APLIKASI ANALISIS KLASTER DAN INDEKS TRIX UNTUK … · APLIKASI ANALISIS KLASTER DAN INDEKS TRIX UNTUK MENGKAJI VARIABILITAS STATUS TROFIK DI TELUK PEGAMETAN, SINGARAJA, BALI Turmuzi

APLIKASI ANALISIS KLASTER DAN INDEKS TRIX UNTUK MENGKAJI VARIABILITASSTATUS TROFIK DI TELUK PEGAMETAN, SINGARAJA, BALI

Turmuzi Tammi*)#, Niken T.M. Pratiwi*), Sigid Hariyadi*), dan I Nyoman Radiarta**)

*) Departemen Manajemen Sumber Daya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor**) Pusat Penelitian dan Pengembangan Perikanan Budidaya

(Naskah diterima: 9 Maret 2015; Revisi final: 3 Juni 2015, Disetujui publikasi: 5 Juni 2015)

ABSTRAK

Tren variabilitas status trofik adalah informasi dasar pengelolaan ekosistem perairan dalam kaitannyadengan tingkat eutrofikasi. Tujuan penelitian ini adalah menentukan tren variabilitas status trofik baiksecara spasial dan temporal sehingga dapat diterapkan dalam konsep pengelolaan perairan. Selama tigabulan penelitian (Agustus-Oktober 2014), penelitian ini telah berhasil mengumpulkan data dari 48 titikpengamatan baik saat pasang maupun surut yang bertepatan saat bulan purnama maupun gelap. Datayang dikumpulkan lalu dianalisis secara statistik (analisis klaster) dan penentuan indeks TRIX. Hasil analisissecara spasial menunjukkan bahwa lokasi penelitian terbagi menjadi dua wilayah yakni: K1 untuk kawasanpesisir teluk, K2 untuk tengah, dan ujung teluk dengan nilai masing-masing adalah 4,97±0,92 dan 5,51±0,90. Analisis secara temporal menghasilkan dua kelompok yakni pada bulan Agustus (A1) dan September-Oktober (A2) dengan nilai indeks TRIX masing-masing 4,28±0,99 dan 5,78±0,27. Berdasarkan analisisklaster dan indeks TRIX telah menunjukkan secara jelas bahwa kondisi kawasan klaster K1 lebih baikdibandingkan kawasan klaster K2. Kawasan K1 masih dapat dikembangkan untuk budidaya laut kerambajaring apung (KJA), namun dalam perkembangannya, budidaya laut secara terintegrasi berbasis integratedmulti-trophic aquaculture (IMTA) dapat diterapkan guna menjaga daya dukung lingkungan perairan TelukPegametan. Tren secara temporal menunjukkan pola yang mengikuti fluktuasi air atau pasang surut, sertajadwal kematian massal ikan setiap tahunnya dan berbeda nyata pada saat Agustus hingga September-Oktober. Hasil penelitian ini diharapkan memberikan informasi tentang kondisi perairan Teluk Pegametansehingga dapat dilakukan pengelolaan kawasan yang lebih baik untuk kegiatan budidaya laut yangberkelanjutan.

KATA KUNCI: variabilitas, analisis klaster, indeks TRIX, status trofik, IMTA, Teluk Pegametan

ABSTRACT: Application of analysis cluster and TRIX index to assess variability trophic state in Pegametan Bay,Singaraja, Bali. By: Turmuzi Tammi, Niken T.M. Pratiwi, Sigid Hariyadi, and I Nyoman Radiarta

Trend variability of trophic state is the basic information in order to manage ecosystem aquaticin relation with statusof eutrophication. The objective of this study was to determine the trend variability of trophic state index in spatial andtemporal variations that could be used as a concept in aquatic resources management. In three months observation(August-October 2014), this study has been succesfully collected the data from 48 sampling points both during highand low tides events coincide to full and new moon conditions. All data collected were analyzed using cluster analysisand TRIX index. The results show that spatially the study area was divided into two clusters namely K1 (shore territory)and K2 (central area included the corner of Pegametan Bay) with the TRIX indexs were 4.97±0.92 and 5.51±0.90,respectively. While based on temporal analysis, the study area was devided into two groups: August (A1) and September-October (A2) with the TRIX index 4.28±0.99 and 5.78±0.27, respectively. Based on the results of cluster analysisand TRIX index showed clearly that K1 cluster area was better than K2 cluster area. K1 cluster is still suitable formarine fish cage culture; but the used of integrated multi-trophic aquaculture (IMTA) is recommended in order tomaintain water carrying capacity in Pegametan Bay. Temporal trend was showed that the pattern which followedwater mass fluctuation at high/low tides, and the schedule of massive fishes death in a year; it was significant in August

# Korespondensi: Departemen Manajemen Sumber Daya Perairan,Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian BogorJl. Agatis, Kampus IPB Dramaga, Bogor 16680, Indonesia.E-mail: [email protected]

Aplikasi analisis klaster dan indeks trix untuk mengkaji variabilitas status trofik ..... (Turmuzi Tammi)

271

(A1) to September-October (A2). The results of this study could provide information about status trophic of PegametanBay that could be use for improving the management of the area for sustainable marine aquaculture.

KEYWORDS: variability, cluster analysis, TRIX, trophic state, IMTA, Pegametan Bay

PENDAHULUAN

Pemanfaatan kawasan Teluk Pegametan didomi-nasi oleh budidaya ikan dalam keramba jaring apung(KJA), sebagian kecil oleh kegiatan penangkapan danbudidaya rumput laut yang kini sangat berkembangpesat. Kegiatan-kegiatan tersebut khususnya adalahKJA yang dominan terdapat di teluk ini sangat ber-potensi menimbulkan gejala eutrofikasi atau pening-katan status trofik perairan. Hasil penelitian terkinimenunjukkan budidaya ikan dalam KJA di Teluk Pe-gametan berkontribusi memasukkan beban nutriensebesar 0,7 kg/ton ikan/hari dan 0,28 kg/ton ikan/ha-ri (Sutarmat et al., 2014). Beban nutrien N (nitrat) danP (fosfat) sangat erat korelasinya dengan kenaikanstatus trofik atau kesuburan perairan di segala jenisperairan (Salas et al., 2008).

Karakteristik lokasi penelitian ini yakni kawasanteluk dapat dijadikan sebagai kawasan untuk meng-hitung status trofik dengan indeks TRIX (Vollenwideret al., 1998). Kondisi yang memungkinkan digunakan-nya indeks ini telah direferensikan atas suatu telukyang dinamis dibandingkan jenis perairan lainnyasehingga nutrien sebagai faktor pembatas (limitingfactor) N dan P terhadap status trofik menjadi sangatberfluktuasi (Taylor et al., 1995). Fluktuasi ini dapatdipengaruhi oleh arus yang biasanya terjadi ketikaperalihan musim sehingga penggunaan indeks TRIXyang memasukkan kedua nutrien N dan P ke dalamformula indeksnya sangat relevan (Saravi et al., 2012).Tidak hanya faktor pembatas nutrien N dan P, akantetapi implikasi terhadap asupannya yakni begitusensitifnya parameter klorofil-a saat terjadi kenaik-an status yang diiringi beban nutrien yang turut me-ningkat (Boyer et al., 2009). Pertimbangan untuk pa-rameter lainnya yaitu oksigen yang memungkinkanmelengkapi keadaan kritis ketika kondisi ini turutdiikuti penurunan konsentrasinya hingga ke level hy-poxia (Boesch et al., 2001).

Identifikasi status trofik tidak hanya dilihat padasuatu nilai indeks TRIX yang mereferensikan statustrofik di Teluk Pegametan, Singaraja, Bali, akan teta-pi fluktuasinya melalui tren variabilitas baik spasialmaupun temporal. Secara spasial dilihat berdasarkanklasternya yang mengindikasi setiap area memilikiindeks secara indentik (Wu et al., 2010). Selanjutnyasecara temporal ditendesikan pada fluktuasi air saatpasang surut dalam kurun waktu penelitian dan pe-ngamatan dilaksanakan. Pengkondisian ini pada da-sarnya mengungkapkan tren variabilitas indeks dan

menjadi petunjuk bagi kondisi status trofik (Scavia& Bricker, 2006). Terdapat variabilitas status trofikbiasanya terjadi di lokasi teluk dan pesisir (Souza etal., 2003). Hasil yang dapat diambil dari penelitian inimeliputi status trofik yang bervariasi baik secaraspasial dan temporal sebagai sebuah bentuk trenstatus di Teluk Pegametan, Singaraja, Bali.

Penelitian ini bertujuan mendapatkan variasi in-deks TRIX lalu mengungkapkan tren variabilitas sta-tus trofik baik secara spasial dan temporal. Kedua trentersebut adalah informasi dasar untuk pengelolaankawasan teluk. Tren status trofik secara spasial akanmendapatkan kawasan mana yang memiliki kondisitrofik yang paling baik sedangkan tren temporal ada-lah penelusuran waktu terhadap variabilitas statustropik. Terbaginya kawasan atas dasar tren status tro-fik secara spasial memberikan solusi pengembanganbudidaya laut untuk kawasan yang masih cukup baikberdasarkan kualitas perairannya. Solusi untuk in-formasi tren temporal mampu menerangkan TelukPegametan memiliki potensi untuk melakukan suatupurifikasi kualitas perairan secara alami.

BAHAN DAN METODE

Penelitian ini dilaksanakan di Teluk PegametanDesa Sumberkima Kecamatan Gerokgak KabupatenBuleleng, Bali (Gambar 1). Lokasi teluk ini adalah ter-masuk bagian dari teluk besar di Sumberkima denganluas keseluruhan sekitar 935 ha. Teluk Pegametanhanya memiliki luas berkisar 340 ha (Hanafi et al.,2006). Kegiatan budidaya laut terkini sebagian besardidominasi oleh keramba jaring apung (KJA) dengankomoditas ikan kerapu dan kakap. Total KJA kinimencapai 860 unit tersebar hampir di seluruh telukdan kondisi aktual teluk mengalami dua kali pasangsurut dalam sehari (semidiurnal) dengan fluktuasi airrata-rata tidak lebih dari 1 m, serta kedalaman ber-kisar 15-30 meter (Sutarmat et al., 2014).

Pengumpulan Data

Spasial

Penempatan 48 titik pengamatan secara spasialdidasari oleh karakteristik dan intensitas pemanfaat-an lokasi teluk yang ada (Gambar 1). Pemilihan lokasititik pengamatan disebar secara acak dengan bebe-rapa pertimbangan yaitu: (1) daerah inlet atau masuk-nya air laut ketika surut terjadi dan merupakan areaterdekat dari pelabuhan kapal atau perahu pekerjaKJA dan nelayan; (2) lokasi paling sedikit terdapat KJA;

272

Jurnal Riset Akuakultur Volume 10 Nomor 2, 2015

(3) lokasi terpadat untuk kegiatan KJA sekaligus jalurlalu lintas utama; dan (4) adalah lokasi paling ujungdan pada saat surut terendah kemunculan pasir dandaratan lainnya akan menutupi akses air keluar teluk.

Temporal

Pengamatan secara temporal dilakukan melaluipenetapan waktu sampling berdasarkan kondisi pa-sang tertinggi dan surut terendah dengan pertim-bangan keduanya terjadi di saat bulan purnama dangelap. Pengamatan dilakukan tiga kali ulangan padasaat bulan purnama (P) dan gelap (G). Jarak waktu an-tara setiap ulangan (bulan purnama-gelap) adalah 14-15 hari. Total waktu penelitian adalah selama tiga bu-lan: Agustus-Oktober 2014. Kisaran pasang dan surutterjadi mengikuti waktu penelitian yakni pada bulanAgustus 67 - (-90) cm saat bulan purnama (P1) dan 54- (-68) cm saat bulan gelap (G1). Pada bulan Septem-ber kisaran pasang surut adalah 31 - (-57) cm bulanpurnama (P2) dan 29 - (-53) cm bulan gelap (G2). BulanOktober kondisi pasang surut mencapai 17 - (-39) cmdi bulan purnama (P3) dan 9 - (-39) cm di bulan gelap(G3).

Parameter yang Diamati

Data yang dikumpulkan selama penelitian adalahparameter fisika, kimia, dan biologi perairan. Parame-ter fisika yang diukur meliputi: kecerahan, salinitas,suhu, dan arus. Pengukuran kecerahan menggunakanSecchi Disk, salinitas dengan refraktometer, suhu dan

oksigen terlarut (DO) menggunakan DO-meter, sertaarus beserta arahnya dengan metode melampungkansebuah alat yang dicatat jaraknya selama sepuluh me-nit. Parameter kimia yang diukur meliputi: NO3, NO2,NH3, dan DIP atau PO4. Sedangkan parameter biologiadalah klorofil-a (Chl-a). Parameter kimia dan biologidianalisis di Balai Penelitian Oseanografi Laut (BPOL),Jembrana, Bali dan di Laboratorium Kimia FakultasMIPA Universitas Brawijaya, Malang.

Analisis Data

Data yang dikumpulkan dianalisis secara deskrip-tif, analisis klaster dan indeks TRIX. Analisis deskrip-tif meliputi: rataan, standar deviasi, dan kisaran nilai-nya. Nilai-nilai tersebut dibandingkan dengan standarbaku mutu menurut Kepmen LH No. 51 Tahun 2004.Pembandingan hasil dilihat berdasarkan batas mak-simum parameter-parameter yang harus dipenuhimenurut baku mutu tersebut. Hasil ini kemudian di-bahas secara deskriptif yang ditampilkan dalam ben-tuk tabel.

Analisis klaster digunakan untuk mengetahui ka-rakteristik kawasan Teluk Pegametan. Analisis klas-ter adalah analisis multivariat yang sangat bergunauntuk mengelompokkan menurut kedekatan nilaiparameter-parameter di setiap lokasi (spasial) danwaktu penelitian (temporal) (Kamble & Vijay, 2011).Analisis klaster yang digunakan dalam penelitian iniadalah melalui hierarchical cluster analysis dengan ha-sil berupa nilai kedekatan parameter atau homoge-

Gambar 1. Lokasi penelitian di Teluk Pegametan, Bali dan sebaran titik pengamatan (Sumber: Google earth)

Figure 1. Study location in Pegametan Bay, Bali and distribution of sampling stations (Sources: Google earth)

114o36’30’’E 114o37’0’’E

114o36’30’’E 114o37’0’’E

8o 7’0

’’S8o 7

’30’

’S

8o 7’0

’’S8o 7

’30’

’S

Daratan (Land)Gosong, sedimen, dan pasirSandbar, sediment, and sand

Budidaya rumput lautSeaweed farming

Keterangan (Legend):

Karang (Reef)Lamun (Seagrass)Keramba (Cages)Zona intertidal (Intertidal zone)

N

EW

SKm

0 0.1 0.40.2

BaliBali


273

nitas (within-group cluster) terdeskripsi di Squared Eu-clidean Distance Combine. Berdasarkan hasil ini ditun-jukkan kelompok parameter-parameter kualitas airdi setiap lokasi dan waktu terkarakteristik oleh den-dogram. Dendogram ini membagi semua kelompoksecara menyeluruh melalui sebuah bentuk bagannya.

Penentuan status trofik di Teluk Pegametan dila-kukan melalui indeks TRIX (Vollenweider et al., 1998).Sebagai salah satu metode identifikasi kualitas per-airan berdasarkan status trofik atau kesuburannya(Tabel 1). Indeks TRIX melibatkan parameter DIN danDIP atau PO4, %O2, dan Chl-a. Indeks TRIX dihitungdengan persamaan berikut:

trien P juga terlihat cukup tinggi dan berpotensi sa-ma dengan nutrien N dalam memicu eutrofikasi (Ta-bel 2). Nutrien P (P-PO4) telah menunjukkan melewa-ti batas baku mutu < 0,015 mg/L. Walaupun konsen-trasi N dan P memicu kenaikan status trofik hinggadapat mengalami kondisi eutrof, akan tetapi kecen-derungan faktor N lebih signifikan dibandingkan Puntuk lokasi pesisir dan teluk (Howarth & Marino,2006). Pernyataan ini telah dibuktikan pada Tabel 2yang mengungkapkan N secara dominan lebih tinggikonsentrasinya dibandingkan P di mana N sendiri di-dominasi oleh konsentrasi NO3 sedangkan P adalahPO4. Rasio dari kedua faktor nutrien N dan P mem-berikan petunjuk nutrien mana yang harus ditekanjumlahnya atau beban dalam pengelolaan perairan(Paerl, 2009). Rasio antara N dan P di Teluk Pegametanterlihat lebih mengarah pada faktor N dibandingkanP berdasarkan tingginya konsentrasi nitrat (N-NO3)dibandingkan fosfat (P-PO4) sehingga ini dapat me-mastikan nutrien N sebagai nutrien utama yang ha-rus diperhatikan. Parameter lainnya juga menunjuk-kan nilai yang bervariasi di antaranya suhu, salinitas,arus, DO, chl-a, dan kecerahan. Pada dasarnya perair-an teluk cenderung dinamis dan dapat dipastikan me-miliki potensi untuk mempurifikasi perairan secaraalami di waktu-waktu tertentu.

Analisis Klaster

Spasial

Sebanyak 48 titik pengamatan yang diambil diTeluk Pegametan, Singaraja, Bali telah dianalisis klas-ter dan hasilnya terbagi menjadi dua wilayah yakni:klaster K1 dan K2. Analisis klaster menurut tingkatkesamaan data (within-group cluster) pada K1 terdiristasiun 1-4, 9-20, 25, dan 27-29 (N = 20) sedangkanpada K2 adalah 5-8, 21-24, 26, dan 30-48 (N = 28).Hasil klaster analisis yang ditunjukkan dalam dendo-gram disajikan pada Gambar 2.

Kecenderungan spasial biasanya akan mengikutipola distribusi massa air secara horizontal sehinggadimungkinkan setiap wilayah memiliki perbedaankualitas dan status tingkat kesuburan perairannya(Seisdedo et al., 2014). Sebaran stasiun atau titik pe-ngamatan telah mengikuti pola arus yang ada di Te-luk Pegametan dan sebagai acuan untuk mengetahuitren status trofik secara spasial. Arus dan arahnyasangat berperan memengaruhi tren variabilitas sta-tus trofik di mana kondisi terbaik ketika arus yangtinggi disertai arah yang terkonsentrasi diduga me-miliki kualitas airnya lebih baik dibandingkan dengankeadaan arus rendah, serta arahnya yang tidak ter-konsentrasi (Jayachandran & Nandan, 2011). Pada den-dogram within groups untuk hierarchical cluster analy-sis mengungkapkan bahwa Teluk Pegametan telah

di mana:% O2 (Oksigen saturasi) = {DO (Oksigen terlarut) / DOi (Ok-

sigen absolut)} x 100%DOi (Oksigen absolut) = 14.62 – 0.37 (T oC) + 0.0045 (T

oC)2 – 0.097 (Sal) + 0.002 (T oC) (Sal) + 0.0003 (Sal)2

(Weiss, 1970)

DIN = NH3 + NO2 + NO3

DIP = PO4

Chl-a = Klorofil aK = 1.5 (Faktor skala 0-10, Tabel 1)M = 1.2 (Konstanta)

Tabel 1. Faktor skala indeks TRIXTable 1. Scale factor TRIX index

Nilai TRIX TRIX values

Status trofik Trophic status

0 < TRIX < 4 Oligotrofik4 < TRIX < 5 Mesotrofik5 < TRIX < 6 Eutrofik6 < TRIX < 10 Hipertrofik

HASIL DAN BAHASAN

Kondisi Kualitas Perairan

Data kualitas perairan memiliki korelasi erat ter-hadap status trofik dan sangat memungkinkan untukdijadikan sebuah indikator penunjuk status trofik(Tsuzuki, 2006). Kualitas perairan di Teluk Pegametanditunjukkan pada Tabel 2. Konsentrasi nitrat (N-NO

3)

telah melewati batas baku mutu yang ditetapkan< 0,008 mg/L. Ini mengindikasi bahwa teluk beradakondisi yang buruk untuk cemaran nutrien N. Kon-sentrasi N yang besar ini dapat disebabkan oleh ke-giatan KJA yang mendominasi teluk. Limbah nutrienyang berasal dari kegiatan KJA sangat potensial me-naikkan status trofik perairan hingga dapat menye-babkan eutrofikasi (Huang et al., 2011). Cemaran nu-

TRIX =Log (Chl-a x % O2 x DIN x DIP) + 1.5

1.2

274


Tabe

l 2.

Kond

isi k

ualit

as a

ir d

i Tel

uk P

egam

etan

, Sin

gara

ja, B

ali

Tabl

e 2.

Wat

er q

ualit

y co

nditi

on in

Peg

amet

an B

ay, S

inga

raja

, Bal

i

*Ba

ku m

utu

berd

asar

kan

Kepm

en L

H N

o. 5

1 Ta

hun

2004

(Sta

ndar

d va

lue

base

d on

Kep

men

LH

No.

51

year

200

4)

Rata

an (M

ean

)Ki

sara

n (R

ange

)Ra

taan

(Mea

n)

Kisa

ran

(Ran

ge)

Rata

an (M

ean

)Ki

sara

n (R

ange

)

DO

(Diss

olve

d ox

ygen

)m

g/L

6.40

±0.

655.

75-7

.05

6.66

±0.

546.

12-7

.21

7.15

±0.

446.

71-7

.59

Satu

rasi

(Sat

urat

ion

)%

96.1

5±9.

9986

.16-

106.

1410

0.11

±8.

4191

.70-

108.

5210

7.61

±6.

9710

0.65

-114

.58

Suhu

(Tem

pera

ture

)°C

27.9

6±0.

7527

.21-

28.7

127

.86±

0.45

27.4

0-28

.31

28.3

0±0.

5827

.72-

28.8

8<

dev

Salin

itas

(Sal

inity

)pp

t34

.44±

0.57

33.8

7-35

.01

34.4

1±0.

4633

.95-

34.8

634

.00±

0.61

33.3

9-34

.61

<de

via

Kece

raha

n (C

larit

y)m

6.79

±1.

245.

55-8

.03

6.47

±1.

744.

73-8

.21

5.60

±0.

854.

75-6

.45

Arus

(Wat

er c

urre

nt)

m/s

0.11

±0.

130.

02-0

.24

0.06

±0.

030.

03-0

.09

0.09

±0.

040.

04-0

.13

N-N

O3

mg/

L0.

10±

0.12

0.02

-0.2

20.

37±

0.12

0.25

-0.5

00.

24±

0.08

0.16

-0.3

2N

-NO

2m

g/L

< 0

.001

<0.

001

< 0

.001

<0.

001

< 0

.001

<0.

001

N-N

H3

mg/

L0.

01±

0.01

0.00

-0.0

2<

0.0

01<

0.00

1<

0.0

01<

0.00

1D

IN (N

H3;

NO

2; N

O3)

mg/

L0.

11±

0.13

0.02

-0.2

40.

38±

0.12

0.26

-0.5

00.

25±

0.08

0.17

-0.3

2PO

4 at

au (o

r) D

IPm

g/L

0.02

±0.

010.

00-0

.03

0.02

±0.

000.

02-0

.03

0.02

±0.

010.

01-0

.02

Chl-a

mg/

L0.

21±

0.11

0.10

-0.3

20.

43±

0.16

0.27

-0.6

00.

87±

0.41

0.45

-1.2

8

Para

met

er

Para

met

ers

Satu

an

(uni

t)S

Bula

n (M

onth

s )

Agus

tus

(Aug

ust )

Sept

embe

r (S

epte

mbe

r )O

ktob

er (O

ctob

er)


275

terbagi menjadi dua wilayah (K1 & K2) di mana ke-duanya memiliki karakteristik kualitas air yang ber-beda (Gambar 2). Terbaginya wilayah klaster K1 danK2 melalui lingkupan wilayahnya seperti masuknyaair pada teluk (inlet) tergabung dengan wilayah pesi-sir teluk menjadi kawasan K1 sedangkan kawasan K2terdiri atas ujung teluk beserta lokasi tengah teluk.Pembagian wilayah ini secara jelas dipetakan padaGambar 3 sebagai penunjuk terhadap tren variabili-tas status trofik secara spasial.

Wilayah K1 cenderung memiliki kualitas perairanyang lebih baik dibandingkan dengan K2. Hal ini di-karenakan wilayah K1 pada gabungan bagian inlet danpesisir memiliki intensitas pembilasan tinggi diban-dingkan wilayah K2 yang terdiri atas bagian tengahdan ujung dalam teluk. Bukti terlihat dari rata-ratakecepatan arus maksimal pada K1 adalah 0,20 m/ssedangkan K2 hanya 0,15 m/s. Selain itu, pada K1 dibagian pesisir teluk selain zona yang terdekat inlet,

kualitas perairan cukup baik karena terdapat bebe-rapa aktivitas budidaya rumput laut berdampak po-sitif bagi perairan. Keberadaan budidaya ini mampumenyerap nutrien secara signifikan yang berasal darisisa pakan budidaya laut keramba jaring apung (KJA)sehingga kualitas perairan menjadi lebih baik (Radiartaet al., 2014). Pada wilayah K2 adalah kebalikan kuali-tas perairan yang lebih buruk dari K1. Selain lokasiK2 adalah rata-rata memiliki kepadatan tinggi untukkegiatan KJA, juga didorong dari aktivitas penunjangseperti wilayah pusat transportasi para pekerja KJA,serta stasiun 5, 6, dan 7 (K2) adalah wilayah terdekatdengan labuhan kapal dari pemilik KJA dan nelayansetempat (Gambar 1). Kondisi pada wilayah K2 jugadiperburuk oleh akses keluaran air pada lokasi ujungteluk meliputi stasiun-stasiun terdekat 43, 44, 45, dan46 yang ketika surut terendah akan dapat tertutupioleh daratan yang muncul sehingga nutrien-nutrienyang seharusnya terbilas keluar dari teluk akan ter-perangkap di wilayah ini. Pengaruh alur pembilasan

Gambar 2. Dendogram pengelompokkan wilayah di Teluk PegametanFigure 2. Dendograms of clustering locations in Pegametan Bay

Loka

si p

enga

mat

an (S

ampl

ing

stat

ions

)

Rescale Distance Cluster Combine

0

Klaster (Cluster) K1

5 10 15 20 25


276


dan imbas budidaya rumput laut sehingga klaster se-cara spasial terbagi atas K1 dan K2 memungkinkanterdapat variabilitas status trofik di kawasan TelukPegametan berdasarkan klaster wilayah K1 dan K2.

Temporal

Secara temporal analisis klaster dilakukan berda-sarkan variasi nilai parameter-parameter kualitas airdi Teluk Pegametan (Tabel 2). Hasil analisis klaster se-cara temporal dengan metode within-groups untukhierarchical cluster analysis telah terbagi menjadi duayakni A1 pada bulan Agustus sedangkan A2 yaknigabungan antara September dan Oktober di TelukPegametan (Gambar 4).

Menurut Wei et al. (2010), bahwa parameter fisikseperti arus diikuti fluktuasi pasang surut merupa-kan penentu kualitas air secara temporal atau peri-odik untuk suatu perairan pesisir atau teluk. Pasangsurut secara intens dapat memengaruhi kondisi pu-rifikasi perairan sekaligus pembilasan bahan-bahanorganik (Krivokapic et al., 2011). Faktor intensitaspasang dan surut memengaruhi kualitas suatu per-airan teluk dan akan signifikan ketika mengalamiperalihan musim (Saravi et al., 2012). Dendogram pa-da Gambar 4 yang membagi kelompok temporal A1dan A2 berdasarkan kesignifikan kualitas air di selangwaktu penelitian (Agustus, September, dan Oktober).Di bulan Agustus A1 cenderung intensitas pasang su-rut tertinggi dan merefleksikan kondisi perairan ter-baik, sedangkan antara bulan September dan Okto-

ber kondisi pasang dan surut relatif menyerupai danmemang cukup rendah (Gambar 5).

Pemilihan waktu sampling Agustus-Oktober 2014diyakini sebagai peralihan siklus angin Timur ke Ba-rat (Emiyati et al., 2014). Di musim peralihan biasa-nya dapat terlihat sebuah tren perbedaan kualitasperairan dan ini diikuti oleh variabilitas status tro-fiknya (Boikova et al., 2008). Variabilitas ini adalahbentuk suatu tren yang signifikan mengikuti pergo-lakan massa air yang ditandai dengan perbedaan in-tensitas pasang surut perairan (Mizerkowski et al.,2012). Bukti perbedaan kualitas dan dugaan variabili-tas dari status trofik di Teluk Pegametan terlihat darifaktor nutrien dan klorofil di mana pada Tabel 2 me-nunjukkan konsentrasi nutrien N terlarut (DIN) yangsignifikan mengalami kenaikan saat bulan Agustus keSeptember dan sedikit mengalami penurunan saatbulan Oktober; dan konsentrasi klorofil (Chl-a) jugaturut meningkat selang waktu tersebut (Tabel 2). Pa-rameter klorofil begitu sensitif terhadap kenaikankesuburan atau status trofik perairan seiring bebannutrien yang semakin tinggi (Boyer et al., 2009).

Status Tingkat Trofik (Indeks TRIX)

Semakin tinggi intensitas atau kepadatan kegiat-an antropogenik memungkinkan wilayah tersebutakan mengalami kenaikan status trofik secara ber-lebihan (Selman et al., 2008). Teluk Pegametan telahmengalami pemusatan populasi kegiatan kerambajaring apung (KJA) di bagian tengah teluk dan seba-

Gambar 3. Pengelompokkan wilayah di Teluk Pegametan berdasarkan parameter kualitas airFigure 3. Clustering locations in Pegametan Bay based on water quality

114o36’30’’E 114o37’0’’E

114o36’30’’E 114o37’0’’E

8o 7’0

’’S8o 7

’30’

’S

8o 7’0

’’S8o 7

’30’

’S

Keterangan (Legend):

N

EW

SKm

0 0.1 0.40.2

BaliBali


Sumber (Sources): Google earth



277

gian kecil terdapat di dekat pesisir teluk sehinggaada dugaan kawasan keduanya memiliki perbedaandan membentuk suatu tren variabilitas status trofiksecara spasial di Teluk Pegametan. Pembuktian du-gaan tersebut tersaji berdasarkan analisis klaster(Gambar 3) yang membagi kawasan teluk ini menja-di dua bagian yakni: K1 dan K2. Hasil penentuan sta-tus trofik melalui indeks TRIX turut mempertegashasil bahwa memang tren variabilitas secara spasialtelah terdapat di Teluk Pegametan (Gambar 6).

Pada K1 dan K2 memiliki nilai indeks TRIX yangsignifikan berbeda yakni K1 = 4,97±0,92 sedangkanK2 = 5,51±0,90. Berdasarkan faktor skala status dimana K1 hampir berada di status mesotrofik (4-5)dan K2 yakni 5-6 berada di status eutrofik (Tabel 1).Wilayah klaster K1 adalah kawasan inlet atau masuk-nya air laut secara rutin di teluk ini dan kawasan pe-sisir dalam teluk di mana kawasan yang hanya terda-pat aktivitas budidaya rumput laut. Sementara itu,wilayah klaster K2 terdiri atas kawasan tengah danujung teluk. Gambar 6 menunjukkan hasil penentu-an status trofik TRIX yang selaras dengan analisisklaster menurut kualitas perairan secara spasial K1dan K2. Dugaan sebelumnya dari analisis klaster se-

cara spasial untuk K1 cenderung lebih baik diban-dingkan K2 terbukti melalui indeks TRIX dan men-cerminkan status trofiknya. Konfirmasi ini mereko-mendasi untuk memanfaatkan wilayah K1 daripadaK2 atau memindahkan sebagian usaha KJA pada wi-layah K1, serta mengadopsi budidaya yang berbasisIMTA (integrated multi trophic aquaculture). Pada me-tode budidaya IMTA ini memanfaatkan trofik levelrendah seperti rumput laut sebagai penyerap nutrienberlebih dari sisa pakan yang terbuang sehinggakualitas perairan menjadi lebih sehat (Radiarta et al.,2014). Hal ini dibuktikan pada penentuan indeks TRIXdi kawasan K1 yang terdapat aktivitas budidaya rum-put laut memiliki status trofik lebih rendah diban-dingkan pada kawasan tanpa aktivitas ini untuk wi-layah klaster K2.

Pasang dan surut (Gambar 4) adalah suatu dugaanuntuk klaster secara temporal dan turut mengikutipola fluktuasinya. Analisis klaster secara temporalini sebelumnya berdasarkan kondisi kualitas air pa-da bulan Agustus, September, dan Oktober lalu dila-kukan analisis klaster yang ditampilkan dalam ben-tuk dendogram (Gambar 5). Berdasarkan dendogramterbagi atas A1 untuk bulan Agustus dan A2 Septem-

Kelo

mpo

k w

aktu

Tim

e gr

oups

Rescale Distance Cluster Combine

0

Gambar 4. Dendogram pengelompokkan periode penelitian di Teluk PegametanFigure 4. Dendogram of clustering based on study periods in Pegametan Bay

September

Oktober

Agustus

5 10 15 20 25

Anggota (Group) A2

Anggota (Group) A1

Gambar 5. Kondisi pasang dan surut selama Agustus-Oktober di Teluk PegametanFigure 5. Tidal events during August-October in Pegametan Bay

Pasa

ng su

rut (

Tida

l eve

nts)

(cm

)

Bulan (Month)

80

Agustus (August)-100

Oktober (October)

60

40

20

0

-20

-40

-60

-80

September

P1 G1 P2 P3G2 G3

278


ber-Oktober. Pembagian ini signifikan untuk penen-tuan indeks TRIX dan hasilnya tersaji pada Gambar 7.

Hasil yang diperlihatkan pada Gambar 7 adalahA1 (Agustus) memiliki indeks TRIX = 4,28±0,99 danA2 (September-Oktober) indeks TRIX = 5,78±0,27.Berdasarkan faktor skala yang ditunjukkan A1 bera-da di kisaran 4-5 dan statusnya adalah mesotrofiksedangkan A2 di kisaran 5-6 dan ini berstatus eutro-fik (Tabel 1). Jika melihat perbedaan ini maka fluktu-asi air atau pasang surut sangat memengaruhi nilaiindeks TRIX seiring variasi kualitas perairan di seti-ap klaster A1 dan A2. Pada bulan Agustus (A1) secarasignifikan terlihat pasang surut yang terlihat sangatfluktuatif (Gambar 4) menunjukkan kondisi yang ter-baik bagi perairan dan ini dibuktikan pada penentu-an indeks TRIX, serta data kualitas perairan di bulanini. Sedangkan September-Oktober (A2) adalah seba-liknya dengan indeks TRIX mengalami kenaikan se-

telah bulan Agustus (Gambar 7). Hasil ini mengung-kapkan bahwa pasang surut secara temporal signifi-kan menentukan tren variabilitas status trofik seca-ra temporal dan ini sebenarnya telah dibuktikan se-belumnya oleh Alves et al. (2013). Berdasarkan kaji-an Alves et al. (2013) menunjukkan bahwa pasangdan surut secara temporal terlihat sangat mampumenunjukkan tren variabilitas melalui variasi nilaiTRIX dari 2,26-6,43 yang dilakukan di pesisir KotaPenambuco, Brazil selama setahun. Di tempat berbe-da yakni di pesisir Kota Recife, Brazil status trofikjuga mengalami variabilitas dari 3,9-6,5 dengan du-rasi waktu yang sama (Montes et al., 2011). Di TelukPegametan pola tren variabilitas trofik secara tem-poral (Gambar 7) hampir mengikuti jadwal kematianmassal ikan yang mana puncaknya biasa terjadi padabulan September-Januari (Radiarta & Erlania, 2015).Secara logis hal ini menunjukkan bahwa sebelumterjadinya kematian massal akan diiringi kenaikan

Gambar 6. Indeks TRIX berdasarkan klaster lokasi antara stasiun-stasiun samplingFigure 6. TRIX index on clustering locations among sampling stations

Inde

ks T

RIX

(TRI

X in

dex)

Pengelompokkan lokasi (Clustering locations)

7

K1

6

5

4

3

0K2

2

1

Gambar 7. Indeks TRIX berdasarkan klaster waktu penelitianFigure 7. TRIX index on clustering of times study

Inde

ks T

RIX

(TRI

X in

dex)

Pengelompokkan waktu (Clustering times)

7

A1

6

5

4

3

0A2

2

1


279

status trofik (Gambar 7) dan penurunan kualitas per-airan sehingga ada dugaan hal ini dapat dijadikan se-buah indikator prediksi untuk variabilitas status tro-fik secara temporal.

Perspektif Status Trofik Terhadap PengelolaanKawasan Teluk Pegametan

Dalam pengembangan budidaya keramba jaringapung (KJA) secara strategis lokasi K1 lebih direko-mendasikan dibandingkan K2; dengan pertimbangankondisi kualitas perairan dan status trofik masih bi-sa menampung beban nutrien dari sisa pakan KJA.Kemudian secara temporal, adanya variasi status tro-fik yang terjadi (A1 dan A2) dapat ditelusuri bahwaTeluk Pegametan ini memiliki jadwal untuk purifi-kasi kualitas perairan seiring jadwal dari kematianmassal ikan yang terjadi. Selain informasi tren varia-bilitas, kondisi kualitas perairan secara umum ting-gi akan nutrien pemicu peningkatan status kesubu-ran atau trofik sehingga untuk perkembangan budi-daya KJA diperlukan sistem yang ramah lingkunganyaitu: budidaya KJA berbasis integrated multi-trophicaquaculture (IMTA) guna mendukung kualitas air dilokasi ini menjadi lebih baik, sehingga aktivitas bu-didaya ikan dapat berkelanjutan.

KESIMPULAN

Kualitas perairan secara umum di Teluk Pegametantidak cukup sehat dengan dominasi cemaran nutrienN (nitrat) yang tinggi dibandingkan P (fosfat). Hasilanalisis klaster dan indeks TRIX secara spasial me-nunjukkan bahwa kawasan K1 (yang melingkupi wi-layah inlet dan pesisir) memiliki kondisi yang lebihbaik dibandingkan dengan kawasan K2 (wilayah ujungserta bagian dalam teluk). Sedangkan secara tempo-ral menunjukkan bahwa kondisi perairan bulan Agus-tus (A1) lebih baik dibandingkan bulan September-Oktober (A2). Hasil dari penelitian ini dapat membe-rikan informasi dasar yang berguna bagi pengelolaankawasan Teluk Pengametan, sehingga aktivitas budi-daya laut yang berkembang dapat berkelanjutan.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada BapakTatam Sutarmat dan staf KJA Balai Besar Penelitiandan Pengembangan Budidaya Laut Gondol yang telahmembantu sepenuhnya dalam pengumpulan data la-pangan.

DAFTAR ACUAN

Alves, G., Montes, F.M., Gaspar, F., Gomes, J., &Feitosa, F. (2013). Journal of Coastal Research, Doi:10.2112/s165-002.1.

Boesch, F.D., Brinsfield, R. B., & Magnien, R.E. (2001).

Chesapake Bay Eutrophication scientific under-standing, ecosystem resotroration, and challeng-es for agriculture. J. Environ. Qual., 30, 303-320.

Boikova, E., Botva, U., & Licite, V. (2008). Impleman-tation of trophic status index in brackish waterquality assessment of baltic coastal waters. Proc.of Latvian Acc of Sci. Sec. B., 62(3)-(656), 115-119.Doi: 10.2478/v10046-008-0016-z.

Boyer, J.N., Kelbe, C.R., Ortner, P.B., & Rudnick D.T.(2009). Phytoplankton bloom status: chlorophylla biomass as an indicator of water quality con-dition in Southern Estuaries of Florida, UnitedState of America. Ecology Indicators 9s. Doi:10.1016/j.ecolind.2008.11.013.

Emiyati, Kuncoro, T.S., Manopo, A.K.S., Budhiman,S., & Hasyim, B. 2014. Analisis multitemporal se-baran suhu permukaan laut di perairan Lombokmengunakan data penginderaan jauh modis.SIMNAS Pengindraan Jarak Jauh. hlm. 470-479.

Hanafi, A., Andriyanto, W., Syahidah, D., & Sukresno,B. (2006). Characteristic and carrying capacity ofKaping Bay, Buleleng Regency, Bali for marineaquaculture development. Prosiding Kajian Kera-gaan dan Pemanfaatan Perikanan Budidaya, hlm.83-95.

Howarth, R.W., & Marino, R. (2006). Nitrogen as thelimiting nutrient for Eutrophication in coastalmarine ecosystems: Evolving views over threedecades. Limnol. Oceanogr., 51(1 part 2), 164-376.

Huang, Y.C.A., Hsieh, H.J., Huang, S.C., Meng, P.J.,Chen, Y.S., Keshavmurthy, S., Nozawa, Y., & Chen,C.A. (2011). Nutrient enrichment caused by ma-rine cage culture and its influence on subtropic-al coral communities in turbid waters. J. MarineEco Progress Series., 423, 83-93. Doi: 10.3354/meps08944.

Jayachandran, P.R., & Nandan, S.B. (2011). Assessmentof trophic change and its probable impact ontropical estuarine environment (The Kodungallar-Azhikode Estuary, India). Mitig Adapt Strategy GlobeChange, 17, 837-847, Doi:10.1007/s11027-011-9347-1.

Kamble, S.R., & Vijay, R. (2011). Assessment of wa-ter quality using cluster analysis in coastal regionof Mumbai, India. Environ. Monit. Assess., 178, 321-332.

Kementerian Lingkungan Hidup [KLH]. (2004). Kepu-tusan Menteri Negara Kependudukan dan Ling-kungan Hidup No. 51 tahun 2004, tanggal 8 April2004 tentang baku mutu air laut. KementerianLingkungan Hidup. Jakarta, 11 hlm.

Krivokapic, S., Pestoric, B., Bosak, S., Kuspilic, G., &Riser, C.W. (2011). Trophic State of Boka KotorskaBay (South-Eastern Adriatic Sea). Fresenius Envi-

280


ronment Bulletin, 20(8).Mizerkowski, D.B., Machado, E.C., Brandini, N.,

Nazario, M.G., & Bonfim, K.V. (2012). Enviromentalwater quality assessment in Guaratuba Bay Stateof Parana, Southern Brazil. Brazilian Journal ofOceanography, 60(2), 109-115.

Montes, F.M.J.F., Paulo, J.G., Filho, G.A.N., Gaspar,F.L., Feitosa, F.A., Junior, A.C.S., Batista, T.N.F.,Travassos, R.K., & Pitanga, M.E. (2011). Thetrophic status of an urban estuarine complex inNortheast Brazil. Journal of Coastal Research, SI 64,408-411. ICS 2011 (Proc) Poland ISSN 0749-0208.

Paerl, H.W. (2009). Controlling eutrophication alongthe freshwater-marine contiunum: Dual nutrient(N and P) reduction are essential. Estuaries andCoasts. Doi:10.1007/s12237-009-9158-8.

Radiarta, I N., & Erlania. (2015). Pemetaan kerambajaring apung ikan laut di Teluk Pegametan danTeluk Penerusan, Kabupaten Buleleng, Bali. ForumInovasi Teknologi Akuakultur (in press).

Radiarta, I N., Erlania, & Sugama, K. (2014). Budidayarumput laut, Kappaphycus alvarezii secara ter-integrasi dengan ikan kerapu di Teluk GerupukKabupaten Lombok Tengah, Nusa Tenggara Barat,J. Ris. Akuakultur, 9(1), 125-134.

Salas, F., Teixeira, H., Marcos, C., Marques, J.C., &Perez-Ruzafa, A. (2008). Applicability of trophicindex TRIX in two transitional ecosystems: theMar Menor Lagoons (Spain) and the Mondegoestuary (Portugal). J. Int. Council for the Explora-tion of the Sea. Oxford Journals. [email protected].

Saravi, H.N., Makhloug, A., Vahedi, F., & Pourgholam.(2012). Eutrophication trend of caspian sea waterbased on absolute trophic state scale index(TRIXCS) and unscaled index (UNTRIX). The FirstNational Conference of Phycology of Iran. Vol. 9/Spe-cial Issue/Spring 2012.

Scavia, D., & Bricker, S.B. (2006). Coastal eutrophica-tion assesment in United States. J. Biogeochemis-try. 79, 187-208. DOI:10.1007/s10533-006-9011-0.

Seisdedo, M., Moreira, A.R., Comas, A.A., & Arencibia,G. (2014). Analysis of tools for trophic status as-

sessment of water in Cienfuegos Bay, Cuba. Pan-American Journal of Aquatic Sciences, 9(2), 103-111.

Selman, M., Greenhalgh, S.R.D., & Sugg, Z. (2008).Eutrophication and hipoxia in coastal areas a glo-bal assessment of the state of knowledge. WRIPolicy Note, Volume 1.

Souza, M.F.L, Kjerfve, B., Knoppers, B., De Souza,W.F.L., & Damasceno, R.N. (2003). Nutrients bud-gets and trophic state in a hypersaline coastal la-goon: Lagoa de Araruama, Brazil. J. EustarineCoastal and Shelf Sicences, 57, 843-858.

Sutarmat, T., Pujiastuti, & Perdana, N. (2014). Pen-dugaan limbah nutrien nitrogen dan fosfor dariaktivitas budidaya ikan dalam keramba jaringapung di Teluk Pegametan. Laporan Teknis Kegiat-an Kementerian Kelautan dan Perikanan. Balai BesarPenelitian dan Pengembangan Budidaya LautGondol (BBRPBL-Gondol).

Taylor, D., Nixon, S., Granger, S., & Buckley, B. (1995).Nutrient limitation and eutrophication of coastallagoons. J. Mar. Ecol. Ser., 127, 235-244.

Tsuzuki, Y. (2006). An attempt of modification ofcarlson’s trophic state index (TSI) for brackishlakes in Japan. J. Laguna, 13, 89-98.

Vollenwieder, R.A., Giovanardi, F., Montanari, G., &Rinaldi, A. (1998). Characterization of the trophicstate condition of marine coastal waters withspecial reference to The New Ardriatic Sea: J.environmentrics, 9, 329-357.

Wei, J. Zheng, H., Chen, H., Ooi, B.H., Dao, M.H.,Cho, W., Malanotte-Rizzoli, P., Tkalich, P., &Patrikalakis, N.M. (2010). Multi-layer model simu-lation and data assimilation in the SerangoonHarbor of Singapore. ISOPE (in press).

Weiss, R.F. (1970). Solubility of nitrogen, oxygen andargon in water and seawater. Deep-Sea Res., 17,721-735.

Wu, M.L., Wang, Y.S., Sun, C.C., Wang, H., Dong, J.D.,Yin, J.P., & Han, S.H. (2010). Identification ofcoastal water quality by statistical analysis me-thod in Daya Bay, South China Sea. J. Mar. Poll.Bull. Doi:10.1016/j.marpolbul.2010.01.007.


281

Documents

APLIKASI ANALISIS KLASTER DAN INDEKS TRIX UNTUK … · APLIKASI ANALISIS KLASTER DAN INDEKS TRIX UNTUK MENGKAJI VARIABILITAS STATUS TROFIK DI TELUK PEGAMETAN, SINGARAJA, BALI Turmuzi