82 MAKARA, SAINS, VOL. 7, NO. 2, AGUSTUS 2003
PENGARUH MUSIM TERHADAP FLUKTUASI KADAR FOSFAT DAN NITRAT DI LAUT BANDA Edward dan M.S. Tarigan Balai Dinamika Laut, Pusat Penelitian Oseanografi, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Jakarta 14430, Indonesia E-mail:
[email protected]
Abstrak Pengamatan kadar zat hara fosfat dan nitrat telah dilakukan pada bulan Mei, Agustus, November 1996 dan Agustus 1997 di Laut Banda. Hasilnya menunjukkan bahwa kadar zat hara fosfat dan nitrat rata-rata pada bulan Agustus lebih tinggi dibandingkan bulan Mei, November dan Februari. Kadar fosfat pada bulan Agustus adalah 1.492 mg.at/l sedangkan pada bulan Mei, November, dan Februari berturut-turut adalah 1.025 mg.at/l, 0.878 mg.at/l, dan 0.766 mg.at/l. Kadar nitrat pada bulan Agustus adalah 1.932 mg.at/l, sedangkan pada bulan Mei, November dan Februari berturut-turut adalah 0.975 mg.at/l, 0.804 mg.at/l dan 0.670 mg.at/l. Hasil ini sesuai dengan analisis statistik Rancangan Acak Kelompok (RAK) (Fh > Ft 1%). Keadaan ini ada kaitannya dengan kenaikan massa air (upwelling) di Laut Banda pada saat itu.
Abstract The Influence of Season to Nitrate and Phosphate Content Eutrophication in Banda Sea. Observation on phosphate and nitrate nutrient content were carried out in May, August, November, 1996 and February 1997 in Banda Sea. The results showed the averages content of phosphate and nitrate in August is higher compared to May, November and February. Phosphate content in August 1.492 mg.at/l, while in May, November and February are 1.025 mg.at/l, 0.878 mg.at/l and 0.766 mg.at/l. Nitrate content in August is 1.932 mg.at/l, while in May, November and February are 0.975 mg.at/l, 0.804 mg.at/l and 0.670 mg.at/l respectively. This result fixed with statistical Analysis (Randomized Block Anova) (Fh > F t 1%). This condition is caused by upwelling process in Banda Sea at that time. Keywords: Banda sea, phosphate, nitrate, upwelling
1. Pendahuluan Unsur nitrogen (N) dan fosfor (P) merupakan unsur hara (nutrisi) yang diperlukan oleh flora (tumbuhan laut) untuk pertumbuhan dan perkembangan hidupnya. Unsur-unsur tersebut ada dalam bentuk nitrat (NO3) dan fosfat (PO4). Unsur-unsur kimia ini bersama-sama dengan unsur-unsur lainnya seperti belerang (S), kalium (K) dan karbon (C) disebut juga unsur hara (nutrien). Zat-zat hara ini dibutuhkan oleh fitoplankton maupun tanaman yang hidup di laut untuk pertumbuhannya. Fitoplankton selanjutnya akan dimakan oleh zooplankton (fauna kecil yang hidup di permukaan air), zooplankton dan tanaman akan dimakan oleh ikan-ikan kecil, ikan-ikan kecil akan dimakan oleh ikan besar dan demikian seterusnya [1]. Tanaman dan binatang yang hidup di laut akan mati dan tenggelam ke dasar perairan, selanjutnya akan membusuk dan nutrien yang ada di tubuhnya akan kembali ke dalam air, sehingga dasar perairan lebih kaya akan nutrien dibandingkan dengan permukaan. Upwelling adalah gerakan vertikal/ hampir vertikal atau penaikan massa air di bawah permukaan ke permukaan. Upwelling merupakan proses yang penting untuk mengembalikan zat-zat hara dari lapisan air dekat dasar ke daerah permukaan, oleh karena itu daerah di mana terjadi
82
83 MAKARA, SAINS, VOL. 7, NO. 2, AGUSTUS 2003 proses upwelling akan sangat kaya akan nutrien, sehingga plankton melimpah, dan ikan-ikan akan berkumpul di daerah itu, sehingga daerah upwelling merupakan daerah yang sangat baik untuk usaha penangkapan ikan. Tulisan ini mengkaji fluktuasi kadar zat hara fosfat dan nitrat selama proses upwelling di laut Banda.
2. Metode Penelitian Penelitian ini dilakukan oleh Balitbang Sumber daya Laut P3O-LIPI Ambon di Laut Banda dan sekitarnya dengan menggunakan KM. Suryaatmaja Contoh air laut diambil pada 40 stasiun pengamatan dengan menggunakan tabung Nansen di lapisan permukaan. Analisis contoh di lakukan di laboratorium kimia Balitbang Sumber daya Laut LIPI Ambon. Kadar fosfat dan nitrat ditentukan menurut cara yang ditetapkan oleh Strickland dan Parsons [2] secara kolorimetri dengan menggunakan Spektrofotometer. Dalam Analisis, 40 stasiun pengamatan tersebut di atas dikelompokan menjadi 8 stasiun (Gambar 1). Untuk mengetahui pengaruh bulan (musim) dan letak stasiun terhadap fluktuasi kadar fosfat dan nitrat digunakan Analisis Statistik Rancangan Acak Kelompok [3]. Untuk melihat bulan dan stasiun mana yang paling berpengaruh terhadap fluktuasi kadar fosfat dan nitrat di lakukan uji lanjut yaitu Uji Beda Nyata Jujur (BNJ) dengan menggunakan program statistik Mikrostat [4].
84 MAKARA, SAINS, VOL. 7, NO. 2, AGUSTUS 2003
Gambar 1. Peta Lokasi Penelitian di Laut Banda
3. Hasil dan Pembahasan Hasil pengukuran kadar zat hara fosfat rata-rata di Laut Banda disajikan pada Tabel 1. Dari Tabel 1. dapat dilihat kadar fosfat rata-rata pada bulan Agustus adalah 1.492 mg.at/l. Kadar ini lebih tinggi dibandingkan dengan bulan Mei, November dan Februari yang kadar fosfatnya berturut-turut adalah 1.025 mg.at/l, 0.878 mg.at/l dan 0.766 mg.at/l. Perbedaan kadar fosfat pada setiap bulan pengamatan adalah akibat pengaruh upwelling yang terjadi di Laut Banda. Menurut Nontji [5] upwelling di Laut Banda mulai pada bulan Mei dan mencapai puncaknya pada bulan November. Sedangkan menurut Wyrtky [6] upwelling di Laut Banda terjadi selama musim timur yakni dari bulan Juni sampai Agustus. Kadar ini masih sesuai dengan kadar fosfat yang dijumpai di perairan laut yang normal umumnya. Kadar fosfat di perairan laut yang normal berkisar antara 0.01 – 4 mg.at/l [7].
85 MAKARA, SAINS, VOL. 7, NO. 2, AGUSTUS 2003 Bila yang diungkapkan oleh Wyrtky [6] ini benar maka dapat dimengerti mengapa kadar zat hara fosfat pada bulan Agustus lebih tinggi dari bulan-bulan yang lain. Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa bulan atau musim berpengaruh terhadap kadar fosfat (Fh > Ft 1%) (Tabel 2). Tabel 1. Kadar Zat Hara Fosfat di Laut Banda, mg.at/L
St 1 2 3 4 5 6 7 8 Min Mak St.Dev Rerata
Mei 1996 1.210 0.737 0.843 1.143 0.843 1.310 1.020 1.096 0.737 1.210 0.201 1.025
Agustus 1996 0.976 1.880 2.133 1.043 1.583 1.460 1.273 1.590 0.976 2.133 0.395 1.492
Nov 1996 0.700 0.600 1.360 1.193 0.856 0.493 0.890 0.933 0.493 1.360 0.290 0.878
Feb 1997 0.836 0.420 1.200 0.483 0.760 1.210 0.450 0.776 0.420 1.210 0.315 0.766
Keadaan yang sebaliknya dijumpai untuk stasiun, di mana hasil analisis statistik tidak menunjukkan adanya pengaruh posisi stasiun terhadap kadar fosfat (Fh < Ft) (Tabel 2). Hal ini berarti bahwa kondisi perairan pada saat itu relatif homogen, sehingga tidak terdapat perbedaan yang signifikan antar stasiun pengamatan. Uji Beda Nyata Jujur (BNJ) menunjukkan bahwa bulan yang paling berpengaruh terhadap kadar fosfat adalah bulan Agustus pada tingkat kepercayaan 5% (Tabel 3). Berdasarkan kenyataan ini dapat dikatakan bahwa puncak upwelling di Laut Banda terjadi pada bulan Agustus (musim timur). Namun bila dikaji lebih lanjut seperti apa yang diungkapkan oleh Nontji [5] bahwa upwelling mencapai puncaknya pada bulan November, terlihat di sini ada dua pendapat yang berbeda. Dengan demikian dapat pula dikatakan bahwa puncak dari upwelling belum dapat ditentukan secara tepat dan pasti. Bila dikaji dari kondisi iklim yang akhir-akhir ini sering tidak menentu dan berubah-ubah, maka kemungkinan terjadinya perubahan waktu upwelling dapat saja terjadi, mengingat upwelling sangat dipengaruhi oleh kondisi iklim. Jika dikaji pula dari kedalaman, terlihat bahwa kadar fosfat cenderung meningkat dengan bertambahnya ke dalam laut (Tabel 4). Dari Tabel 4 terlihat kadar fosfat rata-rata pada ke dalam 50 m berkisar antara 1.076 – 2.198 mg.at/l. Kadar ini lebih tinggi dibandingkan dengan lapisan permukaan yang kadar fosfatnya berkisar antara 0.766 – 1.492 mg.at/l. Keadaan ini disebabkan karena dasar perairan umumnya kaya akan zat hara, baik yang berasal dari dekomposisi sedimen maupun senyawa-senyawa organik yang berasal dari jasad flora dan fauna yang mati. Adanya kadar fosfat yang rendah dan tinggi pada kedalaman-kedalaman tertentu dapat disebabkan oleh berbagai faktor, antara lain adanya arus laut pada kedalaman tersebut yang membawa fosfat dan kelimpahan fitoplankton. Hubungan antara kelimpahan fitoplankton dengan zat hara telah banyak diungkapkan oleh Koesoebiono [8]. Dengan adanya proses upwelling, maka semua fosfat yang ada di dasar perairan akan terangkat naik ke permukaan, sehingga lapisan permukaan menjadi subur akibat terjadinya pengayaan (eutrofikasi) zat hara ini. Tabel 2. Analisis Sidik Ragam (Fosfat)
No
Sumber Keragaman
Db
JK
KT
Fh
1 2 3 4
Bulan Stasiun Acak Total
3 7 21 31
2,444 0,723 1,928 5,095
0,814 0,103 0,091 1,008
8,945* 1,131
F table 5% 1% 3,07 4,87 2,49 3,64
86 MAKARA, SAINS, VOL. 7, NO. 2, AGUSTUS 2003 * Nyata pada tingkat kepercayaan 1% Tabel 3. Uji Beda Nyata Jujur (BNJ)(Fosfat)
1
Agustus, 1996
X 1,492
2
Mei, 1996
1,025
0,247
0,259
3
November, 1996
0,878
0,112
-
Februari, 1997
0,766
-
No.
4
Bulan
X - 2 0,467*
X - 3 0,614*
X - 4 0,726* -
Ket: W 5% = 0,594., 1% = 0,753, KK = 29%. * Nyata pada tingkat kepercayaan 5% Tabel 4. Kadar Fosfat Rata-rata pada Kedalaman 50 m di Laut Banda (mg.at/l)
St
Mei 1996
Agustus 1996
Nov 1996
Feb 1997
1
1.633
0.870
2.903
0.613
2
1.173
1.146
2.506
0.630
3
2.226
3.133
0.696
1.273
4
1.140
3.866
1.286
1.596
5
1.443
1.970
1.270
1.013
6
1.526
2.073
1.713
1.453
7
0.680
2.750
1.300
0.856
8
1.443
1.780
1.650
1.176
Min
0.680
0.870
0.696
0.613
Mak
2.226
3.866
2.903
1.596
St.Dev
0.446
1.005
0.718
0.365
Rerata
1.480
2.198
1.665
1.076
Hasil pengukuran kadar zat hara nitrat rata-rata di Laut Banda disajikan pada Tabel 5. Dari tabel tersebut dapat dilihat kadar nitrat rata-rata pada bulan Agustus adalah 1.932 mg.at/l. Kadar ini lebih tinggi dibandingkan dengan bulan Mei, November dan Februari yang kadar nitrat rata-ratanya berturut-turut adalah 0.975 mg.at/l, 0.804 mg.at/l dan 0.670 mg.at/l. Keadaan ini sama dengan fosfat, di mana kadar tertinggi juga dijumpai pada bulan Agustus. Kadar ini masih sesuai dengan kadar nitrat yang umum dijumpai di perairan laut. Kadar nitrat yang normal di perairan laut berkisar antara 0.01 – 50 mg.at/l [7]. Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa bulan atau musim berpengaruh terhadap kadar nitrat (Fh > Ft 1%), sedang stasiun tidak berpengaruh terhadap kadar nitrat (Fh
87 MAKARA, SAINS, VOL. 7, NO. 2, AGUSTUS 2003 dan ruang, karena keduanya merupakan nutrisi (hara) yang dibutuhkan oleh flora dan fauna laut. NAB yang ditetapkan US-EPA [10] untuk fosfat sebesar 0.001 mg.at/l dan nitrat sebesar 5.0 mg.at/l. Tabel 5. Kadar Zat Hara Nitrat pada Lapisan Permukaan di Laut Banda (mg.at/l)
St 1 2 3 4 5 6 7 8 Min Mak St.Dev Rerata
Mei 1996 0.753 0.666 0.923 1.053 1.423 1.183 0.953 0.850 0.666 1.423 0.243 0.975
Agustus 1996 2.016 2.070 0.736 1.943 1.396 3.103 1.590 2.603 0.736 3.103 0.725 1.932
Nov 1996 0.456 0.600 1.200 0.693 1.056 0.756 1.083 0.590 0.456 1.200 0.272 0.804
Feb 1997 0.446 0.316 0.473 0.860 0.746 0.886 0.803 0.900 0.316 0.900 0.230 0.670
Tabel 6. Kadar Zat Hara Nitrat pada Kedalaman 50 m di Laut Banda (mg.at/l)
St 1 2 3 4 5 6 7 8 Min Mak St.Dev Rerata
Mei 1996 8.513 5.566 9.320 9.490 6.310 10.733 8.616 6.433 5.566 10.733 1.820 8.127
Agustus 1996 15.093 14.436 15.106 15.456 20.500 18.780 14.620 11.843 11.843 20.500 2.697 15.729
Nov 1996 8.950 9.100 8.820 8.060 7.886 8.230 9.166 9.050 7.886 9.166 0.514 8.657
Feb 1997 5.000 3.896 10.500 10.143 10.590 7.160 7.046 7.756 3.896 10.590 2.524 7.761
4. Kesimpulan Kadar fosfat dan nitrat di perairan Laut Banda masih relatif homogen dan meningkat kadarnya dengan bertambahnya kedalaman laut. Kadar fosfat dan nitrat rata-rata pada pada bulan Agustus cenderung lebih tinggi dibandingkan bulan Februari, Mei dan November. Kecenderungan peningkatan zat hara fosfat dan nitrat pada bulan Agustus memperlihatkan terjadinya proses upwelling di perairan Laut Banda pada musim timur dan musim peralihan II.
Daftar Acuan [1] S. Rahardjo, S.H. Sanusi, Oseanografi Perikanan 1, Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan-Depdikbud, CV. Petrajaya, Jakarta, 1982. [2] J.D.H. Strickland, T.R. Parsons, Fish. Res. Board Canada 167 (1968) 311. [3] R.G. Steel, J.H. Torrie, Principles and Procedures of Statistic: A Biometrical Approach, Mc.Graw-Hill Book Kogakusha Ltd., Tokyo, 1980.
88 MAKARA, SAINS, VOL. 7, NO. 2, AGUSTUS 2003 [4] H. Subiyakto, Praktikum Statistik dengan Program Microstat, Edisi 2, Sekolah Tinggi Ilmu Ekonomi YKPN, Yogyakarta, 1994. [5] A. Nontji, Kandungan Klorofil pada Fitoplankton di Laut Banda dan Seram, Oseanologi di Indonesia 2 (1987) 1 [6] K. Wyrtki, Physical Oceanografi on Southeast Asean Water, NAGA Rep.2, Scripps Inst. of Oceanography La jolla, California, 1961. [7] M.D. Brotowidjoyo, D. Tribowo, E. Mubyarto, Pengantar Lingkungan Perairan dan Budidaya Air, Liberty, Yogyakarta, 1995. [8] Koesoebiono, Plankton dan Produktivitas Bahari, Institute Pertanian Bogor, Fakultas Perikanan. Bogor, 1981. [9] Kementrian KLH, Keputusan Menteri Negara KLH No.Kep-02/MNKLH/I/1988 Tentang Pedoman Penetapan Baku Mutu Lingkungan, Kementrian KLH, Jakarta, 1988. [10] US Environmental Protection Agency (U.S. EPA). Water Quality Criteria 1972, EPA-R3-73-033-March 1973. p.177
89 MAKARA, SAINS, VOL. 7, NO. 2, AGUSTUS 2003 Lampiran A. Tabel A1. Analisis Sidik Ragam (Nitrat)
1
Sumber Keragaman Bulan
2
Stasiun
7
1,217
0,173
3
Acak
21
3,749
0,178
4
Total
31
12,765
2,940
No
Db
JK
KT
Fh
3
7,799
2,599
14,601* 0,971
F table 5% 1% 3,07 4,87 2,49
3,64
* Nyata pada tingkat kepercayaan 1%
Tabel A2. Uji Beda Nyata Jujur (BNJ) (Nitrat)
1
Agustus, 1996
X 1,932
2
Mei, 1996
0,975
0,171
0,305
3
November, 1996
0,804
0,134
-
4
Februari, 1997
0,670
-
No
Bulan
Ket: W 5% = 0,83., 1% = 1,054., KK = 38% * Nyata pada tingkat kepercayaan 1%
X - 2 0,957*
X - 3 1,128*
X - 4 1,262* -
