produktivitas primer

PRAKTIKUM
EKOLOGI PERAIRAN

Produktivitas Primer

Kelompok 6B

Putri Dwi Amalia 140410190010
Kharisma N M 140410190024
Elnosan Jembar S 140410190034
Nanindra Kinan H 140410190052
Regita Octaviani 140410190068
Falya Adinda 140410190084
Dwi Ramadhani S 140410190102
Salsabila Luthfiana 140410190116

Produktivitas Primer

Produktivitas primer adalah jumlah bahan organik yang dihasilkan oleh
organisme autotrof, yaitu organisme yang mampu merombak bahan
anorganik menjadi bahan organik yang langsung dapat dimanfaatkan oleh
organisme itu sendiri maupun organisme lain dengan bantuan energi matahari
maupun melalui mekanisme kemosintesis (Nybakken, 1992; Odum, 1996;
Wetzel, 2001). Produktivitas primer merupakan laju produksi karbon organik
(karbohidrat) per satuan waktu dan volume melalui proses fotosintesis yang
dilakukan oleh organisme tumbuhan hijau (Lee et al., 2014). Dalam konsep
produktivitas, dikenal istilah produktivitas primer kotor (gross primary
productivity) dan produktivitas primer bersih (net primary productivity).
Produktivitas primer kotor merupakan laju total fotosintesis, termasuk bahan
organik yang dimanfaatkan untuk respirasi selama jangka waktu tertentu
disebut juga produksi total atau asimilasi total. Produktivitas bersih
merupakan laju penyimpanan bahan organik di dalam jaringan setelah
dikurangi untuk pemanfaatan untuk respirasi selama jangka waktu tertentu
(Asriyana & Yuliana, 2012).

Peranan Produktivitas Primer
dalam Ekosistem Perairan

Produktivitas primer merupakan mata rantai
makanan yang memegang peranan penting bagi
sumberdaya perairan. Melalui produktivitas
primer, energi akan mengalir dalam ekosistem
perairan. Peningkatan suplai zat hara khususnya
nitrogen dan fosfor merupakan faktor kimia
perairan yang dapat mempengaruhi produktivitas
primer disamping faktor fisik cahaya dan
temperatur (Wetzel, 2001 dalam Asriyana dan
Yuliana 2012). Proses penting dalam hal
produktivitas primer adalah fotosintesis. Dalam
fotosintesis, matahari merupakan unsur penting
dalam proses tersebut. Apa saja yang
mempengaruhi sinar matahari akan mempengaruhi
fotosintesis (Romimohtarto, 2007).

faktor yang mempengaruhi produktivitas
primer suatu perairan

Faktor Biologis

Densitas dan diversitas plankton mempengaruhi produktivitas
primer dan dipengaruhi oleh kondisi lingkungan perairan (faktor
kimia dan fisik) (Kaswadji 1976).

Faktor Kimia

Fosfat, nitrat, dan nitrogen adalah unsur hara yang penting
untuk pertumbuhan dan reproduksi fitoplankton dan menjadi
pembatas bagi pertumbuhan fitoplankton (Cloern 2002). Kurangnya
kandungan hara dalam perairan membuat plankton tidak mendapat
cukup nutrisi untuk beraktivitas (Sunaryo, 2017).

Faktor Fisik

Suhu air mempengaruhi aktivitas fitoplankton. Suhu permukaan

air masih terlalu panas dan kurang cocok bagi plankton untuk hidup

(Sunaryo, 2017). Kecerahan / intensitas cahaya. Laju

fotosintesis tinggi bila tingkat intensitas cahaya

tinggi (Barus, 2004). Kurangnya intensitas cahaya

menyebabkan aktivitas fitoplankton kurang

optimal (Yulianto, dkk., 2014).

Kekeruhan. Tingginya kekeruhan akan

mengurangi penetrasi cahaya yang masuk ke

perairan yang akan berdampak pada penurunan

produktivitas primer perairan (Hariyadi et al.,

2010).

Metode untuk mengukur
produktivitas primer

Radioaktif Ekstrak klorofil

Materi aktif yang Dilakukan dengan

dapat di identifikasi penyaringan sampel air

radiasinya di masukkan dengan kertas saring

dalam sistem. Misalnya yang dilarutkan dengan

karbon aktif (14C) dapat aseton sampai berwarna

diintroduksi melalui hijau, diukur absorban

suplai karbondioksida klorofil-a dengan

yang nantinya di Spektrofotometer

asimilasikan oleh (Muhtadi, A. 2017).

tumbuhan (Muhtadi, A.

2017).

Oksigen Panen

Metode ini dilakukan Metode ini ditentukan

dengan penggunaan berdasarkan berat

botol gelap dan terang pertumbuhan dari

Metode ini berdasarkan tumbuhan yang dapat

atas terbentuknya dinyatakan secara

oksigen selama langsung berat keringnya

berlangsungnya proses atau kalori yang

fotosintesis (Asriyana terkandung (Wetzel,

dan Yuliana, 2012). 2001; Hasegawa et al.,

2007; Rasheed et al.,

2008; Silva et al., 2009).

Alat dan Bahan Pengukuran Produktivitas
Primer dengan Metode Botol Gelap & Terang

Bahan

MnSO4 Bereaksi dengan oksigen menghasilkan Mn(OH)2

reagen O2
(NaOH + KI) Bereaksi menghasilkan endapan putih

H2SO4 Bereaksi melarutkan endapan dan membebaskan
molekul I2

Amilum Bereaksi menyebabkan larutan menjadi biru atau
ungu sebagai indikator

Na- Berperan sebagai fasa penerima dalam proses titrasi
Thiosulfat yang dapat berikatan dengan fasa sumber

(Refinel dkk, 2015; Salmin, 2005)

(Andika dkk, 2020; Yulianto dkk, 2014) Alat

Botol Gelap dan Botol Terang

Untuk menginkubasi sampel air yang akan diuji sesuai
perbedaan produktivitas primer yaitu pada botol
terang terjadi fotosintesis, botol gelap terjadi
respirasi

Botol Winkler

Untuk menampung dan mereaksikan sampel

Labu Erlenmeyer

Untuk menampung titran

Buret

Untuk mengeluarkan larutan titrasi dan mengetahui
volumenya

prosedur metode pengukuran
produktivitas primer botol gelap terang

Metode yang umum digunakan dalam mengukur nilai produktivitas primer
adalah metode oksigen dengan metode botol gelap dan terang (Odum, 1996;
Wetzel, 2001). Prinsip kerja metode ini yaitu mengukur perubahan kandungan
oksigen dalam botol gelap dan terang yang berisi sampel air yang telah
diinkubasi pada perairan yang mendapat sinar matahari (Suardiani, N. dkk.,
2018). Menurut Brower (1990), prosedur pengukuran produktivitas primer
dengan menggunakan botol gelap terang adalah sebagai berikut:




1. 2. 3.

Siapkan 3 botol botol diisi botol terang dan
Winkler 250 ml, 2 dengan air sampel botol gelap diinkubasi
buah botol terang pada kedalaman
dan 1 botol gelap selama 8 jam, botol
yang diinginkan initial dititrasi dengan
(dibungkus menggunakan menambahkan 2 ml
alumunium foil) water sampler
Mn SO4, dan 2 ml
NaOH+KI

4. 5.

kemudian dikocok kemudian dititrasi
sampai terbentuk dengan Na2S2O3
endapan coklat, sampai tidak berwarna
ditambah 1 ml H2SO4, dan dicatat sebagai
dan dikocok sampai kondisi O2 initial
larut, ditambah 3-4 tetes
amilum sampai berwarna

kuning

"Status Trofik Perairan"

Oligotrofik

yaitu perairan dengan kandungan organik yang sangat rendah. Perairan ini
menunjukkan lokasi dengan tingkat kontaminasi organik yang sangat rendah atau
tingkat bahan organik yang rendah di dalam air. Airnya sangat bersih, memiliki
kandungan organik dan sedimen yang sangat rendah serta memiliki aktivitas biologis
yang minimal. Pada umumnya kandungan klorofil a pada air ini kurang 1 µg/l.




Mesotrofik

merupakan perairan yang kandungan bahan organik dan nutriennya lebih tinggi dari

perairan oligotrofik. Perairan ini memperoleh masukan bahan organik sedang.

Perairannya keruh oleh sedimen dan bahan organik serta aktivitas biologi mulai

muncul. Perairan ini juga mempunyai kandungan klorofil a berada antara 1 - 5 µg/l.

Eutrofik


merupakan perairan yang banyak mengandung bahan organik dan nutrien serta
memiliki sifat air keruh. Banyak zat organik, baik alami maupun hasil aktivitas
manusia, masuk ke dalam perairan ini. Jenis perairan ini biasanya ditemukan di dekat
sungai yang mengalir dari daratan, atau memiliki dampak yang signifikan terhadap
aktivitas manusia. Perairan ini juga merupakan perairan dengan tingkat pencemaran
organik yang tinggi. Kandungan klorofil air ini adalah 5-20 g/l.




HiperEutrofik

myaitu perairan yang sangat subur, kandungan bahan organiknya sangat tinggi
khususnya dari hasil aktivitas manusia Perairan ini sangat subur dengan kondisi
fitoplankton yang sangat padat dan bahkan sering terjadi blooming fitoplankton.
Beberapa algae beracun dapat timbul di perairan seperti ini. Kandungan klorofil a di
perairan ini adalah lebih besar dari 20 µg/l.

(Hariyadi dan Effendi, 2016)

"Contoh Kasus"

Pada tiga stasiun pengamatan, dilakukan tiga kali pengukuran
produktivitas primer dengan menggunakan metode
pengukuran botol gelap terang, dengan waktu inkubasi selama
6 jam. Hasil dari pengukuran tersebut, didapatkan data sebagai
berikut.

10,2
25,7

Keterangan :
IB (Initial Bottle) = konsentrasi dari oksigen terlarut sebelum
inkubasi (mg/l)
DB (Dark Bottle) = Nilai Konsentrasi O2 dari botol gelap
setelah inkubasi (mg/l)
LB (Light Bottle) = Nilai Konsentrasi O2 dari botol terang
setelah inkubasi (mg/l)
Dari data yang telah didapatkan, hitunglah produktivitas primer
perairan dengan perhitungan metode pengukuran botol gelap
terang!

Pengulangan 1

Respirasi (R) = IB - DB = 7,5 - 3,3 = 4,2 mg/L
Produktivitas Primer Kotor (GPP) = LB - DB = 10,2 - 3,3 = 6,9 mg/L
Produktivitas Primer Bersih (NPP) = GPP - respirasi = 6,9 - 4,2 = 2,7 mg/L

Pengulangan 2

Respirasi (R) = IB - DB = 0,5 - 0,12 = 0,38 mg/L
Produktivitas Primer Kotor (GPP) = LB - DB = 0,9 - 0,12 = 0,78 mg/L
Produktivitas Primer Bersih (NPP) = GPP - respirasi = 0,78 - 0,38 = 0,4 mg/L

Pengulangan 3

Respirasi (R) = IB - DB = 10,2 - 9,5 = 0,7 mg/L
Produktivitas Primer Kotor (GPP) = LB - DB = 25,7 - 9,5 = 16,2 mg/L
Produktivitas Primer Bersih (NPP) = GPP - respirasi = 16,2 - 0,7 = 15,5 mg/L

produktivitas primer perairan
dengan rumus perhitungan
Umaly dan Cavin (1988)

FB= O2 BT-O2 BG x 0.375 x 1000
(PQ)(t)

Pengulangan 1

FB= 10.2-3.3 x 0.375 x 1000 = 359,375
(1.2)(6)

Pengulangan 2

FB= 0.9-0.12 x 0.375 x 1000 = 40.625
(1.2)(6)

Pengulangan 3

FB= 25.7-9.5 x 0.375 x 1000 = 843.75
(1.2)(6)

"Klasifikasi Tingkat Kesuburan (Status
Trofik) Perairan berdasarkan
Produktivitas Primer"

Nilai Produktivitas Primer

Pengulangan 1 Pengulangan 2

359,375 mgC/m3/jam 40,625 mgC/m3/jam

Pengulangan 3

843,75 mgC/m3/jam

Rata-Rata

414,583 mgC/m3/jam

Klasifikasi Tingkat Kesuburan
Berdasarkan Produktivitas Primer

0 - 200 Oligotrofik

200 - 750 Mesotrofik
> 750 Eutrofik

"Berdasarkan nilai produktivitas primer yang didapatkan,
perairan tersebut dapat dikategorikan kedalam perairan

mesotrofik yang berarti bahwa perairan tersebut
mengandung unsur hara dalam kadar sedang"

(Isnaeni dkk., 2015; Sunaryo, 2017)

Status trofik perairan dapat diindikasikan oleh
produktivitas primer perairan, karena produktivitas
primer dalam perairan memiliki hubungan yang erat
dengan kelimpahan fitoplankton, dimana jika
produktivitas primer di perairan tinggi maka
kelimpahan alga di perairan juga tinggi dan semakin
tinggi pasokan nutrien ke perairan juga akan
meningkatkan produktivitas primernya.

Produktivitas primer energi utama yang

mendasari struktur tropik ekosistem perairan dan

merupakan tanggapan terhadap kondisi fisik-kimia di

suatu perairan.

Tingkat produktivitas primer perairan dapat
memberikan gambaran suatu perairan mengenai
tingkat produktivitas dalam menghasilkan biomassa
tumbuhan dan pasokan oksigen dalam perairan yang
dihasilkan dari proses fotosintesis.

Produktivitas primer dapat dijadikan indikasi
pengukuran kualitas perairan yang digunakan
sebagai pengelolaan sumberdaya dan pemantauan
kualitas perairan.

(Sunaryo, 2017; Soeprobowati dan Suedy, 2010; Sofyan
dan Zainuri, 2021; Agus dan Paserang, 2020)

DAFTAR PUSTAKA

Andika, B., Wahyuningsih, P., & Fajri, R. (2020). Penentuan
nilai BOD dan COD sebagai parameter pencemaran air dan
baku mutu air limbah di pusat Penelitian kelapa sawit (PPKS)
Medan. QUIMICA: Jurnal Kimia Sains dan Terapan. Vol 2(1): 14-
22.
Aprianto, T. R., Simarmata, A. H., Dahril, T. 2020.
Produktivitas Primer Berdasarkan Metode Oksigen di Danau
Tuok Tonga Desa Buluh Cina Kecamatan Siak Hulu Kabupaten
Kampar Provinsi Riau. Jurnal Sumberdaya dan Lingkungan
Akuatik, Vol1(1): 2722-6026
Agus, S., dan Paserang, A. 2020. Produktivitas Primer Perairan
Danau Sibili Kecamatan Tawaeli, Kota Palu, Sulawesi Tengah.
Biocelebes, 14(3) : 244- 252
Asriyana dan Yuliana. 2012. Produktivitas Perairan. PT Bumi
Aksara. Jakarta. 264 hlm. Barus, T. A. 2004. Pengantar
Limnologi Studi Tentang Ekosistem Air Daratan. USU. Press.
Medan
Boyd, C.E. 1979. Pengelolaan Kualitas Air. Dirjen Perikanan.
Jakarta
Brower, J. E.; Zar, J. H. dan Eude, C. N. V. (1990). Field and
Laboratory Methods for General Ecology. Third Edition. WMC
Dubuque: Brown Publisher.
Cloern, J.E. 2002. Our evolving conceptual model of the
coastal eutrophication problem. Mar. Ecol. Prog. Ser. (210):
223-253
Hariyadi, S. dan Effendi, H., 2016. Penentuan status kualitas
perairan pesisir. Bahan Perkuliahan. Bogor: IPB.

Hasegawa N., M. Hori, H. Mukai. 2007. Seasonal shifts in
seagrass bed primary producers in a cold-temperate estuary:
Dynamics of eelgrass Zostera marina and associated epiphytic
algae. Aquatic Botany, 86 : 337– 345
Isnaeni, N., Suryanti, Purnomo, P. 2015. Kesuburan Perairan
Berdasarkan Nitrat, Fosfat, Dan Klorofil Di Perairan Ekosistem
Terumbu Karang Pulau Karimunjawa. Diponegoro Journal Of
Maquares, 4(2) : 75-81
Kaswadji, R. F. 1976. Studi Pendahuluan Tentang Penyebaran
dan Kemelimpahan Phytoplankton di Delta Upang, Sumatera
Selatan. Karya Ilmiah Fakltas perikanan IPB Bogor. Bogor.
Lee, Z.P., Marra, J., Perry, M.J. and Kahru, M., 2014.
Estimating Oceanic Primary Productivity from Ocean Color
Remote Sensing: A Strategic Assesment. Journal of Marine
Systems 149: 50-59.
Muhtadi, Ahmad. 2017. PRODUKTIVITAS PRIMER PERAIRAN.
University of Sumatera Utara. 20 hal
Nybakken JW. 1992. Biologi Laut suatu pendekatan ekologis.
PT. Gramedia. Jakarta
Odum E. P. (1996). Dasar-Dasar Ekologi. Edisi Ketiga.
Diterjemahkan oleh T. Samingan. Yogyakarta: Gadjah Mada
University Press.
Rasheed M.A., et al., 2008. Productivity, carbon assimilation
and intra-annual change in tropical reef platform seagrass
communities of the Torres Strait, north-eastern Australia.
Continental Shelf Research, 28 : 2292– 2303.
doi:10.1016/j.csr.2008.03.026
Refinel, Djuro Mustafa, & Reni Fitriani. (2015). Transpor Iodin
Melalui Membran Kloroform Dengan Natrium Tiosulfat Sebagai
Fasa Penerima Dalam Teknik Membran Cair Dalam Fasa Ruah.
J.Ris.Kim. Vol 8(2):149-153.

Romimohtarto, K. dan S. Juwana, 2007. Biologi Laut. Penerbit
Djambatan. Jakarta. 484 hlm
Salmin. (2005). Oksigen Terlarut (DO) dan Kebutuhan Oksigen
Biologi (BOD) Sebagai Salah Satu Indikator untuk Menentukan
Kualitas Perairan. Jurnal Oseana. Vol 30(3): 21-26.
Silva Thiago S.F., Maycira P.F. Costa, & John M. Melack.
2009. Annual Net Primary Production Of Macrophytes In The
Eastern Amazon Floodplain. Wetlands, 29 (2) : 747–758
Soeprobowati, T., dan Suedy, S. 2010. Status Trofik Danau
Rawapening Dan Solusi Pengelolaannya. Jurnal Sains &
Matematika, 18(4) : 158-169
Sofyan, D. dan Zainuri, M. (2021). Analisis Produktivitas Primer
Dan Kelimpahan Fitoplankton Di Perairan Estuari Daerah
Bancaran Kecamatan Kota Bangkalan Kabupaten Bangkalan.
Jurnal Trunojoyo Juvenil. Vol 2(1): 47-52.
Suardiani, N.; Arthana, I.; & Kartika, G. (2018). Produktivitas
Primer Fitoplankton Pada Daerah Penangkapan Ikan di Taman
Wisata Alam Danau Buyan, Buleleng, Bali. Current Trends in
Aquatic Science. Vol. 1(1): 8-15.
Sunaryo, A. 2017. Produktivitas Primer di Waduk Ir.H.Juanda
Kabupaten Purwakarta Provinsi Jawa Barat. Jurnal Penyuluhan
Perikanan dan Kelautan, 11(2), 110–120.
https://doi.org/10.33378/jppik.v11i2.89
Wetzel, R. G. (2001). Limnology Lake and River Ecosystem.
Third Edition. London: Academic Press.
Wetzel, R. G. & Likens, G. E. (2000). Limnological Analysis.
3rd. New York: Springer-Verlag.
Yulianto, D., Muskananfola, M. R., Purnomo, P. W., 2014.
Tingkat Produktivitas Primer dan Kelimpahan Fitoplankton
Berdasarkan Waktu yang Berbeda di Perairan Pulau Panjang,
Jepara. Diponegoro Journal of Maquares, 3(4), 195-200