Laporan Ekoper (Ekosistem Danau)

EKOSISTEM DANAU

Haditiya Rayi Setha Ahmad

13/349901/PN/13308

Teknologi Hasil Perikanan

Instisari

Salah satu jenis ekosistem akuatik yaitu ekosistem lakustrin yang meliputi perairan danau dan kolam. Terdapat berbagai bentuk dan ukuran danau di muka bumi ini. Danau ada yang luasnya ribuan kilometer persegi dengan kedalaman ratusan meter tetapi ada juga danau yang luasnya hanya beberapa kilometer persegi dengan kedalaman kurang dari 10 meter. Danau dapat terbentuk oleh aktivitas-aktivitas tektonik, gunung api, tepi pantai, proses pelarutan batu kapur, kegiatan sungai atau akibat kejatuhan meteor. Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mempelajari karakteristik ekosistem lentik dan faktor-faktor pembatasnya, mempelajari cara-cara pengambilan data tolokukur (parameter) fisik, kimia dan biologik suatu perairan lentik, mempelajari korelasi antara beberapa tolokukur lingkungan dengan populasi biota perairan (plankton), mempelajari kualitas perairan lentik berdasarkan atas indeks diversitas biota perairan. Pada praktikum ini juga dilakukan pengambilan data tolokukur fisik yaitu TSS, warna air, kecerahan dan suhu. Tolokukur kimia yaitu DO, CO2 bebas, alkalinitas, BO, BOD5, dan pH. Data tolokukur biologi dilakukan dengan cara perhitungan densitas dan diversitas populasi planktonnya. Metode yang digunakan adalah secchi disk untuk mengukur kecerahan air dan kertas saring (milipore) yang digunakan untuk pengukuran TSS. Lokasi dibagi menjadi 3 stasiun dan pada setiap stasiun di ukur parameter. Praktikum ini dilakukan di Danau Tambak Boyo, Sleman, Yogyakarta pada hari Kamis, 17 April 2014 pukul 13.30-selesai. Dari praktikum yang telah dilaksanakan didapatkan hasil bahwa stasiun 3 merupakan stasiun dengan kualitas terbaik karena memiliki indeks diversitas plankton mencapai 1,106657 (ind/m³)

Kata kunci : danau, densitas, diversitas, ekosistem akuatik, tolokukur, water sampler

PENDAHULUAN

           Danau dibagi menjadi 2 yaitu danau alam dan danau buatan. Danau alam terbentuk sebagai akibat dari kegiatan alamiah, seperti bencana alam, kegiatan vulkanik, dan kegiatan tektonik (Odum, 1993). Sedangkan danau buatan terbentuk oleh kegiatan manusia dengan sengaja untuk tujuan terbentuk dengan jalan membuat bendungan pada daerah datan rendah.

      Danau merupaan suatu dari tipe perairan darat dengan ciri utama tergenang dalam waktu tinggal yang lama. Danau memiliki katakteristik arus yang tenang, organisme yang hidup di dalamnya tidak membutuhkan waktu adaptasi khusus, dan residence timenya lama (Odum,1971).

           Danau mempunyai kedalaman yang bervariasi menurut cara terbentuknya. Kedalaman sangat menentukan bagaimana ekosistem danau berfungsi (Mackinnon, 2000). Beberapa manfaat danau secara ekosistem antara lain untuk aktifitas sehatu-hari. Danau juga berfungsi sebagai tempat berkumpul ikan-ikan yang dapat dimanfaatkan manusia. Pemanfaatan lainnya sebagai cadangan air, dan parameter kedalaman sumur penduduk (Thohir,1991).

Analisis kualitas air dilakukan untuk mengukur sebuah danau produktif atau tidak. Dalam melakukan analisis, parameter yang di gunakan meliputi parameter kimia, fisika, dan biologi. Ketidak seimbangan tiap parameter dapat menyebabkan gangguan siklus hidup pada ekosistem sekitar danau (Saputra,2008).

Tujuan dilakukannya praktikum acara ekosistem danau ini adalah untuk mempelajari karakteristik ekosisten lentik (perairan menggenang) dan faktor-faktor pembatasnya, mempelajari cara-cara pengambilan data tolokukur (parameter) fisik, kimia dan biologik suatu perairan lentik, mempelajari korelasi antara beberapa tolokukur lingkungan dengan populasi biota perairan (plankton), mempelajari kualitas perairan lentik berdasarkan atas indeks diversitas biota perairan.

METODE

           

            Praktikum ekologi perairan acara ekosistem danau ini dilakukan di Danau Tambak Boyo, Sleman, Yogyakarta pada hari Kamis tanggal 17 April 2014 pukul 13.30-selesai. Bahan yang digunakan antara lain adalah Larutan MnSO₄, larutan reagen oksigen, larutan H₂SO₄ pekat, larutan 1/80 N Na₂S₂O₃, larutan 1/44 N NaOH, larutan 1/50 N H₂SO₄, larutan indikator amilum, larutan indikator Phenolphphtalein (PP), larutan indikator Methyl Orange (MO), larutan 4 N H₂SO₄, larutan 0,1 N Kalium Permanganat, larutan 0,1 Ammonium Oksalat dan larutan formalin 4%.

Sedangkan alat yang digunakan adalah pH meter, kertas saring (milipore) dengan diameter pori 0,45 um, timbangan analitik, meteran atau penggaris, termometer, botol oksigen, erlenmeyer, gelas ukur, pipet ukur, pipet tetes, ember plastik, jaring plankton, kertas label, dan pensil.

Metode yang digunakan pada praktikum ini adalah metode secchi disk dimana danau dibagi menjadi 3 stasiun. Pada maisng-masing stasiun dilakukan pengambilan data parameter fisik seperti suhu baik air maupun lingkungan menggunakan thermometer, TSS, warna air dan kecerahan. Selain parameter fisik, dilakukan pengambilan data parameter kimia dan biologi. Seperti menghitung kandungan oksigen terlarut (DO), BOD5, BO, CO2 bebas, alkalinitas dan pH. Sedangkan parameter biologinya adalah densitas dan diversitas plankton.

            Indeks diversitas dihitung menggunakan metode Shannon Wiener dengan rumus :

Keterangan :

H : Indeks diversitas

ni : Cacah individu suatu genus

N : Cacah individu suatu genera

Parameter kimia dihitung dengan menggunakan rumus :

Kandungan DO =

Kandungan CO₂ bebas =

Alkalinitas =    …..(1)

                        …..(2)

Alkalinitas total = (1)+(2)=….mg/l

Keterangan :

Y : banyak larutan 1/80 N Na₂S₂O₃ yang digunakan untuk titrasi

C : banyak larutan 1/44 N NaOH yang digunakan untuk titrasi

D : banyak larutan 1/50 N H₂SO₄ yang digunakna untuk titrasi…(1)

D : banyak larutan 1/50 N H₂SO₄ yang digunakan untuk titrasi ….(2)

B1 : oksigen yang terlarut 5 hari

A1 : oksigen yang terlarut segera

B2 : Berat kertas setelah

A2 : berat kertas sebelum

a : volume titrasi

f : faktor-faktor kalium permanganat

            Kandungan padatan tersuspensi total (TSS) dihitung dengan :

           

TSS =1000/Y x ( B – A ) mg/l

Keterangan :

            Y : air sampel dengan volume tertentu

            A : berat awal kertas saring

            B : berat akhir kertas saring

           

            Untuk menghitung kandungan BOD₅ :

           

            Kandungan BOD₅ = 1000/Volume sampel x ( B – A ) x 0,1 mg/l

Keterangan :

           

            A : hasil analisis kandungan O₂ terlarut segera

            B : hasil analisis kandungan O₂ terlarut 5 hari

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Tabel 1. Data Hasil Pengamatan Parameter Acara Ekosistem Danau

Parameter Fisika	Stasiun I	Stasiun II	Stasiun III
Suhu Udara (oC)	30,1	29	31,67
Suhu Air (oC)	28	27,3	30,33
Kecerahan	43,17	69,2	57,83
TSS	0,1475	0,68375	0,2
Warna air	Hijau	Hijau	Hijau
Parameter Kimia	Stasiun I	Stasiun II	Stasiun III
Ph	7,5	7,6	7,7
DO (ppm)	10,06	12,04	8,5
CO2 (ppm)	22,67	5,6	30,6
Alkalinitas (ppm)	77,67	91,27	69,2
Bahan Organik	4,76	22,7735	82,8706
BOD5	8,92	8,7	9,2
Parameter Biologi	Stasiun I	Stasiun II	Stasiun III
Densitas plankton (ind/m3)	1556.225	1355.422	1506.024
Diversitas plankton (ind/m2)	0.225268738	0.924251	1.077273
Cuaca	Cerah berawan	Cerah berawan	Cerah berawan
Vegetasi	Tidak rimbun	Tidak rimbun	Rimbun

Pembahasan

            Praktikum ekologi perairan acara ekosistem danau ini dilaksanakan di Danau Tambak Bayan. Di lokasi ini dibagi menjadi 3 stasiun. Pada masing-masing stasiun dilakukan pengambilan data tolokukur. Danau Tambak Bayan memiliki warna perairan hijau. Danau ini banyak dimanfaatkan oleh warga sekitar untuk rekreasi, memancing dan dilintasan luarnya digunakan untuk jogging. Tepi danau sangat curam dan terdapat banyak sampah yang mengapung.

            Disekitar danau jarang terdapat pohon besar, sehingga sinar matahari langsung menembus ke air. Pada saat praktikum dilaksanakan, kondisi cuaca sedang cerah berawan. Kondisi perairan di Danau Tambak Bayan ini tenang dan tidak terlalu deras.

Grafik 1. Suhu Udara vs Stasiun                    Grafik 2. Suhu Air vs Stasiun

            Grafik 3. DO vs Stasiun                                 Grafik 4. CO2 vs Stasiun

Grafik diatas menggambarkan hubungan suhu, DO dan CO₂ bebas. DO terbesar pada stasiun 2 yaitu 12,04 dan suhu udara dan suhu air terendah ada pada stasiun 2, sedangkan suhu udara dan suhu air tertinggi ada di stasiun 3. Hubungan antar kadar oksigen terlarut jenuh dan suhu menggambarkan bahwa semakin tinggi suhu, maka kelarutan oksigen cenderung lebih rendah daripada kadar oksigen di perairan air tawar.Peningkatan suhu juga menyebabkan terjadinya dekomposisi bahan organik oleh mikroba. Semakin besar suhu kadar oksigen terlarut semakin kecil (Effendi, 2003). Suhu optimal untuk kehidupan ikan dan organisme makanannya adalah 25-30°C. Kadar DO tertinggi pada stasiun 2 disebabkan karena rendahnya suhu pada lokasi penelitian. Dari penelitian yang telah dilakukan, besarnya DO akan berbanding terbalik dengan CO₂ bebas dan pada DO vs CO₂ bebas ini sangat mempengaruhi perkembangan organisme di perairan tersebut. Kandungan oksigen terlarut di dalam perairan dapat membantu organisme air untuk berkembang dengan baik. Jadi berdasarkan penelitian, jika suhu udara dan air rendah maka DO akan tinggi dan kadar CO₂ akan rendah.

Grafik CO₂ bebas, alkalinitas dan pH

            Grafik 5. CO2 vs Stasiun                                Grafik 6. Alkalinitas vs Stasiun

                                                Grafik 7. pH vs Stasiun

           Dapat dilihat dari grafik diatas kadar CO₂ tertinggi ada pada stasiun 3, sedangkan alkalinitas tertinggi ada pada stasiun 2 dan pH tertinggi ada pada stasiun 3. Grafik diatas menggambarkan hubungan CO₂, alkalinitas dan pH. Sebagian kecil karbondioksida yang terdapat di atmosfer larut ke dalam uap air membentuk asam karbonat (Moss,1993), yang selanjutnya jatuh sebagai hujan. Sehingga air hujan selalu bersifat asam dengan nilai pH sekitar 5,6 (Mason,1993). Alkalinitas berperan sebagai sistem penyangga(buffer) agar perubahan pH tidak terlalu besar. Selain bergantung pada pH, alkalinitas juga dipengaruhi oleh komposisi mineral, suhu, dan kekuatan ion. Nilai alkalinitas yang baik berkisar antara 30-500mg/liter CaCO₃ (Effendi,2003). pH juga berkaitan erat dengan karbondioksida dan alkalinitas, pada pH <5 alkalinitas dapat mencapai "nol", semakin tinggi pH semakin tinggi pula nilai alkalinitas dan semakin rendah kadar karbondioksida bebas terlarut yang bersifat asam (pH rendah) bersifat korosif (Effendi 2003).

Grafik 8. DO vs Stasiun                                 Grafik 9. CO2 vs Stasiun

Kadar DO tertinggi ada pada stasiun 2, sedangkan kadar CO₂ terendah ada pada stasiun 2. Grafik diatas menunjukkan hubungan antara DO dan CO₂ bebas. Kadar oksigen yang terlarut di perairan alami bervariasi, tergantung pada suhu, salinitas, turbulensi air, dan tekanan atmosfer. Semakin besar suhu dan ketinggian serta semakin kecil tekanan atmosfer, kadar oksigen terlarut semakin kecil (Effendi, 2003). Kandungan CO₂ bebas yang terkandung pada stasiun 2 lebih rendah dibandingkan DO nya. Kandungan DO dalam suatu perairan akan berbanding terbalik dengan CO₂ karena CO₂ merupakan hasil respirasi organism akuatik, dan yang dibutuhkan fitoplankton untuk membuat makanannya. Tingginya kandungan CO₂ pada perairan dapat menyebabkan terganggunya biota perairan.

Grafik 10. TSS vs Stasiun                                         Grafik 11. Kecerahan vs Stasiun

Grafik 12. DO vs Stasiun                                 Grafik 13. Denistas Plankton vs Stasiun

           Kandungan TSS memiliki hubungan yang erat dengan kecerahan perairan. Keberadaan padatan tersuspensi tersebut akan menghalangi penetrasi cahaya yang masuk ke perairan sehingga hubungan antara TSS dan kecerahan akan menunjukkan hubungan yang berbanding terbalik (Odum, 1993). Namun dari praktikum yang telah dilakukan teori tersebut berbeda dengan hasil yang didapat. Hal tersebut dikarenakan kondisi vegetasi dilingkungan danau yang tidak terlalu rimbun sehingga membuat sinar matahari langsung masuk keperairan yang membuat tingkat kecerahan meningkat. Sinar matahari yang masuk ke perairan danau akan berpengaruh langsung terhadap ketersediaan kadar oksigen terlarut di perairan. Proses fotosintesis dibantu dengan sinar matahari, jika sinar matahari yang masuk ke perairan danau tinggi maka akan meningkatkan kandungan oksigen yang terlarut. Kandungan oksigen dalam air yang tinggi menjadikan plankton dan organisme lainnya nyaman tinggal di sekitar perairan tersebut sehingga densitasnya meningkat. Dari grafik didapatkan hasil DO tertinggi ada pada stasiun 2, sedangkan densitas plankton tertinggi ada di stasiun 3. Seharusnya stasiun 2 memiliki tingkat densitas yang tinggi dikarenakan DO yang juga tinggi. Hal tersebut dikarenakan musim ataupun kondisi vegetasi dilingkungan danau karena plankton juga dapat dipengaruhi oleh musim dan keadaan lingkungan setempat.

           Grafik 14. BO vs Stasiun                                             Grafik 15. BOD5 vs Stasiun

                                                Grafik 16. DO vs Stasiun

Stasiun 3 adalah stasiun yang memilki kandungan BO dan BOD₅ tertinggi yaitu 82,8706 ppm dan 9,2 ppm. Stasiun 1 adalah stasiun dengan kandungan BO dan BOD₅ terendah yaitu 4,76 ppm dan 8,93 ppm. BOD menunjukkan jumlah oksigen yang dikonsumsi oleh proses respirasi mikrobia aerob yang terdapat dalam botol BOD yang diinkubasi pada suhu sekitar 20ºC selama lima hari, dalam keadaan tanpa cahaya (Boyd,1988). Bahan Organik (BO) yang terkandung pada stasiun  dapat diidentifikasi oleh hasil analisis BOD5. Tingginya nilai BOD₅ menunjukkan kandungan bahan organik di stasiun 3 juga tinggi. Tingginya kandungan BO juga akibat limbah organik yang terdapat di perairan yang berasal dari organisme atau limbah rumah tangga/ kota.Kandungan BOD₅ dipengaruhi oleh kandungan BO.Jika kandungan BO semakin tinggi maka akan kandungan BOD₅juga akan tinggi_. Namun hal ini juga tidak pasti, tergantung juga pada kemampuan organisme autotrof dalam memanfaatkan Bahan Organik ( Barus, 2004).

Grafik 17. Diversitas Plankton vs Stasiun

           Dari praktikum yang telah dilaksanakan dapat diambil kesimpulan bahwa kualitas perairan berdasarkan Indeks Diversitas Shanon-Wiener di Danau Tambak Boyo, Sleman, Yogyakarta dalam keadaan sangat buruk, hal tersebut sesuai dengan klasifikasi yang dibuat Probosunu (2004) bahwa jika Indeks Diversitas <= 80 masuk dalam klasifikasi sangat buruk. Hal ini juga menjadikan Derajat Pencemaran di Danau Tambak Boyo bdalam keadaan tercemar berat, hal tersebut sesuai dengan klasifikasi dari Lee etal. (1978) bahwa jika Indeks Diversitas <1,00 maka perairan tersebut masuk dalam klasifikasi tercemar berat.

          

KESIMPULAN

Ekosistem danau memiliki karakteristik adalah suatu perairan menggenang dengan tepi yang umumnya curam. Faktor pembatas perairan danau yaitu suhu, DO, CO₂ bebas, BO, BOD₅ pH, alkalinitas, TSS, intensitas cahaya dan kecerahan. Cara pengambilan data dan tolokukur dengan dengan mengambil sampel menggunakan ember plastik kemudian diukur parameter fisik, kimia, dan biologiknya. TSS dengan cara penyaringan menggunakan milipore dan di cari selisih setelah penyaringan dan sebelum penyaringan. Kecerahan diukur menggunakan secchi disk yaitu dengan mencelupkan langsung kedalam air danau.

Korelasi antara beberapa tolokukur lingkungan mempengaruhi tolokukur yang lainnya.. Untuk CO2 mempengaruhi alkalinitas, sedangkan alkalinitas itu sebagai larutan penyangga agar nilai pH tetap dalam keadaan netral. Densitas plankton mempengaruhi kadar DO dan CO2. Ketika densitas plankton tinggi maka DO akan tinggi dan CO2 akan menurun. Dari praktikum yang telah dilaksanakan didapatkan hasil bahwa stasiun 3 merupakan stasiun dengan kualitas terbaik karena memiliki indeks diversitas plankton mencapai 1,106657 (ind/m³).

DAFTAR PUSTAKA

Barus, T. A. 2004. Pengertian Limnologi Studi Tentang Ekosistem Air Darat. USU press. Medan

Boyd,C. E. 1988. Water Quality in Warmwater Fish Pounds. Fourth Printing. Auburn University Agricultural Experiment Station. Alabama. USA

Efendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan. Kanisius. Yogyakarta

Lee etal. 1978. Benthic Macroinvertebrate and Fish as Biological Indicator of Water Quality With Reference to Community Diversity Development Countries. Bangkok

Mackinnon, Khaty. 2000. Ekologi Kalimantan. Prenhallindo. Jakarta

Mason, C. F. 1993. Biology of Freshwater Pollution. Second edition. Longman Scientific and Technical. New York

Moss, B. 1993. Ecology of Freshwater. Second edition. Academic Press Ltd. London

Odum, E.P.1971. Dasar-Dasar Ekologi. Gajah Mada University Press. Yogyakarta

Odum, E.P. 1993. Dasar-Dasar Ekologi. Edisi ketiga. Gajah Mada University Press. Yogyakarta

Probosunu, N. 2004. Ekotoksikologi dan Pengendalian Pencemaran Perairan. Bahan Ajar. Jurusan Perikanan Fakultas Pertanian Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta

Saputra, S.E. 2008. Pencemaran Air: Dasar-Dasar dan Pokok Penanggulangannya. Universitas Teuku Umar. Aceh

Thohir, K.A.1991. Butir-Butir Tata Lingkungan Rineka. Cipta. Jakarta.