9

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Kajian Pustaka

2.1.1 Tinjauan Tentang Lokasi Penelitian

Sumber Sira merupakan salah satu sumber air yang berada di Kec.

Gondanglegi Kab. Malang Jawa Timur sebagaimana Gambar 2.1. Sumber Sira

memiliki sejarah panjang, air di Sumber Sira tidak hanya digunakan sebagai

wisata. Air pada Sumber Sira juga digunakan untuk mengaliri sawah atau sebagai

irigasi sawah penduduk yang berada disekitarnya. Pengaliran air sebagai irigasi

sawah juga dijadikan sebagai salah satu objek wisata dengan membuat olahraga

river tubbing.

Gambar 2.1. Peta Kecamatan Gondanglegi

(Sumber : www. scribd.com, 2019)

Gambar 2.2. Wilayah Sumber Sira (Sumber : Dokumen Pribadi, 2019)

10

Sumber Sira adalah tempat wisata dan sumber air yang berada malang

kabupaten, sesuai dengan namanya sumber dalam bahasa jawa berarti mata air.

Mata air Sumber Sira membentuk kolam atau telaga yang diberi pembatas beton,

didasar perairan terdapat jenis tanaman air yaitu Hydrilla sp. Kedalaman Sumber

Sira sekitar 0,8 meter sampai 1,5 meter, pada dasar perairan terdapat beberapa

populasi ikan, bebatuan yang berukuran kecil serta didasarnya terdapat pasir

hitam.

2.1.2 Tinjauan Tentang Plankton

2.1.2.1 Habitat Plankton

Plankton pertama kali ditemukan oleh Victor Hensen pada tahun 1887,

dan disempurnakan Haeckel tahun 1890. Difinisi tentang plankton telah banyak

dikemukakan oleh para ahli dengan berbagai pendapat yang hampir sama yaitu,

seluruh kumpulan organisme, baik hewan dan tumbuhan yang hidup terapung atau

melayang di dalam air, tidak dapat bergerak (non motil) atau dapat bergerak

sedikit (motil) dan tidak dapat melawan arus (mengikuti arus). Individu plankton

(plankter) pada umumnya berukuran mikroskopis, meskipun demikian ada

plankton yang berukuran hingga beberapa meter misalnya ubur- ubur yang dapat

mencapai ukuran 1 meter dengan tentakel sepanjang 25 meter. Menurut Cushing

et al (1958) Plankton berdasarkan ukurannya dibagi menjadi 6 kelompok (Faiqoh,

2009) yaitu :

1. Megaplankton, yakni plankton yang berukuran 10 mm.

2. Makroplankton, yakni plankton yang berukuran antara 1 mm -10 mm.

3. Mesoplankton, yaitu plankton yang berukuran antara 0,5 mm -1 mm.

4. Mikroplankton, yaitu plankton yang berukuran 60 μm -0,5 mm.

11

5. Nanoplankton. yaitu plankton yang berukuran 5 μm - 60 μm.

6. Ultra plankton, yaitu plankton yang berukuran kurang dari 5 μm.

Plankton merupakan organisme mikroskopis yang hidup di air. Odum

(1998); Yuliana, Adiwilaga, Haris, dan Pratiwi (2012), Plankton adalah semua

kumpulan organisme, baik hewan maupun tumbuhan air berukuran mikroskopis

dan hidupnya melayang mengikuti arus. Plankton terdiri atas Fitoplankton dan

Zooplankton, fitoplankton merupakan produsen utama (Primary produsen) dan

plankton mirip hewan disebut zooplankton.

2.1.3 Penggolongan Plankton

2.1.3.1 Fitoplankton

Fitoplankton merupakan tumbuhan renik yang hidup melayang-layang

diperairan dan pergerakannya sangat tergantung pada arus serta memiliki bintik

klorofil untuk melakukan fotosintesis. Fitoplankton merupakan sumber kehidupan

bagi ekosisten perairan karena fitoplankton berperan sebagai penghasil makan

atau produsen primer (Wibisono, 2005; Meiriyani et al., 2011). Penggolongan

fitoplankton diantaranya sebagaimana Gambar 2.3.

Gambar 2.3. Beberapa jenis fitoplankton yang diamati dengan mikroskop.

(Sumber : Nontji, 2002)

12

Air yang produktif sebagian besar kaya dengan fitoplankton. Fitoplankton

banyak ditemukan di zona eufotik. Zona eufotik merupakan daerah yang

mempunyai kedalaman air tertentu yang dengan intensitas cahaya cukup untuk

melakukan fotosintesis. Hal ini, juga dialami oleh beberapa mikroorganisme

fitoplankton yang merupakan produsen utama makhluk hidup yang dikonsumsi

oleh zooplankton maupun beberapa jenis ikan serta larva yang masih muda. Selain

itu fitoplankton dapat mengubah zat anorganik menjadi zat organik dan

mengoksigenasi air.

Fitoplankton ditemukan mengapung atau melayang dalam jumlah banyak

di permukaan perairan seperti sungai, danau, telaga yang memiliki arus air yang

tenang serta beberapa titik laut yang memiliki kadar minyak yang tidak telalu

padat sehingga dapat mempertahankan hidupnya agar tidak tenggelam dan

mendapatkan sinar matahari yang cukup. Munurut Merina dan Afrizal (2014),

Fitoplankton adalah anggota plankton dari kelompok tumbuhan, komunitas ini

hidup melayang-layang dalam air dan perpindahannya di dalam air perairan

dipengaruhi oleh gerakan air.

2.1.3.2 Zooplankton

Zooplankton adalah plankton yang mirip hewan. Zooplankton merupakan

organisme yang hidupnya melayang, mengapung dalam perairan. Zooplnkton

pada umumnya berukuran 0,2 mm sampai 2 mm serta memiliki kemampuan

renang yang terbatas dan ditentukan oleh arus yang membawanya. Zooplankton

tidak mampu membuat makanannya sendiri (heterotrof) sehingga tergantung dari

organisme lainnya. Zooplankton juga termasuk kedalam konsumen dari bahan

organik dalam rantai makanan. Organisme ini sangat bergantung pada

13

fitoplankton untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Zooplankton disebut juga

sebagai konsumen bahan organik dalam rantai makanan. Bererapa jenis

zooplankton sebagaimana Gambar 2.4.

Gambar 2.4. Beberapa Contoh spesies zoop92lankton

(Sumber : Tanaka et al., 2009)

Zooplankton adalah konsumen satu yang memanfaatkan hasil dari

fitoplankton dari produksi primernya. Zooplankton dalam mata rantai yaitu antara

produsen primer dengan karnivora kecil dan besar mempengaruhi kelengkapan

rantai makanan dalam sebuah ekosistem perairan. Handayani dan Patria (2005),

Komposisi zooplankton dalam perairan ditentukan pada kondisi perairan dan

ketersediaan makanan yaitu fitoplankton sebagai makanannya. Jika kondisi

lingkungan sesuai dengan kebutuhan zooplankton maka terjadi pemangsaan

fitoplankton oleh zooplankton sebagai makanannya. Ketersediaan dan kondisi

lingkungan perairan serta ketersediaan fitoplankton tidak sesuai atau kurang

mencukupi kebutuhannya maka zooplankton mencari makanan dan lingungan

yang sesuai dengan daur hidupnya.

14

2.1.4 Tinjauan Tentang Fitoplankton

2.1.4.1 Peranan Fitoplankton

Komunitas dapat dikatakan memiliki keseragaman tinggi jika memiliki

kelimpahan setiap jenis yang juga tinggi. Sebaliknya jika keanekaragaman rendah

sehingga kelimpahan hanya pada jenis tertentu (Fachrul, 2007). Salah satu

organisme yang mempunyai peran penting dalam ekosistem perairan yaitu

fitoplankton. Organisme ini memiliki klorofil yang mampu mengubah bahan

anorganik menjadi bahan organik melalui proses fotosintesis (Andriani et al.,

2017). Bahan organik yang dihasilkan oleh fitplankton dimanfaatkan zooplankton,

larva ikan, dan organisme perairan lainnya sebagai sumber makanan. Fitoplankton

pada jumlah tertentu dapat menyuburkan ekosistem perairan di sekitarnya. Pada

perairan tertentu kadang ditemukan jumlah fitoplankton yang sama karena tinggi

rendahnya fitoplankton pada suatu perairan juga disebabkan oleh beberapa faktor

antara lain unsur hara, kedalaman perairan, angin, nitrat, fosfat dan aktifitas

(Fachrul, 2007).

2.1.5 Klasifikasi Fitoplankton

2.1.5.1 Bacillariophyceae (Diatoma)

Diatoma atau Bacillariophyceae adalah algae uniseluler yang memiliki

dinding seperti gelas dari silikon dioksida (silika terdehidrasi) serta tertanam

kedalam matrik organik. Dinding terdiri dari dua bagian yang saking tumpang

tindih seperti sebuah kotak sepatu beserta tutupnya (Campbell et al., 2008). Di

dunia perkiranaan jenis diatoma sekitar 1400-1800 jenis tetapi tidak semua hidup

sebagai plankton dan ada beberapa yang bersifat parasit (Nontjie, 2008).

15

Bacillariophyceae juga terbagi menjadi 2 ordo yaitu Centric diatom

(Centrales) dan pennate diatom (Pennales). Centric diatom (centrales)

mempunyai bentuk sel simetris radial dengan satu titik pusat sedangkan Pennales

memiliki bentuk sel simetris bilateral yang pada umumnya memanjang serta

mempunyai bentuk sigmoid seperti huruf S (Nontjie, 2008). Bebereapa jenis

Diatom seperti pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5. Diatom (Bacillariophyceae) : A: Cymbella sp. (100x), B: Rhopalodia sp. (100x),

C: Pinnularia sp. (400x), D: Navicula sp. (400x), E: Hantzschia sp. (100x), F: Synedra sp.

(100x), G: Surirella sp. (100x), H: Terpsinöe sp. (100x), I: Fragilaria sp. (100x)

(Sumber : Brayan, Silva, Angeles, Merilles, & Nina M. Cadiz, 2018)

2.1.5.2 Dinoflagellata

Dinoflagellata merupakan plankton laut dan plankton air tawar yang

sangat berlimpah diperairan, dinoflagellata adalah organisme yang hidup didekat

permukaan air. Organisme ini memiliki krotenoid, pigmen yang umum ditemukan

yaitu plastid dinoflagellata (Campbell et al., 2008). Menurut Nontjie (2008),

lokasi flagelnya dan kebiasaan hidupnya organisme ini dibagi menjadi dua

kelompok yaitu dinokontae dan demoskontae. Dinokontae mempunyai ciri-ciri 2

flagelnya terdapat di lokasi yang berbeda yakni flagella longitudinal dan

16

transversal sedangkan demoskontae terdapat 2 flagela yang terletak di ujung

anterior sel. Dinoflagellata mempunyai dinding selulosa tebal dan kuat mirip

seperti pelat perisai yang dapat melindungi sel. Mengidentifikasi jenis

dinoflagellata terdapat pada pelat perisainya.

Mengidentifikasi organisme dinoflagelata dengan melihat dinding selulosa

yang terlihat seperti perisai dan dinding selulosa yang mencirikan fitoplankton ini

serta dapat juga dilihat berdasarkan letak flagelnya. Nontjie (2008), Banyak

dinoflagellata ini membentuk kista (cyst) dan diam (beristirahat) di dasar perairan.

Fitoplankton ini mampu tumbuh kembali dan berkembang secara cepat disertai

ledakan populasi yang dapat mengakibatkan masalah pada lingkungan seperti

toksin yang dapat menimbulkan kematian pada orgnisme akuatik yang hidup di

perairan tersebut. Beberapa jenis Dinoflagellata sebagaimana Gambar 2.6.

Gambar 2.6. Macam- macam Dinoflagellata

(Sumber : Sarinova et al., 2018)

2.1.5.3 Jenis Fitoplankton Perairan Tawar Lainnya

Ada beberapa jenis fitoplankton yang sering ditemukan hidup di perairan

tawar yaitu :

17

a) Alga hijau-biru (Cyanophyceae)

Alga Hijau adalah ganggang bersel tunggal sederhaha dan membentuk

sebuah koloni dan tersebar, organisme ini menjadi kelompok penting di ekologis

sebab biomassa yang besar membentuk pada dananu tercemar dan pada kolam.

(Odum, 1993; Khaerunnisa, 2015). Sachlan (1982); Thoha (1991), Cyanophyta

mempunyai sifat-sifat yang khas, yang tidak dimiliki oleh tumbuhan lain.

Beberapa organisme ini juga mempunyai pigmen seperti warna merah atau

fikoeritrin, salah satu jenis fitoplankton yang mempunyai yang memiliki pigmen

merah yaitu pada Trichodesmium erythreum yang menyebabkan laut merah

berwaran kemerahan. Selain pigmen alga hijau juga mempunyai pigmen klorofil,

xantofil dan karoten.

b) Alga Hijau (Cholorophyceae)

Alga hijau atau chlorophyceae adalah jenis fitoplankton yang banyak

ditemukan pada perairan tawar indonesia. Organisme fitoplankton ini mempunyai

pigmen hijau yaitu klorofil. Campbell et al., (2012) Alga hijau atau chlorophyceae

adalah kelompok fitoplankton yang memiliki anggota spesies terbesar diperairan

tawar. Pada umumnya mempunyai ciri-ciri 2 flagel yang sama panjang serta

memiliki pigmen klorofil a dan klorofil b xantofil serta karoten.

Pigmen hijau pada alga hijau ini menyebabkan alga ini berwarna hijau

yang mendiminasi. Organisme fitoplankton ini juga memiliki cadangan makanan

dalam bentuk dinding sel yang terdiri dari selulosa serta pirenoid. Alga hijau dan

chlorophyceae dibagi menjadi beberapa ordo diantaranya Chlorococcales,

Ulotrichales, Chaetophorales, Oedogoniales, Conjungales, Siphonales dan

Charales.

18

c) Euglenophyceae

Wetzel dan Likens (1979); Rosyadi dan Awaliyah (2017), mengatakan,

Euglenophyceae pada umumnya hidup diperairan yang banyak mengandung

beberapa zat organik. Permukaan perairan tenang, beberapa genus pada kelompok

ini membentuk kista dan dapat menutupi permukaan air dengan warna kunign,

hijau, merah maupun ketiganya. Umumnya organisme ini (Euglenophyceae)

memiliki bintik mata pada bagian depan (anterior) tubuhnya. Bintik mata ini

sangat peka atau sensitif terhadap sinar matahari. Kelompok ini juga memiliki

beberapa pigmen seperti pigmen hijau (klorofil a), klorofil b serta karoten.

Organisme yang termasuk pada kelompok ini yang sering ditemukan yaitu

Euglena viridis, Euglena oxyuris dan spesies Euglena lainnya.

2.1.6 Ekologi Fitoplankton

2.1.6.1 Parameter Fisik

a) Suhu

Penyerapan sinar matahari yang masuk kedalam air akan diubah menjadi

energi panas didalam perairan. Terjadinya proses penyerapan sinar matahari

berlangsung secara intensif. Pada permukaan perairan akan memiliki suhu yang

perairan yang tinggi dengan densitas yang lebih rendah di dasar perairan. Berbeda

dengan perairan tergenang kondisi ini menyebabkan stratiikasi thermal pada air

(Effendi, 2003).

Suhu dalam perairan dapat dipengaruhi oleh intensitas cahaya yang masuk

ke dalam perairan tersebut. Tingginya intesitas cahaya matahari yang masuk ke

perairan akan mengakibatkan tingginya suhu pada perairan tersebut. Menurut

Subarijanti (1994); Sari, (2018), Suhu pada perairan dipengaruhi langsung oleh

19

sinar matahari yang masuk kedalam perairan tersebut. Suhu juga dapat

berpengaruh pada pada kelarutan gas dan unsur-unsur kimia dalam air. Perubahan

suhu pada kolam air atau pada perairan juga berdampak pada distribusi plankton

baik fitoplankton maupun zooplankton.

Tinggi rendahnya suhu disuatu perairan mempengaruhi jenis, densitas,

viskositas, serta gas atau unsur hara yang terdapat diperairan tersebut.

Kelimpahan fitoplankton juga dipengaruhi oleh suhu karena intensitas cahaya

berpengaruh pada laju pertumbuhan alga dan laju fotosintesis (Sulawesty, 2007).

Bervasiarisnya suhu pada perairan tidak sama dengan suhu di udara

sehingga menjadi pembatas pada organisme akuatik seringkali mempunyai batas

toleransi yang sempit atau kecil (stenotermal). Menurut Effendi (2003) kisaran

suhu yang optimal pada pertumbuhan fitoplankton yakni 20°C-30°C.

b) Kecerahan

Kecerahan perairan merupakan suatu kondisi yang menunjukkan

kemampuan cahaya untuk menembus lapisan air pada kedalaman tertentu.

Perairan alami kecerahan sangat penting karena erat kaitannya dengan aktifitas

fotosintesis (Nuriya, Hidayah, & Syah, 2010). Kecerahan adalah faktor terpenting

bagi proses fotosintesis dan produksi primer oleh fitoplankton suatu perairan.

Kecerahan air tergantung pada warna serta kekeruhan. Kecerahan merupakan

ukuran transparansi perairan yang ditentukan secara visual dengan menggunakan

sacchi disk (Effendi, 2003).

Kecerahan air memberikan petunjuk tentang daya tembus maupun

penetrasi cahaya kedalam air. Tingkat kecerahan perairan dapat menunjukkan

sampai sejauh mana penetrasi cahaya matahari menembus kolom perairan.

20

Tingkat kecerahan dipengaruhi oleh kekeruhan perairan. Semakin tinggi

kekeruhan perairan, maka semakin rendah penetrasi cahaya yang menembus

kolom air, sehingga tingkat kecerahan semakin rendah (Mujito et. al 1997; Nuriya

et al. 2010).

2.1.6.2 Parameter Kimiawi

a) Derajat Keasaman (pH)

Organisme akuatik mempunyai tingkat sensitifitas yang tinggi terhadap

peruhana pH dan lebih menyukai pH diantara kisaran 7-8,5. Tingkat keasaman

(pH) mempengaruhi proses biokimiawi dalaam perairan sehingga pada saat pH air

rendah maka proses nitrifikasi dalam air akan berhenti (Effendi, 2003).

Pemanfaatan karbondioksida pada batas pH tertentu tidak memungkinkan bagi

algae untuk tidak melakukan proses penyerapan karbondioksida (pH sekitar 10-

11).

Proses respirasi dipengaruhi oleh fluktuasi pH (Barus 2004). Banyaknya

gas CO2 (Karbondioksida) yang dihasilkan dari proses respirasi dalam air maka

pH air akan semakin rendah. Beda halnya dengan proses fotosintesis yang tinggi

akan menyebabkan pH semakin tinggi. Kisaran pH pada perairan tawar yaitu pada

kisaran 5-10. Derajat keasaman atau pH air yang optimal (normal) menjadi salah

satu syarat untuk berlansungnya kehidupan organisme akuatik diperairan tertentu,

kisaran ph yang optimal yaitu pda 6,5-7,5 (Khaerunnisa 2015).

b) Oksigen Terlarut (Dissolved Oxygen)

Dissolved Oxygen adalah oksigen terlarut yang menjadi salah satu faktor

terpenting dalam menetpakan kualitas perairan maupun air. Rosyadi dan

Awaliyah (2017), DO merupakan jumlah oksigen yang larut atau terlarut dalam

21

perairan. Tingginya rendahnya osigen terlarut pada perairan dipengaruhi oleh

konsentrasi garam dan permukaan yang terkenasuhu dan adanya senyawa yang

teroksidasi seperti bahan organik didalam perairan. Kualitas perairan ditinjau

berdasarkan kadar oksigen terlaur pada perairan atau air menurut Lee et.al (1978)

Ramadhania et al. (2015) digolongkan kedalam 4 kategori sebagaimana Tabel 2.1.

Tabel 2.1. Kadar Dissolved Oxygen (DO) No Kadar Oksigen (mg/l) Keterangan

1 <2,0 mg/l Tercemar berat

2 2,0-4,4 mg/l Tercemar sedang

3 4,5-6,5 mg/l Tercemar ringan

4 >6,5 mg/l Tidak tercemar

Dissolved Oxygen (DO) adalah salah satu faktor penting pada ekosistem

air karena dibutuhkan untuk proses respirasi pada sebagian besar organisme

aquatik. Kisaran oksigen yang dibutuhkan dalam suatu perairan berkisar antara

14,6 mg/l pada suhu 0°C dan 6,1 mh/l dengan suhu 35°C (Odum, 1993). Oksigen

dibawah dari kisaran yang ditentukan atau tidak optimal pada ekosistem perairan

berpengaruh pada kehidupan organisme pada perairan tersebut. Tingginya oksigen

dalam perairan dipengaruhi oleh tumbuhan hijau maupun alga yang mampu

melakukan fotositesis dengan bantuan cahaya matahari.

Oksigen terlarut pada air dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain

konsentrasi garam, intensitas cahaya matahari, suhu, maupun aktivitas fotosintesis

tumbuhan air. Oksigen terlarut bersumber dari penyerapan oksigen di udara

melalui permukaan air dengan udara dan fotosintesis (Barus 2004). Kadar DO

dalam air mengalami penurunan disebabkan oleh proses respirasi, suhu yang

tinggi di perairan serta masuknya bahan organik melalui proses dekomposisi serta

tingginya kadar garam dalam air (Effendi 2003).

22

c) Salinitas

Kadar garam telarut atau salinitas yaitu rata-rata konsentrasi larutan garam

yang ada pada perairan yang dapat mempengaruhi tekanan osmotik. Tingginya

nilai salinitas pada air maka tekanan osmotik juga akan tinggi. Organisme

perairan tawar menyesuaikan dengan tekanan osmotik yang pada lingkungannya.

Penyesuaian diri organisme terhadap lingkungan memerlukan banyak energi yang

berasal dari makanan dan digunakan untuk keperluan tersebut (Gufran dan Kordi,

2010; Sari, 2018).

Salinitas juga menjadi faktor pada lingkungan yang membatasi kehidupan

organisme serta dapat mengontrol perkembangbiakan (reproduksi), pertumbuhan

maupun persebaran organisme. Tinggi rendahnya salinitas yang ada akan

menentukan sifat suatu organisme akuatik terutama pada plankton yang

mempunyai sifat peka terhadap perubahan lingkungan (Sari, 2018).

2.1.7 Komposisi Fitoplankton

Fitoplankton merupakan kelompok yang memegang peranan sangat

penting dalam ekosistem air, karena kelompok ini dengan adanya kandungan

klorofil mampu melakukan fotositesis. Proses fotosintesis pada ekosistem air yang

dilakukan oleh fitoplankton (produsen), merupakan sumber nutrisi utama bagi

kelompok organisma air lainnya yang membentuk rantai makanan. Dalam

ekosistem air hasil dari fotosintesis yang dilakukan oleh fitoplankton bersama

dengan tumbuhan air lainnya disebut sebagai produktivitas primer (Barus, 2004).

Pertumbuhan suatu jenis fitoplankton sangat erat kaitannya dengan

ketersediaan hara makro dan mikro serta dipengaruhi oleh kondisi lingkungan.

Pada kultur fitoplankton sangat dibutuhkan berbagai macam senyawa organik baik

23

sebagai hara makro (N, P, K, S, Na, Si, dan Ca) maupun hara mikro (Fe, Zn, Mn,

Cu, Mg, Mo, Co, B dan lain-lain). Setiap unsur hara mempunyai fungsi- fungsi

khusus yang tercermin pada pertumbuhan dan kepadatan yang dicapai, tanpa

mengesampingkan pengaruh kondisi lingkungan. Unsur N, P, dan S penting untuk

pembentukan protein, dan K berfungsi dalam pembentukan metabolisme

karbohidrat. Fe dan Na berperan untuk pembentukan klorofil. Sedangkan Si dan

Ca merupakan bahan untuk pembentukan dinding sel atau cangkang. B12 banyak

digunakan untuk memacu pertumbuhan melalui rangsangan fotosintetik

(Isnansetyo & Kurniastuty, 1995 dalam Sari, 2018).

Menurut Goldman dan Horne (1983) dalam Sari (2018), terdapat 2 faktor

yang dapat mempengaruhi pertumbuhan dari fitoplankton, yaitu :

1. Rata-rata pertumbuhan secara maksimum ditentukan oleh temperatur

2. Kemampuan untuk mencapai cahaya optimum dan nutrisi

Sedangkan menurut Odum (1993), kemelimpahan fitoplankton dalam

suatu perairan sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan, yang meliputi faktor

fisik, kimia dan biologi.

2.1.8 Tinjauan Tentang Klorofil Air

2.1.8.1 Peranan Klorofil Air

Klorofil atau Chloros berasal dari bahasa yunani yang mempunyai arti

hijau sedangkan Phyllos mempunyai arti yaitu daun. Ditemukan dan

diperkenalkan pada tahun 1818, dimana warna hijau itu diekstrak oleh pelarut

organik.Klorofil merupakan pigmen yang berwarna hijau dan terdapat pada

tumbuhan, alga serta bakteri fotosintetik. Beberapa senyawa yang berperan dalam

proses fotosintesis yaitu penyerapan dan mengubah sinar matahari menjadi energi

24

kimia. Pada proses fotosintesis mempunyai tiga fungsi utama dari klorofil yakni

memanfaatkan energi dari matahari, memicu fiksasi CO2 menjadi karbohidrat dan

menyediakan bahan dasar enegetik bagi ekosistem secara keseluruhan (Muthalib,

2009; Rizkiaditama, Purwanti, & Muizzudin, 2017).

Klorofil mempunyai sifat fisik yang dapat memantulkan dan menerima

cahaya matahari dengan panjang gelombang yang berlainan. Klorofil mampu

menyerap sinar dengan panjang gelombang kisaran 400-700nm, terutama sinar

biru dan merah. Sifat kimia dari klorofil antara lain inti Mg akan bergeser oleh 2

atom bila dalam suasana asama sehingga membentuk suatu senyawa yang kita

sebut feofitin yang berwana coklat dan klorofil tidak larut dalamair melainkan

larut dalam pelarut organik lebih polar mislanya larut pada etanol dan kloroform

(Dwidjoseputro, 1981; Song Ai & Banyo, 2010).

Fitoplankton mengandung pigmen klorofil. Pigmen ini dapat menyerap

cahaya matahari sebagai sumber energi untuk fotosintesis. Ada tiga macam

klorofil yaitu klorofil-a, klorofil b dan klorofil c, diantara ketiga macam klorofil

tersebut, klorofil-a merupakan bagian terpenting dalam proses fotosintesis dan

terkandung oleh semua jenis fitoplankton yang masih hidup di laut (Nontji, 1987;

Prasasti, Trisakti, & Mardiana 2005). Pengukuran klorofil-a merupakan indikator

biomassa fitoplankton secara tidak langsung. Untuk mengkonversi klorofil-a

menjadi biomassa total plankton maka harus dikalikan dengan rasio antara berat

klorofil-a terhadap berat fitoplankton.

2.1.8.2 Kadar Klorofil Air

Kadar klorofil-a dari fitoplankton sangat tergantung dengan kondisi

oseanografi pada suatu perairan. Beberapa faktor linkungan yang mempengaruhi

25

kadar klorofil-a serta kemelimpahan fitoplnakton yaitu salinitas, arus, intesitas

cahaya matahari, suhu, DO dan nutrien. Perbedaan faktor fisika dan kimia tersebut

secara langsung menyebabkan berbedanya produktifitas primer bi beberapa

daerah di perairan (Aryawati & Thoha, 2011).

Umumnya persebaran komposisi fitoplankton yang tinggi pada suatu

perairan sebagai akibat dari sumpali nutrien yang tinggi yang berasal dari daratan

melalui limpasan air sungai dan sebaliknya jiga pada lepas pantai. Dibeberapa

daerah ditemukan komposisi fitoplankton yang tinggi walaupun kondisinya sama

karena sirkulasi massa air yang memungkinkan suplai nutrien terangkat ke

permukaan air dari tempat lain seperti pada daerah upwelling (Aryawati & Thoha,

2011).

Pengaruh perubahan kualitas air sungai memiliki keterkaitan dengan

konsentrasi klorofil-a dalam sampel air sungai yang digunakan untuk

menunjukkan jumlah fitoplankton berdasarkan kualitas biomassa alga (Ward et.

al, 1998; Rahman, Sari, & Rahmayanti, 2004). Kandungan klorofil-a secara

gradien longitudinal sangat dipengaruhi oleh fisika-kimia dan biologi. Klorofil-a

merupakan klorofil yang paling dominan dan terbesar jumlahnya dibandingkan

klorofil-b, klorofil-c dan klorofil-d. Klorofil-a biasanya digunakan sebagai

parameter lapangan yang merupakan komponen utama dalam proses fotosintesis.

Selain itu, kandungan klorofil-a dapat dijadikan indikator untuk mengevaluasi

kualitas dan tingkat kesuburan suatu perairan sungai.

Penentuan biomassa dengan metode klorofil-a didasarkan pada

pengukuran jumlah klorofil-a yang dikandung oleh fitoplankton. Nontji (1984);

26

Hartoko (2010); Hikmawati, Hartoko dan Sulardiono (2014), nilai rata-rata kadar

klorofil-a yang berada di perairan Indonesia yaitu 0,19 mg/m3. Hal ini dapat

disimpulkan bahwa konsentrasi klorofil-a perairan sama seperti kandungan

klorofil-a di perairan Indonesia. Sedangkan kelemahannya sukar membedakan

antara klorofil yang aktif dan non aktif atau produk degradasinya serta komposisi

jenis fitoplankton.

Menurut Parslow et. al (2008); Rahman et al. (2004) penggolongan

konsentrasi klorofil-a berdasarkan status trofik perairan yaitu kandungan klorofil-

a pada kisaran.

a. 0-2 μg/l tergolong oligotrofik,

b. 2-5 μg/l tergolong meso-oligotrofik,

c. 5-20 μg/l tergolong mesotrofik,

d. 20-50 μg/l tergolong eutrofik

e. >50 μg/l tergolong hipereutrofik (Arifin, 2009).

Sehingga konsentrasi klorofil-a merupakan ukuran yang umum digunakan

terhadap kualitas air sungai (NLWRA, 2002 dalam Rahman et al., 2004).

2.1.9 Tinjauan tentang Ekosistem PerairanTawar

2.1.9.1 Tinjauan tentang Perairan Indonesia

Negara Indonesia telah mendapat pengakuan secara internasional oleh

dunia (UNCLOS Tahun 1982) yang kemudian dimasukkan oleh Indonesia

kedalam UU No.17 Tahun 1985. Luar wilayah laut indoneisa menurut UNCLOS

1985 yaitu 5,9 juta km2 dengan rincian 3,2 juta km2, perairan teritorial dan 2,7

km2 perairan zona ekonomi eksklusif luas ini juga termasuk kedalam landasar

27

kontinen. Hal ini pula yang menjadikan indonesia sebagai negara kepulauan

terbesar diindonesia. (Lasabuda, 2013).

Perairan laut Indonesia yang berada diantara dan disekitar kepulauan

Indonesia merupakan satu kesatuan wilayah nasional Indonesia, disebut sebagai

Laut Nusantara merupakan aset nasional yang berperan sebagai sumber kekayaan

alam, sumber energi, sumber bahan makanan, media lintas laut antar pulau,

kawasan perdagangan, dan wilayah pertahanan keamanan. Indonesia merupakan

negara kepulauan yang terdiri dari sekitar 17.504 pulau dan mempunyai panjang

garis pantai kuranglebih 81.000 km. Di sepanjang garis pantai ini terdapat wilayah

pesisir yang relatif sempit tetapi memiliki potensi sumber daya alam hayati dan

non-hayati; sumber daya buatan; serta jasa lingkungan yang sangat penting bagi

kehidupan masyarakat. Potensi-potensi tersebut perlu dikelola secara terpadu agar

dapat dimanfaatkan secara berkelanjutan. Luasnya perairan indonesia juga

mempunyai dampak positif bagi berbagai kehidupan baik manusia maupun

makhluk hidup lainnya.

2.1.9.2 Pembagian Perairan Tawar

Pengelompokan ekosistem perairan tawar dibagi menjadi tiga kategori

utama diantaranya ekosistem estuari, ekosistem air tawar dan ekosistem air laut.

Ekosistem air tawar dibagi menjadi dua baigan yaitu sistem lotik misalnya sungai

dan sistem lentik contohnya kolam, danau dan waduk seta telaga. Odum (1993),

perbedaan kedua sistem tersebut dijelaskan sebagai berikut :

a. Perairan Mengalir (lotik)

Perairan mengalir memiliki corak yang jelas membedakannya dengan

perairan mengenang walaupun keduanya termasuk perairan tawar. Perbedaan ini

28

juga mempengaruhi tumbuhan dan organisme yang hidup didalamnya. Slah satu

perbedaan yang jelas yaitu antara danau dan sungai dimana danau terbentuk dari

sebuah cekungan yang terisu air sengankan sungan terbuntuk karena aliran air

yang sudah ada.

b. Perairan Menggenang (Lentik)

Perairan menggenang dibagi menjadi dua yaitu periaran buatan dan

perairan alami. Beberapa contoh yang mencirikan perairan lentik yang alami

antara lain adalah danau, rawa, situ dan telaga, sedangkan perairan buatan antara

lain adalah waduk. Berdasarkan proses terbentuknya perairan alami dibedakan

menjadi perairan yang dibentuk karena adanya aktivitas vulkanik dan tektonik.

2.1.10 Tinjauan Tentang Baku Mutu Perairan

Keberadaan sungai atau perairan dapat memberikan manfaat baik pada

kehidupan manusia maupun pada alam. Manfaat atas keberadaan sungai atau

sumber air mempunyai fungsi yang sangat penting diantaranya penyedia air untuk

kebutuhan sehari-hari. Menurut PP RI No. 82 (2001), Air merupakan sumber

daya alam yang memenuhi hajat hidup orang banyak sehingga perlu dilindungi

agar dapat tetap bermanfaat bagi hidup dan kehidupan manusia serta makhluk

hidup lainnya.

Air merupakan komponen sumber daya alam sangat penting dan

digunakan oleh manusia secara besar-besaran. Air digunakan untuk berbagai

kepentingan dan mempunyai manfaat sehingga harus diperhitungkan

penggunaannya demi kepentingan generasi berikutnya dimasa depan. Air dikelola

agar distribusi air bisa memenuhi semua kebutuhan masyarakat dan dijaga

kualitasnya agar tkelangsungan hidup masyarakat tetap terjaga dengan baik. Satu

29

pihak mengaja kualitas air satu pihak juga menimbulkan dampat negatif di

perairan atau mencemari air dari beberapa aktifitas manusia itu pula. Agar air

dapat lestari bagi kehidupan serta bermanfaat secara terus-menerus perlu adanya

pembagunan secara berkelanjutan contonya pembagunan pengelolahan

pengendalian pencemaran pada perairan.

Baku mutu perairan ditetapkan berdasarkan sifat fisika, kimia dan biologi

serta radioaktif yang sesuai dengan persyaratan dari peraturan pemerintah

Repupblik Indonesia No. 20 tahun 1990 tentang pengelompokkan kualitas air

berdasarkan peruntukannya. Adapun golongan air sebagai berikut :

1. Golongan A (I) : Air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung,

tanpa pengolahan terlebih dahulu.

2. Golongan B (II) : Air yang dapat digunakan sebagai air baku air minum.

3. Golongan C (III) : Air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan

peternakan.

4. Golongan D (IV) : Air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian, usaha

di perkotaan, industri dan pembangkit listrik tenaga air (Effendi, 2003)

2.1.11 Tinjauan Tentang Kualitas Perairan

Kualitas perairan atau ekosistem perairan sangat penting pengaruhnya

terhadap ekosistem didaerah tersebut. Ekosistem air meliputi keanekaragaman

organisme yang mendiami atau menempati perairan tersebut. Pencemaran di

ekosistem perairan seperti yang terjadi di laut sering disebabkan oleh

tertimbunnya zat polutan yang berasal dari kegiatan pertambakan, aktivitas

pelabuhan, tumpahan minyak dari kapal, limbah rumah tangga dan kegiatan

30

industri. Limbah-limbah yang tidak terdegradasi selanjutnya akan terakumulasi di

perairan laut sehingga berdampak pada pencemaran lingkungan dan menyebabkan

terganggunya kehidupan organisme aquatik (Selvika, 2016; Guntur, Yanuar, Sari,

& Kurniawan, 2017). Terganggunya organisme perairan ini terjadi bukan hanya

karena pencemaran akan merubah kondisi parameter kualitas lingkungan perairan

seperti kandungan oksigen, pH, suhu, nutrient terlarut, suspensi terlarut, tetapi

juga karena masuknya bahan pencemar berbahaya bagi kehidupan organisme

perairan seperti logam berat (Adlim, 2016, Kurniawan, 2011; Kurniawan and

Yamamoto, 2015; Sarong et al., 2013; Guntur et al., 2017). Salah satu fokus

penting dalam identifikasi kerusakan yang terjadi adalah analisis untuk

mengetahui kondisi ekosistem dan sumberdaya perairan tersebut.

2.1.12 Tinjauan Tentang Indikator Kualitas Perairan

2.1.12.1 Indikator Perairan

Jenis atau kelompok jenis yang tanggap terhadap kondisi lingkungan yang

rusak atau perubahan kondisi lingkungan. Organisme ini dapat digunakan untuk

menduga perubahan kondisi lingkungan. Hal ini dikemukan Nieni (2004);

Nurrohman, Rahardjanto dan Wahyuni (2015), bahwa hewan atau tumbuhan dapat

diberikan informasi mengenai perubahan suatu lingkungan. Penggunaan Indikator

lingkungan juga mempunyai pertimbangan yang tinggi diakibatkan tidak semua

organisme dapat dijadikan sebagai indikator lingkungan.

2.1.13 Indeks Saprobitas Perairan

Saprobitas dapat menunjukkan kualitas air yang diakibatkan oleh

penambahan zar organik dalam suatu perairan. Saprobitas perairan digunakan

untuk keadaan kualitas air yang diakibatkan adanya penambahan bahan organik

31

dalam suatu perairan yang biasanya indikatornya adalah jumlah dan susunan

spesies dari organisme di dalam perairan tersebut (Anggoro, 1988; Utomo,

Priyono, & Ngabekti, 2013). Saprobitas dapat diukur dengan indikator plankton

karena setiap jenis plankton merupakan penyusun dari kelompok saprobitas

tertentu yang akan mempegaruhi nilai saprobitas.

Saprobitas dapat diukur dengna indikator fitoplankton yangditemukan

karena setiap jenis fitoplankton adalah penyusun saprobitas di perairan dan dapat

mempengaruhi nilai saprobitasnya, spesies fitoplankton yang ditemukan

diperairan adalah bioindikator untuk mengetahui kondisi kualitas perairan jika

terjadi pencemaran (Persoone & De Pauw, 1978; Indrayani, Anggoro, &

Suryanto, 2014). Adanya organisme saprobik seperti fitoplankton sebagai

indikator suatu perairan ditentukan pada kualitas lingkungan disekitar perairan

tersebut. Organisme saprobik menempati perairan tertentu dan keberadaanya

dapat ditentukan oleh kualitas dari perairan tersebut berdasarkan faktor kimia dan

faktor fisika.

Nilai indeks saprobitas perairan adalah gambaran dari tingkat pemcemaran

pada suatu perairan diukur berdasarkan kandungan nutrien dan bahan pencemar

lainnya. Tingginya kadar nutrien didaerah perairan tersebut menyebabkan

terjadinya blooming fitoplankton sehingga berakibat pada meningkatnya

kekeruhan perairan serta turunya kecerahan air tersebut (Caddy, 2000; Suryanti,

2008; Indrayani, et. al 2014). Namun jika kadar nutrien optimal akan

meningkatkan produktifitas dari fitoplankton sehingga mendukung produktivitas

organisme aquatik lainnya yang memliki tingkat trofik yang lebit tinggi

32

(Indrayanti et. al, 2014). Adapun Indeks Saprobik (Saprobik Indeks) dengan

penafsiran secara biologis adalah sebagaimana Tabel 2.2 (Dresscher & Mark,

1974; Sagala, 2011).

Tabel. 2.2 Indeks Saprobitas

Beban Pencemaran Derajat

Pencemaran Fase Saprobik

Indeks

Saprobik

Banyak Senyawa

Organik

Sangat Tinggi Polisaprobik

Poli/α-Mesosaprobik

-3 s/d -2

-2 s/d -1,5

Senyawa Organik

dan Anorganik

Agak Tinggi α-Meso/polisaprobik

α-Mesosaprobik

-1,5 s/d -1

-1 s/d -0,5

Sedikit senyawa

Anorganik dan

Organik

Sedang α/β-Mesosaprobik

β/α-Mesosaprobik

-0,5 s/d 0

0 s/d +0,5

Ringan atau Rendah β-Mesosaprobik

β-Meso/Oligosaprobik

+0,5 s/d +1

+1 s/d +1,5

Sangat Ringan Oligo/ β-Mesosaprobik

Oligosaprobik

+1,5 s/d +2

+2 s/d +3

Fase saprobik merupakan fase dimana perombakan terjaadi (dekomposisi)

dari bahan-bahan organik. Fase saprobik diantaranya :

1. Polisaprobik merupakan fase dimana dilakukan oleh banyak jenis jasad renik.

2. α-Mesosaprobik merupakan fase saprobik dimana berlangsung pada tahap awal

(bakteri)

3. β-Mesosaprobik merupakan fase saprobik dimana berlangsung pada tahap

lanjut oleh kelompok cilliata

4. Oligosaprobik merupakan fase dimana dilakukan oleh beberapa jasad renik

Sebagai pendukung penentuan nilai saprobitas fitoplankton disuatu perairan

juga dibutuhkan pengukuran kualitas air meliputi pH, DO (Dissolved Oxygen),

kedalaman, kecerahan, suhu, salinitas dan TSS (Total Suspended Solid). Selain

itu, dilakukan pengukuran indeks kelimpahan, indeks keanekaragaman (H’),

indeks keseragaman (E), indeks dominansi. Adapun indeks keanekaragaman

33

diukur dengan indeks Shanon-Wiener. Nilai indeks keanekaragaman Shanon-

Wiener sebagaimana Tabel 2.3:

Tabel 2.3 Indeks Keanekaragaman menurut Lee at. al., 1978

No Derajat pencemaran Indeks diversitas

(keanekaragaman)

1 Belum tercemar >2,0

2 Tercemar ringan 1,6 - 2,0

3 Tercemar sedang 1,0 – 1,5

4 Tercemar berat < 1,0

(Sumber : Sagala, 2013)

2.1.14 Tinjauan Tentang Sumber Belajar Biologi

Sumber belajar merupakan segala sesuatu yang dapat dipergunakan untuk

kepentingan proses atau aktivitas pengajaran baik secara langsung maupun tidak

langsung. Sumber belajar yang menarik dapat meningkatkan pemahaman siswa.

Pada umumnya sumber belajar saat ini terbatas pada guru dan buku paket, padahal

banyak sumber belajar lainnya baik di dalam maupun di luar kelas, antara lain:

benda nyata, poster, lingkungan alam dan sosial. Lingkungan alam merupakan

segala sesuatu yang berada di sekitar yang mempengaruhi perkembangan dan

tingkah laku organisme (Syamsudduha & Rapi, 2012). Sumber belajar berbasis

lingkungan alam yang digunakan dapat berupa materi lokal. Materi lokal yang

diteliti dalam penelitian ini berupa kearifan, potensi, dan masalah lokal.

Implementasi penggunaan sumber belajar sampai saat ini belum

dikembangkan oleh pendidik menjadi sumber belajar yang lebih menarik dan

tepat dalam rangka membantu pencapaian Kompetensi Dasar peserta didik

(Munajah & Susilo, 2015). Agar proses mengajar berjalan dengan baik, peserta

didik sebaiknya diajak untuk memanfaatkan semua alat inderanya. Semakin

banyak alat indera yang digunakan dalam menerima dan mengolah informasi

semakin besarinformasi tersebut dimengerti dan dapat dipertahankan dalam

34

ingatan. Media pembelajaran dipergunakan untuk memudahkan dalam

penyampaian materi kepada peserta didik dan membantu guru dalam proses

belajar mengajar. Peserta didik akan terbantu dalam memahami materi yang

komplek. Pemanfaatan media juga berperan besar memberikan pengalaman

belajar peserta didik (Jatmika, 2005)

35

2.2 Kerangka Konseptual

Gambar 2.7. Kerangka Konseptual

(Sumber : Dokumen Pribadi, 2019)

Sumber Sira

Aktifitas Pertanian (Penggunaan

Pestisida), Aktivifitas Masyarakat,

Kegiatan Pariwisata

Kualitas Perairan

Parameter

Kimia Biologi Fisika

Suhu

Kecerahan Fitoplankton Makrozoobentos pH

DO

Salinitas

Kadar

Klorofil

Keanekaragaman Indeks Saprobitas

Kualitas Perairan

Sumber Sira

Sumber Belajar Biologi

= Tidak diteliti

= Diteliti