BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Sistem perairan menutupi 70% bagian dari
permukaan bumi yang dibagi dalam dua kategori utama, yaitu ekosistem air tawar
dan ekosistem air laut. Dari kedua sistem perairan tersebut air laut mempunyai
bagian yang paling besar yaitu lebih dari 97%, sisanya adalah air tawar yang
sangat penting artinya bagi manusia untuk aktivitas hidupnya.
Ekosistem air tawar
secara umum dibagi dalam dua kategori utama yaitu perairan lentik (perairan
tenang) misalnya danau dan perairan lotik (perairan mengalir) yaitu sungai.
Menurut Brotowidjoyo et al., (1995), ekosistem air tawar memiliki
ciri-ciri seperti kadar garam rendah karena itu tekanan osmosis rendah,
menyebabkan organisme yang hidup dalam air tawar itu berorgan tubuh yang dapat
mengatur tekanan osmosis. Biasanya habitat air tawar itu mengering secara
periodik dan berlangsung lama atau sering ada stagnasi (bendung air, tingkat
kekeruhan tinggi, fluktuasi, suhu dan konsentrasi gas yang larut dalam air
tawar lebih besar dari air laut).
Berdasarkan uraian
latar belakang diatas, maka dalam makalah ini akan dibahas mengenai
Karakteristik perairan tawar serta faktor-faktor fisik-kimia yang ada di
dalamnya.
1.2 Rumusan
Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka rumusan masalah
yang diangkat dalam makalah ini adalah bagaimana karakteristik serta kondisi
fisik-kimia yang terdapat pada perairan tawar (perairan lentik maupun lotik)
1.3 Tujuan
Penulisan
Adapun tujuan dari
penulisan makalah ini adalah selain untuk memenuhi tugas individu pada mata
kuliah Limnologi, juga bertujuan untuk mengetahui karakteristik serta kondisi
fisik-kimia perairan tawar.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Tipe Perairan
Darat (Inland Water)
Ekosistem
perairan di daratan secara umum dibagi menjadi 2 yaitu perairan mengalir
(lotic water) dan perairan menggenang (lentic water). Perairan
mengalir dicirikan adanya arus yang terus menerus
dengan kecepatan bervariasi sehingga perpindahan massa air
berlangsung terus-menerus, contohnya antara lain: sungai, kali, kanal, parit,
dan lain-lain. Perairan menggenang disebut juga
perairan tenang yaitu perairan dimana aliran air lambat atau bahkan tidak ada dan
massa air terakumulasi dalam periode waktu yang lama. Arus
tidak menjadi faktor pembatas utama bagi biota yang hidup didalamnya. Contoh perairan
lentik antara lain: Waduk, danau, kolam, telaga, situ, belik, dan lain-lain.
2.2 Faktor
Fisik-Kimia Perairan
2.2.1 Faktor Fisik Perairan
(1)
Arus
Arus
air adalah pergerakan massa air menuju ketempat lain yang disebabkan oleh perbedaan
ketinggian dasar perairan, kerapatan molekul air, atau karena tiupan angin.
Arus dapat bergerak secara vertikal maupun horisontal. Pada ekosistem perairan
arus memiliki peran yang sangat penting terutama berkaitan dengan pola sebaran
organisme, pengangkutan energi, gas-gas terlarut dan mineral di dalam air.
Arus
juga akan berpengaruh terhadap substrat dasar perairan. Dalam perairan dikenal ada
dua tipe arus yaitu turbulen dan laminar. Turbulen merupakan
arus air yang bergerak kesegala arah sehingga air akan terdistribusi keseluruh
bagian perairan, sedangkan laminar yaitu arus air yang bergerak kesatu
arah tertentu saja.
(2)
Suhu/
Temperatur
Suhu
pada ekosistem perairan berfluktuasi baik harian maupun tahunan, terutama
mengikuti pola temperatur udara lingkungan sekitarnya, intensitas cahaya
matahari, letak geografis, penaungan dan kondisi internal perairan itu sendiri
seperti kekeruhan, kedalaman, kecepatan arus dan timbunan bahan organik di
dasar perairan. Suhu memiliki peran yang sangat penting terhadap kehidupan di
dalam air.
Pada
ekosistem perairan daerah tropis suhu cenderung konstan sepanjang tahun,
berbeda dengan ekosistem perairan di daerah subtropis. Hal ini berhubungan
dengan musim. Di daerah tropis tidak mengenal musim dingin sehingga tidak ada
kondisi dimana lingkungan berada pada suhu yang ekstrim rendah.
Berhubungan
dengan suhu perairan, harus diketahui bahwa organisme air memiliki kisaran
toleransi yang berbeda-beda terhadap suhu media tempat hidupnya. Terdapat
organisme yang memiliki kisaran toleransi yang luas terhadap perubahan suhu
lingkungan (euriterm) dan ada jenis yang kisaran toleransinya sempit (stenoterm).
Kondisi tersebut menyebabkan sesuatu yang wajar apabila terdapat perbedaan
signifikan jenis organisme yang hidup pada daerah yang memilki letak geografis
yang berbeda, karena organisme memiliki temperatur lethal baik lethal atas
maupun lethal bawah terhadap suhu.
(3)
Substrat
Dasar
Substrat
dasar perairan dapat menjadi faktor pembatas, baik secara sendiri maupun
komulatif terhadap organisme perairan. Substrat dasar perairan sangat
berhubungan dengan kecepatan arus, dan aktivitas manusia di sepanjang Daerah
Aliran Sungai (DAS). Substrat dasar akan berpengaruh terhadap distribusi
organisme perairan. Organisme perairan secara morfologi memiliki kekhasan
tertentu untuk dapat hidup pada habitat perairan dengan tipe substrat dasar
tertentu.
(4)
Kekeruhan/turbiditas
Kekeruhan/turbiditas
adalah banyaknya jumlah partikel tersuspensi di dalam air. Turbiditas pada
ekositem perairan juga sangat berhubungan dengan kedalaman, kecepatan arus,
tipe substrat dasar, dan suhu perairan. Pengaruh ekologis kekeruhan adalah
menurunnya daya penetrasi cahaya matahari ke dalam perairan yang selanjutnya
menurunkan produktivitas primer akibat penurunan fotosintesis fitoplankton dan
tumbuhan bentik.
Peningkatan
kekeruhan pada ekosistem perairan juga akan berakibat terhadap mekanisme
pernafsan organisme perairan. Apabila kekeruhan semakin tinggi maka sebagian
materi terlarut tersebut akan menempel pada bagian rambut-rambut insang
sehingga kemampuan insang untuk mengambil oksigenterlarut menjadi menurun,
bahkan pada tingkat kekeruhan tertentu dapat menyebabkan insang tidak dapat
berfungsi dan menyebabkan kematian.
(5)
Penetrasi
Cahaya/Kecerahan
Penetrasi
cahaya matahari/tingkat kecerahan ke dalam perairan akan mempengaruhi
produktifitas primer. Kedalaman penetrasi cahaya matahari kedalam perairan
dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain: tingkat kekeruhan perairan, sudut
datang cahaya matahari dan intensitas cahaya matahari. Bagi organisme perairan,
intensitas cahaya matahari yang masuk berfungsi sebagai alat orientasi yang
akan mendukung kehidupan organisme pada habitatnya.
(6)
Kedalaman
Kedalaman
perairan berperan penting terhadap kehidupan biota pada ekosistem tersebut. Semakin
dalam perairan maka terdapat zona-zona yang masing-masing memiliki kekhasan
tertentu, seperti suhu, kelarutan gas-gas dalam air, kecepatan arus, penetrasi
cahaya matahari dan tekanan hidrostatik. Perubahan faktor-faktor fisik dan
kimiawi perairan akibat perubahan kedalaman akan menyebabkan respon yang
berbeda biota di dalamnya.
2.2.2
Faktor Kimiawi Perairan
(1)
Ph
(Derajat Keasaman)
Dalam
air yang bersih, jumlah konsentrasi ion H+ dan OH־ berada dalam keseimbangan
atau dikenal dengan pH 7. Peningkatan ion hidrogen akan menyebabkan nilai pH
turun dan disebut sebagai larutan asam. Sebaliknya apabila ion hidrogen
berkurang akan menyebabkan nilai pH naik dan dikenal dengan larutan basa.
Organisme
perairan dapat hidup ideal dalam kisaran pH antara asam lemah sampai dengan
basa lemah. Kondisi perairan yang bersifat asam kuat ataupun basa kuat akan
membahayakan kelangsungan hidup biota, karena akan menggangu proses metabolisme
dan respirasi.
(2)
Oksigen
Terlarut (DO)
DO
atau oksigen terlarut merupakan jumlah gas oksigen yang diikat oleh molekul
air. Kelarutan oksigen di dalam air terutama sangat dipengaruhi oleh suhu dan
mineral terlarut dalam air.
Sumber
utama DO dalam perairan adalah dari proses fotosintesis tumbuhan dan
penyerapan/pengikatan secara langsung oksigen dari udara melalui kontak antara
permukaan air dengan udara. Sedangkan berkurangnya DO dalam perairan adalah
kegiatan respirasi organisme perairan atau melalui pelepasan secara langsung
dari permukaan perairan ke atmosfer. Pengaruh DO terhadap biota perairan hanya
sebatas pada kebutuhan untuk respirasi, berbeda dengan pengaruh suhu yang
cenderung lebih komplek. Beberapa organisme perairan bahkan memiliki mekanisme
yang memungkinkan dapat hidup pada kondisi oksigen terlarut yang sangat rendah.
Beberapa contoh species yang memiliki kemampuan ini adalah larva dari Diptera
dan Coleoptera serta larva danpupa dari Culex sp.
(3)
Biologycal
Oxygen Demand (BOD)
Nilai
BOD (Biological Oxygen Demand) menunjukkan jumlah oksigen yang
dibutuhkan oleh organisme aerob untuk aktivitas hidup. Nilai BOD menunjukkan
kandungan bahan organik dalam perairan, semakin tinggi nilai BOD maka
mengindikasikan bahwa perairan tersebut banyak mengandung bahan organik di
dalamnya. Demikian juga sebaliknya, apabila nilai BOD rendah maka mengindikasikan
bahwa perairan tersebut miskin bahan organik.
(4)
Chemical
Oxygen Demand (COD)
Nilai
COD (Chemical Oxygen Demand) menunjukan jumlah oksigen total yang
dibutuhkan di dalam perairan untuk mengoksidasi senyawa kimiawi yang masuk ke
dalam perairan seperti minyak, logam berat maupun bahan kimiawi lain. Besarnya
nilai COD mengindikasikan banyaknya senyawa kimiawi yang ada di dalam perairan
dan sebaliknya rendahnya nilai COD mengindikasikan rendahnya senyawa kimia di
dalam perairan.
(5)
Karbondioksida
(CO2)
Karbondioksida
dalam air dapat berasal dari pengikatan langsung dari udara bebas, dan melalui
proses respirasi organisme. CO2 dalam air meskipun sangat mudah larut dalam air
tetapi umumnya berada dalam keadaan terikat dengan air membentuk asam karbonat
(H2CO3). Karbondioksida dalam perairan sangat dibutuhkan terutama oleh
tumbu-tumbuhan air termasuk algae untuk fotosistesis.
Ada
perbedaan mendasar antara fotosintesis yang berlangsung pada tumbuhan aquatik
dengan fotosintesis tumbuhan tersestrial. Sumber karbondioksida yang dibutuhkan
pada proses fotosintesis tumbuhan terestrial sepenuhnya langsung diambil dari
atmosfir, sementara proses fotosintesis dalam lingkungan aquatik tergantung
pada sumber karbondioksida yang terlarut dalam air.
(6)
Nitrogen
(N)
Nitrogen
memegang peranan kritis dalam daur bahan organik untuk menghasilkan asam amino
yang merupakan bahan dasar penyusunan protein. Dalam ekosistem perairan
nitrogen dapat terdapat dalam berbagai bentuk. Sebagian besar dalam bentuk
nitrogen molekuker (N2), dan sebagian kecil dalam bentuk nitrit (NO2) atau
nitrat (NO3), serta Amonia (NH4).
Nitrogen
terlarut dalam ekosistem perairan dapat berasal dari pengikatan molekul
nitrogen oleh bakteri pengikat nitrogen, penguraian sisa-sisa organisme yang
mati, dan proses oksidasi yang dilakukan oleh bakteri Nitrosomonas.
(7)
Fosfat
Fosfat
dalam ekosistem perairan dapat terdapat dalam bentuk senyawa organik seperti
protein ataupun gula, sebagian dalam bentuk kalsium fosfat (CaPO4) dan besi
fosfat (FePO4) anorganik. Fosfat tersedia melimpah dalam perairan dalam bentuk
ortofosfat. Senyawa anorganik ini dihasilkan oleh bakteri melalui pemecahan
fosfat organik dari organisme yang mati.
2.3 Faktor Fisik-kimia Perairan Menggenang (Lentik) dan Mengalir
(Lotik)
2.3.1 Perairan Menggenang (Lentik)
Perairan
menggenang (Lentik) dibedakan menjadi perairan alamiah dan buatan. Berdasarkan
proses pembentukkannya perairan alami dibedakan menjadi perairan yang terbentuk
karena aktifitas tektonik dan karena aktifitas vulkanik. Beberapa contoh perairan
lentik yang alamiah antara lain: danau, rawa, situ, dan telaga, sedangkan
perairan buatan antara lain adalah waduk.
(1)
Arus
Tipe arus pada ekosistem perairan menggenang
(lentik) yang relatif dalam memungkinkan terjadinya arus vertikal yaitu
pergerakan air dari dasar ke permukaan yang menyebabkan terjadinya upwelling atau
sebaliknya. Hal tersebut karena adanya stratifikasi suhu pada perairan
tersebut.
Kenaikan suhu perairan akan menyebabkan menurunnya
kerapatan molekul air, air akan bergerak dari massa yang memiliki kerapatan
molekul lebih tinggi ke yang lebih rendah. Arus vertikal ini berperan sangat
penting terhadap distribusi gas terlarut, mineral, kekeruhan, dan organisme
planktonik.
(2)
Suhu
Suhu air akan menurun dengan meningkatnya kedalaman,
sampai batas zona fotik dan setelah itu suhu relatif stabil. Pada zona
mesofotik terjadi penurunan suhu yang sangat drastis, wilayah ini dikenal
sebagai termoklin. Pada danau vulkanik suhu cenderung tinggi dan menjadi
faktor pembatas utama bagi kehidupan. Pada perkembangannya suhu pada danau
vulkanik akan menurun sampai batas tertentu mengikuti perubahan suhu lingkungan
terestrial di daerah tersebut.
(3)
Kekeruhan
Pada awal pembentukan Kekeruhan pada ekosistem danau
cenderung rendah, hal ini karena kandungan bahan organik pada ekosistem ini
masih sedikit dan organisme yang hidup di daerah ini juga relatif sedikit.
(4)
Derajat
Keasaman (pH)
Tingkat derajat keasaman (pH) pada masing-masing
perairan menggenang (Lentik) adalah berbeda-beda, tergantung pada proses
pembentukan, tempat, dan penggunaan perairan tersebut. Serta bahan-bahan
organik yang berasal dari daratan yang masuk ke dalam perairan.
(5)
DO,
BOD, dan COD
DO pada ekosistem danau pada awal perkembangannya
relatif tinggi, karena pemanfaatan oleh aktivitas organisme rendah. Sumber
oksigen terlarut utamanya berasal dari pengikatan langsung dari udara,
sedangkan dari aktivitas fotosintesis masih sangat rendah. Pada tahap
perkembangan selanjutnya DO akan fluktuatif sesuai dengan banyaknya aktifitas
hidup, dan penyuburan. BOD juga relatif kecil karena bahan organik dalam
ekosistem masih rendah, COD juga demikian.
2.3.2 Perairan Mengalir (Lotik)
Pada
ekosistem lotik arus memiliki peranan yang sangat penting. Pada ekosistem ini arus
sangat fluktuatif dari waktu ke waktu karena dipengaruhi oleh beberapa faktor
antara lain sudut kemiringan dasar perairan, tipe substrat dasar, musim, debit
air, luas permukaan perairan, dan tipe alur sungai (lurus atau berkelok).
(1)
Kecepatan
Arus
Pada ekosistem sungai yang lurus arus cenderung
bergerak relatif lebih cepat, apalagi jika volume debit air besar (musim
penghujan) dan dengan sudut kemiringan dasar perairan besar. Dengan kondisi
demikian dan adanya arus turbulen maka air sungai dapat bergerak keluar dari
badan air dan menggenangi wilayah di sekitar Daerah Aliran Sungai (DAS). Pada
alur sungai yang lurus arus air tercepat berada pada bagian tengah sungai,
karena daerah ini tidak ada gesekan secara fisik dengan dua sisi DAS yang dapat
memperlambat aliran. Pada alur sungai yang berkelok (meander), kecepatan arus
paling tinggi akan dijumpai pada bagian luar pinggir sungai.
Daerah berarus lambat merupakan habitat sangat ideal
bagi organisme air yang secara morfologi bukan tipikal organisme yang mampu
beradaptasi terhadap habitat perairan berarus deras. Beberapa organisme yang beradaptasi
secara tingkah laku seperti ini antara lain adalah berbagai jenis larva
arthropoda, crustacea, dan beberapa jenis ikan seperti ikan lele (Clarias sp.)
yang secara morfologi bukan tipikal ikan yang berhabitat alamiah di perairan
berarus deras.
(2)
Substrat
Dasar
Pada ekosistem sungai yang didominasi oleh substrat
dasar berbatu akan ditemui kondisi arus dengan kecepatan relatif lambat,
terutama di belakang batubatuan besar di dasar perairan.
(3)
Kedalaman
Pada sungai dapat dijumpai tingkat yang lebih tua dari hulu
ke hilir, perubahan lebih terlihat pada bagian atas aliran air, dan komposisi
kimia berubah dengan cepat. Dan komposisi komunitas berubah sewajarnya yang
lebih jelas pada kilometer pertama dibanding lima puluh (50) kilometer terakhir
(Odum, 1988).
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Berdasarkan tujuan penulisan
makalah diatas, maka kesimpulan yang didapatkan adalah sebagai berikut :
1.
Ekosistem perairan di daratan secara
umum dibagi menjadi 2 yaitu perairan mengalir (lotic water) dan
perairan menggenang (lentic water). Perairan mengalir dicirikan adanya
arus yang terus menerus dengan kecepatan bervariasi sehingga perpindahan massa air
berlangsung terus-menerus. Sedangkan Perairan menggenang disebut juga
perairan tenang yaitu perairan dimana aliran air lambat atau bahkan tidak ada dan
massa air terakumulasi dalam periode waktu yang lama. Contoh perairan
lentik antara lain: Waduk, danau, kolam, telaga, situ, belik, dan lain-lain.
2.
Faktor Fisik-kimia perairan terdiri atas :
Ø Kecepatan
Arus
Ø Suhu/Temperatur
Ø DO,
BOD, dan COD
Ø Nitrogen
Ø Fosfor
Ø Derajat
Keasaman (pH)
Ø Tingkat
Kecerahan
Ø Kedalaman
Ø Substrat
dasar
Ø Karbondioksida
perairan
3.
Masing-masing tipe perairan darat, baik perairan lentik
maupun lotik memiliki nilai fisik-kimia yang berbeda-beda, tergantung pada
lingkungan sekitar tempat perairan tersebut berada.
3.2 Saran
Kritik dan saran sangat
diperlukan penulis baik dari segi isi maupun cara penulisan, hal ini bertujuann
dalam memperbaiki penulisan dimasa yang akan datang.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. (2011). Handout Limnologi. (Online). Tersedia: http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/21990/12/Chapter%20II.pdf.(18
Oktober 2014).
Odum.
E.P, 1993. Dasar-dasar Ekologi.
Edisi ketiga. Gadjah Mada University Press
Ulfa. (2013). Ekologi Perairan. (Online). Tersedia: http://ulfarestya.blogspot.com/2013/05/ekologi-perairan_31.html (18 Oktober
2014).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar