Produktivitas Primer Perairan-1B

PRODUKPTEIRVAITIRAASNPRIMER

Kelompok 1B

Annisa Handayani Dewi (140410190012)




Angelia Evelyn Lyputri (140410190026)




Haitsam Ammar (140410190036)




Risna Octia (140410190054)




I Nyoman Ngurah Surya Jaya (140410190060)




Atasya Yasmine (140410190070)




Dhiya Sabrina (140410190086)




Hasna Syarifah (140410190104)

PRODUKTIVITAS PRIMER

Produktivitas primer memiliki banyak pengertian menurut
para ahli.

Menurut Asriana & Yuliana (2021), produktivitas perairan
merupakan laju penambatan atau penyimpanan energi
(cahaya matahari) oleh komunitas autotrof di dalam
sebuah ekosistem perairan. Produktivitas itu sendiri terdiri
dariproduktivitas primer (produsen) dan produktivitas
sekunder (konsumen).
Menurut Nybakken (1992), Odum (1996), dan Wetzel (2001),
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.
Terakhir menurut Kirk (2011); Lee et al. (2014); Mercado-
Santana et al. (2017); Chen et al. (2017), produktivitas primer
merupakan laju produksi karbon organik (karbohidrat) per
satuan waktu dan volume melalui proses fotosintesis yang
dilakukan oleh organisme tumbuhan hijau.

PRODUKTIVITAS PRIMER

Produktivitas primer sendiri dibagi menjadi dua, yaitu
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 (Nybakken, 1992; Odum, 1996; Wetzel, 2001;
Asriyana & Yuliana, 2012).

PERAN PRODUKTIVITAS PRIMER

Produktivitas primer memiliki peran penting dalam siklus
karbon dan rantai makanan (Nybakken, 1992) dan sebagai
pemasok kandungan oksigen terlarut pada perairan (Hariyadi
et al., 2010). Tingkat produktivitas primer suatu perairan
memberikan gambaran bahwa, suatu perairan yang cukup
produktif dalam menghasilkan biomassa tumbuhan dan
pasokan oksigen dari fotosintesis dapat mendukung
perkembangan ekosistem perairan. Produktivitas perairan
yang terlalu tinggi mengindikasikan bahwa telah terjadi telah
terjadi eutrofikasi, apabila terlalu rendah mengindikasikan
bahwa perairan tidak produktif atau miskin. Ini menunjukan
bahwa produktivitas perairan juga dapat digunakan dalam
pengelolaan sumber daya perairan dan pemantauan kualitas
perairan (Hariyadi et al., 2010).

PRFOADKUTKOTRIVYITAANSGPMREIMMEPRENPGEARRAUIRHIAN

Penetrasi cahaya. Semakin tinggi cahaya produktivitas
perairan semakin tinggi sampai pada batas tertentu, akan
menurun seiring dengan menurunnya intensitas cahaya
matahari (Alianto et al., 2008).

Nutrien. Ketersediaan nutrien di perairan merupakan
faktor pembatas bagi pertumbuhan organisme autotrof
(Wetzel, 2001). Perairan yang kaya nutrien dan biota
autotrof akan memiliki produktivitas primer yang tinggi.
Klorofil. Kandungan klorofil-a dapat digunakan sebagai
ukuran banyaknya fitoplaknton pada suatu perairan
tertentu dan dapat digunakan sebagai petunjuk
produktivitas perairan (Chen et al., 2017).

Suhu. Laju fotosintesis fitoplankton meningkat dengan
meningkatnya suhu perairan, tetapi akan menurun
secara drastis setelah mencapai suatu titik suhu tertentu
(Vallina et al., 2017).

PRFOADKUTKOTRIVYITAANSGPMREIMMEPRENPGEARRAUIRHIAN

Kekeruhan. Tingginya kekeruhan akan mengurangi penetrasi
cahaya yang masuk ke perairan yang akan berdampak pada
penurunan produktivitas primer perairan (Hariyadi et al., 2010).
Arus. Front merupakan daerah pertemuan dua massa air yang
mempunyai karakteristik berbeda. Front menyebabkan
kombinasi dari temperatur dan peningkatan kandungan hara
yang akan meningkatkan produktivitas plankton yang
berdampak pada peningkatan produktivitas primer di laut
(Vallina et al., 2017). Upwelling merupakan penaikan massa air
laut dari suatu lapisan dalam ke lapisan permukaan, membawa
serta air yang suhunya lebih dingin, salinitas tinggi, dan zat-zat
hara yang kaya ke permukaan (Qurban et al., 2017).

Kedalaman. Seiring bertambahnya kedalaman maka akan
menurunkan penetrasi cahaya yang semakin berkurang
sehingga produktivitas primer akan berkurang.

MPERTOODDUEKUTNIVTUITKAMSEPNRGIMUKERUR

Metode Botol Gelap-Botol Terang

Metode yang umum digunakan dalam mengukur nilai
produktivitas primer adalah metode oksigen dengan
metode botol gelap dan terang (Wetzel, 2001). Penggunaan
botol terang dipakai untuk mengukur laju fotosintesis yang
disebut juga sebagai produktivitas primer kotor (jumlah total
sintesis bahan organik yang dihasilkan dengan adanya
cahaya). Sementara botol gelap digunakan untuk mengukur
laju respirasi Produktivitas primer dapat diukur sebagai
produktivitas kotor dan atau produktivitas bersih.

Klorofil

Pengukuran produktivitas primer dengan klorofil dapat
dilakukan dengan 2 cara, yaitu ekstrak klorofil dari
organisme autotrof dan menggunakan citra satelit.

Metode Radioaktif

Materi aktif yang dapat di identifikasi radiasinya di masukkan
dalam sistem. Misalnya karbon aktif (14C) dapat di introduksi
melalui suplai karbondioksida yang nantinya di asimilasikan
oleh tumbuhan dan di pantau untuk mendapatkan
perkiraan produktivitas. Tehnik ini sangat mahal dan
memerlukan peralatan yang canggih, tetapi memiliki
kelebihan yaitu dapat di pakai dalam berbagai tipe
ekosistem tanpa melakukan penghancuran terhadap
ekosistem.

MPERTOODDUEKUTNIVTUITKAMSEPNRGIMUKERUR

Metode Panen

Metode panen biasanya dilakukan untuk tumbuhan tingkat tinggi.
Dalam hal ini diperairan digunakan untuk makrofita, seperti
tumbuhan air di danau/ rawa, lamun, dan dan rumput laut (Wetzel,
2001). Cara ini di tentukan berdasarkan berat pertumbuhan dari
tumbuhan. Caranya adalah dengan memotong bagian tumbuhan.
Bagian yang di potong selanjutnya dipanaskan sampai seluruh
airnya hilang atau beratnya konstan. Materi tersebut ditimbang,
dan prodiktivitas primer di nyatakan dalam biomassa per unit area
per unit waktu, misalnya sebagai gram berat kering/ m2 /tahun.

Mmaentgodreove)Dekomposisi Serasah (Pendugaan pada daerah

Pendugaan produktivitas periran di ekosistem hutan mangrove
secara khusus dapat dilakukan dengan menggunakan pendekatan
pelepasan nutrien dari serasah daun mangrove yang dihasilkan.

PPREAINMLGAEUTRKDUBRAOANTONBLAPGRHEOALDNAUMPKETTTIEVORIDTAEANSG

Alat: Bahan :
1 botol gelap Larutan Amilum 1%
1 botol terang Larutan H2SO4 Pekat
1 botol untuk mengukur Larutan KOH-KI
oksigen awal Larutan MnSO4
Alat tulis Larutan Na-tiosulfat
Aluminium foil Larutan Na2S2O3
DO meter Larutan Sampel Air
Erlenmeyer
Kertas lakmus (pH) (Salim dan Paserang, 2020).
Pipet tetes
Pipet ukur
Secchi disk
Tali rafia
Thermometer

PPREAINMLGAEUTRKDUBRAOANTONBLAPGRHEOALDNAUMPKETTTIEVORIDTAEANSG

Botol terang dipakai untuk mengukur laju fotosintesis
yang disebut juga sebagai produktivitas primer kotor (=
jumlah total sintesis bahan organik yang dihasilkan
dengan adanya cahaya), sementara botol gelap
digunakan untuk mengukur laju respirasi, satu botol
disediakan untuk initial bottle sebagai DO awal. DO meter
untuk mengukur kadar oksigen terlarut di suatu perairan,
kertas lakmus (pH) sebagai alat ukur derajat keasaman
(pH), Secchi disk digunakan untuk mengukur kecerahan
perairan, thermometer digunakan untuk pengukuran
suhu, tali rafia digunakan dalam proses inkubasi di dalam
perairan, alumunium foil digunakan untuk membungkus
botol gelap, alat tulis untuk mencatat hasil yang
didapatkan dan kamera untuk mendokumentasikan
kegiatan selama penelitian (Salim dan Paserang, 2020).

PPREAINMLGAEUTRKDUBRAOANTONBLAPGRHEOALDNAUMPKETTTIEVORIDTAEANSG

Pada pengukuran DO, terdapat penambahan larutan
MnSO4 dan KOH-KI bertujuan untuk mengikat O2. Ion
mangan yang ditambahkan pada sampel mengikat
oksigen dan terjadi endapan MnSO2. Setelah mengendap,
ditambahkan H2SO4 pekat yang berfungsi untuk
melarutkan endapan kembali. Pada saat endapan larut,
molekul iodium yang ekuivalen dengan oksigen terlarut
juga ikut terbebas. Iodium (I2) yang dibebaskan ini
selanjutnya dititrasi dengan larutan standar natrium
tiosulfat. Larutan indikator amilum berfungsi untuk
mengetahui ada tidaknya kandungan amilum dalam air
sampel atau tidak. Warna biru pada larutan sampel
menunjukkan uji positif adanya amilum. Larutan sampel
dititrasi Na2S2O3 sampai larutan berwarna kuning pucat
atau kuning transparan (Salim dan Paserang, 2020).

PROSEGDEULRAPMTEETROADENGBOTOL

Prosedur

1.Sampel air diambil dengan Kemmerer Water Sampler atau
dengan botol BOD,

2.sampel air dimasukkan kedalam 3 botol: 1 untuk mengukur DO
awal atau initial; 1 untuk botol terang; dan 1 lainnya untuk botol
gelap, sampai penuh tanpa ada gelembung udara,

3.dilakukan pengukuran kadar oksigen terlarut awal (DO0) dari
botol 1 menggunakan metode titrasi winkler,

4.botol gelap dan terang disuspensikan ke dalam kolom air
sesuai dengan kedalaman pengambilan sebelumnya dan
diinkubasi selama 4-6 jam,

5.sampel diambil dan diukur kadar oksigen terlarutnya sebagai
kadar oksigen terlarut akhir (DO akhir).

6.Nilai DO yang diperoleh dapat digunakan untuk menghitung
respirasi, produktivitas primer kotor dan bersih.

Mengukur DO

1.Sampel air ditambahkan 2 mL MnSO4 dan 2 mL NaOH+KI,
dikocok sampai terbentuk endapan berwarna coklat,

2.ditambahkan H2SO4 dan dikocok hingga endapan larut,
3.sampel dipindahkan ke erlenmeyer dan dititrasi dengan

Na2S2O3 hingga berwarna kuning pucat,
4.ditambahkan indikator amilum sebanyak 3-4 mL ,
5.titrasi kembali hingga larutan tidak berwarna.
6.DO dapat dihitung dengan rumus:

(Asriyana & Yuliana, 2021, Brower et al., 1990)

STATUS TROFIK PERAIRAN

Status trofik perairan dapat dikategorikan sebagai berikut.

OLIGOTROFIK MESOTROFIK
✧ perairan yang miskin unsur
hara dan produktivitas ✧ perairan yang memiliki
unsur hara dan produktivitas
rendah (produktivitas primer sedang (produktivitas primer
dan biomassa rendah).
dan biomassa sedang).
✧ memiliki kadar nitrogen ✧ merupakan peralihan
dan fosfor rendah, namun
cenderung jenuh dengan antara oligotrofik dan
eutrofik.
oksigen.


EUTR
OFIK HIPER-EUTROFIK
✧ perairan kaya unsur hara ✧ perairan dengan
dan produktivitas tinggi. kandungan unsur hara dan
produktivitas primer sangat
✧ memiliki tingkat
kecerahan rendah dan tinggi.
oksigen pada lapisan ✧ Pada lapisan hipolimnion
hipolimnion dapat lebih kecil
tidak terdapat oksigen
dari 1 mg/liter. (kondisi anoksik).




DISTROFIK
✧ perairan yang banyak mengandung
bahan organik, seperti humus dan fulvat.
✧ Jenis perairan seperti ini (danau) banyak
menerima bahan organik dari tumbuhan

yang berasal dari daratan sekitarnya,
sehingga biasanya memiliki produktivitas

primer rendah.



(Zulfia & Aisyah, 2013)

CONTOH KASUS

Pada satu 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:

hitunglah produktivitas primer perairan dengan
perhitungan metode pengukuran botol gelap!

Pengulangan 1
Respirasi (R) = I – D = 7,5 mg/L - 3,3 mg/L = 4,2 mg/L
Produksi Primer Bersih (NPP) = L – I = 10,2 mg/L -7,5 mg/L = 2,7 mg/L
Produksi Primer Kotor (GPP) = L - D = 10,2 mg/L – 3,3 mg/L = 6,9 mg/L

Pengulangan 2
Respirasi (R) = I – D = 0,5 mg/L -0,12 mg/L = 0,38 mg/L
Produksi Primer Bersih (NPP)= L – I = 0,9 mg/L – 0,5 mg/L = 0,4 mg/L
Produksi Primer Kotor (GPP) = L - D = 0,9 mg/L – 0,12 mg/L = 0,78 mg/L

Pengulangan 3
Respirasi (R) = I – D = 10,2 mg/L – 9,5 mg/L = 0,7 mg/L
Produksi Primer Bersih (NPP)= L – I = 25,7 mg/L – 10,2 mg/L = 15,5 mg/L
Produksi Primer Kotor (GPP) = L - D = 25,7 mg/L – 9,5 mg/L = 16,2 mg/L

RUMUS PERHITUNGAN

Rumus perhitungan produktivitas primer perairan (Umaly & Cuvin, 1988) :

NPP =O2BT - O2BA(PQ) (t)x 0,375 x 1000

Pengulangan 1
NPP =(10,2 - 7,5)(1,2)(6) x 0,375 x 1000 =140,625 mg C/m3/jam

Pengulangan 2
NPP =(0,9 - 0,5)(1,2)(6) x 0,375 x 1000 =20,833 mg C/m3/jam

Pengulangan 3
NPP =( 25,7 - 10,2)(1,2)(6) x 0,375 x 1000 =807,292 mg C/m3/jam

Rata-rata NPP = (140,625 + 20,833 + 807, 292)/3 = 322,917 mg C/m3/jam

GPP =O2BT - O2BG(PQ) (t)x 0,375 x 1000

Pengulangan 1
GPP =(10,2 - 3,3)(1,2)(6) x 0,375 x 1000 =359,375 mg C/m3/jam

Pengulangan 2
GPP =(0,9 - 0,12)(1,2)(6) x 0,375 x 1000 =40,625 mg C/m3/jam

Pengulangan 3
GPP =( 25,7 - 9,5)(1,2)(6) x 0,375 x 1000 =843,75 mg C/m3/jam

Rata-rata GPP = (359,375 + 40,625 + 843,75)/3 = 414,583 mg C/m3/jam

Keterangan :
NPP = produktivitas primer bersih (mg C/m3/jam)
GPP = produktivitas primer kotor (mg C/m3/jam)
O2BT = oksigen pada botol terang (BT) setelah inkubasi (mg/l)
O2BA = oksigen pada botol inisial (BA) (mg/l)
O2BG = oksigen pada botol terang (BG) setelah inkubasi (mg/l)
PQ = koefisien fotosintesis (1,2)
t = waktu inkubasi (jam)
1000 = konversi liter menjadi m3
0.375 = koefisien konversi oksigen menjadi karbon (12/32)

INTERPRETASI

Dari data hasil perhitungan yang sudah dilakukan, dapat dilihat
bahwa hasil produktivitas primer bersih maupun kotor tertinggi
sama sama terdapat di pengulangan ke-3.

Dapat dilihat pula rata-rata produktivitas primer bersih sebesar
322,917 mg C/m3/jam atau 3.875 mg C/m3/hari. Dari data tersebut
menunjukkan bahwa perairan dapat dikategorikan sebagai
perairan eutrofik dimana angka produktivitas primernya >750. Hal
ini dapat dilihat berdasarkan klasifikasi tingkat kesuburan
produktivitas primer perairan menurut Sari dkk., (2018) yaitu :

Perairan eutrofik yaitu perairan yang memiliki produktivitas primer
yang tinggi dan umumnya kaya akan kandungan makanan atau
nutrien, karena aktivitas fitoplankton pada perairan tersebut
sangat produktif. Produktivitas primer dalam perairan memiliki
hubungan yang erat dengan kelimpahan fitoplankton, apabila
produktivitas primer di perairan tinggi maka kelimpahan alga di
perairan juga tinggi (Kusriani & Widjanarko, 2017). Beberapa faktor
utama yang mempengaruhi produktivitas primer perairan seperti
cahaya, nutrien dan suhu menyebabkan perairan tersebut
dikategorikan sebagai perairan eutrofik (Bouterfas et al., 2002).

DAFTAR PUSTAKA

Al-Bandjari, A. S., & Paserang, A. P. 2019. Produktivitas Primer
Perairan Danau Sibili Kecamatan Tawaeli, Kota Palu, Sulawesi
Tengah (Doctoral dissertation, Universitas Tadulako).
Alianto, E. M. Adiwilaga, & A. Damar. 2008. Produktivitas Primer
Fitoplankton dan Keterkaitannya dengan Unsur Hara dan Cabaya di
Perairan Teluk Banten. Jurnal Ilmu·Ilmu Perairan dan Perikanan
Indonesia, 15 (1): 21-26
Asriyana, S. P., & Yuliana, S. P. 2021. Produktivitas Perairan: Edisi
Revisi. Jakarta: Bumi Aksara.
Bouterfas, R., Belkoura, M., & Dauta, A. (2002). Light and temperature
effects on the growth rate of three freshwater [2pt] algae isolated
from a eutrophic lake. Hydrobiologia, 489(1), 207-217.
Brower, J. E., Zar, J. H., Eude C. N. V. 1990. Field and Laboratory
Methods for General Biology. Third Edition. WMC Brown Publisher.
Chen, H., Zhou, W., Chen, W., Xie, W., Jiang, L., Liang, Q., ... & Wang, Q.
(2017). Simplified, rapid, and inexpensive estimation of water primary
productivity based on chlorophyll fluorescence parameter Fo.
Journal of plant physiology, 211, 128-135.
Filippino K.C., Margaret R. Mulholland, Peter W. Bernhardt. 2011.
Nitrogen uptake and primary productivity rates in the Mid-Atlantic
Bight (MAB). Estuarine, Coastal and Shelf Science, 91 : 13-23.
Hariyadi S, E. M. Adiwilaga, T. Prartono, S. Hardjoamidjojo & A.
Damar. 2010. Produktivitas Primer Estuari Sungai Cisadane Pada
Musim Kemarau. Limnotek, 17 (1) : 49-57.
Kirk JTO, 2011. Light and Photosynthesis in Aquatic Ecosystems.
Third Edition. New York: Cambridge University Press
Kusriani, M., & Widjarnako, P. 2017. Tingkat Kesuburan Perairan Di
Waduk Wonorejo Dalam Kaitannya Dengan Potensi Ikan. JFMR
(Journal of Fisheries and Marine Research), 1(2), 88-94.
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.

DAFTAR PUSTAKA

Mercado-Santana J.A., et al. 2017. Productivity in the Gulf of California
large marine ecosystem. Environmental Development, 22 : 18–29.
Nybakken JW. 1992. Biologi Laut suatu pendekatan ekologis. PT.
Gramedia. Jakarta.
Odum EP. 1996. Dasar-Dasar Ekologi. Edisi Ketiga. Diterjemahkan oleh
T. Samingan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta
Qurban M.A., M. Wafar, R. Jyothibabu, K.P. Manikandana. 2017. Patterns
of primary production in the Red Sea. Journal of Marine Systems, 169 :
87–98.
Salim, A dan Paserang, A. P. 2020. Produktivitas Primer Perairan Danau
Sibili Kecamatan Tawaeli, Kota Palu, Sulawesi Tengah. Biocelebes, 14(3) :
244-252.
Sari, D. Y., Haeruddin, H., & Rudiyanti, S. 2018. Tinjauan Kualitas Habitat
Berdasarkan Tingkat Produktivitas Sebagai Basis Data Pemanfaatan
Perairan Pesisir Desa Tasikagung, Rembang (Habitat Quality Review
based on Level of Productivity as Utilization Database Coastal Waters
Tasikagung Village, Rembang). Management of Aquatic Resources
Journal (MAQUARES), 6(4), 490-497.
Suardiani, N. K., Arthana, I. W., & Kartika, G. R. A. (2018). Produktivitas
Primer Fitoplankton Pada Daerah Penangkapan Ikan di Taman Wisata
Alam Danau Buyan, Buleleng, Bali. Current Trends in Aquatic Science I,
1, 8-15.Umaly, R. C. and L. A. Cuvin. (988. Limnology Laboratory and
Field Guide Physico-Chemical Factors, Biology Factors. Manila:
National Book Store Publishing
Wetzel, R.G. 2001. Limnology Lake and River Ecosystem Third Edition.
Academic Press, London.
Vallina S.M., P. Cermenoa, S. Dutkiewiczb, M. Loreauc, J.M. Montoya
2017. Phytoplankton functional diversity increases ecosystem
productivityand stability. Ecological Modelling, 361: 184–196.
Zulfia, N.; Aisyah. 2013. Status Trofik Perairan Rawa Pening Ditinjau dari
Kandungan Unsur HarA) (NO3 dan PO4 ) Serta Klorofil - a. Bawal.Vol.
5(3): 189 -199.