DINAMIKA KOMUNITAS FITOPLANKTON DALAM KAITANNYA DENGAN PRODUKTIVITAS PERAIRAN DI PERAIRAN PESISIR MAROS SULAWESI SELATAN
RAHMADI TAMBARU
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI ....................................................................................................... xiv DAFTAR TABEL ...............................................................................................
xvi
DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................
xvii
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................
xx
PENDAHULUAN ……………………….……………………........………….. Latar Belakang ………………………….……………………......……….. Perumusan Masalah ……………………………………………......…….. Tujuan dan Manfaat Penelitian ...…………………….……………......….. Hipotesis ……………………….…………………….………………........
1 1 4 6 7
TINJAUAN PUSTAKA ...……………….………………….……….......…….. Perairan Pantai Maros ….………………………………………….........… Peranan Hidrooseanografi terhadap Distribusi Biomassa Fitoplankton ..... Beban Masukan Bahan Organik dan Anorganik ..….…………….......…… Jenis dan Beban Masukan Bahan Organik ........................……...……. Proses dan Hasil Penguraian Bahan Organik …..……………..........…. a. Proses Penguraian Bahan Organik .......….................................... b. Hasil Penguraian Bahan Organik …..…...............................…… b.1. Nitrogen …………….....…................................................. b.2. Fosfor ……………….……................................................ b.3. Silika ……………………...........................................…… Jenis dan Beban Masukan Bahan Anorganik ........................................ Produksi Fitoplankton ..…………………………………………….......…. Produktivitas Primer Fitoplankton ……………………………............ Produksi Fitoplankton (Pembentukan Biomassa) …….………........… Prinsip Nutrien sebagai Faktor Pembatas ………………….............… Kebutuhan Absolut dan Relatif Nutrien N, P dan Si (Rasio Redfield : N/P/Si) ....... ……………………………………………….......................... Faktor dan Proses Penentu Produktivitas Fitolankton …………................. Distribusi dan Ketersediaan Nutrien N, P dan Si (Spasial dan Temporal) ……………………………………………………….......... Intensitas Cahaya dan Kedalaman Zeu dan Zmix ………………............ a. Intensitas Cahaya ...…...……........................……....................... b. Kedalaman Zeu dan Zmix ……….................................................. Kekeruhan ...…………………………………………………............. Suhu dan Salinitas ……………………………………………............ a. Suhu ………….………………………….........................…....... b. Salinitas .......…………………………....................................… Struktur Komunitas dan Biomassa (Khlorofil-a) Fitoplankton ……… Peran Hidrodinamika Oseanografi (Flushing) …………….....…........
9 9 10 10 10 11 11 12 12 12 13 13 14 14 15 16
METODE PENELITIAN ..……………………………………………….......... Tempat dan Waktu Penelitian …………..…………………………........... Ruang Lingkup Penelitian ………………...…………………………........ Bahan dan Alat ………………………………………………………........
25 25 25 25
xiv
16 18 18 19 19 20 21 21 21 22 22 23
Lanjutan daftar isi Metode Penelitian ……………………………………………………........ Pemilihan Zona Penelitian ...………….………………………............ Parameter Penelitian .............................................................................. Pengambilan Sampel Air untuk Analisis Laboratorium ………........... Pengukuran In Situ ……………………………………………............ Perhitungan Koefisien Peredupan Cahaya (k) ...................................... Pengukuran Biomassa (Klorofil-a) Fitoplankton ……………….......... Pengukuran Nutrien ......………………………………………............ Pengukuran Beban Masukan Nutrien ......……………………............. Pencacahan Fitoplankton ……………………………………..........… Pengukuran Produktivitas Primer Fitoplankton ………………............ Pengukuran Parameter Fisik-Kimia ...………………………............... Penentuan Rasio Zmix : Zeu …………………………………............… Analisis Data ......................……………………………………….............
26 26 27 27 27 29 29 30 30 31 32 33 33 34
HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................... Variabilitas Parameter Fisik-kimia Secara Spasial dan Temporal ............... Kecepatan Arus dan Pasang Surut ........................................................ Salinitas dan Kekeruhan ....................................................................... Intensitas Cahaya dan Kecerahan Perairan ........................................... Koefisien Peredupan Cahaya dan Zmix:Zeu ............................................ Suhu dan pH .......................................................................................... Variabilitas Nutrien Secara Spasial dan Temporal ...................................... Beban Nutrien dari Sungai Hubungan dengan Konsentrasi Nutrien Dalam Laut ............................................................................................ Ortofosfat .............................................................................................. Amoniak, Nitrit dan Nitrat .................................................................... Nitrogen Anorganik Terlarut (NAT) ..................................................... Silikat .................................................................................................... Rasio N:P dan N:Si ............................................................................... Variabilitas Parameter Biologi Secara Spasial dan Temporal ...................... Kelimpahan Komunitas Fitoplankton .................................................... Biomassa (Klorofil-a) Fitoplankton ....................................................... Produktivitas Primer Fitoplankton ......................................................... Analisis Hubungan Parameter Biologi dengan Parameter Fisik-Kimia .................................................................................................... Hubungan Kelimpahan Komunitas Fitoplankton Dengan Konsentrasi Nutrien Jenis N, P, Si dan Intensitas Cahaya ..................... Hubungan antara Biomassa Fitoplankton dengan Konsentrasi Nutrien jenis N, P, Si dan Intensitas Cahaya ......................................... Hubungan antara Produktivitas Primer Fitoplankton dengan Klorofil-a dan Konsentrasi Nutrien jenis N, P, Si dan Intesitas Cahaya ................. Analisis Cluster dan PCA Parameter Fisik-Kimia dan Biologi Perairan .......
103 107
KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................................
114
DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………….
117
LAMPIRAN-LAMPIRAN .................................................................................
126
xv
36 36 36 40 45 49 52 55 56 61 64 69 71 72 77 77 82 84 87 88 98
DAFTAR TABEL Halaman 1. Waktu sampling dan pengukuran parameter in situ di perairan Pesisir Maros ................................................................................................
25
2. Parameter yang diukur dan metode serta alat yang digunakan selama penelitian ......................................................................................................
26
3. Posisi geografi setiap zona dan stasiun penelitian .......................................
27
4. Nilai rata-rata tahunan parameter fisik-kimia selama pengamatan ..............
36
5. Data curah hujan selama pengamatan ..........................................................
42
2
6. Hasil pengukuran intensitas cahaya matahari (gram calori/cm ) di wilayah Maros dan sekitarnya .....................................................................
47
7. Beban nutrien bulanan selama periode pengamatan ....................................
58
8. Hasil analisis regresi antara beban dari sungai dan jenis-jenis nutrien selama pengamatan ......................................................................................
60
9. Konsentrasi dan rasio rata-rata tahunan nutrien selama pengamatan ..........
62
10. Konsentrasi rata-rata tahunan parameter biologi ......................................... 11. Model regresi dan koefisien determinasi serta parameter dominan pada setiap zona dan musim berdasarkan hasil regresi hubungan kelimpahan komunitas fitoplankton dengan konsentrasi nutrien jenis N, P, Si dan intensitas cahaya ......................................................................................... 12. Model regresi dan koefisien determinasi serta parameter dominan pada setiap zona dan musim berdasarkan hasil regresi biomassa fitoplankton dengan konsentrasi nutrien jenis N, P, Si dan Intesitas Cahaya ................. 13. Model regresi dan koefisien determinasi serta parameter dominan pada setiap zona dan musim berdasarkan hasil regresi hubungan produktivitas primer fitoplankton dengan konsentrasi Nutrien Jenis N, P, Si Dan Intesitas Cahaya .......................................................................................... 14. Nilai akar ciri dan persentase varians secara spasial (atas) dan temporal (bawah) ........................................................................................................
xvi
79
90
99
106 113
DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Diagram alir perumusan masalah ………………………………………….
8
2. Hubungan antara intensitas cahaya dan fotosintesis pada berbagai kedalaman (Fogg 1975) ...............................................................................
20
3. Peta lokasi penelitian di perairan pesisir Maros ……...................................
28
4. Diagram skematik rasio Zmix:Zeu dalam kolom air. (A) memperlihatkan fitoplankton selamanya terangkut ke kedalaman dimana penyinaran kolom air adalah dibawah batas minimum untuk fotosintesis bersih, menghasilkan pertumbuhan yang rendah. (B) memperlihatkan fitoplankton tetap berada dalam lapisan dengan cahaya yang cukup, menghasilkan pertumbuhan yang baik. (C) memperlihatkan fitoplankton selamanya dalam kolom air dengan cahaya yang tinggi, menghasilkan pertumbuhan yang kuat (Damar 2003) ........................................................
34
5. Rata-rata kcepatan arus pada masing-masing zona dan stasiun serta periode pengamatan .....................................................................................
37
6. Arah dan pergerakan serta pola arus pada saat surut di perairan Selat Makassar (DKP 2006) .................................................................................
38
7. Arah dan pergerakan serta pola arus pada saat pasang di perairan Selat Makassar (DKP 2006) .……………………………………………………
39
8. Nilai salinitas pada masing-masing zona dan stasiun serta periode pengamatan ..................................................................................................
41
9. Distribusi salinitas pada setiap periode pengamatan (musim kemarau : Juni, Agustus dan Oktober 2005; musim hujan : Desember 2005, Februari dan April 2006) ............................................................................................
42
10. Nilai kekeruhan pada masing-masing zona dan stasiun serta periode pengamatan ..................................................................................................
43
11. Distribusi kekeruhan pada setiap periode pengamatan (musim kemarau : Juni, Agustus dan Oktober 2005; musim hujan : Desember 2005, Februari dan April 2006) ............................................................................................
45
12. Nilai intensitas cahaya pada masing-masing zona dan stasiun serta periode pengamatan .....................................................................................
46
13. Kecerahan perairan pada masing-masing zona dan stasiun serta periode pengamatan ..................................................................................................
49
14. Nilai koefisien peredupan cahaya (k) pada masing-masing zona dan stasiun serta periode pengamatan ................................................................
50
15. Nilai rasio Zmix:Zeu pada masing-masing zona dan stasiun serta periode pengamatan ..................................................................................................
51
16. Sebaran suhu pada masing-masing zona dan stasiun serta periode pengamatan ..................................................................................................
52
xvii
Lanjutan daftar gambar 17. Distribusi suhu pada setiap periode pengamatan (musim kemarau : Juni, Agustus dan Oktober 2005; musim hujan : Desember 2005, Februari dan April 2006) ...................................................................................................
53
18. Sebaran pH pada masing-masing zona dan stasiun serta periode pengamatan ..................................................................................................
54
19. Distribusi pH pada setiap periode pengamatan (musim kemarau : Juni, Agustus dan Oktober 2005; musim hujan : Desember 2005, Februari dan April 2006) ...................................................................................................
55
20. Regresi hubungan antara masing-masing beban jenis-jenis nutrien dengan konsentrasi jenis-jenis nutrien selama penelitian ......................................... 21. Konsentrasi ortofosfat pada masing-masing zona dan stasiun serta periode pengamatan ..................................................................................................
61 63
22. Distribusi ortofosfat pada setiap periode pengamatan (musim kemarau : Juni, Agustus dan Oktober 2005; musim hujan : Desember 2005, Februari dan April 2006) ............................................................................................
63
23. Konsentrasi amoniak pada masing-masing zona dan stasiun serta periode pengamatan ..................................................................................................
65
24. Konsentrasi nitrit pada masing-masing zona dan stasiun serta periode pengamatan ..................................................................................................
65
25. Konsentrasi nitrat pada masing-masing zona dan stasiun serta periode pengamatan ..................................................................................................
66
26. Distrisbusi amoniak pada setiap periode pengamatan (musim kemarau : Juni, Agustus dan Oktober 2005; musim hujan : Desember 2005, Februari dan April 2006) ............................................................................................
67
27. Distribusi nitrit pada setiap periode pengamatan (musim kemarau : Juni, Agustus dan Oktober 2005; musim hujan : Desember 2005, Februari dan April 2006) ...................................................................................................
68
28. Distribusi nitrat pada setiap periode pengamatan (musim kemarau : Juni, Agustus dan Oktober 2005; musim hujan : Desember 2005, Februari dan April 2006) ...................................................................................................
69
29. Rata-rata konsentrasi nitrogen anorganik terlarut (gambar atas) dan kontribusi masing-masing jenis (gambar bawah) di perairan pesisir Maros ................................................................................................
70
30. Konsentrasi silikat pada masing-masing zona dan stasiun serta periode pengamatan ..................................................................................................
72
31. Distribusi silikat pada setiap periode pengamatan (musim kemarau : Juni, Agustus dan Oktober 2005; musim hujan : Desember 2005, Februari dan April 2006) ...................................................................................................
72
32. Rasio N:P pada masing-masing zona dan stasiun serta periode pengamatan ..................................................................................................
73
xviii
Lanjutan daftar gambar 33. Distribusi rasio N:P pada setiap periode pengamatan (musim kemarau : Juni, Agustus dan Oktober 2005; musim hujan : Desember 2005, Februari dan April 2006) ............................................................................................
74
34. Rasio N:Si pada masing-masing zona dan stasiun serta periode pengamatan ..................................................................................................
75
35. Distribusi rasio N:Si pada setiap periode pengamatan (musim kemarau : Juni, Agustus dan Oktober 2005; musim hujan : Desember 2005, Februari dan April 2006) ............................................................................................
76
36. Kelimpahan komunitas fitoplankton pada setiap zona dan Stasiun .............
80
37. Kelimpahan komunitas fitoplankton pada setiap periode pengamatan ........
80
38. Konsentrasi klorofil-a pada masing-masing zona dan stasiun serta periode pengamatan ..................................................................................................
82
39. Distribusi klorofil-a pada setiap periode pengamatan (musim kemarau : Juni, Agustus dan Oktober 2005; musim hujan : Desember 2005, Februari dan April 2006) ............................................................................................
83
40. Kandungan produktivitas primer fitoplankton pada masing-masing zona dan stasiun serta periode pengamatan ..........................................................
85
41. Distribusi produktivitas primer fitoplankton pada setiap periode pengamatan (musim kemarau : Juni, Agustus dan Oktober 2005; musim hujan : Desember 2005, Februari dan April 2006) ......................................
86
42. Skematik perubahan bentuk nitrogen : 1 = remineralisasi, 2 = ammonifikasi, 3 = nitrifikasi, 4 = denitrifikasi (reduksi nitrat dissimilasi), 5 = fiksasi nitrogen, 6 = reduksi nitrogen assimilasi, 7 = assimilasi DON (Libes, 1992) ................................................................................................
92
43. Dendogram cluster berdasarkan zona (atas) dan musim (bawah) ...............
109
44. Biplot PCA antara zona/stasiun dan parameter pada sumbu 1, 2 dan 3 (F1, F2 dan F3) ....................................................................................................
111
45. Biplot PCA antara musim dan parameter pada sumbu 1, 2 dan 3 (F1, F2 dan F3) ........................................................................................................
112
xix
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman 1. Hasil analisis varians (ANOVA) dua arah variabal fisik-kimia dan biologi …......................................................................................................
126
2. Kisaran nilai hasil pengukuran parameter fisik-kimia dan biologi ..……...
129
3. Hasil pengukuran arus selama pengamatan ……………………………….
130
4. Hasil pengukuran salinitas selama pengamatan ………………….…….….
130
5. Hasil pengukuran kekeruhan selama pengamatan ………………..……….
131
6. Hasil pengukuran intensitas cahaya selama pengamatan …….……………
131
7. Hasil pengukuran kecerahan perairan selama pengamatan ………..………
132
8. Hasil pengukuran koefisien peredupan cahaya selama pengamatan …...…
132
9. Hasil pengukuran rasio Zmix:Zeu selama pengamatan ………..…….……
132
10. Hasil pengukuran suhu selama pengamatan ………………………………
133
11. Hasil pH arus selama pengamatan ……………………….…………….….
133
12. Hasil pengukuran ortofosfat selama pengamatan …………………………
134
13. Hasil pengukuran amoniak selama pengamatan …………….……….……
134
14. Hasil pengukuran nitrit selama pengamatan ………………………………
135
15. Hasil pengukuran nitrat selama pengamatan ……………………...………
135
16. Hasil pengukuran nitrogen inorganic terlarut (NIT) selama pengamatan …
136
17. Hasil pengukuran silikat selama pengamatan ………………..……………
136
18. Hasil pengukuran rasio N:P selama pengamatan ………………………….
137
19. Hasil pengukuran rasio N:Si selama pengamatan …………………………
137
20. Hasil pengukuran kelimpahan komunitas fitoplankton selama pengamatan ………………………………………………………..
138
21. Hasil pengukuran klorofil-a selama pengamatan ………………………….
138
22. Hasil pengukuran produktivitas primer fitoplankton selama pengamatan ...
139
23. Korelasi Pearson antar parameter di perairan pesisir Maros .......................
140
24. Debit sungai (Q) selama penelitian ……………………………….……….
141
25. Kelimpahan komunitas fitoplankton (sel/l) periode pengamatan bulan Juni 2005 ………………………………………………………………………..
142
26. Kelimpahan komunitas fitoplankton (sel/l) periode pengamatan bulan Agustus 2005 ………………………………………………………………
143
xx
Lanjutan daftar lampiran 27. Kelimpahan komunitas fitoplankton (sel/l) periode pengamatan bulan
144
Oktober 2005 ……………………………………………………………… 28. Kelimpahan komunitas fitoplankton (sel/l) periode pengamatan bulan Desember 2005 ……………………………………………………………
145
29. Kelimpahan komunitas fitoplankton (sel/l) periode pengamatan bulan Februari 2006 ……………………………………………………………...
146
30. Kelimpahan komunitas fitoplankton (sel/l) periode pengamatan bulan April 2005 …………………………………………………………………
147
xxi
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Dinamika Komunitas Fitoplankton dalam Kaitannya dengan Produktivitas Perairan di Perairan Pesisir Maros Sulawesi Selatan adalah karya saya sendiri dan belum pernah diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini. Bogor, Maret 2008 Rahmadi Tambaru NIM C161030031
© Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2008 Hak cipta dilindungi undang-undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber : a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya tulis ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah. b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
ABSTRACT
RAHMADI TAMBARU. The Dynamic of Phytoplankton Communities in relation to Coastal Waters Productivity of Maros, South Sulawesi. Under the direction of ENAN M. ADIWILAGA, ISMUDI MUCHSIN, and ARIO DAMAR. Coastal waters are loaded by organic and inorganic burdens, which lead to variability of nutrient and light intensities that ultimately influence the dynamic of phytoplankton in the waters. The objectives of this research were The studies are addressed to determine nutrient variability, phytoplankton community abundance and production, and physical and chemical parameters of coastal waters. Furthermore, the studies also define the relationship between load of nutrient from river and nutrient concentration in coastal waters, the most significant parameters between nutrient and light in relation to abundance of phytoplankton communities and their production, and evaluate specific environmental parameters in coastal waters. Consequently, the results will highlight the role of light and nutrient to the dynamics of phytoplankton communities. The result showed that The distribution of all parameters which were physic, chemistry and biology were significantly different (p<0.01) spatially and temporarily. The influence of the load of nutrient from river was found only at river bank zone (Zone A = p<0.05). There was no influence of the load of nutrient was observed in zone that far from river bank. Chaetoceros and Bacillariophyceae were genera and class that abundance in all zones from all observation periods. The dynamics of phytoplankton community happened during research, but pursuant to variances analyze were not significant different (p>0.05) by spatial and significant different (p<0.01) by temporal. Light intensity influences to the dynamics of phytoplankton community merely at zone A at on dry season observation. Otherwise, zone A in the rains season observation other zone (zone B and C) in dry and rains season orservation influenced by nutrient. On rainy and dry season, the nutrients influence stronger than light intensity on the dynamics of phytoplankton communities. Orthophosphate showed more significant influence on the dynamics of phytoplankton communities compare to N nutrient on dry season, while on rainy season showed otherwise. As characteristics of environment, low salinity and clarity, high turbidity and primer production of phytoplankton are characters of zone A. These parameters are characters of zone C but they show in different way. Moreover, characteristics of zone B are the lower level of turbidity and primer production of phytoplankton. Characteristics parameters of dry season are low level of primer production of phytoplankton and high level of light intensity and turbidity. The situations in rainy season show otherwise.
RINGKASAN RAHMADI TAMBARU. Dinamika Komunitas Fitoplankton dalam kaitannya dengan Produktivitas Perairan di Perairan Pesisir Maros Sulawesi Selatan. Di bawah bimbingan ENAN M. ADIWILAGA sebagai ketua komisi, ISMUDI MUCHSIN dan ARIO DAMAR sebagai anggota komisi. Tujuan penelitian adalah menentukan variabilitas nutrien, kelimpahan komunitas dan produksi fitoplankton, serta parameter fisik dan kimia perairan pesisir. Kemudian, menentukan hubungan antara beban nutrien dari sungai dan konsentrasi nutrien dalam perairan pesisir. Di samping itu, menentukan parameter paling berpengaruh antara nutrien dan cahaya sehubungan dengan kelimpahan komunitas dan produksi fitoplankton, serta mengevaluasi parameter penciri lingkungan perairan pesisir. Diharapkan hasil penelitian ini memberikan kejelasan tentang peranan cahaya dan nutrien terhadap dinamika komunitas fitoplankton pada perairan pesisir. Pengaruh dominan diantara keduanya terhadap dinamika komunitas fitoplankton sampai saat ini belum terjawab secara tuntas untuk perairan tropis khususnya perairan Indonesia baik secara spasial maupun temporal. Hipotesis penelitian adalah kelimpahan komunitas dan produksi fitoplankton pada perairan dekat pantai sangat dipengaruhi oleh nutrien, sementara itu kelimpahan komunitas dan produksi fitoplankton perairan yang jauh dari pantai dipengaruhi oleh ketersediaan cahaya (spasial). Secara temporal, cahaya menjadi parameter paling berperan pada musim kemarau sebaliknya nutrien merupakan parameter paling dominan pada musim hujan sehubungan dengan kelimpahan komunitas dan produksi fitoplankton. Penelitian dilaksanakan di perairan pesisir Maros dari bulan Juni 2005 sampai April 2006 pada empat zona yaitu zona A, B, dan C, serta Sungai (S3). Parameter fisik-kimia dan biologi yang diukur diantaranya adalah ketersediaan nutrien jenis N, P, Si, dan intensitas cahaya matahari serta kelimpahan komunitas fitoplankton. Pengukuran parameter dilakukan pada enam periode pengamatan (bulan Juni, Agustus, dan Oktober mewakili musim kemarau, Desember 2005, Februari dan April 2006 mewakili musim hujan). Dalam penelitian ini, dilakukan pula pengukuran beban nutrien pada zona sungai (stasiun S1, S2, S3, S4 dan S5). Analisis data meliputi ANOVA dua arah dilakukan untuk mengetahui distribusi parameter fisik, kimia dan biologi. Analisis regresi linier sederhana digunakan untuk mengevaluasi hubungan ketersediaan nutrien dalam zona laut dengan beban nutrien dari sungai. Analisis regresi linier berganda dilakukan untuk mengkaji hubungan kelimpahan komunitas fitoplankton dengan ketersediaan intensitas cahaya dan nutrien jenis N dan P serta Si. Analisis Cluster dan PCA Biplot digunakan untuk menentukan pengelompokan dan parameter penciri berdasarkan zona dan periode pengamatan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa distribusi keseluruhan parameter fisikkimia dan biologi sangat berbeda (p<0.01) secara spasial dan temporal. Besarnya nilai berbagai parameter di zona S3 secara umum lebih tinggi dari zona laut (Zona A, B, dan C), namun antara zona laut secara umum ditemukan homogen. Kemudian, distribusi parameter fisik-kimia dan biologi pada periode pengamatan musim kemarau secara umum lebih rendah jika dibandingkan dengan musim hujan.
Pengaliran beban nutrien dari sungai tidak tidak menjadi penentu utama terhadap penambahan konsentrasi nutrien dalam zona laut. Pengaruh beban dari sungai terhadap konsentrasi nutrien hanya ditemukan pada zona dekat daratan (zona A = p<0.05), sementara itu pada zona yang jauh dari daratan tidak terjadi (zona C = p>0.05). Distribusi ortofosfat di perairan Pesisir Maros menunjukkan perbedaan yang sangat nyata (p<0.01) secara spasial dan temporal. Ortofosfat yang terukur pada zona sungai (S3) cenderung memiliki konsentrasi lebih tinggi dibandingkan zona laut (zona A, B dan C), sementara itu konsentrasinya dalam zona laut cenderung seragam. Ortofosfat memiliki konsentrasi yang rendah pada periode pengamatan musim kemarau jika dibandingkan dengan musim hujan. Distribusi amonia, nitrit dan nitrat secara spasial dan temporal di perairan juga cenderung berbeda berdasarkan zona dan musim. Namun, dari hasil analisis varians berdasarkan zona, distribusi amonia dan nitrit tidak berbeda nyata (p>0.05) tetapi nitrat justru sebaliknya (p<0.01). Konsentrasi nitrat di zona sungai (S3) lebih tinggi jika dibandingkan dengan zona laut, tetapi antara zona laut sendiri dianggap sama. Distribusi ketiga nutrien jenis N sangat berbeda nyata (p<0.01) berdasarkan temporal. Konsentrasi ketiga nutrien jenis N dalam musim kemarau lebih rendah jika dibandingkan dengan musim hujan. Pada perairan laut, ketiga nutrien jenis N saling berkaitan antara satu dengan lainnya. Dalam kondisi tertentu, nitrat akan mengalami penambahan konsentrasi disebabkan adanya perubahan yang cepat dari amonia dan nitrit serta mendapat suplai dari bagian perairan lainnya, sebaliknya mengalami pengurangan karena diserap oleh fitoplankton. Distribusi silikat juga berbeda secara spasial dan temporal (p<0.01) sama seperti jenis N. Zona sungai (S3) mempunyai konsentrasi lebih tinggi jika dibandingkan dengan zona laut dan antara zona laut dianggap sama. Secara umum konsentrasi silikat pada periode pengamatan musim kemarau lebih rendah dari musim hujan. Hasil pencacahan jenis-jenis fitoplankton pada musim kemarau didapatkan 36 genera dari 4 kelas fitoplankton yang terdiri atas 28 genera Kelas Bacillariophyceae, 15 genera Kelas Dinophyceae, 2 genera Kelas Cyanophyceae, dan 1 genera Kelas Chlorophyceae. Kemudian, pada musim hujan terdapat 24 genera dari 4 kelas, terdiri atas 15 genera Kelas Bacillariophyceae, 3 genera Kelas Dinophyceae, 4 genera Kelas Cyanophyceae, dan 2 genera Kelas Chlorophyceae. Chaetoseros dan Bacillariophyceae merupakan genera dan kelas yang berlimpah di seluruh zona dan periode pengamatan. Kelimpahan komunitas dan biomassa fitoplankton cenderung berfluktuasi secara spasial dan temporal. Nilai kedua parameter pada zona sungai (S3) cenderung lebih rendah dibandingkan zona laut (zona A, B dan C). Dalam zona laut, kedua parameter ini pada zona A mempunyai nilai lebih tinggi jika dibandingkan dengan zona lainnya (zona B dan C), namun dari hasil analisis varians ternyata tidak berbeda nyata (p>0.05). Nilai kedua parameter pada periode pengamatan musim kemarau lebih rendah jika dibandingkan dengan periode musim hujan. Dari hasil analisis varians berdasarkan musim ternyata sangat berbeda nyata (p<0.01). Distribusi klorofil-a berdasarkan spasial dan temporal sangat bersesuaian dengan kelimpahan komunitas fitoplankton. Hal ini membuktikan bahwa penambahan atau penurunan konsentrasi klorofil-a sejalan dengan penambahan atau penurunan kelimpahan komunitas fitoplankton. Sebagai contoh, pada periode pengamatan bulan Juni 2005, konsentrasi klorofil-a dan
kelimpahan komunitas fitoplankton memiliki nilai yang rendah, sebaliknya dalam periode pengamatan Februari 2006 keduanya memiliki nilai yang tinggi. Besarnya produktivitas primer fitoplankton secara spasial dan temporal juga berfluktuasi. Secara spasial, produktivitas primer fitoplankton pada zona sungai (S3) cenderung memiliki nilai lebih rendah jika dibandingkan dengan zona laut (zona A, B dan C). Namun, dari hasil analisis varians ternyata tidak berbeda nyata (p>0.05). Kemudian, produktivitas primer fitoplankton pada periode pengamatan musim kemarau memiliki nilai lebih rendah jika dibandingkan dengan musim hujan. Hasil ini diperjelas dari analisis varians yang berbeda sangat nyata (p<0.01). Konsentrasi terendah tercatat pada periode pengamatan bulan Agustus 2005 di musim kemarau dan konsentrasi tertinggi didapatkan dalam periode bulan Februari 2006 di musim hujan. Dari hasil analisis varians produktivitas primer fitoplankton sejalan dengan hasil analisis varians kelimpahan komunitas dan biomassa fitoplankton. Kesesuaian ini logis terjadi sebab antara kelimpahan komunitas, biomassa, dan produktivitas primer fitoplankton merupakan objek kajian yang saling berhubungan antara satu dengan lainnya. Dalam hubungannya dengan berbagai parameter, dinamika komunitas fitoplankton dipengaruhi oleh semua jenis nutrien. Hal ini berarti bukan hanya nitrat dan ortofosfat yang menjadi penentu utama keberlangsungan aktivitas fitoplankton dalam perairan laut. Pengaruh salah satu jenis nutrien terhadap dinamika komunitas fitoplankton bukan hanya karena konsentrasinya yang mencukupi, namun juga dengan konsentrasi yang rendah dan berfluktuasi. Dari berbagai parameter, intensitas cahaya memberikan pengaruh terhadap dinamika komunitas fitoplankton hanya pada zona A pada periode pengamatan musim kemarau, sebaliknya pada zona A dalam periode pengamatan musim hujan dan zona lainnya (zona B dan C) dalam periode pengamatan musim kemarau dan hujan didominasi oleh pengaruh nutrien. Secara umum, dinamika komunitas fitoplankton pada periode pengamatan musim kemarau dan musim hujan lebih di pengaruhi oleh jenis-jenis nutrien jika dibandingkan dengan intensitas cahaya. Ortofosfat lebih dominan berpengaruh pada musim kemarau, sebaliknya nutrien jenis N dalam musim hujan. Sebagai penciri lingkungan, parameter seperti salinitas dan kecerahan perairan yang rendah serta kekeruhan dan produktivitas primer fitoplankton yang tinggi merupakan penciri pada zona A. Parameter-parameter ini juga menjadi penciri zona C, namun nilai parameter pada zona C berkebalikan dengan zona A. Parameter penciri pada zona B diantaranya adalah rendahnya kekeruhan dan produktivitas primer fitoplankton. Kemudian, parameter penciri pada musim kemarau diantaranya adalah produktivitas primer fitoplankton yang rendah dan intensitas cahaya serta kekeruhan yang tinggi. Parameter-parameter ini juga menjadi penciri pada musim hujan, namun nilai parameter-parameter berkebalikan dengan nilai mereka di musim kemarau. Kesimpulannya, parameter penciri pada zona A bersesuaian dengan zona C, namun nilai parameter pada kedua zona ini berbeda. Sebagai zona antara, nilai parameter penciri pada zona B terkadang bersesuaian dengan zona A dan zona C, namun kesesuaian parameter penciri lebih sejalan dengan zona C. Hal ini berlangsung di kedua musim kemarau dan musim hujan.
DINAMIKA KOMUNITAS FITOPLANKTON DALAM KAITANNYA DENGAN PRODUKTIVITAS PERAIRAN DI PERAIRAN PESISIR MAROS SULAWESI SELATAN
RAHMADI TAMBARU
Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Ilmu Perairan
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008
Judul Disertasi : Dinamika Komunitas Fitoplankton dalam Kaitannya dengan Produktivitas Perairan di Perairan Pesisir Maros Sulawesi Selatan Nama : Rahmadi Tambaru NIM : C161030031
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Enan M. Adiwilaga Ketua
Prof. Dr. Ir. Ismudi Muchsin Anggota
Dr. ret. nat. Ir. Ario Damar, M.Si. Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Enang Harris, M.S.
Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, M.S.
Tanggal Ujian : 27 Maret 2008
Tanggal Lulus :
PRAKATA
Puji dan syukur dipanjatkan ke hadirat Allah Subhanahu Wata’ala karena dengan rahmat, taufik dan hidayah-Nya, penulis dapat menyelesaikan disertasi dengan judul “Dinamika Komunitas Fitoplankton dalam Kaitannya dengan Produktivitas Perairan di Perairan Pesisir Maros”, sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Doktor pada program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Ucapan terima kasih yang tulus dan penghargaan setinggi-tingginya penulis persembahkan kepada yang sangat saya hormati dan cintai bapak Dr. Ir. Enan M. Adiwilaga, bapak Prof. Dr. Ir. Ismudi Muchsin dan bapak Dr. ret. nat. Ir. Ario Damar, M.Si yang dengan kesabaran dan ketulusan hati telah membimbing penulis dalam penulisan disertasi ini, serta bapak Prof. Dr. Ir. Enang Harris, M.S selaku Ketua Program Studi Ilmu Perairan dan Ibu Dr. Ir. Niken T.M. Pratiwi, M.Si selaku penguji luar komisi pada sidang ujian tertutup, bapak Dr. Ir. Jamaluddin Jompa, M.Sc (Staf pengajar pada Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan
Universitas
Hasanuddin/Sekretaris
Eksekutive
COREMAP
II
Indonesia) dan ibu Dr. Ir. Zahidah Hasan, M.S (Staf pengajar pada Fakultas Perikanan Universitas Padjajaran Bandung) sebagai penguji tamu pada sidang ujian terbuka. Dengan ucapan yang sama penulis sampaikan kepada bapak Dr. Ir. Kardiyo Praptokardiyo yang dengan setulus hati memberikan banyak masukan dan pertimbangan dalam penyusunan proposal disertasi, demikian pula kepada bapak Dr. Chairul Muluk, M.Sc. Kepada yang terhormat Pengurus Yayasan DAMANDIRI Jakarta, bapak Drs. H. Muhammad Darwis mantan Bupati Majene Provinsi Sulawesi Barat, Bupati Maros dan Gubernur Provinsi Sulawesi Selatan, juga kepada Rektor, Ketua Lembaga Penelitian, Dekan dan para Pembantu Dekan serta Ketua Jurusan beserta staf Ilmu Kelautan Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan Universitas Hasanuddin, terima kasih atas bantuan dan perhatiannya mendukung penulis dalam menyelesaikan pendidikan Program Doktor pada Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Teriring salam dan ucapan terima kasih kepada semua pihak atas dukungannya. Kepada keluargaku tercinta : orang tuaku H. Tambaru (alm) dan
Hj. St. Asni Fattah (almh), mertuaku H. Abdul Majid (alm) dan Hj. Hadirah, kakak-kakak dan adik serta para keponakan, kakak dan adik ipar. Kepada belahan jiwaku : Istriku tercinta Nurmadiah, S.Pd, anak-anakku tersayang Abdullah Irfan Rahmadi dan Nurin Dina Fitriyah Rahmadi, terima kasih atas pengorbanan dan pengertiannya serta dukungan do’a yang tulus pada-Nya. Penulis menyadari betapa kurangnya perhatian pada mereka selama menempuh pendidikan ini. Setulus hati penulis persembahkan disertasi ini. Akhirnya penulis berharap agar disertasi ini bermanfaat pada yang membutuhkannya. Penulis mengihlaskan disertasi ini menjadi rujukan pada penelitian lainnya jika hal itu diperlukan, dengan ataupun tanpa pemberitahuan. Kepada-Nya saya serahkan segala urusan. Semoga Allah Subhanahu Wata’ala memberkati. Amin.
Bogor, Maret 2008 Rahmadi Tambaru
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pamboang Kab. Majene pada tanggal 25 Januari 1969, anak ketujuh dari delapan bersaudara, putra dari pasangan bapak H. Tambaru (Alm) dan ibu Hj. St. Asni Fattah (Almh). Pada tahun 1996 penulis menikah dengan Nurmadiah, S.Pd. dan telah dianugrahi dua orang anak : Abdullah Irfan Rahmadi (Aan), dan Nurin Dina Fitriyah Rahmadi (Ririn). Pendidikan dasar dan menengah penulis selesaikan di SD Negeri 4 GalungGalung tahun 1981, SMP Negeri Pamboang tahun 1984, dan SMA Negeri I Majene tahun 1987. Pada tahun 1987 penulis diterima di Universitas Hasanuddin dengan memilih Jurusan Perikanan Fakultas Peternakan. Di tahun 1992 penulis menyelesaikan studi di jurusan itu, dan pada tahun 1993 diterima menjadi staf pengajar di jurusan Ilmu Kelautan Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan Universitas Hasanuddin Ujung Pandang. Pada tahun 2000 penulis menyelesaikan pendidikan Magister Sains pada Program Studi Ilmu Perairan Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor dengan beasiswa BPPS dari DIKTI Depdiknas. Di tahun 2003 penulis kembali menerima beasiswa tersebut untuk melanjutkan pendidikan Doktor pada program studi dan perguruan tinggi yang sama, dan lulus pada tanggal 27 Maret 2008. Penulis pernah menjadi Ketua Umum Himpunan Mahasiswa Perikanan Universitas Hasanuddin (HIMARIN-UH) periode (1989-1991). Penulis berperan aktif dalam menggagas pembentukan wadah mahasiswa perikanan se-Indonesia pada “Pertemuan Bogor” yang dilaksanakan di IPB Bogor akhir tahun 1990, kemudian bertangungjawab dalam pembentukan Himpunan Mahasiswa Perikanan Indonesia (HIMAPIKANI) pada Kongres I yang diselenggarakan di Ujung Pandang saat ini bernama Makassar pada tahun 1991. Dalam struktur kepengurusan I HIMAPIKANI, penulis berperan sebagai Sekretaris Majelis Pertimbangan Musyawarah Anggota, berpusat di IPB saat itu. Pada periode 19911992, penulis diberi kepercayaan sebagai Koordinator Majelis Permusyawaratan Anggota Badan Perwakilan Mahasiswa Fak. Peternakan UNHAS. Kemudian, penulis pernah aktif pada salah satu organisasi kepemudaan sebagai Sekretaris I DPD I Persatuan Putra-putri Perintis Kemerdekaan Indonesia Sulawesi Selatan
periode 1995-1999. Pada organisasi profesi, penulis pernah aktif sebagai Ketua Bidang Organisasi dan Kerja sama DPD Perhimpunan Ikan Hias Indonesia (PIHI) Sulawesi Selatan 1995-2000. Dalam bidang keagamaan, penulis pernah aktif sebagai Ketua Bidang Organisasi Yayasan Masjid Al-Muhajirin, Kompl. Bumi Bung Permai Makassar, 1996-2001. Sebagai orang yang berkecimpun dalam monitoring lingkungan, penulis aktif pada salah satu lembaga lingkungan sebagai Wakil Direktur Pusat Kajian dan Pengembangan SCEnt Makassar dari tahun 2001 sampai 2007 (sebuah LSM yang bergerak di bidang lingkungan). Selama di bogor, penulis pernah aktif dalam organisme kemasyarakatan seperti Yayasan BAKTI PUTRA BAHARI berkedudukan di Bandung Jawa Barat pada tahun 2005. Dalam yayasan itu, penulis berperan sebagai Ketua Bidang LITBANG. Selama mahasiswa baik di tingkat S1 sampai S3, penulis pernah menjadi Mahasiswa Teladan tingkat Fakultas Peternakan UNHAS pada tahun 1999. Mendapatkan Piagam Penghargaan Prestasi Akademik (IP = 4.0) Semester I Tahun Akademik 2003/2004 Program Doktor (S3) dan Piagam Penghargaan Prestasi Akademik (IP = 4.0) Semester II Tahun Akademik 2003/2004 Program Doktor (S3) pada Program Studi Ilmu Perairan (AIR) dari Sekolah Pascasarjana (SPs-IPB) Bogor. Sebuah artikel telah diterbitkan pada Jurnal Torani edisi Maret 2008 (ISSN : 0853-4489) dengan judul Dinamika Kelimpahan Komunitas Fitoplankton dalam Hubungannya dengan Variabilitas Intensitas Cahaya dan Nutrien di Perairan Pesisir Maros. Artikel tersebut merupakan bagian dari disertasi penulis.
Penguji Luar Komisi Ujian Tertutup : 1. Dr. Ir. Niken T.M. Pratiwi, M.Si. (Staf Pengajar Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB Bogor) Penguji Luar Komisi Ujian Terbuka : 1. Dr. Ir. Jamaluddin Jompa, M.Sc. (Staf Pengajar Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan Universitas Hasanuddin Makassar/Sekretaris Eksekutive COREMAP II Indonesia) 2. Dr. Ir. Zahidah Hasan, M.S. (Staf Pengajar Fakultas Perikanan Universitas Padjajaran Bandung)
