Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengolahan Limbah VIPusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN

Pusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi;RlSTEK

ISSN 1410-6086

PENGARUH UPWELLING TERHADAP LEDAKAN ALGA (BLOOMING ALGAE)DI LING KUNG AN PERAIRAN LAUT

Murdahayu MakmurPusat Teknologi Limbah Radioaktif-BA TAN

ABSTRAK

PENGARUH UPWELLING TERHADAP LEDAKAN ALGA (BLOOMING ALGAE DILINGKUNGAN PERAIRAN LAUT). Telah dilakukan suatu kajian mengenai pengaruh upwelling terhadapledakan alga. Upwelling sebagai salah satu faktor yang mempengaruhi ledakan alga, dapat didefinisikansebagai peristiwa menaiknya massa air laut dari lapisan bawah ke permukaan karena proses fisik perairan.Keberadaan upwelling ditandai oleh naiknya unsur hara atau nutrien pada lokasi tersebut, karena massa airbawah permukaan pada umumnya lebih kaya zat hara dibanding dengan lapisan permukaannya. Nutrien,khususnya pospat dan silikat di zona fotik sangat berpengaruh terhadap produktivitas fitoplankton, dan olehkarena itu pada lokasi upwelling akan ditemui fitoplankton dalam jumlah yang besar. Peningkatan populasifitoplankton yang sangat tinggi dan cepat akan berakibat pada kematian massal ikan-ikan di laut, terjadinyakontaminasi sea food, problem kesehatan masyarakat (keracunan), dan perubahan struktur komunitasekosistem. Data didapatkan dari Oceanographical Cruise Report yang melakukan observasi kelautan disepanjang sisi barat pulau Sumatera tentang kandungan nutrien (P04, NO) dan SO) pada perairan laut diberbagai kedalaman yang meliputi beberapa stasiun pengambilan sampel. Didapatkan bahwa dari 8 stasiunyang di analisis menunjukkan kenaikan konsentrasi nutrien dengan bertambahnya kedalaman air Jaut. DenganteIjadinya proses upwelling, maka unsur nutrien yang berada pada lapisan bawah permukaan akan naik keatas dan dapat menjadi pemicu terjadinya ledakan alga.

Kata kunci : Ledakan alga, HABs, Upwelling, nutrien

ABSTRACTS

INFLUENCE UPWELLING PROCESSES TO BLOOMING ALGAE IN MARINE

ECOSYSTEM. It has been done the study about influence of upwelling processes to blooming algae.Upwelling definite that rise up the deeply water to surface cause by physical oceanic parameter. Upwellingprocesses was be marked by accumulation nutrient content in these area. It was caused the deeply watercontain more nutrient compared with surface water. Nutrients, especially phosphate, nitrate and silicate willinfluences the high numbers of phytoplankton. The blooms of phytoplankton population would becomeprecursor to fish mortalities, seafood contamination. threat to human health and changes ecosystemcommunity. The data from Oceanographical Cruise Report (OCR) that have been done the observation in thewest Sumatera Island, included the nutrient content in the several station sampling points. Sampling werecarried out in 30 point sampling and 8point analyzed and reported indicated rise up the nutrient content withmore deep sea level. Nutrient content in the deeply seawater will move to surface level and would be triggerthe blooming algae. However, the controlled upwelling could be gave the benefit to fish farming.

Keywords: Blooming algae, IJABs, upwelling, nutrient.

PENDAHULUAN

Fitoplankton adalah organisme satusel mikroskopik yang hidup di perairantawar maupun laut. Kebanyakanfitoplankton tidak berbahaya selamapertumbuhannya normal dan tidakmengganggu ekosistem di sekitamya karenapada dasamya fitoplankton adalah produsenenergi (produsen primer) pada suatu rantaimakanan dalam ekosistem. Tetapi bila padaperairan tertentu terjadi pertumbuhan algayang sangat berlimpah yang dikenal dengannama ledakan alga atau Blooming Algae dandikenal juga dengan istilah HABs (HarmfulAlga Blooms) karena berlimpahnya nutrienpada badan air, maka akan berdampak besarterhadap lingkungan perairan tersebut. (1]

Hasil-hasil penelitian menyebutkanbahwa peledakan alga selain disebabkankarena buangan domestik yang dibawa

240

aliran air sungai yang masuk ke perairan lautyang mengakibatkan tingginya konsentrasinutrien di suatu badan air (seperti Nitrogen,Fosfor dan Silikat), maka unsur hara yangcukup banyak bisa terkumpul di suatukawasan laut yang relatif tenang semisalteluk, akibat pergerakan arus yang memusatdan menuju ke tempat tertentu. Hal ini dapatdiakibatkan oleh faktor alam (upwelling) danpengaruh elnino atau lanina atau kurangnyazooplankton (kopepoda) herbivora yangmengontrol populasi fitoplankton. Namun,secara umum, pemicu kejadian ledakan algaadalah kombinasi atau gabungan dariperubahan beberapa parameter di suatubadan airY]. Walaupun bukan merupakanfaktor utama dalam terjadinya ledakan alga,tetapi pengaruh upwelling cukup signifikanbila terjadi bersama sarna dengan pemicu

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengolahan Limbah VIPusat Teknologi Limbah RadioaktifBATANPusat Penelitian IImu Pengetahuan dan Teknologi-R1STEK

ISSN 1410-6086

lainnya. Makalah ini akan membahaspengaruh upwelling terhadap ledakan alga.

UPWELLING

Upwelling sebagai salah satu faktoryang mempengaruhi ledakan alga, dapatdidefinisikan sebagai peristiwa menaiknyamassa air laut dari lapisan bawah kepermukaan (dari kedalaman 150 - 250meter) karena proses fisik perairan. Prosesupwelling terjadi karena kekosongan massaair pada lapisan permukaan, akibat terbawake temp at lain oleh arus. Upwelling dapatterjadi di daerah pantai dan di laut lepas. Oidaerah pantai, upweling dapat terjadi jikamassa air lapisan permukaan mengalirmeninggalkan pantai. Untuk laut lepas,proses upwelling dapat terjadi karena adanyapola arus permukaan yang menyebar(divergence), sehingga massa air dari lapisanbawah permukaan akan mengalir ke atasmengisi kekosongan yang terjadi karenamenyebamya arus. Adanya proses iniditandai dengan turunya suhu permukaanlaut yang cukup mencolok (sekitar 2°Cuntuk daerah tropis, dan > 2°C untuk daerahsub tropis)P]

Upwelling dapat dibedakan menjadibeberapa jenis, yaitu[3]:

I. Jenis tetap (stationary type), yangterjadi sepanjang tahun meskipunintensitasnya dapat berubah ubah. Oisini akan berlangsung gerakan naiknyamassa air dari lapisan bawah secaramantap dan setelah mencapaipermukaan, massa air bergerak secarahorizontal ke luar, seperti yang terjadi dilepas pantai Peru.

2. Jenis berkala (periodic type) yangterjadi hanya selama satu musim saja.Selama air naik, massa air lapisanpermukaan meninggalkan lokasi airnaik, dan massa air yang lebih berat darilapisan bawah bergerak ke atasmencapai permukaan.

3. Jenis silih berganti (alternating type)yang terjadi secara bergantian denganpenenggelaman massa air (sinking).Oalam satu musim, air ringan di lapisanpermukaan bergerak ke luar dari lokasiterjadinya air naik dan air lebih berat dilapisan bawah bergerak ke atas yangkemudian tenggelam.

Oi Indonesia, arus upwelling yangterjadi hanya jenis berkala dan jenis silihberganti dan hanya ada di perairan tertentu

241

dan hanya pada musim timur. Oaerah tempatupwelling seperti di Laut Banda sebelahselatan Pulau Jawa sampai Lombok utara,Pulau Halmahera, Laut Cina Selatan, LautMaluku dan Setat Makasar.[4]

Selain melandainya suhu permukaan,keberadaan upwelling juga ditandai olehnaiknya unsur hara atau nutrien pad a lokasitersebut, karena massa air bawah permukaanpada umumnya lebih kaya zat haradibanding dengan lapisan permukaannya.Nutrien, khususnya pospat dan silikat dizona fotik sangat berpengaruh terhadapproduktivitas fitoplankton, dan oleh karenaitu pada lokasi upwelling akan ditemuifitoplankton dalam jumlah yang besar. [5]

Peningkatan populasi fitoplankton yangsangat tinggi dan cepat akan berakibat padabeberapa hal, antara lain : (1). kematianmassal ikan-ikan di laut, (2). terjadinyakontaminasi sea food, (3). problemkesehatan masyarakat (keracunan), dan (4)perubahan struktur komintas ekosistem.Fenomena peningkatan populasifitoplankton semata-mata adalah fenomenaalami, dan tidak selalu menimbulkan efekyang berbahaya. Namun, bila yang terjadiadalah peningkatan populasi fitoplanktonberbahaya, maka perlu diantisipasikemungkinan terjadinya salah satukombinasi dari keempat hal tersebut.

Keberadaan HABs secara umum

sebenamya dapat diklasifikasikan dalam 2kelompok penyebab, antara lain (I)organisme fitopI ankton yang dapatmengeluarkan zat racun spesifik sehinggamengakibatkan kematian ikan, meskipundensitas fitoplanktonnya rendah (kelompokdeskriminatif), dan (2) organisme yang tidakmengeluarkan zat beracun, namun karenajumlahnya (densitas) yang sangat tinggitelah mengakibatkan terjadinya dampaknegatif dan merusak, seperti penurunankandungan oksigen terlarut karena prosespembusukan, penyumbatan insang oleh sel­sel fitoplankton dan pengeluaran gas/uapyang mematikan (aerosol) (kelompok non­diskriminatif). [I]

Masing-masing dari kelompok inidapat mengakibatkan kematian ikan secaramasal. Penyebab terjadinya proses HABsmasih belum diketahui dengan pasti, namunmerupakan kombinasi mekanisme biologi,fisika dan kimia yang terjadi di laut.Sekalipun HABs sering dikaitkan denganproses eutrofikasi, namun tidak jarang HABs

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengolahan Limbah VIPusat TeknologiLimbah RadioaktifBATANPusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi-RISTEK

1SSN 1410-6086

terjadi juga di daerah yang tidakberpenduduk. Selain aspek eutrofikasi, adajuga kemungkinan masuknya nutrien darisungai, air, hujan, atau terbawa arustermasuk di dalamnya arus yang naik kepermukaan yang disebut juga dengan prosesupwelling.

PENGARUH UPWELLING TERHADAPNUTRIEN DI PERMUKAAN LAUT

Data yang didapatkan dariOceanographical Cruise Report yangmelakukan observasi kelautan di sepanjangsisi ban;t pulau Sumatera tentang kandungannutrien (P04, NO) dan SO) pada perairanlaut di berbagai kedalaman yang meliputi 30stasiun pengambilan sam pel. Tidak semuastasiun yang ditampilkan, tetapi dipilihsetiap stasiun yang melakukan pengukuranminimal pada kedalaman 400 meter Posisititik sampel dapat dilihat pada Tabe1 1.Pengambilan sampel dilakukan denganmenggunakan Rosette Sampler dari Kapal

Baruna Jaya VIII pad a beberapa kedalamandi beberapa lokasi. Kemudian sampel disaring dengan kertas saring GFC 0.45 ~mdan di analisis menggunakanspektrofotometer. [6]

Pada Gambar 1, dapat dlihat bahwasemakin ke bawah permukaan laut,kandungan nitrat semakin tinggi. Hal inimenunjukkan bahwa dengan adanyaupwelling, maka nitrat tersebut akan naik kepermukaan dan dengan adanya cahaya yangcukup, akan memacu pertumbuhanfitoplankton. Apalagi, pada lokasi tersebutterjadi masukkan nutrien dari darat cukuptinggi, sehingga HABs akan sering terjadi.Karena di Indonesia upwelling yang terjaditermasuk dalam jenis berkala (periodictype)seperti yang terjadi di selatan pulauJawa dan jenis silih berganti (alternatingtype) seperti yang terjadi pada Laut Bandadan Laut Arafuru, maka mesti di waspadaipada musim musin terjadinya upwelling.

Tabe1I. Stasiun Pengambilan Sampe)*)

Nomor KedalamanLintangBujurKeteranganStasiun

(meter)(Utara)(Timur)"lfy, If it

••J%'F"F;W*~!£05°018;455'&.iL?fjt96~040:0351{1jH12.

7496°018,29396 ° 018,293Tidak3.

44405 ° 030,28395 ° 059,530Tidak"'"

4., 11;ft K" '~rI34:"'/:''''jf:05 ° 046,263'~~~~ 95~.046;067;tM;~ta'e" __ ,.5.

21805 ° 042,64895 ° 024,644Tidak~1fV

6..•au! :1!)t;05,g444;o36_ «_017.

16605 ° 046,83005 ° 021,818Tidak8.

4005 ° 039,46895° 020,962Tidak9.

21905 ° 040,62395°019,393Tidak10.

11205 ° 039,33595 °,017,989TidakII.

4505 ° 037,95495°019,341Tidak12.

38,605 ° 036,49995 ° 017,642Tidak13.

26705 ° 037,28495 ° 016,231Tidak14.

23105 ° 055,64495°016,714 Tidak~ Y: ~ 15h,. or

;m "<:<:. IZI&F!£!D195t~008,QOO~\1!j~16.

- ---~; 17; 0,;11

.~?405.z;023~297;"1JI,f1f94g,052;569~18.

37605 ° 023,34494 ° 058.543Tidak19.

54,805°023,36195°004,918Tidak'#6' ,c. 20;*"%"

;:'WK~05 ° 002:860j~i~iiji!J!.494,~(058,018:f";;i1k21.

30505 ° 002,68495 ° 005,443Tidak22.

4405 ° 002,79495 ° 013,836Tidak23.

"00 830""*",,,if; 04"~040,198;,,ojy;fi&; t',95 ..~.012,540.!~;;1# '7' ilrw,ya¥§i.,}{1!f.24.

59,504 ° 040,04895° 021,959Tidak25.

- ---26.

- ---

27.7204 ° 023,014950029,757Tidak

28.391020032,470960026,919Tidak

29.

- ---30.

482'¥ "xC J02;~,029;322 kO! 96!P.030;256(-onYa0

*) 'grap !p

242

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengolahan Limbah VI

Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATANPusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi-RISTEK

ISSN 1410-6086

Gambar 2 memperlihatkan kandunganpospat dari berbagai kedalaman padabeberapa lokasi pengambilan sampel.Kecenderungan kandungan pospat diberbagai kedalaman hampir sarna dengannitrat. Pertumbuhan fitoplanton yangbergantung kepada tiga nutrien utama yaitupospat, nitrat dan silikat ditambah dengancahaya yang cukup dan temperatur yangsesuai, maka dengan naiknya sejumlah besarpospat akan menjadi faktor pemicupertumbuhan alga tersebut. Kandungansilikat pada berbagai kedalaman di beberapastasiun pengambilan sampel dapat terlihatpada Gambar 3.

Upwelling tidak hanya sekedarmenaikkan konsentrasi nutrien di

permukaan, tetapi juga berpotensi untukmembangunkan kista( dalam hal ini disebutdengan encysment). Proses ini disebabkankarena fitoplakton tak hanya berkembangbiak secara aseksual(membelah diri) tetapijuga berkembang secara seksual. Hal

tersebut dilakukan dengan cara membentukkista. Pembentukan kista dapat dianggappenting sebagai alat penyebaran maupun alatpemicu ledakan populasi (blooming).

Terbentuknya kista (cyst) umumnyadisebabkan oleh kondisi Iingkungan perairanyang dianggap sudah tidak mendukungpertumbuhan seI planktonik, sepertimisalnya kondisi kekurangan nutrien. Kistatersebut selanjutnya akan menetap disedimen perairan untuk beberapa peri ode,hingga saatnya pecah (excysment/germinasi)dan kembali menjadi sel-sel planktonik.Proses upwelling berpotensi untukmengangkat kista ke permukaan darisedimen pada perairan yang tidak terlaludalam. Pecahnya kista dapat disebabkan olehbeberapa hal, yang antara lain disebabkanoleh tersedianya kembali faktor-faktorlingkungan perairan yang dibutuhkan sepertihalnya kandungan nutrien yang tinggi, suhuyang tepat, tersedianya oksigen, danintensitas cahaya yang sesuai.

Konsentrasi NOt dibeberapa stasiun

4.00

3.503.00

~ ~C) 2.50:I°00~ 2.0015 1 c.

~ .~O0::.:: 1.00

0.500.00

0

100 200 300 400 500

-+-1-4.......- 6

--15--17-20-+- 23

-30

Kedalaman (meter)

Gambar 1. Konsentrasi NO) di beberapa stasiun pengambilan sam pel

243

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengolahan Limbah VI

Pusa/ Teknologi Limbah RadioakJifBATANPusa/ Pene/i/ian Ilmu Penge/ahuan dan Teknologi-RlSTEK

Konsentrasi P04 di beberapa stasiun

ISSN 1410-6086

30

0::: 25

«CII.: 20Iti 15It

r-es~ 10

500

25 50 75 100150 200 250 JOO 400

Kedalaman (meter)

--+- 1

---4-.-6--*- 15

~17

-20-+- 23

Gambar 2. Konsentrasi P04 di beberapa stasiun pengambilan sampel

Hasil penelitian oleh Widiarti R, 2003,ditemukannya kista (seed bed) dariPyrodinium di sedimen perairan TelukLampung pada beberapa lokasi walaupundalam jumlah yang sangat sedikit, yaitusekitar satu kista dalam satu liter sedimen[7].

Asumsi sementara yang dapat disimpulkandari penelitian itu adalah bahwa kistaPyrodinium yang berada di suatu lokasi diTeluk Lampung dan sel-sel planktonik yangberasal dari pecahnya kista tersebut akanterbawa oleh arus dan melakukan ledakan

populasi di lokasi lain. KeberadaanPyrodinium di perairan Teluk Lampungdiketahui tahun 1999, tepatnya di DesaHanura. Pada saat ditemukan, terdapat 8.9 x104 sel dalam tiap liter air laut. lumlahtersebut ditemukan meningkat lebih dari 2kali lipatnya menjadi 2.3 x 109 sel per literair laut, pada bulan April 2003. Dimanadalam kondisi normal, mikroalga tersebut

244

hanya ditemukan dalam jumlah kurang dari102 sel per liter air laut.

Walaupun berpotensi menimbulkanfenomena ledakan alga beracun (HABs),upwelling dapat juga dimanfaatkan untukbudi daya perikanan laut dimana penemuanteknologi arus upwelling memungkinkandilakukan budidaya tuna di seluruh wilayahdi Indonesia. Proses upwelling sengajadiciptakan dengan menggerakkan arusmenggunakan kincir diameter besar yangdihubungkan dengan generator listrik,sehingga penaikan unsur hara bisa dikontrolsesuai kebutuhan pakan biota laut yang akandibudidayakan. Dengan proses upwellingtersebut, massa air yang naik ke permukaanbisa menjadi pupuk yang dapatmenyebabkan meningkatnya produktivitasplankton dan pada gilirannya akanmeningkatkan produksi ikan ekonomis yangberlimpah. [4]

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengolahan Limbah VI

Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATANPusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi-RISTEK

Konsentrasi 501 di be be rapa stasiun

ISSN 1410-6086

60

50"=I:

':t: 40CD

::J'iii 30IIIS 20~

10{}

o 25 SI} 75 100 1SI} 200 250 300 400

Kedalaman (meter)

-+-1---4-.-6-~15

~17

-21}-+- 23

--31}

Gambar 3. Konsentrasi S03 di beberapa stasiun pengambilan sampel

KESIMPULAN

Dari pembahasan dapat disimpulkan bahwaproses alami upwelling berpotensi untukmemicu ledakan alga, namun akan terjadibila ada kombinasi dengan unsur pemiculain seperti masukkan nutrien yang tinggi,suhu yang tepat, tersedianya oksigen, danintensitas cahaya yang sesuai. Sedangkanproses upwelling buatan yang terkontrolakan dapat dimanfaatkan untuk budidayaperikanan laut.

DAFTAR PUSTAKA

1. PASARIBU, A.P.H., 2004. Siaran Pel's:"Red Tide" Sebabkan Ribuan Ikan Mati

di Teluk Jakarta, Departemen Kelautandan Perikanan RI,http://www.dkp.go.id. Akses tanggal 6Mei 2008.

2. ------------------, 2004. Sekilas TentangRed tide, Bali Pos.http://www.balipost.com/balipostcetak/2007/2/5/l2.htm, Akses pad a tanggal 6mei 2008.

3. DAHURI, R., RAIS 1., PUTRAGINTING S., SITEPU M.J., 1996.

245

Pengelolaan Sumber Daya WilayahPesisir dan Lautan Secara Terpadu,Pradnya Paramita, Jakarta. Hal. 52 ­57.

4. ------------------------, 2008. TeknologiUpwelling Buatan Dukung BudidayaTuna, www.oseanografi.1ipi.go.id.Akses tanggal 14 Mei 2008.

5. UTAMININGSIH S., 1995. PendugaanLokasi Upwelling dengan MenggunakanData Penginderaan Jauh, ProsidingSeminar Kelautan Nasional 1995, 15 ­16 Nopember 1995. Jakarta. Hal. 104.

6. -------------------, 2006. OceanographicalCruise Report No. 46, Research Centrefor Oceanogra[hy, Indonesian Institut ofScience.

http://www.oseanografi.lipi.go.id/download/ocr.pdf. Akses Tanggal 14 Mei2008. Hal 11 - 31.

7. WIDIARTI R. , 2004. Keberadaan istadari Jenis Mikroalga Berbahaya diTeluk Lampung,http://cdc.eng.ui. ac. id/article/arti cIeprint11505/-11251. Akses tanggal 14 Mei2008.