usulan penelitian strategi nasional unsri rozirwan... · web viewgambar 1. polip karang ada dua...

36
BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Terumbu karang merupakan salah satu ekosistem khas perairan pesisir tropik, yang memiliki peranan yang sangat penting baik secara ekologis maupun ekonomis. Secara ekologis, terumbu karang menjadi tempat tinggal, berkembang biak dan mencari makan ribuan jenis ikan, hewan dan tumbuhan yang hidup di laut. Diperkirakan lebih dari 3.000 spesies biota laut dapat dijumpai pada ekosistem terum karang. Terumbu karangjuga berfungsi sebagai pelindung pantai dari erosi dan abrasi, struktur karang yang keras dapat menahan gelombang dan arus sehingga mengurangi abrasi pantai dan mencegah rusaknya ekosistim pantai lain seperti padang lamun dan magrove. Secara ekonomis, terumbu karang merupakan sumber perikanan yang tinggi. Dari 132 jenis ikan yang bernilai ekonomi di Indonesia, 32 jenis diantaranya hidup di terumbu karang, berbagai jenis ikan karang menjadi komoditi ekspor. Terumbu karang yang sehat menghasilkan 3 - 10 ton ikan per kilometer persegi pertahun. Keindahan terumbu karang sekaligus menjadi sumber devisa bagi negara dalam sektor wisata bahari. Selain itu terumbu karang sangat memberikan peran yang amat penting dalam kelestarian kehidupan. Terumbu karang menjadi tempat berlangsungnya siklus biologi, 1

Upload: tranthu

Post on 09-Jun-2019

223 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

BAB IPENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Terumbu karang merupakan salah satu ekosistem khas perairan pesisir tropik,

yang memiliki peranan yang sangat penting baik secara ekologis maupun ekonomis.

Secara ekologis, terumbu karang menjadi tempat tinggal, berkembang biak dan

mencari makan ribuan jenis ikan, hewan dan tumbuhan yang hidup di laut.

Diperkirakan lebih dari 3.000 spesies biota laut dapat dijumpai pada ekosistem

terum karang. Terumbu karangjuga berfungsi sebagai pelindung pantai dari erosi

dan abrasi, struktur karang yang keras dapat menahan gelombang dan arus sehingga

mengurangi abrasi pantai dan mencegah rusaknya ekosistim pantai lain seperti

padang lamun dan magrove. Secara ekonomis, terumbu karang merupakan sumber

perikanan yang tinggi. Dari 132 jenis ikan yang bernilai ekonomi di Indonesia, 32

jenis diantaranya hidup di terumbu karang, berbagai jenis ikan karang menjadi

komoditi ekspor. Terumbu karang yang sehat menghasilkan 3 - 10 ton ikan per

kilometer persegi pertahun. Keindahan terumbu karang sekaligus menjadi sumber

devisa bagi negara dalam sektor wisata bahari.

Selain itu terumbu karang sangat memberikan peran yang amat penting dalam

kelestarian kehidupan. Terumbu karang menjadi tempat berlangsungnya siklus

biologi, kimiawai dan fisik secara global dengan produktivitas yang sangat tinggi.

Terumbu karang bermanfaat dalam menyerap karbon dioksida (CO2), dan kontribusi

terumbu tersebut terhadap penyerapan CO2 di seluruh dunia mencapai 43,6 persen.

Seiring dengan meningkatnya laju pertumbuhan dan industrialisasi, kondisi

terumbu karang dalam kondisi yang memprihatikan. Aktivitas reklamasi pantai,

penangkapan ikan dengan menggunakan bom dan racun potasium sianida,

pembangunan pelabuhan, serta pengambilan batu-batu karang sebagai bahan

kontruksi telah mengakibatkan kerusakan yang parah pada ekosistem terumbu

karang. Saat ini, Indonesia yang memiliki luasan areal terumbu karang 85.707 km2,

hanya 6,20 % yang masih dalam kategori sangat baik, 23,72 % kategori baik, 28,30

% kategori sedang dan 41,78 % dalam kategori buruk atau rusak (Suharsono, 1996).

1

Page 2: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

Upaya rehabilitasi sumberdaya karang terutama memulihkan kembali fungsi

dan peran terumbu kerang perlu dilakukan. Salah satu upaya dalam menanggulangi

masalah kerusakan ekosistem terumbu karang dan produksi perikanannya serta

mencari alternatif untuk mengurangi tekanan terhadap perusakan sumberdaya

perikanan dapat dilakukan dengan teknologi transplantasi karang (coral

transplantation). Transplantasi karang merupakan suatu upaya pencangkokan atau

pemotongan karang hidup untuk ditanam di tempat yang mengalami kerusakan.

Keberhasilan transplantasi terumbu karang dipengaruhi faktor-faktor fisika

dan kimia perairan. Keberhasilan transplantasi karang dapat diketahui dengan

melakukan penelitian tentang pertumbuhan terumbu karang yang ditransplantasikan.

Hal ini dapat dilakukan dengan mengetahui tingkat kelangsungan hidup dan laju

pertumbuhan serta menghitung tingkat laju kalsifikasi dari fragmen karang yang

ditransplantasikan.

Metode yang dikembangkan dalam penelitian ini adalah metode 45CaCl2 yang

mengandung radioaktif untuk menelusuri proses dan kecepatan pengendapan CaCO3

pada karang yang ditransplantasikan. Kecepatan dan jumlah CaCO3 yang

didepositkan bervariasi dari waktu ke waktu, sejalan dengan perubahan musim,

siklus bulan dan matahari, akibatnya terjadi perbedaan yang memiliki kemiripan

dengan lingkaran tahun pada tumbuhan. Proses kalsifikasi karang ini sangat

komplek dan dinamis, semua kerangka bergerak dibawah kontrol dari luar seperti

suhu dan cahaya. Proses kalsifikasi ini berhubungan dengan sistem karbonat yang

terjadi di air laut. Sehingga dalam hal ini perlu diketahui laju pengendapan dan

jumlah kalsium karbonat (CaCO3) yang diendapkan oleh karang yang

ditransplantasikan per satuan waktu.

Kondisi terumbu karang yang terdapat di perairan Bangka Belitung dalam

mengalami tingkat kerusakan dan kematian karang yang cukup tinggi. Pulau Burung

yang terletak di lepas pantai Tanjug Binga mengalami tekanan yang berdampak

pada kerusakan terumbu karang. Sehingga perlu dilakukan upaya rehabilitasi dengan

melakukan transplantasi karang.

2

Page 3: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

I.2. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui tingkat kelangsungan hidup dan

laju pertumbuhan serta menentukan laju pengendapan dan jumlah kalsium karbonat

(CaCO3) yang diendapkan oleh karang Acropora formosa dan Acropora nobilis

yang ditransplantasikan di Pulau Burung per satuan waktu. Selain itu juga ditujukan

untuk mengetahui faktor-faktor fisika-kimia perairan yang mempengaruhi

pertumbuhan dan perkembangan karang.

1.3. Manfaat/Luaran Penelitian

Berdasarkan latar belakang faktor ekologi dan ekonomi dari kegiatan

transplantasi dan restorasi di masa mendatang, maka penelitian ini dititik beratkan

pada tingkat pertumbuhan dan kelangsungan hidup koloni karang yang

ditransplantasikan. Sehingga hasil penelitian ini dapat menjadi dasar pertimbangan

dalam melakukan proses perbaikan (recovery) ekositem terumbu karang dan

membantu pemilihan spesies transplantasi yang tepat dengan lokasi transplantasi

sebagai upaya pelestarian lingkungan dan ketahanan pangan.

3

Page 4: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

BAB IISTUDI PUSTAKA

2.1. Deskripsi Ekosistem Terumbu Karang

Terumbu karang adalah struktur di dasar laut berupa deposit kalsium karbonat di

laut yang dihasilkan terutama oleh hewan karang. Terumbu karang terutama disusun

oleh karang-karang jenis anthozoa dari klas Scleractinia (Nybakken, 1992). Struktur

bangunan batuan kapur (CaCO3) tersebut cukup kuat, sehingga koloni karang

mampu menahan gaya gelombang air laut. Asosiasi organisme-organisme yang

dominan hidup disini disamping scleractinian coral adalah alga yang juga

mengandung kapur (Dawes,1981).

Gambar 1. Polip Karang

Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic

coral) dan yang tidak dapat membentuk bangunan karang (ahermatypic coral).

Karena dapat membentuk bangunan karang hermatypic coral sering dikenal pula

sebagai reef-building coral seperti pada jenis Scleractinia. Kemampuan hermatypic

coral membentuk bangunan kapur tidak lepas dari proses hidup binatang ini.

Binatang karang ini dalam hidupnya bersimbiose dengan sejenis alga berfotosintesis

(zooxanthellae) yang hidup di jaringan-jaringan polyp karang tersebut. Hasil

samping dari aktivitas fotosintesis ini adalah endapan kapur kalsium karbonat

(CaCO3) yang membentuk struktur dan bangunan yang khas. Ciri ini yang

4

Page 5: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

digunakan untuk menentukan jenis dan spesies binatang karang. (Romimohtarto dan

Juwana, 2001)

Berdasarkan proses pembentukannya, terumbu karang dibagi dalam 3 (tiga)

jenis yaitu :

1. Terumbu karang cincin (Atol), biasanya terdapat di pulau-pulau kecil yang

terpisah jauh dari daratan. Pembentukan karang tipe ini memerlukan waktu

beratus-ratus tahun. Contoh terumbu karang cincin dapat ditemui di

Takabonerate, Sulawesi Selatan.

2. Terumbu karang penghalang (Barrier reefs), Terumbu karang penghalang

yang terbesar terdapat di Australia yang dikenal dengan The Great Barrier

Reef.

3. Terumbu karang tepi (Fringing reefs) merupakan jenis yang paling banyak

ditemukan di perairan Indonesia. Terumbu karang ini berada di pesisir pantai

yang jaraknya mencapai 100 meter ke arah laut.

Gambar 2. Tiga tipe terumbu karang dan proses evolusi geologinya

2.2 Transplantasi Karang

2.2.1 Pengertian dan Pemanfaatan Transplantasi Karang

Teknologi transplantasi karang (Coral transplantation) adalah usaha

mengembalikan terumbu karang melalui pencangkokan atau pemotongan karang

hidup untuk ditanam di tempat lain atau di tempat yang karangnya telah mengalami

kerusakan, bertujuan untuk pemulihan atau pembentukan terumbu karang alami.

Transplantasi karang adalah metode penanaman dan penumbuhan suatu dari patahan

koloni yang diambil dari induk koloni tertentu, baik pada substrat alam maupun

5

Page 6: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

pada substrat buatan (Lindahl et al .,1998). Transplantasi karang bertujuan untuk

mempercepat regenerasi dari terumbu karang yang telah mengalami kerusakan.

Transplantasi karang di msa mendatang akan memiliki banyak kegunaan,

diantaranya untuk melapisi bangunan-bangunan bawah laut agar lebih kokoh, untuk

menambahkan jumlah spesies karang yang langka atau terancam punah serta untuk

mengganti kebutuhan pengambilan karang hidup untuk akuarium (Sadarun, 1999).

Di Taman Laut Great Barrier Reef, misalnya, pencangkokan karang dilakukan untuk

mempercepat regenerasi ekosistem terumbu karang yang rusak akibat serangan

Acanthaster plancii atau bulu babi. Di Teluk Kanehoe, Hawaii, transplantasi karang

digunakan untuk menghadirkan kembali dua jenis ekosistem terumbu karang yang

telah mati akibat limbah cair (Plucer-Rosario dan Randall, 1987)

2.2.2 Metode Transplantasi Karang

Teknik trasplantasi karang dapat dilakuka melalui 2 (dua) cara (Lindahl et

al .,1998), yaitu :

1. Transplantasi karang-karang dari suatu daerah ke daerah yang lain secara

langsung. Pemindahan dari suatu ekossitem terumbu karang dan ditanam

langsung pada substrat alam ataupun buatan.

2. Patahan ditransplantasikan pada lokasi yang terlindungidan dibiarkan

tumbuh menjadi ukuran tertentu sebelum akhirnya dipindahkan ke lokasi

transplan yang sesungguhnya.

Secara biologis, transplantasi dinyatakan berhasil dengan tingkat ketahanan

hidup berkisar 50-100 % ketika karang ditransplantasikan pada habitat yang serupa

dengan habitat dimana mereka dikoleksi.

2.3 Kalsifikasi

2.3.1 Kalsifikasi dan Produksi Kapur Terumbu Karang

Proses kalsifikasi sebenarnya adalah proses mineralisasi yang terjadi diluar

kalikoblas epidermis. Bahan utama yang digunakan untuk proses kalsifikasi

sebenarnya merupakan suatu hasil metabolisme yang disekresikan, dan terdiri dari

beberapa substansi muchopolysacarida, yang memungkinkan karang mengikat

kalsium (Ca2+) dari air laut (Suharsono dan Kiswara, 1984). Di laut kalsium tersedia

dalam jumlah yang tak terbatas sehingga tidak menjadi faktor pembatas untuk

6

Page 7: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

pembentukan CaCO3. Kecepatan pembentukan CaCO3, yang merupakan komponen

utama dari kerangka karang, tergantung pada kecepatan pemindahan asam karbonat

pada tempat kalsifikasi. Pemindahan asam karbonat dapat dilakukan oleh enzim

“carbonic anhydrase”. Adanya penghambat “carbonic anhydrase” dapat

menyebabkan berkurangnya kecepatan kalsifikasi, karena terganggunya efisiensi

pemindahan asam karbonat. Disamping itu pemindahan asam karbonat juga

dilakukan melalui proses fiksasi CO2 oleh zooxanthellae pada waktu berfotosintesis

(Bohm, 2005).

Proses kalsifikasi karang sangat kompleks. Semua bahan yang didepositkan

bergerak dibawah kontrol metabolik yang sangat berkaitan, sehingga terjadi

kesesuaian antar pengambilan dan pengendapan (Garison dan Ward, 2008).

Adanya kontrol metabolik ini menyebabkan proses kalsifikasi ini sangat dipengaruhi

oleh lingkungan seperti cahaya dan suhu. Akibatnya kecepatan kalsifikasi sangat

bervariasi dari tahun ketahun, serta terjadi perbedaan densitas pengendapan dengan

kondisi lingkungan yang berpengaruh selama tahun itu. Smith (2004) menyatakan

peranan zooxanthellae dalam kalsifikasi sangat penting. Jika zooxanthellae dicegah

untuk tidak melakukan fotosintesis atau dipindahkan dari jaringan karang maka

reaksi pembentukan CaCO3 menjadi sangat lambat.

Koloni karang dengan zooxanthellae masih dapat mengadakan kalsifikasi yang

lebih cepat dalam keadaan gelap dari pada koloni tanpa zooxanthellae dalam

keadaan ada cahaya. Peranan zooxanthellae dalam mekanisme kalsifikasi adalah

dalam memindahkan hasil buangan yang dihasilkan oleh karang seperti CO2,

nitrogen, fosfor, dan sulfur. Dengan adanya pemindahan zat-zat ini kecepatan

metabolisme karang meningkat (Bohm et al., 2005).

Dalam ekosistem terumbu karang tidak hanya karang sendiri yang memproduksi

CaCO3. Berbagai jenis hewan dan tumbuhan seperti Coralline algae, Moluska,

Echinodermata, dan hewan lainnya membentuk cangkang dari CaCO3. Scoffin et al.

(1980) dalam Nontji (1984) menyatakan produksi CaCO3 di terumbu karang

diperkirakan (206 x 106 g/th)±10 dan bersamaan dengan diproduksinya CaCO3 ini

terjadi juga pemindahan CaCO3 dari terumbu karang sebesar (123 x 106 )±7 g/th.

Pemindahan ini terjadi karena adanya hewan-hewan yang hidup bersama dengan

7

Page 8: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

karang dan membuat rumah didalam kerangka karang. Hewan dan tumbuhan ini

termasuk gastropod, cacing, bulu babi, ikan kakaktua, keong, sponge, kerang,

crustacea, dan lain-lainnya.

Persentase dari kerangka kapur berkisar antara 7-38% dari total CaCO3.

Disamping kalsium, unsur-unsur Sr, U, Ba, Cu, B, Li, dan Zn secara umum selalu

ada dalam kerangka karang. Zat-zat ini didepositkan bersama-sama dengan Ca

selama proses kalsifikasi. Unsur pada berbagai jenis karang jumlahnya bervariasi.

Hal ini berkaitan dengan perubahan lingkungan seperti suhu, salinitas, dan

komposisi air (Odum, 1955 dalam Nontji, 1984).

2.3.2 Mekanisme Kalsifikasi

Peran alga dalam proses kalsifikasi sampai saat ini masih belum

teridentifikasi dengan jelas. Menurut Johnston (1980) mengasumsikan bahwa

mekanisme kalsifikasi alga melalui peningkatan cahaya mengikuti mekanisme

kalsifikasi dasar seperti yang terjadi pada karang hermatipik dan ahermatipik. Ada

dua dasar mekanisme kalsifikasi yaitu : (1) kalsifikasi sebagai proses fisika-kimia

biasa, dimana pengendapan anorganik matriks terjadi karena kondisi media yang

supersaturasi; (2) kalsifikasi didasarkan pada pengompleksan ion Ca2+ atau CO32-

oleh material matriks yang bermuatan. Material pengompleksan ini kemungkinan

adalah kelompok amida, seperti kitin dan ikatan peptida protein. Senyawa lainnya

adalah residu protein matriks asam asaparatik dan asam glutamat.

Johnston (1980) juga memberikan 3 hipotesis lain yang menggambarkan peran

alga dalam proses kalsifikasi karang yaitu : (1) sebagai pengambil senyawa yang

mungkin penghambat; (2) sebagai pengatur stimulasi metabolisme; (3) sebagai

penyumbang matriks organik.

(1) Sebagai pengambil senyawa yang mungkin yang mungkin penghambat.

Pengambilan senyawa penghambat dapat meningkatkan kalsifikasi telah

didiskripsikan oleh beberapa peneliti seperti Goreau (1961). Pengambilan ini

biasanya terjadi pada waktu proses fotosintesis, dimana alga akan mengabsorbsi

CO2 dan Posfat dalam perairan. Secara spesifik Chapman (1974) dalam

Johnston (1980) menyimpulkan bahwa pengikatan CO2 oleh alga melalui proses

8

Page 9: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

fotosintesis hanya dapat meningkatkan CaCO3, jika konsentrasi ion bikarbonat

(HCO3-) dan kondisi pH air yang tinggi. Borowitzka dan Larkum (1974) dalam

Johnston (1980) menunjukkan bahwa jika CO2 diambil pada waktu proses foto

sintesis, maka pH akan meningkat dan menggeser kesetimbangan HCO3-, seperti

pada persamaan reaksi di bawah ini :

HCO3- H+ + CO3

2-..................................................................................................(1)

yang berarti akan meningkatkan konsentrasi ion CO32-, dengan meningkatnya ion

CO32- maka akan meningkatkan kalsifikasi, namun hal ini masih belum ada

bukti.

(2) Sebagai pengatur stimulator metabolisme

Hal ini didasarkan pada peran penting alga dalam membantu menyerap sisa–sisa

metabolisme hewan karang seperti Posfat (PO43-), Sulfur (SO4

2-) dan Nitrat

(NO32-).

(3) Sebagai penyumbang matriks organik

Hal ini didasarkan pada pendapat Wainwright (1963) dalam Johnston (1980)

yang mengusulkan bahwa alga mampu menghasilkan komponen penghambat

kalsifikasi (rate-limiting compound) yang terlibat dalam pembentukan matriks

organik. Komponen tersebut adalah kitin pada jenis Pocilopora damicornis.

Namun demikian peran ini juga belum jelas mengingat matriks ini bukan

merupakan faktor pembatas dalam proses kalsifikasi atau bukan berasal dari

alga (Goreau dan Goreau, 1961).

Secara keseluruhan dapat dikatakan bahwa sebenarnya peran dari proses

fotosintesis alga pada proses kalsifikasi masih belum jelas dan masih dalam suatu

perdebatan (Adey,2000). Namun demikian karang batu pembentuk terumbu tidak

mengkalsifikasi sangat nyata pada kondisi gelap dan bahwa peran kedua organisme

yang ada yaitu : alga simbion dan alga yang hidup bebas sangat menentukan dalam

proses kalsifikasi (Adey, 2000) . Selanjutnya dikatakan pula bahwa pertumbuhan

alga yang berlebihan karena peningkatan nutrien (eutropkasi) atau pemangsaan yang

turun (karena perikanan) yang kurang melihat atau memperhatikan pertumbuhan

9

Page 10: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

alga yang hidup bebas sangat merusak kehidupan atau pertumbuhan karang (Adey,

2000).

2.4 Radioisotop 45CaCl2

Bohm et al. (2005) menyatakan unsur-unsur yang memiliki neutron yang

berbeda pada intinya, sehingga akan memiliki nomor massa, inti, dan nomor atom

berbeda, sehingga sifat kimianya tidak berubah. Unsur-unsur seperti ini memiliki

elemen yang sama, tetapi berat atom atau nomor massanya yang berbeda disebut

isotop. Penambahan awalan Radio- di gunakan untuk menandakan sifat radioaktif,

dengan kata lain radioisotop berbeda dengan isotop-isotop stabil. Bahwa proton dan

netron pada inti membentuk susunan tidak stabil dan karena itulah pemecahan

terjadi secara spontan. Sifat penanda digunakan untuk menggambarkan sebuah

elemen, senyawa, atau organisme mengandung bahan pengganti isotop. Tanda

bintang juga digunakan sebagai penanda untuk radioisotop.

Radioisotop alami ditandai dengan adanya nomor atom yang lebih besar dari

81. Radioisotop 45Ca ini berbentuk cairan dalam bentuk 45CaCl2 dan memiliki waktu

paruh 162,23 hari atau ± sekitar 5 bulan. Radiasi yang dipancarkan adalah sinar Beta

dengan intensitas yang rendah, sehingga dibutuhkan penguat radiasi untuk

memperkuat radiasi yang dipancarkan, agar bisa terbaca pada alat ( Bohm et al.,

2005).

10

Page 11: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini direncanakan akan dilaksanakan pada Bulan Maret sampai dengan

November 2009 di perairan Pulau Burung, Bangka Belitung. Tahapan penelitian

terdiri dari :

Tahap 1. Survey stasiun penelitian

Tahap 2. Persiapan fragmen karang

Tahap 3. Penanaman fragmen karang

Tahap 4. Penginkubasian fragmen karang dalam radioisotop

Tahap 5. Analisis fragmen karang

Analisis radioaktivitas dilakukan di laboratorium Pusat Penelitian dan

Pengembangan Teknologi Isotop dan Radiasi (P3TIR), Badan Tenaga Nuklir

Nasional (BATAN), Jakarta.

Gambar 3. Lokasi Penelitian

11

Page 12: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

3.2. Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah : alat selam SCUBA, tang

pemotong, lux meter (Marine Lux Meter), gelas kimia, aluminium foil, hand

refraktometer, lampu fluorescent 500 lux, botol cacah (Counting voil), Liquid

Scantillator (Aloka), timbangan, spektrofotometer, pemanas (hot plate), ayakan besi

(2 mm), filter aquapro 5, stopwatch, inkubator, aerator, seichi disc dan Alu kayu,

kerangka besi berukuran 75x75x25 cm, jaring dengan mesh 2,2x2,2 cm, kompresor,

jangka sorong, floating drudge, Global Positionig System (GPS), termometer, dan

kamera bawah air.

Bahan-bahan yang digunakan adalah : Radioisotop 45CaCl2 130 Ci/10ml,

Aquades sterill (pH7), fragmen karang, kabel tie (sigma tie), substrat penempelan

berbahan dasar semen, kawat tembaga.

3.3 Rancangan Penelitian

3.3.1 Penentuan Stasiun

Stasiun penelitian berada pada gugusan karang tepi (fringing reef) Pulau

Pongok. Pemilihan stasiun didasari oleh daerah bukaan (Wind ward) yang baik

untuk pertumbuha karang dan dilihat dari faktor lingkungan perairannya.

3.3.2 Penentuan Jenis Karang

Jenis karang yang digunakan dalam penelitian ini adalah spesies Acropora

formosa dan Acropora nobilis. Spesies ini merupakan karang yang memiliki tentakel

yang panjang, mudah menyerap cahaya dan mudah menyerap radioisotop 45CaCl2..

3.3.3 Penanaman Fragmen Karang

Koloni karang ditanam pada rak-rak yang telah disediakan pada kedalaman 5

dan 10 m. Hal ini dilakukan untuk adaptasi (aklimatisasi) koloni karang yang baru

diambil tersebut terhadap lingkungan sekitarnya. Penanaman ini dilakukan selama 6

bulan, setelah itu koloni karang ini diangkat untuk diinkubasi dalam radioisotop.

12

Page 13: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

Gambar 4. Metode Penempatan Koloni Karang pada Kerangka Besi

Gambar 2. Alur Pelaksanaan Transplantasi Karang

13

Page 14: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

3.3.4 Prosedur Penelitian

3.3.4.1. Pengukuran Parameter Lingkungan

Pengamatan parameter lingkungan baik terhadap parameter fisika maupun

kimia dilakukan setiap bulan secara insitu.

Tabel 1. Parameter Fisika-Kimia yang Diukur

Parameter Satuan AlatMetode

Pengukuran

Parameter Fisika

Intensitas cahaya Lux Lux meter Insitu

Suhu oC Termometer Insitu

Kecepatan Cm/det Floating drudge, stopwatch

Insitu

Parameter Kimia

Derajat keasaman pH Multimeter Insitu

Salinitas o/oo Refraktometer Insitu

Tumpukan beban sedimen

gr/cm2/hari Sedimen trap Insitu

Partikel sedimen % Sedimen Trap Insitu

3.3.4.2 Pengukuran Pertumbuhan Karang

Pertumbuhan karang diukur setiap bulan sekali dengan menggunakan jangka

sorong pada ketelitian 0,01 cm. Pengukuran pencapaian pertumbuhan karang yang

ditransplantasikan dengan menggunakan rumus (Sadarun, 1999) :

α = Lt – Lo

Keterangan :

α = Capaian pertambahan tinggi/panjang/lebar frgamen karang transplantasi

Lt = Rata-rata tinggi/panjang/lebar fragmen setelah bulan ke-t

Lo = Rata-rata tinggi/panjang/lebar fragmen setelah bulan ke-o

14

Page 15: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

Metode yang digunakan untuk menghitung tingkat kelangsungan hidup

fragmen karang transplantasi adalah (Ricker, 1975) :

Dimana :

SR = Tingkat kelangsungan hidup

Nt = Jumlah idividu akhir

No = Jumlah individu awal

3.3.4.3 Penentuan Laju Kalsifikasi Karang

1. Persiapan dan Perawatan Karang

Koloni karang yang sebelumnya sudah ditanam selama 6 bulan di potong

dengan tang pemotong. Pemotongan ini dilakukan di ruang terbuka, selanjutnya

potongan fragmen karang disimpan di dalam gelas kimia 100 ml yang diisi air laut

yang telah disaring sebanyak 18 fragmen. Kemudian di berikan aerasi dan

pencahayaan dari lampu fluorescent 500 lux, untuk adaptasi dan membantu proses

fotosintesis selama kurang lebih 1 jam (23.00-24.00). Untuk membantu refleksi

cahaya pada karang, bagian atas ditutupi dengan aluminium foil.

2. Inkubasi dalam 45Ca

Sebelum penambahan radioisotop sampel diinkubasi terlebih dahulu dalam

larutan percobaan selama 1 jam, inkubasi dilakukan dengan menambahkan

radioisotop dalam bentuk larutan 45CaCl2 sebesar 13 µci/ml selama 8 jam (Pukul

00.00-08.00). Sebelum diinkubasi di lapangan fagmen karang dicuci berulang-

ulang dalam air laut sampai kadar radioaktivitas di luar fragmen karang dapat

diabaikan.

Fragmen karang yang sudah diinkubasi dalam Radioisotop kemudian dibawa ke

lapangan untuk diinkubasi pada dua kedalaman yang bebeda yaitu kedalaman 5 m

dan 10 m.

15

Page 16: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

3. Pengambilan contoh

Pada masing-masing kedalaman ditanam 9 fragmen karang, yang selanjutnya

akan di ambil setiap jam dengan 3 (tiga) kali ulangan. Pengambilan contoh ini

dilakukan dengan menggunakan alat scuba diving pada masing-masing kedalaman

dan di tempatkan pada kantong plastik, kemudian dibawa ke laboratorium untuk

dianalisis.

4. Prosedur Analisis

a. Persiapan kerangka karang

Setelah percobaan-percobaan kalsifikasi, ujung fragmen karang yang terekspos

dipotong. Sampel potongan kerangka karang dikeringkan sampai berat konstan

dengan timbangan dan ditumbuk dengan alu kayu. Kemudian diayak dengan

ayakan berukuran 2 mm. Karang halus hasil ayakan dimasukkan ke cawan porselin

masing-masing 1gr dan disimpan di dalam furnace selama 12 jam pada suhu 650 0C

sampai menjadi abu.

b. Pengujian Kadar Radioaktif

Untuk pengukuran kadar 45Ca, abu kerangka karang dimasukan ke botol cacah

(counting voil). Abu kemudian dilarutkan dengan 17 ml HCl pekat (0,5 M), dan di

panaskan dengan hot plate pada suhu 100 0C sampai jernih dan didinginkan.

Sebanyak 1 ml sampel ditempatkan pada botol cacah dan ditambahkan 14 ml

aquades (H2O). Sampel selanjutnya dimasukkan ke dalam alat pencacah yaitu liquid

scantillator (aloka). Semua larutan sampel diambil datanya dengan cara mencacah

radiasi sinar beta yang dipancarkan melalui alat liquid scantillator pengukuran

diulang sebanyak 2 kali untuk meminimalkan kesalahan (error) dan satu sampel

sebagai kontrol (standar). Aktivitas sampel ditunjukan sebagai hasil dalam satuan

cacahan per menit per gram berat kering (cpm/gr bk), kemudian di ubah ke dalam

satuan µgCaCO3/gr berat kering/hari.

3.3.5 Analisis Data

a. Hubungan antara Laju kalsifikasi dengan Waktu Inkubasi

16

Page 17: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

Analisis hubungan antara laju kalsifikasi dan waktu inkubasi dilakukan

dengan menggunakan anlisis trendline. Data ini dianalisis dengan menggunakan

software Microsoft excel 2000.

Dimana : y = laju kalsifikasi (µgCaCO3/gr/jam)

x = wsaktu inkubasi (jam)

a,b = konstanta

b. Jumlah mol CaCO3

Analisis jumlah mol dari CaCO3 yang mengendap dihitung dengan rumus

dibawah ini.

Dimana, BM = bobot molekul

m = massa (gr)

17

Page 18: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

BAB IVPEMBIAYAAN

Penelitian ini akan didanai oleh Dana Hibah Penelitian Strategis Nasional

dapat dilihat pada Tabel 2, sedang perinciannya dapat dilihat pada Lampiran 1.

Komponen Pembiayaan Jumlah Pembiayaan

Honor tim penelitian Rp. 10.300.000

Bahan habis pakai dan peralatan

penelitianRp. 59.380.000

Perjalanan, Akomodasi Rp. 26.820.000

Laporan, Seminar, dan Jurnal Rp. 3.500.000

Jumlah Keseluruhan Rp. 100.000.000

Terbilang : Seratus Juta Rupiah

DAFTAR PUSTAKA18

Page 19: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

Adey, W., H. 2000. Coral Reef Ecosystems and Human Health: Biodiversity Counts. Departemen Of Botany. National Museum of Natural History.Smithsonian Institution. Washington, DC

Bohm, F, N. Gussone, S. Reynaud. 2005. Calcium Isotope in Corals – Influence of Temperature and Calcification Rate. Geophysics Journal.Vol 7, 05315

Dawes, C. J. 1981. Marine Botany. John & Sons, Inc. New York,628 p.

Garison, V, G. Ward.2008. Storm – Generated Coral Fragments – A Variable Sorce of Transplants for Reef Rehabilitation. Elseveier. USA

Goreau, T.F., 1961. Problem of Growth and Calcium Deposition in Coral Reef. Endeayor, 20:32-40 p.

Johnston, S. I., 1980. The Ultra Structure of Skeletogenesis in Hermatypic Corals. International Review of cytology. Department of Biology, University of California, los Angles, California. Vol. 67:171- 213p.

Lindahl, Clark, S., Edward, J. 1990. Coral Transplatation: A Usefull Management Toolor Misguided. Marine Pollution Bulletin

Nontji. A. 1984. Peranan Zooxanthellae dalam Ekosistem Terumbu Karang. Oseana. Pusat Penelitian Ekologi Laut.Lon-LIPI 9(3): 74-87.

Nontji. A. 1993. Laut Nusantara. Djambatan. Jakarta. Vii+125 h.

Nybakken, J.W., 1992. Biologi Laut. Suatu Pendekatan Ekologis. Terjemahan Oleh; Eidmen, M., D. G. Bengen, Koesbiono, M. Hutomo, Sukristijono. PT. Gramedia. Jakarta, 495p.

Romimohtarto,K. dan S. Juwana. 2001. Biologi Laut: Ilmu Pengetahuan tentang Biota Laut.Puslitbang Oseanologi LlPI. Jakarta. 527 h.

Sadarun. 1999. Transplantasi Karang Batu di Kepulauan Seribu Teluk Jakarta. Institut Pertanian Bogor

Smith, W .L. 2004. Influence of Water Motion on Resistance of Corals to High Temperatures: Evidence from a Field Transplant Experiment. Academic Press

Suharsono.1996. Jenis-jenis Karang yang Umum di Jumpai di Perairan Indonesia. P3O-LIPI. Jakarta.

Suharsono dan Kiswara W., 1984. Kematian Karang Alami di Laut Jawa. Oseana. Pusat Penelitian Biologi Laut. LON-LIPI Jakarta, 9(1): 31-40.

19

Page 20: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

Lampiran 1. Perincian Pendanaan

20

Page 21: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

1.1. Anggaran untuk Honor Tim Penelitian

No Peneliti Jumlah Anggota

Gaji Perbulan (Rp)

Jumlah Bulan

Total (Rp)

1 Ketua Peneliti 1 300.000 8 2.400.000

2 Anggota Peneliti 2 200.000 8 3.200.000

3 Diver 4 150.000 6 3.600.000

4 Laboran 2 275.000 2 1.100.000

Total 10.300.000

1.2. Anggaran untuk Komponen Peralatan dan Bahan

Bahan habis Pakai dan Sewa Alat/Upah alat pengukuran

No Nama Alat Satuan Harga (Rp) Jumlah (Rp)

Total

a. Bahan Habis/ Analisis

1. Analisi kadar radioaktif

54 sampel 650.000 35.100.000 35.100.000

2. Isotop 45Ca 130µCi/10ml

4.600.000 4.600.000 4.600.000

b. Sewa Alat

1 Alat selam SCUBA 4 set x 6 kali 400.000 9.600.000 9.600.000

2 Hand refraktometer 1 set x 6 kali 50.000 300.000 300.000

3 Kamera bawah air 1 set x 6 kali 250.000 1.500.000 1.500.000

4 Lux meter 1 set x 6 kali 100.000 600.000 600.000

5. Kompresor 1 set x 6 kali 250.000 1.500.000 1.500.000

6 Inkubator 1 kali 200.000 200.000 200.000

21

Page 22: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

c. Alat

1 Rak frgmen karang 6 buah 350.000 2.100.000 2.100.000

2 Substrat semen 54 buah 25.000 1.350.000 1.350.000

3 Jangka sorong 1 buah 50.000 50.000 50.000

4 Kompas 1 buah 100.000 100.000 100.000

5 Floating drudge 1 buah 100.000 100.000 100.000

6 Kawat tembaga 10 meter 8.000 80.000 80.000

7 Jaring karang 6 buah 20.000 20.000 120.000

8 Filter aquapro 54 buah 20.000 1.080.000 1.080.000

9 Cool box 3 buah 280.000 840.000 840.000

10 Aerator 2 buah 50.000 100.000 100.000

11 Alumunium foil 1 buah 60.000 60.000 60.000

T o t a l 59.380.000

1.3. Anggaran untuk Perjalanan dan Penginapan

No Tujuan/Keperluan Jumlah orang/barang

Biaya/org

PP

Lama Total

1 Transportasi lokasi 7 350.000 6 kali 18.900.000

2 Sewa kapal penelitian 1 750.000 6 kali 4.560.000

3 Akomodasi Penginapan 7 80.000 6 kali 3.360.000

T o t al 26.820.000

1.4. Pengeluaran Lain (Laporan, Penulisan ke Jurnal danSeminar)

22

Page 23: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

No Keperluan Jumlah Biaya/org

(Rp)

Biaya

(Rp)

Total (Rp)

1 Seminar Internasional 2 1.250.000 2.500.000

2 Perbanyak Makalah 5 20.000 100.000

3 Pembuatan Laporan 10 100.000 1.000.000

4. Jurnal nasional 2 200.000 400.000

T o t a l 3.500.000

Total Biaya Penelitian : Seratus Juta Rupiah

Lampiran 2. Biodata Peneliti

1. Ketua Peneliti

23

Page 24: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

2. Anggota Peneliti

a. Nama : T. Zia Ulqodry, ST

24

Page 25: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

b. Jenis Kelamin : Laki-laki

c. Tempat/Tanggal Lahir : Pekanbaru, 11 September 1977

d. Golongan/Pangkat/NIP : Penata Muda/IIIa/132296340

e. Jabatan Fungsional : Asisten Ahli

f. Bidang Keahlian : Ekologi Mangrove

h. Riwayat pendidikan : S-1 Ilmu Kelautan Fakultas Perikanan dan Ilmu kelautan Univ. Diponegoro Semarang.

i. Pengalaman penelitian :

- Struktur dan Komposisi Vegetasi mangrove di Perairan Tanjung Api-api, Banyuasin (Ketua)

- Pengaruh Parameter Oseanografi terhadap Kelimpahan Fitoplankton di Perairan Banyuasin (Anggota)

- Kandungan Nutrien (Nitrat, Fosfat dan Silikat) di Perairan Selat Bangka (Anggota)

- Kandungan Logam Berat dalam Jaringan Mangrove Sonneratia Alba dan Avicennia marina di Pulau Ajkwa dan Pulau Kamora (mandiri)

- Perbandingan Kandungan Bahan Organik dalam Air dan Sedimen di Kawasan Ekosistem Mangrove Banyuasin pada Komunitas Api-Api (Avicennia Marina) dan Komunitas Nipah (Nypa Fruticans) (Ketua)

- Produktifitas Serasah mangrove dan Potensi Kontribusi Unsur Hara di Kawasan Mangrove Tanjung Api-api Sumatera Selatan (Mandiri)

- Pendugaan Laju Kalsifikasi dengan Menggunakan Radioisotop CaCl2

sebagai Tracer pada Karang Acropora yang Ditransplantasikan di Pulau Pongok, Bangka Belitung. 2006 (Hibah Penelitian Dasar - Anggota)

- Kandugan Pestisida Organoklorin dalam Sedimen dan Kerang Darah (Anadara sp) di Perairan Muara Sungai Musi, Sumatera Selatan. 2008 (Hibah DIPA UNSRI – Ketua)

3. Anggota Peneliti

a. Nama : Gusti Diansyah, S.Pi

b. Jenis Kelamin : Laki-laki

25

Page 26: USULAN PENELITIAN STRATEGI NASIONAL UNSRI Rozirwan... · Web viewGambar 1. Polip Karang Ada dua tipe karang, yaitu karang yang membentuk bangunan kapur (hermatypic coral) dan yang

c. Tempat/Tanggal Lahir : Curup, 5 Agustus 1981

d. Golongan/Pangkat/NIP : Penata Muda/IIIa/132308919

e. Jabatan Fungsional : Asisten Ahli

f. Bidang Keahlian : Kimia Laut

h. Riwayat pendidikan : S-1 Ilmu Kelautan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB Bogor

i. Pengalaman penelitian :

- Kualitas Perairan Pantai Pulau Batam Berdasarkan Karakteristik Fisika, Kimia dan Biologi Perairan (Mandiri)

- Kandungan Logam Berat di Perairan Teluk Jakarta (Mandiri)

- Perbandingan Kandungan Bahan Organik dalam Air dan Sedimen di Kawasan Ekosistem Mangrove Banyuasin pada Komunitas Api-Api (Avicennia Marina) dan Komunitas Nipah (Nypa Fruticans). 2006 (Hibah Peneliti Muda –Anggota)

- Studi Resuspensi Kandungan Nutrien (Nitrat dan Fosfat) di Peraiaran Muara Banyuasin. 2006(Hibah DIPA UNSRI - Ketua)

- Pendugaan Laju Kalsifikasi dengan Menggunakan Radioisotop CaCl2

sebagai Tracer pada Karang Acropora yang Ditransplantasikan di Pulau Pongok, Bangka Belitung. 2006 (Hibah Penelitian Dasar - Anggota)

- Kandugan Pestisida Organoklorin dalam Sedimen dan Kerang Darah (Anadara sp) di Perairan Muara Sungai Musi, Sumatera Selatan. 2008 (Hibah DIPA UNSRI – Ketua)

-

26