Makalah Faktor-Faktor Fisika Kimia Perairan

Media Baca   Oktober 24, 2024   artikel, Biologi, Makalah   Comment  

Gambar Thermometer

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR...................................................................................... i

DAFTAR ISI................................................................................................... ii

BAB I PENDAHULUAN

            A.    Latar Belakang...................................................................................... 1

            B.     Rumusan Masalah................................................................................ .2

BAB II PEMBAHASAN

            A.    Tipe Perairan Darat............................................................................... 2

            B.     Faktor fisika-kimia peraiaran darat....................................................... 2

            C.     Factor fisika-kimia perairan menggenang dan mengalir...................... 7

BAB III PENUTUP    

        Kesimpulan................................................................................................10

DAFTAR PUSTAKA.................................................................................... 11

BAB I
PENDAHULUAN

 

A.    Latar Belakang

Perairan dibumi ini terdiri atas air tawar dan air asin. Perairan air tawar terdiri atas danau, kolam, dan sungai. Selain itu adapula perairan payau yang merupakan campuran dari air laut dan air sungai, sedangkan sungai termasuk ekosistem air mengalir. Laut dibedakan air tawar karena kandungan kadar garam atau salinitas yang tinggi.

Ekosistem aquatik (habitat dengan air sebagai medium internal dan ekosistem) tidak bisa lepas dari masalah kelestarian air itu sendiri sebagai komponen lingkungan hidup yang utama. Kelestarian air dalam kualitas dan kuantitas yang cukup tidak saja secara langsung menunjang kegiatan metabolisme komponen biotik dalam ekosistem aquatik ini tetapi juga dirasakan langsung menunjang kebutuhan manusia. Kualitas air salah satunya dapat dilihat dari sifat fisik dan sifat kimia.

Sifat-sifat fisika dan kimia air sangat penting dalam ekologi. Panas jenis, panas peleburan laten, serta panas penguapan air latennya yang cukup tinggi berperan dalam pengaturan suhu organisme. Air merupakan media pengangkutan yang ideal bagi molekul-molekul melalui tubuh organisme, karena ia adalah pelarut yang kuat tanpa menjadi sangat aktif secara kimia. Tegangan permukaan air yang tinggi menyebabkan pergerakan air melewati organisme, dan juga bertanggung jawab bagi kenaikan tinggi air tanah. Rapatan air yang nisbi tinggi tidak hanya mendukung bobot tubuh secara sebagian maupun seutuhnya, namun juga memungkinkan hadirnya plankton. Berdasarkan uraian latar belakang diatas, maka dalam makalah ini akan dibahas mengenai Karakteristik perairan tawar serta faktor-faktor fisik-kimia yang ada di dalamnya.

 

B.     Rumusan Masalah

1.   Apa saja tipe-tipe perairan darat?

2.   Apa saja factor fisika pada perairan darat?

3.   Apa saja faktor kimiawi pada perairan darat?

BAB II
PEMBAHASAN

A.    Tipe Perairan Darat (Inland Water)

      Ekosistem perairan di daratan secara umum dibagi menjadi 2 yaitu perairan mengalir (lotic water) dan perairan menggenang (lentic water). Perairan mengalir dicirikan adanya arus yang terus menerus dengan kecepatan bervariasi sehingga perpindahan massa air berlangsung terus-menerus, contohnya antara lain: sungai, kali, kanal, parit, dan lain-lain. Perairan menggenang disebut juga perairan tenang yaitu perairan dimana aliran air lambat atau bahkan tidak ada dan massa air terakumulasi dalam periode waktu yang lama. Arus tidak menjadi faktor pembatas utama bagi biota yang hidup didalamnya. Contoh perairan lentik antara lain: Waduk, danau, kolam, telaga, situ, belik, dan lain-lain.

 

B.  Faktor Fisika-Kimia Perairan

       1. Faktor Fisika Perairan

a)    Arus

Arus air adalah pergerakan massa air menuju ketempat lain yang disebabkan oleh perbedaan ketinggian dasar perairan, kerapatan molekul air, atau karena tiupan angin. Arus dapat bergerak secara vertikal maupun horisontal. Pada ekosistem perairan arus memiliki peran yang sangat penting terutama berkaitan dengan pola sebaran organisme, pengangkutan energi, gas-gas terlarut dan mineral di dalam air.

Arus juga akan berpengaruh terhadap substrat dasar perairan. Dalam perairan dikenal ada dua tipe arus yaitu turbulen dan laminar. Turbulen merupakan arus air yang bergerak kesegala arah sehingga air akan terdistribusi keseluruh bagian perairan, sedangkan laminar yaitu arus air yang bergerak kesatu arah tertentu saja.

b).  Suhu/Temperatur

Suhu pada ekosistem perairan berfluktuasi baik harian maupun tahunan, terutama mengikuti pola temperatur udara lingkungan sekitarnya, intensitas cahaya matahari, letak geografis, penaungan dan kondisi internal perairan itu sendiri seperti kekeruhan, kedalaman, kecepatan arus dan timbunan bahan organik di dasar perairan. Suhu memiliki peran yang sangat penting terhadap kehidupan di dalam air.

Pada ekosistem perairan daerah tropis suhu cenderung konstan sepanjang tahun, berbeda dengan ekosistem perairan di daerah subtropis. Hal ini berhubungan dengan musim. Di daerah tropis tidak mengenal musim dingin sehingga tidak ada kondisi dimana lingkungan berada pada suhu yang ekstrim rendah. Berhubungan dengan suhu perairan, harus diketahui bahwa organisme air memiliki kisaran toleransi yang berbeda-beda terhadap suhu media tempat hidupnya. Terdapat organisme yang memiliki kisaran toleransi yang luas terhadap perubahan suhu lingkungan (euriterm) dan ada jenis yang kisaran toleransinya sempit (stenoterm). Kondisi tersebut menyebabkan sesuatu yang wajar apabila terdapat perbedaan signifikan jenis organisme yang hidup pada daerah yang memilki letak geografis yang berbeda, karena organisme memiliki temperatur lethal baik lethal atas maupun lethal bawah terhadap suhu.

c).  Substrat Dasar

Substrat dasar perairan dapat menjadi faktor pembatas, baik secara sendiri maupun komulatif terhadap organisme perairan. Substrat dasar perairan sangat berhubungan dengan kecepatan arus, dan aktivitas manusia di sepanjang Daerah Aliran Sungai (DAS). Substrat dasar akan berpengaruh terhadap distribusi organisme perairan. Organisme perairan secara morfologi memiliki kekhasan tertentu untuk dapat hidup pada habitat perairan dengan tipe substrat dasar tertentu.

d).  Kekeruhan/Turbiditas

Kekeruhan/turbiditas adalah banyaknya jumlah partikel tersuspensi di dalam air. Turbiditas pada ekositem perairan juga sangat berhubungan dengan kedalaman, kecepatan arus, tipe substrat dasar, dan suhu perairan. Pengaruh ekologis kekeruhan adalah menurunnya daya penetrasi cahaya matahari ke dalam perairan yang selanjutnya menurunkan produktivitas primer akibat penurunan fotosintesis fitoplankton dan tumbuhan bentik.

Peningkatan kekeruhan pada ekosistem perairan juga akan berakibat terhadap mekanisme pernafsan organisme perairan. Apabila kekeruhan semakin tinggi maka sebagian materi terlarut tersebut akan menempel pada bagian rambut-rambut insang sehingga kemampuan insang untuk mengambil oksigenterlarut menjadi menurun, bahkan pada tingkat kekeruhan tertentu dapat menyebabkan insang tidak dapat berfungsi dan menyebabkan kematian.

e).  Penetrasi Cahaya/Kecerahan

Penetrasi cahaya matahari/tingkat kecerahan ke dalam perairan akan mempengaruhi produktifitas primer. Kedalaman penetrasi cahaya matahari kedalam perairan dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain: tingkat kekeruhan perairan, sudut datang cahaya matahari dan intensitas cahaya matahari. Bagi organisme perairan, intensitas cahaya matahari yang masuk berfungsi sebagai alat orientasi yang akan mendukung kehidupan organisme pada habitatnya.

f).  Kedalaman

Kedalaman perairan berperan penting terhadap kehidupan biota pada ekosistem tersebut. Semakin dalam perairan maka terdapat zona-zona yang masing-masing memiliki kekhasan tertentu, seperti suhu, kelarutan gas-gas dalam air, kecepatan arus, penetrasi cahaya matahari dan tekanan hidrostatik. Perubahan faktor-faktor fisik dan kimiawi perairan akibat perubahan kedalaman akan menyebabkan respon yang berbeda biota di dalamnya.

     

                   2. Faktor Kimiawi Perairan

    a).  Ph (Derajat Keasaman)

                Dalam air yang bersih, jumlah konsentrasi ion H+ dan OH־ berada dalam keseimbangan atau dikenal dengan pH 7. Peningkatan ion hidrogen akan menyebabkan nilai pH turun dan disebut sebagai larutan asam. Sebaliknya apabila ion hidrogen berkurang akan menyebabkan nilai pH naik dan dikenal dengan larutan basa. Organisme perairan dapat hidup ideal dalam kisaran pH antara asam lemah sampai dengan basa lemah. Kondisi perairan yang bersifat asam kuat ataupun basa kuat akan membahayakan kelangsungan hidup biota, karena akan menggangu proses metabolisme dan respirasi.

                b).  DO/Oksigen

             DO atau oksigen terlarut merupakan jumlah gas oksigen yang diikat oleh molekul air. Kelarutan oksigen di dalam air terutama sangat dipengaruhi oleh suhu dan mineral terlarut dalam air. Sumber utama DO dalam perairan adalah dari proses fotosintesis tumbuhan dan penyerapan/pengikatan secara langsung oksigen dari udara melalui kontak antara permukaan air dengan udara. Sedangkan berkurangnya DO dalam perairan adalah kegiatan respirasi organisme perairan atau melalui pelepasan secara langsung dari permukaan perairan ke atmosfer. Pengaruh DO terhadap biota perairan hanya sebatas pada kebutuhan untuk respirasi, berbeda dengan pengaruh suhu yang cenderung lebih komplek. Beberapa organisme perairan bahkan memiliki mekanisme yang memungkinkan dapat hidup pada kondisi oksigen terlarut yang sangat rendah. Beberapa contoh species yang memiliki kemampuan ini adalah larva dari Diptera dan Coleoptera serta larva danpupa dari Culex sp.

              c).  BOD (Biological Oxygen Demand)  

        Nilai BOD (Biological Oxygen Demand) menunjukkan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh organisme aerob untuk aktivitas hidup. Nilai BOD menunjukkan kandungan bahan organik dalam perairan, semakin tinggi nilai BOD maka mengindikasikan bahwa perairan tersebut banyak mengandung bahan organik di dalamnya. Demikian juga sebaliknya, apabila nilai BOD rendah maka mengindikasikan bahwa perairan tersebut miskin bahan organik.

               d). COD (Chemical Oxygen Demand)

            Nilai COD (Chemical Oxygen Demand) menunjukan jumlah oksigen total yang dibutuhkan di dalam perairan untuk mengoksidasi senyawa kimiawi yang masuk ke dalam perairan seperti minyak, logam berat maupun bahan kimiawi lain. Besarnya nilai COD mengindikasikan banyaknya senyawa kimiawi yang ada di dalam perairan dan sebaliknya rendahnya nilai COD mengindikasikan rendahnya senyawa kimia di dalam perairan.

               e) Carbondioksida (CO2)

              Karbondioksida dalam air dapat berasal dari pengikatan langsung dari udara bebas, dan melalui proses respirasi organisme. CO2 dalam air meskipun sangat mudah larut dalam air tetapi umumnya berada dalam keadaan terikat dengan air membentuk asam karbonat (H2CO3). Karbondioksida dalam perairan sangat dibutuhkan terutama oleh tumbu-tumbuhan air termasuk algae untuk fotosistesis. Ada perbedaan mendasar antara fotosintesis yang berlangsung pada tumbuhan aquatik dengan fotosintesis tumbuhan tersestrial. Sumber karbondioksida yang dibutuhkan pada proses fotosintesis tumbuhan terestrial sepenuhnya langsung diambil dari atmosfir, sementara proses fotosintesis dalam lingkungan aquatik tergantung pada sumber karbondioksida yang terlarut dalam air.          

               f). Nitrogen (N)

              Nitrogen memegang peranan kritis dalam daur bahan organik untuk menghasilkan asam amino yang merupakan bahan dasar penyusunan protein. Dalam ekosistem perairan nitrogen dapat terdapat dalam berbagai bentuk. Sebagian besar dalam bentuk nitrogen molekuker (N2), dan sebagian kecil dalam bentuk nitrit (NO2) atau nitrat (NO3), serta Amonia (NH4). Nitrogen terlarut dalam ekosistem perairan dapat berasal dari pengikatan molekul nitrogen oleh bakteri pengikat nitrogen, penguraian sisa-sisa organisme yang mati, dan proses oksidasi yang dilakukan oleh bakteri Nitrosomonas.

               g). Fosfat

                Fosfat dalam ekosistem perairan dapat terdapat dalam bentuk senyawa organik seperti protein ataupun gula, sebagian dalam bentuk kalsium fosfat (CaPO4) dan besi fosfat (FePO4) anorganik. Fosfat tersedia melimpah dalam perairan dalam bentuk ortofosfat. Senyawa anorganik ini dihasilkan oleh bakteri melalui pemecahan fosfat organik dari organisme yang mati.

C.  Faktor Fisika-kimia Perairan Menggenang (Lentik) dan Mengalir (Lotik)

1.      Perairan Menggenang (Lentik)

Perairan menggenang (Lentik) dibedakan menjadi perairan alamiah dan buatan. Berdasarkan proses pembentukkannya perairan alami dibedakan menjadi perairan yang terbentuk karena aktifitas tektonik dan karena aktifitas vulkanik. Beberapa contoh perairan lentik yang alamiah antara lain: danau, rawa, situ, dan telaga, sedangkan perairan buatan antara lain adalah waduk.     

a.)                Arus

Tipe arus pada ekosistem perairan menggenang (lentik) yang relatif dalam memungkinkan terjadinya arus vertikal yaitu pergerakan air dari dasar ke permukaan yang menyebabkan terjadinya upwelling atau sebaliknya. Hal tersebut karena adanya stratifikasi suhu pada perairan tersebut. Kenaikan suhu perairan akan menyebabkan menurunnya kerapatan molekul air, air akan bergerak dari massa yang memiliki kerapatan molekul lebih tinggi ke yang lebih rendah. Arus vertikal ini berperan sangat penting terhadap distribusi gas terlarut, mineral, kekeruhan, dan organisme planktonik.

b.)               Suhu

Suhu air akan menurun dengan meningkatnya kedalaman, sampai batas zona fotik dan setelah itu suhu relatif stabil. Pada zona mesofotik terjadi penurunan suhu yang sangat drastis, wilayah ini dikenal sebagai termoklin. Pada danau vulkanik suhu cenderung tinggi dan menjadi faktor pembatas utama bagi kehidupan. Pada perkembangannya suhu pada danau vulkanik akan menurun sampai batas tertentu mengikuti perubahan suhu lingkungan terestrial di daerah tersebut.

c.)                Kekeruhan

Pada awal pembentukan Kekeruhan pada ekosistem danau cenderung rendah, hal ini karena kandungan bahan organik pada ekosistem ini masih sedikit dan organisme yang hidup di daerah ini juga relatif sedikit.

d.)                Derajat Keasaman (pH)

Tingkat derajat keasaman (pH) pada masing-masing perairan menggenang (Lentik) adalah berbeda-beda, tergantung pada proses pembentukan, tempat, dan penggunaan perairan tersebut. Serta bahan-bahan organik yang berasal dari daratan yang masuk ke dalam perairan.

e.)                DO, BOD, dan COD

DO pada ekosistem danau pada awal perkembangannya relatif tinggi, karena pemanfaatan oleh aktivitas organisme rendah. Sumber oksigen terlarut utamanya berasal dari pengikatan langsung dari udara, sedangkan dari aktivitas fotosintesis masih sangat rendah. Pada tahap perkembangan selanjutnya DO akan fluktuatif sesuai dengan banyaknya aktifitas hidup, dan penyuburan. BOD juga relatif kecil karena bahan organik dalam ekosistem masih rendah, COD juga demikian.

 

2.      Perairan Mengalir (Lotik)

Pada ekosistem lotik arus memiliki peranan yang sangat penting. Pada ekosistem ini arus sangat fluktuatif dari waktu ke waktu karena dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain sudut kemiringan dasar perairan, tipe substrat dasar, musim, debit air, luas permukaan perairan, dan tipe alur sungai (lurus atau berkelok).

a.)                Kecepatan Arus

Pada ekosistem sungai yang lurus arus cenderung bergerak relatif lebih cepat, apalagi jika volume debit air besar (musim penghujan) dan dengan sudut kemiringan dasar perairan besar. Dengan kondisi demikian dan adanya arus turbulen maka air sungai dapat bergerak keluar dari badan air dan menggenangi wilayah di sekitar Daerah Aliran Sungai (DAS). Pada alur sungai yang lurus arus air tercepat berada pada bagian tengah sungai, karena daerah ini tidak ada gesekan secara fisik dengan dua sisi DAS yang dapat memperlambat aliran. Pada alur sungai yang berkelok (meander), kecepatan arus paling tinggi akan dijumpai pada bagian luar pinggir sungai.

Daerah berarus lambat merupakan habitat sangat ideal bagi organisme air yang secara morfologi bukan tipikal organisme yang mampu beradaptasi terhadap habitat perairan berarus deras. Beberapa organisme yang beradaptasi secara tingkah laku seperti ini antara lain adalah berbagai jenis larva arthropoda, crustacea, dan beberapa jenis ikan seperti ikan lele (Clarias sp.) yang secara morfologi bukan tipikal ikan yang berhabitat alamiah di perairan berarus deras.

b.)               Substrat Dasar

Pada ekosistem sungai yang didominasi oleh substrat dasar berbatu akan ditemui kondisi arus dengan kecepatan relatif lambat, terutama di belakang batubatuan besar di dasar perairan.

c.)                 Kedalaman

Pada sungai dapat dijumpai tingkat yang lebih tua dari hulu ke hilir, perubahan lebih terlihat pada bagian atas aliran air, dan komposisi kimia berubah dengan cepat. Dan komposisi komunitas berubah sewajarnya yang lebih jelas pada kilometer pertama dibanding lima puluh (50) kilometer terakhir (Odum, 1988).

BAB III
PENUTUP

            A.    Kesimpulan

1.      Ekosistem perairan di daratan secara umum dibagi menjadi 2 yaitu perairan mengalir (lotic water) dan perairan menggenang (lentic water). Perairan mengalir dicirikan adanya arus yang terus menerus dengan kecepatan bervariasi sehingga perpindahan massa air berlangsung terus-menerus. Sedangkan  Perairan menggenang disebut juga perairan tenang yaitu perairan dimana aliran air lambat atau bahkan tidak ada dan massa air terakumulasi dalam periode waktu yang lama. Contoh perairan lentik antara lain: Waduk, danau, kolam, telaga, situ, belik, dan lain-lain.

 

2.      Faktor Fisika perairan darat terdiri atas :

·         Kecepatan Arus

·         Suhu/Temperatur

·         Tingkat Kecerahan

·         Kedalaman

 

3.      Factor kimiawi perairan darat terdiri atas :

·         DO, BOD, dan COD

·          Nitrogen

·         Fosfor

·         Derajat Keasaman (pH)

·         Substrat dasar

·         Karbondioksida perairan

 

4.       Masing-masing tipe perairan darat, baik perairan lentik maupun lotik memiliki nilai fisik-kimia yang berbeda-beda, tergantung pada lingkungan sekitar tempat perairan tersebut berada.

 

DAFTAR PUSTAKA

Dafiuddin Salim. Dkk. 2017. “Karakteristik Parameter Oseanografi Fisika-Kimia Perairan Pulau Kerumputan Kabupaten Kotabaru Kalimantan selatan”. Jurnal Enggano. Vol. 2, No. 2.

Dika Nugraini Pancawati. 2014. “ Karakteristik Fisika Kimia Perairan Habitat Bivalvia Di Sungai Wiso Jepara”. Jurnal Diponegoro. Volume 3, Nomor 4.

Odum. E.P. 1993. Dasar-dasar Ekologi Edisi ketiga. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press