Perairan
adalah suatu kumpulan massa air pada suatu wilayah tertentu yang besifat
dinamis (bergerak atau mengalir) seperti laut dan sungai maupun statis
(tergenang) seperti danau. Perairan ini dapat merupakan perairan tawar, payau
maupun asin (laut). Ekologi adalah ilmu mengenai hubungan organisme dengan
lingkungannya. Mempelajari hubungan organism dengan lingkungan secara alami
atau lingkungan yang sedang berkembang. Ekologi perairan adalah ilmu yang
mempelajari organisme dengan lingkungan perairan (Poltek IPB, 2011).
Sesungguhnya
ekologi dalam arti proses alam telah dikenal sejak lama, sesuai dengan sejarah
manusia. Umpamanya, tumbuhan memerlukan sinar matahari, tanah dan air. Tumbuhan
menjadi makanan hewan. Ada pula hewan
mwnjadi makanan hewan lain, demikian pula proses kelahiran, kehidupan,
pergantian generasi dan pergantian semua telah menjadi pengetahuan manusia.
Proses ini berlangsung berkesinambungan mengikuti apa yang kita namakan “Hukum
Alam”. Ekologi dalam pemahaman kuantitatif masih baru. Umpamanya jumlah beberapa
matahari, jumlah air dan luasan tanah untuk satu pohon (Rosoedarmo et al,
1992).
Ekologi
adalah cabang ilmu biologi yang banyak memanfaatkan informasi dari berbagai
ilmu pengetahuan lain, seperti: kimia, fisika, geologi dan klimatologi untuk
pembahasannya. Penerapan ekologi di bidang perairan dan perkebunan diantaranya
adalah penggunaan control biologi untuk pengendalian populasi hama guna
meningkatkan produktivitasnya (Alwi, 2009).
Ekologi
Perairan
Kata
ekologi berasal dari bahasa Yunani oikos berarti “rumah” atau “tempat untuk
hidup”. Secara harfiah ekologi adalah pengkajian organism-organisme “dirumah”.
Biasanya ekologi didefinisikan sebagai pengkajian hubungan organisme-organisme
atau kelompok-kelompok organisme terhadap lingkungannya atau ilmu hubungan
timbale balik antara organisme-organisme hidup dan lingkungannya (Odum, 1993).
Analisa
daya dukung lingkungan perairan perlu dilakukan untuk mengetahui kondisi dan
kemampuan tambak dalam mendukung kegiatan budidaya agar sesuai dengan hasil
yang diharapkan bagi para petani tambak Desa Mororejo, Kecamatan Katiwungu,
Kabupaten Kendal (Suparjo, 2008).
Ciri-ciri
Ekologi Kolam
Seperti
telah dikatakan dalam seksi sebelum ini, kolam adalah daerah perairan yang
kecil dimana zona litoralnya relative besar dan daerah limnetik serta profundal
kecil atau tidak ada. Stratifikasi tidak terlalu penting. Kolam dapat dijumpai
kebanyakan daerah dengan curah hujan yang cukup. Kolam-kolam terus-menerus
terbentuk contohnya, bila aliran air berpindah, meninggalkan bekas aliran
terisolasi sebagai perairan yang tergenang. Karena tertimbunnya bahan organic
dan banjir secara periodik, kolam-kolam ini mungkin amat produktif, dengan
bukti banyaknya nelayan yang tertarik. Kolam alami jumlahnya banyak di daerah
kapur bila terjadi depresi atau “penurunan” karena cairan dari strata
dibawahnya (Odum, 1993).
Produsen
kolam. Dalam mempelajari setiap ekosistem, seorang ahli ekologi mula-mula
mencari sumber energy ekosistem itu. Dalam kolam kita dapat melihat antara
lain, tumbuhan yang berakar pada dasar kolam dan bagian atasnya keluar dari
permukaan air, seperti teratai (Nymphae,
sp), Cyperaceae (seperti Scirpus grossur) atau enceng gondok (Eichornia crassipes)
(Sastrodinoto,1980).
Ciri-ciri
Ekologi Sungai
Sungai
terbentuk di bagian arus pegunungan, dimana lereng euran dan kepadatan
drainasenya tinggi, ke bawah kaki gunung, volume air dan lebar sungai meningkat
dan sungai-sungai besar, yang bermuara di laut atau danau (Monik et al,1996).
Perbedaan
mendasar ini berarti bahwa sungai merupakan habitat masa lampau yang telah
memancarkan flora dan faunanya diantara habitat itu sendiri selama waktu yang
lama sekali. Kekanjangannya telah mempermudah terjadinya evolusi banyak jasad.
Dengan demikian sejumlah tumbuhan terdapat terbatas pada air yang mengalir.
Maka itu dengan berbagai cara telah tersesuaikan pada arus airnya. Tumbuhan itu
mencakup spesies ganggang merah dan paku air seperti Salvinia. Ada juga
tumbuhan bunga seperti Ceratophyllum dan Podostemataceae yang merupakan
sejumlah kecil tumbuhan bunga khas pada air mengalir, yang secara teratur
berkembangbiak dengan biji. Hewan air mengalir mencakup siput air tawar,
hydroid, lintah dan larva lalat hitam (Ewuste. J, 1990).
Menurut
Whitten et al (1995), cirri-ciri fisik sungai kecepatan air, kedalaman, serta
komposisi dasar sungai beragam melintas dan disepanjang daerah alirannya.
Keragaman ini juga dipengaruhi oleh intensitas curah hujan yang turun dari
waktu ke waktu.
Siklus
Hidrologi Air
Sedikit
dari 1% air dibumi terdapat sebagai air
tawar yang cair. Sebagian besar dari padanya (kira-kira 96%) terdapat sebagai
air dalam batuan dan lapisan tanah dibawah permukaan bumi. Sisanya ialah air
perrmukaan di danau dan sungai. Sebagian besar air sungai akhirnya mencapai
laut, yang membawa serta banyak sekali garam dan bercampur dengan air garam
laut. Hilangnya air segar yang berlanjut ini terjadi karena penguapan air laut,
dengan bantuan energy matahari. Penguapan hanyalah merupakan distilasi bersuhu
rendah dan dengan demikian garam-garamnya tertinggal (Kimball, 1996).
Sebagian
air hujan yang tiba ke permukaan tanah akan masuk ke dalam tanah (ilfiltrasi).
Bagian lain yang merupakan kelebihan akan mengisi lakuk-lekuk permukaan tanah,
kemudian mengalir ke daerah-daerah yang rendah, masuk ke sungai-sungai dan
akhirnya ke laut (Sosro Darsono dkk, 1976).
Rantai
Makanan
Rantai
makanan merupakan perpindahan energy makanan dari sumberdaya tumbuhan melalui
seri organisme atau melalui jalur makan-makanan (tumbuhan-herbivora-canivora)
(Heddy dkk, 1994).
Zooplankton
hebivora makan fitoplankton, merubahnya menjadi jaringan tubuh zooplankton
(produk kedua) dan zooplankton itu dimakan zooplankton karnivora dan oleh ikan
predator yang makan zooplankton (produk ketiga). Inilah sukses sitrafik dalam
rantai makanan atau jaring-jaring makanan (food web) yang merupakan
tingkatan-tingkatan (Brotowidjoyo, 1995).
Hubungan
Interaksi Organisme
Menurut
Windi (2009), selain adanya hubungan makan memakan antara makhluk hidup atau
predasi, terdapat juga hubungan lain seperti persaingan atau kompetisi dan
hidup bersama atau simbiosis terjadi hubungan saling menguntungkan ataupun
merugikan. Ada tiga macam simbiosis.
- Simbiosis
mutualisme
Simbiosis
mutualisme merupakan hubungan yang terjadi anatara dua organisme atau lebih
yang menguntungkan kedua belah pihak dan tidak ada satu pihak yang dirugikan.
- Simbiosis
Komensalisme
Simbiosis
komensalisme merupakan hubungan yang terjadi antara dua oragnisme atau lebih
yang tidak saling merugikan. Dalam hal ini satu organisme yang lain tidak
dirugikan.
- Simbiosis
Parasitisme
Simbiosis
parasitisme merupakan hubungan yang terjadi antara dua organisme atau lebih,
tetapi salah satu organisme merugikan organisme yang lainnya. Organisme yang
diuntungkan disebut parasit sedangkan organisme yang dirugikan disebut inang.
Menurut
Odum (1993), terdapat Sembilan interaksi penting yaitu:
- Neutralisme,
dimana tidak ada satupun populasi yang terpengaruh oleh asosiasi dengan lain.
- Tipe
persaingan yang saling menghalangi (mutual inhibition completion type) dalam
mana kedua populasi secara aktif saling menghalang-halangi.
- Tipe
persaingan sumberdaya di dalam mana tiap populasi mempunyai pengaruh merugikan
yang lain dalam perjuangannya untuk memperoleh sumber-sumber yang persediaannya
berada pada kekurangan.
- Amansalisme,
di dalam mana satu populasi dihalang-halangi sedangkan yang lainnya tidak
terpengaruh.
- Parasitisme
Pemasangan
dimana satu populasi merugikan yang lain dengan cara menyerang secara langsung
tetapi meskipun begitu bergantung pada lain.
- Comensalisme,
dimana satu populasi diuntungkan sedangkan yang lain tidak dipengaruhi.
- Protocooperation,
dimana kedua populasi memperoleh keuntungan dengan adanya asosiasi itu tetapi
hubungan itu tidak merupakan sau keharusan.
- Mutualisme,
dimana pertumbuhan dan khidupan kedua populasi itu mendapatkan keuntungan dan
tidak satupun dapat hidup di alam tanpa yang lain.
Menurut
Irsad (2009), simbiosis adalah hubungan antara dua makhluk hidup yang berbeda
jenis. Kebanyakan yang diajarkan adalah 3 macam simbiosis, yaitu metabolism,
komensalisme dan parasitisme. Tetapi ternyata ada juga jenis simbiosis yang
lain yaitu amensalisme (Anggelina, 2007).
Faktor-faktor
yang Mempengaruhi Ekosistem Kolam
Faktor
Fisika
Pada
suhu yang tinggi, metabolism organisme juga mengalami peningkatan suhu sebesar
10ºC mengakibatkan peningkatan proses
metabolisme sebesar dua kali lipat, yang
juga menyebabkan peningkatan konsumsi oksigen. Apabila pencernaan panas ini
disertai dengan pencernaan bahan organic maka penurunan oksigen di perairan
akan lebih tajam (Musa dan Yanuhar, 2006).
Akibat
meningkatkan laju metabolisme, akan menyebabkan konsumsi oksigen meningkat,
sementara di lain pihak dengan naiknya temperature akan menyebabkan kelarutan
oksigen dalam air menjadi berkurang. Hal ini dapat menyebabkan organisme air
akan mengalami kesulitan untuk melakukan respirasi (Barus, 2002).
Kedalaman
perairan dimana proses fotosintesis dengan proses respirasi disebut kedalaman
kompensasi. Kedalaman kompensasi biasanya terjadi pada saat cahaya didalam
kolam air hanya tinggal 1% dari seluruh intensitas cahaya yang mengalami
penentrasi di permukaan air. Kedalaman kompensasi sangat dipengaruhi oleh
kekeruhan dan keberadaan awan berfluktuasi secara harian dan musiman (Effendi,
2003).
Faktor
Kimia
Organisme
air dapat hidup dalam suatu perairan yang mempunyai nilai pH dengan kisaran
toleransi antara asam lemah sampai basah lemah. Nilai pH yang ideal bagi
kehidupan oragnisme air. Pada umumnya terdapat antara 7 samapi 8,5. Kondisi
perairan yang bersifat sangat asam
maupun sangat basa akan membahayakan kelangsungan hidup organisme karena
akan menyebabkan terjadinya gangguan metabolism dan respirasi (Barus, 2002).
Sebagian
besar biota akuatik sensitive terhadap perubahan pH dan menyukai pH sekitar
7-8,5. Nilai pH sangat mempengaruhi proses biokimiawi perairan misalnya proses
nitrifikasi akan berakhir jika pH rendah. Toksisitas memperlihatkan peningkatan
pH rendah (Effendi, 2003).
Konsentrasi
ion hydrogen (H+) dalam suatu cairan dikatakan dengan pH. Organisme sangat
sensitive terhadap perubahan ion hydrogen. Pada proses penjernihan air limbah
pH menjadi indicator untuk meningkatkan efisiensi proses penjernihan. Air
limbah pertambangan atau pertanian mengakibatkan tingginya konsentrasi ion
hydrogen sehingga membahayakan kehidupan
air (Sutrisno dan Susiastuti, 2004).
Faktor
Biologi
Produksi
primer itu adalah pertama dalam rantai makanan atau jaring makanan. Produksi
primer itu adalah laju produksi bahan
baku tanaman oleh fotosintesis yang biasanya diukur atau dinyatakan 9º
(terikat) tiap permukaan air pertahun atau perhari. Oleh karena
produksi primer tersebut diperlukan nutrient berupa nitrat dan fosfat dan sinar
matahari (Brotowidjoyo et al, 1999).
Organisme
kadang-kadang dapat tumbuh secara eksplosif dalam waktu singkat yang disingkat
“blom” sebagai respon dari kondisi local bloaming dinoflagellata menimbulkan
“reatide” yang biasa terjadi di daerah pantai (perairan tropis). Jenis blue
green algae juga dapat tumbuh secara eksplosif dan manghasilkan blooming pada
musim panas terutama danau lautan tropis (Herawati,1989).
Berdasarkan
pengalaman dapat dibedakan antara kekeruhan yang disebabkan oleh plankton dan
kekeruhan yang disebabkan factor lain. Namun demikian perlu diingat bahwa
blooming plankton tidak selalu berwarna hijau. Dapat pula berwarna merah,
coklat dan hitam keadaan ini tidak baik karena konsentrasi oksigen terlarut
akan menjadi masalah (Mahmudi, 2005).
Faktor-faktor
yang Mempengaruhi Ekosistem Sungai
Faktor
Fisika
Sungai
alami terbentuk oleh sumber air tanau atau oleh air permukaan tanah (surface
water run-off). Dalam perjalanan arus maka air sungai it uterus-menerus
mangalami perubahan karena larutan benda-benda organic, erosi tanah dan
deposisi seperti pada danau, sungai-sungai juga mengalami pola evolusi dan
berakibat perubahan fauna, termasuk ikan, mengikuti tingkatan kecepatan arus
seperti arus terpotong, arus terjun, utekan air dan sebagainya (Brotowidjoyo,
1995).
Jika
tegangan geser di sungai bagian bawah meningkat, maka ukuran rata-rata
partikel-partikel mati akan menurun, partikel yang lebih besar mengendap ke
dasar sungai. Jadi disungai bagian hilir ukuran rata-rata partikel yang
terdapat di dasar sungai juga menurun, meskipun jumlah dan jenis endapan yang
mati berkaitan dengan jenis dan tingkat singkapan sumber-sumber endapan yang
ada, misalnya kemiringan, tepi sungai dan jalan-jalan serta debit air (Whitten
et all, 1995).
Faktor
Kimia
Walaupun
organisme di aliran air lebih menghadapi eksterm, dalam hal ini suhu dan arus,
deibandingkan dengan organisme kolam, tetapi pada kondisi alam oksigen biasanya
tidak amat bervariasi. Karena aliran air biasanya dangkal, luas permukaannya
yang berhubungan dengan udara dan gerakan tetap. Aliran air biasanya mengandung
oksigen dalam jumlah yang cukup, bahkan dalam keadaan tanpa tanaman hijau
(Odum, 1993).
Adanya
masukan bahan-bahan tersebut yang dihasilkan oelh kegiatan penduduk di sekitar
DAS Berantas sampai batas-batas tertentu tidak akan menurunkan kualitas air
sungai. Namun demikian apabila beban masukan bahan-bahan terlarut tersebut
melebihi kemampuan sungai untuk membersihkan diri sendiri (self purification)
maka timbul permasalahan yang serius yaitu pencernaan perairan sehingga
berpengaruh negative terhadap kehidupan biota perairan dan kesehatan penduduk
yang memanfaatkan air sungai tersebut (Handayani dkk, 2001).
Faktor
Biologi
Dengan
cara serupa keadaan fisik danau-danau dan sungai-sungai juga berubah dari hari
ke hari dan antara satu musim ke musim lainnya. Karena itu, jelas bahwa
beberapa penelitian tentang plankton sering tidak dapat memberikan lebih dari
kesan sejenak tentang keadaan yang ada (Mulyadi, 1985 dalam Whitten et al, 1995).
Definisi
Benthos
Organisme
benthos adalah binatang yang relative
besar dan sebagian siklus hidupnya berada di dalam atau substrat air.
Adapun yang termasuk dalam kelompok ini antara lain adalah cacing, serangga
air, anelida, moluska dll. Beberapa spesies nyamuk, lalat midges dan pada
umumnya termasuk kelompok yang dapat mengganggu kesehatan (Sutrisno dan
Sucrastuti, 2004).
Makrobenthos
juga sering didefinisikan benthos yang ukurannya cukup besar untuk bertahan
pada ayakan dengan ukuran pori-pori 500 mikrometer (0,5 mm). Makrobenthos
merupakan benthos yang berukuran lebih dari 1 mm yang biasanya berupa siput,
kepiting, tiram air tawar, kerang dan termasuk larva serangga (Alwi, 2009).
Ciri-ciri
Benthos
Makrozoobenthos
dapat bersifat toleran maupun bersifat sensitive terhadap perubahan lingkungan.
Organisme yang memiliki toleran yang luas akan memiliki penyebaran yang luas
juga. Sebaliknya organisme yang kisaran toleransinya sempit (sensitive) maka
penyebarannya juga sempit (Hakim, 2009).
Menurut
Sudajanti dan Wijami (2006), benthos makro invertebrate:
- Komunitas
makroinvetebrata mempunyai yang berbeda terhadap berbagai tipe pencemaran dan
mempunyai reaksi yang cepat.
- Ditemukan
melimpah di perairan, terutama di ekosistem sungai, dipengaruhi oleh berbagai
tipe polutan yang ada.
- Mempunyai
keanekaragaman yang tinggi dan mempunyai respon terhadap lingkungan yang
stress.
- Hidup
melekat di dasar perairan.
- Mempunyai
siklus hidup yang panjang.
Keberadaan
hewan benthos pada suatu perairan sangat dipengaruhi oleh berbagai factor
lingkungan, baik biotik maupun abiotik. Faktor biotic yang berpengaruh
diantaranya adalah produsen yang merupakan salah satu sumber makanan bagi
benthos dalam komunitas. Adapun factor abiotik adalah fisika kimia air yang
diantaranya suhu, arus, oksigen. Kebutuhan oksigen biologi dan kimia, serta
kandungan nitrogen ke dalam air dan subtract (Hakim, 2009).
Peranan
Benthos di Perairan
Menurut
Musa dan Yanhar (2006), bahwa peranan benthos di perairan adalah:
- Mendaur
ulang bahan organic.
- Membantu
proses mineralisasi.
- Penting
kedudukannya dalam rantai makanan (dipakai untuk menduga kualitas kesuburan
perairan).
- Indikator
pencernaan.
Dalam
mempelajari sifat organisme benthos bermanfaat dalam mendeteksi masalah
pencernaan air. Pada dasarnya tidak ada organisme yang memberikan reaksi sama
pada pencernaan karena adanya hubungan lingkungan yang sangat kompleks antara
factor genetic dengan parameter kualitas air (Sutrisno dan Sudartuti, 2004).
Hewan
benthos hidup relative menetap, sehingga baik digunakan sebagai petunjuk
kualitas lingkungan karena selalu kontak dengan limbah yang masuk habitatnya.
Kelompok hewan tersebut dapat lebih mencerminkan adanya perubahan factor-faktor
lingkungan dari waktu ke waktu karena hewan benthos terus menerus berada dalam
air yang kualitasnya berubah-ubah (Hakim, 2009).
Jenis-jenis
Benthos di Perairan
Benthos
yang terdiri dari binatang yang berasosiasi dengan dasar sungai atau danau dan
subtract lainnya, misalnya larva serangga, moluska, sejenis udang, kepiting dan
protozoa-protozoa yang tidak berenang (Whitten et all, 1995).
Menurut
Odum (1993), benthos organisme yang melekat atau beristirahat pada dasar atau
hidup di air dasar endapan. Binatang benthos dapat dibagi berdasarkan cara
makanannya menjadi pemakan penyaring (seperti kerang) dan pemakan deposit
(seperti siput).
Definisi
Plankton
Plankton
merupakan oragnisme hidup yang melayang-layang dalam air laut atau tawar dan
pergerakannnya secara pasif tergantung pada angin dan arus dan gerakan air
(Herawati, 1989).
Plankton
ialah semua kumpulan organisme air baik hewan maupun tumbuhan yang berukuran
sangat kecil biasanya mikroskopis, mempunyai kekuatan atau gerakan yang
relative kecil atau lemah dan sangat dipengaruhi oleh gelombang arus dan
gerakan air (Errawati et al, 2002).
Plankton
adalah tanaman (phytoplankton) dan binatang (zooplankton) yang biasanya
berenang atau terapung di perairan dan
gerakannya mengikuti air. Phytoplankton terdiri dari algae dan bacterial sel
tunggal dan dapat membentuk koloni atau filament. Zooplankton termasuk
protozoa, rolifer, cladozerans dan copepod (Sutrisno dan Sudartuti, 2004).
Ciri-ciri
Plankton
Fitoplankton
merupakan tumbuhan yang paling luas tersebar dan menghasilkan karbon ton mikropkopis terapung-terapung, mengandung
klorofil dan menerima energy untuk tumbuhnya melalui fotosintesis. Ukuran 2-200µ,
bentuk bermacam-macam bahkan sering berbentuk aneh zooplankton merupakan hewan
yang bersifat herbivore atau karnivora, besar zooplankton itu 20-500µ, banyak
yang trasparan dan indah. Beberapa jenis jumlahnya mengagumkan contihnya:
copeda 70-90% dari zooplankton yang tertangkap (Brotowidjoyo et al, 1999).
Phytoplankton
menghasilkan energy melalui proses fotosintesis menggunakan bahan anorganik dan
sinar matahari. Sedangkan zooplankton adalah konsumen pertama yang memperoleh
energy dari phytoplankton (Sutrisno dan Sudartuti, 2004).
Sebagian
besar organisme phytoplankton adalah uniselular. Kolonis phytoplankton terdiri
dari sel individu yang biasanya uniform. Beberapa spesies dari green dan blue
green alagae merupakan filamentous algae system sel yang menyerupai benang.
Sedangkan beberapa spesies dari diatom dan dinoflagellata mempunyai sel yang
berhubungan sehingga berbentuk rantai sel (Herawati, 2009).
Peranan
Plankton di Perairan
Plankton
(phytoplankton) sebagian besar merupakan organisme autotropik dan menjadi
produsen primer dari bahan organic pada habitat aquatic. Komponen lain dari
plankton adalah hewan heterotropic (natutionally dependent) yang disebut
zooplankton. Dengan demikian phytoplankton bersifat sebagian atau baseline dari
jaring-jaring pada lingkungan perairan (Herawati, 1989).
Plankton
baik fitoplankton maupun zooplankton mempunyai peranan yang penting dalam
perairan, karena plankton menjadi bahan makanan bagi berbagai jenis hewan
perairan (Ermawati et al, 2002).
Siklus
hidup phytoplankton yang pendek menyebakan cepat sekali member reaksi terhadap
perubahan kulitas air yang disebabkan oleh pencemaran. Diperairan yang jernih
hidup spesies yang berbeda dengan perairan yang tercemar berat atau ringan.
Plankton merupakan indicator yang peka terhadap perubahan kulaitas air akibat
pencemaran (Sutrisno dan Sudartuti, 2004).
Jenis
Plankton di Perairan
Plankton
terbagi menjadi dua kelompok utama yaitu fitoplankton yang fitoplankton yang
mempunyai klorofil dan mampu berfotosintesis. Zooplankton merupakan hewan renik
herbivore maupun karnivora (Suherman, 2002).
Selain
terdiri dari beberapa jenis ganggang, fitoplankton juga mencakup flagellate,
diatome dan ganggang hijau-biru. Zooplankton merupakan bersifat herbivore atau
karnivora, besar zooplankton itu 20-500µ, banyak yang transparan dan indah
(Kimbal,1996).