danau

Karakteristik danau

Morfologi dan hidrologi danau sangat mempengaruhi daya tampung danau, khususnya karakteristik laju pembilasan air atau waktu tinggal air, yang tergantung kepada volume danau dan debit air keluar danau. Danau yang memiliki waktu tinggal air kurang dari 20 hari mempunyai kemampuan pencampuran air sehingga plankton tidak dapat tumbuh. Sedangkan danau yang memiliki waktu tinggal air antara 20 sampai 300 hari menyebabkan terjadinya proses stratifikasi. Apabila waktu tinggalnya lebih dari 300 hari akan terjadi stratifikasi yang stabil, serta dapat terjadi akumulasi unsur hara dan pertumbuhan plankton yang menjurus kepada proses eutrofikasi.

Ekosistem danau termasuk habitat air tawar yang memiliki perairan tenang yang dicirikan oleh adanya arus yang sangat lambat sekitar 0,1-1 cm/detik atau tidak ada arus sama sekali. Oleh karena itu residence time (waktu tinggal) air bisa berlangsung lebih lama. Adanya penyerapan cahaya oleh air danau akan menyebabkan terjadinya lapisan air yang mempunyai suhu yang berbeda. Bagian lapisan yang lebih hangat biasanya berada pada daerah eufotik, sedangkan lapisan yang lebih dingin biasanya berada di bagian afotik (bagian bawah). Di perairan danau, oksigen lebih banyak dihasilkan oleh fotosintesis alga yang banyak terdapat pada zone epilimnion, sedangkan pada perairan tergenang yang dangkal dan banyak ditumbuhi tanaman air pada zone litoral, keberadaaan oksigen lebih banyak dihasilkan oleh aktivitas fotosintesis tumbuhan air. Perairan danau biasanya memiliki stratifikasi vertikal kualitas air yang bergantung pada kedalaman dan musim.

Sesuai dengan pengertiannya bahwa danau adalah suatu cekungan pada permukaan bumi yang berisi air, danau memiliki kedalaman cekungan yang berbeda-beda. Oleh karena itu, muncul istilah kategori kedalaman danau. Danau dikategorikan sebagai danau yang sangat dangkal jika memiliki kedalaman kurang dari 10 meter. Jika kedalamannya antara 10 sampai dengan 50 meter maka termasuk kategori danau dangkal. Danau dengan kedalaman 50 sampai dengan 100 meter merupakan kategori medium. Sedangkan kategori danau yang dalam yaitu jika danau memiliki kedalaman 100 sampai dengan 200 meter.

Macam-Macam Danau

Menurut Hutchinson & Loffler, 1956 dalam Barus, 2004, air danau dapat dibedakan berdasarkan pola pencampuran/sirkulasi. Pencampuran yang terjadi karena adanya beda bobot air pada besaran temperatur yang berbeda. Air dengan bobot yang lebih ringan akan berada di bagian permukaan sedangkan air dengan bobot yang lebih berat akan berada di bagian yang lebih bawah.

Pengelompokan danau berdasarkan pola pencampuran/sirkulasi airnya adalah sebagai berikut.

a. Amiktis

Amiktis yaitu danau yang terdapat di daerah kutub, terutama di antartik dan sebagian kecil di arktik (Greenland) yang secara permanen tertutup oleh salju.

b. Monomiktis dingin

Monomiktis dingin yaitu danau yang terdapat di daerah kutub dan sub kutub yang mengalami sirkulasi/ pencampuran secara sempurna hanya pada musim panas, sementara pada musim yang lain mengalami stagnasi winter dengan penutupan lapisan salju pada permukaan.

c. Dimiktis

Dimiktis yaitu danau-danau yang terdapat di daerah temperata di bagian utara dari Amerika Utara yang mengalami sirkulasi sempurna pada saat musim gugur dan musim semi.

d. Monomiktis panas

Monomiktis panas yaitu danau yang terdapat di daerah subtropis yang mengalami sirkulasi hanya pada musim dingin dan apabila permukaan air cukup mengalami pendinginan misalnya Bodensee yang terdapat di Jerman.

e. Oligomiktis

Oligomiktis yaitu danau di daerah tropis yang sangat jarang mengalami sirkulasi yang sempurna.

f. Polimiktis panas

Polimiktis panas yaitu danau di daerah tropis yang mengalami sirkulasi sempurna apabila terjadi penurunan temperatur yang sangat drastis.

Zonasi sungai

zonasi sungai

faktor fisiko sungai

faktor kimiawi perairan

Sungai merupakan perairan umum yang airnya mengalir terus menerus menuju arah tertentu, berasal dari air tanah, air permukaan yang  bermuara ke laut. Sungai sebagai perairan umum yang berlokasi di darat dan merupakan suatu ekosistem terbuka yang berhubungan erat dengan sistem-sistem terestrial dan lentik. Ciri-ciri umum daerah aliran sungai adalah semakin ke hulu daerahnya pada umumnya mempunyai tofograpi makin bergelombang sampai bergunung-gunung. Sungai adalah lingkungan alam yang banyak dihuni oleh organisme. (Odum,1996).
 

Barus (2002), Zona perairan mengalir (sungai), secara horizontal terdiri dari zona mata air (krenal), zona (rithral), dan zona (potamal). Zona krenal dibagi menjadi 3 bagian yaitu reokrenal, yaitu mata air yang berbentuk air terjun, limnokrenal yaitu mata air yang berbentuk genangan air yang selanjutnya membentuk aliran kecil, helokrenal yaitu mata air yang berbentuk rawa-rawa. Selanjutnya aliran air dari mata air tersebut membentuk aliran air (sungai) di daerah pegunungan yang disebut zona ritral. Zona ini terdiri dari 3 bagian yaitu epiretral (bagian paling hulu), metarithral (bagian tengah zona rithral), dan hyporithral (bagian akhir zona rithral). Setelah melewati zona hyporithral aliran air akan memasuki zona potamal yaitu zona dimana aliran sungai berada pada topografi yang relatif landai. Zona ini terdiri dari epipotamal, metapotamal, dan hypopotamal. (satino)

Berdasarkan letak dan kondisi lingkungannya dibagi menjadi tiga bagian : 

·     Hulu sungai, terletak di daerah yang dataran tinggi, menglir melalui bagian yang curam, dangkal, berbatu, arus deras, volume air kecil, kandungan oksigen telarut tinggi, suhu yang rendah, dan warna air jernih. 

·   Hilir sungai, terletak didaratan yang rendah, dengan arus yang tidak begitu kuat dan volume air yang besar, kecepatan fotosintesis yang tinggi dan banyak bertumpuk pupuk organic

·      Muara sungai letaknya hampir mencapai laut atau pertemuan sungai-sungai lain, arus air sangat lambat dengan volume yang lebih besar, banyak mengandung bahan terlarut, Lumpur dari hilir membentuk delta dan warna air sangat keruh .

Menurut aliran air :

a.  Zona air cepat 

Ciri : terdapat pada bagian yang dangkal dengan arus yang kuat sehingga mencegah terjadinya akumulasi lumpur dan partikel lainnya.

b. Zona air lambat

Ciri : terdapat pada bagian yang lebih dalam dengan arus yang lemah sehingga lumpur dan partikel lainnya dapat mengendap

zonasi sungai

faktor fisiko sungai

faktor kimiawi perairan

faktor Kimiawi perairan

 zonasi sungai

faktor fisiko sungai

faktor kimiawi perairan

         a. pH

Nilai pH menyatakan konsentarasi ion hidrogen (H+) dalam larutan atau didefinisikan sebagai logaritma dari resiprokal aktivitas ion hidrogen yang secara matematis dinyatakan dengan persamaan pH = log 1/H+. H+ adalah jumlah ion hidrogen dalam mol per liter larutan. Kemampuan air untuk mengikat atau melepaskan sejumlah ion hidrogen akan menunjukkan apakah larutan tersebut bersifat asam atau basa. 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. Perairan dengan kondisi asam kuat akan menyebabkan logam berat seperti aluminium memiliki mobilitas yang meningkat dan karena logam ini bersifat toksik maka dapat mengancam kehidupan biota. Sedangkan keseimbangan amonium dan amoniak akan terganggu apabila pH air terlalu basa. Kenaikan pH di atas netral akan meningkatkan konsentrasi amoniak yang juga toksik terhadap biota.

b. DO

DO atau oksigen terlarut merupakan jumlah gas O2 yang diikat oleh molekul air. Kelarutan O2 di dalam air terutama sangat dipengaruhi oleh suhu dan mineral terlarut dalam air. Kelarutan maksimum oksigen dalam air terdapat pada suhu 0 C°, yaitu sebesar 14,16 mg/l. Konsentrasi ini akan menurun seiring peningkatan ataupun penurunan suhu.

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 dan pupa dari Culex sp. Organisme ini mempunyai sistem trachea terbuka seperti yang dimiliki oleh insekta terrestrial. Organisme ini dapat mengambil oksigen untuk respirasi dengan mengambil dari udara di permukaan air. Kemampuan tersebut menjadikan organisme ini dapat digunakan sebagai bioindikator ekosistem perairan yang tercemar oleh buangan limbah organik.

Beberapa organisme perairan juga memiliki kemampuan untuk menyesuaikan dengan kondisi lingkungan yang miskin oksigen seperti yang dilakukan oleh Planaria sp. Organisme ini apabila dalam perairan oksigen terlarut sangat rendah maka akan menurunkan konsumsi oksigen untuk respirasi, selanjutnya kekurangan oksigen tersebut akan dikompensasi pada proses respirasi selanjutnya dengan meningkatkan konsumsi oksigen, jadi organisme ini memiliki mekanisme yang unik dengan menyimpan oksigen di dalam tubuhnya untuk dimanfaatkan ketika lingkungan DO nya rendah. Mekanisme lain ditunjukan oleh species cacing Tubifex sp yang dapat hidup pada kondisi perairan tercemar bahan organik dan miskin oksigen terlarut. Mekanisme yang dilakukan oleh cacing ini adalah dengan membenamkan bagian kepalanya ke dalam lumpur sedangkan tubuh yang lain menjulur ke perairan. Dengan luas permukaannya organisme ini menyerap langsung DO melalui seluruh bagian tubuh yang menjurai ke dalam air. Secara umum organisme perairan memiliki daya adaptasi yang baik terhadap DO rendah pada suhu yang relatif rendah. Hal ini berkaitan dengan kebutuhan oksigen untuk proses fisiologis dan reaksi biokimiawi dalam tubuh organisme.

Faktor fisiko kimia sungai

         

zonasi sungai

faktor fisiko sungai

faktor kimiawi perairan

Faktor yang menentukan distribusi dari biota air adalah sifat fisik-kimmia perairan. Organisme yang dapat disesuaikan denagn kondisi sifat fisik-kimia yang akan mampu hidup (Krebs ,1978). Penyebaran jenis dan hewan akuatik ditentukan oleh kualitas lingkungan yang ada seperti sifat fisika, kimia, biologisnya (Odum, 1971). Whitton (1975) menambahkan bahwa kehidupan ikan disuatu perairan dipengaruhi oleh volume air mengalir, kecepatan arus, temperatur, pH dan konsentrasi oksigen terlarut. Faktor yang membedakan kondisi fisikokimia dari setiap bagian sungai terdiri dari: 

1. Suhu

Suhu adalah salah satu faktor yang penting dalam suatu perairan untuk mengukur temperatur lingkkungan tersebut. Suhu merupakan salah satu faktoryang penting dalam suatu perairan karena suhu merupakan faktor pembatas bagi ekosistem perairan dan akan membatasi kehidupan organisme akuatik (Oudum, 1971). Menurut Sucipto dan Eko (2005) menyatakan bahwa suhu mematikan (lethal) hampir untuk semua spesies ikan bekisar 10-11ºC selama beberapa hari. Menurut Barus (2002), kisaran suhu air yang baik dalam perairan dan kehidupan ikan yaitu berkisar antara 23-32ºC.

2.   Substrat

Tanah merupakan tempat hidup bagi organisme. Jenis tanah yang berbeda menyebabkan organisme yang hidup didalamnya juga berbeda. Tanah juga menyediakan unsur-unsur penting bagi pertumbuhan organisme, terutama tumbuhan.

3.   Kecepatan Arus 

Arus merupakan faktor pembatas yang mempunyai peranan sangat penting dalam perairan, baik pada ekosistem mengalir (lotic) maupun ekosistem menggenang (lentic). Hal ini disebabkan karena adanya arus akan mempengaruhi distribusi organisme, gas-gas terlarut, dan mineral yang terdapat di dalam air (Barus, 2002).

Semakin tinggi kecepatan arus, kandungan oksigen terlarut dalam air yang sangat dibutuhkan oleh biota air dalam metabolismenya akan semakin banyak. Kecepatan arus berkurang seiring dengan penambahan kedalaman suatu perairan (Siregar, 2004) mengklasifikasikan kecepatan arus sebagai berikut :

Tabel klasifikasi kecepatan arus di perairan

NO	Kecepatan Arus	Kategori
1	<10 cm/det	Sangat lambat
2	10-24 cm/det	Lambat
3	25-50 cm/det	Sedang
4	51-100 cm/det	Kuat
5	>100 cm/det	Sangat kuat

4. Lebar sungai

Semakin panjang dan lebar ukuran sungai semakin banyak pula jumlah biota yang menempatinya (Kottelat et al, 1996). Keanekaragaman dan kelimpahan biota juga ditentukan oleh karakteristik habitat perairan.