dikaitkan dengan dengan suatu kegiatan atau keperluan tertentu. Suhu air sangat dipengaruhi oleh letak dan kedudukannya (tinggi rendahnya). Pada masing-masing stasiun didapatkan suhu air antara lain 28o C ; 28,33o C ; 28o C ; 27,5o C. Suhu udara 27,5o C ; 26,67o C ; 29o C ; dan 27,5o C. Perbedaan naik turunnya suhu ini disebabkan oleh sinar matahari yang masuk terhalang oleh vegetasi tanaman yang tumbuh di sepanjang sungai, Suhu air yang rendah berkaitan dengan kandungan oksigen terlarutnya, karena semakin tinggi suhu suatu perairan maka kadar oksigen terlarutnya rendah, begitu pula sebaliknya, semakin rendah suatu perairan maka kadar oksigen terlarutnya semakin tinggi. (Siradz, 2001).

1 2 3 40

0.10.20.30.40.50.60.70.80.9

Kecepatan Arus VS Stasiun

Stasiun

Kece

pata

n Ar

us (m

)

Grafik 2. Kecepatan Arus vs Stasiun

Grafik kecepatan arus vs stasiun di atas menunjukkan bahwa kuat arus stasiun 2 adalah yang paling besar yakni sebesar 1,84 m/s. Sedangkan stasiun 1 mempunyai kecepatan arus yang paling kecil yaitu 0,48 m/s. Untuk kecepatan arus pada stasiun 3 dan 4 adalah 0,69 m/s dan 0,59 m/s. Perbedaan ini disebabkan oleh adanya hambatan substrat-substrat besar seperti bebatuan yang dapat memperlambat aliran dan kecepatan sungai (Moss, 2010). Selain itu sampah organik juga berpengaruh dalam pengukuran kecepatan arus sungai.

Selanjutnya parameter kimia, didapat dari grafik hubungan DO, CO2 bebas, alkalinitas, dan pH yang masing- masing versus stasiun 1 sampai 4.

1 2 3 40

1

2

3

4

5

6

7

8

Kandungan DO VS Stasiun

Stasiun

DO (p

pm)

Grafik 3. Kandungan DO vs Stasiun

Dari grafik tersebut diketahui kandungan DO paling tinggi terdapat pada stasiun 1 yaitu 7,1 ppm. Teori menjelaskan bahwa kadar DO dipengaruhi oleh ketinggian lokasi sungai. Hal ini sudah sesuai dengan teori yang ada. Kadar oksigen terlarut didapatkan hasil 7,1 ppm ; 5,2 ppm ; 4,2 ppm ; dan 3,52 ppm. Kadar DO pada perairan alami biasanya kurang dari 10 ppm. Oleh karena itu kadar oksigen terlarut dapat dijadikan ukuran untuk menentukan derajat kualitas air. Penurunan DO dalam air merupakan indikasi kuat adanya pencemaran,

terutama pencemaran bahan organik (Fardiaz, 1992). Penurunan ini terutama terjadi pada daerah aliran sungai bagian tengah dan hilir. Hal ini sangat terkait dengan populasi penduduk dan kegiatan industri yang lebih intensif di daerah ini.

1 2 3 402468

1012141618

Kandungan CO2 Bebas VS Stasiun

Stasiun

Kand

unga

n CO

2 ( p

pm)

Grafik 4. Kandungan CO2 bebas vs Stasiun

Stasiun 4 memiliki kandungan CO2 bebas yang paling tinggi yaitu 15,5 ppm dan stasiun 3 merupakan stasiun yang paling rendah kandungan CO2 bebasnya yaitu 8,4 ppm. Menurut Widiastuti (1983), rendahnya kandungan CO2 bebas disebabkan juga oleh sintesis CO2 yang dilakukan fitoplankton. Sedangkan kandungan CO2 bebas tertinggi berada pada stasiun 4 karena stasiun 4 berada pada bagian hilir yang merupakan daerah pengendapan semua bahan yang terbawa oleh arus sungai yang terdapat banyak bahan yang mengakibatkan tercemarnya air. Daerah hilir mendapat cahaya matahari yang cukup namun karena kadar O2 yang lebih sedikit maka proses respirasi tidak berjalan lancar dan mengakibatkan meningkatnya kadar CO2.

1 2 3 40

50

100

150

200

250

300

Alkalinitas VS Stasiun

Stasiun

Alka

linita

s ( p

pm )

Grafik 5. Alkalinitas vs Stasiun

Alkalinitas tertinggi berada pada stasiun 3 yakni 278 ppm dan stasiun 2 memiliki kadar alkalinitas terendah yakni 83 ppm. Hal ini dipengaruhi oleh kadar CO2 bebas dalam

perairan kecil. Menurut Pratiwi (2004) besarnya alkalinitas menunjukkan kuantitas air untuk menetrakan kation hidrogen. Alkalinitas yang rendah menyebabkan nutrien bebas di air, dan mengakibatkan banyaknya organisme yang hidup.

1 2 3 46.946.966.98

77.027.047.067.08

7.17.12

pH VS Stasiun

Stasiun

pH

Grafik 6. pH vs Stasiun

Dari grafik diatas diketahui bahwa pH di air tiap stasiun adalah 7. pH netral adalah 7, pH asam adalah 0 –7 dan pH basa 7—14 (Purba, 1994). Sehingga dapat disimpulkan bahwa pH masing-masing stasiun adalah netral. PH netral merupakan pH yang baik sebab dengan netralnya pH maka makrobentos dapat berkembang dengan baik.

Selanjutnya adalah parameter biologi meliputi densitas plankton, densitas makrobentos, diversitas plankton dan diversitas makrobentos.

1 2 3 40

20

40

60

80

100

120

140

Densitas Plankton VS Stasiun

Stasiun

Dens

itas P

lank

ton

( ind

v /

m2

)

Grafik 7. Densitas plankton vs Stasiun

Dari grafik di atas dapat diketahui bahwa densitas plankton terbanyak ada di stasiun 3 , dan stasiun 2 memiliki densitas plankton paling rendah. Terjadi perbedaan densitas plankton dari stasiun 1 sampai stasiun 4. Menurut Suwignyo (2005) hal ini disebabkan oleh

pengaruh persebaran makanan dan nutrisi yang tidak merata di sepanjang aliran sungai. Kondisi yang sesuai untuk kehidupan plankton adalah stasiun 2 sebab arusnya sedang dengan kandungan nutrien yang cukup.

Kehidupan organisme perairan ini dapat dipengaruhi oleh parameter yang lain juga seperti parameter fisika dan kimia. Jika nilai parameter fisik yang meliputi suhu air, suhu udara, kecepatan arus dan debit air serta parameter kimia yang meliputi DO, CO2, alkalinitas, dan pH normal maka kehidupan organisme perairan akan stabil. Sebaliknya jika nilai parameter fisik dan kimia tidak normal maka kehidupan organisme perairan juga tidak akan stabil, bahkan menyebabkan kematian

1 2 3 40

50100150200250300350400450500

Densitas Makrobentos VS Stasiun

Stasiun

Dens

itas

( ind

v /

m2)

Grafik 8. Densitas Makrobentos vs Stasiun

Dari grafik diatas dapat diketahui densitas makrobentos vs stasiun dari stasiun 1 sampai stasiun 4 adalah 356,25 indv/m2 ; 437,5 indv/m2 ; 100 indv/m2 ; dan 43,75 indv/m2

dan densitas makrobentos paling tinggi ada di stasiun 2, dan terendah pada stasiun 4. Hal ini disebabkan karena arus air yang sedang membawa tekanan dalam air sehingga menyebabkan distribusi makrobentos terpusat pada stasiun 2. Selain itu intensitas cahaya matahari dan kadar nutrisi yang ada pada stasiun 2 memungkinkan jumlah makrobentos secara optimal berkembang pada stasiun ini (Fardiaz, 1992).

1 2 3 40

0.51

1.52

2.53

3.54

Diversitas Plankton & Makrobentos VS Stasiun

Diversitas PlanktonDiversitas Makrobentos

Stasiun

Div

Plan

kton

& M

akro

bent

os

Grafik 9. Diversitas Plankton & Makrobentos vs Stasiun

Dari grafik di atas dapat diketahui bahwa stasiun 2 memiliki diversitas plankton paling tinggi dan stasiun 3 memiliki diversitas makrobentos yang paling tinggi. Kondisi lingkungan yang optimum dan kandungan nutrien yang baik menyebabkan pertumbuhan plankton pada stasiun 2 tinggi. Tidak hanya kandungan nutrien, kadar DO yang tinggi serta kadar CO2 dan alkalinitas yang rendah juga merupakan pendukung tingginya diversitas plankton pada stasiun 2. Sedangkan diversitas makrobentos tertinggi ada pada stasiun 3. Seharusnya diversitas makrobentos yang tertinggi ada pada stasiun 2 karena menurut teori Fardiaz (1992), arus air yang sedang membawa tekanan dalam air yang menyebabkan distribusi makrobentos terpusat pada daerah tersebut.

Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan di Sungai Tambak Bayan, dapat disimpulkan bahwa perairan di Sungai Tambak Bayan tergolong baik. Namun stasiun 2 adalah daerah yang memiliki kualitas air paling baik hal ini dapat diketahui karena pada stasiun 2 terdapat indeks diversitas plankton yang tinggi. Faktor-faktor yang menunjang tingginya indeks diversitas plankton antara lain kondisi suhu air dan suhu udara yang optimum, kadar DO yang tinggi, kadar cahaya matahari yang dapat diterima dengan baik, pH yang netral, disamping itu juga memiliki kadar CO2 dan alkalinitas yang rendah.

KESIMPULAN Kesimpulan dari praktikum ekologi perairan ekosistem sungai ini adalah Sungai

Tambak Bayan memiliki kualitas air yang masih tergolong baik dan belum terlalu tercemar oleh limbah rumah tangga. Hasil pengamatan juga menunjukkan bahwa faktor-faktor pembatas ekosistem sungai saling berhubungan dan saling mempengaruhi satu sama lain, terutama dengan biota perairan yang hidup di perairan tersebut. Sungai Tambak Bayan secara keseluruhan memiliki karakteristik dasar sungai yang berbatu, arus deras, dan terdapat vegetasi tumbuhan yang cukup banyak di tiap stasiun. Dilakukan pengambilan tolokukur lingkungan seperti suhu dengan termometer, kecepatan arus dengan bola pingpong, derajat keasaman pH. Pada kandungan DO digunakan metode Winkler. Pengukuran kandungan CO2

bebas dengan metode alkalimetri. Pengukuran alkalinitas dengan metode Alkalimetri. Untuk pengukuran kepadatan plankton dan indeks diversitasnya dilakukan dengan pengamatan mikroskopik dengan Sedgwick Rafter Counting Cell (SR) bervolume 1 ml. Sedangkan

densitas dan indeks diversitas plankton dihitung dengan menggunakan rumus Shannon-

Wiener H=-Σ¿N 2log

¿N dan

D= a ×volume botol atau plankton

volumeSR ÷ volume sampel air

indvL

. Serta pengukuran indeks

densitas dan diversitas makrobentos dengan H=-Σ¿N 2log

¿N dan D=

Σ indvdluas plot

idv

m2

SARAN Seharusnya setiap masyarakat memiliki kesadaran yang besar terhadap pentingnya

manfaat sungai bagi kehidupan manusia. Sungai Tambak Bayan masih tergolong sungai yang memiliki kualitas air yang baik sehingga dihimbau untuk mengelola dan melestarikannya dengan baik, dengan begitu dapat dirasakan manfaatnya untuk kehidupan saat ini dan masa yang akan datang.

DAFTAR PUSTAKAEffendi, I. 2003. Pengantar Akuakultur. Penebar Swadaya. JakartaFardiaz, S. 1992. Polusi Air dan Udara. Kanisius. YogyakartaLivingstone. 1963. Ecology of Fishes. Academic Press. LondonMoss, B.R. 2010. Ecology of Fresh Water. Rary J Gippel. New YorkOdum, E.P. 1966. Dasar-Dasar Ekologi. Edisi Ketiga. Gadjah Mada University Press. YogyakartaPratiwi, N. d.k.k.2004. Panduan Pengukuran Kualitas Air Sungai. Institut Pertanian Bogor. BogorPurba, M. 1994. Kimia SMA. Gramedia. JakartaRein and Wood. 1976. Marine Biology. Rinehart and Winston. NC, New YorkSastrodinata. 1980. Irigasi. Sumur Bandung. BandungSiradz, S.A. 2001. Monitoring dan Pengendalian Pencemaran Logam-Logam Berat pada

Beberapa Sungai di Jawa Tengah dan Jawa Timur. Fakultas Pertanian UGM. Yogyakarta

Suwignyo. 2005. Ekologi Perairan. Gramedia. Jakarta Widiastuti, E. 1983. Kualitas Air Kali Talung Rintingan dan Kemelimpahan Makrobentos.

Thesis IPB. BogorWotton. 1992. Invertebrate Fossils. MC Graw Hil Book Company. NC, New York