Tugas:
PRODUKTIVITAS
PERAIRAN
OLEH:
SRI
SENTIYAWATI DEWI
051 609 021
PROGRAM
STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN
FAKULTAS
PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
UNIVERSITAS
KHAIRUN
TERNATE
2011
I.
PENDAHULUAN
1.
Latar belakang
Suatu ekosistem dapat terbentuk
oleh adanya interaksi antara makhluk dan lingkungannya, baik antara makhluk
hidup dengan makhluk hidup lainnya dan antara makhluk hidup dengan lingkungan
abiotik (habitat). Interaksi dalam ekosistem didasari adanya hubungan saling
membutuhkan antara sesama makhluk hidup dan adanya eksploitasi lingkungan
abiotik untuk kebutuhan dasar hidup bagi makhluk hidup. Jika dilihat dari aspek
kebutuhannya, sesungguhnya interaksi bagi makhluk hidup umumnya merupakan upaya
mendapatkan energi bagi kelangsungan hidupnya yang meliputi pertumbuhan,
pemeliharaan, reproduksi dan pergerakan.
Di lingkungan perairan
Indonesia Produksi bagi ekosistem merupakan proses pemasukan dan penyimpanan
energy dalam ekosistem. Pemasukan energy dalam ekosistem yang dimaksud adalah pemindahan
energy cahaya menjadi energy kimia oleh produsen. Sedangkan penyimpanan energy
yang dimaksudkan adalah penggunaan energy oleh konsumen dan mikroorganisme.
Laju produksi makhluk hidup dalam ekosistem disebut sebagai produktivitas.
Produktivitas primer
merupakan laju penambatan energy yang dilakukan oleh produsen. Menurut
Campbell (2002), Produktivitas primer menunjukkan Jumlah energy cahaya yang
diubah menjadi energy kimia oleh autotrof suatu ekosistem selama suatu periode
waktu tertentu. Total produktivitas primer dikenal sebagai produktivitas primer
kotor (gross primary productivity, GPP). Tidak semua hasil produktivitas ini
disimpan sebagai bahan organik pada tubuh organisme produsen atau pada tumbuhan
yang sedang tumbuh, karena organisme tersebut menggunakan sebagian molekul
tersebut sebagai bahan bakar organic dalam respirasinya. Dengan demikian,
Produktivitas primer bersih (net primary productivity, NPP) sama dengan
produktivitas primer kotor dikurangi energy yang digunakan oleh produsen untuk
respirasi (Rs):
Keberlangsungan tersebut
membuat setiap individu berjuang untuk dapat mempertahankan kelangsungan
hidupnya. Sehingga mereka memproduksi segala hal yang mereka butuhkan dalam
melangsungkan hidupnya.
Sumber energy primer bagi
ekosistem adalah cahaya matahari. Energi cahaya matahari hanya dapat diserap
oleh organisme tumbuhan hijau dan organisme fotosintetik. Energi cahaya
digunakan untuk mensintesis molekul anorganik menjadi molekul organik yang kaya
energy. Molekul tersebut selanjutnya disimpan dalam bentuk makanan dalam
tubuhnya dan menjadi sumber bahan organic bagi organisme lain yang heterotrof.
Organisme yang memiliki kemampuan untuk mengikat energy dari lingkungan disebut
produsen.
Dalam sebuah ekosistem,
produktivitas primer menunjukkan simpanan energy kimia yang tersedia bagi
konsumen. Pada sebagian besar produsen primer, produktivitas primer bersih
dapat mencapai 50% – 90% dari produktivitas primer kotor. Menurut Campbell et
al (2002), Rasio NPP terhadap GPP umumnya lebih kecil bagi produsen besar
dengan struktur nonfotosintetik yang rumit, seperti pohon yang mendukung sistem
batang dan akar yang besar dan secara metabolik aktif.
Produktivitas primer dapat
dinyatakan dalam energy persatuan luas persatuan waktu (J/m2/tahun), atau
sebagai biomassa (berat kering organik) vegetasi yang ditambahkan ke ekosistem
persatuan luasan per satuan waktu (g/m2/tahun). Namun demikian, produktivitas
primer suatu ekosistem hendaknya tidak dikelirukan dengan total biomassa dari
autotrof fotosintetik yang terdapat pada suatu waktu tertentu, yang disebut
biomassa tanaman tegakan (standing crop biomass). Produktivitas primer
menunjukkan laju di mana organisme-organisme mensintesis biomassa baru.
Meskipun sebuah hutan memiliki biomassa tanaman tegakan yang sangat besar,
produktivitas primernya mungkin sesungguhnya kurang dari produktivitas primer
beberapa padang rumput yang tidak mengakumulasi vegetasi (Campbell et al.,
2002).
II. PEMBAHASAN
1.2. Konsep Produktivitas
Produktifitas perairan sangat penting dalam bidang
perikanan, karena dapat diketahui potensi suatu perairan bagi pengembangan
khususnya budidaya. Produktifitas primer merupakan salah satu daya dukung dalam
menjga keseimbangan ekosistem perairan. Nilai produktifitas primer yang tinggi
nmenunjukkan kualitas perairan yang baik, hal ini dikarenakan peningkatan
produktifitas priemer sebanding dengan kadar O2 terlarut dalam air oleh
organisme produsen seperti plankton dan algae.
produktivitas adalah laju penambatan atau penyimpanan energi
oleh suatu komunitas dalam ekosistem. Produktivitas dari suatu ekosistem adalah
kecepatan cahaya matahari yang diikat oleh vegetasi menjadi produktivitas kotor
(produktivitas primer bruto), sesuai dengan kecepatan fotosintesis. Sedangkan
produktivitas bersih (produktivitas primer neto) dari vegetasi adalah produksi
dalam arti dapat dipergunakan oleh organisme lain, yaitu sesuai dengan
kecepatan fotosintesis (produksi bahan kering) dikurangi kecepatan respirasi.
Oleh karena suhu dan cahaya bervariasi sepanjang hari maka produktivitas
tanaman dinyatakan dalam satuan berat kering (gram/kilogram) per satuan luas
permukaan tanah per musim pertumbuhan atau per tahun.
Ø Produktivitas primer merupakan laju penambatan
energi yang dilakukan oleh produsen. Produktivitas primer dibedakan atas
produktivitas primer kasar (bruto) yang merupakan hasil asimilasi total, dan
produktivitas primer bersih (neto) yang merupakan penyimpanan energi di dalam
jaringan tubuh tumbuhan. Produktivitas primer bersih ini juga adalah produktivitas
kasar dikurangi dengan energi yang digunakan untuk respirasi.
Ø Produktivitas sekunder merupakan laju
penambatan energi yang dilakukan oleh konsumen. Pada produktivitas sekunder ini
tidak dibedakan atas produktivitas kasar dan bersih. Produktivitas sekunder
pada dasamya adalah asimilasi pada aras atau tingkatan konsumen.
Ø Laju produktivitas akan tinggi bilamana
faktor-faktor lingkungan cocok atau optimal. Pemberian bantuan energi dari luar
atau subsidi energi juga dapat meningkatkan produktivitas. Subsidi energi
banyak dilakukan oleh manusia terhadap ekosistem pertanian, yang dapat berupa
pemberian pupuk, irigasi, pengendalian hama, pengolahan tanah. Subsidi energi
juga dapat terjadi secara alami, misalnya berupa ombak di lautan, pasang naik
dan surut di pantai, hujan di daratan, angin, dan lain lain.
Ø Produktivitas atau produksi berbeda dengan
hasil panen. Produktivitas atau produksi adalah sebagaimana dijelaskan
sebelumnya. Produksi pada pertanian sebetulnya adalah hasil panen. Hasil panen
adalah bagian dari produktivitas primer bersih yang diambil/dimanfaatkan oleh
manusia. Pada dasarnya alam akan memaksimalkan produktivitas bruto, sedangkan
manusia berupaya memaksimalkan produktivitas bersih, sehingga manusia dapat
memaksimalkan hasil panen. Manusia juga memerlukan produktivitas sekunder. Dari
produktivitas sekunder, manusia juga dapat memperoleh hasil panen yang dapat
berupa daging, telur, atau susu.
Ø Pengukuran produktivitas primer pada umumnya
didasarkan pada reaksi fotosintesis. Beberapa metode pengukuran produktivitas
primer adalah: metode panen yang cocok untuk ekosistem pertanian; pengukuran
oksigen, misalnya dengan metode botol gelap dan botol terang, untuk ekosistem
perairan; metode pH, yang cocok untuk ekosistem perairan; metode klorofil, yang
pada dasamya adalah mengukur kadar klorofil; metode radioaktif; dan metode CO2
1.2.Produktivitas Primer
Produktivitas Primer ialah
laju pembentukan senyawa-senyawa organik yang kaya energi dari senyawa-senyawa
anorganik. Jumlah seluruh bahan organik (biomassa) yang terbentuk dalam proses
produktivitas dinamakan produktivitas primer kotor, atau produksi total.
Jumlah seluruh bahan
organik yang terbentuk dalam proses produksivitas dinamakan produksi primer
kotor, atau produksi total. Karena sebagian dari produksi total ini digunakan
tumbuhan untuk kelangsungan proses-proses hidup, respirasi. Produksi primer
bersih adalah istilah yang digunakan bagi jumlah sisa produksi primer kotor
setelah sebagian digunakan untuk respirasi. Produksi primer inilah yang
tersedia bagi tingkatan-tingkatan trofik lain.
Produksi primer kotor
maupun bersih pada umumnya dinyatakan dalam jumlah gram karbon (C) yang terikat
per satuan luas atau volume air laut per interval waktu. Jadi, produksi dapat
dilaporkan sebagai jumlah gram karbon per m2 per hari (gC/m2/hari), atau
satuan-satuan lain yang lebih tepat.
1. Ruang Lingkup Produktifitas Primer
Sumber energi yang utama
dalam pemeliharaan ekosisitem perairan (dan daratan) adalah energi cahaya
matahari, proses fiksasi cahaya biasanya melibatkan air sebagai donor hydrogen
dalam meruduksi karbondioksida menjadi karbohidrat. Proses ini tidak hanya merupaka
bagian dari fotosintesis, dan sebagian bakteri fotosintesis dapat menggunakan
sumber-sumber selain air untuk hydrogen. Selainitu terdapat beberapa proses
kemosintesis yaitu dengan memperoleh energi untuk sintesis bahan organik dari
perubahan kimia.Yang termasuk kedalam produksi utama pada periran yaitu
organisme Autotrof yaitu organisme yang menggunakan bahan organik.
Fotosintesis
Merupakan suatu proses
biokimia untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi
cahaya. Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam
fotosintesis.
a) Faktor penentu laju fotosintesis:
·
Cahaya
Merupakan aspek penting
dalam fotosintesis , gelombang energi cahaya yang diabsorbsi air dan klorofil
berkisar 350-710 nm è PAR (Photosynthesis Active Radiation). Sedangkan sinar
matahari yang biasa terserap oleh air sekitat 45-50% dari kekuatan cahaya yang
sebenarnya.
Beberaapa faktor yang
berefek terhadap penerimaan jumlah cahaya untuk dapat sampai ke dalam permukaan
air adalah:
Ø Ketinggian
tempat (altitude).
Ø Efek
geografik : jumlah radiasi cahaya matahari dalam setahun (kal/cm2/hari)
berbeda secara geografis (latitude).
Ø Efek
musim : letak geografis, perbedaan musim dalam setahun è perbedaan radiasi.
Ø Efek
diurnal : pagi atau sore – jarak matahari lebih jauh daripada tengah
hari, elevasi cahaya juga lebih rendah (semakin miring) sehingga % cahaya yang
dipantulkan semakin besar è intensitas cahaya rendah.
Ø Efek
lokal : morfologi perairan, arus
Ø Konsentrasi
karbon dioksida
Semakin banyak karbon
dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk
melangsungkan fotosintesis.
Suhu Enzim-enzim yang
bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya.
Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga
batas toleransi enzim.
Kadar fotosintat (hasil
fotosintesis) Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju
fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai
jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.
·
Suhu
Laut tropik memiliki massa
air permukaan hangat yang disebabkan oleh adanya pemanasan yang terjadi secara
terus-menerus sepanjang tahun. Pemanasan tersebut mengakibatkan terbentuknya
stratifikasi di dalam kolom perairan yang disebabkan oleh adanya gradien
suhu. Berdasarkan gradien suhu secara vertikal di dalam kolom perairan,
Wyrtki (1961) membagi perairan menjadi 3 (tiga) lapisan, yaitu:
Ø lapisan
homogen pada permukaan perairan atau disebut juga lapisan permukaan tercampur
Ø lapisan
diskontinuitas atau biasa disebut lapisan termoklin
Ø lapisan
di bawah termoklin dengan kondisi yang hampir homogen, dimana suhu berkurang
secara perlahan-lahan ke arah dasar perairan.
Menurut Lukas and Lindstrom
(1991), kedalaman setiap lapisan di dalam kolom perairan dapat diketahui dengan
melihat perubahan gradien suhu dari permukaan sampai lapisan dalam.
Lapisan permukaan tercampur merupakan lapisan dengan gradien suhu tidak lebih
dari 0,03 oC/m (Wyrtki, 1961), sedangkan kedalaman lapisan termoklin
dalam suatu perairan didefinisikan sebagai suatu kedalaman atau posisi dimana
gradien suhu lebih dari 0,1 oC/m (Ross, 1970).
Suhu permukaan laut
tergantung pada beberapa faktor, seperti presipitasi, evaporasi, kecepatan
angin, intensitas cahaya matahari, dan faktor-faktor fisika yang terjadi di
dalam kolom perairan. Presipitasi terjadi di laut melalui curah hujan
yang dapat menurunkan suhu permukaan laut, sedangkan evaporasi dapat
meningkatkan suhu permukaan akibat adanya aliran bahang dari udara ke lapisan
permukaan perairan. Menurut McPhaden and Hayes (1991), evaporasi dapat
meningkatkan suhu kira-kira sebesar 0,1 oC pada lapisan permukaan
hingga kedalaman 10 m dan hanya kira-kira 0,12 oC pada kedalaman 10
– 75 m. Disamping itu Lukas and Lindstrom (1991) mengatakan bahwa
perubahan suhu permukaan laut sangat tergantung pada termodinamika di lapisan
permukaan tercampur.
1.3. Produktivitas Sekunder
Produktivitas sekunder
adalah kecepatan organisme heterotrop mengubah energi kimia dari bahan organik
yang dimakan menjadi simpanan energi kimia baru di dalam tubuhnya. Energi kimia
dalam bahan organik yang berpindah dari produsen ke organisme heterotrop
(konsumen primer) dipergunakan untuk aktivitas hidup dan hanya sebagian yang
dapat diubah menjadi energi kimia yang tersimpan di dalam tubuhnya sebagai
produktivitas bersih.
Demikian juga perpindahan
energi ke konsumen sekunder dan tersier akan selalu menjadi berkurang.
Perbandingan produktivitas bersih antara trofik dengan trofik-trofik di atasnya
dinamakan efisiensi ekologi. Diperkirakan hanya sekitar 10% energi yang dapat
ditransfer sebagai biomassa dari trofik sebelumnya ke trofik berikutnya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar