PRODUKTIVITAS PERAIRAN

a. Produktivitas Primer

Produktivitas primer dari suatu ekosistem didefinisikan sebagai jumlah energi cahaya yang diserap dan kemudian disimpan oleh organisme-organisme produser melalui kegiatan fotosintesis dan kemosintesis dalam suatu periode waktu tertentu ( Widianingsih, 2002). Cahaya disimpan dalam bentuk zat-zat organik yang dapat digunakan sebagai bahan makanan oleh organisme heterotrofik (Setyapermana, 1979).

Produktivitas primer adalah laju pembentukan senyawa-senyawa organik yang kaya energi dari senyawa-senyawa organik. Jumlah seluruh bahan organik yang terbentuk dalam proses produktivitas dinamakan produktivitas perairan kotor, atau produktivitas total. Karena sebagian dari produktivitas total ini digunakan tumbuhan untuk kelangsungan proses-proses hidup yang secara kolektif disebut respirasi, tinggallah sebagian dari produktivitas total yang tersedia bagi pemindahan atau pemanfatan oleh organisme lain.

Produktivitas primer bersih adalah istilah yang digunakan bagi jumlah sisa produktivitas primer kotor yang sebagian digunakan oleh tumbuhan. Untuk respirasi, produktivitas primer inilah yang tersedia bagi tingkatan-tingkatan tropik lain (Nybakken. 1992).

Beberapa produktivitas dapat diketahui secara berurutan sesuai peristiwa pembentukannya :
a. Produktivitas primer kotor, yaitu laju total fotosintesis, termasuk bahan organik
yang habis digunakan dalam respirasi selama waktu pengukuran, dikenai sebagai fotosintesis total atau asimilasi total.

b. Produktivitas primer bersih, yaitu penyimpanan bahan organik di dalam jaringan-jaringan tumbuhan kelebihannya dari proses respirasi oleh tumbuhan-tumbuhan selama jangka waktu pengukuran, dikenal sebagai apparent fotosintesis atau asimilasi bersih.

Produktivitas komunitas bersih adalah laju penyimpanan bahan organik yang tidak digunakan oleh heterotrof (yakni produktivitas bersih– penggunaan heterotrof)
selama jangka waktu yang brsangkutan, biasanya musim pertumbuhan atau
setahun.

Produktivitas sekunder yaitu laju penyimpanan energi pada tingkat konsumen.

Dalam produktivitas primer terjadi reduksi karbondioksida dengan atom hidrogen dari air untuk menghasilkan gula sederhana dan selanjutnya membentuk molekul organik yang lebih kompleks dengan menggunakan energi matahari yang ditangkap klorofil (Halfer, 1992). Laju sintesis bahan organik dan perubahan produktivitas primer dapat dihitung dengan teknik pengukuran laju fotosintesis yang didasarkan pada reaksi fotointesis. Produktivitas primer dapat dilukiskan misalnya pada laju produksi oksigen, laju penggunaan CO2 atau air maupun perubahan
konsentrasi bahan organik yang terbentuk ( Wetzel and Likens, 1991).

Metode pengukuran produktivitas primer yang paling peka adalah metode karbon radioaktif. Metode ini mampu mengukur produktivitas primer bersih, dengan menggunakan botol yang mengandung radioaktif yang ditambahkan sebagai karbonat. Setelah beberapa waktu singkat, plankton atau tumbuhan air disaring dan diletakkan dalam alat penghitung. Melalui perhitungan yang baik dan pembentukan untuk
“pengambilan waktu gelap” (penyerapan 140C di dalam botol gelap), banyaknya CO2
yang diikat dalam fotosintesis dapat ditentukan dari perhitungan radioaktif yang
dibuat. Metode lain yang digunakan untuk pengukuran produktivitas primer adalah metode klorofil atau metode pH yang berguna dalam pengkajian mikro ekosistem laboratorium (Odum, 1971).

Metode pengukuran produktivitas primer yang sering dilakukan dan popular di
bidang limnologi menurut Sumawidjaja (1974) adalah metode oksigen botol gelap
dan terang. Pada metode botol gelap terang ini, perkiraan produktivitas dapat
diketahui dari perubahan oksigen (Payne, 1986; Wetzel and Likens, 1991; Nybakken,
1992), yang berisi contoh air setelah diinkubasi dalam jangka waktu tertentu pada
perairan yang mendapat sinar matahari. Pada botol gelap yang tidak menerima
cahaya matahari maka diduga hanya terjadi proses respirasi, sementara paada botol
terang terjadi baik proses fotosintesis maupun respirasi. Berdasarkan asumsi bahwa
respirasi kedua botol sama, maka perbedaan kandungan oksigen pada botol gelap
dan terang, pada akhir percobaan menunjukkan produktivitas kotor.

Sirkulasi sinar matahari tahunan dan siklus matahari harian akan mempengaurhi produktivitas primer pada ekosistem perairan yang juga mempengaruhi produktivitas primer terestial. Faktor-faktor yang mempengaruhi produktivitas primer adalah unsur hara, cahaya, temperatur serta struktur komunitas fitoplankton di ekosistem perairan.

b. Faktor-faktor produktivitas primer

Produktivitas primer merupakan mata ramtai makanan yang memegang peranan penting bagi sumberdaya perairan. Melalui produktivitas primer, energi akan mengalir dalam ekosistem perairan dimulai dengan fiksasi oleh tumbuhan hijau melalui proses fotosintesis. Peningkatan suplai zat hara dan tersedianya zat hara khususnya nitrogen dan fosfor merupakan faktor kimia perairan yang dapat mempengaruhi produktivitas primer disamping faktor fisik cahaya matahari dan temperatur (Wetzel, 1983).

Cahaya matahari merupakan salah satu faktor fisika yang memegang peranan penting dalam perubahan produktivitas primer. Jika kedalaman penetrasi cahaya yang menembus air sudah diketahui, maka dapat diketahui sampai dimana proses asimilasi tumbuhan terjadi. Energi cahaya matahari digunakan dalam proses fotosintesis, diserap oleh pigmen klorofil dan diubah menjadi energi kimia yang digunakan dalam proses reduksi karbondioksida sehingga terbentuk bahan organik sebagai hasil akhir fotosintesis. Cahaya yang tampak kemudian dipantulkan terutama pada panjang gelombang hijau dan secara keseluruhan radiasi matahari yang aktif dalam fotosintesis hanya 40 %.

Oksigen merupakan komponen penting yang dibutuhkan organisme perairan yang
berfungsi sebagai regulator pada proses metabolisme tanaman dan hewan air
(Odum, 1971). Salah satu sumber oksigen terlarut yang penting dalam perairan
adalah oksigen di atmosfer yang terlarut dalam massa air pada permukaan air
tersebut (Connel and Miller, 1995).