why ekologi perairan perlu dipelajari ?. viskositas (kekentalan air) 9terjadi akibat tahanan gesekan...

WHY EKOLOGI PERAIRAN PERLU DIPELAJARI ?

PERANAN AIR:PERANAN AIR:Sumber murah dan mudah dicapaiPelarut universalAlat transportasiKomponen ekologis:

a. Dengan sifat fisiknya sebagai mediumtempat hidup organisme

b. Dengan sifat kimianya sebagaipembawa zat-zat hara

PERBEDAAN PERAIRAN LAUT DAN PERBEDAAN PERAIRAN LAUT DAN TAWARTAWAR

♦ 7/10 luas permukaanbumi

♦ Sudah ada sejakterbentuknya air padawaktu pendinginanbumi

♦ Perkembangankehidupan telahberlangsung padapermulaan

♦ Lautan menentukaniklim daratan

♦ 1/50 luas permukaanbumi

♦ Bersifat sementara, umur pendeksedimentasi, tektonis

♦ Tergantung padahabitat fauna (terbatas)

♦ Perairan tawardipengaruhi iklimsetempat daridaratan di sekitarnya

PERAIRAN LAUT: PERAIRAN TAWAR:

KLASIFIKASI SUNGAI BERDASARKAN KLASIFIKASI SUNGAI BERDASARKAN SUHU DAN KECEPATAN ARUSSUHU DAN KECEPATAN ARUS

RHITHRON:♦ Dari sumber s/d daerah

dengan suhu < 20oC♦ Kecepatan arus tinggi♦ Volume aliran kecil♦ Tipe substrat (substrat

eroding): batuan besar(boulders), batu koral(stones), kerikil (gravel), sand (pasir)

POTAMON:♦ Daerah hilir setelah

rhithron♦ Rata-rata suhu bulanan >

20oC (subtropik) dan > 25oC (tropik)

♦ Kecepatan arus rendah♦ Tipe substrat (substrat

depositing): pasir/lumpur, terkadang kerikil

Note: ada yang menambahkan CRENON yaitumata air sungai

MORFOLOGI DAN STRUKTUR MORFOLOGI DAN STRUKTUR EKOSISTEM PERAIRAN TAWAREKOSISTEM PERAIRAN TAWAR

I. DANAUCara Terbentuknya:a. Vulkanisb. Tektonikc. Longsor/pergeseran tanahd. Glacial/pencairan es

Ciri-ciri morfometrik:• Slope curam• Kedalaman > 100 m• Water level fluctuation 1-3 m• Water retention time (pergantian air) lama

Berdasarkan Tingkatkesuburan:1.Danau Oligotrof2.Danau Eutrof3.Danau Dystrof

PHOTIC ZONEMixed layer/Epilimnion

APHOTIC ZONE/

Hipolimnion

Termokline

Zone Litoral

Zone Profundal

Zone Litoral

Zone Pelagik/Limnetik

DANAU OLIGOTROF:♦ Tingkat kesuburan sangat

rendah♦ Dalam dan tepi curam♦ Kadar mineral sedikit♦ Miskin fitoplankton,

zooplankton, bentos, dan ikan♦ Kecerahan tinggi (8-40 m)♦ Terjadi stratifikasi suhu

DANAU EUTROF:♦ Tingkat kesuburan tinggi

(terajadi eutrofikasi)♦ Nutrien tinggi♦ Oksigen di epilimnion tinggi dan

di hipolimnion rendah♦ Plankton dan ikan banyak(di

epilimnion)♦ Kecerahan 0,1-2,0 m♦ Suhu, cahaya, pH di epilimnion

bagus

PEMBAGIAN DANAUPEMBAGIAN DANAUBERDASARKAN TINGKAT KESUBURANBERDASARKAN TINGKAT KESUBURAN

DANAU DYSTROF:• Merupakan lanjutan dari danau eutrof• Tingkat kesuburan rendak karena asam humat tinggi• Warna air coklat hitam dan pH rendah (4-5)• Kadar Ca rendah• Ganggang dominan: Desmidiaceae

II. WADUK

Dibuat manusia dengan membendung sungaiWaduk = danau = ekosistem terbukaWaduk lama terjadi pendangkalan karena ada outlet

Ciri-Ciri:Slope curam dan landaiKedalaman 30-100 mWater level fluctuation 5-25 mWater retention time sering dan penuh

Limnetik

Profundal

Litoral

III. RAWA

Genangan air yang sangat luas dan dangkal

Ciri-Ciri:Slope landaiKedalaman 1-30 mWater level fluctuation 3-5 mPergantian air paling seringUmumnya terletak di dataran rendahLitoral luasBahan organik dari sisa tanaman tinggi sehinggaproses pembongkaran lambat

IV. KOLAM

Perairan menggenang buatan manusia, ukuran kecil, bentuk tertentu, tepiancuram dan dangkal

Ciri-Ciri:Kedalaman < 3 mSistem tertutupTujuan untuk memelihara ikanSuhu konstan (permukaan sampai dengandasarAda 2 macam:1. Kolam Permanen

Diisi air sampai tahunan2. Kolam Temporer

Diisi air pada musim tertentu

SIFAT FISIKA SIFAT FISIKA EKOSISTEM PERAIRAN TAWAREKOSISTEM PERAIRAN TAWAR

A. BERAT JENIS (DENSITY)Perbandingan antara berat dengan volumeBJ air danau atau sungai pada tempat dan waktu yang berlainanberbeda, dipengaruhi oleh: tekanan (bahan tersuspensi), suhu dankadar garam (salinitas)

KADAR GARAM (‰)

DENSITASPada 4oC

011035

1,000001,000851,008181,02822

TEKANAN DENSITAS1 Atm10 Atm20 Atm

11,00051,001

3,94oC suhu (oC)

DENSITAS

B. VISKOSITAS (kekentalan air)Terjadi akibat tahanan gesekan yang ditimbulkan oleh suatu zatcair pada benda yang bergerak

Dipengaruhi oleh suhu

Viskositas menentukan:a. Kebiasaan hidupb. Penggunaan energi hewan airc. Penghalang bagi pergerakan

organisme

SUHU (oC) VISKOSITAS (%)

051015202530

100.0084.9073.0063.7056.1049.8044.60

C. TEGANGAN PERMUKAANTerjadi akibat aktivitas molekul air yang tidak simetri pada dandi bawah permukaan air

Suhu & bahan organik tinggi Teg. Permuk. Rendah

Garam tinggi Teg. Permuk. Tinggi

Teg. Permuk.mempengaruhi organ-organ tumbuhan dan hewan(ada yang dapat dibasahi ada yang tidak)

D. WARNA PERAIRANMempengaruhi:

Transmisi cahaya di perairanProses biologisPetunjuk kualitatif produktivitas perairanMenentukan sifat kimia perairan

COLOR = TRUE COLOR + APPARENT COLOR

TRUE COLOR (Specific color)• Warna sebenarnya dari perairan alam• Berasal dari bahan yang larut / bahan yang berada dalamkeadaan koloid

APPARENT COLOR• Warna yang terlihat (berkas cahaya yang tidak diabsorbsi)• Hasil dari saling pengaruh antara bahan melayang dengandasar danau dan pemantulan langit

WARNA PERAIRAN DANAU DITENTUKAN OLEH:WARNA PERAIRAN DANAU DITENTUKAN OLEH:Kecerahan airAir murni warna hitam

- mengabsorbsi semua bagian cahaya- tidak ada bahan melayang- tidak ada di alam

Bahan yang melayang dan laruta. Bahan yang larut di perairan (protein, karbohidrat,

lemak, hasil perombakan ke tiga jenis di atas)b. Bahan organik yang melayang (Seston)

1. Jasad hidup- Algae biru warna kehijauan tua- Diatomeae warna kekuningan/coklat kuning- Mikrocrustaceae warna merah

2. Bahan mati (Tripton)terdiri atas jasad mati, detritus, bahan koloid, humus (hijau/coklat kuning)

c. Bahan an organik koloid yang melayang (CaCO3 warnakehijauan, Fe(OH)3 warna merah, S warna kuning hijau)

Kualitas cahaya yang jatuhWarna dasar perairan

WARNA PERAIRAN SUNGAIWARNA PERAIRAN SUNGAIDipengaruhi oleh:- transmisi cahaya (kualitas cahaya yang jatuh)- refleksi cahaya- materi tersuspensi dan terlarutHulu sungai jernihSungai kecil dan dangkal coklatDiatom bloom kecoklatanBakteri sulfur kuning

WARNA AIR MUARAWARNA AIR MUARABiru pembiasan cahaya oleh molekul airDetritus dan organisme hidup coklat-merah-hijauLaut merah Dinoflagellata (algae)Ciri khas: warna gelap (kurang cerah dibandingkan laut terbuka)

CARA PENGUKURAN TRUE COLOR:CARA PENGUKURAN TRUE COLOR:Sampel air disaring/sentrifuge lalu bandingkan dengan:Skala warna Forel (12 tkt. Standar: biru – coklat): larutanCupramonium sulfat + K. chromat + Co. Amm. Sulfat)Skala Platina – Cobalt: K. Chloroplatinate (K2PtCl4) + Cobalt Chlorida Kristal (CoCl2.H2O)

E. KEKERUHAN (TURBIDITAS)Merupakan istilah untuk menyatakan derajat kegelapan dalamair yang disebabkan oleh bahan melayang

KEKERUHAN AIR DANAUKEKERUHAN AIR DANAUDipengaruhi oleh:a. Sifat alamiah materi tersuspensi penyebab kekeruhan

(mempengaruhi warna)b. Konsentrasi materi tersuspensi: membatasi transmisi

cahaya menentukan kecerahan airDitinjau dari penyebab kekeruhan:1. Allochthonous (materi datang dari luar)2. Autochthonous (materi dari danau itu sendiri)Alat pengukur turbiditas (ppm) = mg SiO2/L1. Turbidity Rod2. Jackson Turbidimeter3. Hellige TurbidimeterPrinsip: membandingkan cahaya melalui sampel airKekeruhan tidak sama (uniform) meskipun pada satu danaukenapa ???

KEKERUHAN AIR SUNGAIHulu : jernihDaerah bawah : keruh- Zat tersuspensi tinggi- Ukuran partikel

PERBANDINGAN SUNGAI DANAU1. Kadar garam rendah lebih tinggi2. Kekeruhan tinggi lebih rendah3. Pengendapan jarang normal4. Materi tersuspensi banyak lebih sedikit

KEKERUHAN AIR MUARAKEKERUHAN AIR MUARADisebabkan oleh:1. Pasir & lumpur yg. Terbawa air sungai (jml. tgt. musim)2. Zat yang terbawa dari laut (sedikit)3. Hasil erosi

Makin ke arah muara, makin jernih krn:1. Kec. Air menurun (terjadi pengendapan)2. Elektrolit efek dari air laut

F. RADIASI MATAHARIF. RADIASI MATAHARIRadiasi matahari menentukan:

Intensitas cahaya pada perairanKualitas cahayaSuhu perairan

Besarnya radiasi matahari pada suatu tempat tergantung kepada:MusimLetak geografisWaktuSudut jatuh αKeadaan atmosfer

Cahaya yang jatuh pada permukaan air:1. Dipantulkan, tergantung pada:

- Sudut jatuh (α)- Keadaan permukaan

2. Diteruskan ke dalam air- Didispersikan (disebarkan)- Diabsorbsi (panas)

53% energi cahaya diubah menjadi panas sewaktumenembus air 1 m pertama

Dispersi dan absorbsi cahaya oleh air menyebabkan:• Reduksi (pengurangan) intensitas cahayaMengikuti hukum Lambert Iz = Io . E-KZ

Iz = Int. chy. pd. Kedalaman ZIo = Int. chy. mula-mulae = Lon = 2,7 LogK = konstanta panjang gelombang ttt. (%)

besarnya chy yg ditahan pd kedalaman z(extinction coefficient)

Makin besar pjg gelombang (merah, jingga) dan makin pendek(ultraviolet & violet), int chy makin cepat berkurangdibanding dg cahaya dg panjang gelombang sedang (biru, hijau, kuning)

• Perubahan komposisi spektrumBagian cahaya yang dapat melewati kedalaman Z disebut:TRANSMISSION COEFFICIENT

udaraair

cahaya

70 m

Cahaya pada kedalaman 70 m:Biru: tinggal 30% (30% transmission)Kuning : tinggal 6%Merah : 0% (tdk dpt menembus > 4 m)

PENYEBARAN PANAS• Cahaya yang diabsorbsi PANAS

• Penyebaran suhu di danau mengakibatkan stratifikasi masaair dan terjadinya arus

Epilimnion

Termokline/metalimnion

Hypolimnion

DEPTH

Suhu (oC)

Lapisan epilimnion seragam dipengaruhi:1. Sinar matahari2. Angin3. Penguapan akibat pendinginan permukaan

SIKLUS SUHU TAHUNAN

4oC

4oC

4oC

4oC

4oC

22oC

21oC

6oC

5oC

4oC

4oC

4oC

4oC

4oC

4oC

0oC

2oC

4oC

4oC

4oC

1. Spring overturn 2. Summer thermal stratification

3. Fall overturn 4. Water Ice cover

Epilimnion

Thermocline

Hipolimnion

SPRING OVERTURN/SPRING CIRCULATION

MUSIM DINGIN MUSIM SEMI

Es 0oC

Air 0oC

Air 4oC

Suhu > tinggi

Air 4oC

BERAT

Air 2oC

RINGAN

G. KECERAHANG. KECERAHAN• Prosentase radiasi cahaya yang dapat menembus air

• Menunjukkan tingkat kecerahan dari perairan tersebut

• Air nurni mempunyai sifat transparan (tembus cahaya)

• Derajat transparansi dipengaruhi oleh:- zat terlarut - musim- zat tersuspensi - sudut jatuh cahaya- organisme dalam air - intensitas cahaya

METODE PENGUKURAN KECERAHAN AIR1. Metode limit penglihatan (Secchi Disc)

Faktor yg mempengaruhi pengukuran: ketelitian, glb permukaan,pantulan cahaya dari bawah, cuacaKecerahan baik > 600 mmKecerahan cukup + 300 mmKecerahan buruk < 100 mm

2. Metode Photographic- Photoelectric cell method (dengan photoelectric apparatus)- Pirlimnometer: mengukur total radiasi chy yg menimpa thermo-pile sehingga menghasilkan aliran listrik (dibaca padaGalvanometer)

SIFAT KIMIA SIFAT KIMIA EKOSISTEM PERAIRAN TAWAREKOSISTEM PERAIRAN TAWAR

I. OKSIGEN TERLARUTSumber: Atmosfer (difusi)

FotosintesaGerakan air (gelombang & pengadukan)

Banyaknya Oksigen dalam air

Q = P – R + D + AQ = Kadar DO terlarut dalam airP = FotosintesaR = RespirasiD = DifusiA = aliran masuk

DO minimum untuk mendukung kehidupan : 2 ppm

Dua zona di danau dg produksi O2 tinggi:- Litoral- Limnetik

PENGARUH SUHU TERHADAP KELARUTAN OKSIGENSUHU (oC) KADAR OKSIGEN (mg/L)

0 14,625 12,8010 11,3315 10,1520 9,1725 8,3830 7,63

OKSIGEN DALAM AIR DAPAT BERKURANG KARENA:1. Respirasi (hewan dan tumbuhan)

2. Dekomposisi bahan organik

3. Reduksi oleh gas lain dalam air

4. Pelepasan oksigen ke udara oleh karena peningkatan suhu

5. Aliran air dari dalam tanah

6. Zat besi Fe2+ Fe3+

FAKTOR PENENTU DO DI HYPOLIMNION:

1. Bahan organik

2. Suhu. Kecepatan respirasi 2-3 kali lebih cepat dengan kenaikan suhu 10oC

3. Kecepatan jatuh bahan organik ke hypolimnion

4. Kedalaman dan profil dasar danau

II. KARBONDIOKSIDA

Kadar di air melimpah karena koefisien solubilitas lebih tinggi dari pada N dan O (0,55-0,60 mg/L selalu tersedia)Sumber:- Air hujan- Air bawah tanah yang kaya CO2- Hasil pernapasan (tumbuhan, hewan dan bakteri aerobik)Berperan untuk fotosintesa:

Cahaya6H2O + 6CO2 C6H12O6 + 6O2

Klorofil

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3- H+ + CO3

=

CaCO3 + H2CO3 Ca (HCO3)2

Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2½ terikat terikat bebas

Beda sifat senyawa Ca dan Mg:- CaCO3 tidak larut sedangkan MgCO3 larut- Ca(OH)2 larut sedangkan Mg(OH)2 tidak larutAsam lemah dan garam dari karbonat merupakan bufer (Ca(HCO3)2)Ada tidaknya bikarbonat menentukan basa/asam suatu perairan

4 5 6 7 8 9 10 11 12 pH

HUBUNGAN pH VS CO2

100

(%) 50

0

CO2 + H2CO3 HCO3- CO3

=

III. METHAN

Sumber: perombakan bahan organik secara anaerobBentuk: gelembung gasKonsentrasi di dasar tinggi

IV. NITROGEN

Konsentrasi kecil karena hanya berasal dari atmosfer (79%)Peran penting untuk tanaman tingkat tinggi dan fitoplankton: pembentuk proteinFiksasi nitrogen oleh bakteri (dasar) dan Cyanophyceae (Anabaena, Trichodesmium, Nostoc) untuk permukaanSumber lain: limbah (pupuk ZA, urea)Bentuk: NO2, NO3, NH2 (amida), NH3Bakteri pemfiksasi: Azotobacter dan ClostridiumNH3 bersifat racun, pada kondisi aerob terjadi:NH3 + H2O + O2 NH4OH

Daya racun meningkat bila pH tinggi dan CO2 tinggi

SIKLUS NITROGEN DALAM AIR

N2 Atmosfer

N2 fixingCyanophyceae

N2 Fiksasi bakteri di sedimen

Ikan Excresi

Asimilasi NO3

NO3 NO2 N

NO2 NO3

NH3 NO2

NH2 NH3

Bakteri NO3 (Nitrobacter)

Bakteri NO2 (Nitrosomonas)

Bakteri Amonifikasi

Asam aminoUrea, As. UricSisa organik

(Bakteri Denitrifikasi)

Hewan

Ekskresi

MODEL FOODWEB PLANKTON DALAM PEMANFAATAN NITROGEN

Fitoplankton

N detritus N organik NH3 NO3Tenggelam

Sedimen

Zooplankton

PertumbuhanPertumbuhan

V. FOSFOR

Jumlah sedikit dan tidak seimbang dengan unsur N sehingga P merupakan faktor pembatas bagi pertumbuhan fitoplanktonAda dua komponen:1. P terlarut (Ortopospat), 0,003-0,015 ppm2. P organik (dalam organisme), 0,005-0,103 ppmDua faktor penentu ketersediaan:- Konsentrasi fosfor alami- Fosfor dari kegiatan pertanian, pemukiman, dan industriFaktor penentu ketersediaan ortopospat:1. Alkalinitas, menentukan pH yang akan mempengaruhi

kelarutan ikatan P dengan ion metalKelarutan AlPO4 dan FePO4 terjadi pada pH 6pada pH < 6 mengakibatkan AlPO4 dan FePO4 mengendap

2. Ca akan menghambat kelarutan PO4 pada pH tinggi3. Bahan organik yang tinggi dapat mengabsorbsi PO4

sehingga tidak bisa dimanfaatkan fitoplankton4. Jumlah total PO4 di hypolimnion lebih besar daripada di

epilimnion tetapi tidak bisa dimanfaatkan karena intensitas cahaya rendah

Konsentrasi P an organik di danau oligotrof < 0,001 ppm

MODEL FOODWEB PLANKTON DALAM PEMANFAATAN FOSFOR

Fitoplankton

P detritus P organik P anorganikTenggelam

Sedimen

Zooplankton

Pertumbuhan

VI. BESI DAN MANGAN (Fe dan Mn)

Fe banyak tersebar di kerak bumiPenting bagi fitoplankton untuk pembentukan klorofilAda dalam bentuk Fe2+ dan Fe3+

4 Fe(HCO3)2 + 2H2O+6O2 4Fe(OH)3 + 8CO2Fe(HCO3)2 ada jika:- DO < 0,5 ppm- pH 7 – 7,5- CO2 dalam air tinggi- Ada reduksi Fe(OH)3 oleh bahan organikFe(OH)3 ada jika:- DO > 0,5 ppm- Jika pH > 7 pengendapan akan tinggi- Jika pH < 7 pengendapan akan rendah

SIKLUS BESI

Fe2+ Fe3+

Fe(OH)3Ke dalam

hypolimnion Fe2+

larut

Fe3+dioksidasi

diendapkandiendapkan

reduksi

Dibawa ke epilimnion

dan dioksidasi

Mangan (Mn)Sifat = Fe

Tidak memperlihatkan stratifikasi karena lebih mudah direduksi dan lebih sukar dioksidasi d.p. Besi Mn(HCO3)2Pada perairan basa, Mn mengendap

VII. BAHAN ORGANIK

Bisa sebagai allochtonous dan autochtonousSeston (bahan organik yang melayang dalam air):1. Hidup (Fito dan Zooplankton)2. Mati (Detritus dan bahan koloid/tripton)Seston penentu warna danau:- Hijau tua alga biru- Coklat kuning diatom- Merah Zooplankton (mikrokrustaceae)- Hijau-coklat HumusDanau kaya BO dan produktif, warna kuning/biru abu-abu/coklatDanau kurang produktif, warna biru/hijauN dan P organik > N dan P an organikEfek bahan organik tinggi di perairan:1. pH turun2. DHL dan alkalinitas tinggi3. H2S tinggi4. DO rendah5. Kecerahan tinggi

Allochtonous nutrien

Allochtonous bahan organik

Produksi Primer

Autochtonous nutrien

Autochtonous bahan organik

Dekomposer

SIKLUS BAHAN ORGANIK DALAM AIR

Pengaruh air terhadap organisme:♦ Dengan sifat fisiknya, sebagai medium tempat hidup♦ Dengan sifat kimianya, sebagai pembawa zat-zat hara (untuk

produktivitas primer)

HUBUNGAN BIOLOGI DENGAN HUBUNGAN BIOLOGI DENGAN SIFAT SIFAT FISIKAFISIKA--KIMIA KIMIA PERAIRANPERAIRAN

Penggolongan organisme perairan berdasarkan kebiasaan hidup:♦ Plankton: mikroorganisme perairan yang gerakannya

dipengaruhi oleh gerakan air♦ Nekton: organisme berukuran besar dan dapat berenang♦ Bentos: organisme yang hidup di dasar perairan♦ Perifiton: organisme yang hidup di sekitar benda yang

tenggelam di perairan♦ Neuston: organisme yang hidup di permukaan air♦ Pleuston: makrofita perairan

PLANKTON

Berdasarkan Kualitas:1.Phytoplankton

- Saproplankton (bakteri &fungi)

- Phytoplankton proper (sebenarnya) berklorofil

2. Zooplankton

Berdasarkan Ukuran:

♦ Ultraplankton: < 2 μm♦ Nannoplankton: 2-20 μm♦ Mikroplankton: 20-200 μm♦ Makroplankton: 200-2000

μm♦ Megaplankton: > 2000 μm

KLASIFIKASI PLANKTON

PLANKTON

Berdasarkan Keasliannya:1.Autogenetic plankton: berasal dari perairan sendiri2. Allogenetic plankton: berasal dari daerah lain

Berdasarkan Lingkungan Daerah Penyebaran:♦ Limnoplankton: plankton danau♦ Rhenoplankton (potamoplankton): plankton sungai♦ Heleoplankton: plankton kolam♦ Haliplankton: plankton air asin (laut)♦ Hypalmeroplankton: plankton air payau


PLANKTON

Berdasarkan Contentnya:1.Euplankton: plankton yang sesungguhnya2. Pseudoplankton: sisa-sisa yang bercampur dalam plankton

Berdasarkan Sejarah Hidup:♦ Holoplankton: selamanya hidup sebagai

plankton♦ Meroplankton: bersifat plankton pada fase

larva


Organisme yang berukuran mikroskopis♦ Virus

- Mengganggu kesehatan- Kontaminasi pada air (dari faeces)- Ukuran + 0,02 μ

♦ Bakteri- Lebih melimpah di dasar perairan- Bentuk: Coccus, basil, spiral- Ukuran: 0,2 – 5 μ- Air tercemar bahan organik bakteri tinggi- Fungsi di perairan sebagai dekomposer

♦ Fungi- Peran: dekomposisi dan recycling bahan organik- Sebagian sebagai saprofit dan parasit- Contoh parasit: Saprolegnia pada ikan

SAPROPLANKTON

♦ Ada 5 phyllum:- Chlorophyta (ganggang hijau)- Cyanophyta (ganggang biru)- Chrysophyta- Pyrophyta- Euglenophyta

♦ Bersifat kosmopolit♦ Perbedaan kualitas air mempengaruhi komposisi dan

kelimpahan, contoh:- Kadar PO4 0,1 – 1,0 ppm oligotrof

0 - 0,02 ppm dominasi diatom0,02 – 0,05 ppm Chlorophyceae> 0,1 ppm Cyanophyceae

- pH rendah (4,6 – 6,7) dijumpai: Closterium, Xanthidium,Mikrasterias, Cosmarium, Aphanoteca Diatom

PHYTOPLANKTON

- pH tinggi dapat dijumpai Staurastrum (Desmid)- pH basa dan banyak unsur hara didominasi oleh Euglena

dan Phacus - Ca tinggi akan didominasi oleh Microcystis, Anabaena,

Pediastrum, Scenedesmus, closterium, dsb.

Distribusi PhytoplanktonDitentukan oleh:- Cahaya- Kecerahan- Nutrien- Gerakan air- Pemangsaan oleh zooplankton- Parasitisme oleh protozoa, fungi, bakteri, virus- Holoplankton atau meroplankton

Contoh algae holoplankton:- Asterionella- Fragilaria Pertumbuhan cepat & dominan di -- Tabellaria danau

Contoh Meroplankton dari Bluegreen Algae- Aphanezemeon- Anabaena Pada musim dingin sebagai spora- Microcystis

Phytoplankton melimpah di lapisan permukaan (euphotic zone)

♦ Phytoplankton produsenbila blooming akan merugikan organisme lain

♦ Anabaena & Microcystis- Sering blooming- Tidak menguntungkan karena berlendir racun

sukar dicerna♦ Diatom:

- Sumber makanan bagi ikan- Dinding sel terdiri dari silikat, berfungsi sebagai asbes dan bahan peledak

♦ Scenedesmus- Chlorococcalus yang nannoplankton- Indikator untuk PO4 rendah krn dapat menimbun PO4dalam tubuh untuk persediaan

♦ Euglena- Mempunyai flagel, perlu perairan eutrof- E. viridis warna permukaan hijau- E. Sanguinea warna permukaan merah

Pengaruh Phytoplankton terhadap perairan dan biota lain

♦ Termasuk:- Protozoa- Rotifera- Crustacea:

1. Cladocera2. Cyclopoid3. Calanoid copepoda4. Larva insekta5. Larva udang

♦ Ukuran > 0,5 – 1,0 mm♦ Herbivore dan predator♦ Kelimpahan di eutrofik 500 idv/L♦ Faktor yang mempengaruhi: O2, cahaya/sinar, suhu,

makanan, gerakan air

ZOOPLANKTON

Holoplankton

Meroplankton

Distribusi vertikal dan migrasi harian Zooplankton

0

2

4

6

8

10

15

20

Jam 12.00 Jam 18.00 Jam 00.00 Jam 06.00

♦Fototaksis negatif Intensitas cahaya stimulus menghindari gerakan menjauhi

♦Untuk memaksimumkan potensial reproduksi. Pada suhu yang rendah energi untuk metabolisme menurun

♦Proteksi dari predator arah arus beda♦Perairan yang tidak ada stratifikasi tidak terjadi migrasi vertikal

MEKANISME MIGRASI VERTIKAL ZOOPLANKTON

♦ Kelas Rhizopoda- Bergerak dengan kaki semu (pseudopodia), ex: Amoeba- Hidup di dasar perairan dangkal, pemakan ganggang dan detritus, ex: Arcella

♦ Kelas Ciliata- Bergerak dengan bulu getar/cilia- Hidup sebagai bentos pemakan detritus- Indikator perairan tercemar bahan organik- Ex: Paramaecium, Stentor, Vorticella

♦ Kelas Flagellata (Mastigophora)- Gerakan dengan flagel (bulu cambuk)- Hidup parasit pada vertebrata- Ex: Monas, Trachelomonas, Mallomonas

♦ Kelas Sporozoa- bergerak dengan pseudopodia dan berkembang dengan spora dankonyugasi, Ex: Actinosphaerium

GERAKAN DAN CARA MAKAN ZOOPLANKTON

1. PROTOZOA

- Pemakan fitoplankton dan detritus- bergerak dengan bulu getar (di sekitar mulut)- aktif bergerak/berenang- Ex: Brachionus sp, Keratella sp, dll

3. CRUSTACEA

2. ROTIFERA

♦ Kelas Cladocera (kutu air)- Bergerak dengan kaki- Kulit transparan- Punya mata besar yang sensitif cahaya pendorong migrasi vertikal

- Pemakan fitoplankton dan detritus- Fungsi bagian tubuh: Antena II alat berenang, kaki untuk membantu melekat pada substrat & alat penggaruk, bulu kaki bergerak terus untuk mengalirkan air di antara celah kaki

menyaring makanan ke mulut- Ex: Daphnia, Moina, Diaphanosoma merupakan makanan ikan

(Hidup di perairan kaya bahan organik, pH 6,5-8,5)

♦ Kelas Copepoda- Plankton bentik yang hidup di daerah litoral - Panjang tubuh 0,3 – 3,2 mm- Warna kuning keabu-abuan / kecoklatan- Tubuh bersegmen, panjang dan silindris dibagi: kepala, thorax,

abdomen- Bersifat filter feeder- Bergerak aktif di perairan- Punya 2 antena di kepala - Seta yang panjang berfungsi sebagai organ untuk mengapung,

mempertahankan sebagai plankton- Ordo Eucopepoda: mata sederhana dan tidak ada jantungOrdo Brachiura: mata majemuk dan ada jantung

- Sub ordo: Caligoida, Lernacopoida, Arguloida merupakan parasit- Sub ordo Calanoida, Cyclopoida dan Harpacticoida: bebas- Cyclops: predator, tahan pada kondisi buruk, kosmopolitan, umur +30 hari, antena pendek

- Diaptomus (Calanoida) mempunyai antena 1,5 X panjang badan- Tingkat larva Cyclops dan Diaptomus disebut Nauplius (berenang aktif)- Cyclops dan Diaptomus merupakan makanan ikan Carnivore

♦ Organisme yang hidup pada permukaan atau di dalam dasar perairan

♦ Meliputi: 1. Insekta (Trichoptera, Plecoptera, Ephemeroptera)2. Molluska3. Oligochaeta4. Nematoda5. Crustacea

♦ Bisa bersifat:1. Sessile (menempel) atau merayap2. Creeping (berjalan lamban)3. Burrowing (menggali)

♦ Berdasarkan ukuran:- Mikrobentos- Makrobentos (tertahan saringan 0,5-0,6 mm)

♦ Pemakan detritus dan carnivora

BENTOS

FAKTOR PENENTU BENTOS DI PERAIRAN SUNGAI

TURBIDITAS INSOLASI

KEDALAMANPENETRASI CAHAYA

PADATAN TERSUSPENSI

BAHAN ORGANIK (nutrien)

OKSIGEN TERLARUT SUHU

pH*

KANALISASI

KEC. ARUS

SUBSTRATBAHAN TOKSIK

HARDNESSKOMUNITAS BENTOS

Efek langsung

Interaksi

♦ Berdasarkan jenis makanan:1. Herbivore : makanan fitoplankton2. Carnivore : makanan zooplankton (copepoda)3. OmnivoreJADI ADA HUBUNGAN ANTARA JUMLAH PLANKTON DENGAN JUMLAH IKAN TERTANGKAP

♦ Berdasarkan tempat tinggal:1. Ikan pelagic, pemakan plankton (planktivorous)2. Ikan litoral dan benthic:

- Pemakan detritus (detritivorous)- Pemakan bentos- Grazing tanaman air

NEKTON

♦ Faktor penentu ikan:1. Kemampuan menyesuaikan diri dengan perubahan

kondisi perairan2. Kemampuan untuk menambah sumber makanan3. Kemampuan beradaptasi dengan lingkungan (untuk

bersarang dan memelihara anak♦ Ikan sensitif terhadap perubahan lingkungan (suhu, bahan

kimia) sehingga bisa dipakai untuk uji toksisitas♦ Kebutuhan oksigen larva ikan ditentukan oleh suhu♦ Suhu tinggi :

- kandungan gula, NO3, protein ikan turun- metabolisme meningkat

♦ Suhu rendah:- metabolisme meningkat

1. Tanaman berakar di dasar, sebagian terbenam di air, bagian atas tanaman berada di atas permukaan airMerugikan karena:- O2 hasil fotosintesa daun di atas air lepas ke udara- Daun menutup perairan pert. plankton terhambat- Bagian tanaman sulit didegradasi

(mengandung Silicium yang keras) - Menghalangi pengadukan air oleh angin:

menghalangi difusi O2 dari udara ke airmencegah naiknya mineral ke atas

- Ex: Gelagah (Phrognnites karka)Eceng (Limnocharis flava)Seroja (Nelumbium nelumbo)Mendong (Scirpus littoralis)

TANAMAN TINGKAT TINGGI (PLEUSTON)

RAWA

2. Tanaman berakar di dasar, sebagian terbenam di air, daun terletak mendatar di permukaan airSifat = No 1 MERUGIKANEx: Tunjung putih/teratai kecil (Nymphea lotus / Nymphea

indica)3. Tanaman kadang-kadang berakar di dasar atau terapung di

atas permukaan dengan akar terbenam dalam airEx: Eceng gondok (Eichornia crassipes)

- berkembang cepat dengan geragih- meningkatkan pengendapan tanah dengan akar yang

rapat terjadi pendangkalan perairan 4. Tanaman dengan daun terapung di permukaan, sedang akar

tenggelam dalam air- Dapat tumbuh pada air dengan mineral cukup- Menghambat penetrasi cahaya matahari- O2 hasil fotosintesa lepas ke udara

Ex: Kayu apu (Pistia stratiotes)Kiambang (Salvinia natans)

- Mata lele (Azolla pinata) dianggap menguntungkan karenamenjadi substrat ganggang biru yang hidup epifit padanyasehingga dapat mengikat N2 dari udara

- Lemna pancicostata indikator perairan dystrof- Utricularia vulgaris indikator perairan oligotrof

N,P,S di ambil dari binatang renik dengangelembung perangkap dan dicerna dengan enzim tertentu

5. Tanaman yang terbenam seluruhnya dalam air (submerged)- Ada yang berakar di dasar atau menetap dengan alat

pelekat di substrat (Ottelia alismoides)- Ada yang melayang-layang dalam air (Ceratophyllum)

MENGUNTUNGKAN:- Pensuplay O2 dan pembersih CO2

- Mudah didegradasi bila mati- Dapat menahan lumpur air jernih Intensitas chy- Beberapa tanaman menjadi substrat ganggang tertentu dan

pelindung periphyton serta ikan kecil (ex: Hydrilla verticilata) dan tempat memijah ikan

HIDUP TANAMAN INI DITENTUKAN OLEH IKAN PEMAKAN TANAMAN TERSEBUT:

- Tawes (Puntius javanicus)- Nilem (Osteochilus hasselti)

CIRI TANAMAN AIR:

1. Kutikula daun, collenchym dan sclerenchymtereduksi tanaman tidak perlu penyokong

2. Stomata tidak ada (kecuali bila daun di permukaan atau di atas air)

3. Rongga interselulair daun dan batang besar-besar

Primary Productivity

• amount of plant tissue built up by process of photosynthesis over time is primary production

• majority of primary production is accomplished by small, dispersed pelagic phytoplankton rather than marine plants (plants only account for 5-10% of total marine productivity)

• the total amount of organic material produced in the sea by photosynthesis represents gross primary production

- as a portion of the organic material produced byphotosynthesis is utilized in cellular respiration, any excessproduction is referred to as net primary production;represents amount of organic material available to support consumers, nonphotosynthetic protists, and decomposers

• standing stock Crefers to the number of organisms per unit area or per unit volume of water at the moment of sampling; can countnumbers of phytoplankton from filtered seawater samples

- today, instead of using the total amount of phytoplankton,chlorophyll a concentration is used because it is moreaccurate; chlorophyll a can be measured by taking advantage of its ability to fluoresce when excited by anappropriate wavelength of light or by directly extracting it

• biomass is defined as the total weight (total numbers X average weight) of all organisms in a given area or volume; this measure is used in preference to standing stock because phytoplankton vary in size and total numbers of all organisms as not as ecologically meaningful as estimates of their biomass

• production rates are usually reported in units of grams of organic carbon fixed by photosynthesis under a square meter of sea surface per day or per year

- typically measured in the past with light (transparent) anddark (opaque) containers -- phytoplankton samples and theirsurrounding water are collected in these bottles and replaced at the depth from which they were collected; after a few hours, the paired samples are retrieved and the oxygen content of the water in each bottle is measured

* decreases in dissolved oxygen are used to estimatecellular respiration in the absence of light

* these decreases are subtracted from the oxygen content in the light bottles to provide a measure of net photosynthesis (i.e., excess of phytoplankton production after respiration)

• now primary productivity is measured using radioactive carbon (14C); paired light and dark bottles are injected with a known quantity of bicarbonate containing labeled 14C

- amount of assimilatedradioactive carbon is measuredand net primary productivity isthen computed using aconversion factor; is muchmore accurate than the oxygenmeasurements, particularly when the productivity is very low

Factors Affecting Primary ProductivityFactors Affecting Primary Productivity

1. light: photosynthesis is only possible when light reaching the algal cell is above a certain intensity; light is influenced by a number ofmeteorological features such as clouds, dust, etc., reducing theamount of available light; it is also influenced by the water itself due to reflection, scattering by suspended water particles, and absorption of various wavelengths (reds and violets are absorbedwithin first few meters; greens and blues are absorbed less rapidly and may penetrate farther)

- amount of photosynthesis increases with light intensity up to amaximum value known as Pmax, which is specific for each species;beyond this value, the rate of photosynthesis declines due to photoinhibition -- light intensity at which productivity exactly equals respiration is the compensation intensity; the depth at which this occurs is the compensation depth

- amount of light varies with latitude; it decreases from the equator toward the poles

* polar regions: a single pulse of phytoplankton abundance occurs during the summer when light becomes sufficient for a net increase in primary productivity

* temperate latitudes: primary productivity is generally maximal in spring and autumn when the combination of available light and high nutrient concentrations allow plankton blooms to occur

* tropics: intense surface heating produces a permanent thermocline so phytoplankton are nutrient-limited year round and there are only small fluctuations in primary productivity

2. nutrients: major inorganic nutrients that are required by phytoplankton are nitrogen and phosphorus (diatoms and dinoflagellates also required silica); all of these nutrients occur in small amounts and are thus limiting factors for primary productivity; each species of phytoplankton has a particular response to different concentrations of limiting nutrients and each has a maximum growth rate

- oligotrophic regions have low concentrations of essential nutrients and therefore low productivity

- eutrophic waters contain high nutrients and support high numbers of phytoplankton

- mesotrophic waters have nutrient levels between those of the two extremes

3. hydrographic conditions: factors that move water masses around in the oceans (currents, upwellings, and diffusion); upwelling occurs when the surface water moves away from shore and is replaced by nutrient-rich deep water brought to the surface; divergence of currents also brings up deeper nutrient-rich water; vertical mixing brings up nutrients and pushes down phytoplankton (as long as it doesn't push it down beyond the photic zone, the phytoplankton will be able to continue photosynthesizing)

- amount of wind mixing (which brings nutrients up to the surface) increases from the tropics to the polar regions

- thus the abundance of light and nutrients forms an inverse relationship which determines the pattern of phytoplankton production in different latitudes

Waters Quality IndexesIt is very difficult to appreciate the degree of pollution a river only by observation without a proper analysis of the

physical, chemical and biological characteristics of its water.

The physical and chemical analysis of the pollutants in waters permits to determine the nature of the pollutions and the polluting substance concentrations but it doesn't allow to

measure their effects on the aquatic environment.

Only a biological analysis enables to measure the global impact of the pollutions on the aquatic ecosystem or its

components. Indeed, aquatic fauna and flora undergo all the variations of pollution and " memorize " the quality of waters

in time.

http://www.italocorotondo.it/tequila/module2/analysis/chemical_analyses.htm

http://www.italocorotondo.it/tequila/module2/analysis/biological_indicators.htm

Chemical and physical analysisThe most commonly analysed parameters are:

Temperature, suspended material, acidity (pH), conductivity, biochemical oxygen demand (BOD and BOD5), chemical oxygen

demand (COD), nitrogenous compounds, phosphates, microbiological analysis.

Biological analysisThe living community analysis (plants and animals) of a river

gives the picture of its " sanitary state " of waters and is used as a method assessing the quality of waters. The communities of a river carry the sign of the factors which have conditioned

their development. Therefore the biological analysis, complementary to the chemical analysis, has the advantage to give a average indication of the " sanitary state " of water,

whereas the chemical measures only provide momentary indications.

1. Diatomic index

Diatoms belong to the Chromophytes which are algae possessing some brown, yellow or green yellow plastids, not producing starch. All possess

the chlorophylls a and c as well as fucoxanthine (brown pigment).

Among the Chromophytes, we can distinguish:the Phaeophyces, Chrysophyces and Xantophyces;

the Diatomophyces or Diatoms.

The Diatom species used for biological water analysis live on the submerged stones, and are known for their non resistance to the

pollutants (pollution sensibility) and their indicative value

The non resistance to the pollutants, expressed by an index (ij), vary from 1 to 5. The Diatoms which are most sensitive to pollution are affected with the index 5, they don't support any sign of pollution.The second index, called indicative value (Vj ), is a function of the

survival capacity and the development of the Diatoms when confronted to pollution: the indicative value varies from 1 to 3.

The examination of the Diatoms permits to express the degree of pollution of waters. The calculation of the diatomic index (Id) is

composed of two distinct parts:

determination of the typological level of the plant studied by the reference species or the chemical analysis; determination of a diatomic indication (Id) that allows the evaluation of the degree of global pollution of waters while making reference to the natural type of the studied plant.

To calculate this index, the table values and the following formula are used:

where a new term has been introduced: DJ , the relative abundance of each individual, that is the number of each individual in relation to

the total number of individuals counted.

http://www.italocorotondo.it/tequila/parter_section/belgium_english/evaluation_of_diatoms_resistance.htm

Id value Water quality class4,5< Id < 5 optimal biological quality: no pollution4 < Id < 4,5 sub-optimal biological quality: weak pollution3 < Id < 4 regression of the sensitive species: average

pollution

2 < Id < 3 strong regression or disappearance of the sensitive species, dominance of resistant species: strong pollution

1 < Id < 2 strong dominance of some resistant species, minimal diversity: very strong pollution

Basing on this diatomic index, five classes of water quality can be identified:

2. Index of diversity

It measures the species diversity of the animal communities. For some indices, it is necessary to take into account the number of different species, for others it is necessary, in addition, to evaluate the proportions of individuals of each species.

The difficulty of the method essentially lies in the fact that in the determination until the level of the species, specialist work for some groups.

Cairns index. It is based on a statistical method (comparison of sequences). The method doesn't require any particular skills in systematic and takes into account both the diversity and the number of the individuals. It consists in appropriating a fauna sample of at least 100 specimens that are poured in a plastic tank in; the individuals are taken one by one at random and placed side by side. Each time a specimen is different from the previous a point of 1 is assigned to it, if it is identical to one of its predecessor it doesn't receive any mark.For example :

Cairns diversity index = number of points / number of specimens =12/35 = 0,34

3. Index based on the presence of indicative species

This method is only applicable to the rivers polluted by waters coming from sewers. It lies on the observation of the phenomena of self-purification that takes place in the rivers from the source of pollution to a certain distance downstream. We can distinguish, on the whole and very schematically, four zones mainly characterized by the quantity of organic matters and the content in dissolved oxygen. For each zone, groups of indicative species can be distinguished (Bacteria, Mushrooms, Protozoa, Algae, Invertebrates).

The four zones are, In the order of a decreasing pollution:Polysaprobic zone. It is a highly polluted zone, where some bacteria, oligochetes(Tubifex), dipteral (larvas of Chironomides) are found.

Alpha mesosaprobic zone . It is a fairly polluted zone, where dipteral (larvas of Chironomides), hirudines, crustaceans (Aselle), mollusks and megalopteres (Sialis) are found.

Beta mesosaprobies zone. It is a weakly polluted zone where the previous species are found but in a smaller number.

Oligosaprobies zone. In this zone the original life conditions are predominant.

Passing from the first zone to the last, the reduction of the polluted water indicators and the increase of the pure water indicators (gammares, ephemeropteres, plecopteres, trichopteres and mollusks) are noted.

http://www.italocorotondo.it/tequila/module2/pollution/sources_pollution.htm

4. Biotic index

It is a method to be applied to running waters which is commonlyused in Belgium and France (especially in schools). With some modification this method has been introduced also in Wallonia.

This method is based on the analysis of the communities of invertebrates that live in a river. According to the degree of pollution, we note a reduction of fauna starting from the most sensitive species.

The method is therefore based on:the evaluation of the diversity of the species, the recognition of fauna groups more or less tolerant topollution.

The results of the analyses are then used to determine numbered biotic indices.

The following steps are to be followed for the determination of theindex:

taking care to explore all ecological niches and using a net, samples of the whole aquatic fauna are taken; the content of the net is poured in a tank and using a clip an example of each sort of animals is withdrawn; with the help of a binocular and by using classification keys the caught animals are identified. The results are reported on a systematic unit chart and the total of the identified systematicunits is calculated; classification of the sample as to the fauna groups. According to increasing degree of tolerance to pollution 7 fauna groups have been identified. To assign the sample to one of these groups, we examine the composition of the sample and search for the least tolerant animal to the pollution. This one determines the fauna group which the sample belong to; determination of the biotic index. The chart for the determination of biotic indices has 2 entries (see the table below):

1. in the columns total are progressive numeric ranges of systematic units (S.U.);

2. in the rows are reported the fauna groups.

http://www.italocorotondo.it/tequila/module2/m2_images/water_sampling_biol_analys.jpg

The biotic index of the sample is found at the meeting cell of the horizontal row (fauna group) and the vertical column (numeric range) corresponding to the category of the examined sample.

For Plecoptera, Efemeroptera and Trichoptera, the first row is to consider when more the 1 S.U. of the genus is found; the second row is to be taken when there is only 1 S.U. of the genus is found.

Fauna group Numeric ranges of systematic units (S.U.)

0-1 2-5 6-10 11-15 16-20 21-25

26-30

31-35

36..

Plecoptera More than 1 S.U.Only 1 S.U.

--

--

87

89

910

1110

1211

1312

1413

Efemeroptera More than 1 S.U.Only 1 S.U.

--

--

76

87

89

109

1110

1211

--

Trichoptera More than 1 S.U.Only 1 S.U.

--

54

65

76

87

98

109

1110

--

Gammarus, Atiidus, Palermonida

The above S.U. Are missing

-4 5 6 7 8 9 10 -

Oligochaeta, Chironomida

The above S.U. Are missing

1 2 3 4 5 - - - -

All the above Taxa

Aerobic organism are present

0 1 - - - - - - -

Asellus The above S.U. Are missing

- 3 4 5 6 7 8 9 -

Identification of pollution class. Five pollution classes have been identified, the first one (class I) corresponding to lowest level of pollution and the last one (class V) to the highest level.

The biotic index is converted in pollution class by using the following table:

BIOTIC INDEX

POLLUTION CLASS

DESCRIPTION OF POLLUTION

0-3 5 Very high pollution

4-5 4 High pollution

6-7 3 Average pollution

8-9 2 Weak pollution

> 10 1 Weak to no pollution

CIRICIRI--CIRI LAUTCIRI LAUTMenutupiMenutupi 70% 70% permukaanpermukaan bumibumiKedalamanKedalaman ratarata--rata 3700 m rata 3700 m dengandengan bagianbagian terdalamterdalammencapaimencapai 10.000 m 10.000 m daridari permukaanpermukaan lautlautSemuaSemua lautanlautan didi permukaanpermukaan bumibumi salingsaling berhubunganberhubunganSirkulasiSirkulasi air air lautlaut terjaditerjadi terusterus menerusmenerusTerdapatbermacamTerdapatbermacam--macammacam gelombanggelombangTerdapatTerdapat pasangpasang surutsurutSalinitasSalinitas tinggitinggi ((salinitassalinitas : : jumlahjumlah seluruhseluruh zatzat yang yang larutlarut(gram) (gram) dalamdalam 1000 gram air 1000 gram air lautlaut, , dengandengan anggapananggapan bahwabahwaseluruhseluruh karbonatkarbonat telahtelah diubahdiubah menjadimenjadi oksidaoksida, , semuasemua Br Br dandan I I digantidiganti dengandengan ClCl dandan semuasemua zatzat organikorganik mengalamimengalamioksidasioksidasi sempurnasempurna (33(33--38 38 pptppt atauatau %o)%o)KonsentrasiKonsentrasi nutriennutrien terlarutterlarut rendahrendahTerdapatTerdapat guungguung berapiberapi dandan sedimentasisedimentasi

ARUSARUSDisebabkanDisebabkan oleholeh::

PerbedaanPerbedaan radiasiradiasi mataharimatahari anginangin kuatkuatSuhuSuhu dandan salinitassalinitas perairanperairan berbedaberbedaperbedaanperbedaan densitasdensitas arusarus dalamdalam

ArusArus dipengaruhidipengaruhi oleholeh::TopografiTopografi dasardasar lautlaut dandan pulaupulau disekitarnyadisekitarnyaGravitasiGravitasi bumibumiRotasiRotasi bumibumiDistribusiDistribusi pantaipantai

ArusArus air air didi daerahdaerah equatorequator mengalirmengalir keke baratbarat dandan timurtimursedangsedang arusarus pantaipantai mengalirmengalir keke araharah utarautara dandan selatanselatanDaerah sub Daerah sub tropistropis ditandaiditandai adanyaadanya arusarus berputarberputar ((gyregyre) ) yaituyaitu peredaranperedaran air air akibatakibat tekanantekanan anginangin sehinggasehinggamenimbulkanmenimbulkan perputaranperputaran air (air (searahsearah jarumjarum jam jam didi BBU BBU dandan berlawananberlawanan araharah jarumjarum jam jam didi BBSBBSUp WellingUp Welling yaituyaitu arusarus air air vertikalvertikal yang yang disebabkandisebabkan oleholehanginangin dandan gayagaya corioliscoriolis

ARUSARUS

DARATAN

Angin

Arus permukaan

DARATAN

Coriolis effect. The effect of the Coriolis force is an apparent deflection of the path of an object that moves within a rotating coordinate system. The object does not actually deviate from its path, but it appears to do so because of the motion of the coordinate system

►►KarenaKarena gayagaya corioliscoriolis: : pergerakanpergerakan air air akanakandibelokkandibelokkan keke kanankanan padapadabelahanbelahan bumibumi utarautara (BBU) (BBU) dandan dibelokkandibelokkan keke kirikiri padapadabelahanbelahan bumibumi selatanselatan (BBS)(BBS)

SPIRAL EKMAN

45o

Spiral Ekman

Secara berurutan lapisan air yang lebih dalam dibelokkanmembentuk sudut yang lebih besar dn bergerak dengankecepatan yang lebih rendah.

Pada kedalaman tertentu air bergeser membentuk sudut 90o

terhadap arah angin

Arus permukaan yang disebabkan oleh tiupanangin. Bergeser ke kanandi BBU dan ke kiri di BBS membentuk sudut 45o

terhadap arah angin.

GELOMBANGGELOMBANGFenomenaFenomena naiknaik turunnyaturunnya permukaanpermukaan lautlautTimbulTimbul karenakarena : : anginangin, , gempagempa dandan gerakangerakan kapalkapalGelombangGelombang rambatrambat sederhanasederhana::

L

H

L/2

Water motion negligible

ORBIT GELOMBANG

GelombangGelombang perairanperairan dalamdalam (= GELOMBANG PENDEK)(= GELOMBANG PENDEK)Z > L/2Z > L/2Diameter orbit Diameter orbit gelombanggelombang mencapaimencapai setengahsetengah padapadakedalamankedalaman Z = L/9 Z = L/9 dandan mendekatimendekati 0 0 padapada Z = L/2Z = L/2PerambatanPerambatan gelombanggelombang tidaktidak terpengaruhterpengaruh oleholeh dasardasarperairanperairanZ = KEDALAMANZ = KEDALAMAN

GelombangGelombang perairanperairan dangkaldangkal (= GELOMBANG PANJANG)(= GELOMBANG PANJANG)Z < L/20Z < L/20GerakanGerakan partikelpartikel air air dipengaruhidipengaruhi oleholeh dasardasar perairanperairanBentukBentuk orbit orbit gelombanggelombang elipselips

GELOMBANGGELOMBANG

PASANG SURUT (TIDES)PASANG SURUT (TIDES)PergerakanPergerakan daridari permukaanpermukaan lautlaut keke bawahbawah dandan keke atasatas secarasecaraberkalaberkala yang yang disebabkandisebabkan adanyaadanya interaksiinteraksi antaraantara bumibumi, , bulanbulan dandanmataharimatahariAdaAda 2 2 macammacam masamasa pasangpasang surutsurut1. 1. PasangPasang surutsurut terendahterendah (NEAP TIDES) (NEAP TIDES) padapada saatsaat bumibumi, , bulanbulan

dandan mataharimatahari tidaktidak dalamdalam satusatu garisgaris sumbusumbu ((letakletak mataharimatahari, , bumibumi dandan bulanbulan membentukmembentuk sudutsudut 9090oo))

2. 2. PasangPasang surutsurut tertinggitertinggi (SPRING TIDES) (SPRING TIDES) padapada saatsaat bumibumi, , bulanbulandandan mataharimatahari padapada satusatu garisgaris sumbusumbu

sun E

M

PergerakanPergerakan daridari permukaanpermukaan lautlaut keke bawahbawah dandan keke atasatas secarasecaraberkalaberkala yang yang disebabkandisebabkan adanyaadanya interaksiinteraksi antaraantara bumibumi, , bulanbulan dandanmataharimatahariAdaAda 2 2 macammacam masamasa pasangpasang surutsurut1. 1. PasangPasang surutsurut terendahterendah (NEAP TIDES) (NEAP TIDES) padapada saatsaat bumibumi, , bulanbulan



sun




sun




sun




sunsun E

sun EM

sun E

M

ZONASI DALAM PERAIRAN LAUTZONASI DALAM PERAIRAN LAUTSECARA HORISONTALSECARA HORISONTAL1. Zone 1. Zone neritikneritik ((perairanperairan pantaipantai))2. Zone 2. Zone OseanikOseanik ((pelagik/lautpelagik/laut terbukaterbuka))

SECARA VERTIKALSECARA VERTIKAL

BENTIK (DASAR) PELAGIK (AIR) KEDALAMAN (m)Supralitoral - Pantai

Litoral (intertidal) - Pasang – surutSub litoral (paparan) Neritik 0-200

- Epi pelagik 0-150- Meso pelagik 150-2000

Bathyal Bathy pelagik 2000-4000Abyssal Abysso pelagik 4000-6000Hadal - > 6000

Continental shelf

Continental slope

Cont. rise

trench

abyssal

Bathyal

OseanikNeritik

Intertidal

Continental shelf: - Daerah dengan lereng yang landai (kemiringan 0,1o)

- Kedalaman maksimum 100-200 m

Continental slope: - Kemiringan + 2,9o

- Kedalaman 200-2000 m

Cotinental Rise : Kaki slope bergabung dengan bentuk dasar yang melebar

GEOLOGI DAN GEOMORFOLOGI LAUTANGEOLOGI DAN GEOMORFOLOGI LAUTAN

200 m

4.000 m

6.000 m

10.000 m

Permukaan laut

Paparan benua

lereng benua

Dataran abisal

Palunglaut

Gunung

berapi

Pegunungan

bawah

laut

LautanLautan didi duniadunia::-- L. L. PasifikPasifik-- L. L. AtlantikAtlantik-- L. IndiaL. India-- L. L. ArktikaArktikaLautanLautan menutupimenutupi: 80% : 80% didi BBS BBS dandan 61 % 61 % didi BBUBBUZone Zone biogeografikbiogeografik berdasarkanberdasarkan penyebaranpenyebaran suhusuhupermukaanpermukaan lautlaut::-- KutubKutub-- TropikTropik-- BeriklimBeriklim sedangsedang –– panaspanas-- BeriklimBeriklim sedangsedang -- dingindingin

Water is unique in so many of its properties that it stands alone as the most remarkable fluid on earth.

Here are some important properties of water; note that water is not "normal" liquid.

Density

Water has its maximum density at 4 deg C. Above this temperature, density decreases as does most other liquids. But below 4 deg C the density of water decreases! How can this be?

The density of water is very close to 1.0 (more like 0.999986 depending upon its temperature). Again, the unique feature of water is its maximum density,occurring at 4 deg C (actually 3.98C, but we will round temperature to 4C for our purposes).

On either side of 4C the density of water decreases with temperature.This behavior is anomalous. All other liquids show decreasing density with increasing temperature. We will come back to the structure of water.

Heat Capacity (Q) Heat capacity is the amount of heat, usually expressed in. Calories per mole per deg or joules per mole per deg, absorbed by the substance to raise itstemperature 1 deg C. The heat capacity of water is highest of any liquid except for ammonia.

Heat of Fusion (Hf)The heat of fusion of water is the energy that must be extracted from a substance to change 1 gram of liquid water to one gram of ice. Hf for water is the highest of all liquids.

Heat of Evaporation (He)He is the heat required to change one gram of water to one gram of steam or water vapor. Hf for water is the highest of all liquids.

Thermal Expansion (a)a is the rate of change in the specific volume of water per change in temperature. For pure water a is zero at 4 deg C; however a is a negative below 4 deg C positive above 4 deg C. a has significance in the density structure of a lake during a cold winter in Canada.

Electrical Conductivity (L)

L is the inverse of resistance(R) or R=1/L (see your physics or chemistry textbook).. L for water is small because pure water isnot dissociated to any great extent. Beware, however, water doesconduct enough electricity to be "lethal" if you happen to let aradio or similar electrical device fall into a bathtub filled with water while you are taking a bath. This is because the small amount of dissolved ions present in normal water does conduct some electricity.

Seawater, on the average, contains 35 g of salt per 1 kg of seawater. The salts in seawater affect the structure and properties of the water in seawater; we can not apply the physical properties of pure water to seawater: in many ways its and "apples" and "oranges" analogy.

The salts in seawater are really ions. The ions in seawater did not get to the ocean from the dissolution NaCl, Mg2SO4 and other major sea salts you might find in the cabinet of chemistry laboratory.

Each major ion in seawater is charged. The charge on the ion means the ion will compete for the water molecules because one part of the molecule has a positive charge while the other part has a negative charge and the ion is either positive charged or negatively charged. As a result ions become "hydrated"; some are more hydrated than others depending on the charge of the ion. (an ion with two charges has a stronger hydrating effect than an ion with a single charge).

No one really knows the structure of hydrated ions or the structure of the water near the ions. A good guess based on electrostatic

theory is that electrical force (water has negative charge near the oxygen atoms and positive charge near the hydrogen atoms --

thus we call water a polar molecule) create some sort of association between water and ions.

The concentration of water in water is around 55 molar (M, moles/liter) while the total concentrationof ions is at best no

more than about 0.5 molar. You can prove that water is 55 molar by calculating the number of moles of water in 1 liter of water (1

liter of water is close to 1000 g); the formulaweight of water is 18.0. 1000 g divided by 18 g/mole = 55 moles. 1

kg of water is 1 liter and therefor water is 55 molar.

Ions affect the physical properties of water. For example the density seawater is greater than the density of pure water for two reasons:

(1) The ions add mass to the system and more mass meansgreater density.

(2) Hydration, discussed above, causes the volume of the water portion of water to shrinks over-riding part of the volume increase from the added salt. If volume shrinks then density will increase. Chemists refer to this "shrinking" as electrostriction.

There are theoretical models that can be used to estimate electrostriction. One can also determine electrostriction effects through measurement of volume changes when salts dissolve in water.

Your text lists the major ions found in seawater. Your text lists the major ions found in seawater. Generally the top 11 ions, beginning with the Generally the top 11 ions, beginning with the ClCl ionion

and ending with the fluoride ion, constitute the salinity componand ending with the fluoride ion, constitute the salinity components. ents.

The "eleven" most abundant ions (boron, primarily a neutral specThe "eleven" most abundant ions (boron, primarily a neutral species) are:ies) are:

Na+, Mg2+, Ca2+, K+, Sr2+, Na+, Mg2+, Ca2+, K+, Sr2+, these are all these are all cationscations (positively charged (positively charged chemical species)chemical species), , ClCl--, SO42, SO42--, HCO3, HCO3--, Br, Br--, B (neutral, for the most part), , B (neutral, for the most part),

and Fand F-- ((these are all anions, negatively charged chemical speciesthese are all anions, negatively charged chemical species))

These charged species (and the one These charged species (and the one unchargeuncharge B species) are termed B species) are termed "conservative" by oceanographers. They are called conservative b"conservative" by oceanographers. They are called conservative because ecause their concentrations change by mixing processes only. In other wtheir concentrations change by mixing processes only. In other words if ords if

high salinity seawater mixes with low salinity seawater the resuhigh salinity seawater mixes with low salinity seawater the resulting lting salinity is the average (weight according to how much of each misalinity is the average (weight according to how much of each mixed). xed).

Also, if evaporation occurs or there is freshwater input, saliniAlso, if evaporation occurs or there is freshwater input, salinity will change ty will change but the relative or normalized concentration of the ions remainsbut the relative or normalized concentration of the ions remains constant. constant.

This is constant composition rule, a fundamental rule or law in This is constant composition rule, a fundamental rule or law in oceanography.oceanography.

Water is an efficient solvent - will eventually dissolve most any substance- Solvent - dissolving solution - Solute - substance that is being dissolved

1. Molecular structure of water- atom (Hydrogen, 1p+, 1e-) - molecule - covalent bond - Water- H2O atomic mass = 18

• - covalent bond (share two electrons) • - polar molecule - hydrogen bonds

Some unique properties of water• - cohesion - adhere to each other: responsible for _______surface tension • - adhesion - adhere to other particles

2. Dissolved salts - Seawater97.2% of the water on earth is saltwater, ~1,370 million cubic kilometers

Freshwater to SaltwaterSolvent - the dipole water molecules ________ some of the electrical attraction

between atoms of other substances

Salt (NaCl) - water molecules ________ the Sodium (Na) from Chloride (Cl)

ions -- cation - ion with a ________ charge - anion - ion with a ________ charge •- diffusion - random movement of particles through water

Salinity - concentration of salt = 35 ppt- parts per thousand (35 ppt ), or 3.5 percent (3.5%), or 35 g/1000 g (1 liter).

Salts - Modify the physical properties of waterBy adding salt to freshwater1. Freezing point _________2. Density __________3. Evaporation rate __________4. Osmotic pressure __________

Desalinization techniques:1. Reverse Osmosis-

2. Electrodialysis-3. Evaporation-

Seawater Solution - Solvent - water Solute - dissolved solid (salt) or a gas (CO2)

Components of Seawater (1 liter - 1000 g) WaterOxygen 857.8g Hyrogen 107.2

Most abundant Ions (Major constituents)Chloride (Cl-) 19.0 Sodium (Na+) 10.5 Sulfate(SO4-) 2.7 Magnesium (Mg2+) 1.3 Calcium(Ca2+) 0.4 Potassium(K+) 0.38 Bicarbonate(HCO3-) 0.14Total 34.42g

Trace elements (0.52 g)many

Nutrients (trace elements)Phosphate (PO4) Nitrate (NO3)

Primary Sources of the Ocean's Salts (ions)1. Weathering -2. Hydrothermal fluxes -3. Volcanic eruptions -

Primary Sinks of the Ocean's Salts1. Sediments -2. Chemical exchange with the ocean crust

Chemical Equilibrium

Residence time = amount of time an element spends in the ocean -total amount of the element in the ocean divided by the rate of input or output

Residence time: Conservative versus non-conservativeconstituents 1. Conservative - long residence times (100,000 to

10,000,000 yrs) relatively unreactive maintain constant proportions.

2. Non-conservative - short residence times(<100,000 yrs)highly reactive - bioreactive, highly absorption prone proportions vary spatially within the ocean

Dissolved GasesGases in the air readily dissolve in seawater at the oceans surface.

Solubility increases w/ ___________ water temperatue•____________ molecular weight of the gas

Saturation limit -varies as a function of 1. Temperature2. Salinity3. Pressure

Nitrogen - N2 •- saturated in the surface ocean (18 ppm) •- non-reactive (almost)

Oxygen - O2•- near saturation (super saturated) in the surface ocean (13 ppm) •- decreases with depth in the ocean (0 ppm) •- reactive - respiration by organisms

Carbon Dioxide - CO2• - increases with depth in the ocean (increased pressure and• supply) • - 50 to 60 x the atmosphere levels • - reactive - photosynthesis

Respiration - decay of organic matter consumes dissolved oxygen and releases carbon dioxide

Seawater Acid-base balance (buffering) •acids -•bases -•pH - a measure of the concentration of H+ or the balance between H + and OH -•Seawater - is slightly alkaline (pH - 7.3 to 7.5)

PLANKTONPLANKTON DAN KOMUNITAS DAN KOMUNITAS PLANKTON DI EKOSISTEM LAUTPLANKTON DI EKOSISTEM LAUT

Berdasarkan Kualitas:Berdasarkan Kualitas:1.1.PhytoplanktonPhytoplankton

-- Saproplankton (bakteri &Saproplankton (bakteri &fungi)fungi)

-- Phytoplankton proper Phytoplankton proper (sebenarnya) (sebenarnya) berklorofilberklorofil

2. 2. ZooplanktonZooplankton

Berdasarkan Ukuran:Berdasarkan Ukuran:

Ultraplankton: < 2 Ultraplankton: < 2 μμmmNannoplankton: 2Nannoplankton: 2--20 20 μμmmMikroplankton: 20Mikroplankton: 20--200 200 μμmmMakroplankton: 200Makroplankton: 200--2000 2000 μμmmMegaplankton: > 2000 Megaplankton: > 2000 μμmm

PLANKTON ????PLANKTON ????

1

2

Note:1. Sentrifuge or filter milipore2. Jaring plankton

PLANKTON LAUTPLANKTON LAUT

FITOPLANKTON LAUT:FITOPLANKTON LAUT:DiatomDiatomDinoflagellataDinoflagellataCyanophyceaeCyanophyceaeCoccolithophoridaeCoccolithophoridaeHaptophyceaeHaptophyceaeSilikoflagellataSilikoflagellata ((DyctiochaceaeDyctiochaceae, , ChrysophyceaeChrysophyceae))

Berdasarkan Sejarah Hidup:Berdasarkan Sejarah Hidup:Holoplankton:Holoplankton: selamanya hidup sebagai selamanya hidup sebagai planktonplanktonMeroplankton:Meroplankton: bersifat plankton pada fase bersifat plankton pada fase larvalarva

DOMINAN

DIATOM LAUTDIATOM LAUT

HidupHidup dalamdalam suatusuatu kotakkotak gelasgelas ((daridari SilikonSilikon DioksidaDioksida), ), terdiriterdiri daridari duadua bagian/katupbagian/katupTidakTidak mempunyaimempunyai alatalat gerakgerakAdaAda yang yang hiduphidup tunggal/membentuktunggal/membentuk rantairantaiReproduksiReproduksi::-- MembelahMembelah diridiri ((terjaditerjadi pengecilanpengecilan ukuranukuran))

* * EpitekaEpiteka* * HipotekaHipoteka

-- OksosporaOksosporaEpiteka

Hipoteka

Kloroplas Nukleus

Tetesan minyak

DINOFLAGELATADINOFLAGELATAAdaAda sepasangsepasang flagelaflagela ((untukuntuk bergerakbergerak))TidakTidak adaada kerangkakerangka luarluar daridari silikonsilikonAdaAda ““bajubaju zirahzirah”” berupaberupa lempenglempeng selulosaselulosaUkuranUkuran kecilkecilHidupHidup tunggaltunggal ((jarangjarang membentukmembentuk rantairantai))ReproduksiReproduksi: : pembelahanpembelahan ((tidaktidak terjaditerjadi pengecilanpengecilan ukuranukuran))MampuMampu menghasilkanmenghasilkan zatzat racunracun22--8 8 jutajuta selsel/ml /ml mempengaruhimempengaruhi organismeorganisme lainlain

kematiankematianDisebutDisebut pasangpasang merahmerah (red (red tide)tide)

FITOPLANKTON LAINFITOPLANKTON LAIN

CyanophyceaeCyanophyceae: : TrichodesmiumTrichodesmium erythracumerythracumWarnaWarna merahmerahLautLaut merahmerah

CoccolitoforCoccolitofor: : -- 5 5 µµmm-- AdaAda lempenglempeng daridari CaCOCaCO33 didi

lapisanlapisan terluarterluarSilikoflagelataSilikoflagelata: : MonoselularMonoselular dengandengan

kerangkakerangka daridari silikonsilikondioksidadioksida

ZOOPLANKTON (ZOOPLANKTON (KopepodaKopepoda))KlasKlas CrustaceaCrustacea, , FilumFilum ArthropodaArthropodaHoloplanktonHoloplankton mendominasimendominasi lautlaut ((herbivoraherbivora primer primer lautlaut))PanjangPanjang ++ 1 mm1 mmPunyaPunya kaki kaki torakaltorakal, , untukuntuk gerakgerakDuaDua antenaantena besarbesar, , untukuntuk menghambatmenghambat lajulaju tenggelamtenggelamMakanMakan fitoplanktonfitoplankton dengandengan menyaringmenyaring melaluimelalui rambutrambut (setae) (setae) halushalus yang yang adaada didi appendiksappendiks tertentutertentu yang yang mengelilingimengelilingi mulutmulut(maxillae) (maxillae) atauatau menangkapmenangkap langsunglangsung dengandengan apendiksapendiks

Betina Jantan

ZOOPLANKTON (ZOOPLANKTON (KopepodaKopepoda))

+

Telur I II

III

IV

V

VIIII

III

IV

V

DEWASASTAD. NAUPLIAR

STAD. KOPEPODIT

http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.msnucleus.org/watersheds/mission/images/CYCLOPS.jpg&imgrefurl=http://www.msnucleus.org/watersheds/mission/holoplankton.html&h=151&w=81&sz=5&hl=en&start=1&tbnid=mMnVoP4t2EVoAM:&tbnh=96&tbnw=51&prev=/images%3Fq%3Dcyclops%2Bcopepods%2Bcrustaceans%26svnum%3D10%26hl%3Den%26lr%3D%26sa%3DG

http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.kendall-bioresearch.co.uk/CRUST12.gif&imgrefurl=http://www.kendall-bioresearch.co.uk/crust.htm&h=185&w=112&sz=6&hl=en&start=19&tbnid=S0o43SC2pej1yM:&tbnh=102&tbnw=62&prev=/images%3Fq%3Dcyclops%2Bcrustaceans%26svnum%3D10%26hl%3Den%26lr%3D%26sa%3DG

http://images.google.com/imgres?imgurl=http://myhome.naver.com/changkwang38/zooplankton/calanoid1.gif&imgrefurl=http://myhome.naver.com/changkwang38/zooplankton/zoomain.html&h=198&w=150&sz=2&hl=en&start=9&tbnid=l80-qDifBI6WdM:&tbnh=104&tbnw=79&prev=/images%3Fq%3DNAUPLIUS%2BCOPEPODS%26svnum%3D10%26hl%3Den%26lr%3D%26sa%3DG





ZOOPLANKTON LAINZOOPLANKTON LAIN

ProtozoaProtozoa-- O. O. ForaminiferidaForaminiferida ((kerangkakerangka daridari CaCoCaCo33))-- O. O. RadiolariaRadiolaria ((kerangkakerangka daridari SiOSiO22))

F. F. CnidariaCnidaria ((uburubur--uburubur))-- KelompokKelompok HydrozoaHydrozoa-- K. K. ScyphozoaScyphozoa

F. F. CtenophoraCtenophoraF. F. NemertinaNemertinaF. F. AnnelidaAnnelidaF. F. MolluscaMollusca ((cumicumi--cumicumi))F. F. ArthropodaArthropodaF. F. ChaetognathaChaetognathaF. F. ChordataChordata

MEKANISME MENGAPUNG PLANKTONMEKANISME MENGAPUNG PLANKTON

KerapatanKerapatan plankton plankton lebihlebih besarbesar daridari air air lautlaut, , sehinggasehinggaplankton plankton tenggelamtenggelam

W1 W1 –– W2W2 LT = LT = lajulaju tenggelamtenggelamLT = LT = -------------------- W1 = W1 = KerapatanKerapatan organismeorganisme

R (R (VwVw)) W2 = W2 = KerapatanKerapatan air air lautlaut

W1W1--W2 = W2 = JumlahJumlah kelebihankelebihan beratberat organismeorganisme dibandingkandibandingkandengandengan beratberat air air lautlaut padapada volume yang volume yang samasama

R = R = HambatanHambatan permukaanpermukaanVwVw = = ViskositasViskositas air air lautlaut


1. Pengurangan berat lebih

- Mengubah komposisi cairan tubuh

Ex: * Noctiluca NH4Cl (iso osmotik dengan air laut)

Kerapatan < d.p. air laut

* Stenofora dan Heteropoda

SO42- Cl-

- Membentuk pelampung berisi gas (ex: ubur-ubur, kantung renang ikan)

- Menghasilkan cairan dengan kerapatan < air laut (minyak & lemak)


2. Mengubah hambatan permukaan

- Ukuran tubuh kecil, sehingga permukaan lebih luas

- Mengubah bentuk tubuh pipih

- Membentuk duri/tonjolan hambatanpermukaan tinggi

ADAPTASI NEKTON BAHARIADAPTASI NEKTON BAHARIDAYA APUNGDAYA APUNG

KebanyakanKebanyakan hewanhewan nekton nekton mempunyaimempunyai kerapatankerapatan yang yang hampirhampir samasamadengandengan air air lautlaut. . SebagianSebagian jaringanjaringan mempunyaimempunyai kerapatankerapatan lebihlebih besarbesartetapitetapi bagianbagian lain lain lebihlebih kecilkecilContohContoh::* * IkanIkan mempunyaimempunyai gas/gas/gelembunggelembung renangrenang (5(5--10%):10%):-- FisostomaFisostoma: : adaada saluransaluran terbukaterbuka antaraantara gelembunggelembung gas gas dandan esofagusesofagus-- FisoklisFisoklis: : TidakTidak terdapatterdapat saluransaluran

* * RonggaRongga--ronggarongga berisiberisi gas gas dalamdalam paruparu--paruparu ((untukuntuk nekton yangnekton yangbernafasbernafas daridari udaraudara))

* * MamaliaMamalia air air punyapunya kantungkantung udaraudara tambahantambahanMenggantiMengganti ion ion kimiakimia beratberat dalamdalam cairancairan tubuhtubuh dengandengan yang yang lebihlebih ringanringanContohContoh:: CumiCumi--cumicumi: Na NH4: Na NH4MenyimpanMenyimpan lemak/minyaklemak/minyak untukuntuk yang yang tidaktidak mempmemp. . GelembungGelembung renangrenang & & disimpandisimpan didi otototot, organ internal, , organ internal, ronggarongga tubuhtubuh & & didi bawahbawah kulitkulitContohContoh:: ikanikan hiuhiu ((didi hatihati), ), MackarelMackarel, , SardaSardaMekanismeMekanisme hidrodinamikhidrodinamik utut menghasilkanmenghasilkan dayadaya apungapung selamaselama pergerakanpergerakanContohContoh:: EkorEkor heteroserkalheteroserkal hewanhewan bisabisa naiknaik keke atasatas

MengangkatMengangkat bag. Anterior bag. Anterior mellmell. . SiripSirip dada (flipper)dada (flipper)

ADAPTASI NEKTON BAHARIADAPTASI NEKTON BAHARIDAYA PENGGERAKDAYA PENGGERAK

UntukUntuk menciptakanmenciptakan dayadaya pendorongpendorongMengurangiMengurangi hambatanhambatan ketikaketika bergerakbergerak didi airairCara:Cara: -- MelakukanMelakukan gerakangerakan mengombakmengombak daridari tubuh/siriptubuh/sirip

-- MelakukanMelakukan gerakangerakan mendayungmendayung tungkaitungkai ((penyupenyu, , singasinga lautlaut))

HAMBATAN PERMUKAAN DAN BENTUK TUBUHHAMBATAN PERMUKAAN DAN BENTUK TUBUHHambatanHambatan friksionalfriksional: : sebandingsebanding dengandengan luasluas daerahdaerah permukaanpermukaan yang yang bersentuhanbersentuhan dengandengan air (air (bentukbentuk bola bola mempunyaimempunyai hambatanhambatan terkecilterkecil))HambatanHambatan bentukbentuk: : SebandingSebanding dengandengan luasluas melintangmelintang obyekobyek yang yang bersentuhanbersentuhan dengandengan air (air (bentukbentuk panjangpanjang & & tipistipis sptspt silindersilinder atauatau kawatkawatmempunyaimempunyai hambatanhambatan terkecilterkecil))TurbulensiTurbulensi: : TerjadiTerjadi ketikaketika lapisanlapisan aliranaliran yang yang halushalus daridari suatusuatu cairancairanpadapada permukaanpermukaan tubuhtubuh tergangguterganggu dandan terlemparterlempar sebagaisebagai pusaranpusaran yang yang menambahmenambah hambatanhambatan ((bentukbentuk tubuhtubuh sepertiseperti tetesantetesan air air mempunyaimempunyaihambatanhambatan terkecilterkecil & & merupakanmerupakan bentukbentuk terbaikterbaik karenakarena hambatanhambatanfriksionalfriksional sertaserta hambatanhambatan benukbenuk yang minimum)yang minimum)

ADAPTASI NEKTON BAHARIADAPTASI NEKTON BAHARIPERTAHANAN DIRI DAN PENYAMARANPERTAHANAN DIRI DAN PENYAMARANPertahananPertahanan diridiri daridari predator predator dengandengan caracara mempunyaimempunyai kemampuankemampuanBergerakBergerak dengandengan cepatcepat dandan badanbadan yang yang besarbesar

MEKANISME PERTAHANAN DIRI MEKANISME PERTAHANAN DIRI (KAMUFLASE/PENYAMARAN):(KAMUFLASE/PENYAMARAN):TubuhTubuh transparantransparanWarnaWarna tubuhtubuh tidaktidak jelasjelasPerubahanPerubahan bentukbentuk tubuhtubuh dengandengan membentukmembentuk lunaslunas ventralventral yang yang untukuntuk menghilangkanmenghilangkan bayanganbayangan yang yang mencolokmencolok padapada perutperut hewanhewandaridari bawahbawah

berfungsiberfungsibilabila dilihatdilihat

LUNAS

Tidak ada bayangan

SKEMA TUBUH

Irisanmelintangtubuh

BAYANGAN

SKEMA TUBUH

Sumbercahaya

badan

tidak

terliha

t

Bagia

n

tubuh

dpt

dilihat

ADAPTASI NEKTON BAHARIADAPTASI NEKTON BAHARI

CARA PERTAHANAN LAIN:CARA PERTAHANAN LAIN:PewarnaanPewarnaan kriptikkriptik::-- WarnaWarna bagianbagian punggung/ataspunggung/atas: : biru/hijkaubiru/hijkau tuatua-- WarnaWarna bagianbagian perut/bawahperut/bawah: : putih/perakputih/perak ((untukuntukmemaksimumkanmemaksimumkan

pemantulanpemantulan cahayacahaya))SiripSirip besarbesar padapada ikanikan terbangterbang untukuntuk mendorongmendorong keluarkeluar daridari air air dandan meluncurmeluncur dengandengan siripsirip sepertiseperti sayapsayap dalamdalam jarakjarak jauhjauh

INDRIAINDRIAGuratGurat sisisisi pekapeka terhadapterhadap perubahanperubahan tekanantekanan airairMata Mata penglihatanpenglihatan

terletakterletak didi sampingsamping untukuntuk memperluasmemperluas lapanganlapanganpandangpandang

ADAPTASI ORGANISME LAUT DALAMADAPTASI ORGANISME LAUT DALAMWARNAWARNA

IkanIkan mesopelagikmesopelagik: : abuabu--abuabu keperakan/hitamkeperakan/hitamInvertebrataInvertebrata mesopelagikmesopelagik: : unguungu kelam/merahkelam/merah cerahcerahBentosBentos abisalabisal dandan batialbatial: : tidaktidak berwarna/putihberwarna/putih kotorkotorIkanIkan abisalabisal dandan batialbatial: : hitamhitam kelamkelam

MATA BESAR (IKAN)MATA BESAR (IKAN)UntukUntuk mendeteksimendeteksi cahayacahaya padapada perairanperairan denagndenagn intensitasintensitas cahayacahaya yang yang rendahrendah daridari sinarsinar mataharimatahari atauatau organ organ penghasilpenghasil cahayacahaya ((fotoforfotofor))DijumpaiDijumpai padapada ikanikan penghunipenghuni mesopelagikmesopelagik dandan batipelagikbatipelagik bagianbagian atasatasIkanIkan penghunipenghuni abisalabisal dandan hadalhadal pelagikpelagik matamata kecil/tidakkecil/tidak bermatabermata

MATA BERBENTUK PIPA (TUBULAR)MATA BERBENTUK PIPA (TUBULAR)Mata Mata berbentukberbentuk silindersilinder pendekpendek dandan warnawarna hitamhitamPadaPada puncakpuncak silindersilinder terdapatterdapat lensalensa tembustembus cahayacahayaTiapTiap matamata punyapunya 2 retina (2 retina (pangkalpangkal silindersilinder untukuntuk melihatmelihat obyekobyek yang yang dekatdekat; ; dindingdinding silindersilinder untukuntuk obyekobyek jauhjauh))CumiCumi--cumicumi FamFam. . HistioteuthidaeHistioteuthidae: : sebuahsebuah matamata > > matamata lain, lain, memilikimemilikibanyakbanyak fotoforfotofor

Supaya tidakkelihatan olehpredator

ADAPTASI ORGANISME LAUT DALAMADAPTASI ORGANISME LAUT DALAMMULUT BESAR (ADAPTASI TERHADAP LANGKA PAKAN)MULUT BESAR (ADAPTASI TERHADAP LANGKA PAKAN)

MulutMulut > > daridari padapada ukuranukuran tubuhtubuhTerdapatTerdapat gigigigi yang yang panjangpanjang & & melengkungmelengkung keke araharah tenggorokantenggorokanTerdapatTerdapat engselengsel yang yang memungkinkanmemungkinkan ikanikan bisabisa membukamembuka mulutmulut sangatsangatlebarlebar sehinggasehingga mangsamangsa > > dapatdapat ditelanditelan

UKURAN BETINA LEBIH BESAR DARI JANTANUKURAN BETINA LEBIH BESAR DARI JANTANContohContoh ikanikan CeratiasCeratiasAdaptasiAdaptasi karenakarena kepadatankepadatan organismeorganisme rendahrendah sehinggasehingga sulitsulitmenemukanmenemukan pasanganpasanganJantanJantan hiduphidup menempelmenempel padapada betinabetina sebagaisebagai parasitparasit

ADAPTASI BIOKIMIAWIADAPTASI BIOKIMIAWIKandunganKandungan air air padapada ikanikan meningkatmeningkat dengandengan meningkatnyameningkatnya kedalamankedalaman, , sedangkansedangkan kadarkadar lipidalipida dandan protein protein menurunmenurun. .

IkanIkan menyerupaimenyerupai uburubur--uburuburPenurunanPenurunan protein protein dandan lipidalipida karenakarena langkanyalangkanya pakanpakan

ANGGOTA TUBUH MEMANJANGANGGOTA TUBUH MEMANJANGAdaptasiAdaptasi terhadapterhadap dasardasar lautlaut dalamdalam yang yang berupaberupa sedimensedimen halushalusDigunakanDigunakan untukuntuk mengangkatmengangkat tubuhnyatubuhnya didi atasatas permukaanpermukaan sedimensedimen lunaklunak

UKURAN RAKSASA (GIGANTISME ABISAL)UKURAN RAKSASA (GIGANTISME ABISAL)TerjadiTerjadi padapada invertebratainvertebrata: : AmfipodaAmfipoda, , IsopodaIsopoda, , AstrakodaAstrakoda, , KopepodaKopepodaDuaDua teoriteori penyebabpenyebab::1. 1. TekananTekanan hidrostatikhidrostatik yang yang tinggitinggi dapatdapat mengakibatkanmengakibatkan kelainankelainan padapada

metabolismemetabolisme hewanhewan2. 2. KombinasiKombinasi suhusuhu rendahrendah dandan langkanyalangkanya pakanpakan dapatdapat mengurangimengurangi lajulaju

pertumbuhanpertumbuhan shgshg memperpanjangmemperpanjang waktuwaktu pencapaianpencapaian tingkattingkat dewasadewasaseksualseksual

KebanyakanKebanyakan infaunainfauna bentikbentik lautlaut dalamdalam ((cacingcacing PolichaetaPolichaeta, , CrustaceaeCrustaceae, , MoluscaMolusca) ) berukuranberukuran lebihlebih kecilkecil dibandingdibanding yang yang hiduphidup didi lautlaut dangkaldangkal

CiriCiri utamautama organismeorganisme lautlaut dalamdalam

BIOLUMINESCENS (BIOLUMINESCENS (ProduksiProduksi cahayacahaya oleholeh organismeorganisme hiduphidup))SamaSama dengandengan fosforesensfosforesens lautlaut oleholeh dinoflagelatadinoflagelataOrgan Organ penghasilpenghasil cahayacahaya: FOTOFOR: FOTOFORFungsiFungsi berbedaberbeda--bedabeda untukuntuk tiaptiap hewanhewan ((tergantungtergantung hiduphidup didi zonazona manamana) )

PRPR

ADAPTASI ORGANISME LAUT DALAMADAPTASI ORGANISME LAUT DALAM

THANK YOU

why ekologi perairan perlu dipelajari ?. viskositas (kekentalan air) 9terjadi akibat tahanan gesekan...

Documents