FRESH WATER

FRESH WATER
CUT NANDA DEFIRA, M.Si
I. PENDAHULUAN

Perairan menutupi ¾ bagian dari
permukaan bumi yang terdiri dari 3
bagian utama:
1. Ekosistem air tawar
2. Ekosistem air laut
3. Ekosistem estuari
Ekosistem Air Tawar




Air mengalir; sungai
Perairan lotik
Air tenang ; danau & kolam
Perairan lentik
Ekosistem air tawar berperan untuk kepentingan
domestik, industri dan merupakan sistem
pembuangan yang memadai
Perairan lotik (sungai) dimulai adanya berbagai
mata air membentuk aliran yang lebih besar
Kecepatan arus di hulu tinggi kecuraman
topografi yang terbentuk semakin ke hilir
lambat dasarnya landai
 Mulai dari hulu
hilir terjadi peningkatan
volume aliran air
 Subtrat dasar di hulu umumnya berbatubatu
semakin ke hilir subtrat berupa
partikel halus berupa lumpur


Perairan danau (lentik) mengalami stratifikasi menjadi tiga
lapisan berdasarkan perbedaan suhu:
1. Lapisan epilimnion = Lapisan permukaan
2. Lapisan metalimnion = Lapisan tengah
3. Lapisan hypolimnion = Lapisan dasar

Ekosistem danau dapat dibedakan menjadi beberapa bagian
yaitu:
1. Zona litoral
merupakan bagian dasar danau
yang masih dapat ditembus cahaya matahari
2. Zona limnetik dan
3. Zona profundal
bagian dasar danau di perairan yang
dalam dan tidak dapat ditembus oleh cahaya matahari
Ekosistem sungai terdiri dari:
 Zona krenal (mata air)
di hulu
1. Rheokrenal : mata air yang terbentuk air terjun
2. Limnokrenal : mata air yang berbentuk genangan
air
3. Helokirinal : mata air yang membentuk rawa-rawa
 Zona rithral
aliran sungai di pengunungan
 Zona potamal
aliran sungai di daerah yang
relatif
lebih landai
II. KOMUNITAS BIOTA
PERAIRAN TAWAR

Berdasarkan posisi pada rantai makanan maka
organisme akuatik : produsen (tumbuhan)
konsumen (herbivora,
predator, parasit)
dekomposer (pengurai)
Berdasarkan bentuk kehidupan, habitat dan
kebiasaan hidup:

Plankton

Benthos

Nekton

Peryphiton

Neuston
Organisme yang hidupnya melayang
layang dan pergerakannya sangat
dipengaruhi oleh arus
Organisme yang hidup pada subtrat
dasar perairan
Organisme akuatik yang dapat
berenang dan bergerak bebas
Organisme akuatik yang melekat pada
benda yang hidup di air biasanya pada batang
dan daun tumbuhan
Organisme yang hidup di permukaan air
PLANKTON




Fitoplankton ( plankton tumbuhan)
hidup di
lapisan permukaan yang di sinari oleh cahaya matahari
fotosintesis
Fitoplankton air tawar di dominasi
diatom, alga hijau
dan alga biru
Zooplankton (plankton hewani) berperan sebagai mata
rantai penghubung antara produksen primer
(fitoplankton) dengan biota yang berada pada tingkat
tropik yang lebih tinggi
Zooplankton didominasi:
* Protista (protozoa dan flagellata)
* Rotifera
* Crustacea (Cladocera dan Copepoda)
Pembagian plankton berdasarkan siklus
hidupnya

Holoplankton yaitu plankton yang seluruh siklus hidupnya
bersifat sebagai plankton; meliputi Asterionella, Fragilaria,
Tabelleria (fitoplakton); rotifera dan 2 subkelas crustaceae
yaitu cladocera dan copepoda (“ true planktonic animal).

Meroplankton yaitu plankton yang hanya sebagian dari
siklus hidupnya bersifat planktonik. Meliputi “common
diatom” melosira, dinoflagellata dan beberapa alga hijau
biru (fitoplankton); beberapa coelenterata, larva cacing
trematoda, gastrotricha, larva serangga dan larva ikan
(zooplankton)








Pembagian berdasarkan habitat hidupnya
Haliplankton yaitu plankton yang hidup di habitat laut.
Limnoplankton yaitu plankton yang hidup di habitat air
tawar.
Pembagian plankton berdasarkan ukuran tubuh
Makroplankton yaitu plankton yang berukuran > 500µm (untuk
haliplankton > 2 mm)
Mikroplankton yaitu plankton yang berukuran 20 – 200 µm
(haliplankton 50 – 500 µm
Nanoplankton yaitu plankton yang berukuran 2 – 20 µm
(haliplankton 10 – 50 µm)
Ultraplankton yaitu plankton yang berukuran < 2 µm (haliplankton >
10 µm)
Kelompok megaloplankton yaitu plankton yang mempunyai ukuran
tubuh yang sangat besar cth: klp medusa (Cyanea arctica) dengan
diameter tubuh 2 m dan panjang tentakel > 30 m
Fitoplankton
Fitoplankton adalah kelompok yang memegang peranan
penting dalam ekosistem akuatik
kandungan klorofil
sehingga mampu berfotosintesis.

Proses fotosintesis oleh fitoplankton (produsen)
sumber nutrisi utama bagi organisme akuatik lainnya
(konsumen).
Faktor-faktor yang mempengaruhi distribusi fitoplankton adalah:
1.
Cahaya: fitoplankton hidup terutama di lapisan perairan
yang
mendapat cahaya
proses fotosintesis
2.
Kecepatan arus air : faktor yang mempengaruhi kepadatan
fitoplankton. Secara umum kepadatan fitoplanton akan
berkurang drastis pada kecepatan arus > 1 m/ dtk.
3.
Kekeruhan:kekeruhan sangat mempengaruhi keberadaan

Hasil penelitian Singh(1983) kepadatan fitoplankton di sungai gangga
(India) pada tingkat kekeruhan 45 – 55 ppm mencapai 2500 ind/L.
Pada musim hujan kekeruhaatn meningkat 600 – 900 ppm kepadatan
fitoplankton menurun drastis 100 ind /L.
Kelompok fitoplankton yang mendominasi perairan tawar adalah:
1.
Diatom (Bacillariophyceae) dengan ciri-ciri: sel diatom
terdiri dari 2 bagian yaitu epitheca (tutup) dan hypotheca
sebagai wadahnya; bentuk sel seperti batang (basil);
berdasarkan struktur dinding sel terbagi dua golongan yaitu
pennatae dan Centricae. Pennatae hidup di air tawar sebagai
plankton, peryphyton dan bentos. Centricae hidup di laut
sebagai plankton. Contoh diatom air tawar yang cosmopolit
yaitu Navicula, Gomphonema, Cymbella, Cocconeus, Pinnularia,
Asterionella, Gyrosigma dan Pleurosygma. Contoh diatom air laut
Chaetoceros, Skeletonema, Gyrosygma, Rhizosolenia, Melosira,
Biddulphia dan Bakteriastrum.
Perkembangbiakan melalui pembelahan diri dan konjugasi.
Pembelahan diri
setelah inti menjadi 2
tutup dan wadah mulai berpisah masing-masing membawa
spora dari protoplasma
masing masing belahan membuat
dinding baru
dibuat menjadi wadahnya..
2. Algae :
a. Divisi Chlorophyta (alga hijau) terbagi 2 kelas yaitu
chlorophyceae dan charophycea, mengandung chromatophor
(pigmen) chlorophyl a dan b, karoten, xantophyl untuk
fotosintesis dan menghasilkan zat pati. Terdapat 90% di air
tawar dan 10% di laut.
b. Divisi Cyanophyta (blue green algae)

Mengandung chlorophyl a, karoten, xantophyl dan pigmen biru
Yaitu phykosianin dan pigmen merah phicoerythrin. Contoh
ordo Chroococcales, O. Oscillatoriales dll.
ZOOPLANKTON
Hewan-hewan planktonik (zooplankton) didominasi oleh 4
Kelompok umum yaitu :
1.
Protista meliputi protozoa dan flagellata
2.
Rotifera
3.
Cladocera
4.
Copepoda
Ada kelompok hewan lain yang hanya sebagian siklus hidupnya
Sebagai zooplankton yaitu beberapa coelenterata, larva cacing
Pipih trematoda, larva serangga dan larva ikan.
Zooplankton memegang peranan penting pada ekosistem
Perairan kerena berfungsi sebagai mata rantai penghubung
Antara produsen primer (fitoplankton) dengan biota yang berada
Pada tingkat tropik yang lebih tinggi yaitu hewan-hewan karnivo
Ra besar dan kecil.
 Keberadaan dan kelimpahan zooplankton tergantung dari
adanya fitoplaunkton selain itu dipengaruhi faktor-faktor
angin,
proses pembalikan air, migrasi vertikal terhadap kedalaman air
dan aktivitas pemangsaan.
 Sebagian zooplankton menggantungkan sumber nutrisinya
pada materi organik berupa fitoplankton maupun detritus. Ber
hubung bentuk dan ukuran tubuh zooplanton bervariasi maka
terdapat berbagai tipe makan zooplankton dalam memanfatkan
materi organik tersebut. Cladocera merupakan kelompok
Penyaring (filter feeder) dengan dilengkapi bulu pada rongga
Mulut Untuk menyaring air yang masuk.
Protozoa
Sejumlah cilliata merupakan zooplankton yang umum, dan ka
Dang-kadang mendominasi pada situasi tertentu, dan sejumlah
flagellata,.
Rotifera
Terutama kelas pseudocoelomata philum aschelmintes tersebar
di air tawar dan hanya 2 genus dengan beberapa spesies yang
tersebar di laut. Rotifera mempunyai kisaran variasi morfologi
dan Adaptasi yang besar. Bentuk tubuh cenderung oval
dengan kaki dan kepala dapat dibedakan. Kutikula umumnya
tipis dan flefksibel. Pergerakan cillia berfungsi sebagai
lokomosi khususnya untuk yang bersifat plankton.
Crustaceae
Crustaceae (Arthropoda) hampir seluruhya akuatik, sebagian besar
di habitat laut. Di air tawar “ truly planktonic crustacea” didominasi hampir seluruhnya oleh Cladocera dan Copepoda.
Cladocera termasuk mikrozooplankton dengan ukuran berkisar
0,2 – 3,0 mm.Mempunyai bentuk kepala berbeda-beda dan tubuh
ditutupi oleh karapak, terdiri dari organ sensitif, organ cahaya, ma
ta, ocellus kecil dan mulut terdiri dari mandibula untuk
menggiling partikel makanan dan maxilla untuk mendorong
makananian dan labrum yang menutupi bagian mulut lainnya.
Copepoda terbagi menjadi 3 kelompok yang berbeda-beda yaitu
Subordo calanoid, cyclopoid dan herpaticoid. Ke 3 kelompok dibe
dakan oleh antena pertama dan kaki ke lima.
Metode Sampling


Sampling plankton dilakukan dengan alat Plankton Net.
Posisi Plankton Net dapat dilakukan secara vertikal
maupun horizontal.
Cara Kerja:
Pengambilan sampel dilakukan dengan menggunakan
plankton net yang dilengkapi dengan botol penampung
dan pemberat. Plankton net ditarik secara vertikal
selanjutnya plankton net diangkat kemudian hasil
saringan ditampung dalam botol film, lalu diberikan
larutan formalin 4 %. Masing-masing botol film diberi
label berdasarkan lokasi pengambilan sampel
Moina maerocopa
Acanthocyclop robustus
Trichocercis pusilla
Keratella quadrata
Nitzschia dissipata
Spirogyra ionia
Staurastrum furcigerum.
Spyrogyra at badensis
Synedra superba
Triceratium links
Triceratium morlandii
Chaetoceros decipiens
BENTHOS

Benthos: organisme yang hidup pada
subtrat dasar perairan
Melekat (sessil) dan bergerak bebas (vagil)
Berdasarkan sifat hidup
1. Fitobenthos
:benthos tumbuhan
2. Zoobenthos
:benthos hewan
3. Epifauna
:benthos yang hidup di atas subtrat dasar
4. Infauna
:benthos yang hidup terbenam
dalam subtrat

Berdasarkan siklus hidupnya


Holobenthos adalah kelompok benthos yang seluruh
siklus hidupnya bersifat benthos
Merobenthos adalah kelompok benthos yang hanya
bersifat benthos pada fase-fase tertentu dari siklus
hidupnya.
Berdasarkan ukuran tubuh benthos dibedakan atas:
 Makrobenthos (ukuran > 2 mm)
 Meiobenthos (ukuran 0.2 – 2 mm)
 Mikrobenthos ( ukuran < 2 mm)
Fungsi dan peranan benthos dalam ekosistem perairan:
1. Benthos sebagai sumber makanan bagi berbagai jenis
ikan dan menempati urutan kedua dan ketiga dalam
rantai makanan.
2. Sebagai bioindikator dalam menilai kualitas perairan.
Beberapa faktor yang menyebabkan benthos dijadikan
sebagai bioindikator:
1. Pergerakan benthos terbatas sehingga memudahkan
dalam pengambilan sampel
2. Ukuran tubuh relatif besar sehingga mudah diidentifikasi
3. Hidup di dasar perairan serta relatif diam sehingga secara
terus menerus terdedah oleh kondisi air di sekitarnya.
Contoh spesies benthos yang menjadi indikator perairan yang
Berkualitas baik adalah larva Ephemeroptera yaitu Hydropsyche
Sp dan spesies yang menjadi indikator yang tercemar berat
Yaitu cacing Tubifex.

ZooBenthos perairan didominasi oleh:
- Crustacea
- Molusca
- larva Insekta dan cacing
Distribusi dan kelimpahan zoobenthos terutama ditentukan
oleh ketersediaan O2 bebas dan tipe substrat dasar perairan.
Kepadatan zoobenthos tertinggi pada danau ditemukan di
Zona litoral dan di atas termocline karena kaya dengan unsur
Hara dan Oksigen.
Zoobenthos Zona Litoral
Keragaman dan kepadatan benthos cukup tinggi pada zona ini
Sebagian besar terdiri dari serangga, Keong, cacing, Crustaceae
Dan ikan.
Zoobenthos Zona Profundal

Struktur komunitas benthos pada zona profundal sangat se
derhana, hanya terdapat beberapa kelompok makroinverte
brata yaitu cacing oligochaeta, amphipoda, larva insekta
( Chironomus dan Chaeborus) serta kepiting.
Zoobenthos Feeding
Zoobenthos pada zona litoral terdiri dari berbagai hewan
Dengan berbagai cara makan yaitu carnifora, pemakan tumbu
Han, dengan memakan tumbuhan akuatik yang setengah teng
Gelam, pemakan zooplankton seperti rotifera dan makan proto
zoa. Pada daerah profundal, benthos mempunyai 2 sumber
Makanan yaitu alga dari photik zona dan detritus pada sedimen.
METODE SAMPLING
Sampling benthos dapat dilakukan dengan
alat yang dinamakan Surber Net
 (jala surber)
untuk perairan dangkal
 Eidman grade
perairan dalam
 Metode hand sortir (sortir tangan)
Cara kerja

Pengambilan sampel pada perairan yang
dangkal bersubstrat batu dengan menggunakan
Surber net sedangkan pada perairan yang
dalam bersubstrat lumpur dengan
menggunakan Eckman grabb. Sampel yang di
peroleh disaring dengan saringan bertingkat,
kemudian dimasukkan ke dalam kantong plastik,
lalu diberi formalin 4%. Masing-masing kantong
plastik di beri label berdasarkan lokasi
pengambilan sampel. Kemudian sampel
diidentifikasi di laboratorium.
Pomacea canaliculata
Pyramedella sp
Hirudo medicinalis
Penaeus sp
Peryfiton
• Peryfiton atau yang disebut aufwuchs adalah nama yang
diberikan pada kelompok berbagai organisme yang tumbuh
atau hidup pada permukaan bebas dari benda yang
melayang dalam air seperti tanaman, kayu, batu dan
sebagainya.
• Peryfiton ini akan membentuk lapisan penutup yang
berbulu, licin atau kasar.
• Peryfiton dapat digolongkan menjadi 4 golongan yaitu:
1. epifiton, hidup pada tanaman
2. epizoon, hidup pada binatang
3. epiliton, hidup pada batu-batu
4. epixylon, hidup pada daun yang mati.
Peryfiton merupakan produsen primer yang terdiri dari diatom
Diatom dan alga hijau biru.
PERIPHYTON
METODE SAMPLING
Sampling peripyton dengan menggunakan subtrat
buatan buatan berupa plat kaca
15 cm x 5 cm x 0.5 cm yang tersusun secara
vertikal. Rak terbuat dari aluminium
 CARA KERJA
1. Subtrat buatan diletakkan pada stasiun
yang sudah ditentukan pada kedalaman
0.5 – 1 m
dibiarkan selama 2.4 dan 6
minggu

Lanjutan
2. Subtrat diambil
peripyton yang
menempel dilepas dengan pisau sambil
disemprot aquades
masukkan dalam
botol sampel + formalin 4%
dibawa ke
Laboratorium
3. Sampel dicuci
dituang dalam penguap
+ beberapa butir kristal KMnSO4
warna ungu
+
10 ml H2SO4 pekat
bening kembali
disentrifuse
selama 15 menit dengan kecepatan 2000 rpm
supernatan dibuang
+ aquades
diaduk
disentrifuse
diawetkan dengan formalin 4 %
4. Preparat permanen
teteskan sampel pada kaca objek
tetesi
entellan New
tutup dengan kaca
diidentifikasi
Nekton




Nekton adalah organisme yang dapat berenang dan bergerak
secara aktif
Terdiri dari kelompok ikan, amphibi dan serangga air besar.
Komposisi nekton di danau pada setiap zonasi adalah
sebagai berikut: Zona litoral terdiri dari larva dan kumbang
penyelam (coleoptera) dewasa serta beberapa hemiptera
dewasa, larva dan pupa beberapa Diptera yang tinggal dalam
air dekat permukaan; amphibi seperti katak, salamander,
kura-kura dan ular air; sebagian besar ikan menghabiskan
waktunya di zona litoral walaupun bergerak bebas di antara
zona litoral dan zona limnetik.
Zona limnetik ; nekton di zona limnetik hampir seluruhnya
terdiri dari ikan. Umumnya ikan di zona limnetik sama dengan
di zona litoral tapi pada perairan yang luas beberapa jenis
hanya ditemukan pada zona limnetik.
Kualitas Fisika dan Kimia Perairan
Dissolved Oksigen (Oksigen terlarut)
Faktor yang sangat penting dalam ekosistem air
proses respirasi organisme air
Kelarutan O2 dalam air terbatas dan dipengaruhi
oleh faktor suhu
Metode pengukuran O2 bebas
menggunakan alat DO digital atau secara
manual dengan metode mikrowinkler
Cara kerja
Air diambil dengan botol sampel pada kedalaman 10 cm. Posisi secara
horizontal
Air sampel 40 cc
erlenmenyer 125 cc
+ 8 tetes MnSO4 dan 8 tetes KOH-KI
Erlenmenyer digoyang
+ 0.5 cc H2SO4 pekat
terbentuk endapan kuningcoklat
endapan larut
+ air sampel sampai volume 50 cc
Erlenmenyer digoyang-goyang
larutan homogen
Lanjutan
Diamkan 15 menit
Titrasi 15 menit
Titrasi Na2S2O3
kuning pucat
+ 8 tetes amilum
warna biru
Lanjutkan titrasi
warna biru
hilang
Suhu
Suhu air bervariasi secara harian /tahunan
Sesuai dengan suhu udara lingkungannya.
Suhu air dipengaruhi oleh:
 Intensitas cahaya matahari
 pertukaran panas antara air dengan udara
disekelilingnya
 Ketinggian geografis
 Faktor kanopi (penetupan oleh vegetasi)
Cara kerja
pengukuran suhu dilakukan dengan mencelupkan alat thermometer
ke dalam air
di biarkan ± 10 menit
thermometer diangkat
segera dilakukan pembacaan skala
Kecerahan / transparansi cahaya
Cara Kerja




Alat yang digunakan adalah Secchi disc / Plat besi
Celupkan secchi disc ke dalam air
hingga tidak terlihat
catat
kedalaman (angka tertera pada tali pemberat)
Lalu tenggelamkan lebih dalam lagi
naikkan perlahan-lahan
hingga terlihat
catat kedalamannya.
Rata-ratakan ke-2 nilai tersebut
Derajat keasaman (pH)



Menyatakan konsentrasi ion hidrogen dalam suatu larutan
Kemampuan air untuk melepaskan ion hidrogen
larutan
asam/basa
Nilai pH ideal untuk organisme 7-8,5
Cara Kerja

pH air diukur dengan menggunakan pH
meter, yaitu dengan cara elektroda
dikalibrasikan terlebih dahulu. Setelah
angka pada pH meter tersebut normal
maka elektroda pH baru dimasukkan
kedalam air yang diukur, selanjutnya
setelah angka yang tertera pada display
stabil, langsung dibaca dan angka
tersebut menunjukkan nilai pH yang diukur
Arus
-
Faktor penting di perairan
berhubungan dengan penyebaran
organisme, gas-gas terlarut dan mineral dalam air
Arus di pengaruhi oleh faktor angin, debit air dan tipe substrat dasar
perairan
Arus mempengaruhi distribusi vertikal plankton
Substrat dasar yang berbeda mempengaruhi kecepatan arus
Arus akan mempengaruhi pergerakan organisme
butuh adaptasi
khusus
Cara kerja
Kecepatan arus dengan menggunakan bola apung, Stopwatch dan
meteran
 Lepaskan bola apung dalam jarak tertentu yang telah ditentukan
catat waktu tempuh bola terhadap jarak tersebut
 Masukkan dalam rumus:
V=S/T
Keterangan:
V = kecepatan arus (m/detik)
S = Jarak (m)

T = waktu tempuh (detik)
PRODUKTIFITAS PRIMER
Laju pembentukan senyawa-senyawa karbon organik
melalui proses fotosintesis
O2 dan CO2
Indikator produktifitas
Cara Kerja
 Metode yang digunakan adalah botol gelap dan terang
mengacu pada perubahan konsentrasi kandungan
oksigen dalam botol gelap dan terang sebagai hasil
fotosintesis dan respirasi
 Ukur kedalaman stasiun dan bagi kedalaman tersebut
atas 5 titik sampling secara vertikal
 Siapkan rangkaian botol terang-gelap
 Cuplik air dengan alat pencuplik pada masing-masing
kedalaman
Lanjutan
 Ukur
langsung kandungan O2 awal, pada
saat yang sama masukkan air sampel ke
dalam botol gelap dan terang. Untuk botol
gelap bungkus dengan aluminium foil
 Ikat erat botol tersebut dan tenggelamkan di
tempat kedalaman air dicuplik, gunakan
pelampung botol tidak tenggelam
 Waktu inkubasi satu kali dengan periode
selama 3 jam
Rumus
Aktifitas fotosintesis bersih = (LB – IB) / dT
 Aktifitas respirasi = (IB – DB) / dT
 Aktifitas fotosintesis kotor
= [(LB-IB) + (IB-DB)] / dT
= (LB – DB) / Dt
Keterangan:
LB
= Konsentrasi O2 terlarut dalam botol
terang
IB
= Konsentrasi O2 terlarut awal
DB
= Konsentrasi O2 terlarut dalam botol gelap setelah
inkubasi
DT
= Lamanya inkubasi

EUTROFIKASI

Gejala peningkatan unsur hara, terutama
Fosfor dan Nitrogen di suatu ekosistem
Akuatik dari limbah cair yang dibuang
terus-menerus dalam jumlah yang banyak
Peningkatan unsur hara
meningkatnya
Proses pertumbuhan berbagai jenis
tumbuhan air dengan sangat cepat blooming
Zat nutrisi (fosfor, Nitrogen)
Ekosistem akuatik
Blooming
Dekomposisi oleh mikroorganisme Aerob
Konsentrasi O2 terlarut menurun tajam
Kondisi aerob
Amoniak, Methan dll
Danau berwarna kehitaman dan berbau busuk
Gambar: Proses eutrofikasi di suatu ekosistem ekuatik