PENGAYAAN (EUTROFIKASI) PERAIRAN

Eutrophication is the enrichment of water with nutrients / nutrient of inorganic materials needed by plants and result in increased primary productivity of waters. Nutrient in question is nitrogen (N) and phosphorus (P).

Eutrofikasi adalah pengayaan (enrichment) air dengan nutrien/unsur hara berupa bahan anorganik yang dibutuhkan oleh tumbuhan dan mengakibatkan terjadinya peningkatan produktivitas primer perairan. Unsur hara yang dimaksud adalah nitrogen (N) dan fosfor (P).

Eutrofikasi diklasifikasikan menjadi dua, yaitu artificial atau cultural eutrophication dan natural eutrophication. Artificial (cultural) eutrophication terjadi apabila peningkatan unsur hara di perairan disebabkan oleh aktivitas manusia, sedangkan natural eutrophication jika peningkatan unsur hara diperairan disebabkan aktivitas alam (bukan aktivitas manusia) (1).

Pada sebagian besar danau, fosfor menjadi faktor pembatas karena keberadaannya yang relatif sedikit dibandingkan dengan banyaknya organisme perairan yang membutuhkannya. Peningkatan kanndungan fosfor akan mengakibatkan peningkatan produktivitas perairan.

Pada perairan laut, biasanya nitrogen yang menjadi faktor pembatas pertumbuhan. Perairan yang miskin nitrogen tetapi masih tersedia fosfor, beberapa jenis alga Cyanobacteria (Blue-green alga) masih dapat tumbuh karena mampu mengikat nitrogen bebas.

Di wilayah perkotaan, sumber unsur hara berasal dari industri dan domestik. Detergen merupakan sumber utama penyebab peningkatan fosfor dalam perairan. Pada wilayah pedesaan, sumber utama penyebab meningkatnya kadar fosfor dan nitrogen berasal dari kegiatan pertanian yang menggunakan pupuk dalam jumlah besar (2).

Perilaku nitrogen dalam tanah berbeda dengan prilaku fosfor. Ion nitrat bermuatan negatif bersifat lebih mobile di dalam tanah sehingga jika tidak dimanfaatkan oleh tumbuhan, maka ion tersebut akan larut ke dalam air. Sebaliknya, fosfat berikatan dengan besi (Fe), kalsium (Ca) dan aluminium (Al), mengalami presipitasi yang tak larut (2).

Pengaruh eutrofikasi terhadap perairan yaitu keanekaragaman dan dominansi organisme akuatik berubah, biomassa tumbuhan dan hewan akuatik meningkat, kekeruhan meningkat, kecepatan sedimentasi meningkat dan terbentuk kondisi anoksik.

1. Effendi, H. Telaah Kualitas Air. Bagi pengelolaan sumberdaya dan lingkungan perairan. Kanisius, Yogyakarta, 2003.

2. Mason, C. F. Biology of Freshwater Pollution. Second edition. Longman Scientific and Technical, New York, 1993.

STRATIFIKASI DALAM PERAIRAN TERGENANG

Perairan tergenang merupakan air permukaan (surface water) yang meliputi danau, kolam, waduk (resrvoir), rawa (wetland) dan sebagainya. Perairan tergenang seperti danau, umumnya mengalami stratifikasi dalam badan air secara vertikal akibat adanya perbedaan cahaya, suhu dan perbedaan tingkat kesuburan. Selain disebabkan oleh arus stratifikasi vertikal juga dipengaruhi oleh kedalaman dan musim.

Stratifikasi vertikal kolom air pada perairan tergenang yang diakibatkan oleh intensitas cahaya yang masuk ke perairan dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu :

1) Lapisan eufotik, yang merupakan lapisan yang masih mendapat cukup cahaya matahari;
2) Lapisan kompensasi adalah lapisan dengan intensitas cahaya sebesar 1% dari intensitas cahaya permukaan;
3) Lapisan profundal, yaitu lapisan yang terletak di bawah lapisan kompensasi, dengan intensitas cahaya sangat kecil atau bahkan tidak terdapat cahaya (afotik).

Stratifikasi vertikal kolom air yang berdasarkan perbedaan panas (perbedaan suhu) pada setiap kedalaman perairan dikelompokkan menjadi tiga (3) yaitu :

1) Epilimnion merupakan lapisan bagian atas perairan. Lapisan ini bagian yang hangat kolom air, suhu relatif konstan (perubahan suhu sangat kecil secara vertikal). Seluruh massa air di lapisan ini tercampur dengan baik karena pengaruh angin dan gelombang.
2) Metalimnion atau yang sering disebut Termoklin, terletak di bawah lapisan epilimnion. Perubahan suhu dan panas secara vertikal relatif besar pada lapisan ini. Setiap penambahan kedalaman satu meter terjadi penurunan suhu air sekitar 1 oC.
3) Hipolimnion, terletak di bawah lapisan termoklin. Lapisan ini lebih dingin, bercirikan adanya perbedaan suhu secara vertikal relatif kecil. Sifat massa airnya stagnan, tidak mengalami percampuran (mixing) dan memiliki kekentalan air (densitas) yang lebih besar. Pada umumnya di wilayah tropis memiliki perbedaan suhu air permukaan dengan bagian dasar hanya sekitar 2 - 3 oC (1).

Dilihat dari tingkat kesuburan perairan tergenang (danau) maka dapat dibagi menjadi lima (5) kelompok yaitu :

1) Oligotrofik, perairan yang miskin unsur hara dan produktivitas rendah (produktivitas primer dan biomassa rendah). Perairan ini memiliki kadar nitrogen dan fosfor rendah, namun cenderung jenuh dengan oksigen.
2) Mesotrofik, perairan yang memiliki unsur hara dan produktivitas sedang (produktivitas primer dan biomassa sedang). Perairan ini merupakan peralihan antara oligotrofik dan eutrofik.
3) Eutrofik, perairan kaya unsur hara dan produktivitas tinggi. Perairan ini memiliki tingkat kecerahan rendah dan oksigen pada lapisan hipolimnion dapat lebih kecil dari 1 mg/liter.
4) Hiper-eutrofik, perairan dengan kandungan unsur hara dan produktivitas primer sangat tinggi. Pada lapisan hipolimnion tidak terdapat oksigen (kondisi anoksik).
5). Distrofik merupakan jenis perairan yang banyak mengandung bahan organik, seperti humus dan fulfic. Jenis perairan seperti ini (danau) banyak menerima bahan organik dari tumbuhan yang berasal dari daratan sekitarnya, sehingga biasanya memiliki produktivitas primer rendah (2).

Referensi :
1. Effendi, F. Telaah Kualitas Air (Pengelolaan Sumberdaya dan Lingkungan Perairan). Jakarta, Kanisius (Anggota IKAPI), 2003.
2. Mason, C.F. Biology of Freshwater Pollution. New York, Longman Scientific and Technical, 1993.