Ekologi Perairan Kuu

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).