Materi kuliah Biologi Perairan (Bioper)

5/16/2018 Materi kuliah Biologi Perairan (Bioper)

1/81

PENDAHULUAN

Perairan merupakan ekosistem yang memiliki peran sangat penting bagi kehidupan.

Perairan memiliki fungsi baik secara ekologis, ekonomis, estetika, politis, dan sosialbudaya. Secara ekologis perairan dapat berperan sebagai tempat hidup (habitat) permanenmaupun temporal bagi berbagai jenis biota, dan bagian dari berlangsungnya siklus materiserta aliran energi. Massa air di bumi dapat berupa massa air permukaan, masa air tanah,massa es di kutub dan gletser, air laut, masa air di atmosfer, dan massa air yang berada ditubuh makhluk hidup. Klee (1991) dalam Alexander Barus (2002) mengatakan bahwa97,39% massa air di bumi berupa air laut, sedangkan sisanya berupa massa air daratan (airpayau dan air tawar).

Sebagai bagian dari biosfer, ekosistem perairan memiliki kontribusi dan keterlibatanyang sangat besar dalam mengatur keseimbangan alam semesta. Perairan baik perairan lautmaupun perairan darat (payau dan tawar), sebenamya merupakan perairan yang secara fisiktidak terpisahkan sebagai satu kesatuan ekologis, namun perairan ini memiliki barierkimiawi bagi distribusi biota. Barier kimiawi akan menjadi salah satu bahasan yang menarikdalam kajian ekologis, karena akan berhubungan dengan seleksi, adaptasi dan distribusiorgamsme.

Banyaknya peran air dan perairan bagi kehidupan, meyebabkan bahasan materi inidapat ditinjau dari berbagai pendekatan. Diktat kuliah Biologi Perairan ini, membahastentang perairan di tinjau melalui pendekatan ekologis. Beberapa permasalahan yang akandikaji dalam diktat ini antara lain adalah tentang ekosistem laut, ekosistem perairan payau,ekosistem perairan tawar, dan hubungan ekologis ke tiga ekosistem tersebut sertamanagemen DAS (Daerah Aliran Sungai) secara terpadu.

1


2/81

BABIBIOLOGI PERAlRAN TAWAR

Kompetensi DasarDari materi ini diharapkan mahasiswa memiliki kemampuan untuk dapat memahami:

1. Sejarah perkembangan, ruang lingkup bahasan (objek dan persoalan serta kajian)2. Distribusi, dan struktur ekosistem perairan tawar3. Parameter fisiko-kimiawi perairan4. Tipe-tipe perairan tawar5. Struktur komunitas ekosistem perairan6. Pemanfaatan ekosistem perairan tawar7. Status Trofik Perairan

A. Sejarah PerkembanganBiologi perairan tawar (darat) sebenamya sudah menjadi bidang kajian ilmu

tersendiri yang dikenal dengan Limnologi. Istilah limnologi pertama kali digunakan olehForel (1901) di dalam bukunya yang berjudul Handbuch der Seekunde, AllgemeineLimnologie. Buku tersebut membahas tentang ekosistem danau. Sebenarnya kajiantentang perairan tawar telah diperkenalkan lebih dulu oleh Zacharias (1891) yangmendirikan laboratorium penelitian di bidang limnologi, Thienemaa kemudianmengembangkannya dan memberi nama institusi tersebut Institut Max-Planck. Sejaksaat itu limnologi berkembang cukup pesat. Pada tahun 90-an kajian tentang perairandarat menjadi sebuah ilmu yang menyedot perhatian dunia, terutama disebabkan karenabesamya kebutuhan air bersih untuk kepentingan domistik, tetapi ketersediaan air bersihdi alam semakin menipis akibat berbagai aktifitas manusia baik secara langsung maupuntidak langsung. Aktivitas pembuangan limbah rumah tangga dan industri ke dalambadan sungai menyebabkan kualitas air sungai jatuh pada kondisi tidak layak sebagai

2


3/81

sumber air bersih untuk kepentingan rumah tangga. Pemanfaatan danau sebagai daerahobjek wisata dengan membangun fasilitas pendukung disekitarnya menyebabkan danaucepat mengalami pendangkalan dan menurunkan kualitas air di dalamnya.Berkembangnya pemukiman penduduk, pesatnya pembangunan perkotaan, danpenebangan hutan menyebabkan berkurangnya daerah resapan air sehingga air hujanakan mengalir menjadi air permukaan menuju ke laut atau menguap. Masih banyak lagiprilaku yang menyebabkan ketersediaan air bersih semakin menipis

Pada tahun 1992 KTT Bumi di Brasil menghasilkan kesepakatan yang dikenaldengan Agenda 21. Pada KTT tersebut dihasilkan komitmen bersama, salah satunyaadalah mengenai manajemen global untuk dapat menjaga kelestarian alam termasuk airbersih. Selanjutnya pada tahun 1992, bertempat di Johannesburg pertemuan WorldSummit on Sustainable Development menghasilkan kesepakatan yang dikenal denganRio+ 10. Kesepakatan tersebut berisi tentang prioritas penyediaan air bersih untukpenduduk miskin dunia di tahun 2015. PBB juga mengeluarkan Resolusi no 55/196tahun 2003 dan menjadikan tahun itu sebagai International Year of Fresh Water. Tahun2003 di Jepang juga diselenggarakan pertemuan World Water III dengan tujuanmendapat kesepakatan dalam pemanfaatan danau dan reservoir secara sustainable yangberfokus pada keunikan, keragaman manfaat dan kepentingan danau dan reservoirdalam kehidupan manusia. Selanjutnya PBB melalui UNESCO mengeluarkan programIHP (International Hydrological Programme) dim ana diharapkan konflik menjadikooperatif dan HELP (Hydrology, Environment, Life and Policy) berupa promosimanajemen terintegrasi sungai dan antar sektor.

Di Indonesi perkembangan studi perairan tawar secara tidak langsung jugacukup pesat, meskipun belum terorganisasi secara baik. Sampai saat ini belum adalembaga yang khusus mengelola sumber daya air daratan. Perusahaan air minum, masihpada tahap eksploitasi, Otorita waduk juga masih belum optimal dalam pengelolaan.

3


4/81

Kementrian Lingkungan Hidup juga masih berkutat pada persoalan -persoalan tekhnis.Manajemen sumber daya perairan darat yang sustainable memang bukan persoalanmudah dan harus terintegrasi. Melihat persoalan yang begitu rumit maka sebenamyakesadaran masing-masing individu untuk bersikap arif dan bijak dalam memanfaatkansumber daya alam yang tersedia sangat dibutuhkan. Pendekatan sosial, budaya, agama,dan akademis serta pendekatan hukum formal yang terintegrasi mungkin menjadi jalankeluar agar kita dapat mewariskan apa yang diciptakan oleh Tuhan kepada generasiberikutnya. Bukankah tugas manusia sebagai Khalifah di bumi adalah menjaga danmelestarikannya ?

B. Ruang Lingkup Bahasan1. Objek

Mempelajari tentang sifat dan struktur dari perairan tawar, objek yang dipelajarimeliputi kesatuan kehidupan dan factor-faktor yang melingkupinya

2. Persoalan dan kajianMengkaji tentang dinamika kehidupan di dalam ekosistem perairan tawar,bagaimana memanfaatkan potensi perairan tawar secara berkelanjutan artinyamengambil manfaat tetapi ekosistem tersebut tetap berada pada potensi lestari

c. Distribusi, Struktur, dan Pemanfaatan Ekosistem prairan tawar1. Distribusi Air yang Terdapat Di Bumi

Volume air di permukaan bumi diperkirakan sekitar 1.384.000.000 km', yangsebagian besar merupakan air asin (97,39%). Sebanyak 2% merupakan massa es yangterdapat di daerah kutub dan di daerah pegunungan tinggi sebagai massa gletser. Sisanyasekitar 0,6% dari total masa air di bumi berupa air tanah atau air permukaan yangmengalir membentuk ekosistem sungai, kolam, danau, rawa, dan sebagainya. Distribusiair di permukaan bumi dapat dilihat pada tabel 2.1., sedangkan jumlah dan distribusi airtawar yang terdapat di bumi dapat dilihat pada tabel 2.2.

4


5/81

Tabel 2.1. Volume dan Distribusi air yang terdapat di bumiDistribusi Volume (Km5) %Air Laut 1.348.000.000 97,39Massa es di kutub dan gletser 27.820.000 2,01Air Tanah 8.062.000 0,58Air permukaan 225.000 0,02Atmosfer 13.000 0,001

Total 1.384.000.000 100

Tabel 2.2. Volume dan Distribusi air tawar yang terdapat di bumiDistribusi Volume (Kmj) %Massa es di kutub dan gletser 27.818.246,00 77,23Air Tanah (kedalaman 800 m) 3.551.572,00 9,66Air Tanah (800 - 4.000 m) 4.448.470,00 12,35Terserap dalam tanah 61.234,00 0,17Danau 126.070,00 0,35Sungai 1.080,60 0,003Dalam mineral bumi 360,20 0,001Makhluk hidup 1.080,60 0,003Atmosfer 14.408,00 0,04

Total 36.022.521,40 100Sumber: Klee (1991) dalam Alexander Barus (2002)

2. Struktur Ekosistem Perairan Tawara. Tipe perairan tawar

Ekosistem perairan tawar secara umum dibagi menjadi 2 yaitu perairan mengalir(lotic water) dan perairan menggenang (lentic water). Perairan lotik dicirikan adanyaarus yang terus menerus dengan kecepatan bervariasi sehingga perpindahan massa air

berlangsung terus-menerus, contohnya antara lain: sungai, kali, kanal, parit, dan lain-lain. Perairan menggenang disebut juga perairan tenang yaitu perairan dimana aliran airlambat atau bahkan tidak ada dan massa air terakumulasi dalam periode waktu yanglama. Arus tidak menjadi faktor pembatas utama bagi biota yang hidup didalamnya.

5


6/81

Contoh perairan lentik antara lain: Waduk, danau, kolam, telaga, situ, belik, dan lain-lain.b. Zonasi

Terdapat zona-zona pnmer yang secara umum telah dikenal dan memilikikesamaan dengan zonasi pada lingkungan laut.

1). Zona litoralMerupakan daerah pinggiran perairan yang masih bersentuhan dengan daratan. Padadaerah ini terjadi percampuran sempurna antara berbagai faktor fisiko kimiawiperairan. Organisme yang biasanya ditemukan antara lain: tumbuhan akuatik berakaratau mengapung, siput, kerang, crustacean, serangga, amfibi, ikan, perifiton danlain-lain.

2). Zona limnetikMerupakan daerah kolam air yang terbentang antara zona litoral di satu sisi dan zonalitoral disisi lain. Zona ini memiliki berbagai variasi secara fisik, kimiawi maupunkehidupan di dalamnya. Organisme yang hidup dan banyak ditemukan di daerah iniantara lain: ikan, udang, dan plankton

3). Zona profundalMerupakan daerah dasar perairan yang lebih dalam dan menerima sedikit cahayamatahari dibanding daerah litoral dan limnetik. Bagian ini dihuni oleh sedikitorganisme terutama dari organisme bentik karnivor dan detrifor

4). Zona sublitoralMerupakan daerah peralihan antara zona litoral dan zona profundal. Sebagai daerahperalihan zona ini dihuni oleh banyakjenis organisme bentik dan juga organismetemporal yang datang untuk mencarai makan.

Berdasarkan besarnnya intensitas cahaya matahari yang masuk, perairan dibagimenjadi 3 zona yaitu:

6


7/81

1). Zona eufotiklfotikMerupakan bagian perairan, dimana cahaya matahari masih dapat menembus

wilayah tersebut. Daya tembus cahaya matahari ke dalam perairan sangatdipengaruhi oleh berbagai factor antara lain: tingkat kekeruhan/turbiditas, intensitascahaya matahari itu sendiri, densitas fitoplankton dan sudut datang cahaya matahari.Zona ini merupakan zona produktif dalam perairan dan dihuni oleh berbagai macamjenis biota di dalamnya. Merupakan wilayah yang paling luas pada ekosistemperairan daratan, dengan kedalaman yang bervariasi.

2). Zona afotikMerupakan bagian perairan yang gelap gulita karena cahaya matahari tidak

dapat menembus daerah ini. Di daerah tropis zona perairan tanpa cahaya hanyaditemui pada perairan yang sangat dalam atau perairan -perairan yang hipertrofik.Pada zona ini produsen primer bukan tumbuh -tumbuhan algae tetapi terdiri darijenis-jenis bakteri seperti bakteri Sulfur. Tidak adanya tumbuh-tumbuhan sebagaiprodusen primer karena tidak adanya cahaya matahari yang masuk, menyebabkandaerah ini miskin olsigen (DO rendah). Kondisi tersebut berpengaruh terhadap biotayang hidup di zona ini. Biota yang hidup hanya kamifor ataupun detrifor.

3). Zona mesofotikBagian perairan yang berada diantara zona fotik dan afotik atau dikenal

sebagai daerah remang-remang. Sebagai daerah ekoton, daerah ini merupakan

wilayah perburuan bagi organisme yang hidup di zona afotik dan juga organismeyang hidup di zona fotik.

7


8/81

D. Faktor Fisiko-kimiawi PerairanIdikator keberhasilan belajar:Mahasiswa mampu:

a. Menjelaskan faktor fisik dan kimiawi perairan yang berperan penting dan dapatmenjadi faktor pembatas bagi kehidupan organisme di perairan baik perairanmenggenang maupun mengalir

b. Menjelaskan hubungan antar faktor fisik dan kimiawi perairanc. Menentukan kualitas air berdasarkan indikator fisik dan kimiawi perairan

1. Faktor Fisik Perairana. Arus

Arus air adalah pergerakan massa air menuju ketempat lain yang disebabkanoleh perbedaan ketinggian dasar perairan, kerapatan molekul air, atau karena tiupanangin. Arus dapat bergerak secara vertikal maupun horisontal. Pada ekosistemperairan arus memiliki peran yang sangat penting terutama berkaitan dengan po lasebaran organisme, pengangkutan energi, gas-gas terlarut dan mineral di dalam air.Arus juga akan berpengaruh terhadap substrat dasar perairan. Dalam perairandikenal ada dua tipe arus yaitu turbulen dan laminar. Turbulen merupakan arus airyang bergerak kesegala arah sehingga air akan terdistribusi keseluruh bagianperairan, sedangkan laminar yaitu arus air yang bergerak kesatu arah tertentu saja.

Pada ekosistem perairan lentik yang relatif dalam akan memungkinkan

terj adinya arus vertikal yaitu pergerakan air dari dasar ke permukaan atausebaliknya. Hal tersebut karena adanya stratifikasi suhu pada perairan tersebut.Kenaikan suhu perairan akan menyebabkan menurunnya kerapatan molekul air, airakan bergerak dari massa yang memiliki kerapatan molekul lebih tinggi ke yanglebih rendah. Arus vertikal ini berperan sangat penting terhadap distribusi gasterlarut, mineral, kekeruhan, dan organisme planktonik.

8


9/81

Pada ekosistem lotik arus memiliki peranan yang sangat penting. Padaekosistem ini arus sangat fluktuatif dari waktu ke waktu karena dipengaruhi olehbeberapa faktor antara lain: sudut kemiringan dasar perairan, tipe substrat dasar,musim, debit air, luas permukaan perairan, dan tipe alur sungai (lurus atauberkelok). Pada ekosistem sungai yang lurus arus cenderung bergerak relatif lebihcepat, apalagi jika volume debit air besar (musim penghujan) dan dengan sudutkemiringan dasar perairan besar. Dengan kondisi demikian dan adanya arusturbulen maka air sungai dapat bergerak keluar dari badan air dan menggenangiwilayah di sekitar Daerah Aliran Sungai (DAS). Pada alur sungai yang lurus arus airtercepat berada pada bagian tengah sungai, karena daerah ini tidak ada gesekansecara fisik dengan dua sisi DAS yang dapat memperlambat aliran. Pada alur sungaiyang berkelok (meander), kecepatan arus paling tinggi akan dijumpai pada bagianluar pinggir sungai, sesuai dengan hukum fisika massa sentrifugal.

Pada ekosistem sungai yang didominasi oleh substrat dasar berbatu akanditemui kondisi arus dengan kecepatan relatif lambat, terutama di belakang batu-batuan besar di dasar perairan. Daerah berarus lambat ini merupakan habitat sangatideal bagi organisme air yang secara morfologi bukan tipikal organisme yangmampu beradaptasi terhadap habitat perairan berarus deras. Beberapa organismeyang beradaptasi secara tingkah laku seperti ini antara lain adalah berbagai jenislarva arthropoda, crustacea, dan beberapa j enis ikan seperti ikan lele (Clarias sp)

yang secara morfologi bukan tipikal ikan yang berhabitat alamiah di perairan berarusderas.

Organisme secara alamiah memiliki habitat tertentu dan hal itu dicirakanoleh morfologinya. Ikan-ikan yang memiliki habitat alamiah di perairan berarusderas akan memiliki morfologi yang khas berupa bentuk tubuh yang streamlineseperti ditunjukkan pada ikan Puntius sp., Mugil sp. dan lain-lain. Pada Turbelaria

9


10/81

dan Hirudineae yang hidup di perairan yang berarus deras memiliki tubuh yang ratadan mendatar sehingga mengurangi gaya gesek organisme tersebut dengan arus air.Organisme pada kondisi tertentu juga mampu hidup di habitat yang bukan habitatalamiahnya dengan cara adaptasi secara tingkah laku.b. Suhul temperatur

Suhu pada ekosistem perairan berfluktuasi baik harian maupun tahunan,terutama mengikuti pola temperatur udara lingkungan sekitarnya, intensitas cahayamatahari, letak geografis, penaungan dan kondisi internal perairan itu sendiri sepertikekeruhan, kedalaman, kecepatan arus dan timbunan bahan organik di dasarperairan. Suhu memiliki peran yang sangat penting terhadap kehidupan di dalam air.Kelarutan berbagai jenis gas di dalam air serta semua aktivitas biologis di dalamperairan sangat dipengaruhi oleh suhu. Sebagaimana diketahui bahwa meningkatnyasuhu sebesar 10C akan meningkatkan laju metabolisme sebesar 2 - 3 kali lipat.Meningkatnya laju metabolisme akan menyebabkan kebutuhan oksigen meningkat,sementara dilain pihak naiknya temperatur akan menyebabkan kelarutan oksigendalam air menurun. Fenomena ini akan menyebabkan organisme air mengalamikesulitan untuk respirasi

Pada ekosistem perairan daerah tropis suhu cenderung konstan sepanjangtahun, berbeda dengan ekosistem perairan di daerah subtropis. Hal ini berhubungandengan musim. Di daerah tropis tidak mengenal musim dingin sehingga tidak adakondisi dimana lingkungan berada pada suhu yang ekstrim rendah. Sepertipengamatan yang dilakukan di sungai Donan dan Sapuregel Cilacap, terlihat tidakterjadi perubahan suhu yang drastis sepanjang tahun. Suhu perairan berkisar antara29 - 32 C (Satino, 2001).

Di daerah tropis suhu lebih berfluktuasi berdasarkan ketinggian tempat(latitude). Pada daerah hulu suhu relatif lebih rendah di banding dengan suhu

10


11/81

perairan di daerah hilir, selain karena berhubungan dengan suhu lingkungan jugadisebabkan oleh perbedaan aktivitas manusia di kedua daerah tersebut. Suhu airjuga akan turun seiring dengan meningkatnya kedalaman, tetapi di perairan tropistidak terjadi penurunan yang ekstrem.

Berhubungan dengan suhu perairan, harus diketahui bahwa organisme airmemiliki kisaran toleransi yang berbeda-beda terhadap suhu media temp at hidupnya.Terdapat organisme yang memiliki kisaran toleransi yang luas terhadap perubahansuhu lingkungan (euriterm) dan ada jenis yang kisaran toleransinya sempit(stenoterm). Kondisi tersebut menyebabkan sesuatu yang wajar apabila terdapatperbedaan signifikan jenis organisme yang hidup pada daerah yang memilki letakgeografis yang berbeda, karena organisme memiliki temperatur lethal baik lethalatas maupun lethal bawah terhadap suhu.

Kemampuan organisme untuk menyesuaikan diri terhadap perubahan suhuidealnya, meskipun tidak menyebabkan kematian akan dapat berakibat terhadap lajupertumbuhan dan umur/masa hidup organisme. Laju pertumbuhan sangat berkorelasidengan proses metabolisme tubuh, dan peningkatan metabolisme akibat kenaikansuhu tentu akan mempercepat pertumbuhan. Peningkatan metabolisme juga akanmimicu meningkatnya aktifitas fisiologis yang berhubungan dengan prosesbiokimiawi dan kerja organ. Dengan maksimalnya pertumbuhan dan kerja organmaka dapat berakibat terhadap berkurangnya masa hidup organisme.c. Substrat Dasar

Substrat dasar perairan dapat menjadi faktor pembatas, baik secara sendirimaupun komulatif terhadap organisme perairan. Substrat dasar perairan sangatberhubungan dengan kecepatan arus, dan aktivitas manusia di sepanjang DAS.Substrat dasar akan berpengaruh terhadap distribusi organisme perairan. Organismeperairan secara morfologi memiliki kekhasan tertentu untuk dapat hidup pada

11


12/81

habitat perairan dengan tipe substrat dasar tertentu. Jenis-jenis gastropoda banyakditemukan pada ekosistem perairan dengan substrat dasar berbatu, hal ini karenagastropoda memiliki kemampuan untuk melekat kuat pada substrat bebatuan danjuga dilengkapi cangkang yang keras sehingga dapat melindungi tubuhnya apabilaterjadi benturan dengan substrat yang keras. Kelompok bivalvia dan vermes lebihbanyak ditemukan pada ekosistem perairan dengan substrat dasar berpasir atauberlumpur.d. Kekeruhan/turbiditas

Kekeruhan/turbidaitas adalah banyaknya jumlah partikel tersuspensi didalam air. Turbiditas pada ekositem perairan juga sangat berhubungan dengankedalaman, kecepatan arus, tipe substrat dasar, dan suhu perairan. Pengaruh ekologiskekeruhan adalah menurunnya daya penetrasi cahaya matahari ke dalam perairanyang selanjutnya menurunkan produktivitas primer akibat penurunan fotosintesisfitoplankton dan tumbuhan bentik. Peningkatan kekeruhan pada ekosistem perairanjuga akan berakibat terhadap mekanisme pemafsan organisme perairan. Apabilakekeruhan semakin tinggi maka sebagian materi terlarut tersebut akan menempelpada bagian rambut-rambut insang sehingga kemampuan insang untuk mengambiloksigen terlarut menjadi menurun, bahkan pada tingkat kekeruhan tertentu dapatmenyebabkan insang tidak dapat berfungsi dan menyebabkan kematian.e. Penetrasi Cahaya Matahari I Kecerahan

Penetrasi cahaya matahari ke dalam perairan akan mempengaruhiproduktifitas pnmer. Kedalaman penetrasi cahaya matahari kedalam perairandipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain: tingkat kekeruhan perairan, sudutdatang cahaya matahari dan intensitas cahaya matahari. Pada batas akhir cahayamatahari mampu menembus perairan disebut sebagai titik kompensasi cahaya, yaitu

12


13/81

titik pada lapisan atr dim ana cahaya matahari mencapai nilai mnumum yangmenyebabkan proses asimilasi dan respirasi berada dalam keseimbangan

Bagi organisme perairan, intensitas cahaya matahari yang mas uk berfungsisebagai alat orientasi yang akan mendukung kehidupan organisme pada habitatnya.Beberapa jenis larva serangga akan melakukan gerakan lokomotif sebagai bentukreaksi terhadap menurunnya intensitas cahaya matahari. Larva ini akan keluar daripersembunyiannya yang terdapat pada bagian bawah bebatuan di dasar perairanmenuju ke bagian atas bebatuan untuk mencari makan.f. Kedalaman

Kedalaman perairan berperan penting terhadap kehidupan biota padaekosistem tersebut. Semakin dalam perairan maka terdapat zona-zona yang masing-masing memiliki kekhasan tertentu, seperti suhu, kelarutan gas-gas dalam air,kecepatan arus, penetrasi cahaya matahari dan tekanan hidrostatik. Perubahanfaktor-faktor fisik dan kimiawi perairan akibat perubahan kedalaman akanmenyebabkan respon yang berbeda biota di dalamnya.

2. Kimiawi Perairana. pH

Nilai pH menyatakan konsentarasi ion hidrogen (H+) dalam larutan ataudidefinisikan sebagai logaritma dari resiprokal aktivitas ion hidrogen yang secaramatematis dinyatakan dengan persamaan pH =log IIH+. H+ adalah jumlah ionhidrogen dalam mol per liter larutan. Kemampuan air untuk mengikat ataumelepaskan sejumlah IOn hidrogen akan menunjukkan apakah larutan tersebutbersifat asam atau basa.

Dalam air yang bersih, jumlah konsentrasi ion H+ dan OH- berada dalamkeseimbangan atau dikenal dengan pH = 7. Peningkatan ion hidrogen akan

13


14/81

menyebabkan nilai pH turun dan disebut sebagai larutan asam. Sebaliknya apabilaion hidrogen berkurang akan menyebabkan nilai pH naik dan dikenal dengan larutanbasa.

Organisme perairan dapat hidup ideal dalam kisaran pH antara asam lemahsampai dengan basa lemah. Kondisi perairan yang bersifat asam kuat ataupun basakuat akan membahayakan kelangsungan hidup biota, karena akan menggangu prosesmetabolisme dan respirasi. Perairan dengan kondisi asam kuat akan menyebabkanlogam berat seperti aluminium memiliki mobilitas yang meningkat dan karenalogam ini bersifat toksik maka dapat mengancam kehidupan biota. Sedangkankeseimbangan amonium dan amoniak akan terganggu apabila pH air terlalu basa.Kenaikan pH di atas netral akan meningkatkan konsentrasi amoniak yang jugatoksik terhadap biota.b. DO

DO atau oksigen terlarut merupakan jumlah gas O2 yang diikat olehmolekul air. Kelarutan O2 di dalam air terutama sangat dipengaruhi oleh suhu danmineral terlarut dalam air. Kelarutan maksimum oksigen dalam air terdapat padasuhu 0 Co, yaitu sebesar 14,16 mg/I. Konsentrasi ini akan menurun seiringpeningkatan ataupun penurunan suhu.

Sumber utama DO dalam perairan adalah dari proses fotosintesis tumbuhandan penyerapan/pengikatan secara langsung oksigen dari udara melalui kontak

antara permukaan air dengan udara. Sedangkan berkurangnya DO dalam perairanadalah kegiatan respirasi organisme perairan atau melalui pelepasan secara langsungdari permukaan perairan ke atmosfer.

Pengaruh DO terhadap biota perairan hanya sebatas pada kebutuhan untukrespirasi, berbeda dengan pengaruh suhu yang cenderung lebih komplek. Beberapaorganisme perairan bahkan memiliki mekanisme yang memungkinkan dapat hidup

14


15/81

pada kondisi oksigen terlarut yang sangat rendah. Beberapa contoh species yangmemiliki kemampuan ini adalah larva dari Diptera dan Coleoptera serta larva danpupa dari Culex sp. Organisme ini mempunyai sistem trachea terbuka seperti yangdimiliki oleh insekta terrestrial. Organisme ini dapat mengambil oksigen untukrespirasi dengan mengambil dari udara di permukaan air. Kemampuan tersebutmenjadikan organisme ini dapat digunakan sebagai bioindikator ekosistem perairanyang tercemar oleh buangan limbah organik.

Bebrapa orgamsme perairan Juga memiliki kemampuan untukmenyesuaikan dengan kondisi lingkungan yang miskin oksigen seperti yangdilakukan oleh Planaria sp. Organisme ini apabila dalam perairan oksigen terlarutsangat rendah maka akan menurunkan konsumsi oksigen untuk respirasi, selanjutnyakekurangan oksigen tersebut akan dikompensasi pada proses respirasi selanjutnyadengan meningkatkan konsumsi oksigen, jadi organisme ini memiliki mekanismeyang unik dengan menyimpan oksigen di dalam tubuhnya untuk dimanfaatkanketika lingkungan DO nya rendah. Mekanisme lain ditunjukan oleh species cacingTubifex sp yang dapat hidup pada kondisi perairan terce mar bahan organik danmiskin oksigen terlarut. Mekanisme yang dilakukan oleh cacing ini adalah denganmembenamkan bagian kepalanya ke dalam lumpur sedangkan tubuh yang lainmenjulur ke perairan. Dengan luas permukaannya organisme ini menyerap langsungDO melalui seluruh bagian tubuh yang menjurai ke dalam air.

Secara umum organisme perairan memiliki daya adaptasi yang baikterhadap DO rendah pada suhu yang relatif rendah. Hal ini berkaitan dengankebutuhan oksigen untuk proses fisiologis dan reaksi biokimiawi dalam tubuhorgamsme.

15


16/81

c. BODNilai BOD (Biological Oxygen Demand) menunjukkan jumlah oksigen

yang dibutuhkan oleh organisme aerob untuk aktivitas hidup. Secara spesifik dalamhal ini adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme aerob untukmendegradasi senyawa organik dalam perairan. Setelah melalui berbagai prosespenelitian yang panjang dan berulang-ulang berhasil ditentukan pengukuran BODdilakukan selama 5 hari atau dikenal dengan BODs pada suhu 20 C. Selisih antaraoksigen terlarut pada hari ke-O dengan oksigen terlarut yang diukur setelah hari ke-5yang didedah pada suhu 20 C disebut sebagai banyaknya oksigen yang dibutuhkanoleh mikroorganisme untuk mendegradasi bahan organik dalam perairan. Nilai BODmenunjukkan kandungan bahan organik dalam perairan, semakin tinggi nilai BODmaka mengindikasikan bahwa perairan tersebut banyak mengandung bahan organikdi dalamnya. Demikian juga sebaliknya, apabila nilai BOD rendah makamengindikasikan bahwa perairan tersebut miskin bahan organik.d. COD

Nilai COD (Chemical Oxygen Demand) menunjukan jumlah oksigen totalyang dibutuhkan di dalam perairan untuk mengoksidasi senyawa organic baik yangmudah diuraikan secara biologis maupun yang sulit/tidak bisa diuraikan secarabiologis.e. CO2

CO2 dalam air meskipun sangat mudah larut dalam air tetapi umumnyaberada dalam keadaan terikat dengan air membentuk asam karbonat (H2C03).Keterikatan CO2 dalam air dalam bentuk H2C03 sangat dipengaruhi oleh nilai pHair. Pada pH Air yang rendah (pH =4) karbondioksida berada dalam keadaanterlarut, pada pH antara 7 - 1 0 semua karbondioksida dalam bentuk ion HC03-,sedangkan pada pH sekitar 11 karbondioksida dijumpai dalam bentuk ion C032- ,

16


17/81

sehingga dalam keadaan basa akan menyebabkan peningkatan ion karbonat danbikarbonat dalam perairan.

Karbondioksida dalam air dapat berasal dari pengikatan langsung dariudara bebas, dan melalui proses respirasi organisme. Karbondioksida dalam perairansangat dibutuhkan terutama oleh tumbu-tumbuhan air termasuk algae untukfotosistesis. Ada perbedaan mendasar antara fotosintesis yang berlangsung padatumbuhan aquatik dengan fotosintesis tumbuhan tersestrial. Sumber karbondioksidayang dibutuhkan pada proses fotosintesis tumbuhan terestrial sepenuhnya langsungdiambil dari atmosfir, sementara proses fotosintesis dalam lingkunganaquatiktergantung pada sumber karbondioksida yang terlarut dalam air. Ada j enistumbuhan air yang dapat memanfaatkan karbondioksida bebas yang terlarut dalamair secara langsung, tetapi karena pH dalam perairan umumnya netral, maka jarangditemukan karbondioksida dalam bentuk bebas. Berdasarkan pada sumberkarbondioksida yang dibutuhkan untuk proses fotosintesis, maka tumbuhan airdibedakan menjadi 3 tipe yaitu:1). Tipe fontinalis, yaitu tumbuhan yang melakukan fotosintesis denganmemanfaatkan karbondioksida bebas, seperti pada lumut air (Fonatinalisantipyretica)2). Tipe Elodea, yaitu tumbuhan air yang untuk fotosintesis selain membutuhkankarbondioksida bebas juga dalam bentuk ion-ion karbonat

3). Tipe Scenedesmus, yaitu tumbuhan yang melakukan fotosintesis denganmemanfaatkan ion bikarbonat, biasanya dilakukan oleh ganggang hijau

Pada perairan yang mengandung kalsium tinggi, karbondioksida akanberikatan dengan kalsium karbonat membentuk kalsium hidrogen bikarbonat.Senyawa ini akan menjadi cadangan karbondioksida untuk fotosintesis.

17


18/81

f. NitrogenDalam ekosistem perairan nitrogen dapat terdapat dalam berbagai bentuk.

Sebagian besar dalam bentuk nitrogen molekuker (N2), dan sebagian kecil dalambentuk nitrit (N02) atau nitrat (N03), serta Amonia (NH4). Nitrogen memegangperanan kritis dalam daur bahan organik untuk menghasilkan asam ammo yangmerupakan bahan dasar penyusunan protein.

Nitrogen terlarut dalam ekosistem perairan dapat berasal dari pengikatanmolekul nitrogen oleh bakteri pengikat nitrogen, penguraian sisa-sisa organismeyang mati, dan proses oksidasi yang dilakukan oleh bakteri Nitrosomonas. Untuklebihjelasnya silahkan lihat siklus nitrogen pada buku Limnology (Goldman)g. Fosfat

Fosfat dalam ekosistem perairan dapat terdapat dalam bentuk senyawaorganik seperti protein ataupun gula, sebagian dalam bentuk kalsium fosfat (CaP04)dan besi fosfat (FeP04) anorganik. Fosfat tersedia melimpah dalam perairan dalambentuk ortofosfat. Senyawa anorganik ini dihasilkan oleh bakteri melalui pemecahanfosfat organik dari organisme yang mati. Proses ini berlangsung relatif mudah dancepat, sehingga dalam ekosistem perairan fosfat bukan merupakan pembatas karenaselalu tersedia dalam jumlah yang cukup.

E. Ekosistem Perairan Menggenang (lentik)Indikator keberhasilan belajarMahasiswa dapat:1. Menjelaskan interaksi antara berbagai komponen penyusun ekosistem lentik2. Menjelaskan fungsi dan manfaat ekosistem lentik3. Menentukan kualitas perairan lentik

18


19/81

1. Tipe-tipe Perairan LentikPerairan menggenang dibedakan menjadi perairan alamiah dan buatan.

Berdasarkan proses pembentukkannya perairan alami dibedakan menjadi perairan yangterbentuk karena aktifitas tektonik dan karena aktifitas vulkanik. Beberapa contohperairan lentik yang alamiah antara lain: danau, rawa, situ, dan telaga, sedangkanperairan buatan antara lain adalah Waduk.a. Danau

Danau merupakan perairan lentik yang alami, dan terdiri dari danau vulkanikyaitu danau yang terbentuk karena peristiwa letusan gunung berapi, dan danau tektonikyaitu danau yang terbentuk karena peristiwa tektonik misalnya akibat gempa bumi.Danau vulkanik dan tektonik banyak terdapat di Indonesia karena Indonesia wilayahnyamerupakan gugusan gunung berapi dan terdapat pada lempeng benuai yang labil.

Danau Toba, Sumatera Utara Danau Kelimutu, Ende NTTSumber: ttp://www.google.co.id

Danau memiliki kedalaman yang sangat dalam, berair j ernih, penyuburannyarelatif lambat, produktifitas primer rendah dan pada tahap awal perkembangannyakeanekaragaman organismenya juga rendah. Danau vulkanik pada awal terbentuknyamemiliki suhu air yang tinggi, kaya akan bahan belerang, miskin bahan organik,sehingga hanya organisme tertentu yang memiliki kemampuan adaptasi khusus seperti

19
http://ttp//www.google.co.idhttp://ttp//www.google.co.id


20/81

kelompok algae Cianophyta yang menjadi organisme pioner di sana. Agak berbedadengan danau vulkanik, danau tektonik pada awal perkembangannya suhu air relatifrendah, air j emih, memiliki kandungan bahan organik yang cukup lengkap sehinggadapat dihuni oleh berbagai jenis organisme, meskipun dengan jenis dan densitas yangmasih sangat terbatas karena tingkat penyuburannya relatif lambat.1). Faktor fisik dan kimiawi Danau

a) SuhuKedalaman danau yang cukup tinggi mengakibatkan terbentuknya

zonasi berdasarkan kedalaman. Suhu air akan menurun dengan meningkatnyakedalaman, sampai batas zona fotik dan setelah itu suhu relatif stabil. Pada zonamesofotik terjadi penurunan suhu yang sangat drastis, wilayah ini dikenalsebagai termoklin. Pada danau vulkanik suhu cenderung tinggi dan menjadifaktor pembatas utama bagi kehidupan. Pada perkembangannya suhu pada danauvulkanik akan menurun sampai batas tertentu mengikuti perubahan suhulingkungan terestrial di daerah tersebut.

b) KedalamanDanau memiliki kedalaman yang tinggi dan ini menjadi faktor pembatas

bagi kehidupan organisme. Kedalaman akan berkorelasi dengan banyak faktorfisik dan kimiawi perairan seperti suhu, daya tembus cahaya matahari, tekananhidrostatik dan lain-lain.

c) KekeruhanPada awal pembentukan Kekeruhan pada ekosistem danau cenderung

rendah, hal ini karena kandungan bahan organik pada ekosistem ini masih sedikitdan organisme yang hidup di daerah ini juga relatif sedikit.

20


21/81

d) ArusArus air cenderung bergerak vertikal karena adanya peristiwa upweling.

Badan air yang dalam menyebabkan terjadinya stratifikasi suhu. Pada siang harisuhu permukaan naik sehingga molekul air merenggang, tekanan menurunsedangkan suhu dasar perairan suhu lebih rendah. Perbedaan ini menyebabkanair bergerak vertikal.

e) DO, BOD, CODDO pada ekosistem danau pada awal perkembangannya relatif tinggi,

karena pemanfaatan oleh aktivitas organisme rendah. Sumber oksigen terlarututamanya berasal dari pengikatan langsung dari udara, sedangkan dari aktivitasfotosintesis masih sangat rendah. Pada tahap perkembangan selanjutnya DOakan fluktuatif sesuai dengan banyaknya aktifitas hidup, dan penyuburan. BODjuga relatif kecil karena bahan organik dalam ekosistem masih rendah, CODjuga demikian.

f) pHpH pada air danau sangat tergantung dari proses pembentukan danau

tersebut, dan tempat dimana danau itu terbentuk.2). Biota

Biota pada ekosistem danau pada awalnya hanya dihuni oleh sedikit jenisdan dengan densitas yang juga rendah, hal ini karena daya dukung ekosistemtersebut juga masih rendah

3) Perkembangan DanauPerkembangan ekosistem danau sangat dipengaruhi oleh faktor alamiah atau

karena aktifitas manusia di daerah pendukung danau ataupu di danau itu sendiri.Perkembangan alamiah terjadi karena proses penyuburan yang berlangsung sesuai

21


22/81

dengan fungsi waktu. Pada kondisi seperti penyuburan danau akan berlangsunglambat.

Perkembangan danau akibat pengaruh aktifitas manusia akan sangat fariatifsesuai dengan pengaruh langsung maupun tidak langsung aktifitas manusia terhadapekosistem danau. Pengaruh tidak langsung dapat berasal dari aktifitas penebanganhutan ataupun perubahan tataguna lahan pada ekosistem disekitar danau. Pengaruhlangsung dapat berasal dari aktifitas manusia di dalam danau, seperti penangkapanikan, budidaya ikan dalam karamba, atau pemanfaatan danau sebagai objek wisata.Sebagai contoh misalnya Danau Toba yang saat ini banyak berdiri hotel, danpenginapan dan perumahan penduduk di sekitamya serta tingginya aktifitaswisatawan. Kondisi ini akan mempercepat proses perkembangan danau menjadisebuah ekosistem kompleks yang dapat merusak keseimbangan ekosistem.

Sumber penyuburan danau dalam perkembangannya dapat berasal dari dalamekosistem danau itu sendiri (eksitu), yaitu berasal dari organisme yang mati, ataupenyuburan juga dapat berasal dari luar ekosistem danau (insitu). Masuknya nutrisiberupa bahan organik maupun anorganik dari luar ke dalam ekosistem danau dapatterj adi secara alamiah, namun sebagian besar adalah karena aktifitas mausia baiksecara langsung maupun tidak langsung

b. WadukWaduk merupakan perairan menggenang akibat pembendungan secara

sengaja beberapa sungai untuk kepentingan tertentu. Berdasarkan pada tipe sungaiyang dibendung dan fungsinya, dikenal tiga tipe waduk, yaitu waduk irigasi, waduklapangan dan waduk serbaguna. Waduk irigasi berasal dari pembendungan sungaiintermiten, memiliki luas antara 10 - 500 Ha dan difungsikan untuk kebutuhanirigasi. Waduk lapangan berasal dari pembendungan sungai episodik dengan luaskurang dari 10 ha, dan difungsikan untuk kebutuhan sehari -hari masyarakat di

22


23/81

sekitar waduk, seperti pembuatan telaga di wonosari. Waduk serbaguna berasal daripembendungan sungai yang permanen denganluas lebih dari 500 ha, dan digunakanuntuk keperluan PLTA, Irigasi, Air minum dan lain-lain

Waduk Sempor, Kebumen Waduk Sermo, YogyakartaSumber: Satino, 2009

c. RawaMerupakan ekosistem perairan menggenang yang relatif dangkal, dinding

landai dan daerahlitoral sangat produktif. Rawa terbentuk karena prosespendangkalan dari danau, waduk, atau karena proses yang lain seperti karena gempayang mengakibatkan suatu daerah turun tetapi tidak dalam, atau karena aktifitasangin, dan pasang surut air laut (rawa asin/payau).

Rawa Pening, Sumber: http://www.fao.org/23
http://www.fao.org/http://www.fao.org/


24/81

F. Ekosistem Perairan Mengalirlsungai (lotik)Ciri khas ekosistem perairan mengalir yaitu adanya pergerakanlperpindahan massa

air secara terus-menerus dari satu tempat ke temp at lain. Pergerakan massa air ini yangkemudian dikenal sebagai arus.

Sungai Sempor, Kebumen Sungai Donan, CilacapSumber: Satino, 2007

1. Fisiko-kimiawia. Arus

Arus merupakan pergerakan massa air menuju ke tempat lain karena perbedaanketinggian dasar perairan, perbedaan kerapatan molekul air, atau karena tiupan angin. Arusdapat bergerak secara vertical maupun horizontal atau berputar (turbulen). Arus airmemiliki peran yang sangat penting bagi kehidupan.di ekosistem perairan mengalir.Kecepatan arus/aliran air menjadi faktor pembatas utama bagi organisme yang hidup dihabitat tersebut. Organisme yang hidup di daerah ini biasanya memiliki bentuk adaptasiyang antara lain berupa kemampuan untuk melekat pada substrat (batuan) sehingga tidakmudah terbawa arus air, atau berupa kemampuan untuk dapat berenang/berjalan yang sangatbaik (kepiting air tawar) tetapi dapat juga menyesuaikan diri dengan cara membenamkandiri ke dalam substrat (berbagai jenis kerang) dan beberapa molusca tertentu memiliki tubuhyang ramping. Selain bentuk adaptasi tersebut pada habitat air mengalir, biasanya

24


25/81

organisme lebih banyak ditemukan pada daerah pinggir, karena pada daerah ini kecepatanarus lebih lambat jika dibandingkan pada daerah tengah.

Arus air selain menjadi faktor pembatas bagi kehidupan, juga berperan pentingdalam distribusi materi dalam perairan. Arus air akan mengangkut berbagai materi dari huluke hilir, yang bermuara ke laut, sehingga berperan penting dalam siklus materi dan aliranenergi dalam biosfer. Kecepatan arus bervariasi tergantung beberapa faktor antara lain:sudut kemiringan dasar sungai, volume air, luas permukaan, kedalaman, dan morfologisungai.

Kecepatan aliran air beragam dari permukaan ke dasar, meskipun berada dalamsaluran buatan yang dasamya halus tanpa rintangan apapun. Arus paling lambat bila melaluidekat dengan dasar. Perubahan kecepatan arus air nampak dalam modifikasi yangdiperlihatkan oleh organisme yang hidup dalam air mengalir yang memiliki kedalamanberbeda.

b. Substrat dasarSubstrat dasar perairan mengalir memiliki beberapa tipe antara lain: berlumpur,

berpasir, berbatu, atau campuran. Tipe substrat dasar berhubungan dengan kecepatan arus,semakin tinggi kecepatan arus maka substrat dasar memiliki ukuran yang semakin besar.Secara fisik kecepatan arus akan berhubungan dengan energi untuk mengangkut materiterlarut dalam perairan. Semakin cepat arus maka eneri yang dimiliki semakin besarsehingga materi terlaruk dengan biomassa yang besar dapat terangkut

Tipe substrat dasar perairan akan mempengaruhi beberapa faktor fisiko-kimiawidan biota perairan. Substrat dasar berlumpur cenderung akan mempengaruhi tingkatkekeruhan perairan, yang secara tidak langsung berpengaruh terhadap suhu, DO, dan pH air.Biota yang tinggal di dasar perairan juga akan terdiri dari biota yang tinggal di dalamsubstrat (bivalvia), dan organisme yang merayap didasar perairan (kepiting), denganmorfologi tubuh memiliki rambut-rambut halus di daerah sekitar organ pemafasannya.

25


26/81

Substrat dasar berpasir atau berbatu juga akan dihuni oleh orgamsme dengan adaptasimorfologis dan tingkah laku yang khas.

c. KekeruhanKekeruhan air menunjuk pada banyaknya materi terlarut dalam kolam air yang

jumlahnya biasanya diukur dalam satuan mg/It. Tingkat kekeruhan perairan mengalir sangatberhubungan dengan adanya erosi di wilayah DAS, kecepatan arus, tipe substrat dasar, danaktifitas manusia di sepanjang perairan. Tingkat kekeruhan perairan akan berpengaruhterhadap kedalaman penetrasi cahaya matahari ke dalam perairan. Semakin tinggi tingkatkekeruhan perairan, maka kemampuan cahaya matahari menembus ke dalam perairansemakin dangkal/pendek. Hal tersebut akan mempengaruhi aktivitas produsen primer untukfotosintesis. Secara tidak langsung akan berpengaruh terhadap kadar oksigen terlarut (DO).Kekeruhan juga akan berbanding lurus dengan daya hantar listrik (DHL) perairan, dan suhuair. Tingginya tingkat kekeruhan selain mempengaruhi hal-hal tersebut, juga akanberpengaruh terhadap kehidupan biota secara langsung, isalnya terhadap organ pernafasan.Kerja insang akan terganggu karena banyaknya materi terlarut yang ikut masuk ke dalamorgan ini ketika organisme tersebut bernafas.

d. Oksigen terlarut (DO)Oksigen terlarut (DO) dalam ekosistem perairan mengalir cenderung relatif tinggi

dan merata. Hal tersebut dikarenakan adanya gerakan air yang terus menerus di semuabagian perairan, mulai dari permukaan sampai dasar perairan.

e. KedalamanKedalaman di perairan mengalir berpengaruh terhadap kecepatan arus, suhu air,

zonasi vertikal dan biota yang hidup di dalamnya.2. Zonasi

Menurut Barus (2002), Zona perairan mengalir (sungai), secara horizontal terdiridari zona mata air (krenal), zona (rithral), dan zona (potamal). Zona krenal dibagi menjadi 3

26


27/81

bagian yaitu reokrenal, yaitu mata air yang berbentuk air terjun, limnokrenal yaitu mata airyang berbentuk genangan air yang selanjutnya membentuk aliran kecil, helokrenal yaitumata air yang berbentuk rawa-rawa. Selanjutnya aliran air dari mata air tersebut membentukaliran air (sungai) di daerah pegunungan yang disebut zona ritral. Zona ini terdiri dari 3bagian yaitu epiretral (bagian paling hulu), metarithral (bagian tengah zona rithral), danhyporithral (bagian akhir zona rithral). Setelah melewati zona hyporithral aliran air akanmemasuki zona potamal yaitu zona dimana aliran sungai berada pada topografi yang relatiflandai. Zona ini terdiri dari epipotamal, metapotamal, dan hypopotamal.

Sungai (perairan mengalir) secara umum juga dibagi menjadi 3 bagian (zona),yaitu bagian hulu, tengah dan hilir. Bagian hulu merupakan wilayah sungai yang terdiri darizona krenal dan zona rithral, menurut klasifikasi pemanfaatan wilayah ini merupakanwilayah produksi. Zona tengah meliputi sebagian wilayah potamal, pada wilayah iniaktivitas manusia sudah mulai cukup banyak dan juga difungsikan untuk transportasi.Sedangkan zona hilir merupakan wilayah termasuk dalam zona hypopotamal. Pada zona inidicirikan adanya pengendapan/ deposisi/sedimentasi.3. Klasifikasi Sungai Berdasar volume Air

Berdasarkan jumlah air dan periodisitas keberadaan airnya sungai dapat dibedakanmenjadi sungai permanen, sungai periodik, dan sungai episodik atau intermiten. Sungaipermanen yaitu sungai yang debit airnya sepanjang tahun relatif tetap. Sungai tipe inimemiliki volume air yang relatip banyak dan tidak mengalami perubahan sepanjang tahun.Contoh sungai jenis ini adalah sungai Kapuas, Kahayan, Barito dan Mahakam diKalimantan. Sungai Musi, Batanghari dan Indragiri di Sumatera. Sungai serayu, dan sungaicitandui di Jawa.

Sungai periodik yaitu sungai yang pada waktu musim hujan airnya banyak,sedangkan pada musim kemarau airnya sedikit. Contoh sungai jenis ini banyak terdapat dipulau Jawa misalnya sungai Bengawan Solo, dan sungai Opak di Jawa Tengah. Sungai

27


28/81

Winongo, Sungai Gajahwong, dan sungai Code di Daerah Istimewa Yogyakarta serta sungaiBrantas di Jawa Timur. Sungai episodik yaitu sungai yang airnya hanya pada saat musimhujan, sedangkan pada saat musim kemarau sungai ini kering. Contoh tipe sungai ini banyakditemukan di pulau Jawa, terutama sungai-sungai yang berada di perbukitan gunung seribu.

G. Struktur Komunitas Ekosistem Perairan TawarKomunitas adalah kumpulan dari populasi -populasi yang terdiri dari species berbeda

yang menempati daerah tertentu. Menurut Odum (1994), komunitas dapat diklasifikasikanberdasarkan bentuk atau sifat struktur utama seperti species dominan, bentuk-bentuk hidupatau indikator-indikator, habitat fisik dari komunitas, dan sifat-sifat atau tanda-tandafungsional.

Komunitas menurut Odum (1994), dapat dikaji berdasarkan klasifikasi sifat-sifatstruktural (struktur komunitas). Struktur komunitas dapat dipelajari melalui komposisi,ukuran dan keanekaragaman species. Struktur komunitas juga terkait erat dengan kondisi

habitat. Perubahan pada habitat akan berpengaruh terhadap struktur komunitas, karenaperubahan habitat akan berpengaruh pada tingkat species sebagai komponen terkecilpenyususn populasi yang membentuk komunitas.

Komunitas penyusun ekosistem perairan terdiri dari plankton (fitoplankton danzooplankton), bentos, neuston, algae makroskopis, tumbuhan emerjen dan perifiton.Plankton adalah jasad-jasad renik yang hidup melayang dalam air, tidak bergerak ataubergerak sedikit dan pergerakannya dipengaruhi oleh arus (Sachlan, 1982). SelanjutnyaSumich (1999) mengatakan bahwa plankton dapat dibedakan menjadi dua golongan besaryaitu fitoplankton (plankton nabati) dan zooplankton (plankton hewani). Menurut Thurman(1984), dalam perairan fitoplankton merupakan produsen primer (produsen utama danpertama) sehingga keberadaan fitoplankton dalam perairan mutlak adanya. Pendapat ini

28


29/81

dikuatkan oleh Sachlan (1982), Meadows and Campbell (1993), dan Sumich (1999) bahwafitoplankton merupakan organisme berklorofil yang pertama ada di dunia dan merupakansumber makanan bagi zooplankton sebagai konsumen primer, maupun organisme aquatiklainnya, sehingga populasi zooplankton maupun populasi konsumer dengan tingkat tropikyang lebih tinggi secara umum mengikuti dinamika populasi fitoplankton.

Bentos adalah organisme yang hidup di dasar perairan, baik sesil maupun motil.Contoh bentos antara lain adalah gastropoda, bivalvia, dan beberapa crustacea, sertakelompok cacing. Neuston adalah organisme perairan yang mampu bergerak bebas di dalamperairan. Contoh: ikan. Algae makroskopis terdiri dari beberapa species antara lain adalahHydrilla. Perifiton adalah organisme (khususnya algae mikroskopis) yang hidup menempelpada akar atau tumbuhan air lain atau benda-benda yang terendam air, sedangkan tumbuhanemergen adalah tumbuhan air yang akarnya menancap di dasar perairan, sedangkansebagian batang atau daun mencuat ke permukaan perairan. Contoh: TerataiH. Pemanfaatan Ekosistem Perairan Tawar

Ekosistem perairan tawar memiliki peran yang sangat besar bagi kehidupan, tidakterkecuali bagi manusia. Ekosistem perairan tawar memiliki fungsi ekologis, ekonomis,sosial budaya, estetika, sarana transportasi, sumber air bersih, sumber plasma nutfah, danjuga peran politis. Perairan danau dan rawa misalnya, selain bermanfaat sebagai tempatpenampungan air yang berperan besar secara ekologis dalam siklus hidrologis, juga dapatdimanfaatkan sebagai tempat wisata, sumber air bersih, perikanan, dll. Perairan waduksebagai ekosistem buatan selain memiliki peran utama sebagai penyimpan air sementarauntuk berbagai kepentingan seperti pembangkit listrik, irigasi, sumber air bersih, perikanan,wisata, juga memiliki peran besar secara ekologis.

Ekosistem perairan mengalir (sungai) juga memiliki peran yang sangat besar baiksecara ekologis sungai memiliki peran dalam siklus hidrologis, sumber plasma nutfah,

29


30/81

habitat bagi biota, siklus materi, aliran energi. Secara ekonomis sungai dapat dimanfaatkanoleh manusia sebagai tempat penangkapan perikanan, wisata, sumber galian pasir, sungaijuga dapat dimanfaatkan sebagai sarana transportasi yang murah dan efisien. Sungai jugadimanfaatkan untuk keperluan sehari-hari seperti mandi, sumber air bersih, mencuci, dll.Secara sosial dan budaya sungai juga dimanfaatkan untuk berbagai kepentingan adat, sepertisungai Gangga di India. Secara politis sungai dapat digunakan sebagai pembatas wilayahyang sangat praktis dan efisien. Banyak batas wilayah antar kabupaten, propinsi dan bahkannegara yang memanfaatkan sungai sebagai pembatasnya.

I. Status Trofik PerairanStatus trofik diperkenalkan oleh Thienmann pada th 1907 untuk menggambarkan

kesuburan tanah gambut rawa dan baru th 1918 istilah ini dipergunakan untuk danau.Meskipun tidak mutlak, saat ini difinisi di atas dipergunakan untuk menyatakan statusnutrien suatu badan air atau untuk menggambarkan pengaruh nutrien thd kualitas air secaraumum

Eutrofikasi dapat dikatakan sebagai pengkayaan nutrien anorganik dalam air darisutu badan air utamanya nitrogen dan fosfatEutrofikasi biasanya dipandang sebagai kondisi perairan yang tidak diinginkankarena pengaruhnya dapat secara nyata mengganggu manfaat badan air bagimanusia, oleh karenany eutrofikasi juga dipandang sebagai pencemaran lingkungan

1. Tanda-tanda EutrofikasiPada dasamya tidak ada perbedaan antara eutrofikasi di daerah tropis dan sub-

tropis. Kalau ada perbedaan, lebih pada besamya atau waktunya dan bukan substansinya(Thompson 1987)

30


31/81

a. Ciri-ciri Oligotrofik:Konsentrasi nutrien rendah, Komunitas flora dan fauna beragam, produktifitas pnmerrendah, Biomass rendah dan kualitas air cukup baik untuk berbagai keperluan.b. Ciri-ciri Eutrofik:

Produktivitas dan biomass tinggi, sering terjadi ledakan populasi algae, Di dasarperairan sering kekurangan oxygen, Jenis tumbuhan dan binatang terbatas dan pertumbuhantumbuhan litoral semakin cepat.

Mekanisme eutrofikasi mengikuti konsep nutrien pembatas terutama Nitrogen danFosfat. Peningkatanjumlah fosfat di danau akan meningkatkan produktivitas. Bila padadanau eutrofik N terbatas maka Cyanophyceae mampu mengikat N dari udara dan mampumenyimpan sejumlah besar Fosfat di dalam selnya2. Dampak eutrofikasiPengaruh eutrofikasi terhadap badan air:

a. Diversitas j enis meningkat dan biota dominan berubahb. Biomasa tumbuhan dan hewan meningkatc. Peningkatan turbiditas dan sedimentasid. Memperpendek umur/usia danaue. Dapat menimbulkan kondisi anoxic

Menurut Mason (1996), secara langsung eutrofikasi mempengaruhi aktifitas manusiaa. Berkaitan dengan penyediaan air bersihMeningkatnya fitoplankton menyebabkan masalah serius dalam instalasi pembersih air.Fitoplankton dapat menyumbat filter air dan mengganggu proses pembersihan air. Sel-sel algae yang kecil akan lolos dan kemudian akan mengalami pembusukan, sehinggakualitas air bersih tidak tercapai

31


32/81

b. Estetik dan rekreasiPopulasi algae yang padat, tumbuhnya makrofita di bagian tepi akan menggangguaktivitas wisata. Tumbuhnya beberapa jenis algae yang dapat menghasilkan racun bagiikan maupun organisme perairan lain (Microcystis, Aphanizomenon, Anabaena,Prymnesium parvum). Bahkan Clostridium botulinum dapat tumbuh dalam sedimendanau eutrofik yang dangkal dan mengeluarkan racun pada cuaca yang panasc. Pengelolaan perairanTerdapatnya algae yang padat terutama algae filamentous memnyebabkan mudahnyapartikel tanah terperangkap sehingga proses pendangkalan menjadi semakin cepat

3. Faktor-faktor yang mempengaruhi tingkat eutrofikasia. Nutrien yang menyebabkan eutrofikasi berasal dari

1) Daerah aliran sungai (DAS) danau atau waduk2) Dari perairan danau atau waduk itu sendiri

b. Faktor eutrofikasi yang berkaitan dengan DAS1) Alami (iklim, hidrologi, geologi dan fisiografi daerah tangkapan air)2) Antropogenik yang berupa tataguna lahan (pertanian, pemukiman) dan instalasipengelolaan limbah. Eutrofikasi karena faktor antropogenik dikenal dengan istilaheutrofikasi budaya

c. Faktor eutrofikasi yang berkaitan dengan perairan danau:

Berupa morfolgi danau, sumber nutrien, CH, intensitas cahaya, pertumbuhan makrofita,dan perikanan karamba

4. Potensi Badan Air Eutrofika. Budidaya algae komersial (Chlorella)b. Budidaya Makrofita air (Eichornia, Hydrilla, Azola dll)c. Budidaya perikanan

32


33/81

Cara pemanfaatan seperti di atas dari satu sisi mungkin dapat mengurangi nutrien yangberlebih sehingga kondisi perairan menjadi lebih baik5. Pengendalian Badan Air Eutrofik

a. Mengurangi masuknya fosfat dalam danaub. Manipulasi perairan di dalam badan air danauc. Manipulasi Biologis (Biomanipulasi)

3 3


34/81

BABIIEKOSISTEM ESTUARIN

Estuarin atau estuaria adalah daerah semi tertutup yang mempunyai hubungan bebasdengan lautan dan di dalamnya terjadi percampuran antara air laut dan air tawar yangberasal baik dari air hujan maupun air tawar yang berasal dari aliran sungai. Percampuranini terjadi paling tidak setengah waktu dari setahun. Batasan ini mungkin sudah dapatmencakup suatu kenyataan bahwa beberapa bentuk geomorfologi garis pantai misalnyagobah, rawa, fjord dan bentuk teluk dangkallainnya sering dianggap estuarin.

Berdasarkan geomorfologinya, sejarah geologi dan keadaan iklim, estuaria dibagimenjadi empat.1. Estuaria dataran pesisir (coastal plain estuary)

Estuaria ini terbentuk pada akhir jaman es penghabisan ketika permukaan Iautmenggenangi lembah sungai yang rendah letaknya

2. Estuaria tektonikTerjadi karena turunnya permukaan daratan sehingga daerah tertentu di daerah dekatpantai digenangi air laut

3. Estuaria semi tertutup (gobah)Terbentuk karena adanya gumuk pasir yang sejajar dengan garis pantai dan sebagianmemisahkan perairan yang terdapat dibelakangnya dari air laut. Keadaan inimenciptakan suatu gobah yang dangkal dibelakang gumuk pasir yang menampung debitair tawar dari daratan. Air di dalam gobah bervariasi salinitasnya tergantung padakeadaan iklim, ada tidaknya aliran sungai ke dalam gobah dan sampai dimana gumukpasir membatasi jalan masuk air laut. Tipe ini banyak ditemukan di pantai berpasir diselatan pulaujawa.

34


35/81

4. FjordTipe ini sebenarnya adalah lembah yang telah diperdalam oleh kegiatan glesier dankemudian digenangi air laut. Memiliki cirri khas berupa suatu ambang yang dangkalpada mulut muaranya.

Klasifikasi estuaria Juga dapat didasarkan pada bagaimana salinitas dibentuk.Berdasarkan kriteria ini estuaria dibagi menjadi tiga yaitu:1. Estuaria positif (baji garam)

Estuaria tipe ini memiliki ciri khas gradien salinitas dipermukaan perairan cenderunglebih rendah dibanding dengan salinitas pada bagian yang lebih dalam atau di dasarperairan. Rendahnya salinitas di permukaan perairan disebabkan karena air tawar yangmemiliki berat j enis lebih ringan dibanding air laut akan bergerak di atas air laut danpercampuran baru terjadi setelah beberapa saat kemudian. Kondisi ini juga disebabkanoleh karena kecilnya proses penguapan akibat rendahnya intensitas penyinaran matahari,sehingga penguapanjuga relatifrendah. Estuaria positifbiasanya terdapat di daerah sub-tropis dimana penguapan relatif kecil dan volume air tawar yang masuk muara cukupbesar. Estuaria tipe ini juga dapat ditemukan pada daerah tropis terutam terjadi pada saatmusim penghujan dimana intensitas cahaya matahari rendah dan volume air tawar cukupbesar.

2. Estuaria negatifEstuaria tipe ini biasanya ditemukan di daearah dengan sumber atau masukan air tawar

yang sangat minim atau rendah dan penguapan sangat tinggi yaitu di daerah iklim gurunpasir. Air laut masuk daerah muara sungai lewat permukaan , mengalami sedikitpengenceran karena bercampur dengan air tawar yang terbatas jumlahnya. Tingginyaintensitas cahaya matahari menyebabkan penguapan sangat cepat menyebabkan airpermukaan hipersalin.

35


36/81

3. Estuaria percampuran sempurnaPercampuran sempurna menghasilkan salinitas yang sarna secara vertical daripermukaan sampai ke dasar perairan pada setiap titik. Estuaria seperti ini kondisinyasangat tergantung dari beberapa faktor antara lain: volume percampuran masa air, rezimpasang surut, musim, tipe mulut muara dan berbagai kondisi khusus lainnya. Estuariapercampuran sempurna kadang terj adi atau ditemukan di daerah tropis khususnya ketikavolume dan kecepatan penggelontoran air tawar yang mas uk ke daerah muara saimbangdengan pasang air laut serta ditunjang dengan mulut muara yang lebar dan dalam.Kondisi ini biasanya hanya insidental dan waktunya relatif pendek.

Estuaria sebagai ekosistem kompleks, memiliki variasi yang sangat besar dalambanyak parameter fisik dan kimia sehingga lingkungannya menjadi sangat menekan bagikehidupan organisme. Beberapa faktor fisik dan kimia lingkungan yang dapat menjadifaktor pembatas dalam ekosistem estuaria antara lain:1. Salinitas

Salinitas daerah estuaria sangat fluktuatif dan tergantung pada musim,topografi estuaria, aksi pasang air laut, dan volume air tawar. Dua musim dalam setahundi daerah tropis seperti di Indonesia dan tipe pasang semi diurnal pada sebagian besarwilayahnya (dua kali pasang dan dua kali surut) dalam waktu sehari semalammenyebabkan terjadinya fluktuasi salinitas yang periodisitasnya sangat pendek (sekitar 6jam).

Aksi pasang air laut yang besar mendorong air laut masuk cukup jauh ke hulusungai dan sebaliknya pasang turun akan mendorong kembali isohaline ke hilir. Kondisiini menyebabkan pada daerah yang sarna di estuarin memiliki salinitas yang berbedapada waktu yang berbeda sesuai dengan perubahan aksi pasang dan volume air tawar.

Faktor ke dua yang mempengaruhi salinitas di daerah estuarin adalah kekuatancoriolis, yaitu terjadinya pembelokan arah gerak melingkar akibat rotasi bumi

36


37/81

mengelilingi sumbunya. Berputarnya bumi pada porosnya mengakibatkan perubahanarah gerakan air laut yang masuk ke daratan (muara sungai), membelokannya kearahkanan dibelahan bumi sebelah utara dan kearah kiri pada belahan bumi bagian selatan.Sebagai contoh di daerah estuaria di sekitar pulau jawa bagian selatan, kekuatan coriolisakan membelokkan air laut yang masuk ke estuaria kea rah kiri apabila kita melihatestuaria kearah laut. Akibatnya, pada dua titik yang berlawanan dan teletak pada jarakyang sarna dari laut akan memiliki salinitas yang berbeda. Faktor ke tiga yangmenyebabkan fluktuasi salinitas di estuarin adalah musim. Di Indonesia dengan duamusim yang berbeda dalam setahun akan menyebabkan perbedaan salinitas sebagaiakibat berubahnya volume air tawar dan berubahnya intensitas cahaya matahari.

Fluktuasi salinitas selain terjadi di kolam airnya juga terjadi pada substratdasarnya. Substrat estuarin yang berupa pasir atau lumpur akan menahan air diantarapartikel-partikelnya. Air interstitial ini berasal dari air yang semula terdapat di atassubstrat. Perubahan salinitas air interstitial jauh lebih lambat dibanding dengan air diatasnya, karena itu air interstitial serta Lumpur dan pasir di sekitarnya bersifat bufferterhadap air yang di atasnya.

Berdasarkan beberapa pengaruh faktor fisik dan kimia lingkungan terhadapterbentuknya rezim salinitas baik secara vertikal maupun horisontal di daerah estuarindapat disimpulkan bahwa: Pada ekosistem estuarin, berdasarkan salinitasnya terbentuktiga zona yaitu zona air tawar, air payau dan air laut. Antara zona-zona ini terdapat garispemisah yang hanya dapat dilewati oleh organisme yang memiliki kemampuan adaptasifisiologi tertentu.

2. SuhuSuhu atr estuaria memiliki fluktuasi harian lebih besar dibanding dengan

perairan lainnya. Hal ini disebabkan karena luas permukaan estuaria relatif lebih besarjika dibandingkan dengan volume airnya. Air estuaria cenderung lebih cepat panas dan

37


38/81

lebih cepat dingin tergantung kondisi atmosfir yang melingkupinya. Alasan lainbervariasinya suhu pada ekosistem estuarin adalah karena masuknya air tawar yangsuhunya lebih depengaruhi oleh perubahan suhu musiman. Selain itu suhu di estuariajuga bervariasi secara vertikal karena pengaruh fluktuasi suhu harian. Perairanpermukaan cenderung mempunyai kisaran suhu terbesar dibanding dengan perairanyang lebih dalam

3. Ombak dan ArusTerjadinya ombak tergantung pada luas permukaan perairan dan juga angina.

Estuaria memiliki luas perairan terbuka yang sempit karena dibatasi oleh daratan padaketiga sisinya, dengan demikian angina yang bertiup untuk menciptakan ombak jugaminimal. Kedalaman dan sempitnya mulut estuaria juga menjadi penghalangterbentuknya ombak yang besar atau menghilangkan pengaruh ombek laut yang masukestuaria. Arus di estuaria cenderung disebabkan oleh aksi pasang air laut dan aliransungai. Kecepatan arus tertinggi terjadi pada bagia tengah sungai/muara dimanahambatan gesek dengan dasar dan tepian menjadi minimal. Arus di daerah estuariasering mengakibatkan timbulnya erosi dan biasanya diikuti oleh pengendapan di mulutmuara. Adanya perbedaan kecepatan arus yang berasal dari sungai dari musim ke musimmenyebabkan perbedaan kecepatan erosi dan pengendapan, sehingga banyak kasusterutama di beberapa tempat di Indonesia muara sungai bergeser dari tempat semula.

4. Substrat dasar

Kebanyakan estuaria didominasi oleh substrat berlumpur yang berasal dariproses pengendapan material baik yang dibawa oleh air laut maupun oleh air tawar darialiran sungai. Air laut dan air sungai membawa banyak partikel pasir maupun lumpuryang tersuspensi dan keduanya bertemu di estuaria. Berbagai ion yang berasal dari lautakan mengikat partikel Lumpur yang terbawa air sungai sehingga menggumpal danmengendap sebagai dasar substrat yang khas. Kondisi terlindung estuaria Juga

38


39/81

menyebabkan berkurangnya kecepatan air, dengan demikian partikel mengendap danmembentuk substrat dasar estuaria baik lumpur atau pasir

Pengendapan partikel juga tergantung pada arus dan ukuran partikel yangtersuspensi. Partikel yang lebih besar mengendap lebih cepat, dan arus yang kuatmempertahankan partikel tersespensi (halus), dengan demikian substrat pada daerahdengan arus yang kuat akan didominasi oleh substrat berpasir atau kerikil dan padadaerah dengan arus yang lemah substrat dasar didominasi oleh Lumpur halus. Air lautakan melepas materi lebih besar (pasir) pada mulut estuaria, sedangkan air sungaimelepas material kasar pada bagian hulu estuaria atau bahkan pada sungai itu sendiri,dengan demikian daerah tempat percampuran antara air laut dan air tawar akandidominasi oleh endapan halus (Lumpur). Di antara endapan lumpur adalah materiorganik sehingga estuaria menjadi tempat yang kaya cadangan bahan makanan bagiorgamsme.

5. Kekeruhan (turbiditas)Besarnya jumlah partikel tersuspensi menyebabkan pada waktu-waktu tertentu

terutama pada saat musim penghujan dimana volume air tawar meningkat danmembawa material akibat erosi menyebabkan kekeruhan meningkat, demikian jugaaktivitas pasang air laut. Kekeruhan biasanya minimum pada mulut muara dan semakinmeningkat kea rah hulu sungai. Pengaruh ekologis kekeruhan adalah menurunnya dayapenetrasi cahaya matahari ke dalam perairan yang selanjutnya menurunkan

produktivitas primer akibat penurunan fotosintesis fitoplankton dan tumbuhan bentik.6. DO (Oksigen terlarut)

Kandungan oksigen terlarut daerah estuaria sangat tergantung beberapa faktorantara lain: suhu, salinitas, pengadukan, dan aktivitas organisme. Melihat kondisi fisikdaerah estuarin, maka secara umum wilayah ini memiliki kandungan oksigen terlarutrelative tinggi dibanding perairan lain.

39


40/81

Pada musim kemarau yang panjang dim ana penggelontoran air tawar menurundan suhu serta salinitas relatif tinggi di permukaan perairan, menyebabkan prosespengadukan dan distribusi oksigen dari permukaan ke dasar perairan sedikit terhambatsehingga kandungan oksigen di dasar perairan menurun. Selain itu menurunnyakandungan oksigen di dasar perairan juga dapat disebabkan karena tingginya bahanorganik yang terdeposit dan tingginya populsi dan individu bakteri di dalam sedimentmenyebabkan meningkatnya pemakaian oksigen. Ukuran partikel dalam sediment yanghalus juga membatasi pertukaran air interstitial dan air yang diatasnya (kaya oksigen)sehingga oksigen sangat cepat berkurang, bahkan pada beberapa sentimeter dalamsedimen dapat bersifat anoksik.

BIOTA ESTUARIA1. Fauna

Ada tiga komponen fauna utam penghuni estuaria yaitu fauna laut, tawar danfauna khas estuaria itu sendiri. Dari ketiganya, fauna laut merupakan yang terbesardalam jumlah species dan individunya, karena sebagian besar fauna laut bersifateurihalin sehingga mampu menembus dan masuk estuaria sampai batas salinitas rendah.Bahkan beberapa species tertentu seperti Anguila sp dapat menembus sampai salinitas3%0 .

Fauna khas atr payau atau estuaria terdiri dari species yang terdapat padakisaran salinitas antara 5% 0 - 30% 0, tetapi tidak ditemukan di air tawar maupun yangsepenuhnya air laut, contohnya antara lain adalah tiram (Crassostrea ostrea), siput kecil(Hydrobia), berbagai tiram dan udang.

Ada beberapa kecenderungan beberapa genera estuarin penyebarannya kearahlaut, bukan masalah toleransi fisiologis tetapi cenderung kearah interaksi biologis(pemangsaan). Komponen fauna terakhir adalah fauna air tawar. Fauna air tawar

40


41/81

umumnya bersifat stenohalin sehingga tidak mampu menghuni estuaria dengan salinitasdi atas 5%0. Disamping fauna di atas, juga terdapat fauna yang hanya menghabiskansebagian daur hidupnya di estuaria. Contohnya stadia juvenil beberapa jenis udangPenaidae. Fauna estuaria termasuk juga yang hanya masuk daerah ini sekedar untukmencari makan termasuk beberapa j enis ikan dan burung.

2. FloraHampir semua bagian estuaria terus menerus terendam dan terdiri dari substrat

Lumpur halus sehingga tidak cocok melekatnya makroalga. Kekeruhan yang sangattinggi juga menyebabkan terbatasnya daya tembus cahaya matahari ke lapisan yangdangkal sekalipun, sehingga lapisan dasar estuaria miskin tumbuhan hidup. Hanya adabeberapa jenis algae yang sering ditemukan di sebstrat dasar estuaria antara lain: Ulva,Enteromorpha, Chaetomorpha dan Cladophora, namun algae ini juga bersifat musiman.Kekruhan yang tinggi menyebabkan flora dominan yang tumbuh sebagian besar darikelompok tumbuhan berbungan berumur panjang yang menancapkan akar-akarnya kedalam substrat dan membentuk komunitas khas yang dikenal sebagai Hutan Mangrove.

ADAPTASI ORGANISME ESTUARIAVariasi sifat habitat terutama salinitas membuat estuaria menjadi habitat yang keras

dan sangat menekan bagi kehidupan organisme. Organisme untuk dapat hidup dan berhasilmembentuk koloni di daerah ini organisme harus mempunyai kemampuan untukberadaptasi secara khusus.1. Adaptasi Morfologis

Organisme yang mendiami substrat berlumpur sering kali beradaptasi denganmembentuk rumbai-rumbai halus atau rambut atau setae yang menjaga jalan masuk keruang pernapasan agar permukaan ruang pernapasan tidak tersumbat oleh partikelLumpur. Organisme yang memiliki kemampuan adaptasi seperti ini adalah kepitingestuaria, dan beberapa anggauta dari Gastropoda.

41


42/81

Adaptasi yang lain adalah ukuran tubuh. Organisme estuaria umumnyamempunyai ukuran tubuh lebih kecil dibandingkan dengan kerabatnya yang hidup dilaut. Contohnya adalah kepiting tUchai yang memiliki ukuran kecil, hal ini terjadikarena sebagian besar energi yang dimilikinya dipergunakan untuk beradaptasimenyesuaikan dengan kadar garam lingkungan.

2. Adaptasi FisiologisAdaptasi yang diperlukan untuk kelangsungan hidup organisme estuaria adalah

berhubungan dengan keseimbangan ion cairan tubuh menghadapi fluktuasi salinitaseksternal. Kemampuan osmoregulasi sangat diperlukan untuk dapat bertahan hidup.Organisme yang memiliki kemampuan osmoregulasi dengan baik disebut osmoregulatorcontohnya Copepoda, Cacing Polychaeta dan Mollusca. Organisme yang memilikikemampuan osmoregulasi rendah disebut osmokonformer.

Kemampuan mengatur osmosis menurut beberapa ahli sangat dipengaruhi olehsuhu. Di daerah tropic dengan suhu air lebih tinggi dan perbedaan suhu antara air tawardan air laut kecil, biasanya dihuni oleh species estuaria lebih banyak, dan species lautanyang stenohalin dapat masuk lebihjauh ke hulu.

3. Adaptasi TingkahlakuSalah satu bentuk adaptasi tingkahlaku yang dilakukan oleh organisme estuaria

adalah membuat lubang ke dalam Lumpur. Ada dua keuntungan yang didapatkan dariorganisme yang beradaptasi seperti ini. Pertama, adalah dalam pengaturan osmosis.

Keberadaan di dalam lubang berarti mempunyai kesempatan untuk berhubungan denganair interstitial yang mempunyai variasi salinitas dan suhu lebih kecil dari pada air diatasnya. Kedua, membenamkan diri ke dalam substrat berarti lebih kecil kemungkinanorganisme ini dimakan oleh pemangsa yang hidup di permukaan substrat atau di kolamau.

42


43/81

Adaptasi tingkahlaku lainnya adalah dengan cara bergerak ke hulu atau ke hilir.Tingkahlaku ini akan menjaga organisme tetap berada pada daerah dengan kisarantoleransinya. Contohnya beberapa species kepiting seperti Rajungan (Calinectessapidus), ikan belanak (Mugil mugili, Ikan baung, Ikan banding dan lain-lain

43


44/81

BABIIIEKOSISTEM INTERTIDALILITORAL

Zona intertidal memiliki luas yang sangat terbatas, meliputi wilayah yang terbukapada saat surut tertinggi dan terendam air pada saat pasang tertinggi atau separuh waktuberupa ekosistem terrestrial dan separuhnya berupa ekosistem akuatik. Walaupunwilayahnya sempit, daerah intertidal memiliki variasi faktor linkungan terbesar dibandingdengan ekosistem lainnya, dan variasi ini dapat terjadi pada daerah yang hanya berbedajarak beberapa sentimeter saja.KONDISI LINGKUNGAN1. Pasang-Surut

Naik dan turunnya permukaan arr laut secara periodik selama interval waktutertentu. Pasang-surut merupakan faktor lingkungan paling penting yang mempengaruhikehidupan di zona intertidal. Tanpa adanya pasang-surut yang periodik maka faktor-faktorlingkungan lain akan kehilangan pengaruhnya. Hal ini disebabkan adanya kisaran yang luaspada banyak faktor fisik akibat hubungan langsung yang bergantian antara keadaan terkenaudara terbuka dan keadaan terendam air.

Pengaruh pasang-surut terhadap orgamsme dan komunitas zona intertidal palingjelas adalah kondisi yang menyebabkan daerah intertidal terkena udara terbuka secaraperiodik dengan kisaran parameter fisik yang cukup lebar. Organisme intertidal perlukemampuan adaptasi agar dapat menempati daerah ini. Faktor-faktor fisik pada keadaanekstrem dimana organisme masih dapat menempati perairan, akan menjadi pembatas ataudapat mematikan jika air sebagai isolasi dihilangkan.

Kombinasi antara pasang-surut dan waktu dapat menimbulkan dua akibat langsungyang nyata pada kehadiran dan organisasi komunitas intertidal. Pertama, perbedaan wakturelatif antara lamanya suatu daerah tertentu di intertidal berada diudara terbuka dengan

44


45/81

lamanya terendam air. Lamanya terkena udara terbuka merupakan hal yang sangat pentingkarena pada saat itulah organisme laut akan berada pada kisaran suhu terbesar dankemungkinan mengalami kekeringan. Semakin lama terkena udara, semakin besarkemungkinan mengalami suhu letal atau kehilangan air diluar batas kemampuan.Kebanyakan hewan ini harus menunggu sampai air menggenang kembali untuk dapatmencari makan. Semakin lama terkena udara, semakin kecil kesempa tan untuk mencarimakan dan mengakibatkan kekurangan energi. Flora dan fauna intertidal bervariasikemampuannya dalam menyesuaikan diri terhadap keadaan terkena udara, dn perbedaan iniyang menyebabkan terjadinya perbedaan distribusi organisme intertidal.

Pengaruh kedua adalah akibat lamanya zona intertidal berada diudara terbuka.Pasang-surut yang terjadi pada siang hari atau malam hari memiliki pengaruh yang berbedaterhadap organisme. Surut pada malam hari menyebabkan daerah intertidal berada dalamkondisi udara terbuka dengan kisaran suhu relatif lebih rendah jika dibanding dengan daerahyang mengalami surut pada saat siang hari

Pengaruh pasang-surut yang lain adalah karena biasanya terjadi secara periodikmaka pasang-surut cenderung membentuk irama tertentu dalam kegiatan organisme pantai,misalnya irama memijah, mencari makan atau aktivitas organisme lainnya.2. Suhu

Suhu di daerah intertidal biasanya mempunyai kisaran yang luas selama periodeyang berbeda baik secara harian maupun musiman dan dapat melebihi kisaran toleransi

organisme. Jika pasang-surut terjadi pada kisaran suhu udara maksimum (siang hari yangpanas) maka batas letal dapat terlampaui. Meskipun kematian tidak segera terjadi namunorganisme akan semakin lemah karena suhu yang ekstrem sehingga tidak dapatmenjalankan aktivitas seperti biasa dan akan mati karena sebab-sebab sekunder. Suhu jugadapat berpengaruh secara tidak langsung yaitu kematian karena organisme kehabisan air.3. Ombak

45


46/81

Gerakan ombak di daerah intertidal memiliki pengaruh yang sangat besar terhadaporganisme dan komunitas dibanding dengan daerah lautan lainnya. Pengaruh ombak dapatterj adi secara langsung maupun tidak.a. pengaruh langsung

Secara mekanik ombak dapat menghancurkan dan menghanyutkan benda yangterkena. Pada pantai berpasir dan berlumpur kegiatan ombak dapat membongkarsubstrat sehingga mempengaruhi bentuk zona. Terpaan ombak dapat menjadipembatas bagi organisme yang tidak dapat menahan terpaan tersebut.Ombak dapat membentuk batas zona intertidallebih luas, akibatnya organisme lautdapat hidup di daerah air yang lebih tinggi di daerah yang terkena terpaan ombakdari pada di daerah tenang pada kisaran pasang -surut yang sarna

b. Pengaruh tidak langsungKegiatan ombak dapat mengaduk gas-gas atmosfer ke dalam air, sehinggameningkatkan kandungan oksigen. Karena interaksi dengan atmosfer terj adi secarateratur dan terjadi pembentukan gelembung serta pengadukan substrat, maka penetrasicahaya di daerah yang diterpa ombak dapat berkurang.

4. SalinitasPerubahan salinitas di daerah intertidal dapat melalui dua cara:

a. Zona intertidal terbuka pada saat surut, dan kalau hal ini terjadi pada saat hujanlebat maka salinitas akan turun. Apabila penurunan ini melewati batas toleransi bagiorganisme (sebagian besar organisme intertidal stenohalin dan osmokonformer)maka organisme dapat mati.

b. Pada daerah intertidal pantai berbatu yang memiliki banyak cekungan, daerah inidapat digenangi air tawar yang masuk ketika hujan deras sehingga menurunkansalinitas, atau memperlihatkan kenaikan salinitas jika terjadi penguapan sangattinggi pada siang hari.

46


47/81

5. Substrat DasarSubstrat dasar zona intertidal memiliki variasi yang berbeda dan dapat berupa pasir,

lumpur maupun berbatu. Substrat dasar ini menyebabkan perbedaan struktur komunitasflora dan fauna yang berbeda.

ADAPTASI ORGANISME INTERTIDAL1. Daya tahan terhadap kehilangan air

Organisme yang hidup di daerah intertidal harus memiliki kemampuan untukmenyesuaikan diri terhadap kehilangan air yang cukup besar selama berada di udaraterbuka. Mekanisme sederhana ditunjukkan oleh hewan-hewan yang bergerak, sepertikepiting, anemon, Citon, dll. Hewan ini akan dengan mudah berpindah dari daerah terbukadi intertidal kedalam lubang, celah atau galian yang basah atau bersembunyi dibawah algaesehingga kehilangan air dapat dihindari. Secara aktif organisme ini mencari mikrohabitatyang ideal. Untuk organisme yang tidak memiliki kemampuan untuk aktifberpindah tempatseperti genera algae maupun beberapa genera bivalvia mereka beradaptasi untuk mengatasikehilangan air yang besar hanya dengan struktur jaringan tubuhnya. Genera Porphyra,Fucus dan Enteromorpha misalnya sering dijumpai dalam keadaan kisut dan kering setelahlama berada di udara terbuka, tetapi jika air laut pasang kembali mereka akan cepatmenyerap air dan kembali menjalankan proses hidup seperti biasa.

Mekanisme lain organisme intertidal untuk beradaptasi terhadap kehilangan au

adalah melalui adaptasi struktural, tingkah laku maupun keduanya. Beberapa species dariteritip, gastropoda (Littorina) dan bivalvia (Mytilus edulis) memiliki kemampuan untukmenghindari kehilangan air dengan cara merapatkan cangkangnya atau memiliki operkulayang dapat nmenutup rapat celah cangkang.2. Keseimbangan Panas

47


48/81

Organisme intertidal memiliki keterbukaan terhadap perubahan suhu yang ekstremdan memperlihatkan adaptasi tingkah laku dan struktural tubuh untuk menjagakeseimbangan panas internal. Di daerah tropis organisme cenderung hidup pada kisaransuhu letal atas sehingga mekanisme keseimbangan panas hampir seluruhnya berkenaandengan suhu yang terlalu tinggi. Beberapa bentuk adaptasi al:a. Memperbesar ukuran tubuh relatif bila dibandingkan dengan species yang sarna. Dengan

memperbesar ukuran tubuh berarti perbandingan antara luas permukaan dengan volumetubuh menjadi lebih kecil sehingga luas daerah tubuh yang mengalami peningkatan suhumenjadi lebih kecil. Pada keadaan yang sarna tubuh yang lebih besar memerlukan waktulebih lama untuk bertambah panas dibanding dengan tubuh yang lebih kecil

b. Memperbanyak ukiran pada cangkangUkiran-ukiran pada cangkang berfungsi sebagai sirip radiator sehingga memudahkanhilangnya panas. Contoh Littorina dan Tectarius

c. Hilangnya panas dapat juga diperbesar melalui pembentukan warna tertentu padacangkang. Genera Nerita, dan Littorina memiliki warna lebih terang dibandingkandengan kerabatnya yang hidup di daerah lebih bawah (warna gelap akan menyerappanas).

d. Memliki persediaan air tambahan yang disimpan didalam rongga mantel seperti padateritip dan limfet yang banyaknya melebihi kebutuhan hidup hewan ini. Persediaan airini dipergunakan untuk strategi mendinginkan tubuh melalui penguapan sekaligusmenghindarkan kekeringan.

3. Tekanan MekanikSetiap organisme intertidal perlu beradaptasi untuk mempertahankan diri dari

pengaruh ombak. Gerakan ombak mempunyai pengaruh yang berbeda pada pantai berbatu,berpasir dan berlumpur sehingga memiliki konsekuensi bentuk adaptasi yang berbeda padaorganismenya. Beberapa bentuk adaptasi al:

48


49/81

a. Melekat kuat pada substrat, seperti pada Polichaeta, Teritip, Tiramb. Menyatukan dirinya pada dasar perairan melalui sebuah alat pelekan (Algae)c. Memiliki kaki yang kuat dan kokoh seperti pada Citon dan limfetd. Melekat dengan kuat tetapi tidak permanen seperti pada Mytillus melalui bisus yang

dapat putus dan dibentuk kembalie. Mempertebal ukuran cangkang, lebih tebal dibandingkan kerabatnya yang hidup di

daerah subtidal4. Tekanan Salinitas

Zona intertidal mendapat limpahan air tawar, yang dapat menimbulkan masalahtekanan osmotik bagi organisme yang hanya dapat hidup pada air laut. Kebanyakanorganisme intertidal bersifat osmokonformer, tidak seperti organisme estuaria. Adaptasisatu-satunya adalah sama dengan yang dilakukan untuk melindungi tubuh dari kekeringanyaitu dengan menutup cangkangnya.5. Reproduksi

Kebanyakan orgamsme intertidal hidup menetap atau melekat, sehingga dalampenyebarannya mereka menghasilkan telur atau larva yang bersifat planktonik. Reproduksidapat juga terjadi secara periodik mengikuti iramna pasang-surut tertentu, seperti misalnyapada pasang-pumama. Contoh Mytillus edulis, gonad menjadi dewasa selama pasangpumama dan pemijahan berlangsung ketika pasang perbani.

49


50/81

BABIVEKOSISTEM LAUT

Laut merupakan bagian dari ekosistem perairan yang memiliki ciri -ciri antaralain: bersifat continental, luas dan dalam, asin, memiliki arus dan gelombang, pasang-surut,dan dihuni oleh organisme baik plankton, neuston maupun bentos. Ekosistem laut yang luasdan dalam menyebabkan terdinya varasi fisiko-kimiawi lingkungan yang akan menjadifaktor pembatas bagi kehidupan organisme.A. Faktor Fisiko-Kimiawi1. Pasang-surut

Pasang-surut adalah naik dan turunnya permukaan air laut secara periodikselama interval waktu tertentu. Pasang-surut terjadi karena adanya interaksi antara gayagravitasi matahari dan bulan terhadap bumi serta gaya sentrifugal yang ditimbulkan olehrotasi bumi dan system bulan. Akibat gaya gaya ini air di dasar samudra akan tertarik keatas. Gaya gravitasi satu benda terhadap benda lain adalah merupakan fungsi dari massa

setiap benda dan jarak antara keduanya. Kondisi ini menyebabkan gaya gravitasi bulanterhadap bumi lebih besar jika dibandingkan dengan gaya gravitasi matahari terhadapbumi.

Bumi dan bulan membentuk sistem orbit yang berputar mengelilingi pus atmasanya dan karena bumi relatif lebih besar dari bulan, maka titik pusatnya beradadalam bumi. Perputaran sistem bumi-bulan membentuk gaya sentrifugal (ke arah luar)dan diimbangi oleh gaya gravitasi ke duanya. Pada bagian bumi yang menghadapbulan, gaya gravitasinya lebih kuat dari pada gaya sentrifugalnya sehinggamengakibatkan air laut yang menghadap bulan tertarik ke atas (pasang naik). Padabagian bumi yang berlawanan, gaya gravitasi bulan minimum dan gaya sentrifugal yanglebih besar akan menarik air menjauhi bumi (pasang naik), jadi terdapat dua pasang

50


51/81

naik. Kejadian mt akan mengikuti POSlSl bulan terhadap bumi yang berputar padaporosnya.

Pada lautan yang terjadi dua kali pasang naik dan dua kali air surut seperticontoh di atas disebut pasang tipe semidiurnal. Pasang-surut yang terdiri dari satupasang naik dan satu pasang turun (surut) disebut pasang-surut diurnal, sedangkanapabila pada satu lautan kadang terjadi pasang-surut diurnal dan kadang pasang-surutsemidiurnal disebut pasang-surut campuran.

Ketinggian pasang air laut bervariasi dari hari-ke hari mengikuti posisi relatifantara matahari dan bulan terhadap bumi. Pada saat bulan dan matahari terletak sejajarterhadap bumi maka gaya keduanya akan bergabung sehingga menyebabkan terj adinyapasang dengan kisaran terbesar baik naik maupun turun (pasang purnama). Pada saatmatahari dan bulan membentuk sudut siku-siku terhadap bumi, maka gaya tarik bulandan matahari terhadap bumi saling melemahkan sehingga terjadi kisaran pasang yangminimum (pasang perbani). Seperti diketahui bahwa bumi tidak tegak lurus dalamorbitnya mengelilingi matahari tetapi membentuk sudut kemiringan 23'l2 dari garisvertikal. Akibatnya, selama bumi berputar pada porosnya, bagian -bagian di permukaanbumi mengalami ketinggian pasang-surut yang berbeda. Ketinggian pasang-surut jugamengalami perbedaan yang disebabkan karena adanya perubahan relatif letak bulanterhadap bumi dalam orbitnya mengelilingi bumi. Orbit bulan tidak bulat melainkanberbentuk elips, maka pada waktu-waktu tertentu, bulan lebih dekat ke bumi (perigee)dan waktu lainnya bulan lebihjauh dari bumi (apogee). Contoh terjadinya pasang padasaat bulan lebih dekat ke bumi (perigee) adalah bulan Nopember dan Desember 2007,dim ana air pasang naik begitu tinggi pada saat purnama sehingga menyebabkan banjirpasang di kawasan Jakarta Utara. Pasang purnama pada saat perigaee perlu diwaspadaioleh penduduk di sekitar pantai dan nelayan karena dapat menimbulkan pasang tinggi

51


52/81

apalagi bila dalam waktu bersamaan efek gaya coriolis ikut mendorong air laut mas uklebihjauh ke daratan.

Perbedaan tipe pasang dan perbedaan ketinggianya pada berbagai bagian lautantara lain disebabkan oleh letak lintang dan juga adanya keunikan berbagai pasusamudra dimana pasang-surut itu terjadi, arah angin dan lain-lain

Bulan!Bumi.P

Sumbu rotasi (a)

asang perbani

Pasang pumamaasang pumama

....... . . . . . . ...

Matahari...... .

. . . ...-,........

....... . . . . . . ....

: Matahari....

. . .

. . . ... ..........

(b)

52


53/81

Ket: (a) Bulan menimbulkan sebuah tonjolan di bagian bumi yang terdekat sehingga gayagravitasi lebih besar dari pada gaya sentrifugal yang dinetralkan. Di sisi yang berlawanan,gaya sentrifugal lebih kuat dan menetralkan gaya gravitasi. (b) Posisi bulan dan mataharipada pasang perbani dan pasang purnama (sumber: Nybakken, 1993. hal 221)

Karakteristik pasang-surut di perairan laut IndonesiaLokasi Tipe pasang-surut

Sabang Diurnal (tunggal)Lang Lancang Semi diurnal (ganda)TelukAru CampuranKuala Tanjung SemidiurnalBelawan Deli CampuranSungai Asahan SemidiurnalPadang CampuranBagan Siapi-api SemidiurnalDumai CampuranBengkalis CampuranSungai Siak CampuranSungai Pakning CampuranBlandong CampuranPasir Panjang CampuranSungai Indragiri CampuranSungai Jambi CampuranBatuAmpar CampuranSelat Kijang CampuranSungai Musi DiurnalPanjang CampuranBakaheuni CampuranSuralaya CampuranTanjungpriok DiurnalTanjung Pandan DiurnalCirebon CampuranCilacap SemidiurnalPamangkat CampuranSungai Kapuas Kecil Campuran

53


54/81

Semarang CampuranSungai Kota Waringin CampuranSurabaya CampuranTeluk Sampit CampuranSungai Barito CampuranLembar CampuranBalikpapan Semi diurnalTarakan CampuranSamarinda CampuranTeluk Sangkulirang CampuranBontang CampuranUjung Pandang CampuranBima CampuranDonggala CampuranPelabuhan Kendari CampuranKupang CampuranMenado CampuranBitung CampuranTernate CampuranAmbon CampuranSorong CampuranFak fak CampuranTual CampuranManokwari CampuranSungai Digul C

Materi kuliah Biologi Perairan (Bioper)

Documents

Transcript of Materi kuliah Biologi Perairan (Bioper)