Tanggal Praktikum Minggu 4 Nopember 2012
- A. TUJUAN PRAKTIKUM
- Untuk mengetahui faktor-faktor abiotik seperti kecepatan arus, suhu, salinitas, dan tingkat keasaman (pH) sungai di Dusun Nepo
- Untuk mengetahui jenis-jenis organisme yang terdapat di sekitar perairan sungai dan kolam Dusun Nepo
- Untuk menghitung kadar CO2 dan O2 yang terkandung dalam air sungai
- Untuk menghitung kadar CO2 dan O2 yang terkandung dalam air kolam
- B. LANDASAN TEORI
Ekosistem merupakan sistem terbuka, yaitu sistem yang mempunyai satu atau lebih masukan (input) dan keluaran (output). Masukan dan keluaran itu dapat berupa energi, materi atau makhluk hidup. Ekosistem merupakan satuan fungsional dasar dalam ekologi. Energi adalah penyebut yang penting dalam semua ekosistem, sehingga energi merupakan dasar utama dalam klasifikasi ekosistem.
Dari segi makanan, ekosistem mempunyai dua komponen yaitu komponen autotrofik dan heterotrofik. Komponen autotrofik yaitu organisme yang mampu menyediakan mensintesa makanan sendiri yang berupa bahan organik dari bahan anorganik dengan bantuan energi matahri dan klorofil (fotoautotrofik) atau energi yang diperoleh dari hasil penguraian bahan kimia (kemoautotrofik). Yang termasuk komponen ini adalah semua tumbuhan klorofil dan jamur tertentu. Komponen heterotrofik yaitu orgainsme yang mampu memanfaatkan bahan organik sebagai bahan makanannya. Semua hewan, jamur dan mikroorganismee termasuk dalam komponen ini.
Berdasarkan habitatnya, ekosistem dibedakan menjadi ekosistem darat dan ekosistem perairan.. Ekosistem perairan merupakan ekosistem yang selalu mengalami perubahan kualitas dan kuantitas akibat pengaruh variasi abiotik tersebut. Oleh karena itu, organisme perairan harus dapat beradaptasi dalam mencari nutrisi dan menjalankan kelangsungan hidup dengan menggunakan gas-gas yang terlarut pada perairan tersebut. Pengaruh variasi abiotik ini juga sebagai penunjang lingkungan secara keseluruhan yang memungkinkan adanya perubahan produktivitas biologis. Kualitas suatu perairan dapat ditentukan oleh sifat kimia dan fisika. Interaksi antara sifat kimia dan fisika di perairan sungai dan kolam dapat menentukan kemampuan perairan tersebut untuk mendukung kehidupan yang ada di dalamnya.
Ekosistem perairan dibedakan atas ekosistem air tawar dan ekosistem air laut. Ciri-ciri ekosistem air tawar antara lain variasi suhu tidak mencolok, penetrasi cahaya kurang, dan dipengaruhi oleh iklim dan cuaca. Ekosistem air tawar dibedakan menjadi ekosistem lentik atau perairan menggenang dan ekosistem lotik atau perairan mengalir. Yang termasuk ekosistem lentik adalah danau, rawa dan kolam, sedangkan yang termasuk ekosistem lotik adalah sungai.
Komponen yang terdapat dalam ekosistem air tawar dapat dibedakan menjadi :
- Berdasarkan cara memperoleh energi (makanan)
- Komponen autotrof : tumbuhan air, ganggang dan lumut.
- Komponen heterotrof : ikan, kepiting, katak, dll.
- Berdasarkan kebiasaan kehidupan dalam air
- Plankton : terdiri atas fitoplankton (plankton tumbahan) dan zooplankton (plankton hewan), merupakan organismee yang gerakannya pasif selalu dipengaruhi oleh arus air.
- Nekton : organismee yang bergerak aktif berenang. Contoh: ikan, serangga air.
- Neuston : organismee yang beristirahat dan mengapung di permukaan air.
- Bentos : organismee yang hidup di dasar perairan.
- Perifiton : organismee yang melekat pada suatu substrat (batang, akar, batu-batuan) di perairan.
Dalam ekosistem perairan, parameter yang selalu menjadi perhatian utama adalah kandungan gas oksigen dan karbondioksida dalam air yang menunjukkan kualitas perairan. Kandungan oksigen terlarut mempengaruhi jumlah dan jenis makrobentos di perairan. Semakin tinggi kadar O2 terlarut maka jumlah bentos semakin besar. Sebaliknya, semakin rendah kadar CO2 terlarut maka jumlah bentos akan makin sedikit.
Kandungan oksigen terlarut (DO) minimum adalah 2 ppm dalam keadaan normal dan tidak tercemar oleh senyawa beracun (toksik). Kandungan oksigen terlarut minimum ini sudah cukup mendukung kehidupan organismee (Swingle, 1968).
Chemical Oxygen Demand (COD) adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan organik secara kimiawi, dengan reduktornya KMnO4 atau K7Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen (Oxidixing Agent). Selain itu, penetapannya di dasarkan atas reaksi oksidasi bahan organik dengan oksigen dan proses tersebut berlangsung secara kimia dalam kondisi asam dan mendidih, dalam melakukan percobaan COD ini dapat menggunakan metode permanganat dan bikromat (Soeseno, 1970). Menurut (lee at al., 1978), semakin banyak bahan organik yang menumpuk dalam suatu perairan, nilai COD akan semakin tinggi dan kemudian akan menurun dengan adanya dekomposer lebih lanjut dari bahan organik
Kandungan Karbondioksida bebas (CO2) dalam suatu perairan maksimal 20 ppm (Rahmatin, 1976). Kandungan karbondioksida bebas dalam suatu perairan lebih tinggi dari 12 ppm dapat membahayakan kehidupan organismee perairan, dapat diasumsikan bahwa bila dalam suatu perairan kadar Karbondioksida (CO2) berlebihan dapat berdampak kritis bagi kehidupan binatang air (Spotte, 1920).
Perairan tawar alami hampir tidak memiliki pH > 9 sehingga tidak ditemukan karbon dalam bentuk karbonat. Pada air tanah, kandungan karbonat biasanya sekitar 10 mg/L karena sifat tanah yang cenderung alkalis. Perairan yang memiliki kadar sodium tinggi mengandung karbonat sekitar 50 mg/L. Perairan tawar alami yang memiliki pH 7–8 biasanya mengandung ion karbonat < 500 mg/L dan hampir tidak pernah kurang dari 25 mg/L. Ion ini mendominasi sekitar 60 – 90% bentuk karbon organik total di perairan
Kadar karbon di perairan dapat mengalami penurunan bahkan hilang akibat proses fotosintesis, evaporasi dan agitasi air. Perairan yang diperuntukan untuk kepentingan perikanan sebaiknya mengandung kadar karbondioksida bebas < 5 mg/L. Kadar karbondioksida sebesar 10 mg/L masih dapat ditolerir oleh organismee akuatik, asal disertai oksigen yang cukup. Sebagian besar organismee akuatik dapat bertahan hidup hingga kadar karbondioksida bebas mencapai sebesar 60 mg/L.
- C. ALAT DAN BAHAN
- Stop watch
- Meteran
- Bola pingpong
- Alat tulis
- Kertas label
- 10 buah botol gelap
- Gelas ukur
- Bekker glass
- Indikator PP
- Reagen KOH-KI
- Reagen MnSO4
- Reagen H2SO4
- Reagen Amylum
- Reagen Na2S2O3
- Tissue
- Termometer air
- pH meter
- Salinometer
- D. CARA KERJA
- Pengamatan faktor-faktor abiotik
- Menentukan area sungai
Menentukan area sungai yang dijadikan sebagai obyek amatan menjadi 3 stasiun. Selanjutnya faktor-faktor abiotik ( kecepatan arus, suhu, salinitas, dan pH) diukur untuk masing-masing area yang telah ditentukan.
- Stasiun 1 : area sungai yang berada di dalam kawasan hutan.
- Stasiun 2 : area sungai di sepanjang persawahan.
- Stasiun 3 : area sungai di belakang perkampungan warga.
- Mengukur suhu perairan
Suhu air diukur dengan cara memasukkan thermometer ke dalam air dan membaca skalanya dengan posisi thermometer masih didalam air.
- Mengukur salinitas perairan
Salinitas air dapat diukur dengan salinometer atau refraktometer. Dalam praktikum ini salinitas diukur dengan salinometer, caranya yaitu dengan mengambil sampel perairan yang akan diteliti, meneteskan air sampel pada salinometer, kemudian membaca skala salinitas pada alat tersebut.
- Mengukur tingkat keasaman perairan
Mengukur tingkat keasaman perairan dengan mencelupkan kertas pH ke perairan tersebut, kemudian memperhatikan perubahan warna kertas tersebut kemudian bandingkan warnanya dengan pH standard.
- Mengukur kecepatan arus sungai di Banyuwindu:
- Menentukan area sungai yang dijadikan sebagai obyek amatan menjadi 3 stasiun.
- Stasiun 1 : area sungai yang berada di dalam kawasan hutan.
- Stasiun 2 : area sungai di sepanjang persawahan.
- Stasiun 3 : area sungai di belakang perkampungan warga.
- Menentukan dan mengukur jarak pengamatan pada titik dimana pengamatan akan dilakukan dengan menggunakan meteran yaitu 5 m.
- Melepaskan bola dari salah satu ujung tali sebagai titik awal kemudian menangkap bola tersebut pada ujung tali di titik akhir.
- Mengukur waktu tempuh dimulai dari saat bola dilepas sampai bola ditangkap kembali dengan stopwatch.
- Mengulangi kegiatan pada poin nomor 2-6 hingga kegiatan praktikum selesai mencakup semua titik di semua stasiun.
- Mencatat dalam tabel pengamatan.
- Untuk mengetahui kadar oksigen dan karbondioksida :
- Mengambil sample air sungai di masing-masing stasiun. Setiap stasiun diambil 2 botol sampel air sungai, lalu diberi keterangan pada label.
- Mengambil sampel air kolam dan dimasukkan ke dalam 2 buah botol yang telah disiapkan kemudian diberi label.
- Menguji kadar CO2 dan O2 untuk setiap sampel baik air mengalir/sungai maupun air tergenang/kolam.
- 1. Penghitungan kadar CO2
- Menyiapkan sampel air mengalir dari semua stasiun dan air tergenang.
- Mengambil air sampel 5 ml.
- Menambahkan 1 tetes indicator PP. Kalau warna berubah jadi pink/merah, maka kadar CO2=0. Kalau tidak berubah, kadar CO2>0.
- Mentitrasi dengan reagen 2 (KOH-KI) dengan siring sampai berwarna merah muda
- CO2 yang terlarut = jumlah (ml) titran X 100 mg/ppm
- Mengulangi kegiatan poin b-e hingga tercatat semua data dari air sungai maupun air kolam.
- Memasukkan data pengamatan ke dalam tabel pengamatan.
- 2. Penghitungan kadar O2
- Menyiapkan sampel air mengalir dari semua stasiun dan air tergenang.
- Mengambil air sampel 5 ml.
- Menambahkan 5 tetes reagen 1 (MnSO4) dan 5 tetes reagen 2 (KOH-KI). Membiarkan selama 1 menit sampai terbentuk endapan
- Menambahkan 10 tetes reagen 3 (H2SO4 pekat) sampai endapan hilang / berwarna kuning.
- Mengambil 5 ml larutan (langkah kerja b-d)
- Menambahkan 1 tetes reagen 4 (amylum) sampai berwarna biru.
- Menitrasi dengan reagen 5 (Na2S2O3) sampai warna biru hilang (jernih).
- DO = jumlah titran X 10 mg/ppm
- Jika DO = 5 mg/ppm, maka dilakukan uji ketetapan dengan cara mengambil larutan 3-10 ml lalu melakukan langkah kerja f dan g. DO= jumlah titran dikalikan dengan 5 mg/ppm .
- Mengulangi kegiatan hingga tercatat semua data dari air sungai maupun air kolam.
- Memasukkan data pengamatan ke dalam tabel pengamatan.
- Mengamati biota air
- Pengamatan bentos, Peryphiton, Nekto dan Neuston
Pada saat pengambilan data kecepatan arus sungai, berbagai jenis komponen biotik (biota air) yang tampak diidentifikasi untuk dikategorikan ke dalam beberapa golongan berdasarkan kebiasaanya yaitu bentos (berada di dasar), peryphiton (hewan/tanaman yg akarnya menonjol ke permukaan), plankton (pergerakan mengikuti arus), nekton (bebas berenang/kemauan sendiri), neuston (di permukaan air). Lalu mencatatnya ke dalam data sheet.
- Pengamatan Plankton
- Mengambil 1 tetes sampel air dalam botol sampel
- Mengamati keberadaan plankton dibawah mikroskop
- Mengambil gambar kenampakan plankton yang telah diamati.
- Mengidentifikasi jenis plankton dengan mengacu pada buku keanekaragaman jenis plankton
- A. DATA HASIL PENGAMATAN
Tabel 1. Data Kecepatan Air Dan Biota Air
No
|
Tempat
|
Titik
|
pH
|
Salinitas
|
Kecepatan
(m/s)
|
Suhu
(OC)
|
Bentuk kehidupan Air
| |||
Bentos
|
Perifiton
|
Nekton
|
Neuston
| |||||||
1 | Stasiun I
(Masuk
Hutan)
| 1 |
7
|
0
| 0,46 | 22 | Cacing : 1
Udang : 1
Pacet : 1
| Kepiting sawah sawah : 1
Cetol : 3
| Anggang-anggang warna kelabu : 7
Anggang-anggang putih : 34
Kecebong : 131
Serangga air : 8
| |
2 |
7
|
0
| 0,41 | 24 | Pacet : 3
Udang : 2
| Cetol : 1 | Anggang-anggang abu-abu : 28
Kecebong : 126
| |||
3 |
7
|
0
| 0,37 | 24,5 | Cacing : 1
Pacet : 1
Udang : 2
| Anggang-anggang putih : 16
Kecebong : 28
Anggang-anggang abu-abu : 34
| ||||
2
| Stasiun II
(belakang mushola-Sawah)
| 1 |
7
|
0
| 0,17 | 24 | Lumut : melimpah | Marsilea sp : 1 | Cetol : 8
Kepiting sawah sawah : 1
| Anggang-anggang putih : 5
Anggang-anggang abu-abu : 12
Kecebong : 2
|
2 |
7
|
0
| 0,25 | 24 | Lumut : melimpah
Keong :
| Cetol : 3 | Anggang-anggang putih : 3
Anggang-anggang abu-abu : 1
| |||
3 |
7
|
0
| 0,33 | 25 | Lumut : melimpah
Keong : 4
| Cetol : melimpah
Ikan : 4
| Anggang-anggang putih : 12
Anggang-anggang abu-abu : 13
|
No
|
Tempat
|
Titik
|
pH
|
Salinitas
|
Kecepatan
(m/s)
|
Suhu
(OC)
|
Bentuk kehidupan Air
| |||
Bentos
|
Perifiton
|
Nekton
|
Neuston
| |||||||
3 | Stasiun III
(Belakang mushola-
Jembatan)
| 1 |
7
|
0
| 0,31 | 24,5 | Cetol : berlimpah | Anggang abu-abu : 3 | ||
2 |
7
|
0
| 0,27 | 24,5 | Cetol : berlimpah | Anggang-anggang abu-abu : 5 | ||||
3 |
7
|
0
| 0,25 | 24,5 | Serangga air | |||||
4 | Air kolam | 1 |
7
|
0
| Lumut | Ikan mas : 2
Ikan mujair : melimpah
| ||||
2 |
7
|
0
| Lumut | Ikan mujair : melimpah | Anggang-anggang |
Tabel 2. Data Plankton Yang Ditemukan Di Perairan Sungai dan Kolam
No
|
Nama Plankton
|
Gambar
|
1 | Anismodexus | |
2 | Astemomela | |
3 | Compsorocoa | |
4 | Cylotella | |
5 | Gothatococcus | |
6 | Lymgia | |
7 | Mouceotia | |
8 | Ptageotars | |
9 | Tetraspora | |
10 | Tracmelomonas | |
11 | Ulothrix | |
12 | Vaucnepia | |
13 | Wildemeramoia |
Table 3. Data Pengukuran CO2 (COD)
Stasiun ke-
|
CO2 terlarut
|
Rata-rata
| ||
Sampel 1
|
Sampel 2
|
Sampel 3
| ||
1
|
1 ppm
|
0,5 ppm
|
0,5 ppm
|
0,67 ppm
|
2
|
2 ppm
|
1 ppm
|
1 ppm
|
1,33 ppm
|
3
|
1 ppm
|
1 ppm
|
1 ppm
|
1 ppm
|
Kolam
|
2 ppm
|
2 ppm
|
2 ppm
|
2 ppm
|
Tabel 4. Data Pengukuran O2 (BOD)
Stasiun ke-
|
O2 terlarut
|
Rata-rata
| ||
Sampel 1
|
Sampel 2
|
Sampel 3
| ||
1
|
0,5 ppm
|
0,5 ppm
|
0,5 ppm
|
0,5 ppm
|
2
|
0,5 ppm
|
0,5 ppm
|
0,5 ppm
|
0,5 ppm
|
3
|
0,5 ppm
|
0,5 ppm
|
0,5 ppm
|
0,5 ppm
|
Kolam
|
0,5 ppm
|
0,5 ppm
|
0,5 ppm
|
0,5 ppm
|
- B. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
Praktikum ekosistem perairan yang dilaksanakan mengkaji tentang kategori ekosistem air tawar yang dibagi menjadi dua macam ekosistem yaitu ekosistem air mengalir (lotik) dan ekosistem air tergenang (lentik).
Sungai merupakan badan air yang bergerak terus menerus dalam satu arah dari tempat yang tinggi menuju ke tempat yang rendah. Di bagian hulu sungai, airnya dingin dan jernih karena berada di daerah pegunungan. Selain itu air di bagian hulu realtif sedikit membawa sedimen dan nutrient mineral. Semakin jauh air mengalir menuju bagian hilir, air sungai dari hulu telah bergabung dengan sumber-sumber air lainnya, air mulai tampak keruh karena mengangkut lebih banyak sedimen, mineral, dan zat terlarut lainnya.
Berdasarkan pernyataan di atas, maka kegiatan praktikum dilakukan pada 3 bagian sungai yang berbeda yaitu hulu sungai (stasiun 1), pertengahan sungai (stasiun 2) dan hilir sungai (stasiun 3). Pembagian area staiun pengambilan sampel terutama dengan mempertimbangkan asumsi bahwa semakin menjauhi bagian hulu sungai, kadar pencemaran air semakin tinggi. Pencemaran air itu dapat berasal dari pencemaran organik dari alam, pupuk dan pestisida kimia dari persawahan, dan limbah kimia serta rumah tangga dari pemukiman warga. Untuk setiap stasiun pengambilan data dilakukan pada tiga titik yang berbeda. Data yang di dapat dari hasil praktikum di ketiga stasiun tersebut adalah:
- Stasiun 1 (masuk hutan) : Kadar oksigen terlarut sebesar 0,5 ppm dan karbondioksida terlarut sebesar 0,67 ppm. Kehidupan air yang ditunjukkan pada area ini yaitu bentos berupa cacing, udang dan pacet. Nekton berupa kepiting dan ikan cetol. Neuston berupa anggang-anggang, kecebong dan serangga air lainnya.
- Stasiun 2 (belakang mushola-sawah) : Kadar oksigen terlarut sebesar 0,5 ppm dan karbondioksida terlarut sebesar 1,33 ppm. Kehidupan air yang diperlihatkan pada area ini adalah bentos berupa lumut dan keong. Nekton berupa semanggi air. Nekton berupa ikan cetol, kepiting dan ikan. Neuston berupa anggang-anggang dan kecebong.
- Stasiun 3 (belakang mushola-jembatan) : Kadar oksigen terlarut sebesar 0,5 ppm dan karbondioksida terlarut sebesar 1 ppm. Kehidupan air yang diperoeh di stasiun ini adalah bentos yang berupa lumut dan tumbuhan air lainnya. Nekton berupa ikan cetol yang jumlahnya berlimpah dan ikan-ikan kecil. Neuston berupa anggang-anggang dan serangga air.
Untuk pangamatan pada ekosistem air tergenang/lentik diambil dari air dari kolam yang berada di dekat pemukiman warga. Data yang diperoleh yaitu kadar karbondioksida terlarut sebesar 2 ppm dan oksigen terlarutnya sebesar 0,5 ppm. Untuk kehidupan airnya yaitu bentos berupa lumut. Nekton berupa berbagai jenis ikan. Neuston berupa anggang-anggang.
Kecepatan air sungai di masing-masing stasiun berbeda-beda.
- Stasiun 1 (masuk hutan) : kecepatan rata-rata air sebesar 0,41 m/s
- Stasiun 2 (belakang mushola-sawah) : kecepatan air rata-rata sebesar 0,27 m/s
- Stasiun 3 (belakang mushola-jembatan) : kecepatan air rata-rata sebesar 0,25 m/s.
Kecepatan air pada stasiun 1 lebih besar daripada stasiun lainnya. Hal ini dikarenakan topografi stasiun 1 lebih miring dibandingkan stasiun 2 dan 3. Sehingga arus yang mengalir di situ lebih deras.
Pada pengukuran kadar oksigen dan karbondioksida, untuk kadar oksigen di semua stasiun memliki kandungan yang sama besar. Kadar karbondioksida di stasiun 2 memiliki kadar yang lebih tinggi daripada stasiun 1 dan 3. Stasiun 2 terletak di area persawahan, sehingga air di sungai area ini dapat terkontaminasi pupuk, pestisida atau senyawa kimia lainnya yang digunakan di sawah. Akibat yang ditimbulkan yaitu banyaknya jenis tumbuhan air ditemukan lebih banyak dibanding stasiun lainnya.
Jika dibandingkan kadar oksigen dan karbondioksida pada air kolam, kandungan oksigennya cenderung sama dan kadar karbondioksidanya jauh lebih tinggi. Air kolam tidak memiliki aliran air, sehingga kandungan karbondioksida terus menumpuk seiring dengan perlakukan yang diberikan warga misalnya saja pemberian pakan kimiawi.
Berbagai bentuk fenomena kenidupan perairan baik di air mengalir maupun air tergenang dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan. Faktor-faktor tersebut antara lain suhu, derajat keasaman (pH), arus permukaan, dan kandungan zat terlarut (O2 dan CO2).
Suhu air mempengaruhi sifat kimia maupun biologis perairan. Kenaikan suhu dapat menyebabkan menurunnya kandungan oksigen dan menaikkan daya toksik yang ada dalam suatu perairan. Selain itu suhu air juga mempengaruhi proses pertukaran zat atau metabolismee dan pertumbuhan makhluk hidup di dalamnya.
Arus permukaan perairan sangat berpengaruh terhadap distribusi perairan dan meningkatkan terjadinya difusi oksigen dalam perairan. Arus air membantu penyebaran organismee air dari suatu tempat ke tempat lainnya. Selain itu juga arus air membantu suplai bahan makanan yang dibutuhkan oleh organisme itu.
Derajat keasaman (pH) suatu perairan sering digunakan sebagai petunjuk untuk menyatakan kualitas air sebagai media hidup. Karena pH sangat berpengaruh terhadap berbagai metabolisme dan proses fisiologis di dalam tubuh makhluk hidup. Derajat keasaman yang dianjurkan adalah sebesar 7 (netral). Kadar pH yang terlampau jauh dari batas netral akan mengganggu sistem regulasi dalam tubuh organisme.
- C. KESIMPULAN
- Kecepatan arus sungai di desa Dusun Nepo bervariasi berdasarkan masing-masing tempatnya yaitu hulu sungai sebesar 0,41 m/s, persawahan sebesar 0,25 m/s, dan hilir sungai sebesar 0,27 m/s. Suhu yang tercatat pada saat pengamatab berkisar antara 22oC-25oC. Tingkat keasaman (pH) air sungai dan air kolam sebesar 7 (netral) serta tidak memiliki kandungan garam.
- Organisme yang hidup di sekitar perairan meliputi pacet, cetol, ikan-ikan kecil, kecebong, anggang-anggang, lumut, semanggi dan serangga air lainnya..
- Kadar oksigen yang terukur pada pengamatan memiliki nilai yang sama yaitu sebesar 0,5 ppm.
- Sedangkan kadar karbondioksida bervariasi pada setiap stasiun yaitu stasiun 1 sebesar 0, 67 ppm, stasiun 2 sebesar 1,33 ppm, stasiun 3 sebesar 1 ppm dan air kolam sebesar 2 ppm