KAJIAN STOK IKAN TONGKOL (Auxis sp

2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kondisi Umum Perairan Selat Bali
Perairan Selat Bali terletak diantara Pulau Jawa di sebelah barat dan Pulau Bali
di sebelah timur dengan posisi antara 114° 20’-115° 10’ BT dan 8° 10’-8° 50’ LS.
Perairan ini menghubungkan Laut Flores dan Selat Madura di utara dan Samudera
Hindia di selatan. Perairan Selat Bali merupakan suatu bentuk perairan yang relatif
sempit, berbentuk corong dengan luas kira-kira 2.500 km2. Perairan Selat Bali
bagian utara lebih sempit dibanding dengan mulut selat yang menghadap ke perairan
Samudera Hindia. Di bagian mulut selat bagian utara sangat sempit yaitu hanya
mencapai 1 mil dan melebar ke bagian selatan hingga mencapai 28 mil.
Karakteristik perairan tersebut menyebabkan Selat Bali cenderung lebih dipengaruhi
oleh masa air Samudera Hindia di bagian selatan dibanding oleh masa air Laut
Flores atau Selat Madura di bagian uatara. Kedalaman perairan di sebelah utara
mencapai 50 meter dan semakin ke selatan kedalaman perairan menjadi sangat
dalam hingga mencapai 1.300 meter (Burhanudin & Praseno 1982).
Pada musim barat di sepanjang pantai selatan Pulau Jawa bergerak Arus Pantai
Jawa (AJP) yang bergerak ke arah timur dan masuk ke Selat Bali. Massa air yang
berasal dari selatan Pulau Jawa ini memiliki salinitas yang rendah dan suhu yang
relatif tinggi. Pada musim timur, akibat adanya angin muson timur menyebabkan
Arus Khatulistiwa Selatan (AKS) yang mengalir ke barat bergeser dan melebar ke
arah utara mencapai pantai selatan Jawa dan mendesak mundur AJP (Illahude 1974).
Birowo (1975) menjelaskan bahwa faktor utama penyebab terjadinya penaikan
massa air adalah angin dan sirkulasi air. Angin erat hubungannya dengan musim
sedangkan sirkulasi air yang disebabkan oleh arus mempunyai hubungan erat
dengan keadaan angin. Pada musim barat di perairan Selat Bali, lapisan homogen
mempunyai ketebalan mencapai kurang lebih 100 meter dengan suhu yang tinggi
(28-29 °C) dan salinitas yang relatif rendah (32-34 ‰). Lapisan termoklin cukup
tajam berada dibawah lapisan homogen.
Pada saat terjadi upwelling lapisan
homogen tipis, kurang dari 30 meter dengan suhu yang rendah (26,5-27 °C) dan
salinitas
yang
relatif
tinggi
mencapai
34,2
‰.
Pada
lapisan
5
bawahnya terdapat lapisan termoklin yang dicirikan perubahan suhu menurun
dengan cepat seiring bertambahnya kedalaman. Pada lapisan permukaan, upwelling
ditandai dengan rendahnya suhu permukaan berkisar antara 25,5-26,9 °C dan
salinitas yang tinggi antara 33,6-34,2 ‰ (Illahude 1974).
Menurut data statistik Direktorat Jenderal Perikanan Tangkap, Kementerian
Kelautan & Perikanan Indonesia, perikanan tangkap lemuru sampai akhir tahun
2010 menunjukkan produksi tertinggi perikanan pelagis yang menjadi komoditi
utama dengan jumlah sebesar 71,3 ribu ton atau sekitar 25 % dari total produksi
perikanan dominan di WPP 573 (Gambar 2). Di Selat Bali, produksi lemuru dari
tahun 2005 sampai 2007 terus naik hingga mencapai 38.617,008 ton, namum
menurun sampai tahun 2010 produksinya sebesar 17.854,857 ton (Tabel 1).
Menurunnya produksi lemuru pada tahun 2010 diakibatkan sering terjadinya cuaca
ekstrim yang mengakibatkan nelayan tidak dapat melaut selama hampir empat bulan
(Juni dan September-Desember) di Kabupaten Banyuwangi, namun di Kabupaten
Jembrana masih bisa berproduksi. Produksi pada armada ukuran 5-10 GT dan 10-30
GT memiliki pola trend yang sama, yaitu menunjukkan trend naik walaupun trend
armada 5-10 GT lebih tinggi dibandingkan armada 10-30 GT (Wiyono 2011).
Gambar 2. Grafik produksi jenis ikan dominan di WPP 573 tahun 2010
6
Tabel 1. Hasil produksi tahunan lemuru di Selat Bali tahun 2005-2010
Tahun
2005
2006
2007
2008
2009
2010
Produksi lemuru (ton)
10-30 GT
5-10 GT
Total
8.674,112
3.126,746 11.800,858
13.695,591 4.936,050 18.631,641
6.757,780 11.859,228 18.617,008
20.287,721 11.518,945 31.806,666
20.840,529 14.760,997 35.601,526
10.128,554 7.726,303 17.854,857
2.2. Parameter Fisika Perairan
2.2.1. Suhu
Suhu merupakan suatu besaran fisika yang mendefinisikan banyaknya bahang
yang terkandung atau diterima oleh suatu benda. Suhu di perairan laut adalah salah
satu faktor yang sangat penting bagi kehidupan organisme di laut. Suhu dapat
mempengaruhi baik aktivitas metabolisme maupun perkembangan dari organisme.
Secara tidak langsung suhu berpengaruh terhadap daya larut oksigen (O2) yang
digunakan dalam proses respirasi biota laut. Daya larut oksigen akan berkurang jika
suhu naik sehingga kandungan karbondioksida (CO2) bertambah dan oksigen terlarut
yang dibutuhkan untuk respirasi menjadi semakin berkurang (Sverdrup et al. 1946).
Intensitas
penyinaran
cahaya
matahari
menjadi
faktor
utama
yang
mempengaruhi suhu di perairan laut. Energi dari pancaran cahaya matahari tersebut
akan diserap oleh massa air yang dikenal dengan proses absorpsi sinar matahari.
Lapisan permukaan yang pertama kali terkena sinar matahari adalah lapisan yang
hangat dan mengalami penurunan suhu yang sangat cepat pada selang kedalaman
antara 50 sampai 300 meter. Selain itu, suhu air laut juga dapat naik karena aliran
bahang dari bumi melalui dasar laut, kondensasi dan perubahan energi kinetik
menjadi energi bahang (Sverdrup et al. 1946). Menurut Wyrtki (1961) sebaran suhu
di laut tropis secara vertikal dapat dibedakan menjadi tiga lapisan utama, yaitu:
1. Lapisan homogen (homogeneous layer/mixed layer) di lapisan atas
2. Lapisan termoklin (thermoclined/discontinuity layer) di lapisan tengah
3. Lapisan dalam (homogeneous/deep layer) di bagian dalam.
Suhu permukaan laut mempunyai hubungan yang erat dengan lapisan yang ada
dibawahnya sehinggga data suhu permukaan dapat digunakan untuk menafsirkan
7
fenomena-fenomena yang terjadi di laut seperti front, arus, upwelling dan sebaran
suhu permukaan laut secara horizontal. Dalam proses upwelling, terjadi penurunan
suhu permukaan laut dan tingginya kandungan zat hara dibandingkan daerah
sekitarnya.
Menurut Nontji (1987), suhu permukaan laut di perairan Indonesia
berkisar antara 28-31 °C, sedangkan di lokasi terjadi upwelling suhu permukaan
dapat turun hingga 25 °C. Lapisan dingin (deep layer) di lapisan dalam biasanya
memiliki nilai suhu kurang dari 5 °C pada kedalaman lebih dari 1.000 meter.
Menurut Saragih (2002) suhu di permukaan perairan selatan Selat Bali yang
berbatasan dengan Samudera Hindia pada bulan Agustus 2.000 berkisar antara
26,82-27,18 °C.
Lapisan termoklin merupakan lapisan yang mengalami perubahan nilai suhu
yang cepat terhadap kedalaman. Kedalaman lapisan termoklin yang besar dapat
menjadi pemisah antara lapisan di bagian atas dan bagian bawahnya yang terdapat
perbedaan baik dari sifat fisik, kimia maupun biologi. Kedalaman lapisan termoklin
dan homogen berbeda-beda tergantung pada musim. Selain penurunan suhu, lapisan
termoklin juga ditandai dengan penurunan oksigen terlarut dan penaikan yang cepat
dari kadar zat hara. Pada saat terjadinya penaikan massa air, lapisan termoklin
bergerak ke atas dan gradiennya menjadi tidak terlalu tajam sehingga massa air yang
kaya akan zat hara dari lapisan dalam naik ke lapisan atas. Fluktuasi jangka pendek
dari kedalaman termoklin dipengaruhi oleh pergerakan permukaan, pasang surut,
dan arus.
Di bawah lapisan termoklin, suhu menurun secara perlahan dengan
bertambahnya kedalaman. Kedalaman dari lapisan termoklin di Samudera Hindia
mencapai 120 meter dan semakin ke arah selatan di daerah ekuator kedalaman
mencapai 140 meter (Wyrtki 1961).
2.2.2. Kekeruhan
Parameter fisika lain yang tidak kalah penting adalah kekeruhan. Kekeruhan
biasanya dinyatakan dengan satuan NTU. Kekeruhan merupakan gambaran sifat
optik air oleh adanya bahan padatan terutama yang tersuspensi dan sedikit
dipengaruhi oleh warna perairan. Kekeruhan disebabkan oleh adanya bahan organik
dan anorganik yang tersuspensi dan terlarut (misalnya lumpur dan pasir halus),
8
maupun bahan anorganik dan organik berupa plankton dan mikroorganisme air
(Eaton 2005).
Faktor yang mempengaruhi nilai kekeruhan suatu perairan diantaranya adalah
material organik maupun anorganik, run off dari daratan, pengadukan perairan yang
disebabkan oleh badai, aktivitas gelombang, musim dan buangan akibat aktivitas
manusia seperti pertanian, industri dan lain sebagainya. Kekeruhan tinggi dapat
mengakibatkan terhambatnya penetrasi cahaya ke dalam air yang berdampak pada
menurunnya produktivitas primer seperti fitoplankton (Sverdrup et al. 1946).
Dari hasil penelitian yang dilakukan oleh Anwar (2008), diketahui bahwa nilai
kekeruhan suatu perairan dipengaruhi pula oleh kedalaman suatu perairan. Pada
perairan laut nilai dari kekeruhan akan semakin berkurang dengan seiring
bertambahnya kedalaman, sebaliknya semakin meningkat seiring berkurangnya
kedalaman. Secara spasial nilai kekeruhan akan semakin meningkat ke arah estuari
atau ke arah daratan. Hal ini diakibatkan masih besarnya pengaruh dari aliran
sungai dan air limpasan dari darat (run off). Di wilayah laut lepas nilai kekeruhan
suatu perairan relatif rendah dan konstan. Kekeruhan di perairan Selat Bali relatif
rendah karena masukan dari daratan sedikit yang ditandai dengan sedikitnya jumlah
sungai yang bermuara ke Selat Bali (Priyono et al. 1992).
2.2.3. Total padatan tersuspensi (TSS)
Zat padat tersuspensi atau TSS adalah semua zat padat (pasir, lumpur, dan
tanah liat) atau partikel-partikel yang tersuspensi dalam air dan dapat berupa
komponen biotik seperti fitoplankton, zooplankton, bakteri maupun komponen
abiotik detritus dan partikel-partikel anorganik. Zat padat tersuspensi merupakan
tempat berlangsungnya reaksi-reaksi kimia yang heterogen dan berfungsi sebagai
bahan pembentuk endapan yang paling awal dapat menghalangi kemampuan
produksi zat organik di suatu perairan. Penetrasi cahaya matahari ke permukaan dan
bagian yang lebih dalam tidak berlangsung efektif akibat terhalang oleh zat padat
tersuspensi sehingga fotosintesis tidak berlangsung sempurna. Sebaran zat padat
tersuspensi di laut antara lain dipengaruhi oleh masukan yang berasal dari darat
9
melalui aliran sungai, ataupun dari udara dan perpindahan karena suspensi endapan
akibat pengikisan (Permana et al. 1994 in Tarigan & Edwar 2003).
Menurut Sanusi (2006) sumber utama padatan tersuspensi di perairan laut
adalah dari proses pelapukan batuan/rock weathering (aloton) yang ditransport
melalui sungai dan udara serta berasal dari dalam laut itu sendiri (autoton). Dari
hasil penelitian yang dilakukan oleh Tarigan & Edwar (2003) diketahui bahwa nilai
kandungan TSS di wilayah Raha, Sulawesi Tenggara berkisar antara 74,9-78,9 ppm.
Nilai ini tergolong tinggi akibat masih adanya pengaruh aliran sungai dan run off
dari daratan.
2.3. Parameter Kimia Perairan
2.3.1. Salinitas
Salinitas didefinisikan sebagai jumlah total garam yang dinyatakan dalam
gram yang terdapat dalam satu kilogram air laut (‰).
Sebaran salinitas di
permukaan air laut dipengaruhi oleh berbagai macam faktor seperti penguapan
(evaporasi), curah hujan dan pembentukan atau pencairan es.
Daerah yang
mengalami penguapan cukup tinggi akan mengakibatkan salinitas perairan menjadi
sangat tingggi pula.
Salinitas air laut juga akan semakin tinggi dengan
bertambahnya kedalaman. Nilai kisaran salinitas di perairan laut terbuka umumnya
bervariasi antara 33-37 PSU (Ross 1970).
Nilai salinitas rata-rata tahunan di perairan Indonesia yang terendah sering di
dijumpai pada perairan Indonesia bagian barat dan semakin ke timur nilai rata-rata
tahunannya semakin meningkat. Hal ini disebabkan karena pengaruh massa air
dengan salinitas tinggi dari Samudera Pasifik sepanjang tahun dan lebih sedikitnya
pengaruh massa air daratan. Hal ini juga disebabkan karena sedikitnya jumlah
sungai-sungai besar di Indonesia bagian timur dibandingkan dengan bagian barat
(Wyrtki 1961).
Menurut Saragih (2002), kandungan salinitas pada lapisan permukaan di
wilayah selatan Selat Bali lebih tinggi dibandingkan dengan Selat Bali bagian utara.
Hal ini diakibatkan bagian selatan Selat Bali berhubungan langsung dengan
Samudera Hindia yang memberikan pengaruh cukup besar ke perairan Selat Bali
10
sedangkan di bagian utara, adanya massa air yang datang dari mulut utara Selat Bali
bersama-sama dengan massa air yang relatif tawar di pantai Bali yang berasal dari
mulut sungai dari pulau Bali. Di bagian utara, salinitas permukaan berkisar antara
32,753-32,770 PSU, sedangkan di bagian selatan nilainya berkisar antara 32,88833,068 PSU.
Selain suhu, salinitas pun dapat dijadikan sebagai indikator fenomena
upwelling di perairan. Saragih (2002) mengemukakan bahwa pada bulan Agustus
2000, di perairan Selat Bali bagian selatan terjadi upwelling. Hal ini ditunjukkan
dengan adanya massa air dengan salinitas tinggi pada lapisan permukaan
dibandingkan dengan lapisan dibawahnya yang diduga disebabkan adanya penaikan
massa air di perairan sebelah selatan Selat Bali.
2.3.2. pH
Nilai pH digunakan untuk mengukur sifat asam dan basa suatu larutan
(solution). Semakin rendah nilai pH, maka akan semakin besar sifat asamnya, dan
sebaliknya semakin tinggi pH maka akan semakin besar nilai basanya. Suatu zat
dikatakan asam apabila zat tersebut mengeluarkan (releasing) satu atau lebih proton,
sementara dikatakan basa apabila zat tersebut mengikat (combining) satu atau lebih
proton (Compton 1976 in Sanusi 2006). Menurut Langmuir (1997) menganalisis
kandungan pH dalam suatu perairan sangatlah penting, hal ini diakibatkan karena:
1. Derajat keasaman suatu perairan menyebabkan peningkatan kapasitas untuk
merusak segala hal yang berhubungan dengan material geologi perairan.
2. Peningkatan konsentrasi pH suatu perairan meningkatkan daya larut dari zat-zat
yang berbahaya seperti logam, korosif dan toksisitas yang dapat berdampak
negatif terhadap biota perairan didalamnya.
Derajat keasaman suatu perairan sangat penting untuk dianalisis karena
sifatnya yang mengontrol tipe dan laju kecepatan reaksi beberapa bahan dalam air.
Selain itu, ikan dan organisme akuatik lainnya dapat hidup pada selang pH tertentu,
sehingga dengan diketahuinya nilai pH dapat diketahui apakah air tersebut sesuai
atau tidak untuk menunjang kehidupan suatu organisme.
11
Pada dasarnya, air laut memiliki kemampuan penyangga yang sangat besar
untuk mencegah perubahan pH. Perubahan pH sedikit saja dari pH alami akan
memberikan petunjuk terganggunya sistem penyangga. Hal ini dapat menimbulkan
perubahan dan ketidakseimbangan kadar CO2 yang dapat membahayakan kehidupan
biota laut.
Derajat keasaman (pH) air laut permukaan di Indonesia umumnya
bervariasi dari lokasi ke lokasi dengan kisaran nilai sebesar 6,0-8,5. Perubahan pH
dapat mempunyai akibat buruk terhadap kehidupan biota laut, baik secara langsung
maupun tidak langsung (Romimohtarto 1991 in Anwar 2008).
2.3.3. Oksigen terlarut (DO)
Oksigen atau O2 merupakan salah satu gas yang terlarut di perairan. Kadar
kelarutan oksigen ini bervariasi tergantung pada suhu, salinitas, turbulensi air, dan
tekanan atmosfer. Semakin besar suhu dan ketinggian serta semakin kecil tekanan
atmosfer maka kadar oksigen terlarut akan semakin kecil (Jeffris et al. in Effendi
2003). Sverdrup et al. (1946) menyatakan bahwa konsentrasi oksigen terlarut relatif
lebih tinggi di lapisan permukaan karena adanya penambahan oksigen melalui
proses fotosintesis dan difusi udara.
Selain dalam proses respirasi, oksigen dibutuhkan dalam proses oksidasi
bahan-bahan organik dan anorganik dalam proses aerobik. Sumber utama oksigen
dalam suatu perairan berasal dari suatu proses difusi dari udara bebas dan hasil
fotosintesis organisme yang hidup dalam perairan tersebut.
Odum (1971)
menyatakan bahwa kadar oksigen dalam air laut akan bertambah dengan semakin
rendahnya suhu dan berkurang dengan semakin tingginya salinitas perairan. Pada
lapisan permukaan, kadar oksigen akan lebih tinggi dibanding dengan lapisan
dibawahnya, hal ini diakibatkan oleh adanya proses difusi antara air dengan udara
bebas serta adanya proses fotosintesis. Semakin bertambahnya kedalaman akan
terjadi penurunan kadar oksigen terlarut karena proses fotosintesis semakin
berkurang dan kadar oksigen akan banyak digunakan untuk proses respirasi dan
oksidasi bahan-bahan organik maupun anorganik.
Menurut Schmittner (2007),
kandungan oksigen di laut sangatlah bervariatif khususnya di lapisan termoklin.
Pada lapisan permukaan kandungan oksigen terlarut cenderung lebih tinggi, hal ini
12
berkaitan dengan penetrasi cahaya yang masuk ke badan perairan yang menjadi
sumber utama bagi fitoplankton untuk melakukan fotosintesis dalam hubungannya
dengan produktivitas primer di perairan.
Dalam keadaan normal dan tidak tercemar oleh senyawa beracun (toksik)
kandungan oksigen terlarut minimum adalah sebesar 2 ppm. Kandungan oksigen
terlarut ini sudah cukup untuk mendukung kehidupan organisme akuatik di
dalamnya, sedangkan idealnya kandungan oksigen terlarut tidak kurang dari 1,7 ppm
selama waktu 8 jam dengan sedikitnya pada tingkat kejenuhan sebesar 70 %
(Swingle 1968 in Salmin 2005). Kadar oksigen terlarut dapat dijadikan ukuran
untuk menentukan mutu air. Kehidupan organisme akuatik dapat bertahan jika ada
kandungan oksigen terlarut minimum sebanyak 5 mg/L selebihnya tergantung
kepada ketahanan organisme, derajat aktivitas, kehadiran pencemar, suhu air, dan
sebagainya (Anwar 2008).
Oksigen memegang peranan penting sebagai indikator kualitas perairan karena
oksigen terlarut berperan dalam proses oksidasi dan reduksi bahan organik maupun
anorganik. Pada kondisi aerobik, peranan oksigen adalah untuk mengoksidasi bahan
organik dan anorganik, sedangkan pada kondisi anaerobik, oksigen yang dihasilkan
akan mereduksi senyawa-senyawa kimia menjadi lebih sederhana dalam bentuk
nutrien dan gas. Kramer (1987) menjelaskan bahwa konsentrasi oksigen terlarut di
dalam air merupakan salah satu faktor pembatas bagi organisme akuatik khususnya
ikan.
Di perairan Selat Bali, pengaruh dari proses upweling sangat tinggi akan
penyebaran kelarutan oksigen di perairan.
Illahude (1974) menjelaskan bahwa
terjadinya upwelling pada musim tenggara tercermin dari pola penyebaran vertikal
kelarutan oksigen. Nilai rata-rata oksigen pada kedalaman 50 meter pada bulan Juli
1973 adalah 3,50 mg/L, sedangkan pada bulan Maret 1973 adalah sebesar 4, 20
mg/L. Rendahnya kadar oksigen pada bulan Juli merupakan indikasi lain mengenai
terjadinya upwelling di perairan Selat Bali yang bersumber dari massa air berkadar
oksigen rendah dari lapisan lebih dalam.
Pada lapisan permukaan keadaan
sebaliknya yang terlihat, kadar oksigen di permukaan pada musim tenggara lebih
tinggi daripada musim barat laut. Hal ini disebabkan sebagian karena difusi oksigen
13
dari udara dan sebagian lagi yang tak kurang pentingnya ialah besarnya sumbangan
oksigen sebagai hasil fotosintesis dari fitoplankton.
2.3.4. Biocemical Oxygen Demand (BOD)
Kebutuhan oksigen biologi (BOD) didefinisikan sebagai banyaknya oksigen
terlarut yang dibutuhkan oleh organisme pada saat pemecahan bahan organik pada
kondisi aerobik. Pemecahan bahan organik diartikan bahwa bahan organik ini
digunakan oleh organisme sebagai bahan makanan dan energinya diperoleh dari
proses oksidasi.
Secara umum parameter BOD banyak digunakan untuk
menentukan tingkat pencamaran air buangan. Penentuan BOD sangat penting untuk
menelusuri aliran pencemar dari tingkat hulu ke muara (Salmin 2005).
Penguraian bahan organik secara biologis di alam, banyak melibatkan
bermacam-macam organisme dan menyangkut reaksi oksidasi dengan hasil akhir
karbondioksida (CO2) dan air (H2O). Penentuan kandungan BOD dapat dianggap
sebagai suatu prosedur oksidasi. Organisme hidup bertindak sebagai medium untuk
menguraikan bahan organik bahan organik menjadi CO2 dan H2O. Reaksi oksidasi
selama proses analisis merupakan hasil aktivitas biologis dengan kecepatan reaksi
yang berlangsung sangat dipengaruhi oleh jumlah populasi dan suhu. Oleh karena
itu pada analisis kandungan BOD, suhu diusahakan konstan pada suhu 20 °C.
Menurut Salmin (2005), suatu perairan yang tingkat pencemarannya rendah dan bisa
dikategorikan sebagai perairan yang baik kadar BOD berada pada kisaran 0-10 ppm.
Kandungan bahan organik di alam dalam jumlah yang tinggi dapat
menimbulkan masalah yang berhubungan dengan kualitas air. Bahan organik akan
distabilkan melalui proses biologis dan melibatkan mikroba baik melalui proses
oksidasi aerobik maupun anaerobik. Oksidasi aerobik dapat menyebabkan turunnya
kandungan oksigen terlarut di perairan sampai mencapai nilai nol sehingga
diindikasikan dapat mengganggu keseimbangan ekosistem perairan. Menurut Polii
(1994) perbedaan nilai BOD disebabkan karena adanya pengaruh suhu terhadap laju
reaksi penguraian bahan organik. Suhu perairan akan mempengaruhi kecepatan
benturan antar molekul serta keaktifan enzim. Hal ini disebabkan karena dengan
meningkatnya suhu, molekul-molekul akan semakin cepat bertubrukan.
Jika
14
pergerakan molekul dan tubrukan semakin banyak, maka beberapa ikatan kimia
semakin lama akan semakin labil terhadap serangan oksigen sehingga terjadi proses
oksidasi.
2.3.5. Amonia
Parameter kimia perairan yang bersifat toxic diantaranya adalah amonia.
Sumber amonia di perairan adalah hasil pemecahan nitrogen anorganik yang
terdapat di dalam tanah dan air yang berasal dari dekomposisi bahan organik
(tumbuhan dan biota akuatik yang telah lama mati) oleh mikroba dan jamur yang
dikenal istilah amonifikasi. Kadar amonia bebas lebih dari 0,2 mg/L bersifat toksik
bagi beberapa jenis ikan. Selain itu, kadar amonia yang tinggi merupakan salah satu
indikasi adanya pencemaran bahan organik yang berasal dari limbah domestik,
industri, dan run off pupuk pertanian (Effendi 2003).
Amonia dapat bersifat toksik bagi biota perairan karena mengganggu proses
pengikatan oksigen oleh darah. Handy & Poxton (1993) menyatakan bahwa amonia
yang tidak terionisasi bersifat akut pada organisme perairan dan tingkat
keracunannya sangat tergantung pada salinitas, suhu, pH, sementara nitrat dan nitrit
secara signifikan tidak bersifat toksik bagi ikan, akan tetapi sebagai penyebab
terjadinya blooming alga perairan.
Begitu kadar amonia meningkat dalam air,
eksresi amonia oleh ikan akan menurun dan kadar amonia dalam darah dan jaringan
meningkat. Hal ini akan berdampak pada semakin tingginya nilai pH darah dan
berpengaruh buruk terhadap reaksi katalis enzim dan stabilitas membran. Amonia
juga meningkatkan konsumsi oksigen oleh jaringan, merusak insang, dan
mengurangi kemampuan darah untuk mengikat oksigen. Perubahan histologi yang
terjadi dalam ginjal, empedu, kelenjar tiroid dan darah ikan yang terkena konsentrasi
sublethal amonia.
2.3.6. Nitrat
Senyawa kimia yang terkandung dalam perairan sangatlah bersifat kompleks,
baik zat-zat yang tergolong organik maupun anorganik. Beberapa senyawa dari zatzat tersebut sangat dibutuhkan untuk perkembangan populasi biota perairan di laut
15
yang selanjutnya disebut sebagai nutrien atau zat hara.
Nitrat adalah senyawa
nutrien yang merupakan hasil akhir dari oksidasi nitrogen.
Nitrat merupakan
senyawa nitrogen yang paling stabil dengan adanya oksigen bebas yang cukup
dalam laut.
Di beberapa perairan laut, nitrat digambarkan sebagai senyawa
mikroprotein pengontrol produktivitas primer di lapisan permukaan daerah eufotik.
Kadar nitrat di daerah eufotik sangat dipengaruhi oleh transportasi nitrat ke daerah
tersebut dan mengambil nitrat untuk produktivitas primer. Bila intensitas cahaya
yang masuk ke dalam kolom air cukup, maka kecepatan pengambilan nitrat lebih
cepat dari proses transportasi nitrat ke lapisan permukaan (Grasshoff 1976).
Nitrat adalah bentuk nitrogen utama di perairan alami. Nitrat merupakan salah
satu nutrien senyawa yang penting dalam sintesa protein hewan dan tmbuhan.
Konsentrasi nitrat yang tinggi diperairan dapat menstimulasi pertumbuhan dan
perkembangan organisme perairan apabila didukung oleh ketersediaan nutrien.
Menurut Anwar (2008), kisaran nilai nitrat dapat diakibatkan oleh letaknya secara
geografis. Kandungan nitrat akan akan semakin tinggi dari laut lepas ke arah dekat
dengan pantai yang memiliki kedalaman perairan yang lebih rendah dibanding di
tengah laut. Aktivitas di dermaga maupun pemukiman warga dapat mengakibatkan
nilai yang diamati di dekat dengan daratan akan semakin tinggi, hal ini berkaitan
dengan penguraian dan nitrifikasi akibat input dari sungai. Nitrat merupakan faktor
pembatas bagi produktivitas di laut. Jika kandungan nitrat lebih dari 0,1 mg/L masih
dapat digunakan untuk pertumbuhan fitoplankton (Mackenthum 1969 in Anwar
2008)
Saragih (2002) menyatakan bahwa secara umum konsentrasi nitrat akan
meningkat dengan bertambahnya kedalaman. Kandungan nitrat yang tinggi di
perairan Selat Bali pada bulan Agustus ditemukan di bagian timur Selat Bali
kemudian perlahan menurun ke arah tengah selat. Arus yang masuk dari mulut utara
Selat Bali mendesak massa air permukaan ke tengah selat dimana kandungan nitrat
juga menurun ke tengah-tengah selat. Berbeda halnya dari arah utara dan selatan
Selat Bali, kandungan nitrat bergerak naik ke tengah selat.
16
2.3.7. Fosfat
Selain nitrat dan amonia, fosfat merupakan senyawa nutrien yang penting
untuk menggambarkan karakteristik suatu perairan. Senyawa ini diabsorpsi oleh
fitoplankton dan selanjutnya masuk ke dalam rantai makanan. Fosfat anorganik di
laut biasanya dalam bentuk asam orthofosfat (H3PO4) dan polifosfat trifosfat dan
pirofosfat), sedangkan yang berada dalam bentuk senyawa organik terdiri dari gula
fosfat dan hasil oksidasi (nukleoprotein dan fosfoprotein). Secara umum konsentrasi
fosfat akan meningkat dengan bertambahnya kedalaman. Hal ini sebagai mana
dinyatakan oleh Saragih (2002) yang melakukan penelitian di wilayah perairan Selat
Bali pada bulan Agustus 2000 yang menjelaskan bahwa kadar fosfat pada lapisan
permukaan berkisar antara 0,076-0,564 µg/L yang selanjutnya meningkat hingga
kedalaman 150 meter menjadi berkisar antara 0,224-0,715 µg/L.
Secara spasial kandungan dari fosfat akan semakin meningkat dari laut lepas
ke arah pantai. Koreleff (1976) in Saragih (2002) menjelaskan bahwa tingginya
kadar fosfat di daerah dekat dengan pantai atau muara disebabkan karena masuknya
limbah domestik dari daratan yang mencemari perairan.
Menurut Anwar (2008), konsentrasi fosfat nampak memiliki pola yang relatif
sama dengan nitrat, pada umumnya kandungan fosfat terlihat rendah pada wilayah
yang memiliki kedalaman yang tinggi dengan variasi antara 0,0043 mg/L hingga
kisaran di bawah 0,02 mg/L. Adanya peningkatan kadar fosfat di wilayah yang
dekat dengan pantai akibat adanya proses resuspensi sedimen yang dapat melarutkan
sebagian kandungan fosfat dalam partikel ke kolom perairan dan dimungkinkan oleh
input dari daratan yang cukup besar setelah terjadinya run off. Menurut Wardoyo
(1987) in Anwar (2008) konsentrasi fosfat dalam perairan alami pada umumnya
tidak melebihi 0,1 ppm. Kandungan fosfat yang melebihi kebutuhan normal akan
meningkatkan kesuburan perairan dan merangsang pertumbuhan fitoplankton.
Kadar fosfat yang baik di perairan akan meningkatkan produktivitas perairan.
Sebagai indikator produktivitas perairan, keberadaan fitoplankton atau zooplankton
dapat diketahui melalui kandungan fosfat ideal yang terkandung di perairan karena
akan menjadi makanan utama bagi larva ikan.
17
2.3.8. Raksa (Hg)
Logam berat seperti raksa, timah, tembaga, kadmium, dan lain sebagainya
merupakan bahan yang beracun pada sel atau organisme tertentu walaupun berada
dalam konsentrasi yang relatif rendah. Logam berat adalah unsur yang mempunyai
densitas lebih besar dari 5 gram/cm3. Beberapa macam logam berat sangat beracun
terhadap tumbuhan hewan termasuk ikan dan manusia, serta keracunannya sangat
tahan dalam jangka waktu yang lama. Unsur logam berat ada yang bersifat esensial
dan nonesensial, dalam jumlah yang berlebihan logam nonesensial akan bersifat
racun bagi organisme hidup. Daya racun logam berat tergantung pada jenis, kadar,
efek sinergis-antagonis, dan bentuk fisika kimianya (Bahri 2003).
Menurut Razak (1980) dalam perairan, logam berat dapat ditemukan dalam
bentuk terlarut dan tidak terlarut.
Logam berat terlarut adalah logam yang
membentuk komplek dengan senyawa organik dan anorganik, sedangkan logam
berat yang tidak terlarut merupakan partikel-partikel yang berbentuk koloid dan
senyawa kelompok metal yang teradsorbsi pada partikel-partikel yang tersuspensi.
Unsur-unsur logam berat biasanya erat kaitannya dengan masalah pencemaran dan
toksisitas.
Pencemaran yang dapat menghancurkan lingkungan hidup biasanya
berasal dari limbah-limbah yang sangat berbahaya (memiliki tingkat toksisitas
tinggi). Limbah industri merupakan salah satu sumber pencemar logam berat yang
potensial bagi perairan. Pembuangan limbah industri secara terus menerus tidak
hanya mencemari lingkungan perairan tetapi menyebabkan terkumpulnya logam
berat dalam sedimen maupun biota perairan.
Dari sejumlah logam berat, raksa (Hg) merupakan unsur yang paling beracun
terhadap organisme. Kandungan raksa di perairan alami biasanya diakibatkan oleh
dua hal, yaitu oleh fenomena alam itu sendiri melalui proses pelapukan dan letusan
gunung berapi. Selain dari fenomena alam, kandungan raksa (Hg) di perairan alami
biasanya diakibatkan oleh kegiatan perindustrian seperti industri elektronik, farmasi,
cat, dan lain-lain. Bryan (1976) menyatakan bahwa daya racun logam berat
ditentukan oleh faktor bentuk senyawa logam berat yang terdapat dalam air, adanya
unsur logam berat dari faktor lingkungan yang mempengaruhi fisiologi organisme
misalnya suhu, oksigen terlarut, salinitas, umur, dan kemampuan adaptasi terhadap
logam berat. Kandungan Hg yang membahayakan di dalam air laut adalah sebesar
18
0,00015 ppm, sedangkan pengamatan organisme laut kadar maksimum Hg untuk
batas aman bagi biota perairan adalah sebesar 0,002 ppm. Pada umumnya
kandungan Hg pada air laut berkisar antara (0,03-5,00 ppb).
2.3.9. Kadmium (Cd)
Kadmium (Cd) adalah salah satu logam berat dengan penyebaran yang sangat
luas di alam. Kadmium bernomor atom 48, berat atom 112,40 dengan titik cair 321
°C dan titik didih 765 °C. Menurut Clark & Hill (1986) sumber kadmium yang
masuk ke perairan berasal dari :
1. Uap, debu, dan limbah dari pertambangan timah dan seng
2. Air bilasan elektroplating
3. Besi, tembaga dan industri logam
4. Seng yang digunakan untuk melapisi logam (0,2 % Cd)
5. Pupuk fosfat dan endapan sampah
Kadar kadmium (Cd) pada perairan tawar alami berkisar antara 0,0001-0,01
mg/L, sedangkan pada perairan laut sebesar 0,0001 mg/L.
Untuk melindungi
kehidupan organisme akuatik, kandungan kadmium dalam perairan tidak lebih dari
0,0002 mg/L. Kadmium tergolong logam berat dan memiliki afinitas yang tinggi
terhadap grup sulfhidrid daripada enzim dan meningkat kelarutannya dalam lemak.
Perairan alami yang bersifat basa, kadmium mengalami hidrolisis, teradbsorpsi oleh
padatan tersuspensi dan membentuk ikatan kompleks dengan bahan organik.
Kadmium pada perairan alami membentuk ikatan kompleks dengan ligan baik
organik maupun inorganik yang memiliki tingkat kelarutan yang berbeda (Sanusi
2006). Dalam biota perairan jumlah logam yang terakumulasi akan terus mengalami
peningkatan (biomagnifikasi) dan dalam rantai makanan biota yang tertinggi akan
mengalami akumulasi Cd yang lebih banyak (Palar 2004).
2.3.10. Tembaga (Cu)
Tembaga atau Cu merupakan logam berat yang essensial bagi tumbuhan dan
hewan. Pada tumbuhan, tembaga berperan sebagai penyusun plastocyanin yang
berfungsi dalam transfor elektron dalam proses fotosintesis (Boney 1989 in Efendi
19
2003). Mukhtasor (2007) menyatakan bahwa kandungan Cu di wilayah samudera
sekitar 1 mg/L, akan tetapi di perairan yang tercemar dapat mencapai 11 mg/L.
Kandungan tembaga di perairan dapat berasal dari buangan limbah industri dan dari
atmosfer yang tercemar oleh asap pabrik tembaga, pelapisan logam, tekstil, serta
dari pengecatan anti foulling pada kapal.
Di perairan alami, tembaga (Cu) terdapat dalam bentuk partikulat, koloid dan
terlarut. Fase terlarut merupakan Cu2+ bebas dan ikatan kompleks, baik dengan
ligan inorganik (CuOH+, Cu2(OH)22+) maupun organik. Selain dengan ligan OH-,
Cu membentuk ikatan kompleks dengan ligan inorganik lainnya yaitu dengan:
karbonat (CO32-), nitrat (NO3-), fosfat (HPO42-), sulfat (SO42-), sulfida (SH-),
klorida(Cl-) dan amonia (NH3) yang bersifat basa dengan stabilitas berbeda-beda.
Ikatan Cu kompleks dengan amonia dan sulfida tergolong stabil (Sanusi 2006).
2.3.11. Timbal (Pb)
Konsentrasi Timbal atau Pb di perairan dapat bersumber baik dari aktivitas
manusia maupun akibat fenomena alami. Logam ini masuk ke perairan melalui
pengkristalan Pb di udara dengan bantuan air hujan. Selain itu, proses korosifikasi
dari batuan mineral akibat hempasan gelombang dan angin juga merupakan salah
satu jalur sumber Pb yang dapat masuk ke perairan (Palar 2004). Menurut Darmono
(1995) logam berat Pb banyak dihasilkan dari pabrik pembuatan baterai, industri
percetakan, alat listrik, pelapis logam (anti karat), industri kimia dan pabrik cat.
Kandungan normal Pb di laut adalah sebesar 0,00003 ppm, sedangkan
pengamatan terhadap organisme laut konsentrasi Pb pada air laut tidak melebihi dari
0,01 ppm.
Konsentrasi Pb sebesar 0,05 ppm dapat menimbulkan bahaya pada
lingkungan laut (Waldichuk 1974 in Bahri 2003). Selain Hg, Pb merupakan salah
satu logam yang sifatnya mengendap di perairan. Pengendapan logam berat di suatu
perairan dapat terjadi karena adanya senyawa H2S pada perairan yang tercemar
(Bryan 1976).