i. pendahuluan - IPB Repository

I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pengaruh aktivitas antropogenik terhadap ekosistem sungai telah
mendorong berkembangnya konsep indikator biologi guna mengetahui status
kesehatan dari sebuah ekosistem akuatik (Norris & Thoms 1999; Dziock et al.
2006). Konsep indikator biologi merujuk pada penggunaan hewan atau tumbuhan
sebagai instrumen guna menilai kondisi kualitas lingkungan yang lampau,
sekarang, dan akan datang. Salah satu biota yang memiliki potensi sebagai
indikator biologi perairan adalah larva Trichoptera. Penggunaan hewan tersebut
sebagai indikator biologi didasarkan pada beberapa pertimbangan yaitu: 1). Salah
satu penyusun terbesar dari komunitas makrozoobentos pada ekosistem sungai
(Wiggins 1996; Vuori & Kukkonen 1996). 2) Distribusinya yang luas (Mackay &
Wiggins 1979), 3) Kelimpahannya relatif tinggi, 4). Respon terhadap kualitas
lingkungan
bervariasi
yang
ditunjukkan
dengan
perubahan
morfologi,
kemampuan akumulasi bahan polutan, maupun perilaku (Sola & Prat 2006), 5).
Keanekaragaman spesies yang relatif tinggi hingga ± 13.000 spesies (Holzenthal
2009) dan 89 spesies hidup di Sulawesi Utara (Geraci & Morse 2008), 6). Siklus
hidup relatif panjang dengan lima tahap instar (Wiggins 1996), 7). Peran penting
dalam rantai makanan sebagai dekomposer dan mangsa bagi burung maupun ikan,
8). Ukurannya relatif besar yaitu 1-3 cm dengan berat mencapai 30-100 mg (Vuori
& Kukkonen 1996; Berra et al. 2006), 9). Tubuh relatif keras sehingga
memudahkan dalam melihat abnormalitas/kecacatan, dan 10). Waktu untuk
identifikasi hewan relatif lebih singkat (Vuori & Kukkonen 1996).
Aktivitas antropogenik dapat secara dramatik mengubah regim dari input
bahan organik, nutrien, maupun logam berat ke ekosistem sungai melalui
perubahan penggunaan lahan maupun urbanisasi (Singer & Battin 2007).
Pencemaran organik dan logam berat di ekosistem sungai telah diketahui
memberikan dampak negatif bagi stabilitas komunitas larva Trichoptera (Winner
et al.1980; Chakona et al. 2009). Pengaruh bahan polutan pada makrozoobentos
dapat mengurangi keanekaragaman spesies, kelimpahan, dan mengakibatkan
2
hilangnya spesies yang tergolong sensitif (Timm et al. 2001; Chakrabarty & Das
2006) yang pada akhirnya dapat menurunkan atau mengubah produktivitas
sekunder dan biomassa organisme yang tergolong sensitif terhadap pencemaran
(Carlise & Clements 2003). Sedangkan efek tidak langsung berupa modifikasi
dari interaksi spesies dan penurunan kualitas makanan (Courtney & Clements
2002). Pada skala yang lebih luas dapat mempengaruhi siklus perombakan materi
organik, rantai makanan, maupun integritas ekologi perairan secara keseluruhan
(Dahl et al. 2004). Chatzinikolaou et al. (2008) mendefinisikan integritas ekologi
pada sungai sebagai adanya gangguan minimal dari kondisi alami di situs
rujukannya (reference site).
Produktivitas sekunder merupakan bagian dari dinamika populasi yang
memberikan pemahaman tentang proses transfer materi dan energi yang terjadi
mulai tingkatan individu, populasi, maupun dalam ekosistem. Pada produktivitas
sekunder mengukur pertumbuhan somatik terakhir dan merupakan bentuk ukuran
aliran energi yang melalui suatu populasi. Penelitian tentang pengaruh aktivitas
antropogenik di sungai terhadap produktivitas sekunder makrozoobentos masih
jarang dilakukan. Hal ini dapat dilihat pada penelitian yang sudah dilakukan
sebelumnya yaitu: kontaminasi pestisida (Lugthart & Wallace 1992), logam Zn
(Carlise & Clements 2003), dan urbanisasi (Shieh et al. 2002). Informasi
mengenai produktivitas sekunder larva Trichoptera yang hidup di daerah tropis
yang dihubungkan dengan aktivitas antropogenik di Sungai Ciliwung masih
belum tersedia, oleh sebab itu penelitian yang berkaitan dengan hal tersebut perlu
pengkajian lebih lanjut.
Keberadaan larva Trichoptera di daerah tropis seperti Indonesia belum
secara optimal dikaji dan dikembangkan sebagai indikator biologi perairan.
Penggunaan hewan tersebut sebagai indikator perairan masih terbatas dan hanya
sebagai komponen dari indeks biologi yang sudah ada misalnya indeks
Ephemeroptera Plecoptera dan Trichoptera (EPT) dan family biotic index (FBI).
Pengembangan biokriteria yang hanya melibatkan komunitas Trichoptera masih
jarang dilakukan dan belum dikaji secara mendalam, dibandingkan dengan biota
lainnya (larva capung/Odonata) yang sudah lebih dahulu
digunakan dalam
menilai integritas ekologi sungai di Negara Austria (Chovanec & Waringer 2001).
3
Dengan kondisi tersebut, merupakan suatu potensi yang besar dari larva
Trichoptera untuk dikembangkan sebagai biokriteria lokal yang adaptif guna
diterapkan di daerah tropis di masa mendatang.
Sungai Ciliwung termasuk dalam salah satu sungai besar di daerah Jawa
Barat yang memiliki aspek penting bagi sektor pertanian (irigasi), industri,
maupun bahan baku air minum untuk daerah Jakarta (Kido et al. 2009).
Berdasarkan kajian ekologis yang dilakukan oleh BPLHD Jawa Barat tahun 2006
menunjukkan kualitas Sungai Ciliwung di bagian Hulu (Cisarua) hingga hilir
(Ancol) telah mengalami pencemaran organik yang relatif tinggi (DO dari 8 mg/l 0,2 mg/l, TOM dari 0,02 mg/l - 0,1 mg/l, TSS dari 0,01 - 0,6 mg/l). Penelitian
Kido et al. (2009) menunjukkan sungai tersebut juga tercemar oleh logam merkuri
(0,23-0,30 ppb), bisphenol A (0,46-0,83 µg/l) dan alkil fenol (33,2-191,4 µg/l)
yang cukup tinggi. Adanya kontaminasi logam merkuri di Sungai Ciliwung dapat
menjadi isu utama dari sisi lingkungan maupun kesehatan, karena logam tersebut
memiliki daya toksisitas akut dan kronis yang tergolong tinggi bagi sebagian
besar makhluk hidup. Toksisitas akut pada biota air dapat menyebabkan kematian,
sedangkan
pada
konsentrasi
sub
letal/kronis
menyebabkan:
penurunan
kemampuan mencari makan, menghindari pemangsa, berkembang biak,
pertumbuhan maupun penyimpangan tingkah laku (Bank et al. 2007). Konsentrasi
merkuri di air yang mencapai 0,26 ppb dapat menimbulkan toksisitas kronis bagi
ikan fathead minnow (US-EPA 1986).
Sumber pencemar yang berpotensi menurunkan kualitas air Sungai
Ciliwung berasal dari sistem drainase dari masukan limbah rumah tangga,
pertanian/sawah, peternakan, dan industri (Kido et al. 2009). Adanya pencemaran
yang terjadi di Sungai Ciliwung dikhawatirkan akan mengganggu keseimbangan
ekologi dari larva Trichoptera dan berpotensi menurunkan integritas ekologi
sungai tersebut secara keseluruhan.
1.2 Perumusan Masalah
Kondisi kualitas air Sungai Ciliwung pada saat ini telah mengalami
pencemaran oleh bahan organik (biodegradable) maupun kontaminasi logam
merkuri akibat aktivitas antropogenik di daerah tangkapan sungai tersebut.
4
Adanya pencemaran di Sungai Ciliwung dikhawatirkan mampu menyebabkan
gangguan ekologi bagi larva Trichoptera yang pada akhirnya dapat menurunkan
integritas ekologi dari sungai tersebut. Larva Trichoptera menduduki posisi
penting dalam rantai makanan sebagai
mangsa dan pemakan bahan organik
(bahan organik partikel kasar/CPOM, bahan organik partikel halus/FPOM) di
sungai. Oleh sebab itu keberadaan hewan tersebut sangat dibutuhkan guna
mendukung kehidupan biota lainnya agar tetap lestari, proses transfer enegi dapat
berjalan secara normal, dan produktivitas hewan tersebut mencukupi guna
keberlanjutan ekologi di Sungai Ciliwung.
Pemantauan kualitas sungai di Indonesia hingga saat ini umumnya masih
didominasi oleh pengukuran kualitas fisik dan kimianya saja, dan belum secara
rutin mengintegrasikan parameter biologi seperti makrozoobentos. Disamping itu
indeks biologi yang digunakan selama ini masih banyak mengadopsi dari luar
negeri, yang kadangkala kriteria yang dihasilkan belum tentu cocok untuk
diterapkan di negara beriklim tropis seperti Indonesia. Kondisi demikian
merupakan suatu peluang untuk dapat dikembangkan suatu biokriteria lokal guna
menentukan status gangguan ekologi di sungai-sungai di Jawa Barat yang
memiliki kesamaan ekoregion.
Larva Trichoptera merupakan salah satu komponen penting dari komunitas
makrozoobentos yang berpotensi untuk dikembangkan sebagai indikator biologi
perairan guna mencerminkan adanya gangguan ekologi akibat aktivitas
antropogenik di Sungai Ciliwung. Respon yang ditimbulkan oleh hewan tersebut
akibat masukan bahan organik dan logam merkuri di Sungai Ciliwung antara lain
rendahnya jumlah taksa dan kelimpahan yang tergolong sensitif, dan adanya
dominansi oleh jenis taksa tertentu. Adanya ketidakstabilan ekologi dari struktur
komunitas larva Trichoptera ini diduga disebabkan oleh :
1. Penurunan kualitas perairan akibat pencemaran oleh bahan organik dan
kontaminasi logam merkuri.
2. Rusak atau berubahnya kondisi habitat yang salah satunya disebabkan oleh
rendahnya ketersediaan materi/substrat kasar (CPOM) sebagai bahan pembuat
sarang maupun sumber makanannya.
5
Adanya permasalahan tersebut di atas, maka perlu dilakukan penelitian
tentang peran masukan bahan organik dan kontaminasi logam merkuri beserta
beberapa variabel lingkungan penting lainnya dalam mempengaruhi produktivitas
sekunder maupun struktur komunitas dari larva Trichoptera. Dari karakteristik
dan sensitifitas masing-masing metrik biologi (kekayaan taksa dan komposisi,
toleransi terhadap polutan, atribut populasi, ekologi feeding) larva Trichoptera
pada berbagai tingkatan pencemaran organik dan kontaminasi logam merkuri,
maka dapat dibuat sebuah biokriteria lokal guna menilai status gangguan ekologi
yang terjadi di Sungai Ciliwung.
1.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan dari dilakukan penelitian ini adalah: 1). Mendeskripsikan struktur
komunitas dan proporsi komposisi ekologi feeding larva Trichoptera berdasarkan
gradien konsentrasi bahan organik dan logam merkuri di Sungai Ciliwung, 2).
Mengetahui produktivitas sekunder larva Trichoptera (Cheumatopsyche sp.) di
Sungai Ciliwung, dan 3). Menyusun sebuah biokriteria lokal dari komunitas larva
Trichoptera guna mengkategorikan status gangguan ekologi di Sungai Ciliwung
dengan menggunakan konsep multimetrik.
Hasil dari penelitian ini diharapkan bermanfaat untuk: 1). alat/tools dalam
mengkategorikan status gangguan ekologi di sungai akibat pencemaran maupun
perubahan habitat yang terjadi di Sungai Ciliwung. 2). evaluasi tingkat
keberhasilan pengelolaan lingkungan yang telah diambil dalam mengatur
masuknya bahan polutan dari aktivitas antropogenik di Sungai Ciliwung.
1.4 Kebaruan penelitian
Kebaruan penelitian ini adalah informasi mengenai produktivitas sekunder
larva Trichoptera di perairan tropis khususnya di Indonesia dan dihasilkannya
biokriteria lokal dari komunitas larva Trichoptera dengan pendekatan konsep
multimetrik guna mengkategorikan status gangguan ekologi di Sungai CiliwungJawa barat.