3 METODE PENELITIAN 3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian dilakukan di perairan sekitar Pulau Semak Daun Kepulauan Seribu. Pulau Semak Daun terletak di sebelah utara Pulau Panggang dan Pulau Karya dan di sebelah selatan Pulau Karang Bongkok, secara administratif berada di Kelurahan Pulau Panggang Kecamatan Kepulauan Seribu Utara. Kegiatan penelitian difokuskan pada perairan gosong karang sekitar Pulau Semak Daun yang dibatasi dengan tubir, dibagi dalam beberapa stasiun agar mewakili karakteristik seluruh lokasi penelitian.
Penelitian utama dilaksanakan dalam
kurun waktu tujuh bulan. 3.2 Desain Penelitian Berdasarkan beberapa permasalahan dan untuk mencapai tujuan penelitian yang telah diuraikan, maka lokasi penelitian dibagi dalam beberapa stasiun agar mewakili karakteristik seluruh lokasi penelitian. Penentuan stasiun didasarkan pada beberapa pertimbangan (Siregar et al. 2008) yaitu: (1) karakteristik dasar perairan, (2) kondisi habitat terumbu karang, dan (3) kontur batimetri
1. Karakteristik dasar perairan yang ditemukan ikan diatasnya dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu habitat karang, habitat lamun dan habitat pasir berlamun 2. Kondisi terumbu karang di karang lebar Pulau Semak Daun terdiri atas 4 kategori yaitu terumbu karang dengan kondisi sangat baik (terumbu karang sangat baik), terumbu karang dengan kondisi baik (terumbu karang baik), terumbu karang dengan kondisi sedang, dan terumbu karang dengan kondisi sangat buruk. 3. Kontur batimetri memperlihatkan nilai paling dalam di bagian gobah. Kedalaman bervariasi mulai 1 meter hingga 12 meter.
34
Atas dasar kriteria tersebut maka ditentukan stasiun penelitian sebagai berikut (Gambar 6): -
Stasiun 1 hingga 4: mewakili habitat terumbu karang, yaitu, Stasiun 1 : kondisi terumbu karang sangat baik (luas penutupan karang hidup 76 – 100%) Stasiun 2 : kondisi terumbu karang baik (luas penutupan karang hidup 51 – 75%) Stasiun 3 : kondisi terumbu karang sedang (luas penutupan karang hidup 31 – 50%) Stasiun 4 : kondisi terumbu karang sangat buruk (luas penutupan karang hidup 0 – 10%)
-
Stasiun 5
:
mewakili habitat lamun
-
Stasiun 6
:
mewakili habitat pasir berlamun
-
Stasiun 7
:
gobah
ST 4 ST 4 ST 2 ST 1
ST 5
ST 7
ST 1
ST 3 ST 5
ST 2
ST 3 ST 6 ST 6
Gambar 6 Lokasi Penelitian dan masing-masing Stasiun Pengambilan Contoh. (ST 1 sampai dengan ST 7: stasiun pengambilan contoh)
35
Pengambilan contoh (sampling) dan pengukuran parameter dilakukan dalam 7 periode, yang terdiri atas 7 kali sampling ikan dan 3 kali sampling dan pengukuran parameter lingkungan lainnya. 3.3 Ruang Lingkup Penelitian Berdasarkan beberapa permasalahan dan untuk mencapai tujuan penelitian yang telah diuraikan pada bab sebelumnya, maka penelitian ini mencakup beberapa tahap penelitian yaitu: 1. Struktur Trofik Komunitas Ikan Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui distribusi biomasa ikan pada masing-masing tingkatan trofik (trofik level) yang akan dijadikan dasar dalam analisis yang lebih mendalam. Penelitian diawali dengan sensus visual untuk mengetahui komunitas ikan di lokasi penelitian dan dilakukan sampling menggunakan eksperimental gillnet (jaring insang) dan bubu untuk mendapatkan contoh guna menganalisis trofik level masing-masing jenis. Hasil ini digunakan sebagai dasar pemilihan ikan dominan setiap trofik level untuk analisis lebih lanjut.
Jenis ikan yang dipilih sebagai ikan dominan adalah jenis-jenis ikan
dengan jumlah biomasa lebih dari 50% dari biomasa tiap trofik level. 2. Parameter Populasi dan Eksploitasi Sebagaimana
diketahui
bahwa
peningkatan
intensitas
penangkapan
berpengaruh terhadap variabilitas laju pertumbuhan, rekrutmen, dan mortalitas, serta kombinasi lainnya. Akibat selektivitas penangkapan, laju pertumbuhan dan rekruitmen dapat menurun karena sebagian ikan dewasa mengalami tekanan penangkapan. Oleh karena itu penelitian ini bertujuan untuk mengetahui parameter populasi dan laju eksploitasi dari ikan-ikan di lokasi penelitian. Hasil dari tahap ini adalah informasi mengenai parameter populasi ikan dominan yaitu parameter pertumbuhan dan mortalitas, serta laju eksploitasi. 3. Hasil Tangkap dan Intensitas Penangkapan Tahap ini bertujuan untuk mengetahui status dan pemanfaatan sumberdaya perikanan di lokasi penelitian. Adanya respon dari populasi sebagai konsekuensi
36
dari adanya penangkapan mengharuskan pengelolaan perikanan memperhatikan status penangkapan saat ini. 4. Aliran Biomasa pada Tingkat Trofik Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pola hubungan antar kelompok trofik. Dalam hal ini akan digambarkan aliran biomasa mulai dari tingkatan trofik terendah sampai kepada ikan karnivor, sehingga diperoleh gambaran peran fungsional kelompok ikan dalam komunitas. Bagan alir tahapan penelitian berdasarkan ruang lingkup tersebut disajikan pada Gambar 7. Struktur Trofik Komunitas Ikan Metode dan Desain Penelitian Metode yang digunakan merupakan gabungan metode pengambilan contoh melalui percobaan penangkapan dan metode sensus bawah air (under water visual census atau UVC). Percobaan penangkapan dilakukan untuk mendapatkan data yang digunakan dalam analisis kebiasaan makanan dilanjutkan dengan analisis trofik level sehingga diketahui struktur trofiknya. Pengambilan contoh ikan melalui percobaan penangkapan dilakukan pada masing-masing stasiun. Alat tangkap yang digunakan adalah bubu dan jaring insang. Jaring insang yang digunakan berukuran mata jaring 0,5 inci, 1 inci, 2 inci, 2,5 inci dan 3 inci.
Perbedaan penggunaan alat tangkap tersebut
dimaksudkan agar memungkinkan diperolehnya jumlah contoh yang mewakili seluruh populasi. Penangkapan dilakukan satu kali per bulan selama penelitian berturut-turut selama tujuh bulan. Pengambilan contoh dengan metode UVC (pencacahan) dilakukan pada transek garis (line intercept transect) sepanjang 50 meter. Transek terbuat dari tali polyethelene (PE) diletakkan sejajar dengan garis pantai pada masing-masing stasiun. Pencacahan dilakukan sepanjang transek garis, dengan jarak pandang masing-masing 2,5 meter ke arah kiri dan kanan garis transek.
Penyelaman
dilakukan oleh 2 orang, untuk mendata ikan yang ditemui antara kedua ujung garis transek.
37
PENGAMBILAN CONTOH
UVC
Kepadatan
Hasil Tangkapan Nelayan
Eksperimental Fishing
n
Identifikasi Makanan
W
Speseis Dominan
L
Kebiasaan Makanan
Produksi dan Alat Tangkap
Estimasi Biomasa Analisis Trofik Level Struktur Trofik
Distribusi Frekwensi Panjang
Parameter Populasi dan Rasio Eksploitasi
CPUE
Inter-relasi Trofik Komunitas Ikan
Keberlanjutan Sumberdaya Ikan
Gambar 7
Tahapan pelaksanaan penelitian mulai dari pengambilan contoh hingga pencapaian tujuan penelitian.
Keterangan: n= jumlah, W= berat, L=panjang total, UVC=under water visual census, CPUE=catch per unit of effort
38
Variabel yang diukur Variabel yang diukur pada saat pengumpulan data terdiri dari kepadatan dan trofik level. Kepadatan dihitung berdasarkan jumlah individu, trofik level berdasarkan kebiasaan makanannya.
Metode Pengukuran 1. Kepadatan Kepadatan yang diukur terdiri dari kepadatan numerik (numerical density) dan kepadatan berdasarkan biomasa (biomass density). Kepadatan numerik dihitung berdasarkan metode UVC yang dilakukan pada masing-masing titik pengambilan contoh atau stasiun. Kepadatan masing-masing spesies dihitung berdasarkan jumlah individu yang dijumpai pengamat per stasiun, dengan rumus sebagai berikut: Kepadatan ikan (ind./m2): D = N / (L * W)
dengan keterangan: D = densitas (kepadatan individu suatu jenis ikan); L = panjang garis transek (50 m); N = jumlah individu suatu jenis ikan hasil sensus; W = lebar area observasi (5m). Kepadatan berdasarkan biomasa diestimasi berdasarkan hasil pengambilan contoh menggunakan eksperimental gillnet. Gillnet sepanjang 35 cm dioperasikan oleh dua orang dengan cara ditarik perlahan pada sisi kiri dan kanannya dengan kecepatan rata-rata 3 m menit-1 selama 50 menit. Biomasa diestimasi berdasarkan jumlah yang tertangkap dibagi dengan volume air yang tersaring gillnet setelah dikoreksi sebesar 50%. Koreksi tersebut dimaksudkan untuk menyesuaikan luas permukaan jaring ketika berada di dalam perairan.
2. Kebiasaan Makanan dan Trofik level Kebiasaan makanan dianalisis berdasarkan hasil identifikasi jenis makanan dalam
saluran
pencernaan
ikan.
Jenis
makanan
yang
teridentifikasi
dikelompokkan berdasarkan jenisnya, yaitu krustase, hewan karang, invertebrata
39
bentik, dan alga. Identifikasi masing-masing kelompok jenis makanan dilakukan hingga genus dan komposisi jenis makanan dihitung berdasarkan Indeks Bagian Terbesar dalam % (Effendie 1979). Ikan dikelompokkan berdasarkan jenis makanan utamanya dan trofik level. Formula perhitungan kebiasaan makanan mengikuti persamaan sebagai berikut: IPi=
VixOi 100% VixOi
Keterangan: IPi
= Index of preponderance kelompok makanan ke-i
Vi
= Persentase volume satu macam makanan
Oi
= Persentase frekuensi kejadian satu macam makanan
∑ViOi = Jumlah Vi x Oi dari semua macam makanan Pengukuran trofik level menggunakan persamaan (Christensen & Pauly 1992; Froese & Pauly 2000 in Bozec et al. 2011): TLi = 1+∑{(Tij x Ipj)/100} dengan keterangan: TLi = trofik level kelompok ikan-i, Tij = trofik level kelompok pakan ke-j, Ipj = indeks of preponderance dari kelompok pakan ke-j. Biomasa ikan pada masing-masing trofik level dihitung dengan cara menjumlahkan biomasa ikan per spesies dalam satu trofik level. Analisa Data Struktur kelimpahan dan struktur trofik dianalisis secara deskriptif melalui penyajian tabel dan grafik. Analisis yang dilakukan adalah: - Struktur biomasa dalam satu trofik level - Struktur trofik dalam komunitas Parameter Populasi dan Eksploitasi Metode dan Desain Penelitian Parameter populasi dan eksploitasi dikaji terhadap ikan dominan pada masing-masing trofik level. Pengambilan contoh dilakukan 1 kali per bulan bersamaan dengan pengambilan contoh untuk analisa struktur trofik.
40
Variabel yang diukur Variabel yang diukur untuk keperluan analisis ini adalah panjang dan berat ikan, pengkurannya dilakukan secara langsung di lapangan.
Metode Pengukuran Ikan hasil tangkapan per pengambilan contoh ditimbang beratnya lalu dilakukan pengukuran panjang dan berat masing-masing individu setiap spesies. Metode pengukurannya adalah sebagai berikut: -
Panjang ikan yang diukur adalah panjang total, yaitu panjang mulai dari ujung mulut hingga ujung ekor. Panjang ikan diukur menggunakan penggaris dengan ketelitian 0,1 cm.
-
Berat ikan diukur dengan timbangan digital berketelitian 0, 1 gram
Analisa Data Data yang terkumpul selanjutnya dianalisis sebagai berikut: 1. Struktur ukuran, dievaluasi berdasarkan distribusi frekwensi panjang dengan menggunakan Metode NORMSEP. 2. Analisis parameter populasi, yaitu parameter pertumbuhan (K, L∞, t0), laju mortalitas total (Z) dan laju mortalitas alami (M) sebagai berikut: -
Parameter pertumbuhan yaitu kurvatur pertumbuhan von Bertalanffy (K), panjang asimtotik (L∞,) dan umur ketika panjang ikan sama dengan nol (t0), diestimasi berdasarkan distribusi frekwensi panjang bulanan dan diolah menggunakan program Electronic Length Frequencys Analysis I (ELEFAN I) yang tersedia dalam program FAO-ICLARM Stock Assessment Tool II (FISAT II). Populasi ikan di lokasi penelitian diasumsikan mengikuti pola pertumbuhan von Bertalanffy sehingga mengikuti persamaan: L(t) = L∞ [ 1 – exp (-K (t – to) ) ]
-
Pendugaan mortalitas total (Z) dengan metode kurva hasil tangkapan yang dikonversi ke panjang (length converted catch curve). Metode ini merupakan suatu penyajian grafis logaritma jumlah ikan yang
41
tertangkap lalu diplot terhadap umur yang dikonversi ke panjang berdasarkan persamaan von Bertalanffy (Sparre and Venema 1999). Nilai Z ditunjukkan oleh kemiringan kurva. -
Mortalitas alami (M) diestimasi berdasarkan persamaan empiris Pauly, yaitu dengan menghubungkan M dengan L∞, K dan rata-rata suhu lingkungan, dengan persamaan: Ln M = -0,152 – 0,279*lnL∞ + 0,6543*ln K + 0,463* ln T
-
Mortalitas penangkapan (F) diperoleh dengan cara mengurangi mortalitas total dengan mortalitas alami.
3. Laju eksploitasi (E) dihitung berdasarkan perbandingan nilai mortalitas akibat penangkapan (F) terhadap nilai mortalitas total (Z)
Hasil Tangkapan dan Intensitas Penangkapan Metode dan Desain Penelitian Pengumpulan data hasil tangkapan dan intensitas penangkapan nelayan dilakukan selama penelitian melalui pengamatan dan pencatatan ikan hasil tangkapan nelayan, serta penelusuran data sekunder. Pencatatan hasil tangkapan nelayan dilakukan setiap hari di Kelurahan Pulau Panggang.
Data sekunder
bersumber dari laporan maupun publikasi dari Kantor Kelurahan Pulau Panggang dan Suku Dinas Perikanan Kabupaten Adminstratif Kepulauan Seribu. Variabel yang diukur Data yang dikumpulkan berasal dari dua sumber, yaitu nelayan dan laporan atau publikasi. Data yang dikumpulkan dari nelayan meliputi: -
jenis alat tangkap yang digunakan
-
hasil tangkapan per jenis alat per trip berupa data jumlah dan berat hasil tangkapan masing-masing jenis ikan
-
teknik pengoperasian alat tangkap
-
waktu pengoperasian alat dan lama penangkapan per trip
-
jumlah trip per bulan
-
lokasi penangkapan dan karakteristiknya
42
Data sekunder yang bersumber dari laporan atau publikasi terdiri dari data produksi hasil tangkapan 3 tahun terakhir dan jenis alat tangkap serta jumlahnya, yaitu: -
jenis alat tangkap dan jumlahnya
-
produksi hasil tangkapan per jenis ikan
-
daerah penangkapan
Metode Pengukuran -
Berat total hasil tangkap per jenis ikan diukur dengan timbangan berketelitian 0,1 kg.
-
Komposisi jenis ikan hasil tangkapan per jenis alat diukur dengan cara menghitung jumlah hasil tangkapan per jenis ikan setiap jenis alat tangkap.
Analisa Data Analisis data dilakukan secara deskriptif untuk mengetahui status pemanfaatan sumberdaya ikan. Intensitas penangkapan dievaluasi berdasarkan pendekatan produksi hasil tangkapan dan produksi per unit alat tangkap. Aliran Biomasa pada Trofik Level Metode dan Desain Penelitian Penelitian didasarkan pada hasil pengukuran biomasa, trofik level dan parameter populasi jenis-jenis ikan dominan. Jenis ikan yang digunakan adalah jenis-jenis ikan dominan per trofik level berdasarkan hasil analisis tahap sebelumnya.
Variabel yang diukur Variabel yang diukur terdiri dari: - Kebiasaan makanan dan trofik level - Parameter populasi dan eksploitasi
43
Analisis Data Aliran biomasa antar kelompok ikan berdasarkan analisis regresi dan korelasi, dianalisis menggunakan paket program SPSS 16. Ikan dikelompokkan berdasar kebiasaan makanannya menjadi empat kelompok trofik level (Lopez et al. 2005) yaitu: -
Kelompok 1 yaitu jenis-jenis ikan yang memiliki trofik level 2,00 – 2,50
-
Kelompok 2 yaitu jenis-jenis ikan yang memiliki trofik level 2,51 – 3,00
-
Kelompok 3 yaitu jenis-jenis ikan yang memiliki trofik level 3,01 – 3,50
-
Kelompok 4 yaitu jenis-jenis ikan yang memiliki trofik level 3,51 – 4,00
Setiap kelompok dijadikan sebagai komponen utama (kompartemen) sehingga memiliki sub-model tersendiri. Berdasarkan sub-model yang didapat lalu dibuat aliran (jalur) berdasarkan kebiasaan makanannya.
Komponen Lingkungan Komponen lingkungan yang diukur yaitu plankton, fauna bentik, dan parameter fisik-kimiawi perairan. Pengukuran dilakukan pada masing-masing stasiun sebanyak 3 kali, yaitu pada awal, tengah dan akhir penelitian. Pengambilan contoh plankton dilakukan secara vertikal hingga kedalaman 3 meter. Pengambilan contoh fitoplankton menggunakan plankton net berukuran 25µm sedangkan untuk zooplankton menggunakan plankton net berukuran 90 µm. Air yang tersaring dimasukkan dalam botol sampel volume 150 ml dan diawetkan dengan lugol sebanyak 10 tetes, selanjutnya dibawa ke laboratorium untuk diidentifikasi. Pengambilan contoh fauna bentik dilakukan dengan metode transek kuadrat ukuran 1 m x 1 m dioperasikan secara acak pada masing-masing stasiun. Pencacahan dilakukan pada masing-masing transek untuk menghitung kepadatan individu per spesies. Selanjutnya diambil contoh secara acak untuk ditimbang dan diidentifikasi di laboratorium. Pengukuran parameter fisik-kimiawi perairan dilakukan bersamaan dengan pengukuran komponen lingkungan lainnya dan metode pengukurannya tertera pada Tabel 1.
44
Tabel 1. Parameter fisik-kimiawi perairan, peralatan dan metode pengukurannya No. Parameter Metode Analisis dan Alat Keterangan Fisika 1 Suhu (0C) Pemuaian, Termometer In situ 2 Kecerahan (m) Visual, Secchi disk In situ 3 Arus (cm.dt-1) Current meter In situ 4 Kedalaman (m) Tongkat penduga In situ Kimia 1 pH Potensiometrik, pH meter In situ 2 Salinitas (ppt) Refraktometer In situ 3 Nitrat (ppm) Brusin sulfat, Laboratorium Spektrofotometer 4 Orthophosphat (ppm) Asam molibdate, Laboratorium Spektrofotometer
3.4 Analisis Statistik Nilai-nilai yang didapat dari analisis yang telah dilakukan merupakan nilai dugaan. Untuk mengetahui keandalan dari nilai-nilai tersebut maka dilakukan beberapa uji sebagai berikut: 1. Perbedaan kelimpahan antar stasiun diuji menggunakan analisis ragam Mann-Whitney. 2. Perbedaan
biomasa
antar
kelompok
trofik
level
dianalisis
menggunakan oneway-ANOVA, dan dilanjutkan dengan uji jarak berganda Duncan. 3. Hubungan antara parameter populasi dengan biomasa ikan dianalisis menggunakan Analisis Regresi Linier Berganda. 4. Korelasi antara kelompok trofik level dianalisis menggunakan Analisis Korelasi Pearson. 5. Untuk mengetahui inter-relasi trofik digunakan analisis Regresi dan Korelasi.
