BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Ekosistem Danau
Setiap organisme hidup dalam lingkungannya masing-masing, lingkungan biotik yaitu
semua dan lingkungan abiotik. Lingkungan abiotik yaitu semua organisme yang terdapat
di sekelilingnya dan lingkungan abiotik yaitu faktor-faktor seperti iklim (suhu,
kelembaban, cahaya), garam-garam yang terlarut dan medium tempat hidupnya (tanah,
air, udara). Untuk mendapatkan energi dan materi yang diperlukan untuk hidupnya semua
komunitas bergantung kepada lingkungan abiotik. Dengan demikian komunitas dan
lingkungan abiotiknya merupakan suatu sistem. Di dalam sistem arus energi dan materi
disebut sebagai ekosistem (Soemarwoto et al, 1992, hlm: 72-73).
Berdasarkan pada proses terjadinya, danau dikenal dua jenis yaitu danau tektonik
(danau yang terjadi akibat gempa) dan danau vulkanik (akibat aktivitas gunung berapi).
Danau tektonik umumnya sangat dalam sedangkan danau vulkanik umumnya memiliki
sumber air atau gas panas (Barus, 2004, hlm: 100).
Menurut topografi luas Danau Toba ± 1. 100 Km
2
±
yang berbentuk oval dan
ditengahnya terdapat pulau Samosir yang berbentuk kura-kura dengan luas 640 Km
2
±
.
Kedalaman danau bervariasi sesuai dengan kondisi fotografinya dimana di beberapa
tempat kedalamannya melebihi 500 m. permukaan air danau terletak pada ketinggian
900 m dari permukaan laut. Berdasarkan hasil penelitian, sumber air yang mengisi Danau
Toba hanyalah air yang berasal dari curah hujan dan sungai yang mengeluarkan air danau
adalau sungai Asahan, yang keluar di desa Porsea. Air hujan yang jatuh di daerah tadah
hujan ini tentunya membentuk sungai-sungai kecil yang jumlahnya mencapai ± 202 buah
sungai (Loebis, 1999, hlm: 2-3).
Ekositem air yang menutupi bagian terbesar dari permukaan bumi dibagi menjadi
air tawar, air laut dan air payau. Ekosistem air di daratan dibagi menjadi 2 jenis yaitu air
Universitas Sumatera Utaradiam seperti misalnya kolam, danau, waduk, serta air yang mengalir seperti sungai (Barus,
2004 hlm: 11). Danau memiliki air yang tenang. Air yang tenang sebenarnya juga
bergerak namun dengan kecepatan atau gerakan yang sangat lambat. Kondisi ini sangat
mempengaruhi makhluk hidup yang terdapat didalamnya (Kathryn et al, 2000, hlm: 175).
Di danau terdapat pembagian daerah berdasarkan penetrasi cahaya matahari. Daerah yang
dapat ditembus cahaya matahari disebut afotik (Damanik et al, 1984).
Danau merupakan genangan air yang luasnya dapat mencapai ribuan kilometer
persegi. Dwidjoseputro (1990, hlm: 39) menjelaskan bahwa danau dapat dibagi menjadi
tiga zona yaitu:
a. zona pinggiran (litoral zone) yaitu daerah tepi danau yang paling kaya akan penghuni.
Tumbuhannya berupa tumbuhan tingkat tinggi yang akarnya menjangkau dasar danau.
Faunanya berupa siput, hewan berkaki buku-buku, larva nyamuk, cacing, katak dan
ular yang merupakan komunitas pelengkap ekosistem danau.
b. Zona tengah (limnetic zone) yaitu zona luas terbuka yang ditumbuhi fitoplankton
terdiri atas bangsa ikan, sedangkan predatornya dapat berupa ikan karnivora atau ular.
c. Zona dasar (profundal zone) yaitu zona yang berada di bawah zona tengah sampai ke
dasar danau. Pada zona ini tidak memiliki penghuni berupa tumbuhan, jamur dan
bakteri pengurai.
Ekosistem danau merupakan sumberdaya air yang paling kritis dan murah untuk
kepentingan domestik maupun industri. Selain itu ekosistem danau menawarkan sistem
pembuangan berbagai jenis limbah yang memadai dan yang paling murah yang sering
disalahgunakan manusia dengan membuang segala limbah ke sistem alami tersebut,
demikian tanap harus pengolahan terlebih dahulu (Barus, 2004, hlm: 20-21).
2.2 Produktivitas Primer
Produktivitas primer adalah kecepatan terjadinya fotosintesis ini terjadi baik di darat,
permukaan dan dalam air tawar serta air laut (Romimohtarto & Juwana, 2001, hlm: 310-
311). Dalam proses fotosintesis ini diperlukan zat hijau daun yang disebut chlorophyll.
Proses ini menggunakan dua macam bahan, yaitu air dan karbondioksida. Setelah langkah
Universitas Sumatera Utarapertama, yaitu mengubah energi cahaya menjadi energi kimia selesai, energi kimia dapat
dipindah-pindahkan ke dalam berbagai macam organisme dapat menyempurnakan
pemindahan ini. Tetapi hanya produsen yang dapat mengerjakan langkah pertama tadi
(Soemarwoto et al, 1992, hlm: 8-9).
Produktivitas primer bersih adalah ukuran yang penting, karena produktivitas
primer menunjukkan simpanan energi kimia yang tersedia bagi konsumen dalam suatu
ekosistem. Antara 50% dan 90% dari produktivitas primer kotor pada sebagian besar
produsen primer tersisa sebagai produktivitas primer bersih setelah kebutuhan energinya
terpenuhi. Produktivitas primer dapat dinyatakan dalam energi per satuan luas per satuan
waktu (J/m
2
/tahun), atau sebagi biomassa (berat) vegetasi yang ditambahkan ke ekosistem
per satuan luasan per satuan waktu (g/m
2
/tahun). Biomassa umumnya dinyatakan sebagai
berat kering bahan organik, karena molekul air tidak mengandung energi yang dapat
digunakan, temperatur kandungan air tumbuhan bervariasi dalam jangka waktu singkat
(Campbell et al, 2004, hlm: 392).
Dalam proses fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan hijau, 6 molekul
karbondioksida (CO2) dan 6 molekul air (H2O) diolah menjadi satu molekul glukosa.
Glukosa merupakan salah satu bentuk zat organik. Dalam proses ini dihasilkan juga 6
molekul oksigen (O2
6CO
). Reaksi fotosintesi ini adalah:
cahaya matahari
2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
Klorofil
Reaksi ini berjalan dengan menggunakan energi cahaya matahari. Karena tumbuhan hijau
dapat memproduksi bahan organik dari bahan anorganik, yaitu CO2 dan H2O, dengan
menggunakan energi matahari, tumbuhan hijau disebut juga produsen (Soemarwoto,
1992, hlm: 26-27). Selain energi kimia tersebut fotosintesis juga menghasilkan oksigen
(O2). Gas O2 adalah esensial untuk pernapasan banyak sekali jenis makhluk hidup,
termasuk manusia. tanpa O2, dalam waktu singkat manusia akn mati. Kehidupan dalam
air juga ditopang oleh fotosintesis. Fotosintesis itu dilakukan oleh plankton,yaitu
tumbuhan bersel satu yang melayang dalam air tersebut (Resosoedarmo, 1992, hlm: 31-
34).
Universitas Sumatera UtaraMenurut Romimohtarto et al, (2001, hlm: 310), proses fotosintesis terjadi baik
diatas permukaan laut, di darat, di air tawar maupun di dalam laut. Sinar matahari
bergabung dengan komponen-komponen kimiawi dalam air untuk menghasilkan jaringan
tumbuhan-tumbuhan hidup.
Sinar matahari berperan penting dalam fotosintesis. Apa saja yang mempengaruhi
sinar matahari akan mempengaruhi proses fotosintesis. Di daerah kahtulistiwa, dimana
panjang siang dan malam hampir sama sepanjang tahun maka faktor musim seperti yang
terjadi di daerah sedang dan kutub tidak berpengaruh. Tetapi perubahan siang dan malam
sangat berpengaruh secara berkala. Cuaca dapat mempengaruhi produktivitas primer
melalui tutupan awan, angina dan secara tidak langsung melalui suhu. Awan dapat
mempengaruhi penembusan cahaya ke permukaan laut dan mengurai kecepatan proses
produktivitas proses produktivitas primer. Angin dapat menciptakan gelombang yang
mengakibatkan permukaan laut tidak rata dan memantulkan sebagian besar sinar matahari
jika dibandingkan dengan permukaan yang rata. Gelombang terutama di daerah dangkal
dapat juga menyebabkan kekeruhan dan mengurangi penembusan cahaya matahari. Tetapi
sebaliknya, angin juga dapat mendorong permukaan massa air sehingga memperkaya zat
hara untuk fotosintesis. Suhu yang membantu melalui keragaman musiman menyebabkan
menghilangnya termoklin dan mendorong permukaan massa air yang menyediakan zat
hara untuk fotosintesis. Suhu juga mempengaruhi daya larut gas-gas yang diperlukan
untuk fotosintesis seperti CO2 dan O2. Gas-gas ini mudah terlarut pada suhu rendah dari
pada suhu tinggi, akibatnya kecepatan fotosintesis ditingkatkan oleh suhu rendah
(Romimohtarto & Juwana, 2001, hlm: 311-312).
2.3 Fitoplankton
Plankton adalah organisme air yang hidupnya melayang-melayang dan pergerakannya
sangat dipengaruhi oleh gerakan air (Barus, 2004, hlm: 23). Biota mengapung ini
mencakup sejumlah besar biota air, baik ditinjau dari jumlah jenisnya maupun
kepadatannya. Produsen primer (fitoplankton), herbivora, konsumen tingkat pertama,
larva dan juwana plantonik dari hewan lain. Digabung menjadi satu membentuk volume
biota air yang luar biasa besarnya (Romimohtarto & Sri J., 2001, hlm: 37).
Universitas Sumatera Utara Fitoplankton merupakan kelompok yang memegang peranan sangat penting dalam
ekosistem air, karena kelompok ini dengan adanya kandungan klorofil mampu melakukan
fotosintesis. Proses fotosintesis pada ekosistem air yang dilakukan fitoplankton
(produsen), merupakan sumber nutrisi utama bagi kelompok organisma air lainnya yang
berperan sebagai konsumen, dimulai dengan zooplankton dan diikuti oleh kelompok
organisma air lainnya yang membentuk rantai makanan. Dalam ekosistem air hasil dari
fotosintesis yang dilakukan oleh fitoplankton bersama dengan tumbuhan air lainnya
disebut dengan produktivitas primer. Fitoplankton hidup terutama pada lapisan perairan
yang mendapat cahaya matahari yang dibutuhkan untuk melakukan proses fotosintesis
(Barus, 2004, hlm: 26).
Keberadaan fitoplankton sangat banyak dipengaruhi oleh temperatur, penetrasi
cahaya dan arus. Temperatur sangat menunjang bagi perkembangan dan pertumbuhan
fitoplankton. Berdasarkan penelitian Cairn (1956) dalam Shubert (1984, hlm: 422) bahwa
fitoplankton dikembangkan dalam kondisi tempratur yang berbeda berdasarkan kelompok
fitoplankton, yakni kisaran temperatur untuk diatom adalah 20
0
C-30
0
C, untuk alga hijau
adalah 30
0
C-35
0
C dan untuk alga hijau biru adalah lebih besar dari 35
0
a. berdasarkan asal usul plankton, dimana ada plankton yang hidup dan berkembang dari
perairan itu sendiri dan ada yang berasal dari luar, terdiri atas:
C.
Basmi (1995, hlm: 23-25) menjelaskan bahwa pengelompokan plankton
berdasarkan beberapa hal berikut:
1) Autogenetik plankton, yakni plankton yang berasal dari perairan itu sendiri
2) Allogenetik plankton, yakni plankton yang datang dari perairan lain (hanyut
terbawa oleh sungai atau arus).
b. Berdasarkan nutrien pokok yang dibutuhkan plankton, terdiri atas:
1) Fitoplankton, yakni plankton nabati (> 90% terdiri dari alge) yang mengandung
klorofil yang mampu mensintesa nutrien-nutrien anorganik menjadi zat organik
melalui proses fotosintesis dengan energiyang berasal dari sinar surya.
2) Saproplankton, yakni kelompok tumbuhan (bakteri dan jamur) yang tidak
mempunyai pigmen fotosintesis, dan memperoleh nutrisi dan energi dari sisa-sisa
organisme lain yang telah mati.
Universitas Sumatera Utara3) Zooplankton, yakni plankton yang makananya sepenuhnya tergantung pada
organisme lain yang masih hidup maupun partikel-partikel sisa organisme seperti
detritus. Disamping itu plankton juga mengkonsumsi fitoplankton.
c. Berdasarkanan ada tidaknya sinar di tempat mereka hidup plankton, terdiri atas:
1) Hipoplankton, yakni plankton yang hidupnya di zona afotik.
2) Epiplamkton, yakni plankton yang hidupnya di zona eufotik
3) Bathipalnkton, yakni plankton yang hidupnya dekat dasar perairan yang juga
umumnya tanpa sinar.
d. Berdasarkan lingkungan hidupnya plankton terdiri atas:
1) Limnoplankton, yakni plankton yang hidup di air tawar
2) Haliplankton, yakni plankton yang hidup di laut.
3) Hipalymyroplankton, yakni plankton yang hidupnya di air payau.
4) Heleoplankton, yakni plankton yang hidupnya di air kolam.
2.4 Klorofil a
Kadar klorofil dalam suatu volume air tretentu merupakan suatu ukuran bagi biomassa
tumbuhan yang terdapat dalam air tersebut. Klorofil dapat diukur dengan memanfaatkan
sifatnya yang dapat berpijar bila dirangsang dengan panjang gelombang cahaya tertentu
atau mengekstraksi klorofil dari tumbuhan dengan menggunakan aseton dan kemudian
mengukur jmlah ekstrak warna yang dihasilkan dengan spektrofotometer (Ferguson,
1956, hlm: 29).
Proses fotosisntesis berlangsung dalam kloroplas, suatu organel yang terdapat di
dalam sel tumbuhan hijau. Kloroplas memiliki membran. Dua lapisan membran atau
pembungkus mengelilingi suatu ruang pusat yang besar yang dinamai stroma. Stroma
mengandung beberapa banyak enzim larut yang berbeda yang berfungsi sebagai untuk
menggabungkan sebagian organik. Di dalam stroma, membran, juga membentuk granum,
setiap granum terdiri dari satu timbunan kantung atau cepat yang dinamai tilakoid.
Granum dihubungkan antara satu sama lain oleh lamela stroma. Klorofil ada pada
membran granum, dan menjadikannya sistem penyimpanan energi bagi kloroplas. Setiap
tilakoid berbentuk seperti kantong. Pergerakan ion-ion dari ruang ini melintasi membran
Universitas Sumatera Utaratilakoid dipercaya penting dalam proses sintesis. Klorofil tidak menyerap panjang
gelomabng cahaya dengan banyak. Karena itu, cahaya ini dipantulkan ke mata dan kita
melihat klorofil sebagai suatu pigmen hijau tersebut (Mader, 1995, hlm: 98-99).
Dari hasil penelitian diketahui bahwa klorofil a memainkan peranan penting pada
fotosintesis I dan II (dahulu disebut fotoreaksi gelombang pendek dan gelombang
panjang). Pada tahun 1957, Bessel Kok menemukan adanya klorofil a khususnya yang
dinamakan P700 dan ia berpendapat bahwa itu adalah pusat reaksi klorofil a fotosintesis.
Selanjutnya diperkirakan keadaan klorofil a khusus lainnya yakni pusat reaksi lainnya,
yakni pusat reaksi P680 dari sistem gelombang pendek. Klorofil a tidak hanya berperan
dalam pemanenan cahaya dan pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia, juga
bertindak sebagai penyumbang elektron utama (P680, P700), maupun penerima elektron
utama. Feofitin berasal dari klorofil, dengan penggantian Mg dengan H
+
di pusat
(Salisbury & Ross, 1995, hlm: 36-37).
Sistem transpor elektron penting untuk reaksi terang dan gelap yang menyusun
fotosintesis. Terdapat dua pusat reaksi tempat energi dari foton yang terserap digunakan
untuk menjalankan sistem. Pusat-pusat reaksi ini mempunyai banyak molekul pigmen.
Apabila suatu pigmen seperti klorofil atau karotenoid menyerap suatu foton, energi
menaikkan suatu elektron (e
-
) dari tingkat energi yang lebih rendah ke energi yang lebih
tinggi (tereksitasi). Pada saat berada pada tingkat energi tinggi ini molekul pigmen dapat
memberikan dan menerima elektron dari molekul-molekul lain. Fotosintesis II
mengkatalisis pelepasan elektron dari molekul air, dan elektron-elektron ini diterima oleh
suatu senyawa-senyawa yang disebut Q. hal ini menyiapkan energi yang dibutuhkan
untuk fotofosforilasi (pembentukan ATP) dan reduksi NADP
+
. Lamela kloroplas sebagian
besar berupa dua macam klorofil (a dan b) dan dua macam pigmen kuning sampai oranye
yang diklasifikasikan sebagai karotenoid (karoren dan santofil). Penyelidikan
menunjukkan bahwa cincin porfirin klorofil berhubungan dengan bagian protein
membran, dan ekor fitol serta bagian karotenoidnya yang bersifat hidrofod diperkirakan
berhubungan dengan bagian-bagian di dalam lamela yang berupa lipid. Karotenoid
berfungsi sebagai pigmen pembantu dalam penyerapan cahaya. Beberapa diantaranya
tidak aktif; sebagian yang lain menyerap cahaya dan mentransfernya dari fotosistem yang
satu ke fotosistem yang lainnya (Gardner, 1991, hlm: 11, 13).
Universitas Sumatera Utara2.5 Hubungan Nilai Produktivitas Primer Dengan Faktor Fisik Kimia
Di air hidup bermacam-macam organisme, mulai dari yang berukuran kecil sampai besar.
Kehidupan organisme air ini sangat bergantung pada faktor fisik kimia air (Suin, 2002,
hlm: 40). Oleh karena itu selain melakukan pengamatan terhadap faktor biotik seperti
plankton, perlu dilakukan pengamatan faktor-faktor abiotik perairan. Dengan mempelajari
saling ketergantungan antara organisme dengan faktor abiotiknya maka akan diperoleh
gambaran tentang kualitas suatu perairan tersebut (Barus, 1996, hlm: 24).
Hubungan nilai produktivitas primer dengan kualitas air adalah sebagai berikut:
2.5.1 Suhu
Pengukuran suhu merupakan hal yang mutlak dilakukan. Hal ini disebabkan
karena kelarutan berbagai jenis gas di air serta semua aktifitas biologis-fisiologis di dalam
ekosistem akuatik sangat dipengaruhi oleh suhu. Menurut hokum Van’t Hoffs kenaikan
suhu sebesar 10
0
C ( hanya pada isaran suhu yang masih dapat ditolerir) akan
meningkatkan aktifitas fisiologis (misalnya respirasi) dari organisme sebesar 2-3 kali
lipat. Pola suhu ekosistem akuatik dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti intensitas
cahaya matahari, pertukaran panas antara air dengan udara sekelilingnya dan juga
dipengaruhi oleh faktor kanopi (penutupan vegetasi) dari pepohonan yang tumbuh di tepi
(Brehm & Meijering 1990 dalam Barus, 2004, hlm: 44-45).
2.5.2 Penetrasi Cahaya
Penetrasi cahaya merupakan besar untuk mengetahui sampai kedalaman berapa
cahaya matahari dapat menembus lapisan suatu ekosistem suatu perairan. Nilai ini sangat
penting kaitannya dengan laju fotosintesis. Penetrasi cahaya sering kali dihalangai oleh
zat yang terlarut dalam air, membatasi zona fotosintesis dimana habitat aquatik dibatasi
oleh kedalaman. Bila kekeruhan disebabkan oleh lumpur dan partikel yang mengendap
sering kali sebagai factor pembatas. Sebaliknya bila kekeruhan disebabkan ole organisme
ukuran kekeruhan merupakan indikasi dari produktivitas (Odum, 1994, hlm: 370).
Universitas Sumatera Utara2.5.3 Intensitas Cahaya
Campbell et al, (2004, hlm: 393), berpendapat bahwa dalam ekosistem air tawar,
seperti pada laut terbuka, intensitas cahaya dan variasi kedalam kelihatannya merupakan
penentu penting produktivitas. Produktivitas secara umum paling besar dekat permukaan
dan menurun secara tajam dengan bertambahnya kedalaman, karena cahaya secara cepat
diserap oleh air dan plankton. Fotosintesis tidak langsung sebanding dengan intensitas.
Pada kolam air 15-30 m ke atas, kecepatan fotosintesis dapat lebih rendah daripada
lapisan 15-30m, karena cahaya dipermukaan laut terlalu intensif untuk kebanyakan biota
yang dapat dilukai oleh sinar ultraviolet. Fotosintesis terjadi sampai kedalaman 100m,
dimana intensitas cahaya 1% dari permukaan (Romimohtarto & Juwana, 2001, hlm: 312).
2.5.4 Potensial Hidrogen (pH)
Derajat keasaman biasanya dimanfaatkan untuk menentukan indeks pencemaran
dengan melihat tingkat keasaman atau kebasaan (Asdak, 1995, hlm: 535). Nilai pH yang
ideal bagi kehidupan organisme akuatik pada umumnya terdapat antara 7-8,5. kondisi
perairan yang bersifat sangat asam atau sangt basa akan membahayakan
kelangsunganhidup organisme karena kan menyebabkan terjadinya gangguan
metabolisme dan respirasi (Barus, 1996, hlm: 61).
2.5.5 Dissolved Oxygen (DO)
Oksigen diperlukan organisme untuk melakukan respirasi secara aerob. Sumber
oksigen terlarut berasal dari atmosfer dan proses fotosintesis. Oksigen diserap dengan
difusi langsung permukaan air oleh angin dan arus. Jumlah oksigen yang terkandung
dalam air tergantung pada daerah permukaan yang terkena suhu dan konsentrasi garam.
Oksigen terlarut juga merupakan factor penting dalam menetapkan kualitas air, karena air
yang polusi organiknya tinggi memiliki oksigen terlarut yang sangt sedikit (Michael,
1984, hlm: 133).
2.5.6 Biologycal Oxygen Demand (BOD)
Universitas Sumatera UtaraBioclogycal Oxygen Demand adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh
mikroorganisme dalam memecah bahan organik. Pengurain organic melalui proses
oksidasi oleh mikroorganisme di dalam lingkungan air merupakan proses alamiah yang
mudah terjadi apabila air lingkungan mengandung oksigen yang cukup (Wardhana, 1995,
hlm: 77).
2.5.7 Kejenuhan Oksigen
Disamping pengukuran konsentrasi, maka dilakukan juga pengukuran terhadap
tingkat kejenuhan oksigen dalam air. Hal ini untuk leih mengetahui apakah nilai tersebut
merupakan nilai maksimum atau tidak. Untuk dapat mengukur tingkat kejenuhan oksigen
suatu contoh air, maka disamping mengukur konsentrasi oksigen terlarut dalam mg/l,
diperlukan pengukuran temperature dai ekosistem tersebut.
2.5.8 Kandungan Fosfat dan Nitrat
Nutrien sangat dibutuhkan oleh fitoplankton dalam perkembanganya dalam jumlah besar
dan maupun dalam jumlah yang relative kecil. Setiap unsur hara mempunyai fungsi
khusus pada pertumbuhan dan kepadatan tanpa mengesampingkan pengaruh kondisi
lingkungan. Unsur N, P dan S penting untuk pembentukan protein dan K berfungsi dalam
metabolisme karbohidrat. Fe dan Na berperan dalam pembentukan klorofil, sedangkan Sid
dan Ca merupakan bahan untuk pembentukan dinding sel dan cangkang (Isnansetyo &
Kurniastuti, 1995, hlm: 16).
Menurut Alaerts (1987, hlm: 217), senyawa fosfat di perairan dipengaruhi oleh
limbah penduduk, industri, pertanian. Di daerah pertanian, persawahan, fosfat berasal dari
bahan pupuk yang masuk ke dalam air melalui drainase dan aliran hujan. Menurut Barus
(2004, hlm: 70) seperti halnya nitrogen, fosfor merupakan unsure penting lainnya dalam
suatu ekosistem air. Fosfor terutama berasal dari sedian yang selanjutnya akan terinfiltrasi
kedalaman air tanah dan akhirnya masuk ke dalm system perairan terbuka seperti sungai
dan danau. Selain itu dapat berasal dari atmosfer dan bersama dengan curah hujan masuk
ke dalam perairan. Seperti diketahui bahwa fitoplankton dan tumbuhan air lainnya
membutuhkan nitrogen dan fosfor sebagai sumber nutrisi utama bagi pertumbuhannya.
Universitas Sumatera UtaraNitrat adalah pembentuk senyawa nitrogen yang merupakan sebuah senyawa yang
stabil. Nitrat merupakn salah satu unsur penting untuk sintesa protein tumbuhan dan
hewan, akan tetapi nitrat pada konsentrasi tinggi dapat menstimulasi pertumbuhan
ganggang yang tak terbatas (bila beberapa syarat lain seperti konsentrasi fosfat terpenuhi)
sehingga air kekerungan oksigen terlarut yang menyebabkan kematian ikan. Nitrat dapat
berasal dari buangan industri bahan peledak, piroteknik, cat dan sebagainya (Alaert & sri,
1987, hlm: 185).
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Ekosistem Danau
Setiap organisme hidup dalam lingkungannya masing-masing, lingkungan biotik yaitu
semua dan lingkungan abiotik. Lingkungan abiotik yaitu semua organisme yang terdapat
di sekelilingnya dan lingkungan abiotik yaitu faktor-faktor seperti iklim (suhu,
kelembaban, cahaya), garam-garam yang terlarut dan medium tempat hidupnya (tanah,
air, udara). Untuk mendapatkan energi dan materi yang diperlukan untuk hidupnya semua
komunitas bergantung kepada lingkungan abiotik. Dengan demikian komunitas dan
lingkungan abiotiknya merupakan suatu sistem. Di dalam sistem arus energi dan materi
disebut sebagai ekosistem (Soemarwoto et al, 1992, hlm: 72-73).
Berdasarkan pada proses terjadinya, danau dikenal dua jenis yaitu danau tektonik
(danau yang terjadi akibat gempa) dan danau vulkanik (akibat aktivitas gunung berapi).
Danau tektonik umumnya sangat dalam sedangkan danau vulkanik umumnya memiliki
sumber air atau gas panas (Barus, 2004, hlm: 100).
Menurut topografi luas Danau Toba ± 1. 100 Km
2
±
yang berbentuk oval dan
ditengahnya terdapat pulau Samosir yang berbentuk kura-kura dengan luas 640 Km
2
±
.
Kedalaman danau bervariasi sesuai dengan kondisi fotografinya dimana di beberapa
tempat kedalamannya melebihi 500 m. permukaan air danau terletak pada ketinggian
900 m dari permukaan laut. Berdasarkan hasil penelitian, sumber air yang mengisi Danau
Toba hanyalah air yang berasal dari curah hujan dan sungai yang mengeluarkan air danau
adalau sungai Asahan, yang keluar di desa Porsea. Air hujan yang jatuh di daerah tadah
hujan ini tentunya membentuk sungai-sungai kecil yang jumlahnya mencapai ± 202 buah
sungai (Loebis, 1999, hlm: 2-3).
Ekositem air yang menutupi bagian terbesar dari permukaan bumi dibagi menjadi
air tawar, air laut dan air payau. Ekosistem air di daratan dibagi menjadi 2 jenis yaitu air
Universitas Sumatera Utaradiam seperti misalnya kolam, danau, waduk, serta air yang mengalir seperti sungai (Barus,
2004 hlm: 11). Danau memiliki air yang tenang. Air yang tenang sebenarnya juga
bergerak namun dengan kecepatan atau gerakan yang sangat lambat. Kondisi ini sangat
mempengaruhi makhluk hidup yang terdapat didalamnya (Kathryn et al, 2000, hlm: 175).
Di danau terdapat pembagian daerah berdasarkan penetrasi cahaya matahari. Daerah yang
dapat ditembus cahaya matahari disebut afotik (Damanik et al, 1984).
Danau merupakan genangan air yang luasnya dapat mencapai ribuan kilometer
persegi. Dwidjoseputro (1990, hlm: 39) menjelaskan bahwa danau dapat dibagi menjadi
tiga zona yaitu:
a. zona pinggiran (litoral zone) yaitu daerah tepi danau yang paling kaya akan penghuni.
Tumbuhannya berupa tumbuhan tingkat tinggi yang akarnya menjangkau dasar danau.
Faunanya berupa siput, hewan berkaki buku-buku, larva nyamuk, cacing, katak dan
ular yang merupakan komunitas pelengkap ekosistem danau.
b. Zona tengah (limnetic zone) yaitu zona luas terbuka yang ditumbuhi fitoplankton
terdiri atas bangsa ikan, sedangkan predatornya dapat berupa ikan karnivora atau ular.
c. Zona dasar (profundal zone) yaitu zona yang berada di bawah zona tengah sampai ke
dasar danau. Pada zona ini tidak memiliki penghuni berupa tumbuhan, jamur dan
bakteri pengurai.
Ekosistem danau merupakan sumberdaya air yang paling kritis dan murah untuk
kepentingan domestik maupun industri. Selain itu ekosistem danau menawarkan sistem
pembuangan berbagai jenis limbah yang memadai dan yang paling murah yang sering
disalahgunakan manusia dengan membuang segala limbah ke sistem alami tersebut,
demikian tanap harus pengolahan terlebih dahulu (Barus, 2004, hlm: 20-21).
2.2 Produktivitas Primer
Produktivitas primer adalah kecepatan terjadinya fotosintesis ini terjadi baik di darat,
permukaan dan dalam air tawar serta air laut (Romimohtarto & Juwana, 2001, hlm: 310-
311). Dalam proses fotosintesis ini diperlukan zat hijau daun yang disebut chlorophyll.
Proses ini menggunakan dua macam bahan, yaitu air dan karbondioksida. Setelah langkah
Universitas Sumatera Utarapertama, yaitu mengubah energi cahaya menjadi energi kimia selesai, energi kimia dapat
dipindah-pindahkan ke dalam berbagai macam organisme dapat menyempurnakan
pemindahan ini. Tetapi hanya produsen yang dapat mengerjakan langkah pertama tadi
(Soemarwoto et al, 1992, hlm: 8-9).
Produktivitas primer bersih adalah ukuran yang penting, karena produktivitas
primer menunjukkan simpanan energi kimia yang tersedia bagi konsumen dalam suatu
ekosistem. Antara 50% dan 90% dari produktivitas primer kotor pada sebagian besar
produsen primer tersisa sebagai produktivitas primer bersih setelah kebutuhan energinya
terpenuhi. Produktivitas primer dapat dinyatakan dalam energi per satuan luas per satuan
waktu (J/m
2
/tahun), atau sebagi biomassa (berat) vegetasi yang ditambahkan ke ekosistem
per satuan luasan per satuan waktu (g/m
2
/tahun). Biomassa umumnya dinyatakan sebagai
berat kering bahan organik, karena molekul air tidak mengandung energi yang dapat
digunakan, temperatur kandungan air tumbuhan bervariasi dalam jangka waktu singkat
(Campbell et al, 2004, hlm: 392).
Dalam proses fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan hijau, 6 molekul
karbondioksida (CO2) dan 6 molekul air (H2O) diolah menjadi satu molekul glukosa.
Glukosa merupakan salah satu bentuk zat organik. Dalam proses ini dihasilkan juga 6
molekul oksigen (O2
6CO
). Reaksi fotosintesi ini adalah:
cahaya matahari
2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
Klorofil
Reaksi ini berjalan dengan menggunakan energi cahaya matahari. Karena tumbuhan hijau
dapat memproduksi bahan organik dari bahan anorganik, yaitu CO2 dan H2O, dengan
menggunakan energi matahari, tumbuhan hijau disebut juga produsen (Soemarwoto,
1992, hlm: 26-27). Selain energi kimia tersebut fotosintesis juga menghasilkan oksigen
(O2). Gas O2 adalah esensial untuk pernapasan banyak sekali jenis makhluk hidup,
termasuk manusia. tanpa O2, dalam waktu singkat manusia akn mati. Kehidupan dalam
air juga ditopang oleh fotosintesis. Fotosintesis itu dilakukan oleh plankton,yaitu
tumbuhan bersel satu yang melayang dalam air tersebut (Resosoedarmo, 1992, hlm: 31-
34).
Universitas Sumatera UtaraMenurut Romimohtarto et al, (2001, hlm: 310), proses fotosintesis terjadi baik
diatas permukaan laut, di darat, di air tawar maupun di dalam laut. Sinar matahari
bergabung dengan komponen-komponen kimiawi dalam air untuk menghasilkan jaringan
tumbuhan-tumbuhan hidup.
Sinar matahari berperan penting dalam fotosintesis. Apa saja yang mempengaruhi
sinar matahari akan mempengaruhi proses fotosintesis. Di daerah kahtulistiwa, dimana
panjang siang dan malam hampir sama sepanjang tahun maka faktor musim seperti yang
terjadi di daerah sedang dan kutub tidak berpengaruh. Tetapi perubahan siang dan malam
sangat berpengaruh secara berkala. Cuaca dapat mempengaruhi produktivitas primer
melalui tutupan awan, angina dan secara tidak langsung melalui suhu. Awan dapat
mempengaruhi penembusan cahaya ke permukaan laut dan mengurai kecepatan proses
produktivitas proses produktivitas primer. Angin dapat menciptakan gelombang yang
mengakibatkan permukaan laut tidak rata dan memantulkan sebagian besar sinar matahari
jika dibandingkan dengan permukaan yang rata. Gelombang terutama di daerah dangkal
dapat juga menyebabkan kekeruhan dan mengurangi penembusan cahaya matahari. Tetapi
sebaliknya, angin juga dapat mendorong permukaan massa air sehingga memperkaya zat
hara untuk fotosintesis. Suhu yang membantu melalui keragaman musiman menyebabkan
menghilangnya termoklin dan mendorong permukaan massa air yang menyediakan zat
hara untuk fotosintesis. Suhu juga mempengaruhi daya larut gas-gas yang diperlukan
untuk fotosintesis seperti CO2 dan O2. Gas-gas ini mudah terlarut pada suhu rendah dari
pada suhu tinggi, akibatnya kecepatan fotosintesis ditingkatkan oleh suhu rendah
(Romimohtarto & Juwana, 2001, hlm: 311-312).
2.3 Fitoplankton
Plankton adalah organisme air yang hidupnya melayang-melayang dan pergerakannya
sangat dipengaruhi oleh gerakan air (Barus, 2004, hlm: 23). Biota mengapung ini
mencakup sejumlah besar biota air, baik ditinjau dari jumlah jenisnya maupun
kepadatannya. Produsen primer (fitoplankton), herbivora, konsumen tingkat pertama,
larva dan juwana plantonik dari hewan lain. Digabung menjadi satu membentuk volume
biota air yang luar biasa besarnya (Romimohtarto & Sri J., 2001, hlm: 37).
Universitas Sumatera Utara Fitoplankton merupakan kelompok yang memegang peranan sangat penting dalam
ekosistem air, karena kelompok ini dengan adanya kandungan klorofil mampu melakukan
fotosintesis. Proses fotosintesis pada ekosistem air yang dilakukan fitoplankton
(produsen), merupakan sumber nutrisi utama bagi kelompok organisma air lainnya yang
berperan sebagai konsumen, dimulai dengan zooplankton dan diikuti oleh kelompok
organisma air lainnya yang membentuk rantai makanan. Dalam ekosistem air hasil dari
fotosintesis yang dilakukan oleh fitoplankton bersama dengan tumbuhan air lainnya
disebut dengan produktivitas primer. Fitoplankton hidup terutama pada lapisan perairan
yang mendapat cahaya matahari yang dibutuhkan untuk melakukan proses fotosintesis
(Barus, 2004, hlm: 26).
Keberadaan fitoplankton sangat banyak dipengaruhi oleh temperatur, penetrasi
cahaya dan arus. Temperatur sangat menunjang bagi perkembangan dan pertumbuhan
fitoplankton. Berdasarkan penelitian Cairn (1956) dalam Shubert (1984, hlm: 422) bahwa
fitoplankton dikembangkan dalam kondisi tempratur yang berbeda berdasarkan kelompok
fitoplankton, yakni kisaran temperatur untuk diatom adalah 20
0
C-30
0
C, untuk alga hijau
adalah 30
0
C-35
0
C dan untuk alga hijau biru adalah lebih besar dari 35
0
a. berdasarkan asal usul plankton, dimana ada plankton yang hidup dan berkembang dari
perairan itu sendiri dan ada yang berasal dari luar, terdiri atas:
C.
Basmi (1995, hlm: 23-25) menjelaskan bahwa pengelompokan plankton
berdasarkan beberapa hal berikut:
1) Autogenetik plankton, yakni plankton yang berasal dari perairan itu sendiri
2) Allogenetik plankton, yakni plankton yang datang dari perairan lain (hanyut
terbawa oleh sungai atau arus).
b. Berdasarkan nutrien pokok yang dibutuhkan plankton, terdiri atas:
1) Fitoplankton, yakni plankton nabati (> 90% terdiri dari alge) yang mengandung
klorofil yang mampu mensintesa nutrien-nutrien anorganik menjadi zat organik
melalui proses fotosintesis dengan energiyang berasal dari sinar surya.
2) Saproplankton, yakni kelompok tumbuhan (bakteri dan jamur) yang tidak
mempunyai pigmen fotosintesis, dan memperoleh nutrisi dan energi dari sisa-sisa
organisme lain yang telah mati.
Universitas Sumatera Utara3) Zooplankton, yakni plankton yang makananya sepenuhnya tergantung pada
organisme lain yang masih hidup maupun partikel-partikel sisa organisme seperti
detritus. Disamping itu plankton juga mengkonsumsi fitoplankton.
c. Berdasarkanan ada tidaknya sinar di tempat mereka hidup plankton, terdiri atas:
1) Hipoplankton, yakni plankton yang hidupnya di zona afotik.
2) Epiplamkton, yakni plankton yang hidupnya di zona eufotik
3) Bathipalnkton, yakni plankton yang hidupnya dekat dasar perairan yang juga
umumnya tanpa sinar.
d. Berdasarkan lingkungan hidupnya plankton terdiri atas:
1) Limnoplankton, yakni plankton yang hidup di air tawar
2) Haliplankton, yakni plankton yang hidup di laut.
3) Hipalymyroplankton, yakni plankton yang hidupnya di air payau.
4) Heleoplankton, yakni plankton yang hidupnya di air kolam.
2.4 Klorofil a
Kadar klorofil dalam suatu volume air tretentu merupakan suatu ukuran bagi biomassa
tumbuhan yang terdapat dalam air tersebut. Klorofil dapat diukur dengan memanfaatkan
sifatnya yang dapat berpijar bila dirangsang dengan panjang gelombang cahaya tertentu
atau mengekstraksi klorofil dari tumbuhan dengan menggunakan aseton dan kemudian
mengukur jmlah ekstrak warna yang dihasilkan dengan spektrofotometer (Ferguson,
1956, hlm: 29).
Proses fotosisntesis berlangsung dalam kloroplas, suatu organel yang terdapat di
dalam sel tumbuhan hijau. Kloroplas memiliki membran. Dua lapisan membran atau
pembungkus mengelilingi suatu ruang pusat yang besar yang dinamai stroma. Stroma
mengandung beberapa banyak enzim larut yang berbeda yang berfungsi sebagai untuk
menggabungkan sebagian organik. Di dalam stroma, membran, juga membentuk granum,
setiap granum terdiri dari satu timbunan kantung atau cepat yang dinamai tilakoid.
Granum dihubungkan antara satu sama lain oleh lamela stroma. Klorofil ada pada
membran granum, dan menjadikannya sistem penyimpanan energi bagi kloroplas. Setiap
tilakoid berbentuk seperti kantong. Pergerakan ion-ion dari ruang ini melintasi membran
Universitas Sumatera Utaratilakoid dipercaya penting dalam proses sintesis. Klorofil tidak menyerap panjang
gelomabng cahaya dengan banyak. Karena itu, cahaya ini dipantulkan ke mata dan kita
melihat klorofil sebagai suatu pigmen hijau tersebut (Mader, 1995, hlm: 98-99).
Dari hasil penelitian diketahui bahwa klorofil a memainkan peranan penting pada
fotosintesis I dan II (dahulu disebut fotoreaksi gelombang pendek dan gelombang
panjang). Pada tahun 1957, Bessel Kok menemukan adanya klorofil a khususnya yang
dinamakan P700 dan ia berpendapat bahwa itu adalah pusat reaksi klorofil a fotosintesis.
Selanjutnya diperkirakan keadaan klorofil a khusus lainnya yakni pusat reaksi lainnya,
yakni pusat reaksi P680 dari sistem gelombang pendek. Klorofil a tidak hanya berperan
dalam pemanenan cahaya dan pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia, juga
bertindak sebagai penyumbang elektron utama (P680, P700), maupun penerima elektron
utama. Feofitin berasal dari klorofil, dengan penggantian Mg dengan H
+
di pusat
(Salisbury & Ross, 1995, hlm: 36-37).
Sistem transpor elektron penting untuk reaksi terang dan gelap yang menyusun
fotosintesis. Terdapat dua pusat reaksi tempat energi dari foton yang terserap digunakan
untuk menjalankan sistem. Pusat-pusat reaksi ini mempunyai banyak molekul pigmen.
Apabila suatu pigmen seperti klorofil atau karotenoid menyerap suatu foton, energi
menaikkan suatu elektron (e
-
) dari tingkat energi yang lebih rendah ke energi yang lebih
tinggi (tereksitasi). Pada saat berada pada tingkat energi tinggi ini molekul pigmen dapat
memberikan dan menerima elektron dari molekul-molekul lain. Fotosintesis II
mengkatalisis pelepasan elektron dari molekul air, dan elektron-elektron ini diterima oleh
suatu senyawa-senyawa yang disebut Q. hal ini menyiapkan energi yang dibutuhkan
untuk fotofosforilasi (pembentukan ATP) dan reduksi NADP
+
. Lamela kloroplas sebagian
besar berupa dua macam klorofil (a dan b) dan dua macam pigmen kuning sampai oranye
yang diklasifikasikan sebagai karotenoid (karoren dan santofil). Penyelidikan
menunjukkan bahwa cincin porfirin klorofil berhubungan dengan bagian protein
membran, dan ekor fitol serta bagian karotenoidnya yang bersifat hidrofod diperkirakan
berhubungan dengan bagian-bagian di dalam lamela yang berupa lipid. Karotenoid
berfungsi sebagai pigmen pembantu dalam penyerapan cahaya. Beberapa diantaranya
tidak aktif; sebagian yang lain menyerap cahaya dan mentransfernya dari fotosistem yang
satu ke fotosistem yang lainnya (Gardner, 1991, hlm: 11, 13).
Universitas Sumatera Utara2.5 Hubungan Nilai Produktivitas Primer Dengan Faktor Fisik Kimia
Di air hidup bermacam-macam organisme, mulai dari yang berukuran kecil sampai besar.
Kehidupan organisme air ini sangat bergantung pada faktor fisik kimia air (Suin, 2002,
hlm: 40). Oleh karena itu selain melakukan pengamatan terhadap faktor biotik seperti
plankton, perlu dilakukan pengamatan faktor-faktor abiotik perairan. Dengan mempelajari
saling ketergantungan antara organisme dengan faktor abiotiknya maka akan diperoleh
gambaran tentang kualitas suatu perairan tersebut (Barus, 1996, hlm: 24).
Hubungan nilai produktivitas primer dengan kualitas air adalah sebagai berikut:
2.5.1 Suhu
Pengukuran suhu merupakan hal yang mutlak dilakukan. Hal ini disebabkan
karena kelarutan berbagai jenis gas di air serta semua aktifitas biologis-fisiologis di dalam
ekosistem akuatik sangat dipengaruhi oleh suhu. Menurut hokum Van’t Hoffs kenaikan
suhu sebesar 10
0
C ( hanya pada isaran suhu yang masih dapat ditolerir) akan
meningkatkan aktifitas fisiologis (misalnya respirasi) dari organisme sebesar 2-3 kali
lipat. Pola suhu ekosistem akuatik dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti intensitas
cahaya matahari, pertukaran panas antara air dengan udara sekelilingnya dan juga
dipengaruhi oleh faktor kanopi (penutupan vegetasi) dari pepohonan yang tumbuh di tepi
(Brehm & Meijering 1990 dalam Barus, 2004, hlm: 44-45).
2.5.2 Penetrasi Cahaya
Penetrasi cahaya merupakan besar untuk mengetahui sampai kedalaman berapa
cahaya matahari dapat menembus lapisan suatu ekosistem suatu perairan. Nilai ini sangat
penting kaitannya dengan laju fotosintesis. Penetrasi cahaya sering kali dihalangai oleh
zat yang terlarut dalam air, membatasi zona fotosintesis dimana habitat aquatik dibatasi
oleh kedalaman. Bila kekeruhan disebabkan oleh lumpur dan partikel yang mengendap
sering kali sebagai factor pembatas. Sebaliknya bila kekeruhan disebabkan ole organisme
ukuran kekeruhan merupakan indikasi dari produktivitas (Odum, 1994, hlm: 370).
Universitas Sumatera Utara2.5.3 Intensitas Cahaya
Campbell et al, (2004, hlm: 393), berpendapat bahwa dalam ekosistem air tawar,
seperti pada laut terbuka, intensitas cahaya dan variasi kedalam kelihatannya merupakan
penentu penting produktivitas. Produktivitas secara umum paling besar dekat permukaan
dan menurun secara tajam dengan bertambahnya kedalaman, karena cahaya secara cepat
diserap oleh air dan plankton. Fotosintesis tidak langsung sebanding dengan intensitas.
Pada kolam air 15-30 m ke atas, kecepatan fotosintesis dapat lebih rendah daripada
lapisan 15-30m, karena cahaya dipermukaan laut terlalu intensif untuk kebanyakan biota
yang dapat dilukai oleh sinar ultraviolet. Fotosintesis terjadi sampai kedalaman 100m,
dimana intensitas cahaya 1% dari permukaan (Romimohtarto & Juwana, 2001, hlm: 312).
2.5.4 Potensial Hidrogen (pH)
Derajat keasaman biasanya dimanfaatkan untuk menentukan indeks pencemaran
dengan melihat tingkat keasaman atau kebasaan (Asdak, 1995, hlm: 535). Nilai pH yang
ideal bagi kehidupan organisme akuatik pada umumnya terdapat antara 7-8,5. kondisi
perairan yang bersifat sangat asam atau sangt basa akan membahayakan
kelangsunganhidup organisme karena kan menyebabkan terjadinya gangguan
metabolisme dan respirasi (Barus, 1996, hlm: 61).
2.5.5 Dissolved Oxygen (DO)
Oksigen diperlukan organisme untuk melakukan respirasi secara aerob. Sumber
oksigen terlarut berasal dari atmosfer dan proses fotosintesis. Oksigen diserap dengan
difusi langsung permukaan air oleh angin dan arus. Jumlah oksigen yang terkandung
dalam air tergantung pada daerah permukaan yang terkena suhu dan konsentrasi garam.
Oksigen terlarut juga merupakan factor penting dalam menetapkan kualitas air, karena air
yang polusi organiknya tinggi memiliki oksigen terlarut yang sangt sedikit (Michael,
1984, hlm: 133).
2.5.6 Biologycal Oxygen Demand (BOD)
Universitas Sumatera UtaraBioclogycal Oxygen Demand adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh
mikroorganisme dalam memecah bahan organik. Pengurain organic melalui proses
oksidasi oleh mikroorganisme di dalam lingkungan air merupakan proses alamiah yang
mudah terjadi apabila air lingkungan mengandung oksigen yang cukup (Wardhana, 1995,
hlm: 77).
2.5.7 Kejenuhan Oksigen
Disamping pengukuran konsentrasi, maka dilakukan juga pengukuran terhadap
tingkat kejenuhan oksigen dalam air. Hal ini untuk leih mengetahui apakah nilai tersebut
merupakan nilai maksimum atau tidak. Untuk dapat mengukur tingkat kejenuhan oksigen
suatu contoh air, maka disamping mengukur konsentrasi oksigen terlarut dalam mg/l,
diperlukan pengukuran temperature dai ekosistem tersebut.
2.5.8 Kandungan Fosfat dan Nitrat
Nutrien sangat dibutuhkan oleh fitoplankton dalam perkembanganya dalam jumlah besar
dan maupun dalam jumlah yang relative kecil. Setiap unsur hara mempunyai fungsi
khusus pada pertumbuhan dan kepadatan tanpa mengesampingkan pengaruh kondisi
lingkungan. Unsur N, P dan S penting untuk pembentukan protein dan K berfungsi dalam
metabolisme karbohidrat. Fe dan Na berperan dalam pembentukan klorofil, sedangkan Sid
dan Ca merupakan bahan untuk pembentukan dinding sel dan cangkang (Isnansetyo &
Kurniastuti, 1995, hlm: 16).
Menurut Alaerts (1987, hlm: 217), senyawa fosfat di perairan dipengaruhi oleh
limbah penduduk, industri, pertanian. Di daerah pertanian, persawahan, fosfat berasal dari
bahan pupuk yang masuk ke dalam air melalui drainase dan aliran hujan. Menurut Barus
(2004, hlm: 70) seperti halnya nitrogen, fosfor merupakan unsure penting lainnya dalam
suatu ekosistem air. Fosfor terutama berasal dari sedian yang selanjutnya akan terinfiltrasi
kedalaman air tanah dan akhirnya masuk ke dalm system perairan terbuka seperti sungai
dan danau. Selain itu dapat berasal dari atmosfer dan bersama dengan curah hujan masuk
ke dalam perairan. Seperti diketahui bahwa fitoplankton dan tumbuhan air lainnya
membutuhkan nitrogen dan fosfor sebagai sumber nutrisi utama bagi pertumbuhannya.
Universitas Sumatera UtaraNitrat adalah pembentuk senyawa nitrogen yang merupakan sebuah senyawa yang
stabil. Nitrat merupakn salah satu unsur penting untuk sintesa protein tumbuhan dan
hewan, akan tetapi nitrat pada konsentrasi tinggi dapat menstimulasi pertumbuhan
ganggang yang tak terbatas (bila beberapa syarat lain seperti konsentrasi fosfat terpenuhi)
sehingga air kekerungan oksigen terlarut yang menyebabkan kematian ikan. Nitrat dapat
berasal dari buangan industri bahan peledak, piroteknik, cat dan sebagainya (Alaert & sri,
1987, hlm: 185).
Universitas Sumatera Utara
Komentar
Posting Komentar