Pengembangan Teknologi Terapan Untuk Meningkatkan Produksi Perikanan Seminar Nasional Perikanan Indonesia 20-21 November 2014, STP JAKARTA KARAKTERISTIK MORFOMETRI PERAIRAN DAN ESTIMASI KELIMPAHAN IKAN DI WADUK MALAHAYU DENGAN METODE HIDROAKUSTIK 1 Zulkarnaen Fahmi2 dan Agus Arifin Sentosa2 ABSTRAK Penelitian yang bertujuan untuk mendeskripsikan morfometri perairan dan kelimpahan ikan di Waduk Malahayu di Kabupaten Brebes, Jawa Tengah telah dilakukan pada bulan Desember 2012 dengan tujuan. Metode yang digunakan adalah survei hidroakustik dengan alat akustik SIMRAD EY-60. Hasil penelitian menunjukkan bahwa luas Waduk Malahayu selama survei 3 hanya sebesar 75,13 ha, dengan rerata kedalaman 2,4 m dan total volume 307.086,63 m . Berdasarkan nilai target strength diduga ikan yang terdeteksi memiliki ukuran panjang 8 – 40 3 cm (rerata 20,01 cm). Kelimpahan ikan diduga berkisar antara 194 – 2348 ekor/1000m (rerata 3 ± 768 ekor/1000m ). Biomass total ikan diduga sebesar 35,05 ton dengan potensi MSY sebesar 17,53 – 28,04 ton. Kata kunci: hidroakustik, morfometri, target strength, kelimpahan ikan, Waduk Malahayu
PENDAHULUAN Waduk Malahayu merupakan salah satu waduk di Desa Malahayu, Kecamatan Banjarrejo Kabupaten Brebes, Provinsi Jawa Tengah dan secara astronomis terletak pada posisi 7°2'17,2145'' Lintang Selatan dan 108°48'23,39'' Bujur Timur. Waduk ini mulai dibangun pada bulan Desember tahun 1933 oleh Pemerintah Kolonial Belanda dan mulai beroperasi pada tahun 1935 sebagai waduk tadah hujan dengan luas ± 944 hektar. Pemanfaatan air Waduk Malahayu yang semula hanya untuk irigasi, pengendali banjir, pertanian, peternakan, pariwisata dan saat ini telah berkembang menjadi kegiatan penebaran benih ikan untuk usaha perikanan melalui ranching mengingat masyarakat setempat tidak menghendaki pemanfaatan perairan untuk usaha budidaya ikan dalam keramba jaring apung (Wahyudi & Fahrudin, 2004). Laetje (2012) menyebutkan bahwa kegiatan perikanan berbasis ranching di Waduk Malahayu adalah kegiatan usaha perikanan dengan cara menebarkan benih ikan (stocking) kemudian dibiarkan selama empat bulan, baru dilakukan kegiatan penangkapan. Purnomo (2011) menyebut istilah ranching tersebut dengan istilah culture-based fisheries (CBF) atau kegiatan perikanan tangkap berbasis budidaya yang merupakan pengembangan kegiatan perikanan tangkap yang mengandalkan input benih hasil dari instalasi perbenihan (restoking) (De Silva et al., 2006). Pendugaan kelimpahan ikan di Waduk Malahayu diperlukan untuk mengetahui seberapa besar stok ikan yang tersedia sehingga dapat menentukan waktu dan jumlah tebaran ikan. Intensitas penangkapan ikan di waduk ini sudah cukup tinggi sehingga hampir setiap tahun di waduk yang tidak terlalu luas ini selalu dilakukan restoking, terutama ikan nila (Oreochromis niloticus), yang jumlahnya mencapai ratusan ribu setiap tahunnya (Purnomo, 2011). Purnomo (2010) menyebutkan bahwa potensi produksi ikan di Waduk Malahayu sekitar 1556,5 – 2044,8 kg/ha/th, dengan tingkat pemanfaatan baru sekitar 25,1 - 33,0%. Dalam rangka pengembangan potensi pemanfaatan badan perairan untuk kegiatan perikanan di Waduk Malahayu, diperlukan data dan informasi sebagai bahan masukan dalam pengambilan keputusan untuk penentuan strategi pengelolaan sumberdaya perikanan yang lestari. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk memperoleh data dan informasi status stok sumberdaya perikanan yaitu dengan menggunakan aplikasi hidroakustik yang dapat memberikan data dan informasi mengenai kepadatan stok ikan, kedalaman dan topografi dasar perairan (Wijopriono 1
2
Makalah dipresentasikan pada Seminar Nasional Perikanan Indonesia, Sekolah Tinggi Perikanan, Jakarta, 22-21 November 2014 Balai Penelitian Pemulihan dan Konservasi Sumber Daya Ikan. Jl. Cilalawi No.1, Jatiluhur, Purwakarta Jawa Barat
389
Pengembangan Teknologi Terapan Untuk Meningkatkan Produksi Perikanan Seminar Nasional Perikanan Indonesia 20-21 November 2014, STP JAKARTA et al., 2006). Simmonds & MacLennan (2005) menyatakan bahwa survey akustik menggunakan echosounder kuantitatif telah umum digunakan untuk menduga kelimpahan dan biomass ikan untuk menyediakan data dan informasi bagi pengelolaan sumberdaya perikanan. Fahmi (2011) menyebutkan bahwa survey hidroakustik merupakan salah satu metode holistik untuk menduga stok ikan secara spasial di suatu perairan secara cepat (rapid assessment). Di samping itu, survey akustik yang dilakukan juga dapat disinergikan untuk tujuan pemutakhiran data morfometri dan batimetri Waduk Malahayu mengingat kondisi fisik waduk yang telah mengalami perubahan yang diduga akan berpengaruh terhadap pola morfometri dan batimetri waduk sebelumnya. Seiring dengan terjadinya kerusakan lingkungan di sekitar waduk, mengakibatkan terjadinya sedimentasi yang mempengaruhi luasan waduk saat ini. Wahyudi & Fahrudin (2004) menyebutkan Waduk Malahayu telah mengalami penyempitan luas genangan perairan akibat adanya sedimentasi sehingga Waduk Malahayu luasnya kini hanya tinggal 620 ha (awalnya mencapai sekitar 750 ha) dengan kedalaman rata-rata sekitar 10 m (Purnomo, 2011). Oleh karena itu, penelitian dengan metode hidroakustik telah dilakukan dengan tujuan untuk mendeskripsikan morfometri perairan dan kelimpahan ikan di Waduk Malahayu di Kabupaten Brebes, Jawa Tengah. BAHAN DAN METODE Pengambilan data di lapangan dilaksanakan pada bulan Desember 2012. Sarana penelitian yang digunakan adalah kapal nelayan ukuran 6 GT dilengkapi beberapa echosounder scientific tipe SIMRAD EY-60 yang dipasang side mounted di bagian tengah badan kapal. Untuk keperluan pengolahan data digunakan peralatan sebagai berikut yaitu desktop komputer, perangkat lunak antara lain Sonar 4, ArcGIS 10. Desain survey yang digunakan yaitu rectangle transect disesuaikan mengikuti topografi danau (Simmond & MacLennan, 2005). Pengolahan data untuk memperoleh informasi morfometri dan batimetri meliputi parameter sebagai berikut : Tabel 1. Karakteristik morfometri areal danau/waduk Parameter
Unit
Elevasi Luas Permukaan (Ao) Kedalaman maks (Zmax) Kedalaman rata (Zmean) Panjang Maksimum Lebar Maksimum Panjang Garis Pantai (L) Littoral Area
meter hektare (ha) meter meter meter meter meter %
Untuk menghitung volume air di suatu danau menggunakan formula Taube (2000) yaitu :
V Keterangan: Atop Abottom h V
h( Atop Abottom
A
top
Abottom
3
= Luas area pada lapisan perairan di atasnya = Luas area pada lapisan perairan di bawahnya = Jarak di antara garis kontur = Volume pada lapisan perairan tertentu
390
Pengembangan Teknologi Terapan Untuk Meningkatkan Produksi Perikanan Seminar Nasional Perikanan Indonesia 20-21 November 2014, STP JAKARTA Pengambilan data akustik dilakukan dengan menggunakan alat SIMRAD EY-60 split beam echosounder dengan frekuensi 120 kHz. Pengambilan data dilakukan pada siang hari dengan kecepatan 4 knot. Data disimpan setiap 1 nautical mil. Data yang tersimpan dalam bentuk .raw, .bot dan .idx yang memuat data posisi dan threshold. Data akustik kemudian dikonversi dengan bantuan dongle agar dapat dianalisa lebih lanjut dengan perangkat lunak Sonar 4. Data sebaran target strength dan densitas area kemudian di plot dengan software ArcGIS. Interpolasi data untuk mencakup seluruh daerah tangkapan air di Waduk Malahayu menggunakan metode Tension Spline untuk setiap nilai parameternya (ESRI, 1996). Target Strength (TS) Target strenght dapat didefinisikan sebagai jumlah backscattering cross section dari target yang mengembalikan sinyal, sedangkan menurut Burczynski (1979), target strength mempunyai hubungan erat dengan backscattering cross section. Nilai target strength tidak merupakan suatu nilai yang konstan sehingga nilai ini harus senantiasa ditentukan untuk setiap pelaksanaan survei akustik. Formula untuk menghitung ratarata target strength pada setiap interval kelas yaitu: TS = 10 x log { σ / 4π }, σ = backscattering cross section. Rumus Konversi Target Strength ke Panjang Ikan (Total Length) Untuk menghitung panjang ikan (Total Length) dari nilai target strength pada tranduser frekuensi 120 kHz digunakan formula menurut Foote (1987) dalam Simmond & McLennan (2005): TS = 20 log L – 71,9 Formula ini digunakan karena ikan-ikan air tawar memiliki gelembung renang (swimbladder) yang dapat menyerap 90% echo yang dipantulkan oleh tranduser pada badan ikan yang dapat membiaskan echo yang terpantul kembali ke tranduser. HASIL DAN PEMBAHASAN Morfometrik Waduk Malahayu Survey akustik untuk memperoleh data dan informasi kedalaman perairan dan potensi kelimpahan ikan dilakukan di Waduk Malahayu menggunakan metode stratified random transect dengan panjang transek sekitar 13,5 km yang meliputi luasan danau mencapai ± 90% total luasan area yang tergenang air pada bulan Desember 2012. Waduk Malahayu berada pada ketinggian 51 meter di atas permukaan laut. Nilai tersebut diperoleh dari ekstraksi deliniasi citra satelit topografi SRTM-30m. Hasil deliniasi garis pantai waduk yang diperoleh dari analisis citra satelit dibandingkan dengan hasil crosscheck di lapangan diperoleh luas permukaan sebesar ± 75,13 ha dengan panjang garis pantai sebesar 13,6 km. Nilai tersebut dibandingkan dengan nilai luasan yang diperoleh dari referensi sebelumnya (944 ha) memiliki selisih yang jauh dikarenakan pada bulan Desember 2012 volume air yang tersedia berasal dari hasil tampungan air pada musim kemarau sehingga luas waduk menyusut secara drastis.
391
Pengembangan Teknologi Terapan Untuk Meningkatkan Produksi Perikanan Seminar Nasional Perikanan Indonesia 20-21 November 2014, STP JAKARTA
Gambar 1.
Coverage area survey hidroakustik pada bulan Desember 2012 di Waduk Malahayu.
Kedalaman maksimum Waduk Malahayu tercatat oleh peralatan echosounder kuantitatif sebesar 5 meter dengan kedalaman rata-rata hanya sebesar 2,47 meter. Panjang maksimum Waduk Malahayu yang memanjang dari arah tenggara-barat laut sebesar 2.600 m, sedangkan lebar maksimum yang memanjang dari arah timur lautbarat daya tercatat sebesar 788 m. Luasan zona littoral yang merupakan area potensial terjadinya proses fotosintesis dan metabolisme organisme akuatik sebesar 100% dari total luasan area yang tergenang air pada bulan Desember 2012. Rangkuman nilai parameter morfometrik Waduk Malahayu disajikan pada Tabel 2. Tabel 2. Nilai parameter morfometrik Waduk Malahayu bulan Desember 2012 Parameter Nilai Unit Elevasi ± 51 meter Luas Permukaan (Ao) 75,1 hektare (ha) Kedalaman maks (Zmax) 5 meter Kedalaman rata (Zmean) 2,47 meter Panjang Maks 2.600 meter Lebar Maks 788 meter Panjang Garis Pantai (L) 13.600 meter Littoral Area 100 % Analisis spasial kedalaman perairan di Waduk Malahayu dengan nilai rata-rata kedalaman sebesar 2,4 meter, diklasifikasikan kelas kontur kedalaman dalam 8 kelas strata kedalaman. Strata kedalaman 0 – 0,5 meter yang mencakup persentase luasan sebesar 0,88 % setara dengan luas sebesar 0,6 ha. Strata kedalaman 0,5 - 1 meter memiliki luasan 13,1 ha, atau setara dengan persentase luasan 17,44 %. Strata kedalaman 1 - 3 meter memiliki luas 10,5 – 16,3 ha yang meliputi persentase luasan masing-masing pada kisaran 11,66 % – 21,77 % dari total luasan waduk. Sedangkan strata kedalaman 3,5 – 5 meter meliputi luasan 6,76 % dan 10,97 %, setara dengan luasan 5,0 ha dan 8,2 ha. Peta batimetri Waduk Malahayu yang disajikan dalam strata kontur kedalaman 10 meter terdapat pada Gambar 2.
392
Pengembangan Teknologi Terapan Untuk Meningkatkan Produksi Perikanan Seminar Nasional Perikanan Indonesia 20-21 November 2014, STP JAKARTA
Gambar 2. Peta batimetri pada bulan Desember 2012 di Waduk Malahayu Analisis volumetrik Waduk Malahayu, diperoleh nilai total volume debit air yang dapat ditampung sebesar 307.086,63 m3. Rincian analisis volumetrik untuk setiap strata kedalaman di Waduk Malahayu disajikan pada Tabel 3. Tabel 3. Nilai analisis volumetrik Waduk Malahayu pada bulan Desember 2012 Lapisan kedalaman (m) 0,0-0,5 0,5-1,0 1,0-1,5 1,5-2,0 2,0-2,5 2,5-3,0 3,5-4,0 4,0-5,0 Total Volume
Area (m2) 6.636,34 131.008,04 163.604,59 123.436,41 105.871,63 87.623,27 50.773,20 82.418,94
Volume (m3) 1.393,63 29.727,44 66.797,82 65.493,05 52.096,30 40.028,98 26.910,20 24.639,20 307.086,63
Kelimpahan Ikan di Waduk Malahayu Estimasi panjang ikan yang terdeteksi di Waduk Malahayu menggunakan formula (Foote, 1987) yang mengkonversi target strength menjadi panjang total ikan dalam satuan cm. Nilai rerata target strength dari 78 ESDU (elementary sampling distance unit) per satuan 200 meter berkisar dari -65,26 dB s.d -52,71 dB. Nilai rerata target strength ikan di Waduk Malahayu sebesar ± -58,28 dB, dimana setelah dikonversikan pada satuan panjang total ikan (cm) memiliki rentang panjang ikan yang terdeteksi antara 8 – 40 cm, dengan nilai rata-rata ikan yang terdeteksi sebesar 20,01 cm yang didominasi dengan hasil tangkapan ikan nila, beunteur, gabus, mujair, patin, sepat, keting dan tawes. Distribusi frekuensi target strength ikan disajikan pada Gambar 3.
393
Pengembangan Teknologi Terapan Untuk Meningkatkan Produksi Perikanan Seminar Nasional Perikanan Indonesia 20-21 November 2014, STP JAKARTA
Gambar 3. Distribusi kelas target strength ikan (dB) di Waduk Malahayu. Purnomo (2010) melaporkan beberapa jenis ikan yang tertangkap di Waduk Malahayu (Tabel 4). Sumberdaya ikan di Waduk Malahayu tersebut banyak di tangkap menggunakan alat tangkap jaring, dan hanya beberapa nelayan yang menggunakan alat tangkap bubu, panah, pancing dan jala. Sebagaimana dilaporkan oleh Purnomo (2010), jenis ikan yang berkembang di Waduk Malahayu terdiri dari ikan asli dan introduksi. Saat ini populasi ikan introduksi jauh lebih besar dibandingkan jenis ikan asli perairan Waduk Malahayu. Pertumbuhan ikan introduksi umumnya eksponensial sehingga populasinya semakin berkembang. Saat ini pengelolaan sumberdaya perikanan secara berkelanjutan di Waduk Malahayu dilakukan dengan pola Cultured Based Fisheries (CBF). Analisis spasial kelimpahan ikan dalam satuan ekor per satuan volume diperoleh nilai densitas ikan 194 – 2348 ekor/1000m3, dengan nilai rata-rata densitas ikan di Waduk Malahayu sebesar ± 768 ekor/1000m3. Kelimpahan ikan yang tinggi terdapat di bagian tenggara utara dengan densitas ikan lebih dari 2000 ekor/ha. Sedangkan di selatan dan timur Waduk Malahayu, densitas ikan berkisar 250 – 1000 ekor/1000m3. Interpolasi nilai densitas ikan untuk memperoleh gambaran yang lebih lengkap sebaran horizontal densitas ikan di Waduk Malahayu menunjukkan kelimpahan ikan yang tinggi hanya meliputi bagian tengah utara dan selatan waduk. Hal ini dapat dijelaskan bahwa pada saat volume air di waduk menyusut, maka ikan terperangkap di beberapa wilayah sehingga menyebabkan terjadinya terkosentrasinya kelimpahan ikan pada daerah tertentu. Sebaran densitas area ikan di Waduk Malahayu disajikan pada Gambar 4. Tabel 4. Sumber daya ikan di Waduk Malahayu (Purnomo, 2010) No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Jenis Ikan Beunteur Gabus Keting Mujair Nila Patin Sepat Sili Tawes Udang galah
Nama Ilmiah Puntius binotatus Channa striata Mystus nigriceps Oreochromis mossambicus Oreochromis niloticus Pangasianodon hypophthalmus Trichogaster trichopterus Mastacembelus erythrotaenia Barbonymus gonionotus Macrobrachium rosenbergii
394
Kelimpahan relatif (%) 35,4 2,5 0,2 2,1 36,5 1,1 0,4 0,1 0,1 0,2
Pengembangan Teknologi Terapan Untuk Meningkatkan Produksi Perikanan Seminar Nasional Perikanan Indonesia 20-21 November 2014, STP JAKARTA
Gambar 4. Peta sebaran kelimpahan ikan per satuan volume (ekor/1000 m3) secara spasial pada bulan Desember 2012 di Waduk Malahayu. Dari perhitungan tersebut diperoleh nilai densitas area dalam satuan bobot (kg/ha) berkisar antara 3 – 900 kg/ha, dengan nilai rata-rata kelimpahan ikan sebesar 466 kg/ha. Nilai biomass total ikan di Waduk Malahayu yang memiliki luasan total pada bulan Desember 2012 sebesar 75,13 ha, maka estimasi biomass ikan sebesar 35,05 ton. Dari estimasi biomass ikan hasil survey akustik ini, maka estimasi pemanfaatan sumberdaya ikan optimum (Maximum Sustainable Yield/MSY) yang dapat diupayakan 50-80% dari total biomass yaitu sebesar 17,53 – 28,04 ton. Dibandingkan dengan data produksi tangkapan ikan pada 2009 – 2010, total hasil tangkapan nelayan di Waduk Malahayu sebesar 4,2 ton atau setara dengan 11,98 % dari MSY. Namun perlu dicermati produktivitas kegiatan penangkapan ikan di Waduk Malahayu sangat tergantung dari kegiatan penebaran ikan, karena pasokan ikan dari inlet tidak berpengaruh nyata. Oleh karena itu pola pengelolaan yang berlaku saat ini harus mencakup kegiatan dalam merehabilitasi baik habitat maupun kelimpahan stok ikan untuk pemacuan produksi perikanan tangkap di masa yang akan datang. KESIMPULAN Luas Waduk Malahayu pada bulan Desember 2012 hanya sebesar 75,13 ha, dengan rerata kedalaman 2,4 m dan total volume 307.086,63 m3. Berdasarkan nilai target strength diduga ikan yang terdeteksi memiliki ukuran panjang 8 – 40 cm (rerata 20,01 cm). Kelimpahan ikan diduga berkisar antara 194 – 2348 ekor/1000m3 (rerata ± 768 ekor/1000m3). Biomass total ikan diduga sebesar 35,05 ton dengan potensi MSY sebesar 17,53 – 28,04 ton. UCAPAN TERIMA KASIH Penelitian ini merupakan bagian dari kegiatan Model Penerapan IPTEK dengan tema “Penerapan Community Based Fisheries (CBF) di Waduk Malahayu Brebes, Jawa Tengah” oleh Pusat Penelitian Pengelolaan Perikanan dan Konservasi Sumber Daya Ikan Tahun Anggaran 2012.. DAFTAR PUSTAKA Burczynski, J. 1979. Introduction to the use of sonar systems for estimating fish biomass. FAO Fisheries Technical Paper No. 191. Rome: 89 p.
395
Pengembangan Teknologi Terapan Untuk Meningkatkan Produksi Perikanan Seminar Nasional Perikanan Indonesia 20-21 November 2014, STP JAKARTA De Silva, S.S., U.S. Amarasinghe & T.T.T. Nguyen (eds), 2006. Better-practice approaches for culture-based fisheries development in Asia. ACIAR Monograph No. 120. 96p. ESRI. 1996. ArcView GIS: Using ArcView GIS. 351 p. Fahmi, Z. 2011. Perbandingan Model Jaringan Saraf Tiruan dan Analisis Statistik Dalam Penentuan Jenis Ikan Air Tawar Menggunakan Deskriptor Akustik. Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Tesis. 57 hlm. Laetje, K. 2012. Kajian Daya Dukung Lingkungan bagi Pemanfaatan Perikanan Berbasis Ranching dan Budidaya Ikan KJA di Waduk Malahayu. Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Tesis. 71 hlm. Purnomo, K. 2010. Potensi Sumberdaya Ikan Waduk Malahayu (Jawa Tengah) dan Situ Lengkong (Jawa Barat). Prosiding Seminar Nasional Perikanan 2010 Sekolah Tinggi Perikanan, Jakarta: 141 – 147. Purnomo, K. 2011. Pertumbuhan, Mortalitas dan Preferensi Makanan Ikan Nila (Oreochromis niloticus) di Waduk Malahayu. Prosiding Seminar Nasional Tahunan VIII Hasil Penelitian Perikanan dan Kelautan, 16 Juli 2011. Jurusan Perikanan Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. BP-02: 1-8. Simmonds, E.J. & D.N. MacLennan. 2005. Fisheries Acoustic: Theory and Practice. 2nd ed. London. Blackwell Science Ltd. 437 p. Taube, C.M. 2000. Instructions for winter lake mapping. Chapter 12. In Schneider, J.C. (ed.) 2000. Manual of fisheries survey methods II: with periodic updates. Michigan Department of Natural Resources, Fisheries Special Report 25, Ann Arbor. Wahyudi, S.I. & F. Fahrudin. 2004. Pemutakhiran Pedoman Operasional Waduk Malahayu. Laporan Akhir Dinas PSDA Jawa Tengah dan Limit Unisula, Semarang. Wijopriono, M. Natsir, A. Slotte & A. Priatna. 2006. Spatial distribution and shoaling behaviour of fishery resources in the waters off western coast of Aceh : preliminary results from the post tsunami expedition 2005. Indonesian Fisheries Research Journal. 12 : 15-25.
396
