J. MANUSIA DAN LINGKUNGAN,
Vol.
19,
No. 2, Juli. 2012,184-192
PENENTUAN KRITERIA NUTRIBN UNTUK PENILAIAN STATUS TROFIK PERAIRAN WADUK MRICA BANJARNEGARA, INDONBSIA (Determination of nutrient criteria for assessing trophic stutus of Mrica Reservoir B anj arn eg ara,
In do n esia)
Agatha Sih Piranti*, Sudarmadji**, Agus Maryono***, Suwarno Hadisusunlg*:t*tt * Fak. Biologi UNSOED Purwokerto,** Fak. Geografi UGM, Yogyakarta, *'F* Fak. Teknik UGM, Yogyakarta, **** Fak. Biologi UGM, Yogyakarta Email : agatha. ptranti@gmail. com Diterima: l5 Mei 2012
Disetujui: 16 Juli 2012
Abstrak Saat ini kriteria nuffien yang sering digunakan untuk penilaian status trofik suatu badan air di Indonesia adalah berdasarkan OECD (1982), dan Mason (1991) yang merupakan hasil kajian status tofik danau dan waduk di wilayah empat musim (temperate). Kriteria tersebut bila digrrnakan untuk waduk di Indonesia sering tidak mencerminkan kondisi yang sebenarnya karena ada perbedaan mekanisme terjadinla eutrofikasi di wilayah tropis dan temperate (Huszar et a1.,2006). Tujuan penelitian ini adalah mengkaji hubungan antara konsentrasi nutien dengan biomassa algae sebagai dasar untuk menentukan kriteria nutrien lang tepat sebagai
upaya penentuan laiteria trofik waduk
di
Indonesia. Metode penelitian menggunakan survei dengan
mengambil sampel air sebulan sekali selama I (satu) tahun mulai Maret 2009 - Februari 2010 di 11 (sebelas) lokasi di perairan Waduk Mrica Banjamegara. Variabel penelitian adalah Total Nitogen (TN), Total Fosfat (TP), nifrat (NOr), ortofosfat (PO4), ammonia OfFI4), TN/TP, dan klorofil. Kesimpulan adalah kriteria TP untuk mencapai fase eutrofik pada musim penghujan lebih tinggr (TP > 1,55 mgl) dibandingkan musim kemarau (TP: 1,33). Pada musim penghujan maupun kemarau total nitogen (TN) bukan merupakan nuffien pembatas. Nutrien (N dan P) yang tinggi (bahkan mencapai 10 kali lipat lebih tinggi dibandingkan laiteria
nutien dari wilayah
temperat"e) tidak menimbulkan blooming. Terjadinya blooming algae di Waduk Mrica disebabkan adanya operasional waduk dan didukung oleh kondisi iklim (cahaya dan suhu) lang tidak menjadi faktor pembatas pertumbuhan algae. Oleh karena itu, kriteria nutrien untuk danau di wilayah sub tropis tidak cocok bila digunakan untuk penilaian status frofik untuk waduk di Indonesia.
Kata kunci: kriteria nutrien, status trofik, waduk
Abstract A nutrient criteria currently used for the assessment of trophic status of water bodies in Indonesia are based on OECD (1982), and Mason (1991) resulted.fro* lakes and reservoirs' trophic status study oJ temperate region. These criteria when used for reservoirs in Indonesia often did not reflect the actual conditions because there are dffirences in the mechanisms of eutrophication in tropical and temperate regions (Huszar et al., 2006). The purposes of this research were to study the relationship between nutrient and algae biomass in order to determine nutrient criteria properly for assessing the trophic levels oJ reservoir waters in Indonesia.This research was conducted by surveys by taking samples of water once a monthfor I (one) yearfrom March 2009 to February 2010 in eleven locations of Mrica reservoir. Research variables were total nitrogen (TN) total posfat (TP), nitrate NOs), orthophosphate (PO), ammonium NH), TN/TP, NO3/PO4 and chlorophyll. h can be concluded that The TP criteria of eutrophic phase during rainy season (TP > 1,55 mg/l) was higher than of dry season (TP > 1,33). During both rainy or dry season TN was not a limiting nutrient of algae growth even it was always needed. The very high nutrient (even tenfold higher than in temperate region) not resulted in algae bloom. This might due to the process oJ electricity generating and flushing also the climate regimes (ight and temperature) were not become a Iimiting factor for algae growth. Therefore, the nutrient criteria based on temperate region wqs not work
properly if usedfor assessment of trophic status in Indonesia. Key words: Nutrient criteria, trophic status, reservoir
Juli 2012
AGATHA: PENENTUAN KRITERIA NUTRIEN
PENDAHULUAN
185
waduk dalam rangka pengelolaan
dan
et
al.,
pengendalian eutrofikasi. Thornton Eutrofikasi adalah suatu proses meningkat-
nya konsentrasi nutrien penyebab eutrofikasi (Nitrogen dan Posfor) di perairan yang ditandai dengan meningkatnya biomassa algae. Besarnya kandungan biomassa algae dapat diestimasi dengan melakukan pangukuran klorofil yang terkandung dalam perairan tersebut yang sekaligus dapat mencerminkan status
trofik perairan tersebut. Mason (1991)
dan
OECD (1982) menyatakan bahwa perairan berada pada tingkat eutrofik bila mengandung konsentrasi klorofil sebesar 10 - 25 m/m'. Hal ini didukung oleh Florida Lakewatch (2000) yang menyatakan bahwa suatu perairan eutrofik yang mengandung klorofil25 mglm3 dapat mengganggu kehidupan organisme perairan lainnya yang selanjutnya dapat mengganggu peruntukan badan air tersebut.
Nutrien (nitrogen dan fosfor) baik dalam bentuk organik maupun anorganik yang masuk ke perairan dan didukung dengan ketersediaan cahaya akan menentukan pertumbuhan biomassa algae (Horne & Goldmann, 1994). Fenomena terjadinya blooming algae
dikontrol oleh faktor hidrologi (kedalaman mixing) dan kondisi optik dari kolom air, yang sifatnya dinamis dan berubah dalam skala ruang dan waktu yang dipengaruhi oleh
iklim setempat (Loiselle et a1.,2007). Saat ini kriteria nutrien yang sering digunakan untuk penilaian stafus trofik suatu badan air di Indonesia adalah berdasarkan OECD (1982), dan Mason (1991) yang merupakan hasil kajian status trofik danau dan waduk di wilayah empat musim (temperate). Kriteria tersebut bila digunakan untuk waduk di Indonesia sering tidak mencerminkan kondisi
yang sebenarnya karena ada
perbedaan
di wilayah tropis dan temperate (Huszar et al., 2006). Thornton et al., (1992) juga menyatakan mekanisme terjadinya eutrofikasi
bahwa dalam hal skala dan waktu terjadinya, eutrofikasi di daerah tropis dan sub tropis jelas ada perbedaan. Ketidaktepatan penilaian status trofik ini akan menyulitkan upaya penentuan kriteria nutrien dan perhitungan total maximum daily
load (TMDL) dari nutrien yang masuk ke
(1992)
menyatakan
bahwa standar
pendekatan dan managemen suatu badan air
bersifat sangat spesifik, kompleks
dan
tergantung pada lokasi dan jenis pemanfaatan
masing-masing badan
penelitian
ini
air
tersebut. Tujuan
adalah mengkaji hubungan antata konsentrasi nutrien dengan biomassa algae di Waduk Mrica sebagai dasar untuk menentukan kriteria nutrien yang tepat sebagai upaya penentuan kriteria trofik waduk di Indonesia.
DESKRIPSI LOKASI Waduk Mrica adalah salah satu waduk di Indonesia yang terletak di Kabupaten Banjarnegara Jawa Tengah, dibangun tahun 1988 dengan membendung aliran air Sungai Serayu. Fungsi waduk sebagai waduk pembangkit
listrik tenaga air (PLTA) dan
penyediaan irigasi, budidaya ikan dalam karamba apung, dan pariwisata. Luas waduk pada saat pasokan air maksimum adalah 8 kmz, sedangkan pada
saat pasokan air minimum adalah 6 kmz dengan elevasi pada waktu banjir (Extreme Flood Water level) mencapai + 234,5 m dpl, Full Supply level + 231,0 m dpl, dan Minimum Operating level + 224,5 m dpl.
Waduk mempunyai struktur ekosistem dengan karakteristik kualitas air yang sedikit berbeda dengan danau alami karena dipengaruhi oleh bentuk dan pola operasional yang diterapkan (Thornton et al., 1992; I-awrence, et al., 2000). Waduk Mrica sebagai waduk PLTA menerapkan pola operasi berdasarkan target level. Pada musim panghujan, debit sungai Serayu sangat besar melebihi kapasitas, sehingga elevasi diturunkan sampai 228 meter, sehingga pada musim penghujan mesin pembangkit dioperasikan siang malam. Pada musim kemarau inflow sungai Serayu kecil maka air waduk ditampung lebih dulu sampai mencapai elevasi maksimal 230,9 meter dpl sehingga memungkinkan air untuk tinggal di dalam waduk relatif lebih lama dibandingkan pada musim penghujan. Flushing
sedimen waduk melalui Drawdown culvert (DDC) juga dilakukan secara rutin yang
186
J. MANUSIA DAN LINGKI.iNGAN
memungkinkan terbuangnya sejumlah besar nutrien yang terikat dalam sedimen ikut terbuang ke luar waduk (PT. Indonesia Power, 2008).
Berdasarkan kegiatan monitoring rutin
yang dilakukan oleh PT.
Indonesia,
kandungan nutrien di Waduk Mrica sudah sangat tinggi (bahkan telah 10 kali lipat lebih tinggi bila dibandingkan di daerah sub tropis) yaitu TP 0,13 - 0,19 mgll, TN 5,2 - 6,4 mgl (Piranti et al, 2010). Meskipun demikian, dengan kandungan nutrien yang tinggi tersebut kejadian blooming spesies algae tertentu belum pernah terjadi di Waduk Mrica bahkan indeks keragaman algaenya masih cukup tinggi. Hal tersebut menunjukkan bahwa ekosistem Waduk Mrica kondisinya
masih stabil atau berada pada
dilakukan dengan survei
yaitu melakukan pengambilan sampel di daerah genangan waduk sebulan sekali selama I (satu) tahun mulai Maret 2009 - Februari 2010
di I I (sebelas) lokasi sebagai berikut : l) muara sungai Serayu, 2) muara sungai Lumajang,3) muara sungai Kandangwangi, 4) Zona riverine, 5) Zom transisi, 6) Tengah Waduh 7) daerah Karamba Jaring Apung, 8) daerah pintu irigasi, 9) daerah dekat spillway, I0) daerah dekat power intake, dan I 1) daoah Dermaga Pariwisata. Metode pengukuran parameter dan pengambilan sampel air menggunakan teknik Grab sampling (teknik pengambilan sesaat yang tidak berubah pada
periode waktu tertentu) dan
composite sampling (teknik pengambilan pada tempat yang sama dengan selang waktu berbeda).
Variabel penelitian adalah konsentrasi total nitrogen (TN), nitrat (NOr), ammonia OIH4), total fosfat (TP), Ortofosfat (PO+), NO3/PO4, dan TN/TP dan klorofil.
(Bluman,
2000) menggunakan program Minitab version /5. Penentuan kriteria nutrien untuk penilaian tingkat trofik yang tepat di wilayah tropis khususnya Waduk Mrica dilakukan analisis semi kuantitatif menggunakan model empiris hasil analisis regresi hubungan nutrien dengan biomassa algae. Persamaan regresi tersebut kemudian digunakan untuk memprediksi kisaran nilai X (nutrien) menggunakan
kisaran nilai Y (klorofil) sesuai dengan klasifikasi tingkat trofik berdasarkan Mason (1991) menggunakan program komputer "Mapple version 14". Untuk membandingkan kriteria nutrien Waduk Mrica (wilayah tropis) dengan kriteria nutrien wilayah sub tropis dilakukan secara deskriptif.
Perbedaan besarnya intensitas hujan pada musim kemarau dan penghujan menyebabkan te{adinya perbedaan input nutrien dari DTA di Waduk, sehingga pembahasan dibedakan berdasarkan musim sebagai berikut:
Musim penghujan (Nopember - Mei) Berdasarkan hasil analisis korelasi pada musim penghujan menunjukkan bahwa masing-masing nutrien mempunyai sifat dan derajat hubungan yang berbeda. Hubungan korelasi yang cukup berarti terjadi antaraTP klorofil serta antara NH+ - klorofil dengan nilai koefisien korelasi (r) sebesar -0,67 dan 0,53, sedangkan nutrien lainnya hubungannya lemah. Meskipun demikian semua jenis nu-
trien terbukti mempunyai hubungan dengan klorofil. Hasil analisis korelasi selengkapnya tercantum pada Tabel l. Pengaruh kebersamaan semua jenis nutrien terhadap perkembangan biomassa algae dibuktikan dari hasil analisis regresi berganda yang membentuk persamaan sebagai berikut:
Klorofil :21.58 - 9.66 TP + 5.31 PO4 - 0.71 TN - 0.56 NOr - 18.69 NH4 + 0.457 TN/TP ( r : 0.792; R2 : 62.74%). .. (l)
ANALISIS DATA Untuk mengkaji hubungan
o/o
dengan taraf kepercayaan 5
HASIL DAN PEMBAHASAN
METODE PENELITIAN
ini
19, No. 2
status
mesotrofik (Piranti et a1.,2005).
Penelitian
(R)
Vol.
konsentrasi
nutrien dan biomassa algae di Waduk Mrica, maka dilakukan analisis regresi-korelasi dan dilanjutkan dengan uji koefisien determinasi
Berdasarkan persamaan tersebut nilai koefisien korelasi gabungan antara semua jenis nutrien dengan perkembangan biomassa
Juli 2012
algae adalah kuat G : 0,792), sedangkan sumbangan ke 6 variabel yang ditunjukkan oleh nilai R2 sebesar 62,74 o/o. Hal tersebut berarti perkembangan biomassa algae sebanyak 62,74yo dipengaruhi oleh semua jenis nutrien secara bersama, sedangkan 37,26 %o lainnya dipengaruhi oleh faktor lain, misalnya suhu, oksigen, keberadaan cahaya yang tidak
Klorofil
(NHo)t,
+
- 71,75 TP2 + .......... ...(2)
18,89 TP
48,4%
- 60,66 (NHn) + 64,24 R2: 34,g\o .......(3) 20,79
Pada persamaan
2
dan
3 tersebut, menun-
variasi perkembangan biomassa algae sebesar 48,4 Vo dipengaruhi oleh TP, sedangkan oleh
NII+ sebesar
34,9o/o, sedangkan sebanyak 52,6
o/o
dansebanyak 65,1o dipengaruhi oleh jenis nutrien lain dan faktor lingkungan lain (suhu, cahaya, dan lainnya).
, POq 3,640A dan TN 5,l8oh.
Oleh karena itu, kriteria nutrien Waduk Mrica pada musim penghujan didasarkan pada TP
Penentuan kriteria TF dan NHa
sumbangan efektif
tercantum pada Tabel 2. Berdasarkan uji kecukupan model dan
:
jukkan bahwa apabila TP atau NI{4 sebagai variabel tunggal dalam mempengaruhi perkernbangan biomassa algae, maka berati bahwa
20,97 o/o dan l9,94o/o sedangkan jenis nutrien lainnya sumbangannya kecil TN/TP 7,llYo ,
dan NH+. Besarnya
18,85
Klorofil :
Berdasarkan perhitungan besarnya sumbangan efektif terhadap perkembangan biomassa algae menunjukkan bahwa paling dominan dipengaruhi oleh TP dan NH+ yaitu
o/o
:
40,17 TP3, R2
diterangkan dalam persamaan tersebut.
NOr 5,90
t87
AGATHA: PENENTUAN KRITERIA NI-NRIEN
Kriteria nutrien berdasarkan TP dan NHa pada musim penghujan dihitung dengan melakukan ekstrapolasi terhadap persamaan garis regresi model kubik untuk TP dan kuadratik untuk NH+ (gambar I dan gambar 2). Berdasarkan Gambar l. dapat dijelaskan bahwa TP yang sangat rendah (5 0,2) bio-
uji
pemilihan model terbaik (selecting the best regression equation) maka model hubungan terbaik adalah kubik untuk TP dan kuadratik untuk NH+ sebagai berikut:
massa algae mengalami peningkatan. Pada fase tersebut kemungkinan komposisi- komTabel 1. Korelasi nutrien dan klorofil pada musim penghujan di Waduk Mrica
No I 2 3 4 5 6
Korelasi TP Klorofil POe Klorofil TN Klorofil NO: Kiorofil NHr Klorofil TN/TP - Klorofil
(r)
Sifat hubungan
-0.34
Negatif, sedang/cukup berarti Negatif , lemah tapi pasti
-0.29
Negatil lemah tapi pasti
-0. 35
Negatif, lemah tapi pasti
-0.53
Negatif, sedang/cukup berarti
-0,67
0.31
Positif, lemah tapi pasti
Tabel2. Sumbangan efektif masing-masing jenis nutrien terhadap perkembangan biomassa algae
Variabel
Sumbangan Efektif (%)
Sumbangan Relatif (7o)
20.97
33.43
P04 TN
3.64
s.80
5.18
8.26
NO3
5.90
9.40
NH4 TN/TP
19.94
31.78
7.ll
I 1.33
Jumlah
62.74
100.00
TP
188
J. MANUSIA DAN LINGKUNGAN
Gambar I dan KLO
=
18.E5
+
1E.89 TP
-
tt.ZS
Vol.
19, No. 2
2
Klo=20,79-{0,66(NH.)+54,24(N H1)2
rF + n.tZ rr',
R'=
R2 =18,4%
14-90/.
Hioer-eutrofik ,rc
.3",!i.rJ -r
{' rrr e,.u o*,'c,r
,1.: i d,
.
Eutrofik
Mesotrofik Oliontrnfik
] 0
0
0.2
0.4
0.5
0.8
1
"liontrnfik 1.2
NHI
l. Persamaan dan ekstrapolasi garis regresi kubik hubungan TP dan Klorofil
Gambar
posisi individu dalam komunitasnya menun-
jukkan keberagaman yang tinggi
dengan
jumlah masing-masing individu dalam komunitasnya sedikit (Harper, 1992). Dengan meningkatnya nutrien khususnya TP ke perairan akan menimbulkan kompetisi di antara organisme tersebut. Hanya organisme tertentu
yang mempunyai toleransi terhadap TP yang tinggi yang mampu bertahan sehingga jumlah
klorofil menurun, namun ketika
mencapai
konsentrasi tertentu justru akan meningkatkan jumlah klorofil. Pada kondisi ini kemungkinan telah te{adi perubahan komposisi algae, hanya jenis algae yang tahan terhadap nutrien tinggi,
sepefti golongan cyanobacteria yang akan mampu berkembang. Ketika nutrien terus meningkat maka golongan algae yang mampu hidup pada konsentrasi nutrien tinggi tersebut sehingga te{adi blooming algae tertentu. Jadi pada kondisi antara meso dan eutrofik
kalau diukur dari banyaknya klorofil tidak dapat dibedakan fasenya, namun kemungkinan dapat jelas dibedakan bila dilihat komposisinya. Pada saat telah terjadi keseimbangan antara nutrien dan jenis algae yang mampu bertahan pada nutrien tinggi maka biomassa algae dapat meningkat kembali dan kondisi blooming kemungkinan dapat terjadi sehingga tercapai fase hiper-eutrofi k.
Penentuan kriteria nutrien Waduk Mrica berdasarkan TP dihitung dengan melakukan ekstrapolasi terhadap persamaan garis regresi model kuadratik (Gambar I ) memperlihatkan
Gambar 2. Persamaan dan ekstrapolasi garis regresi kuadratik hubungan NH+ dan klorofil.
ketika TP 0.73 - 1.29 mgl fase mesotrofik. Ketika TP < 0.73 dan TP I .29 - 1.55 mg/l fase eutrofik, sedangkan TP: 1.55 mg/l maka fase hiper-eutrofik (Tabel 3). Berdasarkan hasil ekstrapolasi garis regresi (Gambar 2) memperlihatkan bahwa ketika NH4 :l .44 - 1.51 mg/l fase oligotrofik, NH4 0.24 -,0.85 mg/l dan 1.25 - 1.43 mgl fase mesotrofik, sedangkan NHq < 0.24 mdl ; 0.85 - 1.25 mg/l fase eutrofik. Hasil selengkapnya pada Tabel 3.
Musim Kemarau (Juni - Oktober)
Hasil analisis korelasi hubungan antara nutrien dan klorofil di Waduk Mrica pada musim kemarau menunjukkan bahwa jenis nutrien TP, TN dan NO3 mempunyai hubungan yang sifatnya negatif, dengan derajad sedang (cukup berarti), sedangkan nutrien yang lain POa, NHa dan rasio TN/TP hubungannya lemah dan sangat lemah (Tabel 4 ). Berdasarkan hasil analisis regresi berganda membentuk persamaan:
Klorofil:
13.96 + 2.73 TP + 6.86 POa - 0.66 TN 0.40 NO3 - g.g4 NH+ + 0.1I TN/Tp , (r
:0.765;
R2
: 58.46
...............(4)
Nilai koefisien korelasi gabungan antara jenis nutrien dengan perkembangan biomassa algae adalah kuat (r : 0,765), sedangkan sumbangan ke 6 variabel yang ditunjukkan oleh nilai koefisien determinasi semua
AGATHA: PENENTUAN KRITERIA NUTRIEN
Juli 2012
189
Tabel 3. Kriteria nutrien untuk penilaian fase trofik pada musim penghujan Status
trolik
Oligotrofik
0
:K<4
Mesotrofik
4
SK>10
t0
Eutrofik
NHe
(mdt)
(mg/L) 0,5 - 0.6
0,73
-
>1,55
0.2
1,29
>0,73 ;1,29
K>25
Hipereutrofik
TP
-
1,55
-
0.5 dan 0,6
-
0,89
< 0.2 dan 0.89 - 1.18
>
1.18
Tabel 4. Koefisien nutrien dan klorofil pada musim kemarau Korelasi TP POr
TN
Nor NHo
TN/TP
-
Klorofil Klorofil Klorofil Klorofil Klorofil Klorofil
(r)
Slfat hubungan
-0.44
Negatif, sedang/cukup berarti
0.1I
Positif, sangat lematr
-0.67
Negatif, sedang/cukup berarti
-0.68
Negatif, sedang/cukup berarti
-0.21
Negatif; lemah tapi pasti
-0.t2
Neeatif,, sangat lemah
(R2) sebesar 58,46Yo. Hal tersebut menunjuk-
kan bahwa perkembangan biomassa algae sebanyak 58,460A dipengaruhi oleh semua jenis nutrien tersebut, sedangkan sebany ak 42,5 4o/o lainnya dipengaruhi oleh faktor lain, misalnya suhu, oksigen, keberadaan cahaya yang tidak diterangkan dalam persamaan tersebut.
Berdasarkan hasil analisis sumbangan efektif masing-masing nutrien terhadap perkembangan biomassa algae menunjukkan bahwa sumbangan paling besar boasal dari TN 27,4lYo danNOr 16,070/o se'dangkan jenis nutrien lainnya sumbangannya kecil berturutturut TP 5,89 o/o, NHa 5,09o/o,POa,2,45 %o dan rasio TNITP L,55o . Hal tersebut menunjukkan bahwa perkembangan biomassa algae paling dominan dipengaruhi oleh TN dan NO3 (Tabel 5). Berdasarkan uji kecukupan model menunjukkan bahwa model terbaik untuk TP dan TN adalah kuadratik, sedangkan NOr kubik sebagai berikut:
Klorofil
:
14,39
23,83 (TP)', R2
Klorofil : (TN)', R2:
:
- 2,54 (TP)- 23,7 SP)2 + 21,0
Yo
...........(5)
27,782 - 4,1139 (TN) + 0,225 44,g3Yo ....(6)
Klorofi l: 8,428 I + 4,257 9(NO:F l,l7 53 (NOr)t + 0,0829(NOr)',R2:50,79Yo .........(7)
Koefisien determinasi (R2) memberikan gambaran seberapa besar pengaruh variabel (nutrien) terhadap perkembangan biomassa algae. Nilai R2 antara TP dan klorofil sebesar
2l,lyo, TN 44,93oloo sedangkan NO3 50,79%. Jadi sebenarnya yang berperan sebagai nutrien penentu perkembangan algae pada musim kemarau adalah TP, TN dan NOl, namun demikian karena TP pengaruhnya sangat kecil (ditunjukkan dengan nilai sumbangan efektifnya pada regresi berganda sebesar 5,89oh dan sebagai variabel tunggal hanya 21,0o/o) maka apabila dipgunakan sebagai faktor penentu pengaruhnya tidak nyata. Oleh karena itu pada musim kemarau nutrien penentu yang dapat digunakan sebagai kriteria nutrien adalah TN dan NOr. Nitrat (NOr) merupakan bentuk ion terlarut yang dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen (senyawa TN). Bentuk NOt ini merupakan bentuk nutrien tersedia yang lebih siap digunakan untuk pertumbuhan algae. Jadi pada dasarnya antara NO: dan TN adalah sama sehingga untuk penentuan kriteria yang akan digunakan adalah berdasarkan nitrat yang mempunyai koefisien determinasi (n2) teUitr besar.
190
Tabel
Vol.
J. MANUSIA DAN LINGKLINGAN
5.
19, No. 2
Sumbangan efektif masing-masing nutrien dalam mempengaruhi perkembangan biomassa algae secara bersama Sumbangan Efektif
Variabel
(%)
Sumbangan Relatif (%)
TP
5.89
10.08
PO
2.45
4.t9
TN
27.41
46.88
NO
t6.07
27.49
5.09
8.71
4
3
NH4 TN/TP
L55
2.65
Jumlah
s8.46
100.00
25 20 l< 15
13.02 1o 5 o
Olgptrofik cl
2
4
6
*o_t
10
't2
'r4
Gambar 3. Garis regresi dan ekstrapolasi hubungan NOI dan klorofil.
Penentuan kriteria NOr Penentuan nutrien kriteria berdasarkan NOr di musim kemarau dihitung dengan melakukan ekstrapolasi garis regresi hubungan antara NO3
dan klorofil (Gambar 3). Ketika NO3 sangat rendah G 0,4) algae mengalami peningkatan biomassa (fase mesotrofik). Dengan bertambahnya konsentrasi NO: maka klorofil meningkat mencapai 13,02 mg/rrf , kemudian mengalami penurunan dan naik kembali ketika konsentrasi NO: mencapai 7,01 mglL. Ketika
konsentrasi mencapai 11,18 perairan berada
pada fase hipereutrofik. Hasil perhitungan lcriteria nutrien berdasarkan ekstrapolasi garis
regresi kubik hubungan nitrat dan klorofil tercantum pada Tabel 6.
Konsentrasi nutrien di Waduk Mrica l0 kali lipat lebih tinggi dibandingkan sub tropis. Hal tersebut berarti bahwa dengan kandungan nutrien yang sangat tinggi blooming algae belum terjadi, namun di wilayah sub tropis dengan konsentrasi yang rendah sudah menimbulkan blooming algae. Di wilayah tropis seperti di Indonesia khususnya mencapai
di Waduk Mrica, cahaya matahari dan suhu bukan merupakan faklor pembatas perkembangan algae sehingga algae dapat berkembang terus sepanjang waktu. Mekanisme blooming di wilayah sub tropis memungkinkan algae dapat berkembang dengan sangat cepat dalam waktu yang sangat singkat karena adanya stratifikasi suhu pada saat musim dingin (winter). Pada saat tersebut terjadi penumpukan nutrien di lapisan hipolimnion (lapisan bawah permukaan) dan algae juga akan merespon kondisi lingkungan perairan sebagai habitat pertumbuhannya tersebut. Pada kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan pertumbuhan algae menjadi sangat lambat atau beberapa algae (Cyanobacteria) dapat membentuk kista (Horne & Goldmann, 1994). Blooming algae terjadi ketika musim dingin mulai berakhir dan suhu mulai menghangat (spring), maka lapisan termoklin menjadi menipis ataupun menghilang sehingga terjadi pembalikan atau percampuran (spring overturn) dari lapisan hipolimnion dan epilimnion. Dengan intensitas cahaya dan suhu yang memenuhi dan kandungan nutrien yang
Juli 2012
t9l
AGATFIA: PENENTUAN KRITERIA NUTRIEN
Tabel 6. Kriteria nutrien berdasarkan NO3
No I 2 3 4
Status
trofik
Klorolll
Kisaran NO3
Eutrofik
> K <4 4< K >10 10
25
Hipreutrofik
K>
Oligotrofik
0
Mesotrofik
kembang dengan sangat cepat (Blooming).
KBSIMPULAN
-
-
8,18
5,58 dan 8,18 - I1,18
>l1,lg
25
mencukupi maka biomassa algae akan ber-
Horne, A.J. and Goldman, C.R., 1994. Lymnolog1t. Second edition. McGraw Hill, Inc. New York. Huszar, V.L.M. ; Caroco, N.F. ; Roland, F.
Dasar penentuan kriteria nutrien Waduk Mrica pada musim penghujan dan kemarau berbeda. Pada musim penghujan berdasarkan TP dan NHa, sedangkan pada musim kemarau
berdasarkan NOr. Kriteria nutrien Waduk Mrica yang diperoleh belum dapat digunakan untuk membedakan fase mesotrofik dan eutro-
fih namun fase hiper-eutrofik sudah dapat diketahui dengan jelas yaitu ketika TP 1,55 mglL,NlI4 1,18 mg/L dan NO3 11,18 mglL. Jenis nutrien penentu perkembangan biomassa algae di Waduk Mrica dan di wilayah temperate ada kesamaan yaitu ditentukan oleh TP, namun nilai kisarannya sangat berbeda. Pada kriteria sub tropis (OECD, 1982) TP : 0,10 mgll- fase hiper-eutrofik namun di Waduk Mrica fase hiper-eutrofik dicapai ketika TP > 1,55 mg/L). Oleh karena itu, kriteria nutrien untuk danau di wilayah sub tropis tidak cocok bila digunakan untuk penilaian status trofik untuk waduk di Indonesia. DAFTAR PUSTAKA
;
and Cole, J., 20A6.
Nutrient-chlorophyll relationships in tropical-subtropical lakes : do temperate models fit ? Biogeochemistry 79 : 239 - 250,2006
Lawrence,
I.,
Ransom,
M., Oliver, R., G., Sherman, B,, Ford, P.,
Bormans,
Schofield, N., 2000. Factor Controlling Algal Growth And Composition Reservoirs : Report Of Reservoir Manager's Workshops. National Eutrophication Management Program.
Loiselle, S.A.; Cozar,
A.; Dattilo, A.;
Bracchini, L.; and Galvez,
J.A.
2007.
Light Limitations to Algal Growth in Tropical Ecosystems. Freshwater Biologt 52 :305 -312. Mason, C.F., 1991. Biology of freshwater pollution second edition. longman Scientific & Technical. New York. Organization for Economic Cooperation & Development (OECD), 1982. Eutrophication of water, monitoring a.sse.ssment and control. Paris.
Bluman, A.G. 2000. Elementary Statistics. A Brief Version. McGraw Hill. USA.
Florida lakewatch (2000), A Beginner's Guide To Water Management
Nutrients. Departemen Of Fisheries And Aquatic Sciences, Intitute Of
Food And Agricultural
<0,4 dan 5,58 0,41
Sciences
University Of Florida. Harper, D., 1992. Eutrofication of Freshwater. Chapman & Hall. London. New York. Tokyo. Melbourne. Madras.
Piranti, A.S., Andriyani, N. & Christiani, 2005. Pengaruh keberadaan sistem budidaya ikan dalam jaring apung terhadap tingkat trofik perairan Waduk Mrica Banjarnegara. Biosfera 22(2) : 82
-
85.
Piranti, A.S., Sudarmadji, Waluyo, G., Suwardi, 2010. Penentuan Nutrien Kriteria Dan Total Maksimum Daily Loads (TMDL) Sebagai Dasar Pengelolaan Eutrofikasi Di Waduk Mrica, Banjarnegara, Jawa Tengah.
t92
J. MANUSIA DAN LINGKUNGAN
PT. Indonesia Power, 2008. Studi Kelayakan
Pengerukan Waduk Mrica Banjarnegala. Laporan Penelitian. Kerjasama UNSOED- PT. Indonesia Power I;BP. Mrica Banjarnegara.
Vol.
19, No. 2
Thornton, J., Steel, A., and Rast, W., 1992. Reservoirs. Water qualrty assessmentsA guide to use of biota, sediments and water in environmental monitoring-Second edition. UNESCO/IVHO/LINEP
