MAKALAH TENTANG PENGUKURAN DANAU

Di susun oleh

NAMA :DEDI IRAWAN

NPM :E1B011030

CO- ASS : DENY

IMANTA TARIGAN

JURASAN KEHUTANAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS BENGKULU

2015

1.Pendahuluan

1.1.LatarBelakang Danau dapat didefinisikan sebagai suatu kolam air di kelilingi oleh sebuah daratan.

Mereka mungkin bervariasi dari kolam kurang dari 0,4 hektar menjadi badan air besar seluas

ribuan kilometer. Dalam istilah geologi danau adalah fana. Mereka berasal sebagai produk

dari proses geologi dan berakhir sebagai akibat dari hilangnya mekanisme genangan, dengan

penguapan yang disebabkan oleh perubahan dalam keseimbangan hidrologi, dalam kata lain

disebabkan oleh sedimentasi atau adanya campur tangan dari aktifitas manusia. Mekanisme

asal usul danau banyak ditinjau oleh GE Hutchinson ( 1957), yang dibedakan 11 jenis danau

besar, dibagi menjadi 76 sub - jenis ( GE Hutchinson, 1957). Ekosistem danau yang terdiri

dari fisik, kimia dan biologi memiliki karakteristik yang terkandung dalam kolom perairan.

Banyak organisme memiliki ketergantungan pada perairan tawar untuk bertahan hidup, dan

manusia sering bergantung pada perairan danau dimana berbagai aktifitasnya (manusia

menggunakannya untuk: air minum, asimilasi limbah, kegiatan perikanan, irigasi pertanian,

kegiatan industri, dan lain-lain) dan adanya berbagai habitat yang di huni oleh sebagian

organisme hewan dan tumbuh-tumbuhan air serta terjadi aktifitas pariwisata seperti, rekreasi

(R. Thomas et al., 1996).

Danau dan kolam adalah salah satu fitur lanskap yang secara signifikan berkontribusi

(Sesuai salah satu penulis journal ini “Pushpa Tuppad”) menjelaskan bahwa meningkatkan

kualitas hidup di pusat-pusat kota, dengan meningkatkan kemudahan aktivitas masyarakat,

menyediakan kegiatan rekreasi dan pendidikan, dan bahkan memberikan kontribusi untuk

mengurangi iklim perkotaan. Selain itu, DAS pada ekosistem ini merupakan bagian dari

jaringan perkotaan dan dengan demikian mereka cenderung menekankan masalah lingkungan

yang mempengaruhi wilayah metropolitan, dengan mengumpulkan sejumlah besar nutrien

dan polutan, termasuk kontaminan mikroba (N. Flores, 2008). Danau dan Kolam serta buatan

manusia merupakan penyimpanan air yang terletak di depresi topografi (deskripsi hamparan

tanah atau lahan di suatu daerah yang dilihat berdasarkan tinggi rendahnya permukaan tanah).

Keduanya menerima aliran dari biasanya lebih dari satu sumber. Dalam danau alami, arus

akan tergantung pada tingkat perairan danau yang pada gilirannya merupakan fungsi dari

peluang masuknya arus secara alami di dalam kolom air. Biasanya hanya ada satu danau out

flow, di danau buatan manusia, namun sebagian besar diciptakan oleh bendungan yang di

atur volume debit airnya dan biasanya memiliki minimal dua arus yang berbeda (GA

Schultz,1991). Hal ini penting untuk memulihkan dan mempertahankan sifat fisik, kimia dan

interaksi biologi dalam kolom air untuk mencapai kualitas air yang dibutuhkan, yang

menjamin perlindungan dan penyebaran ikan, satwa liar, tanaman dan juga rekreasi di dalam

dan di atas air.

1.2Tujuan

Tujuan keseluruhan dari makala ini adalah mereview ulang journal international kedalam

bahasa Indonesia yang di adopsi dari tulisan karya penelitian ilmiah berjudul “Water Quality

Monitoring and Trophic status classification of Karanji Lake, Mysore” (Mamatha. S.T., dkk,

2013), dalam memantau Danau Karanji di kota Mysore, Karnataka dalam konsep pengamatan

kualitas air dan status trofik perairannya.

2.TinjauanPustaka

2.1. Klasifikasi Danau

Danau dapat dibedakan dari beberapa klasifikasi, antara lain: (1). berdasarkan asalnya:

danau tektonik, danau glasial, dan danau pantai (E. P. Odum dan G. W. Barrett, 1996);

berdasarkan Suhu dan Mixing: danau Dimictic, danau monomictic Dingin, monomictic

Hangat, danau Polymictic, danau Oligomictic, Amictic danau (EP Odum dan GW Barrett,

1996); dan berdasarkan status trofik: danau oligotrophic, danau Mesotrophic, danau eutrofik

(R. Thomas et al, 1996.).

2. Tinjauan Pustaka

2.1. Klasifikasi Danau

Danau dapat dibedakan dari beberapa klasifikasi, antara lain: (1). berdasarkan asalnya:

danau tektonik, danau glasial, dan danau pantai (E. P. Odum dan G. W. Barrett, 1996);

berdasarkan Suhu dan Mixing: danau Dimictic, danau monomictic Dingin, monomictic

Hangat, danau Polymictic, danau Oligomictic, Amictic danau (EP Odum dan GW Barrett,

1996); dan berdasarkan status trofik: danau oligotrophic, danau Mesotrophic, danau eutrofik

(R. Thomas et al, 1996.).

2.2. Peran Nutrien

Mengidentifikasi dan mengukur faktor-faktor penentu pertumbuhan alga di danau sangat

penting tidak hanya untuk memahami fungsi Ekosistem Danau, tetapi juga karena ganggang

yang luas adalah gangguan yang dapat disebabkan oleh aktivitas manusia. Produksi primer di

ekosistem danau tergantung pada nutrien dan cahaya sebagai sumber daya penting.

Fitoplankton mengambil nutrient yang terlarut dalam air danau sedangkan tumbuhan berakar

mendapatkan nutrien dari sedimen. Produsen utama berpotensi dibatasi oleh karbon, nitrogen

atau phosfor. Nitrogen (nitrat, amonia, dan nitrogen bebas) dan Phosfor (Phosphate) jika

kurang tersedia, maka akan menunjukkan bahwa phosfor, diikuti oleh nitrogen, dan

kemungkinan besar membatasi produksi alga di danau.

2.2.1. Phosfor (Phosphate)

Phosfor sangat penting dalam asam nukleat, fosfolipid, adenosin trifosfat (ATP) dll, tapi

langka dalam bentuk akses biologis yang terjadi di perairan danau, sedangkan karbon dan

nitrogen masuk ke danau oleh pertukaran CO2 dan N2 dari atmosfer. Satu-satunya sumber

alami pelapukan Phosfor PO4 ³ -ion itu di alirkan dari Daerah Aliran Sungai (DAS), dan

berakibat buruk ketika berlebihan larut dalam perairan danau karena Phosfor berperan

penting dalam produksi alga di dalam perairan danau. Sehingga, keberhasilan pengelolaan

ekosistem danau biasa banyak bergantung pada pengendalian input Phosfor.

2.2.2. Nitrogen (Nitrat, Amonia, dan Nitrogen Bebas)

Sel-sel alga membutuhkan nitrogen untuk mensintesis protein. Biasanya nitrogen tersedia

dalam danau dalam konsentrasi tinggi dari phosfor. Kebanyakan ganggang mengambil NH4-

ion (dari pembusukan) atau NO3² -ion (dari nitrifikasi bakteri NH4). Perairan Danau

memiliki nitrogen yang terbatas jika pasokan relatif Phosfor lebih besar dari pada nitrogen.

Masuknya limbah air dari kotoran atau karena aktifitas manusia di daratan yang dialirkan ke

danau dapat menciptakan kondisi yang buruk, dimana pada gilirannya mendukung

pertumbuhan bakteri pengikat nitrogen (cyanobacteria) sehingga mengubah system perairan

danau terhadap kebutuhan nitrogen. Inilah sebabnya mengapa danau dengan masuknya

phosfor yang berlebihan cenderung memiliki dampak yang berbahaya bagi lingkungan

perairan danau itu sendiri seperti yang sering terjadi dari berbagai perairan danau dimana kita

sering melihat terjadinya blooming tanaman air, dari cyanobacteria. Blooming menurut

kamus ilmiah perikanan indonsia yaitu dapat diartikan sebagai fenomena yang berkaitan

dengan ledakan pertumbuhan populasi plankton yang luar biasa dari satu spesies atau lebih

sehingga seluruh permukaan dapat tertutupi plankton. Ciri khas dari peristiwa ini yaitu

merubah warna air, menyebabkan bau tak sedap, dan membuat perairan perlahan-lahan

dangkal.

2.3. Status Trofik dan Klasifikasi Badan Air

Karya M. Sakamoto (1966), National Academy of Science (1972) dan H. Dobson (1974),

pada klorofil-a v/s status trofik pada (Tabel 1) dan kriteria kemudian dikembangkan multi-

variate status trofik berdasarkan klorofil-a, jumlah phosfor dan Secchi Disk Transparansi

(SDT). USEPA Nasional survei Eutrofikasi (USEPA-NES) pada (Tabel 2) dan status trofik

indeks Carlson seperti yang ditunjukkan pada (Tabel 3)

2.4. Metode Pendataan Trofik dan Klasifikasi Status Danau

Danau umumnya diklasifikasikan meliputi dua pendekatan yang berbeda. Pertama

kriteria status trofik, yaitu klasifikasikan danau sesuai dengan kualitas saat ini dari kolom air,

dengan menggunakan data dari sampel diperairan danau. Ini biasanya memerlukan

pengukuran total phosfor, nitrogen total, klorofil-a, kedalaman Secchi disc atau konstituen

lainnya. Kriteria status trofik dapat memberikan indeks multivariabel kualitas air saat ini.

Sedangkan, pendekatan kedua adalah kriteria pelepasan nutrisi yang dapat digunakan untuk

memprediksi keadaan kualitas sebuah danau dari data geomorfologi danau yang akan

didapatkan tetapi kriteria ini tidak di lakukan (tidak adanya pengukuran di perairan danau

yang akan di teliti). Kriteria berfokus pada satu nutrien dan dapat digunakan untuk

memprediksi perubahan kualitas air dari waktu ke waktu dan daya dukung perkiraan. Status

trofik untuk menyimpan suatu berat total bahan biologis (biomassa) dimana akan tertinggal

pada kolom air di daerah kedalaman dalam waktu tertentu.

Waktu dan pengukuran pada lokasi tertentu dapat dikumpulkan untuk menghasilkan air

yang akan menggambarkan tingkat status trofik perairan danau. Status trofik dipahami

sebagai respon biologis untuk memaksa faktor-faktor seperti penambahan nutrient, tetapi efek

nutrien dapat dimodifikasi oleh faktor-faktor seperti musim, periode, pengadukan nutrient

pada daerah kedalaman danau, dll, (G. P. Murthy et al., 2008). Trophic State Index ( TSI )

adalah sistem klasifikasi yang dirancang untuk "menilai" suatu danau, kolam dan waduk

berdasarkan jumlah produktivitas biologi yang terjadi di dalam air. Indeks ini memberikan

gambaran singkat tentang bagaimana produktifas danau dalam upaya besar yang telah

diambil untuk menetapkan kriteria kualitas dan ambang batas untuk mengklasifikasikan

danau menurut status trofik mereka berdasarkan unsur hara (P, N) konsentrasi dan fisik

(misalnya, transparansi tertentu, oksigen terlarut) dan biologi karakteristik ( misalnya:

pigmen ganggang). Rasio unsur hara (N/P) dimana telah digunakan untuk menjelaskan

populasi alga tertentu, atau mengidentifikasi faktor pembatas nutrient pada perairan danau.

Dari beberapa parameter dipertimbangkan untuk investigasi phosfor, klorofil-a, kedalaman

dan berapa persen tingkat kecerahannya yang telah ditekankan dalam pengembangan TSI.

Keseluruhan TSI danau diperkirakan yaitu rata-rata dari TSI untuk fosfor, TSI untuk klorofil-

a dan TSI untuk kedalaman kecerahan.

TSI berkisar dari 0 (ultraoligotrophic) sampai 100 (hipereutrofik), dan 0-30 adalah

oligotrophic, di mana air sangat jelas dan fosfor rendah. 30-50 adalah di antara tahap dimana

jumlah tanaman air meningkat karena phosfor lebih tersedia. Penjelasan sebelumnya dapat di

lihat pada table 1 di bawah ini.

Tabel 1 : Interpretasi penyimpangan dari kondisi khas yang terkait dengan nilainilai

TSI (Sumber : T. Brown dan J. Simpson, 1998)

Carlson TSI: Sebuah metode yang populer untuk memeriksa biomassa alga yang

berhubungan dengan staus tropik adalah melalui penggunaan TSI dikembangkan oleh RE

Carlson (1977) yang mendefinisikan status trofik danau. Yang diberikan, Setelah membangun

hubungan antara transparansi (Secchi) dan biomassa alga (klorofil-a), dalam skala variasi

transparansi, Carlson menggunakan nilai Secchi disc untuk membangun TSISD pertama.

Menggunakan persamaan regresi transparansi terhadap jumlah phosfor dan klorofil, dua

indeks lainnya dikembangkan di bawah skala yang sama (TSICHL, TSITP). Rumus untuk

menghitung nilai TSI untuk Secchi, TP, dan klorofil adalah sebagai berikut:

Tabel 2: Ringkasan Status kriteria tingkat kesuburan Sakamoto, Akademi dan

Dobson.

Keterangan Tabel 2:

Secchi: TSI (SD) = 60-14,41 ln (SD)

Klorofil a: TSI (CHL) = 9,81 ln (CHL) + 30,6

Jumlah fosfor: TSI (TP) = 14,42 ln (TP) + 4,15

Dimana ln = logaritma natural.

US EPA Nasional Eutrofikasi Survey (1974): EPA mengembangkan sistem klasifikasi

relatif sebagai bagian dari Survei Eutrofikasi Nasional (SPN) membandingkan karya M.

Sakamoto (1966), National Academy of Sciences (1972), H. Dobson (1974 ) (USEPA, 1974).

Sistem ini menentukan batas-batas tetap. Data yang dikumpulkan selama survei eutrofikasi

nasional kemudian digunakan untuk mengembangkan distribusi probabilitas berdasarkan TP

untuk memprediksi klorofil-a dan probabilitas transparansi.

Tabel 3: U.SEPA-NES indeks Status trofik.

RE Carlson (1977) melakukan percobaan pada numerik status trofik indeks untuk danau

dan sebagian besar danau berkisar dalam skala 0 sampai 100. Setiap divisi utama (10, 20, 30,

dll) merupakan dua kali lipat dalam biomassa alga. Nomor indeks dapat dihitung dari salah

satu beberapa parameter, termasuk Secchi transparansi, klorofil, dan jumlah phosphorus. R.

G. Cloutier dan M. Sanchez (2007) mengklasifikasikan status tropic dari 154 danau yang

terletak di daerah selatan provinsi Quebec, Kanada berdasarkan klorofil-a, fosfor total

transparansi (Secchi), dan nitrogen total. Evaluasi hubungan yang ada di antara parameter

kualitas didirikan, dan disaran untuk tindakan-tindakan prioritas serta diberikan inisiatif

restorasi. Trophic State Index Carlson (CTSI) diterapkan untuk dua danau di Mandya,

Karnataka, India, berkisar antara 35-53 yang menunjukkan bahwa mereka mesotrophic (AG

Devi Prasad dan Siddaraju, 2012).

2.5. Permasalahan dalam System Danau

A. Umum

1. Ganggang Gangguan di musim panas

2. Mengurangi oksigen terlarut di dasar danau

3. Ikan membunuh karena oksigen terlarut rendah.

4. Rasa dan bau masalah dengan air minum

5. Mengurangi kejernihan air

6. Kualitas Mengurangi aktifitas masyarakat berperahu, memancing dan berenang

(T. Brown dan J. Simpson, 1998)

B. Eutrofikasi

Eutrofikasi adalah respon biologis dimana masuknya berlebihan nutrien ke danau. Hasil

peningkatan biomassa pada gilirannya akan menghasilkan keadaan air terganggu. Konsentrasi

nutrien yang tinggi di sebuah danau yaitu berasal dari masuknya air dari luar Daerah Aliran

Sungai (DAS). Biomassa akhir dicapai dan ditentukan terutama oleh kolam nutrisi yang

tersedia untuk pertumbuhan di awal musim tanam. Nutrien utama, seperti nitrogen dan

phosfor, yang digunakan sampai pertumbuhan selesai dan habisnya kolam salah satu dari

mereka menempatkan batas akhir pada pertumbuhan fitoplankton. Eutrofikasi adalah bagian

alami dari penuaan danau, tetapi pengaruh manusia saat ini secara signifikan meningkatkan

jumlah nutrient yang masuk kedalam perairan danau. Dapat diperjelas dimana menurut,

kamus perikanan Indonesia menjelaskan bahwa eutrofikasi merupakan gambaran danau yang

mengandung konsentrasi nutrient berlimpah, menghasilkan produksi organik dalam

konsentrasi tinggi. Dijelaskan, selanjutnya bahwa eutrofikasi adalah fase perantara dalam

suksesi danau dan dapat dipercaya oleh aktivitas manusia.

7. Metode Penelitian Karya Ilmiah

7.1. Deskripsi Wilayah Penelitian

Mysore, adalah suatu kota dimana merupakan daerah tujuan wisata penting di Karnataka,

India. Itu terletak antara 11 º 30 ' dan 12 º 50 ' lintang utara dari 75 º 45 ' dan 77 º 45 ' bujur

timur. Mysore memiliki beberapa kolom air besar dan kecil. Beberapa danau utama seperti

danau Kukkarahalli, danau Lingambudi, danau Devanoor, danau Dalvai dan danau Karanji.

Meskipun Mysore telah berkembang menjadi sebuah kota modern, kota ini masih cukup

lambat berkembang, tidak terlalu memikirkan percepatan perkembangannya. Kota ini

memiliki daerah hijau yang baik dan memiliki beberapa danau yang menambah keindahan

dan ketenangan kota. Danau ini adalah suatu tempat piknik yang populer dan sering

dikunjungi oleh para pecinta alam karena mereka menarik sejumlah burung migran, di mana

danau Karanji menempati garis depan.

Danau Karanji tersebar lebih dari 90 hektar, sedangkan luas penyebaran air sekitar 55

hektar, jarak dari daerah tepi pantai sekitar 35 hektar dan merupakan rumah bagi lebih dari 90

spesies burung penduduk dan migrasi (Gambar 3). Danau dangkalnya dengan kedalaman

maksimum kedalaman 2,2m dan minimum 0.2m.

7.2. Analisis Skenario Penelitian Di masa dulu, Danau Karanji diumpankan dengan air hujan mengalir di sekitar danau di

daerah tangkapan air. Sekarang Danau ini dikelola oleh Mysore Zoological Garden. Kini

Danau Karanji menghadapi masalah serius dimana masuknya sejumlah besar air drainase dari

corong pembuangan limbah UGD, dari daerah pemukiman sebelah (Siddhartha Layout)

industri susu sapi.

7.3. Monitoring Danau Terdapat enam transek untuk dilakukan pendataan perairan danau dan di setiap transek

dimana tiga lokasi pengambilan sampel diidentifikasi (Gambar 3) sampel air permukaan

dikumpulkan sekali dalam setiap bulan yaitu dari Februari, 2013 dan untuk Mey

2013.Parameters seperti warna, suhu, konduktivitas, DO dan kekeruhan diukur insitu.

Parameter fisik-kimia lainnya, termasuk Kekeruhan, BOD, COD, alkalinitas, klorida, nitrat,

sulfat, fluorida, phosfat, natrium ditentukan di laboratorium sesuai standar IS. Metode

analisis diterapkan untuk menganalisis parameter kualitas air yang dapat dilihat pada (Tabel

5).

Gambar 2: Desain Landscape Kegiatan sampling pada lokasi penelitian

Tabel 5: Metode yang diadopsi untuk analisis parameter kualitas air

8. Hasil dan Pembahasan

8.1. Kualitas Perairan Danau Kualitas perairan Danau Karanji sebagaimana ditentukan oleh penelitian yang di lakukan

oleh penulis journal international ini diringkas dalam (Tabel 6). Hal ini dapat diperhatikan

dari Tabel 6 bahwa konsentrasi konstituen ini lebih pada transek 1 dan 2 karena masuknya

limbah / cairan yang keluar dari tata daerah Siddhartha layout merupakan perusahaan susu

sapi di Mysore. Konsentrasi parameter, secara umum, menurun dari transek pertama ke

transek berikutnya. Dua alasan utama untuk pola ini bisa menjadi penyerapan hara dan

degradasi organik biodegradable oleh flora / fauna, pencampuran cairan limbah, karenanya

dilusi. Dalam kasus parameter seperti nutrien (N dan P) dan BOD, ada indikasi yang jelas

dari kedua serapan / biologis degradasi dan dilusi mengakibatkan gradien substansial dalam

pengurangan konsentrasi pada transek yang lebih tinggi sedangkan untuk parameter lainnya,

pencampuran nutrien memainkan peran utama.

Tabel 6: Ringkasan kualitas air Danau Karanji berdasarkan pemantauan dari Februari

2013 sampai Mei 2013.

8.2. Klasifikasi trofik Status Danau Karanji Parameter yang terlibat dalam estimasi Carlson TSI dirangkum dalam Tabel 7, yang

kemudian digunakan untuk menghitung TSI ( Tabel 8 ). Berdasarkan pedoman dapat

diringkas dalam Tabel 2, Tabel 3 dan Tabel 4, status trofik Danau Karanji dapat

diklasifikasikan sebagai mesotrophicor eutrofik tergantung pada kriteria klasifikasi dan

parameter yang terkait. Klasifikasi status trofik Danau Karanji disajikan pada Tabel 9.

Tabel 7 : Perhitungan Total Phosphor , kedalaman Secchi dan Chl -a dilakukan

dari analisis ofKaranji Danau

Tabel 8 : Ringkasan tabel TP , SD dan Chl -a menggunakan TSI

Berdasarkan analisis ini, dapat disimpulkan bahwa Danau Karanji berada dalam kondisi

eutrofik selama periode penelitian yang dilakukan oleh penulis journal international ini.

Namun, masa studi ini menjadi periode non - musim, tidak mewakili status tahunan danau.

Mysore Zoo mempunyai otoritas yang telah mengambil upaya luar biasa untuk meningkatkan

kualitas air danau. Beberapa tindakan yang dilakukan pada akhir pengelolaannya yaitu

memperkenalkan adanya aktifitas perikanan, aerasi buatan melalui air mancur buatan

manusia, limbah aliran yang melewati sebuah konstruksi lahan basah terlebih dahulu sebelum

masuk ke perairan danau. Taman yang indah di tepi danau, memperlihatkan aktifitas perahu

di danau, membuat kandang burung dengan koleksi yang sangat baik atau burung asli dan

eksotis di sekitar danau, terdapat taman kupu-kupu, kegiatan bersarang dan terdapat burung

lain yang bermigrasi yaitu burung pasir bersama beberapa jenisnya yang sama sangat ramah

dan menarik sejumlah wisatawan ke danau sepanjang tahun.

9.Kesimpulan

Keseluruhan kesimpulan yang ditarik dari studi kasus Danau Karanji yaitu:

1. Analisis fisiko-kimia pada sampel air menunjukkan bahwa jumlah nutrien (nitrogen dan

phosfor) memperlihat konsentrasi inlet (transek 1) lebih, karena akibat limbah inflow dari

Siddhartha industri susu sapi, di daerah Mysore.

2. Parameter kualitas air seperti pH, suhu, COD dan BOD berada di kisaran yang mendukung

pertumbuhan air di danau.

3. Para tanaman air seperti eceng gondok dan lavancha terlihat berlimpah di danau yang

membantu dalam menyerap nutrient sehingga mengurangi konsentrasi polutan dan membantu

dalam Lake Self – pemurnian

4. Berdasarkan status tropik diberikan oleh indeks multivarian, dapat disimpulkan bahwa

danau Karanji kini dalam kondisi eutrofik moderat selama periode penelitian ini. Namun,

dengan angin musim hujan dan upaya baik dari otoritas kebun binatang, yang terkait untuk

meningkatkan kualitas air danau.

5. Jadi dari analisis secara keseluruhan, indeks yang disebutkan di atas dapat digunakan

sebagai alat prediksi dalam program manajemen danau.