BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Deskripsi Lokasi Penelitian

Dicetak pada tanggal 2017-07-18
Id Doc: 589c885781944dbf0f494166
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1 Deskripsi Lokasi Penelitian
Danau kaco atau dalam bahasa Indonesia berarti danau kaca merupakan salah satu danau
yang terletak di Kabupaten Kerinci. Danau Kaco termasuk kedalam Kawasan Taman Nasional
Kerinci Sebelat (TNKS), terletak di Desa Lempur, Kecamatan Gunung Raya. Danau Kaco dapat
dicapai dalam waktu sekitar dua jam dari Kota Sungai Penuh.
Gambar 2.1 Danau Kaco (Dokumentasi Pribadi, 2015)
Danau Kaco terletak di ketinggian 1289 mdpl di atas permukaan air laut. Danau ini
tergolong danau yang kecil tidak seperti danau-danau pada umumnya. Luasnya hanya berukuran
luas sekitar 30X30 m2. Sekeliling danau Kaco ditumbuhi pepohonan yang merupakan kawasan
Taman Nasional Kerinci Sebelat (TNKS)
2.2 Mikroalga
Mikroalga merupakan protista yang bersifat fotoautotrof yang dapat membuat
makanannya sendiri dengan cara fotositentis. Mikroalga memiliki kloroplas dengan mengandung
klorofil atau plastida yang berisi pigmen fotosintetik lainnya, dapat dengan mudah ditemukan di
air tawar maupun air laut (Anonim, 2013:1). Selanjutnya Winahyu dkk (2013:93-94)
5
Dicetak pada tanggal 2017-07-18
Id Doc: 589c885781944dbf0f494166
menyatakan bahwa mikroalga merupakan mikroorganisme aquatik fotosintetik berukuran
mikroskopik, yang dapat ditemukan di dalam air tawar dan air laut, paling tidak terdapat pada
lokasi yang lembab, serta melakukan proses fotosintesis untuk membuat makanannya sendiri
karena termasuk ke dalam jenis makhluk hidup fotoautotrof. Mikroalga merupakan jenis sel
tunggal yang terpisah, menyendiri, berkelompok dan multisesuler. Berbeda dengan tumbuhan
lain, mikroalga tidak mempunyai akar, batang dan daun. Mikroalga mampu untuk melakukan
fotosintesis, menghasilkan oksigen dimana pada waktu yang sama juga mengambil
karbondioksida di lingkungannya sehingga mengurangi efek rumah kaca dan meminimalisasi
terjadinya global warming.
Mikroalga memiliki berbagai bentuk antara satu dengan yang lain sesuai dengan
divisinya. Syafputri (2012:1) menyatakan bahwa, mikroalga berdasarkan spesiesnya terdapat
berbagai bentuk. Mikroalga termasuk dalam kelompok monera dan protista. Kawaroe, dkk
(2010:7) mikroalga merupakan sekelompok Monera dan Protista paling primitif berukuran
seluler yang umumnya dikenal dengan sebutan fitoplankton. Purnomo (2005:3) mengatakan
sebagian besar alga yang hidup di perairan merupakan fitoplankton yang bermanfaat sebagai
sumber makanan untuk organisme lain.
Alga diidentifikasi berdasarkan karakteristik fisik. Karakteristik utama dari alga adalah
pigmentasi. Warna dari alga berkisar dari kuning kehijauan samapi coklat sampai merah. Alga
lebih besar dari bakteri dan dapat dengan mudah dilihat dan diidentifikasi dengan pemeriksaan
mikroskopis pada perbesaran 100 X pembesaran (McKiney, 2004:117).
Alga (ganggang) merupakan organisme berthallus yang hidup di air, baik air tawar
maupun air laut, setidak-tidaknya selalu menempati habitat yang lembab atau basah. Alga yang
hidup di air ada yang bergerak aktif, ada yang tidak. Jenis-jenis yang hidup di air, terutama yang
Dicetak pada tanggal 2017-07-18
Id Doc: 589c885781944dbf0f494166
tubuhnya ber sel tunggal dan dapat bergerak aktif merupakan penyusun plankton, tepatnya
fitoplankton. Walaupun tubuh ganggang menunjukkan keanekaragaman yang sangat besar, tetapi
semua selnya selalu jelas mempunyai inti dan plastida, dan dalam plastidnya terdapat zat-zat
warna derivat klorofil, yaitu klorofil-a atau klorofil-b atau kedua-duanya. Selain derivat klorofil
terdapat pula zat warna lain, inilah yang justru kadang-kadang lebih menonjol dan menyebabkan
kelompok ganggang tertentu diberi nama menurut warna tersebut. Zat warna tersebut berupa
fikosianin (berwarna biru), fikosantin (berwarna pirang), fikoeritrin (berwarna merah). Di
samping itu juga dapat ditemukan zat-zat warna santofil, dan karoten (Tjitrosoepomo, 2005:65).
2.3 Klasifikasi Mikroalga
Menurut Sachlan (1982), Fitriah dan Munajib (2013:2-3), fitoplankton dikelompokkan ke
dalam 5 devisi yaitu: Crysophyta, Phaeophyta, Chlorophyta, Cyanophyta, , dan Euglenophyta
(hanya hidup di air tawar) kecuali Euglenophyta semua kelompok fitoplankton ini dapat hidup di
air tawar dan air laut.
1. Diatomae (Chrysophyta)
Diatomae adalah alga bersel satu, umumnya mikroskopik dan tidak memiliki alat gerak.
Dinding sel tersusun atas dua belahan yaitu kotak (hipoteca) dan tutup (epiteca) yang tersusun
dari silica dioksida. Dinding sel diatomae biasa disebut cangkang (frustules). Diatomae tersebar
secara luas di dunia baik dalam air tawar maupun air laut tetapi juga di atas tanah-tanah yang
basah, terpisah-pisah atau membenuk koloni. Menurut Pelczar (2010:252) kelompok ini terdiri
dari diatom yang terdapat baik di air tawar maupun air asin. Karena jumlah diatom sangat
Dicetak pada tanggal 2017-07-18
Id Doc: 589c885781944dbf0f494166
banyak di perairan dingin, maka spesies diatom menjadi bahan makanan yang selalu ada dan
dalam jumlah sangat besar bagi hewan-hewan air.
Sel diatomae mempunyai inti dan kromatofora berwarna kuning coklat yang mengandung
klorofil–a, karotin, santofil dan korotinoid lainnya yang sangat menyerupai fikosantin. Beberapa
jenis diatomae tidak mempunyai zat warna dan hidup sebagai saprofit. Reproduksi dapat secara
aseksual yaitu dengan pembelahan ganda. Sedangkan secara seksual dengan oogami. Kelompok
diatomae yang paling banyak diemui di air tawar adalah Asteromella, Melosira, Synendra,
Naviculla, Nazchia dan lain-lain (Tjitrosoepomo, 2001:56).
2. Alga hijau (Chlorophyta)
Alga hijau merupakan alga yang terbesar di air tawar, beberapa diantaranya hidup di air
laut dan air payau. Alga ini merupakan kelompok alga yang paling beragam karena ada yang
bersel tunggal, koloni dan bersel banyak. Warna hijau karena terdapat klorofil a dan b, karotine,
zantofil, dimana klorofil a yang terdapat dalam jumlah banyak. Alga hijau mempunyai susunan
tubuh yang bervariasi baik dalam ukuran maupun dalam bentuk dan susunannya. Ada
chlorophyta yang terdiri dari sel-sel kecil yang merupakan koloni berbentuk benang yang
bercabang-cabang atau tidak, ada pula yang membentuk koloni yang menyerupai kormus
tumbuhan tingkat tinggi.
Dinding sel tersusun atas dua lapisan, lapisan bagian dalam tersusun oleh selulosa dan
lapisan luar adalah pectin. Tetapi beberapa alga bangsa Volvocales dindingnya tidak
mengandung selulosa melainkan tersusun oleh glikoprotein. Perkembangbiakan kelompok alga
hijau dapat secara aseksual dan juga secara seksual, perkembangbiakan secara aseksual
dilakukan dengan membelah diri dan spora. Sedangkan secara seksual dapat dilakukan dengan
konjugasi, difusi dan oogami (Kawaroe, dkk, 2010:7).
Dicetak pada tanggal 2017-07-18
Id Doc: 589c885781944dbf0f494166
3. Alga biru (Cyanophyta)
Kawaroe, dkk (2010:8) menjelaskan Alga biru atau ganggang belah atau ganggang lender
(cynophyceae, schizophyceae, myxophyceae) adalah golongan ganggang bersel tunggal atau
berbentuk benang dengan struktur tubuh yang masih sederhana berwarna biru kehijauan dan
bersifat autotrof. Inti dan kromotora tidak ditemukan. Dinding sel mengandung pectin,
hemisellulosa dan sellulosa yang kadang-kadang berupa lender. Pada bagian plasmanya
terkandung zat warna klorofil–a, karotenoid dan dua macam kromporitein yang larut dalam air,
yaitu fikosianin yang berwarna biru dan fikoeritrin yang berwarna merah. Habitatnya adalah di
air tawar, air laut, tentang yang lembab, batu-batuan yang basah, menempel pada tumbuhan atau
hewan, di kolam yang banyak mengandung bahan organik (nitrogen) di sumber air panas (suhu
mencapai 80 ºC), dan di perairan yang tercemar. Ganggang hijau-biru hidup secara soliter
(mandiri) atau berkelompok (koloni). Individu yang berkoloni biasanya merupakan benang
(filament), dengan rikom (abung), dan memiliki selubung. Cyanophyceae umumnya tidak
bergerak diantara jenis-jenis yang berbenuk benang mengadakan gerakan merayap yang
meluncur pada alas yang basah, tidak terdapat bulu cambuk, gerakan mungkin karena adanya
konraksi tubuh dan dibantu dengan pembentukan lender.
4. Euglonophyta
Divisi ini hidup 90% dalam air tawar dimana terdapat banyak bahan organik. Beberapa
dari euglenaceae mempunyai titik merah bagian anterior dalam tubuhnya yang sensitive terhadap
sinar dan dianggap sebagai matanya. Euglenophyta dikenal dengan adanya dua flagella yang
digunakan sebagai alat gerak. Kelompok Euglenophyta ini tidak mempunyai kerangka luar yang
terbuat dari silicon, tetapi memiliki dinding pelindung yang terdiri atas selulosa. Euglenophyta
Dicetak pada tanggal 2017-07-18
Id Doc: 589c885781944dbf0f494166
hidup secara soliter dan jarang sekali berbentuk rantai. Euglenophyta bereproduksi dengan
membelah diri (Kawaroe, dkk, 2010:9).
5. Ganggang Pirang (Phaeophyta )
Phaeophyta adalah ganggang yang berwarna pirang. Dalam kromatoforanya terkandung
klorofil-a, karoten, dan santofil serta fikosantin yang lebih dominan yang menutupi warna
lainnya dan yang menyebabkan ganggang itu kelihatan. Phaeophyta hanya mempunyai satu kelas
yaitu phaeophyceae pada umumnya hidup di laut, hanya beberapa jenis saja yang hidup di air
tawar. Thallus dari alga ini mempunyai alat pelekat menyerupai akar, dan dari alat pelekat ini
tumbuh sebagian yang tegak dengan bentuk sederhana atau cabang seperti pohon dengan cabang
yang menyerupai daun dengan gelembung udara. Alat geraknya adalah berupa flagela yang
terletak lateral berjumlah dua dengan ukuran berbeda. Untuk reproduksinya spesies ini dapat
dilakukan secara vegetatif, sporik dan gametik. Reproduksi vegetatif umumnya dilakukan
fragmentasi thallus (Kawaroe, dkk, 2010:9-10).
2.4 Manfaat Mikroalga
Menurut Sharma (Rasyid, 2004:10), salah satu manfaat alga yang sangat penting adalah
sebagai penghasil utama bahan organik di dalam ekosistem perairan. Dalam ekosistem perairan,
keberadaan alga merupakan bagian utama dari rantai makanan. Hal ini berkaitan dengan
aktivitas fotosintesis yang terjadi pada alga. Sebab aktivitas fotosintesis merupakan sumber
oksigen terhadap lingkungan perairan di sekitarnya, di mana akan memberikan keuntungan
secara langsung terhadap organisme lainnya yang hidup dalam air. Proses fotosintesis dapat
berlangsung dalam ekosistem perairan karena adanya sinar matahari. Sebagaimana kita ketahui
bahwa semua energi berasal dari matahari dan hanya tumbuh-tumbuhan hijau yang dapat
Dicetak pada tanggal 2017-07-18
Id Doc: 589c885781944dbf0f494166
mengubah energi tersebut menjadi makanan hewan. Itulah sebabmya, kehidupan hewan dalam
air sangat tergantung pada algae yang merupakan sumber utama energi dan makanan
Chisti (Hadiyanto, 2010:3) menyatakan bahwa mikroalga merupakan mikroorganisme
photosynthetik yang menjadi salah satu sumber energi baru dan terbarukan berbasis laut.
Mikroalga mempunyai kandungan lipid sekitar 50-60% dan protein sebanyak 70%, selain itu
mikroalga juga mempunyai kandungan karbohidrat yang mencapai 40%. Hadiyanto (2010:2)
menjelaskan bahwa dengan kandungan lipid yang tinggi tersebut, maka mikroalga berpotensi
sebagai sumber energi atau bahan bakar nabati melalui proses ekstraksi dan esterifikasi. Dengan
kandungan protein yang cukup tinggi dan kandungan senyawa aktif tinggi, maka mikroalga
mempunyai potensi sebagai sumber food supplement melalui proses ekstraksi. Sedangkan
karbohidrat berpotensi menjadi bioethanol.
Winahyu, dkk (2013:94) menambahkan bahwa berbagai jenis mikroalga dengan
karakteristik dan keunikannya masing-masing amat berharga sebagai sumber daya yang dapat
dimanfaatkan untuk berbagai aplikasi, seperti:
1. Mikroalga yang dapat menangkap N2 dari udara dimanfaatkan sebagai pupuk hijau dalam
pertanian dan bioremediasi.
2. Mikroalga yang mengandung b-karoten, DHA, vitamin, protein dll dimanfaatkan sebagai
sumber makanan suplemen.
3. Mikroalga yang mengandung bahan bioaktif seperti antibakteri, antikanker, toksin
dimanfaatkan sebagai obat.
4. Mikroalga dengan kandungan hidrokarbon rantai panjang dan mengeluarkan electron
dimanfaatkan sebagi sumber energi alternatif .
Dicetak pada tanggal 2017-07-18
Id Doc: 589c885781944dbf0f494166
Selanjutnya Handayani dan Ariyani (2012:10), menjelaskan bahwa mikroalga juga
merupakan sumber vitamin penting, seperti vitamin A, B, B1, B2, B6, B12, C, E, nikotinat,
biotin, asam folat, dan asam panto-tenat. Kandungan vitamin tersebut dapat meningkatkan nilai
gizi dari sel alga, namun kuan-titasnya berfluktuasi, hal ini disebabkan oleh faktor lingkungan,
teknik pemanenan, dan metode pengeringan sel. Mikroalga juga kaya akan pigmen seperti
klorofil (0,5% - 1% berat kering), karotenoid (rata-rata 0,1 – 0,2% berat kering, hingga lebih dari
14% untuk β-karoten untuk mikroalga Dunaliella sp.) dan phycobili-proteins. Molekul tersebut
dapat diaplikasikan untuk kepentingan komersial.
2.5 Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan Mikroalga
Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroalga, diantaranya faktor abiotik
(cahaya matahari, temperatur, nutrisi, O2, CO2, pH, salinitas), faktor biotik (bakteri, jamur, virus,
dan kompetisi dengan mikroalga lain), serta faktor teknik (cara pemanenan, dll). Mikroalga dapat
tumbuh dengan sangat cepat pada kondisi iklim yang tepat. Umumnya, mikroalga
menduplikasikan diri dalam jangka waktu 24 jam atau bahkan 3,5 jam selama fasa pertumbuhan
eksponensial. (Handayani, 2012:58).
Mikroalga membutuhkan beberapa komponen dsasar untuk membantu pertumbuhannya,
yaitu CO2, air, sinar matahari, dan nutrien. Mikroalga memerlukan sejumlah kecil nutrient untuk
tumbuh dibandingkan tanaman yang lain karena struktur sel mikroalga yang sederhana.
Kebutuhan nutrient untuk mikroalga adalah nitrogen dan fosfor, keduanya didapat dari produksi
pupuk (Faradillah dan Juwita (2011:2).
Dicetak pada tanggal 2017-07-18
Id Doc: 589c885781944dbf0f494166
Selanjutnya menurut Kawaroe, dkk (2010:13) komunitas alga pada suatu perairan
dipengaruhi oleh kondisi lingkungan perairan tersebut. Kondisi lingkungan yang mempengaruhi
pertumbuhan mikroalga antara lain:
1. Suhu, suhu optimum untuk kultivasi mikroalga adalah 24-30 ºC, dan bisa berbeda-beda
bergantung lokasi, komposisi media yang digunakan serta jenis mikroalga yang di kultivasi.
2. Nutrien (Unsur Hara), yang dibutuhkan mikroalga terdiri dari makronutrien antara lain
adalah C, H, N, P, K, S, Mg, dan Ca sedangkan mikronutrien meliputi Fe, Cu, Mn, Zn, Co,
Mo, Bo, Vn, dan Si.
3. Intensitas Cahaya, sama seperti layaknya semua tumbuhan, mikroalga juga melakukan proses
fotosintesis, yaitu mengasimilasi karbon anorganik untuk dikonversi menjadi materi organik.
4. Aerasi (sumber CO2), dibutuhkan untuk mencegah terjadinya sedimentasi pada sistem
kultivasi mikroalga.
5. Salinitas, merupakan salah satu faktor yang berpengaruh terhadap organisme air dalam
mempertahankan tekanan osmotik yang baik antara protoplasma organisme dengan air
sebagai lingkungan hidupnya.
6. Derajat Keasaman (pH), proses fotosintesis mempengaruhi derajat keasaman
Pelczar (2010:246) dilihat dari ciri fisiologinya, pertumbuhan alga dipengaruhi oleh:
1. Suhu optimum yaitu berkisar antara 20-30 oC.
2. Kecerahan Perairan
Kecerahan perairan merupakan ukuran untuk mengetahui cahaya matahari yang masuk dan
menembus permukaan perairan. Cahaya matahari ini banyak dimanfaatkan oleh beberapa
mikroorganisme yang ada di dalam perairan terutama mikroalga dalam proses fotosintesis.
Dicetak pada tanggal 2017-07-18
Id Doc: 589c885781944dbf0f494166
Kecerahan menentukan panjang gelombang cahaya matahari yang masuk dan menembus
permukaan perairan.
3. Kedalaman Perairan
Kedalaman perairan merupakan ukuran atau batasan suatu perairan yang dapat diukur dari
dasar hingga permukaan perairan. Kedalaman perairan tidak selalu stabil dikarenakan musim
hujan dan musim kemarau. Jika musim hujan tiba volume air akan semakin bertambah,
terutama hujan yang turun secara terus menerus dan akan mengakibatkan kebanjiran atau
volume air yang meluap. Kedalaman perairan pun menjadi semakin dalam. Selanjutnya, jika
musim kemarau tiba terutama kemarau panjang dan tidak sekalipun turun hujan, maka
volume air pun akan semakin berkurang. Hal ini tentu saja berpengaruh pada kehidupan dari
mikroalga.
Dicetak pada tanggal 2017-07-18
Id Doc: 589c885781944dbf0f494166