Kedalaman Kompensasi

Makalah Praktikum Limnologi

KEDALAMAN KOMPENSASI

Oleh:

Riky Yonanda Lubis

160302062

IV/B

LABORATORIUM LIMNOLOGI

PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2017

PENDAHULUAN

Latar Belakang

            Istilah limnologi pertama kali digunakan oleh Forel (1901) di dalam bukunya yang berjudul Handbuch der Seekunde, Allgemeine Limnologie. Buku tersebut membahas tentang ekosistem danau. Sebenarnya limnologi telah diperkenalkan lebih dulu oleh Zacharias (1891) yang mendirikan laboratorium penelitian dibidang limnologi, Thienemaa kemudian mengembangkannya dan memberi nama institusi tersebut Institut Max-Planck.Sejak saat itu limnologi berkembang cukup pesat. Pada dekade 90-an limnologi menjadi sebuah ilmu yang menyedot perhatian dunia, terutama disebabkan karenabesarnya kebutuhan air bersih untuk kepentingan domestik, tetapi ketersediaan air bersih di alam semakin menipis akibat berbagai aktifitas manusia baik secara langsung maupun tidak langsung (Henny dkk., 2012).

Danau merupakan suatu badan air yang tergenang sepanjang tahun. Danau dapat terbentuk secara alami maupun buatan. Secara alami terbentuk karena patahan kulit bumi (tektonik) dan letusan gunung merapi (vulkanik). Danau yang terbentuk sebagai akibat gaya vulkanik badan airnya mengandung bahan-bahan dari perut bumi seperti belerang dan panas bumi. Perairan dikatakan bertipe danau, apabila perairan tersebut dalam dan tepian curam. Air perairan danau umumnya jernih dan keberadaan tumbuhan air terbatas hanya dibagian pinggir perairan (Fitra, 2003).

Danau dapat terbentuk dari berbagi macam penyebab melalui proses yang berbeda-beda. Beberapa proses pembentukan danau yakni danau tektonik, danau vulkanik, danau akibat longsor, aktivitas pergerakan es, dan danau buatan. Danau tektonik adalah danau yang terbentuk karena pergerakan lapisan tanah dalam. Danau vulkanik adalah danau yang terbentuk akibat aktivitas gunung api. Danau akibat longsor disebabakan oleh pergerakan tanah ke lembah sehingga membentuk bendungan, terbentuk danau dan sering berukuran sangat besar. Aktivitas es dapat membentuk danau akibat pergerakan bongkahan es            (Fitra, 2003).

Di perairan danau, oksigen lebih banyak dihasilkan oleh fotosintesis alga yang banyak terdapat pada lapisan epilimnion. Pada perairan tergenang yang dangkal dan banyak ditumbuhi tanaman air pada zona litoral, keberadaan oksigen lebih banyak dihasilkan oleh aktivitas fotosintesis tumbuhan air. Kadar oksigen maksimum 14 terjadi pada sore hari, sedangkan kadar minimum terjadi pada malam hari menjelang pagi hari. Kadar oksigen terlarut pada perairan alami biasanya kurang dari 10 mg/liter. Kadar oksigen larut dalam air didukung oleh adanya tingkat kecerahan air yang optimal bagi cahaya matahari yang dapat masuk pada kedalaman yang lebih dalam sehingga pada kedalaman perairan tersebut terjadi proses fotosintesis dan akhirnya suplai oksigen di lokasi tersebut mencukupi bagi proses kehidupan zooplankton (Setiawati, 2017).

Jenis-jenis perairan yang ada di daratan dibagi menjadi dua jenis, yaitu perairan mengalir (lotik) dan perairan tergenang (lentik). Perairan mengalir sangat dipengaruhi arus air. Perairan yang tergenang sangat dipengaruhi oleh kedalamannya. Perairan tergenang termasuk danau, rawa, situ, waduk, bendungan dan telaga. Perbedaannya pada kedalaman, luas perairan, serta adanya stratifikasi di perairan tergenang. Untuk mengetahui perbedaan karakter tersebut, biasanya dilakukan pengamatan keadaan morfometrinya (Ma’rufi, 2010).

Aspek biologis danau terdiri dari organisme yang tinggal dan berkembang biak di perairan danau, termasuk nekton, bentos, dan plankton. Informasi biologis terkait struktur komunitas berdasarkan indeks keanekaragaman jenis (H’), keseragaman (E), dan dominansi (C) merupakan indeks yang sering digunakan untuk mengevaluasi keadaan suatu lingkungan perairan berdasarkan kondisi biologis. Suatu lingkungan yang stabil dicirikan oleh kondisi keanekaragaman biota yang seimbang, tanpa adanya spesies yang dominan. Limnologis Danau Siombak berdasarkan aspek morfometri, fisika, kimia, biologi, dan status trofik perairan (Muhtadi dkk., 2016).

Oksigen terlarut dan pH mempengaruhi secara langsung atau tidak langsung parameter limnologi lainnya seperti viskositas, total padatan terlarut dan konduktivitas yang semuanya merupakan parameter fisik dan kimia yang sangat penting dalam pengelolaan perairan. Stratifikasi vertikal suhu, oksigen dan pH di perairan danau dapat menunjukkan dinamika perairan, potensi produktivitas dan evolusi kimia di dalamnya. Konsentrasi oksigen terlarut tertinggi pada masing-masing stasiun berada pada lapisan permukaan perairan. Hal ini dikarenakan adanya cahaya matahari di lapisan permukaan perairan yang diamati sehingga membantu proses fotosintesis dalam mensuplai oksigen ke perairan              (Sinaga dkk.,2016).

Kedalaman suatu perairan berpengaruh terhadap organisme akuatik khususnya zooplankton yang tergantung pada fitoplankton yang berfotosisntesis pada air yang ditembus cahaya. Cahaya yang masih cukup dalam perairan dapat meningkatkan fotosintesa fitoplankton yang merupakan makanan dari zooplankton. Kedalaman juga berpengaruh terhadap nutrien yang jatuh kebadan perairan. Sumbangan nutrien yang banyak ke perairan akan memicu tumbuhnya plankton. penyebaran plankton didalam air tidak sama pada kedalaman air yang berbeda hal tersebut dipengaruhi oleh keadaan lingkungan seperti perbedaan suhu, CO2, pH, DO dan intensitas cahaya (Setiawati, 2017).

Tujuan Praktikum   

             Tujuan praktikum ini adalah sebagai berikut:            

1.        Untuk mengetahui kedalaman kompensasi danau

2.        Untuk mengetahui faktor kedalaman kompensasi danau

3.        Untuk mengetahui pengukuran kedalaman kompensasi.

Manfaat Praktikum

            Manfaat praktikum ini yaitu agar mahasiswa dapat menambah informasi tentang ilmu yang berkaitan kedalaman kompensasi danau, pengukuran kedalaman kompensasi danau, fektor penyebab terjadinya kedalaman kompensasi danau dan sebagai salah satu syarat masuk laboratorium.

TINJAUAN PUSTAKA

Kedalaman Kompensasi

Kedalaman danau memiliki pengaruh yang sangat besar terhadap kualitas air. Bagian yang penting lainnya adalah kedalaman relatif, luas area dan angin yang terdapat di area tersebut. Karena faktor-faktor ini mempengaruhi pengadukan di danau. Hal ini disebut dengan danau air dangkal, yang pengadukannya sangat dipengaruhi oleh angin, dan danau air dalam, yang pengadukan tidak terlalu menentukan sehingga adanya stratifikasi masa air     (Fitra, 2003).

            Konsentrasi oksigen terlarut di DKG mengalami penurunan dengan bertambahnya kedalaman. perairan stagnan seperti danau atau waduk,  kondisi oksigen terlarut pada umumnya mengalami stratifikasi. Konsentrasi oksigen  terlarut pada umumnya mengalami penurunan  dengan bertambahnya kedalaman. Hal ini diduga terjadi karena suplai oksigen dari proses fotosintesis dan difusi menurun. Selain itu, pada lapisan dasar perairan terjadi  dekomposisi bahan  organik. Konsentrasi oksigen terlarut tertinggi pada masing-masing stasiun berada pada lapisan permukaan perairan. Hal ini dikarenakan adanya cahaya matahari di lapisan permukaan perairan yang diamati sehingga membantu proses fotosintesis dalam mensuplai oksigen ke perairan juga menunjukkan secara umum fitoplankton paling tinggi pada permukaan, kecuali stasiun 1 dan akan semakin berkurang dengan bertambahnya kedalaman (Sinaga dkk., 2016).

            Kedalaman relatif dapat mengambarkan stabilitas stratifikasi. Perairan yang memiliki kedalaman relatif yang kurang dari 2% akan mudah mengalami pengadukan sedangkan perairan yang memiliki kedalaman relatif lebih besar dari 4% memiliki stabilitas sratifikasi yang tinggi. Perkembangan volume danau (volume development/VD) menggambarkan bentuk danau secara umum. Perkembangan volume danau yang kurang dari dari satu akan memiliki bentuk danau yang kerucut dan perkembangan volume danau yang lebih besar dari satu memiliki bentuk dengan dasar yang rata. Waktu tinggal (residence time) adalah lamanya waktu yang diperlukan badan air untuk terbilas secara keseluruhan yang diperhitungkan sejak air masuk ke dalam perairan sampai seluruh air keluar. Semakin lama waktu tinggal maka kehadiran unsur hara partikel-partikel lainya semakin lama (Fitra, 2003).

Cara Pengukuran Kedalaman Kompensasi

Dengan cara Teknik bandul timah hitam (dradloading ) teknik ini ditempuh dengan mrnggunakan tali panjang yang ujungnya di ikat tali bandul timah hitam sebagai pemberat. Dari sebuah kapal diikat tali dan diturun kan ke dasar danau. Selanjutnya panjang talidiukur dan itulah kedalaman laut. !Ara ini sebenarnya tidak begitu tepat karena tali tidak bisa tegak lurus akibat pengaruh arus danau. Di samping itu kadang- kadang bandul tidak sampai ke dasar karena tersangkut karang. Ini memerlukan waktu lama.Namun demikian cara ini memiliki kelebihan yaitu dapat mengetahui jenis batuan di dasar laut suhu dan juga mengetahui apakah di dasar danau masih terdapat organisme yang bisa hidup (Harfiana dkk., 2010).

Menurut Ma’rufi Kedalaman maksimum (Zm dinyatakan dalam meter) merupakan kedalaman danau pada titik terdalam. Pengukuran secara langsung dapat dilakukan dengan menggunakan tali berskala dengan diberikan pemberat dibawahnya dan secara tidak langsung dapat dibaca pada kontur kedalaman peta battimetri. Kedalaman relatif (Zr dinyatakan dalam meter) adalah rasio antara Zm dengan diameter rata- rata permukaan danau. Perhitungan kedalaman relatif dalam bentuk persamaan :

Keterangan:

Zr < 2% : mudah mengalami pengadukan

Zr ≥2% : tidak mudah mengalami pengadukan

Volume total air Danau (V dinyatakan dalam m³) merupakan perkalian antara

luas permukaan (m²) dengan kedalaman rata- rata (m) (Ma’rufi dkk., 2010).

            Pengukuran parameter-parameter yang digunakan dalam perhitungan TSI CARLSON (1977) menggunakan: 1. Konsentrasi TP diukur dengan metode ammonium molybdate (APHA 1995). 2. Konsentrasi klorofil-a diukur dengan metode spektrofotometri (APHA 1995). 3. Kedalaman sechi diukur dengan pengamatan langsung dengan papan sechi Sedangkan untuk mengetahui tingkat pencemaran perairan yang terjadi dilakukan perhitungan dengan perhitungan indeks kimia KIRCHOFF (1991), yaitu dimana: CI adalah nilai Indeks Kimia KIRCHOFF q adalah nilai dari kurva baku sub indek parameter dengan skala pembobotan 0-100 w adalah nilai konstanta bobot kepentingan dari setiap parameter, nilainya dari 0 sampai 1. Parameter-parameter yang digunakan dalam perhitungan indeks kimia (Suryono dkk., 2010).

Pengukuran dengan cara menurunkan probe secara perlahan dari permukaan air ke badan air hingga mencapai dasar perairan. Selama proses penurunan, probe dihentikan selama beberapa saat pada setiap pertambahan kedalaman 1 meter. Proses ini dilakukan untuk memberi kesempatan sensor bekerja maksimal dan memberi kesempatan surveyor untuk mencatat data pada monitor probe tersebut. Pada saat probe menyentuh dasar perairan, probe diangkat ke atas sekitar 20-50 cm untuk menghindari pengaruh dari pengadukan sedimen dasar.pengamatan parameter untuk analisis laboratorium dilakukan dengan cara pengambilan contoh air dengan menggunakan nansen bottle sampler ukuran volume 2 liter. Contoh air yang diambil secara komposit untuk beberapa stasiun dimasukkan ke dalam botol sample polietyline yang telah dibersihkan dengan 0,1 n hcl untuk analisys logam berat, sedangkan untuk nutrien dan bahan organic, contoh sample dimasukkan ke dalam botol gelap dari bahan gelas             (Edyanto, 2000).

`           Data morfometri sangat diperlukan dalam menentukan lapisan danau dan dapat juga mengetahui seberapa besar kemampuan danau dalam pemanfaatan oleh manusia. Gambaran morfometri dan kualitas air merupakan data awal dalam potensi danau. Aspek morfometri berguna untuk mengetahui terjadinya pendangkalan dan beberapa indeks tingkat kesuburan perairan. Informasi mengenai morfologi baik kedalaman hingga waktu tinggal air berguna untuk mengetahui status perairan tersebut. Data morfometri akan memberikan informasi berupa kedalaman perairan, luas perairan, bentuk danau, penetrasi cahaya, perkembangan danau, dan lain-lain (Ma’rufi , 2010).

Faktor Kedalaman Kompensasi

Pada umumnya faktor pemanfaatan suatu perairan antara lain ditentukan oleh tingkat kesuburan perairan,yang dapat diukur dengan kelimpahan produsen primer yang terdapat di perairan tersebut. Keberadaan fitoplankton pada tiap kedalaman terutama pada kedalaman yang termasuk cahaya optimum, kelimpahan fitoplankton lebih tinggi, perbandingan kelimpahan fitoplankton pada masing-masing kedalaman, sehingga cahaya yang dimanfaatkan oleh fitoplankton juga besar ini bisa dilihat pada tebel di atas dengan semakin dengan semakin bertambahnya kedalaman efisiensi cahaya yang dimanfaatkan oleh fitoplankton semakin besar. Pada kedalaman 200 cm efisiensi pemanfaatan energi oleh fitoplankton sebesar 1,28 % sedangkan pada kedalaman 250 cm walaupun kelimpahan fitoplankton sedikit, akan tetapi cahaya pada lapisan ini juga sedikit, sehingga fitoplankton dalam memanfaatkan energi semakin banyak yaitu sebesar 4,8 % (Baksir, 2004).

Semakin ke dalam perairan intensitas cahaya akan semakin berkurang dan merupakan faktor pembatas sampai pada suatu kedalaman dimana fotosintesis sama dengan respirasi. Kedalaman perairan dimana proses fotosintesis sama dengan proses respirasi disebut kedalaman kompensasi. Kedalaman kompensasi biasanya terjadi pada saat cahaya di dalam kolom air hanya tinggal 1 % dari seluruh intensitas cahaya yang mengalami penetrasi dipermukaan air. Kedalaman kompensasi sangat dipengaruhi oleh kekeruhan dan keberadaan awan sehingga berfluktuasi secara harian dan musiman (Fitra, 2003).

 Faktor-faktor yang mempengaruhi produksi primer (laju fotosintesisi) antara lain : cahaya matahari,suhu, nutrient, serta struktur komunitas dan kelimpahan fitoplankton yang mampu beradaptasi di ekosistem perairan (habitatnya). Pada kedalaman 50 cm terlihat intensitas cahaya yang sampai pada kedalaman ini 64,99 % dari intensitas cahaya permukaan, pada kedalaman 100 cm intensitas cahaya yang sampai pada kedalaman ini 32,30 %, kedalaman 150 cm intensitas cahaya yang sampai pada kedalaman ini 19,55 %, sedangkan pada kedalaman 200 cm intensitas cahaya 9,36 cm, kedalaman 250 cm intensitas cahaya tinggal 1,40 % dari intesniats cahaya permukaan, kedalaman 310 intensitas cahaya 0 % dari intensitas cahaya permukaan. Kedalaman berikutnya memperlihatkan peningkatan koefisien peredupan, untuk kedalaman 200–250 cm sebesar 1,9024 (intensitas cahaya = 1%). Penyebabnya dapat dipastikan adalah partikel anorganik, dan organik/detritus tersuspensi (Baksir, 2004).

Penggolongan Tingkat Kesuburan Kedalaman Kompensasi

            Danau termasuk jernih dengan rendahnya bahan-bahan yang tersuspensi didalamnya. Hal ini menandakan bahwa danau opi memiliki kesuburan yang rendah. Danau pertama kali terbentuk, di dalamnya terdapat atau terkandung sedikit sekali bahan organik dan airnya pun jernih, kerapatan tumbuhan dan hewan rendah, sinar matahari dapat jauh menembus ke dalam air. Wetzel (1983) menyatakan bahwa kisaran transparansi o'secchi disk" pada beberapa danau yang sangat jernih mulai dari beberapa sentimeter sampai di atas 40 nteter. Kecerahan sangat dipengaruhi oleh keadaan cuaca, waktu pengukuran, kekeruhan dan padatan tersuspensi (Rohayati dkk., 2003).

Eutrofikasi merupakan masalah yang dihadapi diseluruh dunia yang terjadi  dalam ekosistem perairan tawar maupun laut. Eutrofikasi disebabkan masuknya nutrien berlebih terutama pada buangan pertanian dan buangan limbah rumah tangga. Kondisi kualitas air danau atau waduk diklasifikasikan berdasarkan eutrofikasi yang disebabkan adanya peningkatan kadar unsur hara dalam air. Eutrofikasi diklasifikasikan menjadi empat kategori status trofik yaitu:. Oligotrof: Status trofik air danau dan/atau waduk yang mengandung unsur hara berkadar rendah.Status ini menunjukkan kualitas air masih bersifat alami belum tercemar dari sumber unsur hara N dan P. Mesotrofik: Status trofik air danau dan waduk yang mengandung unsur hara berkadar sedang.Status ini menunjukkan adanya peningkatan kadar N dan P, namun masih dalam batas toleransi karena belum menunjukkan indikasi pencemaran air.  Eutrofik: Status trofik air danau dan waduk yangmengandung unsur hara berkadar tinggi. Status ini menunjukkan air telah tercemar oleh peningkatan kadar N dan P.  Hipereutrofik: Status trofik air danau dan waduk yang mengandung unsur hara berkadar sangat tinggi. Status ini menunjukkan air telah tercemar berat oleh peningkatan kadar N dan P.Dengan mengetahui kualitas perairan serta status kesuburannya pemanfaatan di bidang perikanan akan tepat sasaran (Shaleh dkk., 2014).

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

            Kesimpulan dari makalah ini adalah sebagai berikut:

1.      Kedalaman kompensasi di danau memiliki pengaruh yang sangat besar terhadap kualitas air. Karena faktor-faktor  dipengaruhi oleh angin, dan danau air dalam, yang pengadukan tidak terlalu menentukan sehingga adanya stratifikasi masa air    

2.      Faktor yang mempengaruhi kedalaman kompensasi adalah suhu/ temperatur, kecerahan, arus, kedalamaan, fitoplankton, produktivitas primer, salinitas, pH, oksigen terlarut (DO).

3.      Pengukuran kedalaman turunkan secchi disk hingga tidak tampak, lalu catat kemudian naikkan secchi disk  hingga warna tampak kembali kemudian catat hasilnya.

Saran

Saran untuk makalah  ini adalah agar makalah ini bisa dijadikan sebagai bahan referensi bagi pihak yang membutuhkan dan bagi pembaca, dan penulis menyadari bahwa penulis masih jauh dari kata sempurna, kedepanya penulis akan lebih fokus menjelaskan tentang makalah kedalaman kompensasi.

DAFTAR PUSTAKA

Baksir, A.2004. Hubungan Antara Produktivitas Primer Fitoplankton dan Intensitas Cahaya Di Waduk Cirata Kabupaten Cianjur Jawa Barat. Makalah Falsafah Sains. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Fitra, E. 2008. Analisis Kualitas Air dan Hubungan Dengan Keanekaragaman Vegetasi Akuatik di Perairan Parapat Danau Toba. Universitas Sumatera Utara, Medan.

Harfiana, I. L. M, H. Suwono, S. Prabaningtyas. 2010. Produktivitas Primer Fitoplankton \di Perairan Ranu Pani Kecamatan Senduro, Kabupaten Lumajang. Universitas Negeri Malang.

Harfiana. I. L. M., Suwono.H. dan Prabaningtyas.S. 2010. Produktivitas Primer Fitoplankton di Perairan Ranu Pani Kecamatan Senduro, Kabupaten Lumajang. Universitas Negeri Malang, Malang.

Henny, C, M. Fakhrudin, S. H. Nasution, T. Chrismadha. 2012. Seminar Nasional Limnologi. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Ma’rufi, M, Yunasfi, A. Muhtadi.  2010. Kajian Morfometri Danau Pondok Lapan Desa Naman Jahe Kecamatan Salapian Kabupaten Langkat. Universitas Sumatera Utara, Medan.

Muhtadi, A,Yunasfi, R. Leidonald, S. D. Sandy, A. Junaidy, A. T. Daulay. 2016. Status Limnologis Danau Siombak, Medan, Sumatra Utara. Oseanologi dan Limnologi di Indonesia. 1(1): 39-55. Universitas Sumatera Utara, Medan.

Setiawati, S. 2017. Komposisi dan Struktur Komunitas Zooplankton Pada Kedalaman Yang Berbeda Di Danau Diatas Kabupaten Solok Sumatera Barat. [Skripsi]. Universitas Andalas, Padang.

Shaleh.F.R., Soewardi.K. dan Sigid Hariyadi. 2014. Kualitas Air dan Status Kesuburan Perairan Waduk Sempor, Kebumen (Water Quality and Trophic Status in Sempor Reservoir, Kebumen). Jurnal Ilmu Pertanian Indonesia. ISSN 0853 – 4217.

Sinaga, E. L. R, A. Muhtadi, D. Bakti. 2016. Profil Suhu, Oksigen Terlarut, dan pH Secara Vertikal Selama 24 Jam di Danau Kelapa Gading Kabupaten Asahan Sumatera Utara. Omni-Akuatika. 2 (2): 114 – 124 . ISSN: 1858-3873. Universitas Sumatera Utara, Medan.

Suryono. T., Sunanisari.S., Mulyana.E. dan Rosidah. 2010. Tingkat Kesuburan dan   Pencemaran Danau Limboto,Gorontalo.