Category Archives: Laporan Praktikum

Laporan yang dihasilkan dari beberapa praktikum

Coral Life Form Pantai Bama

Coral Life Form Pantai Bama

Taman Nasional Baluran, Situbondo, Jawa Timur

Ahmad Yanuar (1509100050); Talitha Rahma N (1509100051); Ida Wilujeng (1509100055); Rizal Koen (1509100069); Mutiara Arum (1509100039); Alfin Mustafida (1508100004)

Jurusan Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya

2011

ABSTRAK

Studi pengukuran penutupan terumbu karang dilakukan di pantai Bama TN Baluran, Situbondo menggunakan metode LIT (Line Intercept Transek) dengan jarak transek 100 meter. Studi ini dilakukan dengan membandingkan antara kedua transek pada lokasi yang berada didepan pantai dan didepan vegetasi hutan mangrove. Faktor fisik yang mempengaruhinya adalah Suhu, Salinitas, Cahaya, Sedimen, dan Gelombang. Untuk faktor biologi berupa persaingan memperoleh ruang antara Karang batu dan karang lunak ataupun karang batu dan bulu babi. Parameter lingkungan di peroleh salinitas 30ppt dan Suhu 30C. Dari hasil pengamatan pada transek satu didapatkan presentase penutupan karang hidup sebesar 26,23% dengan kriteria “Rusak sedang” dengan didominasi oleh Coral Massive (CM) sebesar 14,44%, pada transek dua didapatkan presentase penutupan karang hidup sebesar 31,80% dengan kriteria “Rusak Sedang” dengan karang yang mendominasi adalah Coral Massive dengan nilai presentase penutupan sebesar 10,73%.

Kata kunci : Terumbu Karang, Coral Lifeform

ABSTRACT

Studies of coral reef closure measurements carried out at the Beach Center TN Baluran, Situbondo with LIT (line intercept transect) with a distance of 100 m transects. Through the comparison between the two transects in the places that were on beach and in front of the vegetation of mangrove forests. The physical factors affecting temperature, salinity, light, sediments, and the waves. Biological in the form of competition factor to get the space between the rock and soft coral and coral reefs and sea urchins. Environmental parameters obtained salinity 30ppt and temperature of 30 C.  From observations in the transects a percentage of coverage of coral live retrieved by 26,23% of the criteria of “harm” the domination of the massive Coral (CM) 14,44%, in the two transects the percentage of coverage of coral live obtained by 31.80% criteria “moderate damage”, with coral reefs are dominated is massive, with a value of percentage of closing 10.73%.

Key words: Coral reefs, Coral Lifeform

PENDAHULUAN

Terumbu karang merupakan salah satu ekosistem khas perairan pesisir tropik, yang memiliki peranan yang sangat penting baik secara ekologis maupun ekonomis. Secara ekologis, terumbu karang menjadi tempat tinggal, berkembang biak dan mencari makan ribuan jenis ikan, hewan dan tumbuhan yang hidup di laut. Diperkirakan lebih dari 3.000 spesies biota laut dapat dijumpai pada ekosistem terum karang. Terumbu karang juga berfungsi sebagai pelindung pantai dari erosi dan abrasi, struktur karang yang keras dapat menahan gelombang dan arus sehingga mengurangi abrasi pantai dan mencegah rusaknya ekosistim pantai lain seperti padang lamun dan magrove. Secara ekonomis, terumbu karang merupakan sumber perikanan yang tinggi. Dari 132 jenis ikan yang bernilai ekonomi di Indonesia, 32 jenis diantaranya hidup di terumbu karang, berbagai jenis ikan karang menjadi komoditi ekspor. Terumbu karang yang sehat menghasilkan 3 – 10 ton ikan per kilometer persegi pertahun. Keindahan terumbu karang sekaligus menjadi sumber devisa bagi negara dalam sektor wisata bahari (Timotius, 2003).

Seiring dengan meningkatnya laju pertumbuhan dan industrialisasi, kondisi terumbu karang dalam kondisi yang memprihatikan. Aktivitas reklamasi pantai, penangkapan ikan dengan menggunakan bom dan racun potasium sianida, pembangunan pelabuhan, serta pengambilan batu-batu karang sebagai bahan kontruksi telah mengakibatkan kerusakan yang parah pada ekosistem terumbu karang. Saat ini, Indonesia yang memiliki luasan areal terumbu karang 85.707 km2, hanya 6,20 % yang masih dalam kategori sangat baik, 23,72 % kategori baik, 28,30 % kategori sedang dan 41,78 % dalam kategori buruk atau rusak (Suharsono, 1996)

Terumbu karang adalah struktur di dasar laut berupa deposit kalsium karbonat di laut yang dihasilkan terutama oleh hewan karang. Terumbu karang terutama disusun oleh karang-karang jenis anthozoa dari klas Scleractinia (Nybakken, 1992). Struktur bangunan batuan kapur (CaCO3) tersebut cukup kuat, sehingga koloni karang mampu menahan gaya gelombang air laut. Asosiasi organisme-organisme yang dominan hidup disini disamping scleractinian coral adalah alga yang juga mengandung kapur (Dawes,1981).

Polip karang merupakan hewan sederhana berbentuk tabung dengan bagian-bagian tubuh sebagai berikut:

a. Mulut terletak di bagian atas, dikelilingi oleh tentakel yang berfungsi untuk menangkap mangsa dari perairan (Suharsono 1996; Timotius 2003) dan sebagai alat pertahanan diri (Timotius, 2003).

b. Tenggorokan pendek, rongga tubuh (coelenteron) merupakan saluran pencernaan.

c. Tubuh terdiri atas dua lapisan, ektoderm dan endoderm (gastrodermis), diantara keduanya dibatasi oleh lapisan mesoglea (Timotius, 2003). Lapisan ektoderm mengandung nematokista (nematocyst) dan sel mukus, sedangkan lapisan endodermisnya mengandung simbion zooxanthellae (Suharsono, 1996).

d. Sistem saraf, otot, dan reproduksi masih sederhana namun telah berkembang dan berfungsi dengan baik (Suharsono, 2004).

Karang dapat dibedakan menjadi dua kelompok berdasarkan kebutuhannya akan cahaya matahari. Karang hermatipik (hermatypic coral) adalah kelompok karang yang tumbuh terbatas di daerah hangat dengan penyinaran yang cukup karena adanya simbion alga (zooxanthellae) (Suharsono, 2004), karang tipe ini merupakan pembentuk bangunan kapur atau terumbu karang (Supriharyono, 2000). Kelompok karang kedua adalah karang ahermatipik (ahermatypic coral) yang tidak membentuk terumbu karang (Supriharyono, 2000). Karang ahermatipik hidup di tempat yang lebih dalam. Karang hermatipik lebih cepat tumbuh dan lebih cepat membentuk deposit kapur dibanding karang ahermatipik (Suharsono, 2004).

Akresi adalah pertumbuhan koloni dan terumbu ke arah vertikal maupun horisontal. Karang melalui reproduksi aseksualnya menghasilkan karang-karang baru yang berhubungan satu dengan lainnya. Karang-karang tersebut membentuk koloni, yang kemudian tumbuh menjadi bentuk yang khas. Ragam bentuk pertumbuhan koloni tersebut meliputi:

a. Bercabang

Koloni ini tumbuh ke arah vertikal maupun horisontal, dengan arah vertikal lebih dominan. Percabangan dapat memanjang atau melebar, sementara bentuk cabang dapat halus atau tebal. Karang bercabang memiliki tingkat pertumbuhan yang paling cepat, yaitu bisa mencapai 20 cm/tahun. Bentuk koloni seperti ini, banyak terdapat di sepanjang tepi terumbu dan bagian atas lereng, terutama yang terlindungi atau setengah terbuka.

b. Padat

Pertumbuhan koloni lebih dominan ke arah horisontal daripada vertikal. Karang ini memiliki permukaan yang halus dan padat; bentuk yang bervariasi, seperti setengah bola, bongkahan batu, dan lainnya; dengan ukuran yang juga beragam. Dengan pertumbuhan < 1 cm/tahun, koloni tergolong paling lambat tumbuh. Meski demikian, di alam banyak dijumpai karang ini dengan ukuran yang sangat besar. Umumnya ditemukan di sepanjang tepi terumbu karang dan bagian atas lereng terumbu.

c. Lembaran

Pertumbuhan koloni terutama ke arah horisontal, dengan bentuk lembaran yang pipih. Umumnya terdapat di lereng terumbu dan daerah terlindung. Dijumpai di perairan

d. Seperti meja

bentuk bercabang dengan arah mendatar dan rata seperti meja. Karang ini ditopang dengan batang yang berpusat atau bertumpu pada satu sisi membentuk sudut atau datar (Timotius, 2003).

Menurut Randall (1987), berdasarkan proses pembentukannya, terumbu karang dibagi dalam 3 (tiga) jenis yaitu :

1. Terumbu karang cincin (Atol), biasanya terdapat di pulau-pulau kecil yang terpisah jauh dari daratan. Pembentukan karang tipe ini memerlukan waktu beratus-ratus tahun. Contoh terumbu karang cincin dapat ditemui di Takabonerate, Sulawesi Selatan.

2. Terumbu karang penghalang (Barrier reefs), Terumbu karang penghalang yang terbesar terdapat di Australia yang dikenal dengan The Great Barrier Reef.

3. Terumbu karang tepi (Fringing reefs) merupakan jenis yang paling banyak ditemukan di perairan Indonesia. Terumbu karang ini berada di pesisir pantai yang jaraknya mencapai 100 meter ke arah laut.

Transplantasi karang di msa mendatang akan memiliki banyak kegunaan, diantaranya untuk melapisi bangunan-bangunan bawah laut agar lebih kokoh, untuk menambahkan jumlah spesies karang yang langka atau terancam punah serta untuk mengganti kebutuhan pengambilan karang hidup untuk akuarium (Sadarun, 1999).

Di Taman Laut Great Barrier Reef, misalnya, pencangkokan karang dilakukan untuk mempercepat regenerasi ekosistem terumbu karang yang rusak akibat serangan Acanthaster plancii atau bulu babi. Di Teluk Kanehoe, Hawaii, transplantasi karang digunakan untuk menghadirkan kembali dua jenis ekosistem terumbu karang yang telah mati akibat limbah cair (Plucer-Rosario dan Randall, 1987).

Pertumbuhan hewan karang hermatipik terbatas pada kondisi cahaya yang cukup untuk proses fotosintesis zooxanthella, juga ditunjang dengan kondisi fisik antara lain arus, kedalaman, kekeruhan dan sedimentasi, serta aspek ekologis lain seperti siklus hari, suhu, konsentrasi plankton, predator, serta kompetisi dengan beberapa organism lainnya termasuk jenis hewan karang lainnya. Hewan karang dapat bertahan hidup pada kisaran suhu antara 18-360C dengan suhu optimal untuk pertumbuhan adalah 26-280C. Perubahan suhu yang ekstrim akan menyebabkan kerusakan seperti terhambatnya reproduksi bahkan bias terjadi bleaching. Sedangkan kisaran salinitas untuk kehidupan hewan karang berkisar antara 33-36%o. Dalam kondisi di bawah kisaran tersebut maka pemanfaatan karbonat di air akan didominasi oleh kelompok alga kapur Dari aspek fisik, kerusakan terjadi karena beberapa hal, seperti adanya gelombang besar yang memporak-porandakan terumbu karang. Sedangkan penyebab kematiannya secara kimiawi adalah adanya polutan dari aktivitas manusia di daratan yang menyebabkan eutofikasi, sedimentasi, polusi serta masuknya air tawar yang berlebihan dari darat karena terjadi erosi melalui proses run-off (Purnomo dan Mohammad, 2008).

METODOLOGI

Waktu dan Tempat

Pengamatan dilakukan pada pantai Bama Taman Nasional Baluran Situbondo, Jawa Timur pada tanggal 30 April 2011 Tansek satu di koordinat 7°50’44.50″ Lintang Selatan, dan 114°27’45.28” Bujur Timur dengan kedalaman rata-rata 1 meter, dan transek dua di koordinat 7°50’46.67″ Lintang Selatan, dan 114°27’39.99” Bujur Timur dengan kedalaman rata-rata 1 meter.

Peralatan

Peralatan yang digunakan yaitu snorkel, fin, masker, kertas newtop dan alat tulis.

Cara Kerja

a. Parameter Lingkungan

Sebelum dilakukan pengamatan dilakukan terlebih dahulu pengukuran parameter lingkungan yang mengukur salinitas menggunakan hand salino-refractometer yang memiliki tingkat ketelitian hingga 1%. Dan pengukuran suhu dengan menggunakan termometer merkuri yang memiliki tingkat ketelitian hingga 1C dan menentukan lokasi yang representatif sebagai tempat survey.

b. LIT

Dengan membuat transek sepanjang 100 meter sejajar dengan garis pantai. Pengamatan berenang (dengan peralatan skin diving) dari titik nol hingga titik 20 meter mengikuti garis transek yang telah dibuat dengan metode Line Intercept Transeck (LIT) dengan dua lokasi yang dibagi 100 meter pada bagian depan pantai dengan transek 0-100 meter dan 100 meter pada depan vegetasi mangrove.

Pengamat terdiri atas minimal dua orang, satu orang bertugas untuk membuat transek sedangkan yang lainnya bertugas untuk mencatat kategori life form karang yang dijumpai. Pengamat harus menguasai dan mengenal tipe-tipe bentuk terumbu karang, baik karang hidup maupun biota lainnya. Kemudian pengamat berenang (dengan peralatan skin diving) dari titik nol hingga titik 200 meter yang di bagi dua wilayah dan mengikuti garis transek yang telah dibuat.

Metode yang dilakukan menggunakan metode LIT (Line intercept Transek) dengan jarak sepanjang 100 meter untuk masing-masing transek, lokasi yang dilihat kerapatan karangnya terdapat dua transek.

Garis transek dimulai dari kedalaman dimana masih ditemukan terumbu karang batu (± 25 m) sampai di daerah pantai mengikuti pola kedalaman garis kontur. Umumnya dilakukan pada tiga kedalaman yaitu 3m, 5m dan 10m, tergantung keberadaan karang pada lokasi di masing-masing kedalaman. Panjang transek digunakan 30 m atau 50 m yang penempatannya sejajar dengan garis pantai pulau. Pengukuran dilakukan dengan tingkat ketelitian mendekati centimeter. Dalam penelitian ini satu koloni dianggap satu individu. Jika satu koloni dari jenis yang sama dipisahkan oleh satu atau beberapa bagian yang mati maka tiap bagian yang hidup dianggap sebagai satu individu tersendiri. Jika dua koloni atau lebih tumbuh di atas koloni yang lain, maka masing-masing koloni tetap dihitung sebagai koloni yang terpisah. Panjang tumpang tindih koloni dicatat yang nantinya akan digunakan untuk menganalisa kelimpahan jenis. Kondisi dasar dan kehadiran karang lunak, karang mati lepas atau masif dan biota lain yang ditemukan di lokasi juga dicatat. (English et al, 1994).

Analisa Data

Pencatatan dilakukan semua life form karang pada area yang dilalui oleh garis transek. Setiap life form harus dicatat lebarnya (hingga skala centimeter). Kategori life form mengacu pada AIMS (English et al., 1994). Bila memungkinkan, pengamat juga dapat mengidentifikai jenis karang yang diamati minimal hingga taksa genus.

Analisa data untuk presentase tutupan karang masing-masing life form karang dapat dicari dengan rumus :

Angka Prosentase tutupan karang =

Panjang Total Setiap Kategori x 100%

Panjang Total Transek

Presentase kriterian tutupan karang didasarkan pada presentase tutupan karang hidup yang dapat dilihat pada tabel berikut:

Kriteria Baku Kerusakan Terumbu Karang Berdasarkan Persentase Tutupan Karang Hidup

PEMBAHASAN

Pada pengamatan yang dilakukan menggunakan metode LIT. Menurut Johan, 2003, Studi pengamatan karang ini menggunakan Metode LIT (Line Intercept Transect) karena dengan melihat tutupan terumbu karang pada lokasi pengamatan. Yang di catat adalah penutupan life form terumbu karang yang dilewati oleh garis transek yang nantinya akan dilihat penutupan karang hidup, kerusakan atau karang matinya. Pemilihan penggunaan metode ini dikarenakan akurasi data sangat akurat, perolehan data juga jauh lebih baik dan banyak, penyajian struktur komunitas seperti persentase tutupan karang hidup/karang mati, kekayaan jenis, dominasi, frekuensi kehadiran, ukuran koloni dan keanekaragaman jenis dapat disajikan secara lebih menyeluruh, struktur komunitas biota yang berasosiasi dengan terumbu karang juga dapat disajikan dengan baik, tidak banyak memerlukan alat, dan tidak memakan banyak biaya.

Pemilihan transek untuk pengamatan seharusnya harus mengetahui kondisi lapangan yang akan di buat transek terlebih dahulu agar mewakili data dan representatif karena di metode ini hanya mencatat lebar karang yang dilewati oleh garis transek (meteran).

Parameter lingkungan yang diambil pada pengamatan terumbu karang kali ini berupa salinitas sebesar 30‰, dan suhu yang didapatkan sebesar 30C dengan kedalaman 1 meter. Adapun faktor fisik yang mempengaruhi pertumbuhan karang antara lain :

Parameter Lingkungan Pengukuran

Lapangan Batas Optimum

Min Max

Suhu C

Salinitas ‰ 30

30‰ 160-170

17,5‰ 360-400

52,2‰

1. Suhu

Dari hasil pengukuran suhu yang didapatkan dilapangan didapatkan suhu 30C, Suhu tersebut merupakan suhu optimun bagi pertumbuhan karang. Karang merupakan organisme yang kehidupannya sangat dipengaruhi oleh suhu rata-rata air laut. Menurut Kinsman 1964 dalam Supriharyono (2000) suhu yang sesuai untuk pertumbuhan dan hidup karang berkisar antara 250 – 290 C. Sedangkan batas minimum dan maksimum suhu berkisar antara 160 – 170 dan 360 C Suhu yang mematikan bagi karang bukan hanya suhu yang ekstrem, namun fluktuasi suhu yang mendadak juga sangat berpengaruh namun beberapa karang masih mampu hidup sampai batas suhu 360 – 400. Jadi parameter fisik yang terdapat pada pengukuran yang dilakukan dilokasi masi dalam batas optimum untuk pertumbuhan karang.

2. Salinitas

Dari hasil pengukuran fisik yang dilakukan dilapangan didapatkan salinitas sebesar 30‰. Menurut Supriharyono (2000) Salinitas air laut di daerah tropis rata-rata ± 35‰, sedangkan karang tumbuh dengan baik pada salinitas ± 34‰ – 36‰ Pengaruh salinitas terhadap karang bervariasi tergantung pada kondisi perairan laut setempat dan/atau pengaruh alam seperti runoff air tawar, badai, dan hujan sehingga kisaran salinitas dapat mencapai 17,5‰ – 52,2‰. Hasil pengukuran lingkungan yang terdapat pada lokasi pengamatan tersebut masi dalam batas optimum karang itu tumbuh, dan salinitas tersebut juga termasuk pada batas salinitas optimum yang memungkinkan karang tumbuh dengan baik.

3. Cahaya

Menurut Nybakken (1997) Tanpa pencahayaan yang cukup, rata-rata fotosintesis akan menurun, dan hal ini juga akan mengurangi kemampuan karang untuk mensekresikan kalsium karbonat dan membentuk terumbu. Umumnya karang (terutama karang hermatipik) tidak tumbuh pada kedalaman 50 – 70 meter, dan lebih mudah dijumpai pada kedalaman 25 m atau kurang, terkait dengan ketersediaan cahaya. Pengamatan terumbu karang yang dilakukan terletak pada kedalaman sekitar 1 meter yang mendukung tumbuhnya terumbu karang dikarenakan cahaya yang masuk ke dasar air cukup cerah untuk pertumbuhan karang.

4. Sedimentasi

Kekeruhan dan sedimentasi yang terbawa arus menyebabkan berkurangnya penetrasi cahaya dan penutupan oleh sedimen pada permukaan koloni karang. Akibat sedimentasi ini dapat menghambat laju pertumbuhan, menghalangi rekrutmen, mengurangi tutupan karang, kelimpahan koloni, dan keragaman jenis karang batu. Menurut Hubbard dan Pocok 1972; Bak dan Elgershuizen 1976; Bak 1978 dalam Supriharyono (2000), keberadaan sedimen tersebut menyebabkan perairan di sekitar terumbu karang menjadi keruh, terutama setelah terjadi hujan atau badai, dan hal ini dapat mempengaruhi kehidupan karang. Level sedimen yang tinggi dapat langsung membunuh karang dengan cara menutupi mulut karang dan organ penangkap mangsanya.

Kondisi tutupan karang hidup pantai Bama Taman Nasional Baluran Situbondo Jawa Timur transek 1 dengan ditemukannya nilai Percent Life Coral Life Form yang hanya 26,23% dan diperoleh kriteria kerusakannya tergolong ke dalam Rusak sedang. Dari data yang diperoleh nilai persentase penutupan yang terbanyak adalah Ruble (R) dengan nilai 43,96% dan Pasir (S) sebesar 17,37%. Karang hidup yang mendominasi adalah Coral Massive (CM) dengan nilai sebesar 14,44%.

Pada transek 2 didapatkan penutupan karang hidup dengan nilai Percent Life Coral Life Form sebesar 31,80% yang di peroleh kriteria kerusakan tergolong ke dalam Rusak Sedang. Karang hidup yang mendominasi adalah Coral Massive dengan nilai presentase penutupan sebesar 10,73%. Nilai penutupan yang terbesar adalah Ruble dengan nilai 47,56% dan Deat Coral dengan nilai 13,85%. Hasil rata-rata presentase perbandingan tutupan terumbu karang pada transek satu dan dua dapat dilihat pada grafik di bawah ini :

Untuk presentase kriteria baku kerusakan terumbu karang pada transek 1 dan transek 2 tersebut termasuk pada kriteria Rusak Sedang.

Dari data yang di peroleh tersebut transek 2 terdapat selisih yang tidak jauh beda dan lebih besar nilai Presentase penutupan karang hidupnya dengan nilai 31,80% dari pada transek 1 dengan kerapatan sebesar 26,23%. Ada beberapa kemungkinan kedua kriteria yang di dapatkan sama-sama sedang dikarenakan kedua substrat tanah memiliki kesamaan yaitu berpasir, untuk perbedaan yang sedikit pada penutupan karang dikarenakan lokasi karang tersebut yang berbeda, pada transek 1 berhadapan langsung dengan pantai berpasir yang tingkat kekeruhan akibar erosi pasir yang terbawa ombak sangat tinggi dibandingkan pada transek 2 yang lokasinya berada pada daerah depan vegetasi mangrove yang menyebabkan biota laut dan plankton begitu beragam untuk menunjang hidup zooxanthelae tersebut. Pasir tersebut terbawa oleh ombak yang membawa substrat pasir pada daerah pantai dan menyebabkan air keruh dan terjadi endapan pada karang akhirnya menghalangi zooxanthelae untuk mengambil plangton ataupun menghalangi cahaya masuk untuk fotosintesis zooxanthelae.

Pada kedua transek tersebut karang yang mendominasi adalah Coral Massive dengan didapatkan presentase penutupan pada transek satu sebesar 14,44% dan pada transek dua sebesar 10,73%, hal ini disebabkan karena pada rataan terumbu dangkal (reef front) yang mendapat pengaruh aksi gelombang dan resuspensi sedimen yang aktif umumnya karang tersebut memiliki bentuk massive seperti karang batu Diploastrea, Galaxea, Porites. Bentuk ecomorph seperti massive memberikan keuntungan bagi karang untuk membersihkan diri dari akumulasi sedimen dengan bantuan pergerakan arus. Reigl et al. (1996) menjelaskan bahwa bentuk karang umumnya merupakan refleksi dari kondisi lingkungan, morfologi karang yang terbentuk merupakan adaptasi terhadap kondisi lokal. Umumnya karang di perairan keruh membangun bentuk seperti punggung bukit daripada bentuk pertumbuhan yang datar. Sementara itu pada area dimana sedimentasi tergolong sedang dengan arus yang kuat morfologi karang cenderung berbentuk meja (tabulate) seperti karang Acropora hyacinthus, lembaran (foliose) atau cup-shape seperti Turbinaria. Berbeda halnya dengan karang Tubastrea dengan morfolologi seperti ranting tegak bercabang yang dominan pada tubir yang teduh (reef slope) pada kedalaman 4 – 7 m. Pertumbuhannya yang vertikal merupakan refleksi terhadap terbatasnya cahaya.

Untuk karang tipe massive menurut Nybakken (1997), karang tipe massive dapat memindahkan sejumlah kecil sedimen dengan memperangkap sedimen tersebut dalam mukus dan membuangnya melalui aksi cilliaris oleh tentakelnya.

Dan hal penting lainnya yang diperlukan terumbu karang adalah ada tidaknya aksi gelombang di tempat tersebut. Dalam lingkungan yang kurang aksi gelombang, lumpur akan terakumulasi dan membunuh karang. Dengan demikian, lingkungan yang ideal untuk pertumbuhan karang adalah berada di atau sedikit di bawah permukaan laut, perairan dangkal, oligotrofik.

KESIMPULAN

Dari hasil pengamatan didapatkan nilai persentase karang hidup pada transek satu tergolong “Rusak Sedang” dan presentasenya sebesar (26,23%) dimana yang mendominasi adalah Coral Massive dengan penutupan sebesar (14,44%). Sedangkan pada transek 2 presentase karang hidupnya tergolong “Rusak Sedang” dengan presentase penutupan sebesar (31,80%) yang lebih tinggi dari transek satu, dan didominasi oleh Coral Massive dengan presentase penutupan (10,73%).

Iklan

HUBUNGAN PENCEMARAN ATMOSFER DAN KERUSAKAN STOMATA

EKOFISIOLOGI TUMBUHAN: HUBUNGAN PENCEMARAN ATMOSFER DAN KERUSAKAN STOMATA

 

AHMAD YANUAR (1509100050), NANING WIDYASTUTIK (1509100705)

BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2011

 

ABSTRAK

            Pencemaran udara adalah suatu kondisi dimana kualitas udara menjadi rusak dan tyerkontaminasi oleh zat-zat, baik yang tidak berbahaya maupun yang membahayakan bagi suatu spesies, baik manusia, hewan dan tumbuhan.Tumbuhan dalam skala besar seperti hutan sebagai paru-paru dunia yang terkena dampak dari pencemaran udara juga dapat mempengaruhi fotosintesis dan struktur stomata daun.Stomata sendiri merupakan mulut daun sebagai tempat pertukaran gas atau respirasi yang dilapisi dua sel khusus yaitu sel penutup.Permasalahan dalam percobaan ini adalah bagaimana pengaruh gas polutan terhadap struktur stomata daun. Untuk itu percobaan ini adalah bagaimana struktur stomata daun terhadap gas polutan. Untuk itu percobaan ini dilakukan agar mengetahui bentuk struktur daun terhadap gas polutan dan sebagai pembanding dapat digunakan pula daun dari tumbuhan yang tidak terkena gas polutan. Prinsip dari percobaan ini adalah dengan menggunakan daun sono (Pterocarpus indicus) dengan tempat pengambilan di tempat yang terkena banyak polusinya dan tempat yang sedikit polusi udaranya, hal tersebut sebagai pengamatan struktur stomata daun yang terkena gas polutan dan yang bebas gas polutan. Percobaan dilakuakan dengan cara membersihkan kedua sampel daun dengan kapas yang dibasahi air. Membuat preparat dengan melapisi permukaan atas daun dengan kutek kemudian dikeringkan.Setelah kering, ditambahkan isolasi.Isolasi dilepas dan di letakkan di atas obyek gelas dan diamati dibawah mikroskop dengan perbesaran 40×10.Lalu membandingkan struktur stomata daun yang terkena gas polutan dengan yang bebas polutan. Hasil yang diperoleh untuk daun 1 yang terkena gas polutan adalah stomatatotal= 80, rusak=62), daun2 (stomata total = 55, rusak = 43), daun3(stomata total = 54, rusak = 35).

Kata kunci: ekofisiologi, stomata, sel penutup (Guard cell), polutan

ABSTRACT

Air pollution is acondition in wich the air quality becomes damaged and contaminated by substances, whether that is not dangerous and harmful for a species, whether human, animaland plant. Such aslarge-scale plants forestsas the lungs – pulmonary world affected by air pollution can also directly affect leaf photosynthesis and stomata structure. It self is a leaf stomata mout has a place of exchange respiratory gases or coated two special cells which cover the cell. Problem sinthese experiments is how the influence of pollutant gases on the structure of the leaf stomata. For this experiment show the structure of the leaf stomata of pollutant gases. For the experiment swere done in order to know what kind of leaf structure and a comparison of pollutant gases can be used also leaves from plants that are not exposed to pollutant gases. The principle of this experimentis touses on leaves(Pterocarpus indicus) with the setina place exposed tomuch pollution and air pollution a little place, it isas an observation structure of the leaf stomata are exposed to pollutant gases and pollutant-free gas. Experiment both samples by cleaning the leaves with cotton wool soaked in water. Make preparations to coat the surface of leaves with cutek then dried. Once dry, addinsulation. In sulation remove and place on top of the object tglass and observed undera microscope with a magnification of 40×10. Then comparethe structure of the leaf stomata are exposed to pollutant gas that is free of pollutants. Results obtained for leaves exposed to pollutant gases are(stomata total= 80, damaged=62), leaves2 (stomata total = 55, damage = 43), leaves3(stomata total = 54, damage = 35).

Key word: ecophysiology, stomata, cellcover(Guard cell), pollutant

 

 


PENDAHULUAN

Kelangsungan hidup suatu spesies pasti bergantung pada beberapa faktor, yaitu faktor abiotik dan biotik. Dan suatu interaksi suatu organisme dengan antar organisme lainnya disebut dengan faktor biotik. Sedangkan interaksi suatu organisme dengan  lingkungannya disebut dengan faktor  abiotik. Faktor lingkungan merupakan salah satu yang mempengaruhi pertumbuhan, perkembangan  dan reproduksi dari suatu organisme atau spesies tersebut.

Pencemaran udara atau sering kita dengar dengan istilah polusi udara diartikan sebagai adanya bahan-bahan atau zat-zat asing di dalam udara yang menyebabkan perubahan susunan atau komposisi udara dari keadaan normalnya (Wardhana,1999).

Pencemaran udara berarti hadirnya satu atau beberapa kontaminan di dalam udara atmosfer di luar, seperti debu, busa, gas, kabut, bau-bauan, asap atau debu dalam kuantitas yang banyak dengan berbagai sifat, hingga dapat meninmbulkan gangguan-gangguan terhadap kehidupan manusia, tumbuhan atau hewan. Udara adalah suatu campuran gas yang terdapat pada lapisan yang yang mengelilingi bumi.Komposisi campuran gas tersebut tidak selalu konstan, komponen yang konsentrasinya paling bervariasi adalah air dalam bentuk uap dan karbondioksida.Jumlah uap air yang ada dalam udara bervariasi bergantung dari cuaca dan suhu. Udara merupakan salah satu unsur dari ekosistem yang luas dan merupakan salah satu dari unsur abiotik. Pembebasan suatu kontaminan yang tidak dibatasi baik kuantitas,lama berlangsungnya atau potensialnya dapat mengganggu stabilitas dan kualitas sistem lingkungan. Kehadiran polutan pada dasarnya berasal dari aktifitas manusia, dapat ditunjukkan dengan pemaparan polutan ke dalam udara, dimana terdapat 3 komponen utama yang saling berinteraksi dan menentukan kelanjutannya untuk memenuhi kriteria sebagai pencemaran atau tidak. Ketiga komponen utama tersebut emisi, atmosfer dan reseptor (Kristanto, 2002).

Daun merupakan suatu bagian tumbuhan yang penting daun biasanya tipis, melebar,kaya akan suatu zat warna hijau yang dinamakan klorofil.Daun memiliki beberapa fungsi antara lain : Pengambilan zat-zat makanan (resorbsi), Pengolahan zat-zat makanan (asimilasi), Penguapan air (transpirasi), Pernafasan (respirasi). Air beserta garam-garam diambil dari tanah oleh akar tumbuhan, sedangkan gas asam arang co2 yang merupakan zat makanan pula bagi tumbuahn diambil dari udara melalui celah-celah yang halus yang disebut mulut daun (stoma)masuk kedalam daun (Gembong, 2005).

Stomata berasal dari bahasa Yunani stomata yang berarti lubang atau porus, jadi stomata adalah lubang-lubang kecil berbentuk lonjong yang dikelilingi oleh dua sel epidermis khusus  yang disebut sel penutup (Guard Cell), dimana sel penutup tersebut adalah sel-sel epidermis yang telah mengalami perubahan bentuk dan fungsi yang dapat mengatur besarnya lubang-lubang yang ada diantaranya. Stomata pada umumnya terdapat pada bagian-bagian tumbuhan yang berwarna hijau, terutama sekali pada dun-daun tanaman. Pada “submerged aquatic plant” atau tumbuhan yang hidup di bawah air terdapat alat-alat yang strukturnya mirip dengan stomata terdapat pada satu pemukaan saja.Sel tetangga pada stomata adalah sel-sel yang mengelilingi sel penutup (guard cell). Sel-sel tetangga ini terdiri dari dua buah sel atau lebih yang secara khusus melangsungkan fungsi secara berasosiasi dengan sel-sel penutup. Ruang udara dalam (substomatal chamber) merupakan suatu ruang antar sel (intersellular space) yang besar, yang berfungsi ganda bagi fotosintesis dan transpirasi (Kartasaputra, 1998).

Stomata tumbuhan pada umumnya membuka pada saat matahari terbit dan menutup saat hari gelap sehingga memungkinkan masuknya CO2 yang diperlukan untuk fotosintesis pada siang hari.Umumnya, proses pembukaan memerlukan waktu 1 jam dan penutupan berlangsung secara bertahap sepanjang sore.Stomata menutup lebih cepat jika tumbuhan ditempatkan dalam gelap secara tiba-tiba (Salisbury dan Ross, 1995).

Stomata dapat dibagi menjadi beberapa bagian diantaranya yaitu (a) bagian sel penutup/sel penjaga (guard cell), (b) Bagian yang merupakan sel tetangga, dan (c) ruang udara dalam. Pori stomata berfungsi untuk pertukaran gas antara atmosfer dengan sistem ruang antara sel yang berada pada jaringan mesofil di bawah epidermis yang disebut rongga substomata (Loveless, 1991).

Sel tetangga pada stomata adalah sel-sel yang mengelilingi sel penutup (guard cell).Sel-sel tetangga ini terdiri dari dua buah sel atau lebih yang secara khusus melangsungkan fungsi secara berasosiasi dengan sel-sel penutup.Ruang udara dalam (substomatal chamber) merupakan suatu ruang antar sel (intersellular space) yang besar, yang berfungsi ganda bagi fotosintesis dan transpirasi (Kartasaputra, 1988).

Stomata dapat dibagi menjadi beberapa bagian diantaranya. Yaitu (a) bagian sel penutup/sel penjaga (guard cell), (b) Bagian yang merupakan sel tetangga, dan (c) ruang udara dalam.

Sel penutup terdiri dari sepasang sel yang kelihatannya semetris, umumnya berbentuk ginjal, pada dinding sel atas dan bawah tampak adanya alat yang berbentuk birai (ledges), kadang-kadang birai tersebut hanya terdapat pada dinding sel bagian atas. Adapun fungsi birai pada dinding sel bagian atas itu adalah sebagai pembatas ruang depan (Front Cavity) diatas porusnya sedangkan pembatas ruang belakang (Basic Cavity) antara porus dengan ruang udara yang terdapat dibawahnya. Keunikan dari sel penjaga adalah serat halus sellulosa (cellulose microfibril) pada dinding selnya tersusun melingkari sel penjaga, pola susunan ini dikenal sebagai miselasi Radial (Radial Micellation). Karena serat sellulosa ini relatif tidak elastis, maka jika sel penjaga menyerap air mengakibatkan sel ini tidak dapat membesar diameternya melainkan memanjang. Akibat melekatnya sel penjaga satu sama lain pada kedua ujungnya memanjang akibat menyerap air maka keduanya akan melengkung ke arah luar. Kejadian ini yang menyebabkan celah stomata membuka (Kertasaputra, 1988).

Secara morfologi, menurut Melcafle &Chalk (1950), ada lima tipe stomata pada dikotil yaitu :

–    Tipe Anomositik (Irregular called) sel penutup bentuk ginjal jumlah sel tetangga tidak tertentu. Terdapat pada tumbuhan Ranunculaceae, Helleborus dan Sambucus .

–    Tipe Diasitik (Cross called) : sel penutup bentuk ginjal, jumlah sel tetangga dua buah dengan dinding sel/pemisah yang tegak lurus dengan poros panjang stomata. Terdapat pada famili Laciaccae.

–    Tipe Parasitik (Parallel called): sel penutup bentuk ginjal, jumlah sel tetangga dua buah dengan dinding pemisah searah dengan poros panjang stomata. Terdapat pada Rubiaceae

–    Tipe Anisositik (Unaquet called): sel penutup bentuk ginjal, jumlah sel tetangga tiga buah, salah satu sel tetangga berukuran lebih besar. Terdapat pada famili Solanaceae.

–    Tipe Aktinostik (Radiate called): sel penutup bentuk ginjal, jumlah sel tetangga tidak tertentu yang tersusun radier. Terdapat pada Proteaceae (Mulyani, 2006)

METODOLOGI

Dalam praktikum ekofisiologi tumbuhan tentang pokok bahasan hubungan pencemaran udara dan pertumbuhan menggunakan beberapa sampel daun dari lokasi yang berbeda.Diantaranya adalah daun Pterocarpus indicusyang berasal dari lokasi tercemar gas polutan dan daun yang kurang tercemar gas polutan.Pengambilan daun yang terkena gas polutan dilakukan di lokasi jalan Bubutan, Surabaya.Untuk pengambilan yang tidak tercemar gas polutan dilakukan pengambilan sampel di lokasi hutan kampus ITS. Pengambilan tersebut dilakukan pada pukul 10.00 A.M, hal tersebut dikarenakan agar mekanisme stomata daun dapat terlihat dengan jelas.Setelah daun di ambil kemudian dibersihkan dengan tisu atau kapas yang telah dibasahiair.Sampel daun tersebut dibuat preparat dengan cara permukaan daun diolesi kuteks transparan kemudian diberi selotip. Ditunggu beberapa saat, selotip ditarik dari permukaan daun dan ditempelkan pada kaca obyek.Lalu diiamati dibawah mikroskop lalu dibandingkan struktur stomata antara daun Pterocarpus indicus yang terkena gas polutan dan yang tidak terkena gas polutan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil terlampir

Pada praktikum hubungan pencemaran atmosfer dan pertumbuhan, perlakuan pertama yang dilakukan yaitu daun Pterocarpus indicus (sono) yang tempat pengambilan di tempat terkena gas polutan dan tidak terkena gas polutan di bersihan dengan kapas yang sudah dibasahi dengan air untuk membersihkan daun dari kotoran/debu yang dapat mengganggu hasil pengamatan. Setelah itu permukaan daun diolesi kuteks transparan dan diangin-anginkan supaya kuten kering kemudian diberi selotip, pemberian kutek diharapkan tidak terlalu tebal dikarenakan dapat mengganggu pengamatan di mikroskop.Pembuatan preparat dengan kutek dikarenakan agar lekukan dan pori-pori stomata dapat terlihat dan menempel pada selotip dengan bantuan kutek.Ditunggu beberapa saat, selotip ditarik dari permukaan daun dan ditempelkan pada kaca obyek.Pengambilan stomata dilakukan pada bagian bawah daun dikarenakan jumlah stomata paling banyak terdapat pada permukaan daun bagian bawah.Lalu diamati dibawah mikroskop dan hitung prosentase kerusakan stomata. Rumus perhitungan prosentase stomata :

Jumlah stomata yang rusak

Jumlah stomata yang rusak

                                                                              x 100%

Jumlah total stomata yang diamati

Jumlah total stomata yang diamati

Hasil dari prosentase kerusakan stomata tersebut dibandingkan dengan stomata daun yang tidak terkena gas polutan

Pengambilan tersebut dilakukan pada pukul 10.00 A.M, hal tersebut dikarenakan agar mekanisme stomata daun dapat terlihat dengan jelas membuka seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini. Lubang stomata terbuka dan  dan antara ujung sel penutup tidak terbentuk celah.

Gambar jam biologis stomata

            Jam biologis menunjukan mekanisme dari membuka dan menutupnya stomata. Stomata membuka ketika sel-sel penjaga secara aktif mengakumulasi ion kalium dari sel-sel epidermal disekitarnya.Pengambilan zat terlarut ini menyebabkan potensial air didalam sel penjaga menjadi lebih negative.Kondisi ini memungkinkan air mengalir kedalam sel secara osmosis sehingga sel menjadi membengkak.Sel penjaga semakin membengkak dan semakin dalam keadaan turgid yang menyebabkan ukuran antara celah sel semakin lebar.

Stomata membuka karena sel penjaga mengambil air dan menggembung dimana sel penjaga yang menggembung akan mendorong dinding bagian dalam stomata hingga merapat.

Stomata bekerja dengan caranya sendiri karena sifat khusus yang terletak pada anatomi submikroskopik dinding selnya.Sel penjaga dapat bertambah panjang, terutama dinding luarnya, hingga mengembang ke arah luar. Kemudian, dinding sebelah dalam akan tertarik oleh mikrofibril tersebut yang mengakibatkan stomata membuka.

Tidak semua stomata pada spesies sangat peka terhadap kelembaban atmosfer.Stomata menutup bila selisih kandungan uap air di udara dan di ruang antar sel melebihi titik kritik.Hal itu mungkin disebabkan gradien uap yang tajam mendorong penutupan stomata, respon paling cepat terhadap kelembaban yang rendah terjadi pada saat tingkat cahaya rendah.Suhu tinggi (30 – 350C) biasanya menyebabkan stomata menutup. Mungkin hal ini sebagai respon tak langsung tumbuhan terhadap keadaan rawan air, atau mungkin karena laju respirasi naik sehingga CO2 dalam daun juga naik

Penutupan stomata terjadi setelah tumbuhan mengakumulasi ABA (Asam Absisat). Pada daun asam absisat dapat berada pada tiga bagian sel yang berbeda, yaitu :

1. Pada sitosol, dimana ABA disintesis

2. Pada kloroplast, dimana ABA diakumulasikan

3. Pada dinding sel, yang dapat merangsang penutupan stomata. ABA pada dinding sel berasal dari sel-sel mesophyl daun dimana ABA disintesis. Jika asam absisat di aplikasikan pada daun tumbuhan pada konsentrasi yang sangat rendah maka akan menyebabkan stomata menutup.

Bila zat pengatur tumbuh asam absisat diberikan pada konsentrasi rendah, stomata akan menutup. Selanjutnya bila daun mengalami rawan air, ABA dijaringannya akan meningkat. Bila daun mongering secara normal perlahan-lahan ABA meningkat sebelum akhirnya stomata tertutup, diduga penutupan stomata ini karena responnya terhadap rawan air melalui peranan ABA.

Pencemaran logam berat pada tanaman melalui penyerapan akar dari tanah atau melalui stomata daun dari udara.Hal ini dikarenakan di dalam tanah hanya sebagian kecil logam berat yang terlarut dalam air. Penyerapan pada daun terjadi karena partikel Pb atau timah hitam di udara masuk ke dalam daun melalui proses penyerapan pasif. Masuknya partikel timah hitam ke dalam jaringan daun sangat dipengaruhi oleh ukuran dan jumlah dari stomata.Semakin besar ukuran dan semakin banyak jumlah stomatanya maka semakin besar pula penyerapan timah hitam pada daun.Hal ini menyebabkan adanya perbedaan kandungan Pb pada jenis tanaman di tempat yang berbeda seperti perbedaan kandungan Pb pada tanaman sono (Pterocarpus indicus)di daerah Wonokromo. Menurut Antari (2009), meskipun mekanisme masuknya timah hitam ke dalam jaringan daun berlangsung secara pasif, kemungkinan akumulasi timah hitam di dalam jaringan daun akan lebih besar. Timah hitam ini akan terakumulasi di dalam jaringan palisade.

Dalam waktu 24 jam sehari stomata memiliki sendiri waktu membuka dan menutup (jam biologis). Dikaitkan dengan praktikum ini, pengambilan sampel daun dilakukan sekitar pukul 10.00 WIB. Berdasarkan siklus membuka dan menutupnya stomata pada pukul 10.00 adalah saat stomata memiliki bukaan terbesar. Sedangkan keadaan di sekitar lokasi pengambilan sampel merupakan aktivitas manusia, kemacetan lalu lintas (banyaknya polusi yang berasal dari bahan bakar kendaraan bermotor dan kereta api).  Dalam pengamatan yang dilakukan dapat terlihat adanya struktur stomata abnormal pada sampel daun Pterocarpus indicus. Ini menunjukkan bahwa polutan yang ada di sekitar Wonokromo memberikan pengaruh pada pertumbuhan tanaman, kerusakan pada struktur stomata. Yang dimaksud dengan abnormal disini adalah celah stomata menutup di saat seharusnya celah tersebut membuka maksimal seperti yang ditunjukkan pada siklus membuka dan menutup stomata di atas.

Pada praktikum ini juga dilakukan perhitungan presentase kerusakan struktur stomata. Dari perhitungna yang dilakukan didapatkan bahwa rata-rata 13,59% dari keseluruhan bidang pandang mikroskop menunjukkan adanya stomata yang abnormal.

(A)

(B)

(C)

Gambar. Stomata abnormal pada (A)sampel daun 1, (B) sampel daun 2, (C) sampel daun 3

Faktor-faktor yang menyebabkan membuka dan menutupnya stomata adalah:

  1. Karbondioksida (CO2)

Pembentukan stomata berkurang jika kadar CO2 diruang antar sel bertambah. Jika hasil fotosintesis bersih berkurang kadar CO2 diruang antar sel akan meningkat dan tahanan stomata akan meningkat. Sebaliknya jika fotosintesis bersih meningkat, ruang antar sel akan menyebabkan terbukanya ruang antar sel sehingga stomata terbuka.

  1. Cahaya

Pengurangan cahaya menyebabkan pembukaan celah stomata berkurang pada kebanyakan tumbuhan.Hal ini tidak tergantung pada tanggapan stomata terhadap kenaikan CO2 diruang antar sel akibat penurunan laju fotosintesis.

  1. Suhu

Stomata akan membuka lebih besar apabila suhu naik.

  1. Potensial air daun

Pembukaan celah stomata biasanya berkurang jika potensial air daun menurun. Perubahan pembukaan air biasanya disebabkan oleh kenaikan kadar absisat yang dihasilkan dalam mesofil dengan laju yang tinggi atau oleh keduanya pada potensial daun berkurang.

  1. Kelembaban

Beberapa jenis tumbuhan menunjukkan tanggapan stomata secara langsung terhadap kelembapan, sehingga kenaikan kelembaban relative menyebabkan celah stomata mengecil

  1. Angin

Pada banyak tanaman menaikkan kecepatan angin yang besar dapat menyebabkan stomata mengecil

  1. Laju fotosintesis

Peranan laju fotosintesis akan mengurangi pembukaan stomata dan dengan demikian menahan air melalui pengurangan respirasi.

(Pandey dan Sinha, 1983).

KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil dari pengamatan stomata pada praktikum ini adalah bahwa kadar atau tingkat polusi udara suatau lingkungan akan mempengaruhi struktur dan fungsi stomata. Stomata pada tumbuhan yang berada di daerah dengan kadar polusi yang lebih besar akan mempunyai tingkat kerusakan stomata yang lebih banyak. Kerusakan stomata dapat berupa menyempitnya celah stomata, warnanya yang menghitam karena pencemaran logam dan penutupan somata yang tidak berdasarkan jam biologisnya, sehingga stomata tidak dapat menjalankan fungsi normalnya.