3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di perairan Kecamatan Pulau Tiga Kabupaten Natuna Propinsi Kepulauan Riau. Lokasi ini sengaja dipilih dengan pertimbangan kawasan tersebut memiliki ekosistem terumbu karang dan ikan karang berdasarkan data baseline study CRITC-LIPI tahun 2004.
P. B U N G U R A N
Pulau Tiga
P. Sabang Mawang
Laut Natuna P. Sededap
Gambar 2 Peta Lokasi Penelitian. Lokasi penelitian dibedakan menjadi 2 (dua) lokasi berdasarkan perbedaan karakteristik kondisi ekosistem terumbu karang yaitu keterwakilan lokasi yang relatif terganggu dan keterwakilan lokasi yang relatif tidak terganggu. Selanjutnya setiap lokasi tersebut dibagi menjadi 2 (dua) stasiun pengamatan yang ditentukan berdasarkan kisaran kedalaman yang berbeda yaitu kedalaman 1 – 5 meter dan 5 – 10 meter, sehingga berjumlah 4 (empat) stasiun. Stasiun 1 dan stasiun 2 sebagai keterwakilan lokasi yang relatif terganggu (masing- masing diukur pada kedalaman 4 meter dan 7 meter), dan stasiun 3 dan
29
stasiun 4 sebagai keterwakilan lokasi yang relatif tidak terganggu (masing- masing diukur pada kedalaman 5 meter dan 7 meter) (Gambar 2). Posisi stasiun ditentukan pada saat survey langsung dan penelitian di lapang dan dibantu dengan menggunakan alat penentu posisi system satelit GPS (Global Positioning System). Waktu pelaksanaan penelitian dilaksanakan selama 5 (lima) bulan yaitu dimulai pada bulan April sampai dengan Agustus 2009. Penelitian ini meliputi : (1) persiapan, survey dan penentuan lokasi stasiun penelitian; (2) pengumpulan data primer; (3) pengumpulan data sekunder; (4) analisis data dan penulisan laporan.
3.2 Bahan dan Alat Peralatan yang digunakan untuk pengukuran kualitas perairan di lapangan secara langsung (in situ) meliputi thermometer Hg, hand refraktometer, secchidisc, floating-droudge dan pH- meter digital pen (AZ-8680). Sedangkan untuk pengambilan data ikan dan data karang bahan dan peralatan yang digunakan adalah alat GPS (Garmin Tipe Map 76CS), alat selam SCUBA, roll meter, paku beton ukuran besar, tali nilon (monofilamen) diameter 2 mm, palu (martil), pelampung tanda, perahu motor, alat tulis bawah air (sabak dan pensil) dan kertas ukuran A4 (tahan air), lembar laminating identifikasi ikan dan karang, kamera atau video bawah air (Hertex AQ836, shock + waterproof 10 m), alat transek kuadrat (1 x 1) m2 dan penggaris mistar.
3.3 Metode Pengumpulan Data Metode pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode survei untuk mengumpulkan data primer dan data sekunder dengan penelusuran literatur (desk study), yaitu : 3.3.1 Data Primer a) Kualitas Perairan Pengukuran dan pengambilan contoh air dilakukan selama penelitian sebanyak 1 (satu) kali pada masing- masing lokasi dan stasiun pengamatan. Variabel-variabel yang diukur langsung (in situ) di lapangan meliputi suhu (o C),
30
salinitas (0 /00 ), kedalaman (m), kecerahan (m), kecepatan arus (cm/dt) dan derajat keasaman
(pH)
dengan
alat
ukur
masing- masing
adalah
thermometer,
refraktometer, deep meter console, secchi-disc, floating-droudge dan pH- meter. b) Terumbu Karang Data terumbu karang diperoleh dari beberapa stasiun pengamatan yang telah ditentukan dengan pengulangan sebanyak 3 (tiga) kali. Metode yang digunakan untuk penentuan kondisi terumbu karang adalah metode transek kuadrat dengan penentuan luasan areal pengamatan yaitu 10 m x 10 m, yang dimodifikasi dengan metode line intercept transect (LIT) sepanjang 70 meter sejajar garis pantai. Teknik pelaksanaan di lapangan yaitu transek kuadrat dibuat dengan cara pemasangan paku beton, pelampung dan tali nilon pada masing- masing sudut hingga membentuk petakan kuadrat empat persegi (bujur sangkar). Pada masing- masing stasiun, petakan dibuat di atas dan sejajar bentangan pita roll meter sepanjang 70 m pada posisi 0-10 m, 30-40 m dan 60-70 m sebagai bagian dari luasan transek kuadrat (Gambar 3). Kemudian pada petakan tersebut diletakkan alat kuadrat ukuran 1 m x 1 m secara sejajar luas areal pengamatan. Pengamatan didukung dengan pengambilan photo bawah air sesuai dengan ukuran kuadrat yang ditetapkan. Hasil yang diperoleh dari metode ini adala h persentase tutupan relatif, keanekaragaman, keseragaman dan dominasi genus dan jenis karang (English et al. 1994).
Transek 2
Transek 1
P = 10 m
10 m
20 m
Transek 3
10 m
20 m
Transek kuadrat Panjang transek garis 70 m
Gambar 3 Skema peletakan petakan transek kuadrat pada transek garis (English et al. 1994). c) Pertumbuhan Karang Muda Pengamatan terhadap pertumbuhan koloni karang muda dilakukan sejalan dengan pengamatan karang. Penguk uran dilakukan untuk menentukan tingkat
31
pertumbuhan karang baru (recruitment) dengan menghitung sebaran koloni karang dari jenis Acropora spp. (ukuran diameter: 1 - 30 cm), yang diukur langsung pada saat pengamatan dibantu dengan menggunakan alat penggaris mistar. Pengukuran diameter koloni dilakukan dengan cara mengukur panjang antara ujung koloni yang terpanjang atau terluar. Kemudian dihitung jumlah koloni dan persentase tutupan relatif koloni karang muda tersebut. d) Persentase Tutupan Alga (DCA) Untuk penentuan tingkat tutupan alga, juga akan digunakan metode yang sama dengan penentuan kondisi terumbu karang yaitu metode transek kuadrat 10 m x 10 m yang dimodifikasi dengan metode transek garis sepanjang 70 m, dilakukan sejalan dengan pengamatan terumbu karang di dalam petakan transek yang sama pada masing- masing stasiun. Tutupan alga yang akan diamati adalah keterwakilan persentase tutupan relatif dari kategori dead coral with algae (DCA) sebagai indikasi dominasi alga pada substrat keras (coral substratum) yang berkompetisi dalam hal ruang (space) dengan komunitas karang. e) Ikan Herbivora Jenis ikan herbivora yang akan diambil datanya adalah ikan dari suku Siganidae, Scaridae, dan Acanthuridae sebagaimana menurut Russ (1984a). Pengambilan sampel ikan herbivora dilakukan dengan metode line intercept transect (LIT) yang didukung dengan metode transek kuadrat 10 m x 10 m. Dengan teknik underwater fish visual cencus (UVC) termodifikasi yang diadopsi dari English et al. (1994), ikan diamati dengan alat masker-snorkel di atas pita roll meter yang telah dibentangkan sepanjang 70 meter pada masing- masing petakan transek kuadrat, yang dilakukan di masing-masing stasiun pengamatan. Pengamatan dan pengambilan data ikan berupa jumlah kehadiran dan jenis ikan herbivora dilakukan secara visual pada radius 2,5 m di sebelah kiri dan kanan sepanjang garis transek (Gambar 4). Data ikan yang diamati untuk kemudian dicatat ke dalam kolom tabel yang telah disusun pada kertas ukuran A4 (tahan air) dengan alat pensil dan sabak. Pengambilan data ikan per masing-masing stasiun pengamatan dilakukan sebanyak 1 (satu) kali dan dibantu dengan alat perekam kamera atau video bawah air.
32
Transek 1
Transek 2
P = 10 m
10 m
20 m
Transek 3
10 m
20 m
Transek kuadrat Panjang transek garis 70 m Titik awal UVC (0 m)
Titik akhir UVC (70 m)
Gambar 4 Skema transek garis, transek kuadrat dan sensus visual ikan-ikan karang non-herbivora dan herbivora (English et al. 1994). 3.3.2 Data Skunder Data sekunder merupakan data pendukung yang diperoleh dari penelusuran pustaka, jurnal atau laporan penelitian, serta data yang telah tersedia di instansi pemerintah untuk melihat pengaruh beberapa aspek terhadap kondisi lingkungan di lokasi penelitian. Data yang diambil seperti: demografi dan kependudukan, sumberdaya ikan, kondisi iklim dan cuaca, curah hujan dan musim serta data sosial budaya dan ekonomi masyarakat yang didapatkan dari lembaga dan instansi terkait di Kecamatan Pulau Tiga dan Kabupaten Natuna.
3.4 Analisa Data Data hasil survey terumbu karang, koloni karang muda, tutupan alga dan ikan, kemudian dianalisa secara kualitatif dan kuantitatif. Analisa kualitatif dilakukan untuk memperkirakan prospek tingkat pemulihan ekosistem terumbu karang secara tidak langsung antara 2 (dua) variabel utama yang menjadi topik dalam penelitian ini. Analisa kuantitatif dilakukan untuk melihat kondisi ekologis ikan herbivora, terumbu karang dan alga berdasarkan perhitungan angka atau indeks sebagai berikut: a) Terumbu Karang Dari data yang diperoleh berdasarkan metode transek kuadrat dengan menggunakan kamera bawah air, kemudian dilakukan analisis persentasi penutupan karang baik genus ataupun spesies karang serta penyusun substrat dasar lainnya yang terdapat dalam transek kuadrat (menggunakan program analisis Image-J). Prinsip kerja dari metode ini adalah dengan cara mengkonversi
33
foto dari hasil pemotretan objek bawah air dengan satuan meter (sesuai kuadrat ukuran 1 m x 1 m) ke dalam satuan pixel; selanjutnya dilakukan digitasi terhadap koloni karang yang telah diketahui genus atau spesiesnya beserta biota dan substrat dasar lainnya (Lampiran 15). Persentase penutupan karang dapat dihitung dengan rumus: ????•? ???? ?? ? ?
???? ???? ?•?????? ??? ??•?? ? ???? ???? ???? ???? ??•??•???•
Data kondisi penutupan terumbu karang yang diperoleh dari persamaan di atas kemudian dikategorikan berdasarkan Gomez dan Yap (1988) seperti disajikan dalam Tabel 1. Tabel 1
Kriteria penilaian kondisi ekosistem terumbu karang berdasarkan persentase penutupan karang (Gomez & Yap 1988) Persentase Penutupan (%)
Kriteria Penilaian
75 – 100 %
Sangat baik
50 – 75 %
Baik
25 – 50 %
Sedang
0 – 25 %
Rusak
Nilai indeks keanekaragaman dan indek keseragaman dihitung menurut rumus yang sama seperti halnya pada ikan herbivora, nilai indek keanekaragaman Shannon (Shannon diversity index = H’) (Shannon 1948; Zar 1996), indeks keseragaman Pielou (Pielou’s evenness index = J’) (Pielou 1966 ; Zark 1996) dan indeks dominasi Simpson (Simpson’s dominancy index = C) (Simpson 1949). b) Pertumbuhan Karang Muda Analisis yang digunakan untuk menilai pertumbuhan karang muda adalah dengan menghitung persentase luas tutupan koloni karang muda dengan rumus perhitungan yang sama dengan analisis persentase penutupan karang. c) Presentasi Tutupan Alga (DCA) Analisis yang digunakan dalam menghitung persentase penutupan alga kategori DCA adalah sama dengan analisis yang dilakukan untuk menghitung persentase penutupan karang.
34
Dari Hasil program analisis Image-J yang didapat dari transek kuadrat kemudian dihitung persentase penutupan alga dengan rumus: ????•? ???? d) Ikan Herbivora
?? ? ?
???? ???? ?•?????? •??????? ???? ???? ???? ??•??•???•
? ????
1. Frekwensi Relatif Kehadiran Jenis Ikan Herbivora Frekwensi relatif kehadiran jenis ikan herbivora setiap stasiun dinyatakan dalam prosentase yang dihitung menurut rumus: ?? ? ??? ?
? ? ?? ?
Keterangan: ?? = Jumlah kehadiran ikan herbivora jenis i yang dijumpai di setiap stasiun ? = Jumlah total stasiun/transek yang diamati 2. Kelimpahan Jenis dan Suku Ikan Herbivora
Kelimpahan jenis dan suku ikan herbivora dinyatakan dalam rerata jumlah individu ikan per Ha menurut jenis atau suku yang dihitung dengan rumus: ? ? ???? ? ? ?????? ?? ? ???????? ?? ? ? ? ?
Keterangan:
s ?? ???? s ? ? ?
s ?? s ?? ? ???? ? ? ? ? ? G? ? ?
= Jumlah individu ikan menurut jenis i atau suku i yang dijumpai di setiap stasiun (dalam 350 m2 ) = Jumlah total stasiun yang diamati
3. Keanekaragaman Jenis Ikan Herbivora Kondisi keanekaragaman jenis ikan herbivora dinyatakan dalam indeks keanekaragaman Shannon (Shannon 1948; Zar 1996) yang dihitung dengan rumus: ?
? ?? ? ? Keterangan: ?? ??
?? ?
? ? ?•? ?
? ? = jumlah kehadiran individu jenis ke-i N = jumlah total kehadiran individu seluruh jenis
35
4. Keseragaman Jenis Ikan Herbivora Kondisi keseimbangan individu dalam keseluruhan populasi ikan herbivora dinyatakan dalam indeks keseragaman Pielou (Pielou 1966; Zar 1996) yang dihitung dengan rumus: ?? ? ?? ? ?
? ?
Keterangan : ? ?? ? ? = ?? ? S = jumlah jenis 5. Dominasi Jenis Ikan Herbivora
Kondisi tingkat dominasi suatu jenis terhadap jenis yang lain dinyatakan dalam indeks dominasi Simpson (Simpson 1949) yang dihitung dengan rumus: ?
? ? ? Keterangan: C = Indeks dominasi ? ? = Jumlah individu ke-i N = Total jumlah individu
?? ?
? ? ? ?? ?
e) Hubungan antara Struktur Dasar dan Struktur Komunitas Ikan Hasil yang diperoleh berdasarkan analisis terhadap struktur komunitas akan disesuaikan dengan analisis terhadap struktur dasar terumbu karang untuk melihat pola hubungan dan pengelompokan habitat yang terbentuk antara kedua komunitas tersebut, antara lain: 1. Struktur Dasar Ekosistem Terumbu Karang Untuk melihat pola susunan biota dan substrat yang terbentuk di lokasi penelitian maka digunakan analisis multivariate seperti analisis komponen utama (AKU/PCA), analisis hierarki (cluster analysis) dan analisis skala multidimensi (MDS) dengan menggunakan program software XLSTAT 2009 versi 2.01. Penggunaan beberapa analisis ini untuk melihat pola pengelompokan yang terbentuk berdasarkan ciri dan kemiripan dari struktur dasar ekosistem terumbu karang, sehingga menciptakan informasi dari interaksi dan asosiasi yang lebih detil.
36
2. Struktur Komunitas Ikan (Ikan Karang Non-Herbivora dan Herbivora) Analisis terhadap struktur komunitas ikan, dilakukan untuk melihat variasi pola distribusi dan komposisi ikan yang terbentuk pada masing- masing stasiun di lokasi penelitian maka digunakan analisis multivariate yang sama dilakukan pada analisis struktur dasar terumbu karang, dibantu dengan menggunakan program software XLSTAT 2009 versi 2.01. f) Hubungan antara Kelimpahan Ikan Herbivora, Terumbu Karang dan Tutupan Alga (DCA) Analisis yang digunakan untuk melihat hubungan variabel kelimpahan ikan herbivora, tutupan alga (DCA) dan kondisi terumbu karang (termasuk pertumbuhan karang muda) adalah uji korelasi, analisis regresi linier (uji t-student) dan analisis multivariate (PCA) terhadap beberapa hasil analisa kuantitatif. Beberapa analisis tersebut akan dilakukan dengan menggunakan program software XLSTAT 2009 versi 2.01. Hasil analisis statistik yang diperoleh, selanjutnya akan direpresentasikan sebagai gambaran ekologis untuk memperkirakan prospek tingkat pemulihan ekosistem terumbu karang secara tidak langsung dengan mendeskripsikan hubungan sebab akibat (causative) antara kondisi kelimpahan ikan herbivora dan prospek pemulihan ekosistem terumbu karang.
