tinjauan pustaka - Universitas Sumatera Utara

TINJAUAN PUSTAKA
Sungai
Sungai merupakan suatu bentuk ekosistem akuatik yang mempunyai
peranan penting dalam daur hidrologi dan berfungsi sebagai daerah tangkapan air
(catchment area) bagi daerah disekitarnya, sehinggga kondisi suatu sungai sangat
dipengaruhi oleh karakteristik yang dimiliki oleh lingkungan. Perairan sungai
mempunyai komponen biotik dan abiotik yang saling berinteraksi membentuk
ekosistem yang saling mempengaruhi. Komponen ekosistem sungai akan
terintegrasi satu sama lainnya membentuk suatu aliran energi yang akan
mendukung stabilitas ekosistem tersebut (Junaidi dkk., 2010).
Sungai merupakan tempat berkumpulnya air dari lingkungan sekitarnya
yang mengalir menuju tempat yang lebih rendah. Daerah sekitar sungai yang
mensuplai air ke sungai dikenal dengan daerah tangkapan air atau daerah
penyangga. Kondisi suplai air dari daerah penyangga dipengaruhi aktivitas dan
perilaku penghuninya (Wiwoho, 2005).
Sungai berperan sebagai jalur transportasi terhadap aliran permukaan yang
mampu mengangkut berbagai jenis bahan dan zat. Sungai merupakan habitat bagi
berbagai jenis organisme
akuatik yang memberikan gambaran kualitas dan
kuantitas dari hubungan ekologis yang terdapat didalamnya termasuk terhadap
perubahan-perubahan yang diakibatkan oleh aktivitas manusia (Barus, 2004).
Makrozoobenthos
Makrozoobenthos adalah salah satu organisme akuatik menetap di dasar
perairan yang memiliki pergerakan relatif lambat (Zulkifli dan Setiawan, 2011).
5
Universitas Sumatera Utara
Makrozoobenthos memiliki sifat kepekaan terhadap beberapa bahan pencemar,
mobilitas yang rendah, mudah ditangkap dan memiliki kelangsungan hidup yang
panjang. Oleh karena itu peran makrozoobenthos dalam keseimbangan suatu
ekosistem perairan dapat menjadi indikator kondisi ekologi terkini pada kawasan
tertentu (Petrus dan Andi, 2006 diacu oleh Purnami dkk., 2010). Menurut Barnes
(1980) diacu oleh Ruswahyuni (2010) Hewan makrozoobenthos mendapatkan
makanan dari dua bagian yaitu mikroalga benthik dan guguran dasar atau detritus
yang suatu saat juga dapat tersuspensi oleh adanya pergerakan air.
Makrozoobentos merupakan zoobenthos berukuran lebih dari 1 mm.
makrozoobentos dapat mencapai ukuran tubuh sekurang-kurangnya 3-5 mm saat
pertumbuhannya
maksimum.
organisme
yang
termasuk
makrozoobentos
diantaranya adalah Crustacea, Isopoda, Decapoda, Oligochaeta, Moluska,
Nematoda dan Annelida (Suartini dkk., 2006).
Habitat makrozoobenthos dapat dikelompokkan menjadi 2 yaitu infauna
dan epifauna. Infauna adalah makrozoobenthos yang hidupnya barada di dalam
substrat perairan dengan cara menggali lubang, sebagian besar hewan tersebut
hidup sesil. Sedangkan epifauna adalah makrozoobenthos yang hidup di
permukaan dasar perairan yang bergerak dengan lambat di atas permukaan
sedimen yang lunak atau menempel pada substrat yang keras (Nybakken, 1992).
Makrozoobentos merupakan salah satu kelompok terpenting dalam
ekosistem perairan sehubungan dengan peranannya sebagai biota kunci dalam
jaring makanan, dan berfungsi sebagai degradator bahan organik . Kondisi
tersebut menjadikan biota makrozoobentos memiliki fungsi sebagai penyeimbang
6
Universitas Sumatera Utara
kondisi nutrisi lingkungan dan dapat digunakan sebagai biota indikator akan
kondisi lingkungan diwilayah perairan (Andri dkk., 2012).
Makrozoobenthos
memiliki
sifat
istimewa
di
mana
kondisi
makroskopisnya memungkinkan untuk digunakan sebagai biomonitor. Beberapa
jenis dari makrozoobentos salah satunya berasal dari kelas gastropoda diketahui
memiliki peran sebagai bioremidiator lingkungan dengan salah satunya
ditunjukkan dengan kemelimpahan jumlah/kerapatan untuk sepesies tertentu pada
perairan tercemar Selain itu makrozoobenthos juga efektif sebagai bioindikator
dikarenakan memiliki respon yang berbeda terhadap suatu bahan pencemar yang
masuk dalam perairan sungai dan bersifat immobile (Indrowati dkk., 2012).
Makrozoobenthos
umumnya
sangat
sensitif
terhadap
perubahan
lingkungan perairan yang ditempatinya, karena itulah makrozoobenthos ini sering
dijadikan sebagai indikator biologis di suatu perairan karena cara hidupnya,
ukuran tubuh, dan perbedaan kisaran toleransi diantara spesies di dalam
lingkungan perairan. Kelebihan penggunaan makrozoobenthos sebagai indikator
pencemaran adalah karena :
1. Mudah ditemukan di habitat perairan.
2. Jumlahnya sangat banyak pada lingkungan yang berbeda jenis benthos yang
hidup berbeda pula.
3. Perpindahan atau mobilitasnya sangat terbatas (immobil), sehingga mudah
diawasi.
4. Ukurannya kecil tetapi mudah dikumpulkan dan diidentifikasi.
5. Pengamatan dapat dilakukan lebih cepat dengan peralatan sederhana.
7
Universitas Sumatera Utara
6. Benthos adalah konsumsi sebagaian besar ikan, sehingga perubahan pada
komunitas benthos dapat mempengaruhi jaring-jaring makanan di perairan
(Nugroho, 2006).
Faktor-Faktor Abiotik yang Mempengaruhi Makrozoobenthos
Menurut Nybakken (1992) faktor fisik kimia perairan sangat penting
dalam ekologi, oleh karena itu selain malakukan pengamatan terhadap faktor
biotik, seperti makrozoobenthos, perlu juga dilakukan pengamatan terhadap faktor
fisik-kimia perairan karena antara faktor saling berinteraksi. Faktor fisika dan
kimia perairan yang mempengaruhi kehidupan makrozoobenthos di antaranya
adalah sebagai berikut.
Suhu
Kelarutan berbagai jenis gas di dalam air serta semua aktivitas biologis
dan fisiologis di dalam ekosistem sangat dipengaruhi oleh suhu. Suhu mempunyai
pengaruh yang besar terhadap kelarutan oksigen di dalam air, apabila suhu air
naik maka kelarutan oksigen di dalam air menurun. Bersamaan dengan
peningkatan suhu juga akan mengakibatkan peningkatan aktivitas metabolisme
akuatik, sehingga kebutuhan akan oksigen juga meningkat (Sastrawijaya, 2000).
Organisme air mempunyai kisaran toleransi yang berbeda terhadap nilai
suhu air. Organisme mempunyai kisaran toleransi yang luas (euryterm) dan ada
jenis yang mempunyai kisaran toleransi yang sempit (stenoterm). Suhu juga
sangat mempengaruhi laju pertumbuhan dari organisme air. Laju pertumbuhan
pada benthos umumnya akan berlangsung selama 3 minggu pada suhu 15°C,
sedangkan pada suhu 24°C berlangsung hanya dalam waktu 1 minggu saja.
8
Universitas Sumatera Utara
Kenaikan suhu air yang demikian akan berakibat pada percepatan masa
perkembangan hewan sampai 3 kali lipat (Barus, 2004).
Disolved Oxygen (DO)
Disolved Oxygen (DO) merupakan banyaknya oksigen terlarut dalam suatu
perairan. Oksigen terlarut merupakan faktor yang sangat penting dalam ekosistem
perairan terutama untuk proses respirasi bagi sebagian besar organismeorgannisme air (Barus, 2004).
Oksigen terlarut didalam air dihasilkan dari proses fotosintesis tumbuhan
air dan udara yang masuk melalui proses difusi yang secara lambat menembus
permukaan air. Kelarutan oksigen di dalam air bergantung pada keadaan suhu,
pegolakan di permukaan air, luasnya permukan air yang terbuka bagi atmosfer
dan persentase oksigen di udara sekelilingnya (Sinaga, 2009).
Menurt Sastrawijaya (1991) kehidupan oganisme dapat bertahan jika ada
oksigen terlarut minimal sebanyak 5 mg/l seta selebihnya tergantung pada
ketahanan organisme, derajat keaktifan, kehadiran pencemaran, temperatur dan
sebaliknya.
Biochemical Oxigen Demand (BOD)
Nilai BOD (Biochemichal Oxgen Demand) menyatakan jumlah oksigen
yang dibutuhkan oleh mikroorganisma aerobi dalam proses penguraian senyawa
organik, yang diukur pada temperatur 20°C. Untuk menguraikan senyawa organik
yang terdapat di dalam limbah rumah tangga secara sempurna, mikroorganisma
membutuhkan waktu sekitar 20 hari lamanya. Mengingat bahwa waktu selama 20
hari dianggap terlalu lama dalam proses pengukuran, beberapa hasil penelitian
diketahui bahwa pengukuran 5 hari jumlah senyawa organik yang diuraikan sudah
9
Universitas Sumatera Utara
mencapai kurang lebih 70%, maka pengukuran yang umum dilakukan adalah
setelah 5 hari (BOD5). Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi pengukuran BOD
adalah jumlah senyawa organik yang akan diuraikan, tersedianya mikroorganisme
anaerob yang mampu menguraikan senyawa organik tersebut dan tersedianya
jumlah oksigen yang dibutuhkan dalam proses penguraian (Barus, 2004).
Nilai konsentrasi BOD menunjukkan suatu kualitas perairan yang masih
tergolong baik dimana apabila konsumsi O2 selama periode 5 hari berkisar sampai
5 ml/l O2 maka perairan tersebut tergolong baik apabila konsumsi O2 berkisar 10
ml/l-20 mg/l O2 akan menunjukkan tingkat pencemaran oleh materi organik yang
tinggi dan untuk air limbah nilai BOD umumnya lebih dari 100 mg/l (Brower
dkk., 1990).
Bahan Organik
Bahan-bahan organik yang mengendap di dasar perairan merupakan
sumber makanan bagi hewan bentos. Bahan tersebut biasanya berasal dari
dekomposisi organisme yang masuk ke sungai. Substrat yang kaya bahan organik
dapat melimpahkan hewan bentos yang didominasi oleh deposit feeder. Karakter
substrat suatu perairan sangat menentukan keberadaan makrozoobentos di
perairan tersebut. Substrat dasar perairan berupa batuan-batuan didominasi oleh
makrozoobentos yang mampu menempel dan melekat. Substrat dasar perairan
yang lunak dan selalu berubah-ubah biasanya membatasi makrozoobentos untuk
berlindung. Substrat berpasir biasanya kandungan oksigennya lebih tinggi
dibandingkan dengan substrat yang lebih halus, hal ini disebabkan pada substrat
yang ukuran partikelnya lebih besar akan memungkinkan terjadinya pertukaran air
10
Universitas Sumatera Utara
yang lebih intensif, pertukaran air ini akan mengakibatkan terjadinya distribusi
oksigen kandungan oksigen terlarut lebih tinggi (Setiawan, 2008).
pH
Derajat keasaman atau kadar ion H dalam air merupakan salah satu faktor
kimia yang sangat berpengaruh terhadap kehidupan organisme yang hidup di
suatu lingkungan perairan. Tinggi atau rendahnya nilai pH air tergantung dalam
beberapa faktor yaitu : kondisi gas-gas dalam air seperti CO2, konsentrasi garamgaram karbonat dan bikarbonat, proses dekomposisi bahan organik di dasar
perairan (Sutika, 1989).
Organisme akuatik dapat hidup dalam suatu perairan yang mempunyai
nilai pH netral dengan kisaran toleransi antara asam lemah sampai basa lemah.
Nilai pH yang ideal bagi kehidupan organisme air pada umumnya terdapat antara
7 sampai 8,5. Kondisi perairan yang bersifat sangat asam maupun sangat basa
akan membahayakan kelangsungan hidup organisme karena akan menyebabkan
terjadinya gangguan metabolisme dan respirasi. Kenaikan pH di atas netral akan
meningkatkan konsentrasi amonia yang bersifat sangat toksik bagi organisme
(Barus, 2004).
Substrat Dasar
Kadar organik adalah satu hal yang sangat berpengaruh pada kehidupan
makrozoobentos, dimana kadar organik ini adalah sebagai nutrisi bagi
makrozoobentos tersebut. Tingginya kadar organik pada suatu perairan umumnya
akan mengakibatkan meningkatnya jumlah populasi hewan bentos dan sebagai
organisme dasar, bentos menyukai substrat yang kaya akan bahan organik. Maka
11
Universitas Sumatera Utara
pada perairan yang kaya bahan organik, umumnya terjadi peningkatan populasi
hewan bentos (Koesoebiono, 1979).
Substrat batu menyediakan tempat bagi spesies yang melekat sepanjang
hidupnya, juga digunakan oleh hewan yang bergerak sebagai tempat perlindungan
dari predator. Substrat dasar yang halus seperti lumpur, pasir dan tanah liat
menjadi tempat makanan dan perlindungan bagi organisme yang hidup di dasar
perairan (Lailli dan Parsons, 1993 diacu oleh Sinaga, 2009). Dasar perairan yang
berupa pasir dan sedimen halus merupakan lingkungan hidup yang kurang baik
untuk hewan bentos (Koesoebiono, 1979). Substrat dasar yang berupa batu-batu
pipih dan batu kerikil merupakan lingkungan hidup yang baik bagi
makrozoobentos sehingga bisa mempunyai kepadatan dan keanekaragaman yang
besar (Odum, 1994).
Arus
Arus merupakan faktor pembatas utama pada aliran yang deras, kecepatan
arus mempengaruhi keadaan substrat dasar yang merupakan faktor yang sangat
menentukan komposisi hewan benthik. Substrat berbatu dapat menyediakan
permukaan lingkungan hidup yang baik bagi makrozoobentos (Simamora, 2009).
Kecepatan arus air dari suau badan air ikut menentukan penyebaran
organisme yang hidup di badan air tersebut, penyebaran organisme paling
ditentukan oleh aliran air. Tingkah laku hewan air juga ikut ditentukan oleh aliran
air. Selain itu, aliran air juga ikut berpengaruh terhadap terhadap kelarutan udara
dan garam-garam dalam air, sehingga secara tidak langsung akan berpengaruh
terhadap kehidupan organisme air (Suin, 2002).
12
Universitas Sumatera Utara