ANALISIS PERTUMBUHAN KARANG PORITES DI PULAU SILADEN UTARA, BUNAKEN, SULAWESI UTARA

Seminar Nasional Tahunan XII Hasil Penelitian Perikanan dan Kelautan, 08 Agustus 2015

ANALISIS PERTUMBUHAN KARANG PORITES DI PULAU SILADEN UTARA, BUNAKEN, SULAWESI UTARA Camellia K. Tito*1, Agus Setiawan2, Sri Y. Cahyarini3, Suciadi C. Nugroho4, Abdul R. Zaky1, Aldino J. Saputra1 1Balai

2Pusat

Penelitian dan Observasi Laut, KKP Pengkajian dan Perekayasaan Teknologi Kelautan dan Perikanan, KKP 3Pusat Penelitian Geoteknologi, LIPI 4Loka Penelitian Perikanan Tuna, KKP *e-mail: [email protected]

Abstrak Dalam pertumbuhannya karang Porites membentuk lapisan pertumbuhan (growth band) berupa lingkaran tahunan (annual band). Pertumbuhan karang dipengaruhi oleh perubahan kondisi lingkungan di sekitarnya. Untuk mengetahui pengaruh perubahan suhu permukaan laut dan presipitasi terhadap pertumbuhan karang Porites di perairan Bunaken, Sulawesi Utara, telah diambil sampel karang Porites di Pulau Siladen Utara dengan menggunakan pneumatic drilling pistol pada inti karangnya. Selanjutnya sampel karang dipreparasi untuk difoto dengan sinar X dan hasilnya dianalisis dengan menggunakan metode densitometri untuk menentukan laju pertumbuhan liniernya. Hasil analisis menunjukkan bahwa selama kurun waktu 1983-2012 karang Porites mengalami kenaikan laju pertumbuhan linier. Hasil analisis selanjutnya menunjukkan korelasi yang cukup rendah antara laju pertumbuhan linier karang dengan suhu permukaan laut dan presipitasi. Kata kunci: Bunaken, densitometri, pertumbuhan karang, Porites, presipitasi, suhu permukaan laut Pengantar Pulau Siladen merupakan salah satu pulau yang termasuk dalam kawasan Taman Nasional Bunaken. Taman laut ini terletak di Segitiga Terumbu Karang dan menjadi habitat bagi 390 spesies terumbu karang dan juga berbagai spesies ikan, moluska, reptil dan mamalia laut. Wisata bahari yang berkembang cukup pesat di kawasan ini merupakan salah satu roda penggerak ekonomi daerah Sulawesi Utara. Namun demikian, muncul ancaman yang dapat merusak ekosistem di sekitar kawasan ini. Ancaman terhadap ekosistem terumbu karang tidak hanya disebabkan oleh faktor manusia (pembangunan kawasan pesisir, pencemaran dari DAS, penangkapan berlebih dan merusak) tetapi juga perubahan kondisi perairan seperti variabilitas suhu, presipitasi, cahaya, salinitas, sedimentasi dan aktivitas biologi (Dodge & Vaisnys, 1975; Knutson et al., 1975; Buddemeier & Kinzie, 1976; Jokiel & Coles, 1977; Brown et al.,1985; Kendall et al., 1985). Menurut Habibi et al. (2007), dari kegiatan survei Pemeriksaan Terumbu Karang di Indonesia selama sepuluh tahun (1997-2006), secara umum tutupan karang keras mengalami penurunan dengan rata-rata sebesar 26-50% tutupan karang hidup. Pada 2010, terjadi kenaikan suhu perairan yang ekstrim yang berdampak pada terumbu karang di Indonesia, daerah yang terkena dampak paling parah adalah sekitar Sumatera dan Sulawesi (Tun et al., 2010). Karang Porites merupakan salah satu jenis karang masiv yang memiliki penyebaran luas dan dapat tumbuh dan berkembang di wilayah tropis dan sebagian wilayah sub tropis (Veron, 2000). Dalam pertumbuhannya karang Porites menghasilkan endapan kalsium karbonat (CaCO3) melalui proses kalsifikasi. Dalam proses ini, Porites membentuk lapisan pertumbuhan (growth band) berupa lingkaran tahunan (annual band) menurut urutan waktu (kronologi). Laju pertumbuhan karang secara langsung proporsional terhadap suhu, sementara tingkat presipitasi berkorelasi dengan densitas dari rangka karang. Adanya variasi dari kedua faktor

Semnaskan_UGM // Kelautan (KL – 12) - 217

KL - 12


tersebut menyebabkan adanya perbedaan laju pertumbuhan karang di antara lokasi dan musim yang berbeda (Buddemeier & Kinzie, 1976; Hubbard, 1997). Penelitian Klein & Loya (1991) menyatakan adanya hubungan antara variabilitas musiman suhu air laut dengan dengan pertumbuhan karang, perubahan suhu yang ekstrim mengakibatkan terjadinya pemutihan karang (bleaching). Fenomena bleaching disebabkan keluarnya zooxanthella dari tubuh hewan karang (Suharsono, 1998). Menurut Isdale (1984), perbedaan intensitas perlapisan pertumbuhan pada karang dapat digunakan sebagai proxi untuk memahami pengaruh input freshwater terhadap pertumbuhan karang. Penelitian selanjutnya oleh Lough (2007, 2011) menyatakan bahwa perlapisan pertumbuhan pada karang dapat merekam dan merekonstruksi informasi tingkat presipitasi di masa lalu di suatu lingkungan perairan. Perlapisan pertumbuhan pada karang Porites menyimpan informasi perubahan kondisi lingkungan perairan menurut urutan waktu (Hudson et al., 1976; Highsmith, 1979), sehingga telah banyak digunakan untuk memahami proses pertumbuhan karang dan faktor lingkungan yang mempengaruhinya (Buddemeier & Kinzie, 1976; Logan & Tomascik, 1991; Lough & Barnes, 1997; Lough & Barnes, 2000; Gischler et al., 2009). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui laju pertumbuhan karang Porites dan pengaruh perubahan suhu permukaan laut (SPL) dan presipitasi terhadap laju pertumbuhan karang Porites di perairan Bunaken, Sulawesi Utara dengan menggunakan metode densitometri dengan software CoralXDS. Teknologi X-ray dimanfaatkan untuk mengetahui densitas karang, sebagai refleksi dari pertumbuhan karang. Bahan dan Metode Bahan Dalam penelitian ini, sampel karang Porites diambil dengan melakukan pengeboran menggunakan drilling pistol. Drilling pistol ini menggunakan mata bor berupa diamond-tipped steel tube dengan diameter 3,6 cm dan panjang 30 cm yang dikaitkan pada pneumatic drilling pistol. Pistol ini dikaitkan pada tabung oksigen scuba yang berfungsi sebagai sumber energi (Gambar 1a). Metode Sampel karang Porites yang telah diperoleh dengan menggunakan drilling pistol selanjutnya dipotong membentuk lempengan setebal kira-kira 0,5 cm (Gambar 1b). Untuk menganalisis laju pertumbuhannya kemudian dilakukan Xray (Gambar 1c) dan hasilnya dianalisis dengan menggunakan software Coral X-Radiographs Densitometry System (Coral XDS). Hasil keluaran dari pengukuran ini adalah berupa laju pertumbuhan tahunan yang selanjutnya dianalisis statistic dengan mengkorelasikannya dengan data suhu permukaan laut (SPL) dari Extended Reconstructed Sea Surface Temperature (ERSST) v3b dan presipitasi dari TRMM Online Visualization and Analysis System (TOVAS). Dalam penelitian ini digunakan data SPL versi terbaru dari ERSST yaitu v3b. Analisis data ERSST v3b didasarkan pada pengukuran in situ (buoy dan kapal) yang didapatkan dari International Comprehensive Ocean-Athmosphere Data Set (ICOADS). Data ERSST v3b tersedia sebagai data bulanan yang dipetakan dalam grid 2°, dari tahun 1854 hingga saat ini (Smith et al., 2004). Data and Information Services Center (GES DISC) adalah pusat data presipitasi dari Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM). Untuk mempermudah akses data, GES DISC telah mengembangkan TOVAS. Data presipitasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah data bulanan dengan resolusi 0,25°.

218 - Semnaskan_UGM / Camellia K. Tito et al.


Gambar 1. a) Pemboran Porites; b) pemotongan membentuk lempengan; c) hasil X-ray Sampel karang Porites diambil di Pulau Siladen Utara yang termasuk dalam kawasan Taman Nasional Bunaken, Sulawesi Utara (01°38' LS, 124°47' BT) pada kedalaman 6 m (Gambar 2). Pengambilan sampel karang dilakukan pada bulan April 2013.

Gambar 2. Lokasi penelitian Hasil dan Pembahasan Dari hasil X-ray terlihat adanya perbedaan kerapatan (densitas) pada kerangka karangnya. Densitas pada musim hujan terwakili dengan warna gelap (high density band=HD band) dan densitas musim kemarau dengan warna terang (low density band=LD band). Satu pasang HD band dan LD band pada karang, yang membentuk pola selang-seling terang/gelap, menunjukkan satu tahun pertumbuhan. Dari hasil analisis sampel Porites bagian top core yang diambil di Pulau Siladen Utara, didapatkan rata-rata laju pertumbuhan tahunan dari 1983-2012 (30tahun) sebesar 1,18 ± 0,46 cm/tahun. Nilainya bervariasi dari 0,54 cm/tahun hingga 2,24 cm/tahun (Tabel 1). Tabel 1. Rata-rata dan standar deviasi (S.D.), selama periode 1983-2012, dari laju pertumbuhan karang Porites di Pulau Siladen Utara, Bunaken, Sulawesi Utara min maks n 𝑥̅ 𝜎 Laju pertumbuhan karang 1,18 0,46 0,54 2,3 30 (cm/tahun)



Hasil analisis ini sesuai dengan penelitian sebelumnya yang menyatakan bahwa rata-rata laju pertumbuhan karang keras adalah 1-1,2 cm/tahun (Buddemeir & Kinzie, 1976; Lough & Barnes, 1997). Data rata-rata laju pertumbuhan tahunan dari waktu ke waktu (time series) menunjukkan adanya perubahan pada tiap periodenya. Pada periode 1990-2000 Porites mengalami rata-rata laju pertumbuhan tahunan yang cukup signifikan dibandingkan periode lainnya, yaitu sebesar 1,33 ± 0,52 cm/tahun. Rata-rata laju pertumbuhan karang meningkat dari 1,07 cm/tahun (19831990) menjadi 1,33 cm/tahun (1990-2000). Selanjutnya terjadi penurunan rata-rata laju pertumbuhan karang sebesar 0,15 dari periode 1990-200 ke periode 2000-2012 (Tabel 2). Dari grafik laju pertumbuhan tahunan karang Porites tidak terekam adanya kecenderungan kenaikan atau penurunan dalam jangka waktu lama, namun terekam adanya perubahan dalam beberapa periode tertentu. Dari smoothed data (Gambar 3) terlihat jelas bahwa terjadi kenaikan rata-rata laju pertumbuhan karang pada periode 1990-2000 kemudian terjadi penurunan pada periode 2000-2012. Tabel 2. Rata-rata dan standar deviasi (S. D.), selama periode 1983-1990, 1990-2000 dan 2000-2012 dari laju pertumbuhan karang Porites di Pulau Siladen Utara, Bunaken, Sulawesi Utara min maks n 𝑥̅ 𝜎 Periode 1983-1990 Laju pertumbuhan karang (cm/tahun) 1,07 0,38 0,67 1,62 8 Periode 1990-2000 Laju pertumbuhan karang (cm/tahun) 1,33 0,52 0,59 2,24 11 Periode 2000-2012 Laju pertumbuhan karang (cm/tahun) 1,18 0,49 0,54 2,04 13

Gambar 3. Rata-rata laju pertumbuhan tahunan karang Porites di Pulau Siladen Utara, Bunaken, Sulawesi Utara dari waktu ke waktu (time series) selama periode 19832012. Garis putus-putus menunjukkan smoothed data dengan filter 5 tahun Selanjutnya dilakukan analisis rata-rata laju pertumbuhan tahunan karang Porites di Pulau Siladen Utara, Bunaken, Sulawesi Utara dengan data SPL dan presipitasi untuk melihat korelasi antara keduanya. Tidak ada data parameter lingkungan fisik in situ yang tersedia untuk lokasi Pulau Siladen Utara, Bunaken, Sulawesi Utara. Oleh karena itu digunakan data SPL dari Extended Reconstructed Sea Surface Temperature (ERSST) v3b dan presipitasi dari TRMM Online Visualization and Analysis System (TOVAS). Data SPL ERSST v3b diambil pada periode 1983 hingga 2012 (n=30). Data tersebut berupa data SPL bulanan yang dirata-ratakan menjadi data SPL tahunan. Secara umum SPL di lokasi



Bunaken cenderung mengalami kenaikan, yaitu sebesar ±0,39°C, dari rata-rata suhu sebesar 28,87°C pada 1983 hingga mencapai 29,26°C pada 2012 (Gambar 4). Kenaikan SPL ini dipengaruhi oleh terjadinya pemanasan global akibat efek perubahan iklim yang disebabkan oleh meningkatnya pembuangan gas rumah kaca ke atmosfer. Pada tahun 1997/1998 di Indonesia terjadi fenomena ENSO dan juga IOD yang menyebabkan adanya anomali suhu perairan.

Gambar 4. Data SPL ERSST V.3b di Bunaken, Sulawesi Utara pada periode 1983-2012 Dalam penelitian ini digunakan data presipitasi di lokasi Bunaken, Sulawesi Utara yang didapatkan dari TOVAS pada periode 1983 hingga 2012 (n=30). Secara umum terlihat adanya kecenderungan kenaikan presipitasi ± 457,45 mm/tahun, dari rata-rata presipitasi sebesar 1677,68 mm/tahun pada 1983 hingga mencapai 2135,13 mm/tahun pada 2012 (Gambar 5).

Gambar 5. Data presipitasi di Bunaken, Sulawesi Utara pada periode 1983-2012 Rendahnya presipitasi yang terjadi pada tahun 1982 dan 1997 dipengaruhi oleh terjadinya fenomena El Nino yang mempengaruhi perairan Indonesia. Beberapa fenomena iklim global seperti El Nino Southern Oscillation (ENSO), Indian Ocean Dipole (IOD), dan Arus Lintas Indonesia (Arlindo) mempengaruhi iklim regional di Indonesia (Gordon et al., 2003; Susanto & Gordon, 2005). Fenomena El Nino mempengaruhi terjadinya perubahan tingkat presipitasi (Aldrian & Susanto, 2003) yaitu rendahnya presipitasi di wilayah Indonesia. Selain itu fenomena monsun (perubahan musiman arah angin) juga mempengaruhi variasi iklim di Indonesia.



Selama musim barat, angin bertiup menuju barat daya membawa hujan di wilayah Indonesia. Sebaliknya selama musim timur, angin bertiup dari Australia membawa musim kering. Tabel 3. Korelasi antara data SP dan presipitasi dengan rata-rata laju pertumbuhan tahunan karang Porites di Pulau Siladen Utara, Bunaken, Sulawesi Utara selama periode 1983-2012 SPL Presipitasi Laju pertumbuhan karang (cm/tahun) 0,03 0,13 Korelasi rata-rata laju pertumbuhan tahunan karang Porites dengan SPL dan presipitasi sangat rendah (Tabel 3). Korelasi SPL dengan rata-rata laju pertumbuhan tahunan karang Porites (Gambar 6a) adalah r=0,03 P>0,05 (n=30). Sedangkan korelasi presipitasi dengan rata-rata laju pertumbuhan tahunan karang Porites (Gambar 6b) adalah r=0,13 P>0,05 (n=30).

Gambar 6. Linier regresi antara rata-rata laju pertumbuhan tahunan karang Porites di Pulau Siladen Utara, Bunaken, Sulawesi Utara dengan: a) SPL dan b) presipitasi Dari persamaan regresi untuk sampel karang Porites yang dianalisis selama 30 tahun, diketahui bahwa peningkatan SPL akan meningkatkan laju pertumbuhan karang (berkorelasi positif), sedangkan peningkatan presipitasi akan menurunkan laju pertumbuhan karang (berkorelasi negatif). Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Rani et al. (2004) yang melakukan analisis pertumbuhan tahunan karang keras di Kepulauan Spermonde, Makassar. Lebih lanjut Barnes & Lough (2000) dan Carricart-Ganivet (2004) menyatakan bahwa SPL mempunyai hubungan linier dengan kecepatan kalsifikasi, kenaikan SPL menyebabkan meningkatnya laju kalsifikasi. Meningkatnya laju kalsifikasi ditunjukkan dengan nilai slope positif pada pertumbuhan karang. Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Selama kurun waktu 1983-2012 karang Porites di Pulau Siladen Utara, Bunaken, Sulawesi Utara, mengalami kenaikan laju pertumbuhan linier. Hasil analisis selanjutnya menunjukkan korelasi yang cukup rendah antara laju pertumbuhan linier karang dengan suhu permukaan laut dan presipitasi. Saran Hasil penelitian ini didapatkan dari 1 koloni karang Porites di Pulau Siladen Utara, Bunaken, Sulawesi Utara. Perlu dilakukan analisis lebih lanjut untuk karang yang diambil dari beberapa koloni karang Porites lain di Pulau Siladen Utara maupun di lokasi dalam Taman Nasional Bunaken lainnya.



Ucapan Terima Kasih Ucapan terima kasih disampaikan kepada Tim Peneliti Perubahan Iklim, Tim Peneliti Penginderaan Jauh dan Tim Peneliti Pemodelan Laut Balai Penelitian dan Observasi Laut atas diskusi selama proses penulisan. Terima kasih juga disampaikan kepada seluruh staf dan karyawan Balai Penelitian dan Observasi Laut yang telah mendukung pelaksanaan kegiatan penelitian sejak 2011 hingga saat ini. Daftar Pustaka Buddemeier, R. W. & R. A. Kinzie. 1976. Coral growth. Oceanography and Marine Biology: Annual Review. 14: 183-225. Brown, B. E., L. Sya’rani & M. L. Tessier. 1985. Skeletal form and growth in Acropora aspera (Dana) from the Pulau Seribu, Indonesia. J. Exp. Mar. Ecol., 86: 139–150. Dodge, R. E. & J. R. Vaisnys. 1975. Hermatypic coral growth banding, an environmental recorder. Nature. 258: 706-708. Gischler, E., J. H. Hudson & D. Storz. 2009. Growth of pleistocene massive corals in South Florida: low skeletal extension-rates and possible enso, decadal and multi-decadal cyclicities. Coral Reefs. 28: 823-830. Gordon, A. L., R. D. Susanto & K. Vranes. 2003. Cool Indonesian throughflow as a consequence of restricted surface layer flow. Nature 425: 824-828. Habibi, A., N. Setiasih & J. Sartin. 2007. A decade of reef check monitoring: Indonesian coral reefs, condition and trends. The Indonesian Reef Check Network. 32 hal. Highsmith, R. C. 1979. Coral growth rates and environmental control of density banding. J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 37: 105-125. Hubbard, D. K. 1997. Reefs as dynamic systems. in: life and death of coral reefs (ed. C. Birkeland). Chapman & Hall, New York. Pp. 43-67. Hudson, J. H., E. A. Shin, R. B. Halley & B. Lidz, 1976. Schleronolgy: A tool for intepreting past environments. Geology. 4: 361-364. Isdale, P. J. 1984. Fluorescent bands in massive corals record centuries of coastal rainfall. Nature. 310: 578-579. Jokiel, P. L. & S. L. Coles. 1977. Effects of temperature in the mortality and growth of Hawaiian reef corals. Mar. Biol., 43: 201–208. Kendall, J. J., E. N. Jr. Powell, S. J. Connor, T. J.Bright & C. E. Zastrow. 1985. The importance of monitoring metabolic recovery in the coral Acropora cervicornisafter short-term exposure to drilling muds: calcification rate and protein concentration. Coral Reefs, 2: 215–225. Klein, R. & Y. Loya. 1991. Skeletal growth and density patterns of two porites corals from the Gulf of Eilat, Red Sea. Marine Ecology Progress Series. 77: 253-259. Knutson, D. W, R. W. Buddemeier & S.V. Smith. 1972. Coral chronometers: seasonal growth bands in reef corals. Science. 177: 270-272. doi: 10.1126/science.177.4045.270. Logan, A. & T. Tomascik. 1991. Extension growth rates in two coral species from high-latitude reefs of Bermuda. Coral Reefs. 10: 155-160.



Lough, J. M. & D. J. Barnes. 1997. Coral records of past climates and environments. Bulletin of Australian Meteorogical and Oceanographic Society. 10: 84-90. Lough, J. M. & D. J. Barnes. 2000. Environmental controls on growth of the massive coral porites. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 245: 225-243. doi: 10.1016/S0022-0981(99)00168-9. Lough, J. M. 2007. Tropical river flow and rainfall reconstructions from coral luminescence: Great Barrier Reef, Australia. Paleoceanography. 22: PA2218. doi: 2210.1029/2006PA1377. Lough, J. M. 2011. Measured coral luminiscence as a freshwater proxy: comparison with visual indices and a potential age artefact. Coral Reefs. 30: 169-182. Rani, C., J. Jompa & Amiruddin. 2004. Pertumbuhan tahunan karang keras Porites lutea di Kepulauan Spermonde: hubungannya dengan suhu dan curah hujan. Torani. 14(4): 195203. Suharsono. 1998. Condition of coral reef resources in Indonesia. Jurnal Pesisir dan Lautan. 1(2): 44-52. Susanto, R. D. & A. L. Gordon. 2005. Velocity and transport of the Makassar Strait Throughflow. Journal of Geophysical Research. 110, C01005. Tun, K., L. M. Chou & J. Low. 2010. A regional overview on the 2010 coral bleaching event in Southeast Asia. Japan. Veron, J. E. N. 2000. Corals of the world, Vol. 3 (ed. M. Stafford-Smith). Townsville. Tanya Jawab Penanya Pertanyaan

: :

Jawaban

:

Muhammad Syahdan 1. Apa pertimbangan data yang digunakan? Berdasar paper sebelumnya? 2. Apakah ada kriteria pemilihan Porites? 3. Apakah ada perbaikan data yang akan digunakan? Karena adanya keterbatasan data maka data yang digunakan adalah data reanalysis global. Peper sebelumnya (Lough & Barnes, 1987; Klein & Loya, 1991; Isdale 1984; Buddemeir dan Kinzie et al.) menunjukan hubungan yang sangat erat antara perubahan SPL dengan presipitasi terhadap pertumbuhan karang.


ANALISIS PERTUMBUHAN KARANG PORITES DI PULAU SILADEN UTARA, BUNAKEN, SULAWESI UTARA

Recommend Documents