Ekosistem Perairan Mengalir

ABSTRAK

Ekosistem perairan dapat dibedakan menjadi dua,, yaitu perairan tergenang atau habitat lentik (berasal dari kata lenis yang berarti tenang), contohnya mata air, aliran air atau sungai. Dalam suatu perairan mengalir terdapat interaksi antara komponen biotik seperti plankton, fitoplankton, bentos, nekton, neuston, perifiton, dan tumbuhan air dengan komponen abiotik seperti warna perairan, suhu, kecerahan,kedalaman, tipe substrat, kecepatan arus, lebar sungai, dan lebar badan sungai. Interaksi tersebut kemudian membentuk rantai makanan dan jaring-jaring makanan.

Pada praktikum ini, pengambilan sampel dilakukan di Sungai Cihideung, Bogor. Sungai Cihideung merupakan perairan mengalir yang memiliki faktor-faktor yang berpengaruh berdasarkan literatur meliputi suhu, kejernihan, arus, konsentrasi gas pernafasan, dan kosentrasi garam biogenik. Dalam hal ini arus merupakan faktor pembatas yang paling mengendalikan di aliran air. (Odum, 1998)

Hasil yang diperoleh dari pengambilan contoh tersebut menunjukkan bahwa Sungai Cihideung memiliki PH 6. Warna perairan Sungai Cihideung secara visual adalah kuning kecoklatan dan tipe substratnya adalah batu-batuan. Selain itu sngai tersebut memiliki suhu antara 26-27 C. Perbedaan suhu di Sungai Cihideung tidak terlalu jauh karena kedalamannya relatif dangkal. Berdasarkan pengamatan menggunakan secchi disk, kecerahan air sungai di setiap sub stasiun berbeda-beda yakni berkisar diantara 8 cm – 32,5 cm. Kedalaman Sungai Cihideung berkisar antara 12 cm – 115 cm. Kecepatan arus perairan antara 0,12 m/s – 0,46 m/s. Lebar sungai dan lebar badan sungai mencapai 14,6 m dan 18 m. Organisme yang hidup pada perairan mengalir di Sungai Cihideung antara lain fitoplankton ( Nitzchia, Polycystis), perifiton ( Nitzchia), benthos (bythinia, viviparus, goniobasis, hydropsyche), neuston (geris dan ranatra). Tujuan dilakukannya praktikum ini ialah untuk mengetahui dan mempelajari interaksi antara komponen biotik dan abiotik pada perairan mengalir dan ketergantungannya di dalam ekosistem tersebut.

PENDAHULUAN

Perairan mengalir merupakan perairan terbuka yang dicirikan dengan adanya arus, perbedaan gradien lingkungan dan interaksi antara komponen biotik dan abiotik yang ada di dalamnya. Perairan mengalir memiliki ciri-ciri, yaitu mengalir searah, debit air yang fluktuasi, bentuk yang memanjang, dasar dan tepian yang tidak stabil, dan kedalamannya relatif dangkal. Pada ekosistem ini, dasar perairan merupakan hal yang penting sekaligus menentukan sifat komunitas serta kerapatan populasi dari komunitas. Dasar perairan yang keras terutama yang terdiri dari batu merupakan habitat yang baik bagi organisme untuk menempel atau melekat (Odum, 1998). Organisme komunitas air deras menunjukkan adaptasi untuk mempertahankan posisi pada air yang mengalir. Beberapa diantaranya adalah melekat permanen pada substrat yang kokoh seperti batu, batang kayu, atau massa daun. Tanaman produsen utama dalam aliran air ini berupa ganggang hijau yang melekat, seperti Cladophora , yang mempunyai serabut panjang, diatomae yang bertutup keras yang menutup berbagai permukaan, dan lumut air. Selain itu, sejumlah binatang yang hidup di aliran deras mempunyai kaitan dan penghisap yang memungkinkan mereka untuk berpegang pada permukaan yang tampaknya halus. Memiliki permukaan bawah yang lengket untuk menempelkan dirinya seperti siput dan cacing pipih. Hampir seluruh organisme yang hidup pada habitat air mengalir dari larva serangga sampai dengan ikan mempunyai bentuk yang stream line. Bentuk badan seperti ini akan mengakibtkan tekanan minimum dari arus air yang melewatinya. Pada habitat air mengalir dijumpai pula oranisme-organisme yang bentuk badannya pipih sehingga memungkinkan kelompok ini berlindung di bawah atau di celah-celah batu. Rheotaxis positif (organisme yang mampu melakukan pengaturan terhadap arus), Thigmotaksis positif merupakan kelompok pada habitat air mengalir yang mempunyai pola tingkah laku yang diturunkan untuk melekat di dekat permukaan atau menjaga diri agar tetap dekat dengan permukaan (Odum, 1998).

Sungai merupakan salah satu contoh dari perairan mengalir. Sungai dicirikan dengan adanya arus yang searah serta sangat dipengaruhi oleh waktu, iklim, dan pola drainase. Pada perairan sungai biasanya terjadi pencampuran massa air secara menyeluruh (Effendi 2003).

Pembagian zona sungai terdiri dari dua bagian, yaitu yaitu berdasarkan gradien dan aliran air. Sungai yang berdasarkan gradien antara lain daerah hulu dengan ciri daerah yang sempit dan berjenjang, terdapat pada dataran tinggi, kepadatan organisme yang rendah dan substrat dasar berupa bebatuan; dan daerah hilir dengan ciri daerah yang lebar, pada dataran rendah, arus relatif lambat, kadar oksigen rendah, dan substrat dasar berupa lumpur, pasir, dan kerikil (Odum, 1971).

Pembagian sungai berdasarkan aliran air antara lain, zona air cepat terletak pada bagian dangkal sungai dengan arus yang kuat dan terjadi akumulasi lumpur di daerah ini; zona air lambat terletak pada bagian dalam sungai dengan arus yang lemah dimana pada daerah ini lumpur dan partikel-partikel akan mengendap (Odum, 1971).

Dalam kehidupan makhluk hidup, sungai dapat berfungsi sebagai irigasi, pemenuhan kebutuhan air minum, tempat mandi, cuci, kakus, sumber daya perikanan, sebagai media transportasi air, dll.

BAHAN DAN METODE

Peralatan yang digunakan pada praktikum ini adalah sebagai berikut : paralon sepanjang 3 inch 2 m yang berfungsi untuk mengukur kedalaman air. Paralon sepanjang 1 inch 1m sebagai penyangga sacche disk pada saat mengukur kecerahan air. Paralon sepanjang 1 inch 4 m dan siku disusun membentuk transek kuadrat yakni menyerupai bujur sangkar dan setiap sudutnya diberi siku sebagai penghubung paralon. Transek ini berfungsi sebagai pembatas stasiun dalam mengambil sampel dari situ. Sacche disk sebagai media atau tolak ukur dalam mengukur tingkat kecerahan cahaya matahari dalam air. Tali raffia untuk mengikat sacche disk lalu diselubungkan pada paralon. Termometer untuk mengukur suhu air di setiap sub stasiun. Kertas pH digunakan untuk mengukur pH perairan, cara penggunaannya yaitu kertas pH dicelupkan kedalam perairan dan warna hasil pengamatan disesuaikan dengan warna pada kertas indikator. . Bola pimpong yang di ikat dengan benang dan stopwatch digunakan untuk menghitung kecepatan arus. Sepuluh Botol film dipakai untuk menyimpan perifiton, dan plankton. Serokan untuk menangkap nekton dan neuston. Kertas label digunakan untuk memberi nama sampel pada botol film. Tali rafia digunakan untuk mengukur lebar sungai dan lebar badan sungai.
Spidol permanen (permanent marker) untuk memberi skala pada pipa paralon yang berukuran sepanjang 3 inch 2 m. selain itu , digunakan juga cutter untuk mengambil perifiton dari bebatuan atau kayu yang ada di dasar perairan. Penyaring halus digunakan untuk menyaring sampel. Surber digunakan untuk menyaring benthos yang berada di dasar perairan pada setiap sub stasiun. Kantong plastik digunakan untuk menyimpan benthos,neuston. Bahan – bahan yang digunakan dalam praktikum ini yakni aquades, formalin 4%, dan lugol. Lugol digunakan untuk mengawetkan plankton dan perfiton. Aquades ditambahkan pada benthos, plankton, nekton, neuston, dan perifiton yang diawetkan. Formalin 4% digunakan untuk mengawetkan benthos, nekton, dan neuston.

Pengambilan sampel di Lapang

Praktikum ekologi perairan ini, praktikan mengambil sampel dari Sungai Cihideung, Bogor.. Parameter yang digunakan dalam pengambilan sampel pada praktikum ini adalah parameter fisika, parameter kimia, dan parameter biologi.

Parameter Fisika terdiri dari warna perairan, tingkat kecerahan, suhu, kedalaman,tipe substrat, kecepatan arus, debit sungai, lebar sungai, dan lebar badan sungai. Warna perairan adalah yang tampak kita lihat dari sebuah situ. Warna perairan dibagi menjadi dua yaitu warna tampak dan warna asli. Caranya dengan mengamati warna air Sungai Cihideung dengan memperhatikan keadaan lingkungan setempat. Tingkat kecerahan dapat diukur dengan menggunakan sacche disk. Pertama ikatkan sacche disk dengan tali raffia, lalu dimasukkan ke dalam paralon 1 inch 1m. Kemudian, masukkan kedalam area transek kuadrat dan lihat skala yang ditunjukkan pada saat warna putih menghilang dan muncul kembali. Suhu diukur dengan menggunakan thermometer ditiga tempat pada setiap sub stasiun dan catat hasilnya. Kedalaman perairan diukur dengan cara paralon sepanjang 2 m 3 inch dimasukkan sampai dasar perairan, lalu catat skalanya. Ulangi sampai 3 kali pengambilan pada sub stasiun disetiap tempat yang berbeda Tipe substrat mempengaruhi kelangsungan hidup organisme yang hidup di perairan tersebut. Pengamatan tipe substrat dilakukan dengan mengambil contoh substrat di dasar perairan. Substrat yang diamati pada praktikum kali ini berupa batu-batuan. Kecepatan arus diukur menggunakan bola pimpong yang diikat dengan menggunakan benang kasur dan waktunya dihitung menggunakan stopwatch.

Parameter kimia dalam praktikum ini adalah pH. Pengukuran pH dilakukan dengan menggunakan pH stick yang dicelupkan ke dalam permukaan air Sungai Cihideung di area transek, lalu cocokkan warna dengan warna yang ada pada kotak pH stick. Catat hasilnya.

Parameter Biologi terdiri dari plankton, neuston, perifiton, nekton, dan bentos. Alat yang digunakan dalam pengambilan plankton adalah ember, plankton net dan botol film. Caranya, ambil air dari sub stasiun ke dalam plankton net lakukan 10 kali. Sedangkan untuk pengambilan neuston digunakan serokan. Caranya dengan menyerok neuston yang ada di permukaan perairan. Perifiton. Dalam pengambilan perifiton, alat yang digunakan adalah cutter. Caranya dengan mengambil bebatuan atau kayu yang berada di dasar perairan kemudian batu atau kayunya di cutter untuk mengambil perifiton. Nekton. Dalam pengambilan nekton, alat yang digunakan adalah serokan. Pengambilan bentos di ambil dengan menggunakan alat surber. Pengambilan bentos ini dilakukan dengan cara surber dimasukkan ke dasar perairan dengan bukaan alat berlawanan dengan arah arus. Kemudian dasar permukaan sungai tersebut diaduk-aduk pada luasan permukaan surber di dasar perairan agar bentos-bentos tersebut masuk ke dalam surber. Pada praktikum ini tidak ditemukan nekton.

Analisis Laboratorium dan Data

Plankton, bentos dan perifiton yang telah diawetkan lalu diamati di laboratorium. Kemudian diklasifikasikan spesies dari masing-masing bentos tersebut dengan menggunakan buku pengklasifikasian. Sampel bentos dihitung kepadatannya. Kepadatan bentos dapat dihitung menggunakan persamaan:

Keterangan:
X : Kepadatan bentos (individu/m²)
x : Jumlah individu per satuan alat
m : Luas bukaan mulut alat (0.09m²)

Plankton dan perifiton yang telah diawetkan, diamati di bawah mikroskop. Kelimpahan plankton didefinisikan sebagai jumlah individu per satu satuan volume air (liter). Kelimpahan plankton dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:

Keterangan:
N : Kelimpahan plankton (individu/liter)
Oi : Luas gelas penutup (324 mm2)
Op : Luas satu lapang pandang (3,06 mm2)
Vr : Volume botol contoh hasil saringan (30 ml)
Vo : Volume satu tetes air contoh hasil saringan (0,05 ml)
Vs : Volume air yang disaring (100 liter)
n : Jumlah plankton yang tercacah
p : Jumlah lapang pandang
a : Jumlah ulangan

Sampel perifiton yang diperoleh juga dihitung kelimpahannya. Kelimpahan perifiton dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:

Keterangan:
N : Kelimpahan perifiton (individu/liter)
Oi : Luas gelas penutup (324 mm2)
Op : Luas satu lapang pandang (3,06 mm2)
Vr : Volume botol contoh hasil saringan (30 ml)
Vo : Volume satu tetes air contoh hasil saringan (0,05 ml)
A : luas permukaan kerikan (2×2 cm)
p : Jumlah lapang pandang
a : Jumlah ulangan

Kecerahan perairan dapat dihitung menggunakan persamaan:

D =

Keterangan:
d1 : Kedalaman sejak secchi disk tidak terlihat
d2 : Kedalaman sejak secchi disk terlihat

Kecepatan arus merupakan kecepatan gerakan air yang menyebabkan perpindahan secara vertikal dan horizontal. Kecepatan arus dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:

Keterangan :

v : Kecepatan arus (m/s)
s : Panjang transek (m)
t : waktu (s)

Debit air adalah banyaknya volume air yang mengalir dalam suatu area/titik. Debit arus dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:

Keterangan :

Q : Debit air (m³/s)
p : Panjang transek (m)
l : Lebar transek (m)
h : Kedalaman rata-rata (m)
t : waktu rata-rata (s)

Hasil dan Pembahasan

Tabel 1. Parameter Fisika Kimia Ekosistem Perairan Mengalir sungai Cihideung

PARAMETER	SS1	SS2	SS3
FISIKA
Warna Perairan	Kecoklatan	Kecoklatan	Kecoklatan
Tipe Substrat	Bebatuan	Bebatuan	Bebatuan
Suhu (oC)	26	26		26
Kecerahan	8-12	34-36,5	31-36,5
Kedalaman (m)	0,12-0,22	0,65-0,70	0,98-1,15
Kecepatan arus (m/s)	0,12	0,41	0,46
KIMIA
pH	6

*SS : Sub Stasiun

Pembahasan Parameter Fisika Kimia Perairan

Hasil pengamatan di Sungai Cihideung menunjukkan bahwa terdapat kesamaan pada warna perairan sungai dan suhu di setiap stasiun. Sedangkan kesamaan suhu di setiap stasiun dipengaruhi oleh cuaca. Pada saat melakukan pengamatan, cuaca cerah akan tetapi sinar matahari terhalang oleh rimbunnya pohon. Hal itulah yang menyebabkan suhu menjadi cenderung tetap dan tidak terlalu hangat. Kedalaman yang diukur pada SSI 1 antara 12-22 cm, sub SS2 antara 65-70cm, dan SS3 antara 98-115 cm. Hal ini disebabkan karena pada SS1 pengukuran kedalaman dilakukan di tepian Sungai Cihideung. Sedangkan pada SS2 dan SS3 pengukuran dilakukan lebih jauh ke tengah perairan sungai. Faktor lainnya yaitu perairan yang diamati memiliki dasar perairan yang berbatu sehingga kedalamannya berbeda-beda. Jadi, semakin ke tengah sungai, dasar perairan akan semakin dalam. Kecerahan yang paling tinggi terdapat pada SS1. Hal ini disebabkan karena pada SS1 pengamatan dilakukan di tepian sungai yang masih dangkal sehingga kecerahan yang di dapat tinggi. Tipe substrat yang diamati pada SS1, SS2, SS3 sama yaitu berupa batu-batuan. Kecepatan arus sungai yang memiliki kecepatan arus > 50 cm/detik menandakan dasar sungai keras dan berbatu serta terdiri dari partikel-partikel besar seperti yang diamati pada Sungai Cihideung. Dari pengamatan arus pada SS1 didapat kecepatan arus sungai 0.12 m/s, pada SS2 yaitu 0.41 m/s dan SS3 sekitar 0.46 m/s. Pada SS1 pengamatan dilakukan di aliran tepi sungai sehingga aliran arus sungai tidak terlalu deras disebabkan oleh daerah tepi terdapat batu besar sehingga memecah arus aliran sungai yang membuat kecepatan arus di sungai rendah. Pada SS2 dan SS3 pengamatan dilakukan di tengah sungai dan di ujung sungai yang memiliki aliran arus yang deras. Suhu air merupakan salah satu faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi laju fotosintesis dan pertumbuhan fitoplankton di perairan. Tingkat percepatan proses dalam sel atau metabolisme sel akan meningkat dengan meningkatnya suhu. Suhu baik bagi organisme untuk berkembang adalah suhu yang berkisar antara 23-35°C (Odum,1971). Kisaran suhu Sungai Cihideung dikatakan relatif optimal bagi kelangsungan hidup biota perairan sehingga fungsi-fungsi fisiologi organisme berjalan sempurna dan kualitas oksigen cukup terpenuhi. Kecepatan arus adalah gerakan air yang melakukan perpindahan vertikal dan horizontal. Arus sering menyebabkan berbagai jenis hewan dasar perairan dan diantara batu-batu sering terbawa hanyut. Arus adalah faktor pembatas utama pada aliran deras, tetapi dasar yang keras terutama bila terdiri dari batu, dapat menyediakan permukaan yang cocok untuk organisme (hewan dan tumbuh-tumbuhan) untuk menempel atau melekat (Hutapea, 2007). Kecepatan arus ditentukan oleh kemiringan, kekasaran, kedalaman, dan kelebaran dasar sungai (Odum,1998). Pada sungai mengalir ini, kecepatan arus pada SS-3 lebih cepat dibandingkan substasiun lainnya. Debit (discharge) dinyatakan sebagai banyaknya volume air yang mengalir disuatu titik pada waktu tertentu (m/s). Lebar sungai adalah daerah sungai dimana air sungai dapat mengalir hingga batas badan sungai.
Sedangkan lebar badan sungai adalah daerah sungai yang masih mungkin terkena aliran air pada saat pasang tertinggi. Lebar Sungai Cihideung mencapai 14.6 m dan lebar badan sungai mencapai 18 m. Debit arus pada SS2 lebih besar dibandingkan dengan sub stasiun lainnya.

Parameter Biologi

Plankton

Plankton adalah organisme yang umumnya melayang dalam air memiliki kemampuan ruang yang sangat lemah dan distribusinya dipengaruhi oleh gerakan massa air. Plankton terdiri fitoplankton dan zooplankton. Fitoplankton adalah tumbuhan mikroskropis yang melayang-layang di dalam air, mempunyai klorofil sehingga mampu berfotosintesis. Zooplankton berenang aktif secara vertical akan tetapi tidak mampu bergerak melawan arus. Oleh karena itu jumlah plankton di perairan mengalir sangatlah jarang.

Tabel 2. Kelimpahan Plankton pada Stasiun 31 Sungai Cihideung

	Spesies	SS1	SS2	SS3
Fitoplankton	Nitzschia	720	42	211
	Polycystis	42	----	---
TOTAL		762	42	211

Berdasarkan hasil pengamatan yang telah dilakukan,menunjukkan bahwa kelimpahan plankton terdapat pada SS1 karena keadaan arus di SS1 sangat rendah sehingga banyak plankton yang di dapat.

Perifiton

Perifiton merupakan organisme yang menempel pada substrat. Perifiton umumnya bersifat parasit karena hanya menempel pada substrat (Odum, 1991). Berdasarkan tipenya perifiton dibagi atas lima bagian, pertama epifitik yaitu perifiton yang menempel pada substrat tumbuhan. Kedua, epizoik yaitu perifiton yang menempel pada substrat hewan. Selanjutnya episamik yaitu perifiton yang menempel pada substrar berupa pasir. Keempat epifelik, perifiton yang menempel pada substrat kayu atau serasah (Odum, 1971). Kelima epilitik yaitu perifiton yang menempel pada substrat batuan.

Tabel 3. Kelimpahan Perifiton pada stasiun 31 sungai Cihideung

	Spesies	SS1	SS2	SS3
Perifiton	Nitzschia	42	254	42
TOTAL		42	254	42

Benthos

Benthos merupakan sebuah organisme yang tinggal di dalam, atau dasar perairan, dikenal sebagai zona bentik.

Tabel 4. Kelimpahan Benthos pada Stasiun 31 Sungai Cihideung

	Spesies	SS1	SS2	SS3
Benthos	Bythinia	11	11	22
	Viviparus	11	-	22
	Goniobasis	22	-	11
TOTAL		44	11	55

Berdasarkan hasil pengamatan

Neuston dan Nekton

Tumbuhan air

INTERAKSI KOMPONEN BIOTIK DAN ABIOTIK

Interaksi Komponen Biotik dan Abiotik

Pada suatu ekosistem, tidak lepas dari interaksi yang terjadi antara faktor biotic dan abiotik. Faktor abiotik atau faktor yang besifat tidak hidup seperti parameter fisika (suhu, kedalaman, kecerahan, arus, lebar sungai dan badan sungai), parameter kimia (pengukuran pH), dan parameter biologi (kandungan ikan, plankton, perifiton, bentos). Pada suatu ekosistem baik tiu komponen abiotik dan biotic membentuk satu kesatuan dan membentuk suatu system. Salah satu hal yang mudah sebagai contoh interaksi ini yakni hubungan antara fitoplankton dan cahaya matahari, yang mana fitoplankton membutuhkan cahaya matahari guna memperoleh makanan.

Interaksi antara komponen biotik penyusun ekosistem perairan

Interaksi antar komponen biotic dan abiotik membentuk suatu system dalam suatu ekosistem perairan. Hubungan antara organism dengan lingkungannya menyebabkan terjadinya aliran energy dalam suatu ekosistem. Selain aliran energy tersebut, didalam suatu ekosistem juga terdapat struktur atau tingkat trofik, keanekaragaman biotic dan siklus materi. Dengan begitu ekosistem dapat mempertahankan keseimbangannya. Apabila keseimbangan ini tidak dapat diperoleh maka akan mendorong trjadinya dinamika perubahan ekosistem untuk mencapai keseimbangan baru.

KESIMPULAN

Secara garis besar, ekosistem perairan mengalir tidak jauh bebeda dengan ekosistem perairan tergenang. Hal ini terlihat dari komponen-komponen penyusu kedua ekosistem ini. Perairan mengalir yang dicirikan khusus dengan adnya arus memiliki komponen penyusun seperti komponen abiotik dan biotic. Interaksi antar kedua komponen ini membentuk suatu system ekosistem. Hubungan antara organism dengan lingkungannya menyebabkan terjadinya aliran energy dalam system itu. Selain aliran energy, di dalam ekosistem terdapat juga struktur atau tingkat trofik, keanekaragaman biotic serta siklus materi.

DAFTAR PUSTAKA