BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Produktivitas
adalah suatu daya produksi, dengan kata lain produksi primer adalah daya
produksi suatu organisme autotrof dalam membuat dan menyimpan energi. Menurut Pitoyo
(2001), Produktivitas primer adalah laju produksi karbon organik per satuan
waktu yang merupakan hasil penangkapan energi matahari oleh tumbuhan hijau
untuk diubah menjadi energi kimia melalui fotosintesis.
Produksi
dalam suatu ekosistem meliputi adanya pemasukan dan penyimpanan energi. Pemasukan energi dalam
suatu ekosistem meliputi adanya pemanfaatan cahaya matahari bagi organisme
autotrof sebagai produsen untuk membuat
makanannya sedangkan penyimpanan energi
adalah upaya setiap konsumen dalam menggunakan energi dari produsen.
Produktivitas
juga terikat terhadap beberapa faktor yang mana apabila faktor-faktor tersebut
berubah secara drastis dapat menandakan bahwa keadaan ekosistem tepat produsen
tersebut berada juga berubah secara drastis begitupula sebaliknya. Apabila
perubahan dalam produktivitas terhitung sedikit, maka dapat disimpulkan bahwa
keadaan ekosistem tersebut cukup stabil. Oleh karena itu, dilakukan penyusunan
makalah ini adar mengetahui lebih jelas bagaimana produktivitas serta
faktor-faktor yang mengikatnya.
1.2.
Rumusan
Masalah
Adapun
rumusan masalah dalam makalah ini adalah :
1.
Apa pengertian
dari produktivitas primer?
2.
Apa perbedaan dari
produktivitas bersih dan produktivitas kotor?
3.
Bagaimana faktor-faktor
yang mempengaruhi produktivitas bersih?
BAB II
ISI
2.1
Pengertian Produktivitas Primer Bersih
Secara
ilmiah, produktivitas primer adalah laju produksi karbon organik dalam suatu
waktu yang dilakukan oleh organisme autotrof yang berperan sebagai produsen
dalam suatu ekosistem. Berdasarkan jumlah karbon yang terhitung produktivitas
dibagi menjadi dua, yaitu produktivitas primer kotor dan produktivitas primer bersih.
Produktivitas
primer kotor (gross primary productivity)
merupakan laju total dari fotosintesis beserta bahan organik yang dimanfaatkan
dalam proses respirasi dalan jangka beberapa waktu tertentu. Produktivitas
primer kotor juga sering disebut sebagai produksi total atau asimilasi total.
Produktivitas primer bersih merupakan laju penyimpanan bahan organik di dalam
jaringan setelah dikurangi untuk pemanfaatan untuk respirasi selama jangka
waktu tertentu.
Produktivitas
primer bersih sebagian besar diperoleh dari fitoplankton. Hal tersebut
dikarenakan oleh jumlah dan persebarannya yang luas sehingga fitoplankton
memegang kontribusi yang sangat besar. Menurut Nuzapril (2017), produktivitas
primer bersih merupakan kunci pengukuran kesehatan lingkungan dan pengelolaan
sumberdaya laut. Produktivitas primer perairan memegang peranan penting dalam
siklus karbon dan rantai makanan di dalam perairan serta sebagai pemasok
oksigen yang ada di dalam perairan. Pengukuran produktivitas primer bersih
merupakan suatu hal yang penting untuk mempelajari struktur dan fungsi ekosistem
perairan. Produktivitas primer bersih penting dilakukan karena sebagai kunci
pengukuran kesehatan lingkungan dan pengelolaan sumberdaya laut.
Produktivitas
primer kotor maupun bersih biasanya dinyatakan dalam julah gram karbon (C) yang
terikat dalam suatu volume dalam perairan per interval waktu. Di perairan,
khususnya di laut terbuka, fitoplankton merupakan prganisme autototrof primer
yang menentukan produktivitas perairan. Produktivitas jumlah karbon yang
terdapat di dalam material hidup dan umumnya dinyatakan sebagai jumlah gram
karbon yang dihasilkan dalam jumlah gram karbon (C) dalam suatu luas kolom air
per hari (g C/m2 / hari) atau jumlah karbon yang dihasilkan per
meter kubik per hari (g C/m3 / hari).
2.2
Faktor yang mempengaruhi Produktivitas Primer
Produktivitas pada setiap perairan di bumi ini
berbeda-beda. Hal tersebut dikarenakan adanya faktor-faktor yang membatasi
setiap perairan. Faktor yang paling penting dalam membatasi produktivitas
primer bergantung pada perubahan lingkungan.
Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi produktivitas
primer perairan adalah :
1.
Suhu atau
Temperatur
Suhu air merupakan salah satu faktor abiotik yang
memegang peranan penting bagi kehidupan organisme perairan. Pola temperatur
dalam ekosistem akuatik dipengaruhi oleh beberapa faktor salah satunya adalah
intensitas cahaya matahari. Berdasarkan data yang telah diteliti, maka
produktivitas dari wilayah kutub ke
ekuator lebih meningkat bila dibandingkan dari wilayah ekuator ke kutub. Pada
daerah subtropis, pada musim panas tingkat produktiviats perairan akan lebih
tinggi dibandingan pada musim dingin.. Suhu secara langsung atau tidak langsung
berpengaruh pada tingkat produktivitas. Secara langsung suhu dapat mempengaruhi
laju fotosintesis sedangkan secara tidak langsung suhu dapat membentuk
stratifikasi dalam kolom air yang mempengaruhi persebaran fitoplankton. Menurut
Hardiyanto (2012), suhu opimum untuk pertumbuhan plankton adalah 25-30 °C. Secara
tidak langsung pengaruh suhu juga dapat mempengaruhi melalui kemampuan
kontrolnya terhadap kelarutan gas-gas dalam air, termasuk oksigen. Hal ini
disebabkan karena suhu dapat memicu aktivitas fisiologis fitoplankton sehingga
kebutuhan oksigen semakin meningkat (Pardede, 2016).
Suhu juga dapat mempengaruhi tingkat salinitas di
suatu perairan. Semakin tinggi suhu maka akan semakin tinggi pula salinitas
suatu perairan. Proses evaporasi akibat suhu yang meningkat akan meningkatkan
salinitas walaupun lambat. Meningkatnya salinitas juga dapat mempengaruhi kadar
DO dalam perairan. Kelarutan oksigen dan gas-gas juga berkurang dengan
meningkatnya salinitas, sehingga oksigen di perairan laut cenderung lebih rendah
daripada di perairan tawar (Juniarta, 2016).
2.
Intensitas Cahaya
Matahari
Sebagai produsen primer fitoplankton di perairan
memerlukan cahaya untuk proses fotosintesisnya. Karena itu, intensitas cahaya
matahari dalam air sangat menentukan nilai produktivitas primer perairan
padahal cahaya yang masuk di perairan akan semakin berkurang hingga tak dapat
menembus dasar perairan laut dalam. Besarnya energi cahaya pada berbagai
kedalaman adalah yang menyebabkan perubahan komposisi fitoplankton. Kolom air
yang masih dapat dicapai cahaya matahari disebut daerah fotik, lapisan bawah
dari zona fotik disebut zona disfotik dimana pada zona ini intensitas cahaya
sangat rendah. Dibawah zona disfotik disebut zona afotik (dimana tidak terjadi
fotosintesis), yang tidak ada cahaya sama sekali. Radiasi matahari sangat
penting untuk metabolisme kehidupan di ekosistem perairan. Hampir seluruh
energi yang menggerakkan dan mengontrol metabolisme di perairan berasal dari
energi cahaya matahari. Energi matahari yangmasuk kedalam perairan akan
ditransformasikan menjadi energi kimia melalui proses fotosintesis untuk
produktivitas di ekosistem. Proses pemanfaatan energi matahari dalam
meningkatkan produktivitas primer di perairan terjadi melalui proses perubahan
energi menjadi energi organik yang berlangsung dalam tubuh fitoplankton, dan
pemindahan energi melalui pemangsaan hewani pada tingkat trofik yang diatasnya.
Menurut Pardede (2016), intensitas cahaya matahari
mempengaruhi produktivitas primer, hasil perubahan energi matahari menjadi
energy kimia dapat diperoleh melalui proses fotosintesis oleh tumbuhan hijau.
Proses fotosintesa sangat tergantung pada intensitas cahaya matahari, oksigen
terlarut dan suhu perairan
3.
Nutrien
Pada ekosistem perairan alami, siklus produksi dimulai
oleh produser yang mampu mensintesa bahan organik yang berasal dari bahan
anorganik melalui proses fotosintesis (beberapa jenis bakteri melakukan
kemosintesis) dengan bantuan cahaya matahari. Nutrien yang dibutuhkan oleh
tumbuhan dibagi menjadi makro nutrien (terdiri dari unsur: O, C, N, P, S, K,
Mg, dan Ca) dan mikro nutrien (Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo,Cl, Co, dan Na) . Nutrien
yang paling berpengaruh besar terhadap pertumbuhan dan perkembangan plankton
adalah nitrogen (dalam bentuk NO3) dan fosfor (dalam bentuk PO4). Kedua unsur
ini sangat penting yang merupakan faktor pembatas bagi produktivitas plankton
di perairan. Selain nitrogen dan fosfor unsur yang penting terhadap
perkembangan organisme autotrof terutama plankton jenis algae diatom adalah
silika untuk membentuk frustule dan spikule. Nutrien yang tinggi dengan alkalinitas yang rendah
menjadi faktor pembatas produktivitas primer di perairan.
Ketersediaan nutrien di perairan merupakan faktor
pembatas bagi pertumbuhan organisme autotrof. Dengan demikian efisiensi daur nutrisi dalam
ekosistem peraairan akan menjadi sangat penting untuk memelihara produktivitas
primer. Oleh karena itu, besarnya produktivitas primer suatu perairan dapat
mengindikasikan besarnya ketersediaan nutrien terlarut di perairan tersebut..
Keberadaan nutrien di perairan sangat di pengaruhi oleh aktivitas menusia di
daratan, gerakan massa air (terutama di perairan laut), maupun aktivitas
pembusukan bahan-baahan organik. Adanya penyebaran nutrien dan organisme
autotrof (fitoplankton) di perairan yang berbeda-beda sangat mempengaruhi produktivitas
primer di perairan. Perairan yang kaya nutrien dan biota autotrof akan memiliki
produktivitas primer yang. Oleh karena itu perairan estauri memiliki
produktivitas yang tinggi jika dibanding dengan perairan laut lepas dan
perairan perairan tawar karena menjadikan daerah sebagai trap nutrien. Aliran
air tawar dan air laut yang terus menerus membawa mineral, bahan organik, serta
sedimen dari hulu sungai ke laut dan sebaliknya dari laut ke muara. Unsur hara
ini mempengaruhi produktivitas wilayah perairan muara. Menurut Abigail (2014), tingginya
unsur nutrien dapat disebabkan oleh masuknya limbah domestik, dimana sebagian
besar kandungannya adalah bahan organik dan berpeluang terhadap ketersediaan
unur nutrien yang melimpah. Sedangkan sebaran fosfat merupakan sebaran
konsentrasi yang memiliki nilai terkecil dibandingkan nilai konsentrasi nitrat
dan ammonia. Hasil tersebut terjadi karena kandungan fosfat cukup kecil
sehingga kuantitasnya tidak dapat terukur dengan peralatan maupun metode yang
digunakan dalam penelitian ini. Konsentrasi fosfat di permukaan perairan juga
dipengaruhi oleh adanya penggunaan fosfat oleh fitoplankton.
4.
Klorofil
Konsentrasi klorofil-a merupakan indikator utama untuk
mengestimasi produktivitas primer dan merupakan variabel penting dalam proses
fotosintesis. Klorofil–a fitoplanton adalah suatu pigmen aktif dalam sel
tumbuhan yang mempunyai peranan penting didalam proses berlangsungnya
fotosintesis diperairan semua sel berfotosintesis mengandung satu atau beberapa
pigmen klorofi l ( hijau coklat, merah atau lembayung). Sebaran dan tinggi
rendahnya konsentrasi klorofil-a sangat terkait dengan biomassa organisme
autotrof yang tentunya berkaitan dengan kondisi suatu perairan. Parameter
fisik-kimia yang mengontrol dan mempengaruhi sebaran klorofil-a, adalah
intensitas cahaya, nutrien (terutama nitrat, fosfat dan silikat). Perbedaan
parameter fisika-kimia tersebut secara langsung merupakan penyebab
bervariasinya produktivitas primer. Selain itu “grazing” juga memiliki peran
besar dalam mengontrol konsentrasi klorofil-a. Klorofil di perairan danau
sangat di tentukan oleh adanya kandungan fosfat. Hal inilah yang menyebabkan
fosfat merupakan faktor utama yang menyebakan ledakan populasi fitoplankton di
danau.
Pada umumnya sebaran konsentrasi klorofil-a tinggi di
perairan pantai sebagai akibat dari tingginya masukan nutrien yang berasal dari
daratan melalui limpasan air sungai, dan sebaliknya cenderung rendah di daerah
lepas pantai. Meskipun demikian pada beberapa tempat masih ditemukan
konsentrasi klorofil-a yang cukup tinggi, meskipun jauh dari daratan. Keadaan
tersebut disebabkan oleh adanya proses sirkulasi massa air yang memungkinkan terangkutnya
sejumlah nutrien dari tempat lain, seperti yang terjadi pada daerah upwelling. Sebaran
klorofil-a di dalam kolom perairan sangat tergantung pada konsentrasi nutrien. Kandungan
klorofil-a dapat digunakan sebagai ukuran banyaknya fitoplaknton pada suatu
perairan tertentu dan dapat digunakan sebagai petunjuk produktivitas perairan.
5.
Kekeruhan
Tingginya
kekeruhan akan mengurangi penetrasi cahaya yang masuk ke perairan yang akan
berdampak pada penurunan produktivitas primer perairan. Semakin keruh suatu
perairan maka hal tersebut mengakibatkan semakin sedikit penetrasi cahaya yang
diperoleh suatu peraitan.
6.
Arus
Arus
merupakan gerakan mengalir suatu massa air yang dapat disebabkan oleh tiupan
angin, perbedaan dalam densitas air laut, maupun oleh gerakan bergelombang
panjang, misalnya pasang surut. Salah satu fenomena arus adalah front. Front
merupakan daerah pertemuan dua massa air yang mempunyai karakteristik berbeda,
misal pertemuan antara massa air dari Laut Jawa yang agak panas dengan massa
air Samudera Hindia yang lebih dingin. front penting dalam hal produktivitas
perairan laut karena cenderung membawa bersama-sama dengan air yang dingin kaya
akan nutrien dibandingkan dengan perairan yang lebih hangat tetapi miskin zat
hara. Kombinasi dari temperatur dan peningkatan kandungan hara yang timbul dari
percampuran ini akan meningkatkan produktivitas plankton yang berdampak pada
peningkatan produktivitas primer di laut. Hal ini akan ditunjukkan dengan
meningkatnya stok ikan di daerah tersebut. Selain itu front atau pertemuan dua
massa air merupakan penghalang bagi migrasi ikan, karena pergerakan air yang
cepat dan ombak yang besar.
Selain
front Upweling juga penting dalam peningkatan produktivitas primer di laut.
Upwelling merupakan penaikan massa air laut dari suatu lapisan dalam ke lapisan
permukaan. Gerakan naik ini membawa serta air yang suhunya lebih dingin,
salinitas tinggi, dan zat-zat hara yang kaya ke permukaan. Sebaran suhu
permukaan laut merupakan salah satu parameter yang dapat dipergunakan untuk
mengetahui terjadinya proses upwelling di suatu perairan. Pada perairan tawar
peristiwa upwelling dikenal dengan adanya pemballikan massa air biasanya
terjadi pada musim hujan.
7.
Kedalaman
Kedalaman akan berpengaruh terhadap penetrasi cahaya
yang masuk ke suatu perairan. Pada umumnya seiring dengan bertambahnya
kedalaman maka penetrasi cahaya yang masuk akan semakin berkurang, sehingga
akan berdampak pada produktivitas primer di perairan. Pada permukaan pada
umumnya produktivitas primer masih kecil karena intensitas cahaya yang masuk
terlalu tinggi.
Perbedaan kedalaman dapat mengakibatkan perbedaan
nilai produktivitas primer. Hal ini disebabkan oleh adanya perbedaan intensitas
cahaya matahari yang dapat menembus setiap kedalaman pada umumnya menurun
seiring dengan bertambahnya ke dalaman perairan, sehingga aktifitas
fotosintesis akan menurun, dan menurunkan pula nilai produktivitas primer pada
setiap kedalaman. Hal ini diperkuat oleh Juniarta (2016) yang menyatakan bahwa kedalaman
perairan juga mempengaruhi penetrasi sinar matahari ke dalam perairan sehingga
secara tidak langsung akan mempengaruhi kebutuhan oksigen dan pertumbuhan
organisme bentik. Perbedaan kedalamaan ini diperkirakan mempengaruhi intensitas
cahaya matahari yang masuk ke dalam perairan. Kemampuan sinar matahari menembus
dalamnya perairan dipengaruhi oleh warna dan tingkat kekeruhan perairan
tersebut.
BAB
III
PENUTUP
3.1
Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diperoleh berdasarkan isi dari
makalah ini adalah :
1.
Produktivitas
primer adalah daya atau laju produksi karbon organik per satuan waktu yang
merupakan hasil penangkapan energi matahari oleh organise autotrof (produsen) untuk
diubah menjadi energi kimia melalui fotosintesis.
2.
Produktivitas
primer terbagi menjadi dua bagian, yaitu produktivitas primer kotor dan
produktivitas primer bersih. Produktivitas primer kotor (gross primary productivity) merupakan laju total dari fotosintesis
beserta bahan organik yang dimanfaatkan dalam proses respirasi dalan jangka
beberapa waktu tertentu. Produktivitas primer bersih merupakan laju penyimpanan
bahan organik di dalam jaringan setelah dikurangi untuk pemanfaatan untuk
respirasi selama jangka waktu tertentu.
3.
Produktivitas
primer bersih dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah suhu, cahaya
matahari, kedalaman, kekeruhan, klorofil, dan arus.
3.2
Saran
Agar pembaca lebih memahami bagaimana dan seperti apa
produktivitas primer perairan yang lebih detail lagi, penulis menyarankan agar
pembaca membaca lebih banyak referensi dari buku ataupun jurnal yang ada.
Selain itu, penulis juga berharap agar pembaca dapat memahami setiap materi
yang dituliskan dalam makalah ini.
DAFTAR PUSTAKA
Abigail, W., M. Zainury dan W. S. Pranowo. 2015. Studi
tentang Produktivitas Primer Berdasarkan Distribusi Nutrien dan Intensitas
Cahaya di Perairan Selat Badung, Bali. Jurnal Oseanografi, 4(1) : 150-158.
Hardiyanto, R., H. Suherman dan R. I. Pratama. 2012.
Kajian Produktivitas Primer Fitoplankton di Waduk Saguling, Desa Bongas dalam
kaitannya dengan kegiatan Perikanan. Jurnal perikanan dan Kelautan, 3(4):
51-59.
Juniarta, A., A. Hartoko dan Suryanti. 2016 Analisis
Produktivitas Primer Tambak Ikan Bandeng (Chanos
chanos, FORSSKAL) dengan Data Citra Satelit Ikonos di Kabupaten Pati, Jawa
Tengah . Diponegoro Journal Of Maquares,
5(1) : 83-90.
Nuzapril, M., S. B. Susilo dan J. P. Panjaitan. 2017.
Hubungan Antara Konsentrasi Klorofil-A dengan Tingkat Produktivitas Primer
Menggunakan Citra Satelit LANSAT-8. Jurnal
Teknologi Perikanan dan Kelautan, 8(1) : 105-114.
Pardede, D., T. A. Barus,
dan R. Leidonald. 2016. Laju Produktivitas Primer Perairan Rawa Kongsi
Kecamatan Patumbak Kabupaten Deli Serdang Provinsi Sumatera Utara. Jurnal
Aquacoastmarine, 13(3) : 1-10.
Pitoyo, A. dan Wiryanto.
2002. Produktifitas Primer Perairan Waduk Cengklik Boyolali. BIODIVERSITAS,
3(1) : 189-195.
No comments:
Post a Comment