[liaapri]

TINJAUAN PUSTAKA

   Ekosistem Danau


Hanya 3% air dimuka bumi ini yang termasuk air tawar. Sebagian besar (kira-kira 99%) dari air tawar membeku dalam glasier dan es. Sisanya terdapat dalam danau, kolam, sungai, dan aliran yang merupakan habitat untuk komunitas hayati. Danau terbagi atas tiga zona utama, masing-masing dengan ciri komunitas organisme. Tepian danau disebut dengan zona litoral. Pada daerah ini cahaya matahari sampai pada dasar danau. Produsen di zona litoral adalah tumbuhan yang berakar samapi di dasar danau dan juga algae yang menempel pada tumbuhan atau pada substrat padat lainnya. Zona limnetik merupakan lapisan air terbuka dan disini masih dapat terjadi produksi primer. Makin kedalam terdapat zona limnetik, jumlah cahaya yang tersedia untuk proses fotosintesis makin berkurang sampai pada kedalaman dengan laju fotosintesis produsen menjadi sama dengan laju respirasinya. Pada tahapan ini tidak terjadi produktivitas bersih. Zona limnetik lebih dangkal dalam air keruh daripada air jernih. Kehidupan dalam zona limnetik didominasi oleh mikroorganisme terapung, disebut sebagai plankton, dan hewan yang berenang secara aktif, yang disebut dengan nekton. Produsen dalam ekosistem ini adalah fitoplankton. Konsumen primer mencakup crustaceae terapung mikroskopik dan rotifera (Kimball, 1992, hlm: 975).


Menurut Effendi (2003, hal: 31) perairan tergenang meliputi danau, waduk, dan rawa. Perairan tergenang (lentik), khususnya danau, biasanya mengalami stratifikasi secara vertikal akibat perbedaan suhu. Danau dicirikan dengan arus yang sangat lambat (0,001-0,01 m/detik) atau tidak ada arus sama sekali. Oleh karena itu waktu tinggal (residence time) air dapat berlangsung lama. Arus air di danau dapat bergerak ke berbagai arah. Berdasarkan intensitas cahaya yang masuk ke perairan, stratifikasi vertikal pada perairan lentik dikelompokkan menjadi tiga yaitu:
 
a.   Lapisan (zona) eufotik, yaitu lapisan yang masih mendapat cukup cahaya matahari.
b.   Lapisan kompensasi, yaitu lapisan dengan intensitas cahaya sebesar 1% dari intensitas cahaya permukaan.
c.   Lapisan profundal, yaitu lapisan di bawah lapisan kompensasi, dengan intensitas cahaya sangat kecil atau bahkan tidak ada cahaya (afotik).

Selanjutnya, menurut Effendi (2003, hlm:33) berdasarkan perbedaan panas pada setiap kedalaman (dalam perbedaan suhu), strativikasi kolom air pada perairan tergenang dibagi menjadi tiga, yaitu:
a.   Epilimnion, yaitu lapisan bagian atas perairan. Lapisan ini merupakan bagian yang hangat, dengan suhu yang relatif konstan atau perubahan suhu secara vertikal sangat kecil.
b.   Termoklin atau metalimnion, yaitu lapisan di bawah epilimnion. Pada lapisan ini, perubahan suhu dan panas secara vertikal relatif besar; setiap penambahan kedalaman 10 meter terjadi penurunan suhu sekurang-kurangnya 1 oC.
c.   Hipolimnion, yaitu lapisan dibawah metalimnion. Lapisan ini  merupakan lapisan yang lebih dingin, ditandai oleh perbedaan suhu secara vertikal yang relatif kecil. Massa air pada lapisan ini bersifat stagnan, tidak mengalami pencampuran, dan memiliki densitas yang lebih besar.

Danau dapat diklasifikasikan berdasarkan produksi bahan organiknya. Danau oligotrofik merupakan danau yang dalam dan tidak banyak mengandung nutrien. Danau eutrofik merupakan danau yang umumnya lebih dangkal, dan kandungan nutrien pada airnya tinggi (Campbell, 2000, hlm: 279).



   Produktivitas Primer


Penangkapan energi matahari oleh tumbuhan hijau dan perubahan sebagian dari energi sinar ini menjadi energi kimia melalui fotosintesis disebut produksi primer. Fotosintesis memainkan peranan penting dalam pengaturan metabolisme komunitas. Laju fotosintesis bertambah dua atau tiga kali lipat untuk setiap 10oC kenaikan suhu.
 
Meskipun demikian, intensitas sinar dan suhu yang ekstrim cenderung memiliki pengaruh menghambat laju fotosintesis. Fotosintesis mempengaruhi  penyerapan energi radiasi dan karbondioksida serta pelepasan oksigen. Tanpa adanya sinar matahari, fotosintesis tertahan namun pernafasan akan tetap berlanjut. Dengan adanya sinar, proses fotosintesis dan respirasi terjadi serentak. Fakta-fakta ini  digunakan untuk mencari cara pengukuran produksi primer. Produksi primer adalah jumlah karbon organik yang dihasilkan dan produktivitas primer adalah laju produksi, yaitu jumlah per satuan waktu (Michael, 1984, hlm: 366-367).

Produktivitas primer adalah kecepatan terjadinya fotosintesis atau pengikatan karbon. Proses fotosintesis ini terjadi baik di darat, permukaan dan dalam air tawar serta air laut (Romimohtarto & Juwana, 2001, hlm: 310-311). Dalam proses fotosintesis ini diperlukan zat hijau daun yang disebut klorofil. Proses ini menggunakan dua macam bahan, yaitu air dan karbondioksida. Setelah langkah pertama, yaitu mengubah energi cahaya menjadi energi kimia selesai, energi kimia dapat dipindah-pindahkan ke dalam berbagai bahan kimia. Berbagai macam organisme dapat menyempurnakan pemindahan ini. Tetapi hanya produsen yang dapat mengerjakan langkah pertama tadi (Soemarwoto et al.,1980, hlm: 8-9).

Dalam proses fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan hijau, 6 molekul karbondioksida (CO2) dan 6 molekul air (H2O) diolah menjadi satu molekul gula glukosa. Gula glukosa merupakan salah satu bentuk zat organik. Dalam proses ini dihasilkan juga 6 molekul oksigen (O2). Reaksi fotosintesis ini adalah:

cahaya matahari
6CO2 + 6H2O   C6H12O6 + 6O2
klorofil

Reaksi ini berjalan dengan menggunakan energi cahaya matahari. Karna tumbuhan hijau dapat memproduksi bahan organik dari bahan anorganik, yaitu CO2 dan H2O, tumbuhan hijau disebut produsen (Soemarwoto, 1994, hlm: 26-27). Selain energi kimia tersebut, fotosintesis juga menghasilkan Okosigen (O2). Gas O2 adalah esensial untuk pernapasan banyak sekali jenis mahluk hidup, termasuk manusia. Kehidupan
 
dalam air juga ditopang oleh fotosintesis. Fotosintesis dilakukan oleh plankton, yaitu tumbuhan bersel satu yang melayang dalam air (Resosoedarmo, 1992, hlm: 31-34).

Sinar matahari berperan penting dalam proses fotosintesis. Apa saja yang mempengaruhi sinar matahari akan mempengaruhi proses fotosintesis. Di daerah katulistiwa, di mana panjang siang dan malam hampir sama sepanjang tahun maka faktor musim seperti yang terjadi di daerah sedang dan kutub tidak berpengaruh. Tetapi perubahan siang dan malam sangat berpengaruh secara berkala. Cuaca dapat mempengaruhi produktivitas primer melalui tutupan awan, angin dan secara tidak langsung melalui suhu. Awan dapat mengurangi penembusan cahaya ke permukaan laut    dan    mengurangi    kecepatan    proses    produktivitas    primer  (Romimohtarto & Juwana, 2001, hlm: 311-312).