Upload
mohamad-rio-rahmanto
View
359
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
o
Citation preview
CORAL REEF[terumbu karang]
AunurohimJurusan Biologi FMIPA - ITS
Review : sistem klasifikasi
• sistem klasifikasi terumbu karang • Filum Coelenterata [Cnidaria] – hewan berongga
Sejarah penelitian_terumbu karang
• Penelitian ttg kondisi terumbu karang di Indonesia pertama kali dilakukan pd jaman kolonial Belanda, oleh SLUITER pd 1890 mengambil lokasi Teluk Jakarta.
• Menariknya, terumbu karang tsb tumbuh pd dasar yg berlumpur – diduga ada substrat yg keras (batuan & cangkang karang) sbg tempat menempel
Sejarah penelitian_terumbu karang
• Periset lain UMBGROVE (1972-1928), VERWEY (1928-1929) dan MOLENGRAFF (1929) juga melakukan penelitian di teluk Jakarta.– Umbgrove menyimpulkan bhw terumbu karang tumbuh dlm bbrp tingk
perkembangan, mulai dr bbrp meter dpl hingga yg muncul di permukaan sbg pulau laut.
– Molengraff menyatakan bhw terumbu karang di kepulauan Seribu telah ada sejak jaman es – yg berarti menolak teori Umbgrove.
– Verwey justru mendukung Umbgrove, dan menyatakan bhw setelah mencapai kedalaman 5 m, terumbu karang akan mengalami perubahan sehingga terumbu karang membtk pulau setelah keluar ke permukaan laut.
Pada intinya, terumbu karang di Indonesia telah menjadi salah satu fokus penelitian [meskipun oleh non Indonesians]
Biologi Terumbu Karang
• Terumbu karang adl strukt di dasar laut berupa deposit kalsium karbonat yg dihasilkan terutama oleh hewan karang.
• Karang adl hewan invertebrate yg termasuk filum Coelenterata atau Cnidaria.
• Yg disebut sbg karang [coral] mencakup karang ordo Scleractinia dan sub kelas Octocorallia [kelas Anthozoa] maupun Hydrozoa ; pd umumnya pembahasan mengenai terumbu karang difokuskan pd ordo Scleractinia.
Satu individu karang [polip karang] memiliki ukuran yg bervariasi mulai dari 1 mm hingga 50 cm ; meskipun pd umumnya polip karang berukuran kecil, sedang yg
besar memiliki kecenderungan soliter.
Simbiosis antara Zooxanthellae dan Karang membentuk terumbu karang
Anatomi Karang
Karang atau polip memiliki bagian2 tubuh:1. Mulut yg dikelilingi oleh tentakel yg
berfs utk menangkap mangsa di perairan serta sbg alat pertahanan diri.
2. Rongga tubuh [coelenteron] yg jg mrpk saluran pencernaan [gastrovascular].
3. Dua lapisan tubuh [ektoderm dan endodermis] yg umum disebut gastrodermis, krn berbatasan dg saluran pencernaan ; antara kedua lapisan tdpt jar pengikat tipis yg disebut mesoglea. Jar ini tdr dr sel2 serta kolagen, dan mukopolisakarid. Sebagian besar karang, epidermis akan menghasilkan material guna membtk rangka luar karang berupa kalsium karbonat (CaCO3).
Anatomi Karang
Di gastrodermis, tdpt zooxanthellae [alga unisel Dinoflagellatae berwarna coklat atau coklat kekuning-kuningan].
Zooxanthellae bersimbiosis dg hewan [karang, anemon, mollusc] ; sebagian besar genus Symbiodinium ; diperkirakan > 1 juta sel/cm2 permukaan karang ; meskipun dpt hidup tdk terikat induk, sebagian besar zooxanthellae melakukan simbiosis.
Anatomi Karang
Karang dpt menarik & menjulurkan tentakel yg aktif pd malam hari saat mencari mangsa ; sementara siang hari tentakel ditarik masuk ke dlm rangka.
Anatomi Karang
Di ektodermis tentakel tdpt sel penyengat [cnidoblast] yg mrpk ciri khas Cnidaria. Cnidoblast dilengkapi dg alat penyengat [nematocyt] beserta racun
didlmnya. Jika sdg tdk aktif posisi nematocyt ada dlm sel, dan jika kondisi aktif maka alat penyengat dan racun akan dikeluarkan [mangsa utama adl
zooplankton].
Cara makan
Karang mpy 2 cara utk mendptkan makanan, yaitu :
1. Menangkap zooplankton yg melayang dlm air.2. Menerima hasil fotosintesis zooxanthellae.
bbrp pendapat ahli mengatakan bhw hasil fotosintesis zooxanthellae sdh dianggap cukup utk memenuhi kebutuhan respirasi [Muller-Parker & D’Elia, 2001).sementara sebagian ahli menyatakan bhw sumber makanan karang 75-99% berasal dari zooxanthellae [Tucket & Tucket, 2002].
Cara makan
Terdapat dua mekanisme bagaimana mangsa yg ditangkap karang dpt mencapai mulut :
1. Mangsa ditangkap, lalu tentakel membawa mangsa ke mulut.2. Mangsa ditangkap, lalu terbawa ke mulut oleh gerakan silia sepanjang
tentakel.
Asosiasi Karang dengan ZooxanthellaeDalam asosiasi tsb, karang
mendptkan sejumlah keuntungan, diantaranya :
1. Hasil fotosintesis [spt gula, asam amino dan oksigen].
2. Mempercepat proses kalsifikasi, dg skema :
a. Fotosintesis menaikkan pH dan menyediakan ion karbonat lebih banyak.
b. Dengan pengambilan ion P utk fotosintesis, berarti zooxanthellae telah menyingkirkan inhibitor kalsifikasi.
Asosiasi Karang dengan ZooxanthellaeBagi zooxanthellae, karang adl habitat yg baik krn mrpk pensuplai terbesar zat
anorganik utk fotosintesis ; Bytell menemukan bhw utk zooxanthellae dlm Acropora palmata 70% suplai nitrogen anorganik diperoleh dari karang [anorganik tsb mrpk sisa metabolisme karang, dan hanya sebagian kecil anorganik diambil dari perairan].
Lalu bagaimana zooxanthellae dpt berada dlm karang ?hal ini terkait dg reproduksi karang ; secara seksual [maka karang akan mendapatkan zooxanthellae langsung dari induk atau scr tdk langsung dari lingk], sedangkan aseksual [zooxanthellae akan langsung dipindahkan ke koloni baru atau ikut bersama potongan koloni karang yg lepas].
Reproduksi & pertumbuhan karang
Reproduksi & pertumbuhan karangReproduksi Seksual adl reproduksi yang melibatkan peleburan sperma dan ovum [fertilisasi].
Sifat reproduksi seksual ini lebih kompleks, karena selain terjadi fertilisasi, juga melalui sejumlah tahap lanjutan [pembentukan larva, penempelan, baru kemudian pertumbuhan dan pematangan].
Reproduksi seksualBerdasar individu penghasil gamet,
karang dpt dikategorikan bersifat :a. Gonokoris : dlm satu jenis, telur &
sperma dihasilkan oleh ind yg berbeda [ada karang jantan & betina] ; contoh Porites, Galaxea.
b. Hermafrodit : bila dlm satu telur dan sperma dihasilkan dlm satu polip ; karang yg hermafrodit jg kerap kali memiliki waktu kematangan seksual yg berbeda, yaitu :
Hermafrodit simultan menghasilkan telur dan sperma pd waktu bersamaan dlm kesatuan sperma dan telur [egg-sperm packets]. Meski dlm 1 paket, telur baru akan dibuahi 10-40 mnt kmdn stlh telur dan sperma berpisah : contoh Acroporidae, Favidae
Hermafrodit berurutan 2 kemungkinan, a. Ind karang tsb berfs sbg jantan baru,
menghasilkan sperma utk kmdn mjd betina [protandri], atau
b. Jadi betina dulu, menghasilkan telur stlh itu mjd jantan [protogini] : contoh Stylophora pistillata, Goniastrea favulus
Meskipun dijumpai ke2 tipe diatas, sebagian besar
karang bersifat GONOKORIS
Reproduksi seksualBerdasar mekanism pertemuan telur dan sperma :a. Brooding/planulator
telur & sperm yg dihasilkan, tdk dilepaskan ke kolom air shg fertilisasi scr internal. Zigot berkembang mjd larva planula dlm polip, utk kmdn planula dilepaskan ke air. Planula ini langsung memiliki kemampuan utk melekat di dasar perairan utk melanjutkan proses pertumb. Contoh : Pocillopora damicornis, Stylophora
b. Spawningmelepas telur & sperm ke air shg fertilisasi tjd eksternal. Pd tipe ini pembuahan telur tjd stlh bbrp jam berada di air. Contoh : Favia
video
Reproduksi seksualSebagian besar karang [85%]
menunjukkan mekanisme spawning, dg waktu pelepasan telur scr massal, ttp berbeda waktu sesuai tergantung kondisi lingk, sbg contoh :
Richmond & Hunter menemukan bhw di Guam, Micronesia ; puncak spawning terjadi 7 – 10 hari setelah bulan purnama pada bulan Juli (Richmond, 1991).
Kenyon menemukan bhw spawning di kepulauan Palau terjadi selama bbrp bulan (maret, april dan mei) [Richmond, 1991].
Reproduksi aseksualReproduksi aseksual adl reprod yg tdk melibatkan peleburan gamet jantan
[sperma] dan betina [ovum] ; pd reprod ini, polip/koloni karang membtk polip/koloni baru mell pemisahan potongan2 tubuh atau rangka ; ada pertumbuhan koloni dan ada pembentukan koloni baru.
Reproduksi aseksual
Reproduksi aseksual
Perbandingan Seksual & AseksualBaik repro seksual ataupun aseksual yg dilakukan oleh karang, tujuan utamanya
adalah mempertahankan keberadaan spesiesnya di alam. Tdpt kelebihan dan kekurangan shg kedua metode tsb saling melengkapi.
Pertumbuhan2. Karang muda
kemampuan karang muda utk terus hidup memang sangat tergantung pd kondisi substrat, sbg contoh :
- Karang akan tumbuh lebih baik di substrat yg padat.- Karang lebih mampu bertahan hidup bila posisi substrat vertikal drpt
horizontal.- Karang akan tumbuh lbh cpt ditempat dangkal, tp yg lebih survive di perairan
yg sedikit lebih dalam.
Pertumbuhan3. Kematangan seksual, dipengaruhi oleh bbrp hal spt :a. Perubahan kondisi lingk ke arah lebih buruk mengganggu proses
kematangan seksual, misal :- sedimentasi energi karang akan terkuras utk membersihkan polip shg kematangan seksual terhambat- pestisida dari pertanian menurunkan penempelan dan metamorfosis- tumpahan minyak mengecilkan ukuran gamet- polusi oleh minyak menghentikan proses pembentukan larva pd brooding spesies.
b. Pd Goniastrea favulus, jika ada luka dan perlu energi utk memperbaiki jaringan, maka kemampuan reproduksinya akan turun [Richmond, 1991].
c. Bentuk koloni- karang yg bentuk koloninya besar spt Lobophylla corymbosa, uk polip akan berperan dlm kematangan seksual [lebih cepat].- karang cabang, spt Pocillipora dan Acropora butuh 2-3 tahun utk matang seksual.- karang massive spt Porites butuh 4-7 tahun.
METODE PENGAMBILAN DATA BIOLOGI(terumbu karang)
Metode atau Teknik Suatu cara, alat atau rumus matematika yang
digunakan untuk melakukan suatu kegiatan dalam payung penelitian
Data BiologiData yang dapat berupa data kualitatif atau kuantitatif
terkait dengan biohayati suatu ekosistem sebagai bahan dasar pengkajian
Kadang kala metode atau teknik yang dipilih akan memberikan gambaran lebih valid atau bahkan tidak sama sekali dalam menggambarkan suatu
data yang diinginkan.
Metode Pengumpulan Data
TERUMBU KARANG(coral reef)
Metode Survei Terumbu Karang
Survei terumbu karang dapat dilakukan dg berbagai metode, bergantung pada :
- Tujuan survei- Waktu yang tersedia
- Tingkat keahlian peneliti- Ketersediaan sarana dan prasarana
Agar hasil survei dapat dipertanggungjawabkan secara ilmiah, maka perlu diperhatikan 3 hal :
Keterwakilan lokasi, panjang transek (sampling) dan replikasi
Metode Survei Terumbu Karang
Banyak model metode survei terumbu karang,
Tetapi setiap metode memiliki KELEBIHAN dan KEKURANGAN shg dapat dikatakan belum ada
suatu metode yang memuaskan.
Suharsono (1994) memberikan beberapa alasan sulitnya menggambarkan dan mendapatkan data kondisi terumbu karang dengan metode saat ini :
Metode Survei Terumbu Karang
1. Terumbu karang yg tumbuh di tempat geografis yang berbeda, mempunyai tipe yang berbeda.
2. Ukuran individu atau koloni bervariasi (dari beberapa cm sampai beberapa meter).
3. Satu koloni karang dapat terdiri atas beberapa individu sampai jutaan individu.
4. Bentuk pertumbuhan (life form) yang sangat bervariasi.
5. Tata nama jenis karang masih relatif belum stabil.
Metode Survei Terumbu Karang
Metode survei utk menggambarkan kondisi terumbu karang biasanya disajikan dalam bentuk struktur komunitas yg mencakup :
- % ase penutupan karang hidup- % ase tutupan karang mati
- Jumlah marga- Jumlah jenis- Jumlah koloni- Ukuran koloni- Kelimpahan
- Frekuensi kehadiran- Bentuk pertumbuhan (life form)- Indeks keanekaragaman jenis
(Suharsono, 1994)
Metode Survei Terumbu Karang
Beberapa metode yang umum digunakan untuk survei terumbu karang, a.l :
1/ metode Transek Garis (line transect)--video
2/ metode Transek Kuadrat (kuadrat transect)
3/ metode Manta Tow--video
4/ metode Transek Sabuk (belt transect)--video
Metode Survei Terumbu Karang
Metode Transek Garis (line transect)Digunakan untuk menggambarkan struktur komunitas
karang dg melihat tutupan karang hidup, karang mati, bentuk substrat, alga dan keberadaan biota
lain.
Spesifikasi karang yang diharapkan dicatat adalah bentuk tumbuh (life form).
Apabila sudah expert, tingkatan genus atau species dapat dilakukan.
Metode Survei Terumbu Karang
Metode Transek Garis (line transect)Peralatan yang dibutuhkan :
- Rol meter- Peralatan scuba diving
- Alat tulis bawah air- Tas nilon
- Palu dan pahat utk mengambil sampel karang yg belum bisa diidentifikasi
- kapal
Skema metode transek garis
Skema metode transek garis_life form
Skema metode transek garis_life form
Skema metode transek garis_life form
Skema metode transek garis_life form
Skema metode transek garis_life form
Skema metode transek garis
Skema metode transek garis_cara kerja
Garis transek dimulai dari kedalaman dimana masih ditemukan terumbu karang batu (± 25 m) sampai daerah
pantai mengikuti pola kedalaman garis kontur.
Dapat dilakukan pada tiga kedalaman (3, 5 dan 10 m) bergantung keberadaan karang pada masing-masing
lokasi.
Penentuan panjang transek (30 atau 50 m) yang penempatannya sejajar dengan garis pantai pulau.
Skema metode transek garis_cara kerja
Skema metode transek garis_cara kerja
CF = coral folioseAA = algae
ACD = acropora digitateCM = coral massive
ACB = acropora branchingSC = soft coral
CS = coral submassive
Pengkategorian life form mengacupada bentukan yang telah di-
sepakati sebelumnya
Kelebihan dan kekurangan
Kelebihan- Akurasi data dapat diperoleh
dg baik dan dalam jumlah banyak.
- Penyajian struktur komunitas (spt persentase penutupan karang hidup/mati, kekayaan jenis, dominasi, frekuensi kehadiran, ukuran koloni, dan keanekaragaman jenis dapat disajikan secara menyeluruh.
- Struktur komunitas biota yang berasosiasi dg terumbu karang juga dapat disajikan dg baik.
Kekurangan- Membutuhkan banyak
tenaga ahli.- Waktu survey yang lama.- Dituntut keahlian penelitia
dlm identifikasi karang (spt life form atau sampai tingkat genus dan spesies).
- Skill sebagai penyelam.- Biaya yang sangat besar.
Metode Survei Terumbu Karang
Bagaimana dengan yang lain ?
2/ metode Transek Kuadrat (kuadrat transect)
3/ metode Manta Tow
4/ metode Transek Sabuk (belt transect)
ANALISIS KEKAYAAN BIOTA
(terumbu karang)
Analisis Kekayaan Biota
Langkah lanjut dari kegiatan pengambilan data adalah melakukan analisis
Analisis dilakukan agar diperoleh hasil, dan nantinya hasil analisis digunakan sebagai
data base kegiatan lainnya (zonasi konservasi, rehabilitasi, ataupun konversi)
Memberikan data potensi dari masing-masing lokasi sebagai aset atau komoditi
Analisis Kekayaan Biota
TERUMBU KARANG(coral reef)
Metode : Transek Garis (line transect)
Terumbu Karang_line transect
Mengacu pada contoh pengukuran dibawah ini :
Terumbu Karang_line transect
Maka,- Hasil data yang diperoleh adalah intersep atau panjang dari
titik transisi yang telah dicatat sepanjang transek, sehingga persentase penutupan dapat diukur sebagai berikut :Persen penutupan = total panjang suatu kategori (life form) x 100 panjang transek
Sehingga dengan mengacu pada gambar diatas :persen penutupan lifeform 1 = I1 + I3 + I5 + I7 x 100
Ypersen penutupan lifeform 2 = I2 + I4 + I6 x 100 Y
Analisis diatas memberikan data kuantitatif dari struktur komunitas suatu lokasi sampling. Suksesif sampling dapat
dijelaskan apabila sampling dilakukan secara kontinu dan rutin.
Terumbu Karang_line transect
Contoh kasus :
Gambar disamping adalah suatu contoh transek garis dengan perhitungan garis transisi antar lifeform.
Panjang garis transisi masing-masing lifeform dihitung dan dimasukkan dalam tabel disebelahnya.
Dan total panjang transek adalah 272 cm
Terumbu Karang_line transect
Contoh kasus :
Berapakah total panjang lifeform CS ?57 + 20 = 77 cm
Dg menggunakan rumus (1), maka % cover CF = 77 x 100 = 28,3 %
272
Demikian juga dg CM,11+ 2 + 25 + 7 = 45 cm
Dg menggunakan rumus (1), maka % cover CM = 45 x 100 = 16,5 %
272
Terumbu Karang_line transect
Contoh kasus :
Hasil perhitungan transek garis dibuat dalam bentuk tabelisasi berdasar persentase penutupan terbesar.
Dari hasil perhitungan tersebut, dapat dibuat juga urutan frekuensi keterdapatan dari masing-masing lifeform
CF = 2Dan CM = 4
- pada umumnya panjang transek berkisar antara 50 – 100 m’ -
Data yang diperoleh kemudian diarahkan pada peraturan perundangan di Indonesia
KepMen LH No 04 th 2001Kriteria Baku Kerusakan Terumbu Karang
Perhatikan bahwa persentase luas tutupan tidak spesifik menunjukkan spesies tertentu.
Konteks biomonitoring akan menggunakan parameter ini untuk menginformasikan kondisi terumbu karang dalam skala spatio temporal.
Lalu, apa fungsi ekologis terumbu karang?