Ekosistem Sungai

I.       PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Sungai merupakan salah satu sumber air tawar yang sangat penting untuk kehidupan manusia. Antara sungai, ekosistem lentik, ekosistem lotik, dan ekosistem lahan basah saling berhubungan. Di permukaan bumi ini habitat air tawar relatif sangat kecil dibandingkan dengan habitat lautan dan daratan, tetapi arti pentingnya dalam kehidupan manusia sangatlah besar. Hal ini disebabkan oleh beberapa hal, yaitu:

a.       Merupakan sumber yang mudah didapat dan murah untuk keperluan rumah tangga dan industri.

b.      Komponen air tawar merupakan leher botol (bottle neck) dalam siklus hidrologi.

c.       Ekosistem air tawar bersama-sama dengan estuari merupakan sistem yang paling mudah dan termurah untuk pembuangan limbah tertier.

Sungai memiliki sifat yang unik diantaranya adalah sifat termal, yaitu dapat mengurangi perubahan suhu sehingga perubahan suhu dalam air terjadi sangat lambat daripada di udara. Sifat lain adalah oada kontinum sungai terjadi perubahan secara longitudinal dalam metabolisme komunitas, keragaman biotik dan ukuran partikel dari badan sungai ke muara sungai.

Sungai merupakan salah satu sumber air tawar yang penting dalam kehidupan. Manfaat sungai antara lain adalah sebagai tempat budidaya ikan, tempat rekreasi, untuk pengairan dan lain-lain. Sungai juga memiliki peranan penting bagi binatang dan tumbuhan yang terdapat di dalam perairan tersebut. Eksploitasi terhadap biota perairan yang terdapat di dalam sungai secara berlebihan dapat mengganggu kesimbangan ekosostem sungai. Kualitas dari sungai itu sendiri sangat ditentukan oleh faktor-faktor pembatasnya seperti suhu, pH, alkalinitas, CO₂ , DO, kecepatan arus, densitas plankton, dan diversitas plankton.

Pembangunan yang semakin pesat ternyata juga memberikan dampak negatif terhadap kelestarian sungai. Seperti penebangan hutan secara liar menyebabkan air hujan yang turun tidak diserap dengan sempurna oleh tanah, sehingga seringkali mengikis permukaan tanah dan mengalir bersama aliran sungai yang akhirnya aliran sungai bermuara di danau dan dapat menimbulkan pengendapan lumpur dan pendangkalan danau. Jadi antara air sungai dan danau merupakan dua ekosistem air tawar yang sangat erat kaitannya. Limbah dari industri yang dibuang ke sungai, mengakibatkan sungai menjadi tercemar oleh bahan-bahan tercemar yang menyebabkan pertumbuhan gulma air yang sangat cepat yang dapat mengganggu biota perairan, karena biota air akan semakin sulit mendapatkan oksigen.

Praktikum Ekologi Perairan ini dilaksanakan di Sungai Kali Kuning, untuk mengamati parameter fisik, kimia, dan biologi yang dimiliki oleh Sungai Kali Kuning. Hasil dari pengamatan akan sangat bermanfaat untuk mengetahui kualitas perairan di Sungai Kali Kuning.

B.     Tujuan

1.      Mempelajari karakteristik  ekosistem sungai dan faktir-faktor pembatasnya.

2.      Menpalajari cara-cara pengambilan data tolok ukur (parameter) fisik, kimia, dan biologik suatu perairan.

3.      Menpelajari korelasi antara beberapa tolok ukur lingkungan dengan populasi biota pe5rairan, khususnya plankton dan atau makrobentos.

4.      Mempelajari kualitas perairan sungai berdasarkan indeks diversitas plankton.

3. Waktu dan Tempat

Kegiatan praktikum ekologi perairan acara I (ekosistem sungai) dilaksanakan pada :

1.      Praktikum lapangan

Hari : Senin

Tanggal : 14 Maret 2005

Waktu : pukul 13.30 – 17.00

Tempat : sungai Kali Kuning

2.      Praktikum laboratorium

Hari                 : Selasa

Tanggal           : 15 Maret 2005

Waktu                         : pukul 07.30 – 08.30 dan pukul 14.00-16.30

Tempat            : Laboratorium Ekologi Perairan Jurusan Perikanan Fakultas  Pertanian

II.    TINJAUAN PUSTAKA

Karakter utama sungai ditentukan oleh faktor pembatas yaitu kecaparan arus. Kecepatan arus tersebut dipengaruhi oleh lebar sungai, kedalaman sungai, dan kemiringan sungai. Kecepatan arus dikatakan sebagai faktor pembatas karena mempengaruhi kandungan yang ada di sungai. Seperti kuantitas lumpur yang mengendap, tanah liat, pasir, dan bahan organik yang terkandung dalam sungai. Kandungan tersebut mempengaruhin jumlah komunitas biotik yang ada di sungai (Rein and Wood 1976).

Adanya karakter yang menentukan kulitas sungai didukung pula dengan kandungan kimia dalam sungai tersebut. Kandungan kimia sungai ditentukan oleh faktor:

a.       Letak geografi sungai

b.      Musim

c.       Proses biologis yang terjadi dalam sungai

Kandungan sungai sangat bervariasi dari satu daerah ke daerah yang lain (Bowen 1979).

Menurut Sastrodinata (1980) daerah aliran sungai dapat dibedakan menjadi tiga yaitu hulu sungai, hilir sungai, dan muara sungai. Livingstone (1963) memiliki pendapat yang berbeda tentang pembagian wilayah sungai. Livingstone (1963) membagi sungai di dunia bberdasarkan komposisi kimia yang terkandung dalam sungai maka terdapat dua bagian, yaitu:

a.       Air sadah atau sungai karbonat dengan kandungan bahan anorganik dapat terlarut sebesar 100 ppm atau lebih.

b.      Air lunak atau sungai cloride dengan kandungan bahan padat kurang dari 25 ppm.

 Sifat kimia sungai-sungai yang mengandung karbon sangat tergantung pada pelapukan batuan induk, sebaliknya sungai-sungai yang mengadung cloride dipengaruhi oleh curah hujan.

Parameter untuk mengetahui kualitas air antara lain parameter fisik, kimia, dan biologi. Parameter fisik meliputi suhu udara, suhu air, kecepatan arus, dan debit air. Parameter kimia meliputi kandungan oksigen yang terlarut (DO), karbondioksida bebas, alkalinitas, dan pH. Parameter biologi meliputi kepadatan plankton, dan indeks diversitas plankton.

Plankton adalah suatu organisme yang berukuran kecil yang hidupnya terombang-ambing oleh arus air. Plankton terdiri dari zooplankton dan phytoplankton. Zooplankton sebenarnya termasuk golongan hewan perenang aktif yang dapat mengadakan migrasi secara vertikal pada beberapa lapisan perairan, tetapi kekuatan berenangmya adalah sangat kecil jika dibandingkan dengan kuatnya gerakan arus. Meskipundemikian plankton merupakan salah satu parameter yang digunakan dalam pengukuran kualitas air.

Populasi zooplankton di perairan sungai disebabkan oleh sejumlah faktor-faktor lingkungan. Perubahan populasi plankton menurut Greenberg (1968) mengatakan perubahan populasi plankton tampak sebagai fungsi waktu dari tahun ke tahun dan pergerakan arus bawah perairan. Reinhard (1931) dan Eddy (1934) mendukung pendapat Greenberg dan mereka menambahkan bahwa produktivitas zooplankton di sungai berjalan dengan proposional terhadap umur dari perairan tersebut dan berbanding terbalik dengan kecepatannya.

Populasi fitoplankton dipengaruhi oleh cahaya dan temparatur. Perkembangan fitoplankton juga berpengaruh terhadap zooplankton. Vegetasi perairan juga merupakan faktor pendukung kehidupan zooplankton dan fitoplankton.

Densitas dan diversitas plankton yang merupakan parameter biologi dalam penentuan kualitas air saling mempengaruhi dengan parameter fisika dan kimia.

III.       METODOLOGI

A.    Alat Dan Bahan

1.      Alat

-          Kertas pH atau Parameter                     

-          Larutan MnSO₄

-          Larutan reagen oksigen

-          Larutan H₂SO₄ pekat

-          Larutan 1/80 N Na₂S₂O₃

-          Larutan KOH-KI

-          Larutan 1/50 N H₂SO₄

-          Larutan 1/50 N HCL

-          Larutan indikator amilum

-          Larutan indikator phenolphohtalein (pp)

-          Larutan indikator Methyl Orange (MO)

-          Larutan indikator Bromcresol Green/Methyl Red (BCG/MR)

-          Larutan formalin

2.      Bahan

-          Bola tenis meja

-          Stop-watch atau arloji

-          Roll-meter

-          Meteran kain atau penggaris

-          Termometer

-          Botol oksigen

-          Erlenmeyer

-          Gelas ukur

-          Pipet ukur atau buret

-          Pipet tetes

-          Mikroburet

-          Ember platik

-          Jaring plankton

-          Petersen grab atau suber

-          Kertas label

-          Pensil

B.     Cara Kerja

1.      Memagi sungai menjadi tiga stasiun pengamatan, yaitu : sebelum masuk kota, dalam kota, dan setelah kota.

2.      Mengambil cuplikan plankton pada masing-masing stasiun dengan cara sebagai berikut :

a)      Mengambil sampel (cuplikan) air dengan volume tertentu (misalnya 20 liter) dan memampatkan kedalam botol atau flakon yang sudah diketahui volumenya denganmenggunakan jaringan plankton nomor 25 (berukuran 200 mesh).

b)      Memfksasi cuplikan plankton yang sudah berada didalam botol atau flakton dengan cara diberi ± 1 ml larutan 4% formalin ( formaldehida).

c)      Menutup rapat-rapat botol flakon / tabunmg reaksi dengan tutup karet dan plastik serta diikat dengan karet gelang.

d)     Menberi label atau catatan singkt tentang lokasi dan waktu pengambilan cuplikan pada masing-masing botol atau flakon.

e)      Mengemas dengan sebaik-baiknya botol guna keamanan cuplikan selama dalam perjalanan.

f)       Mengamati dan menghitung plankton di bawah mikroskop dengan menggunakan Sedgwick Rafter Counting Cell (SR) bervolume sekitar 1 ml dengan menggunakan teknik perhitungan total (total strip counting).

Menyatakan densitas plankton dalam satuan individu perliter yang diperoleh dengan menggtunakan rumus :

                    Volume botol atau flaton

D = a × ——————————  : Volume sampel air individu/ l

                           Volume SR

D = densitas plankton

A = cacah individu plankton dalam SR

Menghitung indeks devirsitas plankton dengan menggunakan rumus Shannon-Wiener :

              ni               ni

H = -∑  —   ²log    —  

                                              N               N

H =  indeks diversitas

ni =  cacah individu suatu genus

N =  cacah individu seluruh genera

g)      Menggunakan klasifikasi kualitas air menurut Probosunu (1999) atau derajat pencemaran menurut Lee at al (1978) (lihat lampiran).

3.      Mengambil cuplikan makrobentos pada masing-masing stasiun dengan cara :

a.       Mengambil substrat lumpur dasar perairan dengan segala organisme yang ada diatasnya dengan menggunakan petersen grab bervolume tertentu.

b.      Memasukkan cuplikan lumpur yang mengandung bentos tersebut ke dalam kantong plastik.

c.       Memberi secukupnya larutan 4% formalin untuk pengawet dan penutup atau mengikat erat kantong plastik tersebut.

d.      Memberi label atau catatan singkat tentang lokasi dan waktu pengambilan cuplikan pada masing-masing kantong plastik.

e.       Mengidentifikasi bentos dengan menggunakan bantuan kaca pembesar atau mikroskop binokuler. Menyatakan densitas bentos ke dalam satuan individu per volume lumpur atau substrat dasar, menghitung indeks diversitas bentos dengan menggunakan rumus Shannon-Wiener.

f.       Menggunakan klasifikasi derajat pencemaran menurut Lee at  al (1978) untuk mengetahui tingkat pencemaran perairan berdasarkan indikator biologi.

4.      Melakukan pengukuran beberapa tolok ukur lingkungan pada masing-masing stasiun. Tolok ukur lingkungan tersebut meliputi :

a.       Suhu

1.      Mengukur  suhu air dengan cara membenamkan bagian ujung termometer ke dalam air selama ± 5 menit.

2.      membaca skala termometer sewaktu masih tercelup dalam air.

b.      Kecapatan Arus

1.      Menentukan suatu jarak (misalnya 5 m atau 10 m) pada sungai dengan arah dari hulu ke hilir.

2.      Melepaskan bola tenis meja yang diberi sedikit pemberat atau benda lain yang cukup ringan dan dapat terapung dari awal hingga akhir jarak yang sudah ditentukan sebelumnya.

3.      Mencatat waktu tempuh benda yang dilkepaskan tersebut.

4.      Mengukur kecepatan arus di bagian tepi maupun tengah aliran sungai.

Perhitungan :

         S

V =  —  m/dt

               t

V =  kecepatan arus (m/dt)

S =  jarak yang sudah ditentukan (m/dt)

t =  waktu tempuh (dt)

           

c.       Derajat keasaman (pH)

Mencelupkan ujung pH meter ke dalam air beberapa saat hingga menunjukkan nilai pH yang stabil.

d.      Debit air

Debit air dipengaruhi oleh banyaknya air atau volume air yang masuk.

Rumus :

                WDAL

         R = ———

                     T    

Keterangan :

         R = Debit air

W = Lebar sungai

D = Kedalaman air sungai

A = Konstanta perairan

 L = Panjang sungai

 T = Waktu

e.       Kandungan O₂ terlarut (DO)

Metode Wingkler :

a)      Mengambil cuplikan air yang akan di periksa  dengan cara memasukkan botol oksigen ke dalam air, menutup rapat-rapat dan menjaga jangan sampai timbul gelembung udara.

b)      Menambahkan 1 ml larutan MnSO₄ dan i ml reagen (pereaksi) oksigen ke dalam botol oksigen.

c)      Menutup botol oksigen, kemudian mengojok perlahan-lahan dengan cara botol di bolak balik hingga reaksi berjalan sempurna.

d)     Mwndiamkan beberapa saat sehingga endapan yang timbul terlihat mengendap sempurna.

e)      Membuka tutup botol dengan hati-hati dan menambahkan 1 ml larutan H₂SO₄ pekat.

f)       Menutup kembali botol, mengojok dengan cara seperti diatas sehingga endapan larut sempurna dan mendiamkan selama beberapa menit.

g)      Mengambil hasil larutan reaksi diatas sebanyak 50 ml dan masukkan kedalam erlendmayer 250 ml.

h)       Menitrasi dengan larutan 1/80 N Na₂S₂O₃ dan menggoyang-goyangkan erlendmayer secara perlahan hingga larutan berrwarna kuning jerami.

i)        Menambahkan 3 tetes indikator amilum, kemudian mengoyang-goyangkan hingga larutan be5rubah menjadi berubah berwarna biru, kemudian menitrasinya hingga warna biru tepat hilang.

j)        Mencatat banyak larutan 1/80 N Na₂S₂O₃ yang digunakan untuk menitrasi dari awal hingga akhir ( = a ml).

Perhitungan :

1/80 N Na₂S₂O₃            =  0,1 mg O₂/l

                                           1000

Kandungan O₂ terlarut = ——  × a × (f)× 0,1mg/l

                                             50

                                 (f)    = faktor koreksi = 1

f.       Kandungan CO₂ bebas

Metode alkalimetri

1.      mengambil cuplikan air yang akan diperiksa dengan cara memasukkan botol oksigen ke dalam air, menutup rapat-rapat dan menjaga jangan sampai timbul gelembung udara.

2.      mengambil cuplikan air sebanyak 50 ml dari dalam botol oksigen tersebut dan memasukkannya ke dalam erlendmeyer secara perlahan-lahan.

3.      tambahkan 3 tetes indikator PP dengan ketgentuan :

-          jika warnanya berubah menjadi merah muda berarti tidak ada kandungan CO₂ bebas.

-          Jika air cuplikan tetap tidak berwarna (bening) maka harus menetrasinya dengan larutan 1/44 m NaOH sambil menggoyang-ngoyangkannya hingga warnanya berubah menjadi merah muda.

4.      Mencatat banyak larutan 1/44 m NaOH yang digunakan (= b ml).

Perhitungan :

1/44 m NaOH       =   1 mg CO₂

                                  1000

kandungan CO₂   =   —— × a × (f)× 0,1mg/l

                                   50

                      (f)  =  faktor koreksi = 1

g.      Alkalinitas

Metode alkalimetri

a)Mengambil cuplikan air yang akan diperiksa dengan car memasukkan botol oksigen ke dalam air, menutup rapat-rapat dan menjaga jangan sampai timbul gelembung udara.

b)      Mengambil cuplikan air sebanyhak 50 ml dan memasukkannya ke dalam erlenmeyer secara perlahan-lahan.

c)Menambahkan 3  tetes indikator PP.

Jika berwarna merah muda maka harus menetrasinya dengan larutan 1/50 N H₂SO₄ sehingga warna merah muda tepat hilang. Mencatat banyaknya titran yang digunakan sehingga diperoleh nilai alkalinitas (“P”) atau alkalinitas karbonet (CO₃^-).

d)     Menambahkan 3 tetes indikator MO sehingga cuplikn berwarna kuning.

e)Menitrasi dengan larutan 1/50 N H₂SO₄ sehingga warna kuning tepat berubah menjadi kemerahan. Mencatat banyaknya titran yang digunakan ( = d ml) sehingga diperoleh nilai alkalinitas “M” atau alkalinitas bekarbonat (HCO₃^-).

Perhitungan :

Alkalinitas = titran × 2 mg/l

(jika cuplikan sebanyak 5 ml dan menggunakan mikroburet 1000 skala)

atau

Alkalinitas = titran × 1 mg/l

(jika cuplikan sebanyak 10 ml dan digunakan mikroburet 100 skala).

 

 

sumber:  http://akutresno.wordpress.com/2012/02/26/ekosistem-sungai/