5

Oseanografi, Lingkungan Laut8/19/2007Edit terakhir: 9 Nop 2006

5. LINGKUNGAN LAUT5.1. PENDAHULUAN

Kehidupan di lingkungan laut sangat bervariasi. Tumbuhan dan hewan hadir dalam berbagai ukuran, bentuk, warna, dan cara hidup. Berbagai kelompok hewan dan tumbuhan tampak hadir dalam jumlah yang berbeda-beda, baik dalam hal jumlah jenis atau spesiesnya, jumlah individu, maupun luas areal penyebarannya.

Penelitian dasar oleh ilmuwan tentang biologi laut ditekankan pada bagaimana hewan dan tumbuhan berinteraksi satu sama lain dan lingkungan tempat hidupnya. Pengetahuan tentang lingkungan ini meliputi pengetahuan detil tentang sifat kimia air laut yang penting bagi kehidupan di laut, dan pemahaman tentang proses-proses biologi yang mendasar. Sementara itu, penelitian terapan difokuskan terutama pada efek dan bagaimana mendeteksi polusi yang terjadi di laut, dan bagaimana meningkatkan produksi makanan dari laut serta obat-obatan (Ross, 1977).

Di dalam bab ini uraian akan difokuskan pada laut sebagai lingkungan yang mendukung kehidupan di laut. Adapun hal tentang tumbuhan dan hewan di laut, polusi dan sumberdaya hayati laut akan iuraikan di dalam bab-bab mendatang.

5.2. LAUT SEBAGAI LINGKUNGAN BIOLOGIS

Organisme laut secara terus menerus berhubungan langsung dengan air laut. Dengan demikian, kondisi fisika dan kimia air laut akan dengan cepat mengenai organisme itu. Suatu hal yang menguntungkan adalah karakter fisika dan kimia air laut cenderung relatif stabil, dan organisme laut tidak dihadapkan pada perubahan kondisi lingkungan yang mendadak sebagaimana dialami oleh organisme yang hidup di darat. Organisme laut dipengaruhi secara langsung oleh sifat kimia laut, karena organisme laut itu mendapatkan berbagai unsur kimia untuk proses kehidupannya dari air laut. Berikut ini diuraikan beberapa sifat fisika dan kimia air laut yang penting bagi kehidupan laut.5.2.1. Sifat-sifat Air Laut Yang Penting Secara Biologis

Beberapa sifat air laut yang penting bagi kehidupan tumbuhan dan hewan di laut adalah sebagai berikut:1). Kemampuan melarutkan (sebagai pelarut). Air laut dapat melarutkan dan membawa banyak material untuk memenuhi kebutuhan berbagai mineral dan gas yang dibutuhkan bagi kehidupan organisme laut.2). Densitas (pendukung kehidupan). Air laut itu sendiri memberikan dukungan bagi banyak organisme, dan sampai pada tingkat tertentu menghilangkan kebutuhan akan struktur rangka tubuh. Sebagai cotoh: ubur-ubur dan berbagai hewan kecil dapat mengapung di laut, dan laut dapat mendukung kehidupan ikan paus yang sangat besar.

3). Sebagai larutan penyangga (buffer). Sifat ini membuat air laut tetap netral dan melawan perubahan untuk menjadi lebih asam ataupun lebih basa atau alkalin. Air laut bersifat sedikit alkalin dengan pH 7,5 8,4. Sifat alkalin ini diperlukan oleh organisme untuk membentuk cangkang dari kalsium karbonat (CaCO3). Bila air laut bersifat asam, maka karbonat akan larut. Keuntungan lain adalah, dalam kondisi buffer, barbon dalam bentuk CO2 dapat hadir dalam jumlah besar di dalam air laut dengan tidak merubah pH. Karbon diperlukan oleh tumbuhan untuk memproduksi material organik.4). Transparansi. Air laut yang transparan membuat sinar dapat menembus air laut sampai kedalaman yang besar. Sinar dibutuhkan dalam proses fotosintesis. Dengan demikian, proses fotosintesis tidak hanya terjadi pada kedalaman beberapa meter dari permukaan laut, melainkan dapat mencapai kedalaman sampai 200 meter, tergantung pada tingkat kejernihan air.5). Kapasitas panas dan panas laten penguapan yang tinggi. Kedua sifat ini mencegah terjadinya perubahan temperatur air laut yang cepat, yang membahayakan kehidupan laut.

6). Mengandung banyak unsur kimia. Unsur kimia yang ada di dalam air laut sangat penting bagi kehidupan organisme laut. Rasio beberapa unsur itu di dalam air laut sama dengan yang dikandung oleh cairan tubuh dari sebagian besar organisme laut. Kesamaan antara medium luar (air laut) dan medium dalam (cairan tubuh) sangat penting bagi proses osmosis. Organisme laut harus melawan tekanan osmosis untuk mempertahankan komposisi cairan dalam tubuhnya. Di lingkungan laut, ada kesamaan antara cairan tubuh dengan medium luar, sehingga hanya sedikit tekanan osmosis yang terjadi. Keadaan ini berarti hanya sedikit energi yang dibutuhkan untuk mempertahankan cairan tubuh, dan banyak energi yang dapat dipakai untuk pertumbuhan.5.2.2. Karakter Umum Samudera Sebagai Lingkungan Biologis

Beberapa kondisi parameter lingkungan air laut yang mempengaruhi kehidupan organisme laut adalah:1). Temperatur berkisar dari -2oC sampai 40oC. Di samudera, banyak kawasan yang sangat luas memiliki kisaran temperatur yang seragam.

2). Salinitas berkisar dari mendekati nol di estuari dan dekat pantai sampai sekitar 4 di Laut Merah. Meskipun demikian, di permukaan samudera terbuka, salinitas air laut sangat konstan berkisar antara 3,3 3,7. Di air yang lebih dalam, salinitas lebih seragam dengan kisaran normal 3,46 3,5.3). Kedalaman laut berkisar dari nol meter sampai mencapai ribuan meter meter di palung atau cekungan samudera.

4). Tekanan berkisar dari 1 atm di permukaan laut sampai lebih dari 1000 atm di perairan yang sangat dalam. Dari permukaan, tekanan air laut bertambah 1 atm untuk setiap turun 10 meter kedalaman.

5). Penetrasi cahaya dapat mencapai 1000 meter.

6). Oksigen terlarut berkisar dari lingkungan yang aerob sampai anaerob.

7). Sirkulasi. Sirkulasi air laut sangat penting secara biologis, antara lain karena: (1) membawa oksigen dari permukaan laut ke bagian-bagian laut yang dalam, (2) membawa nutrien dari air yang dalam ke permukaan laut, sehingga dapat dipergunakan oleh tumbuhan, dan (3) sebagai mekanisme penyebaran bahan buangan (waste products), telur-telur, larva-larva atau individu dewasa dari berbagai kehidupan laut.

Semua parameter-parameter lingkungan itu membuat di laut terdapat berbagai variasi kondisi lingkungan hidup organisme, yang disetiap lingkungan itu dihuni oleh organisme yang spesifik. Berikut ini akan diuraikan tentang pembagian dari lingkungan laut dan karakter umumnya.5.3. KLASIFIKASI LINGKUNGAN LAUT

Berasarkan pada dua komponen utamanya, yaitu bumi sebagai wadah dan massa air sebagai sesuatu yang diwadahi, lingkungan laut dapat dibedakan menjadi dua lingkungan utama, yaitu: (1) lingkungan bentik (benthic), yang mengacu kepada dasar samudera atau dasar laut, dan (2) lingkungan pelagis (pelagic), yang mengacu kepada massa air laut. Kedua kelompok utama lingkungan laut itu meliputi dasar laut dan perairan dengan kisaran kedalaman yang sangat besar, mulai dari nol meter di tepi laut sampai kedalaman ribuan meter di daerah palung. Oleh karena itu, kedua lingkungan itu dibedakan lagi menjadi beberapa zona lingkungan berdasarkan beberapa parameter lingkungan laut. Beberapa penulis seperti Hedgpeth, 1957 vide Nybaken, 1993, Ross, 1977, Ingmanson dan Wallace, 1985, dan Webber dan Thurman, 1991, telah membagi-bagi lingkungan laut menjadi berapa zona. Dasar yang dipakai untuk menentukan batas-batas dari setiap zona lingkungan itu adalah salinitas, kedalaman air, kedalaman penetrasi cahaya, dan temperatur air. Kriteria yang paling umum dipakai adalah kedalaman air. Beberapa skema zonasi pernah diajukan dan direview oleh Menzies at al. (1973 vide Nybakken, 1991). Tidak skema zonasi tunggal yang diterima secara universal. Sebab utamanya adalah karena kurangnya informasi tentang ekologi. Zonasi lingkungan laut yang dipakai disini adalah seperti pada Gambar 5.1, dan Tabel 5.1.

Gambar 5.1. Zonasi lingkungan laut. Dikutip dari Webber dan Thorman (1991) dengan modifikasi.

Tabel 5.1.A. Zonasi lingkungan laut dangkal.CahayaZona PelagisKisaran Kedalaman (m)Zona BentikKisaran Kedalaman (m)

SupralitoralDi atas pasang tinggi

EufotikLitoralPasang tinggi surut rendah

Neritik0 - 200SublitoralInnerSurut rendah (0 ) - 50

Outer50 (?) - 200

Sumber: Kompilasi dari Ross (1977), Ingmanson dan Wallace (1985), dan Webber dan Thurman (1991).Tabel 5.1. B. Zonasi lingkungan laut dalam.

CahayaZona PelagisKisaran Kedalaman (m)Zona BentikKisaran kedalaman (m)

Eufotik (99%)Epipelagis0 200Sublitoral0 200

Disfotik (1%)Mesopelagis200 1000 (?)Batial200 4000 (?)

Afotik (0%)Batipelagis1000 (?) 4000 (?)

Abisalpelagis4000 (?) - 6000Abisal4000 (?) 6000

Hadalpelagis> 6000Hadal> 6000

Catatan: (?) = batas tidak tentu.Sumber: Hedgpeth (1957 vide Nybakken, 1993) dengan modifikasi.

Berdasarkan pada posisinya terhadap konfigurasi benua dan samudera, lingkungan pelagis dapat dibedakan menjadi dua, yaitu: (1) lingkungan neritik (neritic)atau sistem neritik, yaitu yang mengacu kepada air laut dangkal yang menutupi paparan benua; kedalamannya mencapai 200 meter, dan (2) lingkungan oseanik (oceanic) atau sistem oseanik, yaitu yang mengacu kepada air laut dalam yang menutupi lereng benua sampai cekungan samudera; kedalamannya lebih dari 200 meter.

Lingkungan oseanik dibedakan menjadi lima zona lingkungan, yaitu: (1) epipelagis (epipelagic) dari permukaan laut sampai kedalaman 200 meter, (2) mesopelagis (mesopelagic) dari 200 sampai 700-1000 meter, (3) batipelagis (bathypelagic) dari 700-1000 sampai 2000-4000 meter, (4) abisalpelagis (abyssalpelagic) dari 2000-4000 sampai 6000 meter, dan hadalpelagis (hadalpelagic) kedalaman lebih dari 6000 meter. Sementara itu, berdasarkan pada penetrasi sinar matahari, lingkungan pelagis dapat dibedakan menjadi tiga zona, yaitu: (1) eufotik (euphotic) mulai dari permukan laut sampai batas kedalaman dimana 99% sinar matahari diserap; mencakup kedalaman sampai 200 meter atau sebanding dengan zona neritik atau epipelagis, (2) disfotik (dysphotic) dari batas bawah zona eufotik sampai kegelapan total; kedalaman dari 200 1000 meter atau sebanding dengan zona mesopelagis, dan (3) afotik (aphotic) zona tidak ada sama sekali cahaya yang menembus; mencakup zona batipelagis, abisal pelagis, dan hadal. Kedalaman 1000 meter yang menjadi awal dari zona afotik adalah batas dari deep scattering layer (DSL), yaitu suatu zona penghamburan suara (sound scatter) di dalam jalur gelombang yang sempit. DSL bergerak naik ke permukaan di malam hari dan turun di siang hari. Fenomena DSL ini berkaitan dengan aktivitas hewan laut (Ingmanson dan Wallace, 1985). Hewan-hewan laut yang yang ada di dalam jalur itu berkisar dari hewan-hewan mikriskopis zooplankton sampai copepoda, udang, ikan dan cumi-cumi.

Sementara itu, lingkungan bentik dengan dasar yang sama seperti pelagis, dapat dibedakan menjadi dua, yaitu: (1) lingkungan litoral (littoral) atau sistem litoral, yaitu dasar laut yang berupa paparan benua; kedalaman mencapai 200 meter, dan (2) lingkungan laut dalam (deep sea) atau sistem laut dalam, yaitu dasar laut mulai dari lereng benua sampai cekungan samudera; kedalaman air lebih dari 200 meter.

Selanjutnya, berdasarkan pada kedalaman air, lingkungan litoral dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu: (1) supralitoral (supralittoral) dasar laut di atas pasang tinggi, (2) eulitoral (eulittoral) mulai dari dasar laut batas pasang tinggi sampai surut rendah, dan (3) sublitoral (sublittoral) mulai dari dasar laut surut rendah sampai dengan kedalaman 200 meter. Pembagian ini umum diterima oleh ilmuwan. Webber dan Thurman (1991), lingkungan sublitoral dapat dibedakan menjadi dua, yaitu (1) inner sublittoral kedalaman dari surut rendah (0 meter) sampai kedalaman 50 meter yang merupakan batas tumbuhan yang menempel dapat tumbuh dan berfotosintesis, dan (2) outer sublittoral kedalaman dari 50 meter sampai 200 meter. Ross (1977) menetapkan batas zona eulitoral ke arah laut sampai kedalaman 40 60 meter, yang merupakan batas tumbuhan yang menempel dapat tumbuh dan berfotosintesis. Batas dari Ross itu identik dengan batas sisi laut dari zona inner sublittoral dari Webber dan Thurman (1991). Sedang zona sublitoral dari Ross (1977) identik dengan zona outer sublittoral dari Webber dan Thurman (1991).

Lingkungan laut dalam berdasarkan kedalaman air, dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu: (1) batial (bathyal) kedalaman dari 200 sampai 2000-4000 meter, (2) abisal (abyssal) kedalaman dari 2000-4000 sampai 6000 meter, dan (3) hadal (hadal) kedalaman > 6000 meter.

Batas kedalaman pembagian zona lingkungan bentik batial dan abisal, bertepatan dengan batas kedalaman antara lingkungan pelagis batipelagis dan abisalpelagis. Lingkungan Menurut Ingmanson dan Wallace (1985), batas antara batial dan abisal ditentukan pada kedalaman 2000 meter dengan anggapan bahwa sebagian besar lantai samudera terletak di kedalaman dari 2000 sampai 6000 meter. Ross (1977) juga menempatkan batas antara batial dan abisal pada kedalaman 2000 meter, meskipun tanpa penjelasan. Di pihak lain, beberapa buku teks Biologi Laut menempatkan batas itu pada kedalaman 4000 meter (seperti Weber dan Thurman, 1991; McConnaughey, 1974). Sementara itu, Hedgpeth (1957 vide Nybakken, 1993), dengan mempertimbangkan parameter temperatur menempatkan batas antara batipalagis abisalpelagis pada kisaran kedalaman dari 2000 sampai 4000 meter, yaitu bertepatan pada kedalaman dengan temperatur 4oC. Selain itu, ia juga menempatkan batas antara mesopelagis batipelagis pada kisaran kedalaman dari 700 sampai 1000 meter, yaitu pada kedalaman dengan temperatur 10oC.

Berikut ini akan diberikan uraian lebih lanjut tentang karakteristik dari berbagai zona lingkungan laut tersebut di atas.5.4. KARAKTERISTIK LINGKUNGAN LAUT5.3.1. Lingkungan Bentik5.4.1.1. Lingkungan Suparlitoral

Lingkungan supralitoral berada di atas pasang tinggi. Lingkungan ini lebih banyak tersingkap ke udara, dan hanya akan tergenang pada saat air laut mengalami pasang tertinggi. Sehari-harinya, lingkungan ini basah oleh air laut oleh cipratan air dari gelombang yang pecah di pantai atau bila terjadi badai.

Kondisi permukaan lingkungan ini sangat kasar. Organisme yang hidup di lingkungan ini hampir terus menerus tersingkap ke udara, dan hanya basah bila terjadi air laut pasang tertinggi, cipratan air dari gelombang yang pecah di pantai atau bila terjadi badai. Hewan yang hidup di lingkungan ini, sama di seluruh dunia.5.4.1.2. Lingkungan Eulitoral

Umum diterima bahwa lingkungan eulitoral, sering juga disebut litoral, meliputi daerah yang secara periodik tersingkap ke udara pada waktu laut surut (daerah pasang surut atau intertidal). Lebar daerah pasang surut (intertidal) tergantung pada kisaran tinggi pasang surut dan kemiringan lereng dasar laut. Hewan yang hidup di daerah ini adalah hewan yang sanggup bertahan terhadap pukulan gelombang. Ross (1977) menarik batas sisi laut lingkungan ini sampai daerah dengan kedalaman 40 sampai 60 meter. Batas sisi laut dari lingkungan ini adalah sampai kedalaman dimana sebagian besar tumbuhan yang menempel masih dapat tumbuh dan mendapatkan cukup cahaya untuk fotosintesis.

Hewan dan tumbuhan di kawasan ini sangat banyak dan bervariasi. Selain itu, kawasan ini juga sangat baik untuk mempelajari kondisi lingkungan biologi laut, karena kondisi lingkungan ini dapat diamati secara langsung dengan cara menyelam.

5.4.1.3. Lingkungan Sublitoral

Lingkungan sublitoral mencakup daerah dengan kedalaman 200. Menurut Ross (1977) batas sisi laut lingkungan ini bahkan sampai 400 meter. Batas ini didasarkan pada kedalaman maksimum dimana algae (tumbuhan) dapat hidup,. Batas bawah lingkungan ini umumnya bertepatan dengan batas bawah zona eufotik. Selain itu batas sisi laut dari lingkungan ini bertepatan dengan tepi paparan benua.

Faktor lingkungan yang penting adalah cahaya dan temperatur. Selain itu, faktor lain yang kadang-kadang juga penting adalah kondisi geologi dasar perairan, gelombang, dan arus. Beberapa hal yang penting yang perlu dicatat dari lingkungan ini adalah bahwa di lingkungan ini terbentuk delta-delta, terumbu karang, atau alur-alur bawah laut (submarine canyon).

Pada rentangan dari lingkungan eulitoral sampai sublitoral, terdapat penurunan kehidupan tumbuhan dan peningkatan kehidupan hewan laut. Adanya berbagai jenis hewan yang bernilai ekonomis itu menyebabkan kawasan sublitoral yang sangat ekstensif dieksploitasi oleh para nelayan komersil.5.4.1.4. Lingkungan Laut Dalam

Lingkungan laut dalam yang meliputi lingkungan batial, abisal, dan hadal, kosong dari kehidupan tingkat tinggi, tetapi bakteri dapat hidup di lingkungan yang dalam ini.

Kondisi oseanografi di lingkungan laut dalam ini seragam. Temperatur turun perlahan sesuai dengan kedalaman, salinitas relatif konstan, dan tekanan meningkat 1 atm setiap turun dengan kedalaman 10 meter. Organisme yang hidup di dalam lingkungan ini sebagian besar tersusun oleh air. Oleh karena itu, tekanan tidak mempengaruhi proses kehidupan hewan laut dalam.

Kondisi oseanografi yang seragam di dalam lingkungan ini menunjukkan bahwa musim musim memiliki pengaruh yang kecil terhadap berbagai fenomena kehidupan, seperti musim berkembang biak, yang di perairan dangkal dipengaruhi oleh musim.

Makanan di lingkungan laut dalam tidak sebanyak di lingkungan litoral. Hewan-hewan laut dalam diperkirakan mendapat makanan dari material organik yang jatuh dari perairan dekat permukaan ke dasar samudera.

Zona hadal meliputi daerah palung laut dalam, temperatur mencapai