31

3. METODE 3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di perairan Pulau Pramuka, Kelurahan Pulau

Panggang, Kecamatan Kepulauan Seribu Utara, Kabupaten Administrasi

Kepulauan Seribu, Propinsi DKI Jakarta (Gambar 4). Lokasi pengambilan data

berada di Stasiun 1 terumbu tepi Pulau Pramuka dan Stasiun 2 Gosong Pramuka

(Tabel 1). Pengambilan data dilaksanakan pada bulan Oktober 2009, Maret 2010

dan Juli 2010.

Tabel 1 Posisi geografis stasiun penelitian.

Posisi Geografis Stasiun

Bujur Timur (BT) Lintang Selatan (LS) Pulau Pramuka 1060 36’ 32,66” 050 44’ 59.50”

Gosong Pramuka 1060 36’ 40,10” 05 44’ 12.80”

3.2 Alat dan Bahan Penelitian Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi alat selam (SCUBA

diving), alat tulis bawah air, kamera bawah air, jangka sorong dan penggaris

plastik, botol sampel PE 500 ml, GPS, satu buah perahu motor, cool box,

sedimen trap, alat pengukur kualitas air seperti: termometer, secchi disk, DO

meter, hand refractometer, kompas, floating drauge, palu baja, paku beton, cable

ties, buku pengenal jenis-jenis karang (Veron 1986; Suharsono 2008), buku

pengenal jenis-jenis ikan karang (Allen 2000; Kuiter & Tonozuka 2001), buku

pengenal jenis-jenis invertebrata laut (Colin & Arneson 1995), dan buku pengenal

jenis-jenis soft coral dan seafan (Fabricius & Alderslade 2001).

Bahan penelitian ini adalah terumbu buatan beton yang disusun seperti

bentuk piramid berukuran 1x1x1 m (luas alas x tinggi). Setiap unit (modul) terdiri

atas 11 bagian, yaitu enam buah balok beton berukuran 100x14x14 cm3, empat

buah balok berukuran 80x14x14 cm3, dan sebuah prisma segi empat berukuran

60x60x60 cm3 sebagai kubah piramid (Gambar 5). Terumbu buatan ini

32

merupakan bagian dari proyek rehabilitasi ekosistem pulau-pulau kecil, Direktorat

Pendayagunaan Pulau-pulau Kecil, Kementerian Kelautan dan Perikanan yang

telah ditenggelamkan pada tahun 2001 di terumbu tepi Pulau Pramuka pada

kedalaman 3-10 m dan di Gosong Pramuka pada kedalaman 7-8 m.

33

Gambar 5 Model terumbu buatan beton objek penelitian (foto: Aziz 2010).

3.3 Tahapan Penelitian Secara garis besar penelitian ini terdiri atas 4 tahap, yaitu: 1) menentukan

modul terumbu buatan yang akan dijadikan objek penelitian kemudian

melakukan penandaan (tagging) terhadap semua koloni karang rekrut di

permukaan terumbu buatan, 2) melakukan pengukuran dan pengambilan data

parameter perairan, karang rekrut, dan ikan karang di terumbu buatan, 3)

mengkaji hubungan antara kelimpahan karang rekrut dan parameter lingkungan

perairan dan hubungannya dengan kelimpahan ikan di terumbu buatan, 4)

merumuskan implikasi manajemen dari hasil analisis data terhadap terumbu

buatan tersebut.

3.4 Penentuan Modul Sampel Penentuan unit-unit terumbu buatan (modul) sampel yang akan dijadikan

sebagai objek penelitian dilakukan pada survei awal sebelum pengambilan data

dimulai. Dalam penelitian ini ditentukan 10 (sepuluh) modul, masing-masing 5

(lima) unit di setiap Stasiun untuk dijadikan sampel. Sampel dipilih berdasarkan

beberapa pertimbangan, yaitu: 1) kondisi fisik terumbu buatan susunannya masih

utuh, tidak berantakan atau jatuh, sehingga memungkinkan sampel untuk dapat

34

menyediakan ruang penempelan (settlement) planula karang secara optimal, 2)

memiliki kisaran kedalaman yang hampir sama, hal ini terkait dengan intensitas

cahaya yang diterima dan tingkat sedimentasi, 3) jarak antar modul, untuk

memudahkan dalam penandaan (tagging), pengamatan dan pengukuran koloni

rekrut sehingga tidak merusak koloni karang di sekitarnya.

3.5 Jenis Data Selain menggunakan data yang diperoleh dari pengukuran langsung di

lapangan, penelitian ini juga menggunakan data dari penelitian sebelumnya.

Jenis data yang didapatkan langsung dari lapangan meliputi:

1. Parameter fisika-kimia perairan

2. Karang rekrut yang menempel di permukaan terumbu buatan

3. Substrat dasar (terumbu karang alami) di sekitar terumbu buatan

4. Diameter substrat abiotik disekitar terumbu buatan

5. Jumlah dan jenis ikan karang di terumbu buatan

6. Jumlah dan jenis ikan karang di terumbu alami disekitar terumbu buatan

3.6 Prosedur Pengambilan Data 3.6.1 Parameter Fisika-Kimia Perairan

1) Suhu (oC); diukur menggunakan termometer Hg di permukaan,

kolom air, dan dasar perairan sebanyak 3 kali ulangan tiap stasiun.

2) Salinitas (ppt); diukur menggunakan refraktometer di permukaan,

kolom air, dan dasar perairan sebanyak 3 kali ulangan di tiap stasiun.

3) Kecepatan arus (m/dt) dan arah arus; diukur menggunakan floating

drought, stop watch dan kompas sebanyak 3 kali ulangan.

4) Kecerahan (m); diukur menggunakan secchi disk sebanyak tiga kali

ulangan di tiap stasiun.

5) Kedalaman (m); diukur menggunakan depth gauge di setiap sampel.

6) pH; diukur menggunakan pH strip dari sampel air yang diambil dari

tiap stasiun, masing-masing 3 kali ulangan dari tiga titik berbeda.

7) Ammonium (NH4); Phospat (PO4-); Nitrit (NO2

-); Nitrat (NO3-); Silikat

(SiO2); masing-masing diukur dari sampel air laut yang diambil di

permukaan, kolom air dan dasar perairan dengan volume yang

sama, kemudian dicampur dan diambil sebanyak 500 ml dengan

botol PE. Botol sampel disimpan dalam wadah berpendingin untuk

dianalisis di laboratorium Produktifitas Lingkungan Perairan IPB.

35

8) DO (dissolved oxigen); diukur menggunakan DO meter, sebanyak 3

kali ulangan di tiap stasiun.

9) Sedimentasi (mg/cm2/hari); pengukuran laju sedimentasi diambil

dengan sediment trap yang dibuat dari pipa paralon berdiameter 2,25

inci (5,715 cm) dengan tinggi 12 cm dan diletakkan 20 cm dari dasar

perairan (English et al. 1997). Setiap rangka berisi 3 buah paralon

sebagai ulangan. Berat sedimen diukur di laboratorium Produktifitas

Lingkungan Perairan IPB.

3.6.2 Karang Rekrut dan Biota Penempel Lainnya Data koloni karang rekrut dan biota penempel lainnya pada

permukaan luar terumbu buatan diperoleh dari pengamatan langsung dan

pemotretan menggunakan digital underwater camera (Gambar 6). Setiap

koloni karang rekrut yang polipnya telah terlihat secara kasat mata, baik

yang masih hidup maupun yang sudah mati, dihitung dan difoto secara

tegak lurus. Sebagai referensi ukuran, digunakan penggaris 30 cm. Koloni

karang rekrut diidentifikasi sampai tingkat genus berdasarkan foto

menggunakan buku pengenal jenis-jenis karang (Veron 2000; Suharsono

2008). Ukuran luas koloni dihitung menggunakan software ImageJ versi

1,42q berdasarkan foto koloni. Jenis biota penempel lainnya dicatat dan

difoto, kemudian diidentifikasi.

Gambar 6 Contoh cara pemotretan koloni rekrut pada terumbu buatan (foto: Subhan 2010).

3.6.3 Substrat Dasar di Sekitar Terumbu Buatan

36

Data substrat dasar di sekitar terumbu buatan, diambil dengan

metode Transek Garis Menyinggung (Line Intercept Transect) dan transek

kuadrat di setiap stasiun (English et al. 1997). Rollmeter dibentangkan

sepanjang 50 meter sejajar garis pantai di atas rataan terumbu alami

disekitar terumbu buatan pada kedalaman 8-10 meter sebanyak 2 kali

ulangan, sedangkan transek kuadrat diletakkan di atas transek garis

sebanyak 5 kali ulangan pada setiap kelipatan jarak 5 meter (Gambar 7).

Data yang diambil berupa luas tipe substrat dan komposisinya yang berada

dalam transek kuadrat yang kemudian diidentifikasi sampai tingkat genus.

Gambar 7 Ilustrasi cara pengambilan data substrat dasar.

3.6.4 Diameter Substrat Alami di Sekitar Terumbu Buatan Data diameter substrat diambil menggunakan transek kuadrat yang

diletakkan di dasar perairan diantara terumbu buatan dan difoto secara

tegak lurus, dengan referensi ukuran penggaris. Pengambilan data ini

dilakukan 10 kali ulangan di setiap stasiun dengan jarak antar transek 5 m

(Gambar 8). Analisis diameter substrat dasar dibedakan berdasarkan

ukuran diameter, yaitu: <1 mm, 1-10 mm, 10-100 mm, dan >100 mm.

Gambar 8 Ilustrasi pengambilan data diameter substrat.

3.6.5 Ikan Karang di Terumbu Buatan Pengambilan data ikan karang dilakukan pada area terumbu buatan

dan di sekitar terumbu buatan dengan metode sensus visual (visual

census), yakni mendata jenis dan jumlah ikan yang berada di kolom air

37

(English et al. 1997). Ikan karang yang berada dalam radius kira-kira 1

meter dari terumbu buatan sampel dicatat jumlah dan jenisnya. Identifikasi

jenis ikan menggunakan buku pengenal jenis-jenis ikan (Allen 2000; Kuiter

& Tonozuka 2001).

3.6.6 Ikan Karang di Terumbu Karang Alami Pengambilan data ikan karang di terumbu karang alami di sekitar

terumbu buatan memakai metode sensus visual (English et al. 1997)

dengan didukung oleh video bawah air untuk membantu identifikasi.

Pengambilan datanya mengikuti garis transek yang sama dengan transek

garis untuk mengukur substrat dasar. Semua ikan yang berada dalam area

2,5 meter di sebelah kanan dan kiri transek sepanjang 50 meter dicatat

jumlah dan jenisnya. Identifikasi jenis ikan menggunakan buku pengenal

jenis-jenis ikan (Allen 2000; Kuiter & Tonozuka 2001).

Gambar 9 Ilustrasi cara pengambilan data ikan dengan sensus visual.

3.7 Analisis Data Data kualitas perairan yang meliputi suhu, salinitas, kecerahan, arus,

phospat, nitrat, nitrit, silikat, amonium, oksigen terlarut (DO), pH, dan sedimen

dianalisis secara ekologis deskriptif. Penghitungan luas koloni karang rekrut

dengan software ImageJ 1,42q dilakukan dengan langkah-langkah sebagai

berikut:

1. foto koloni yang akan dihitung luasnya dibuka dari software ImageJ;

2. menentukan panjang skala yang diketahui dari penggaris referensi

(Gambar 10);

3. melingkari batas tepi koloni karang dengan Freehand selections atau

Polygon selections pada Tool Bar, kemudian menuliskan nama koloni dan

mengukur uas dengan memilih Plugins, Analyze, kemudian Measure And

Set Label.

38

4. Hasil pengukuran akan ditampilkan pada Results secara otomatis

(Gambar 11).

Gambar 10 Contoh tampilan penentuan skala pada software ImageJ.

Gambar 11 Contoh tampilan hasil pengukuran luas dengan software ImageJ.

Data koloni karang rekrut kemudian diolah dengan menghitung:

1) Persen tutupan karang dan substrat dasar

39

Persen tutupan karang batu hidup digunakan sebagai acuan dalam

menentukan kondisi terumbu karang, karena karang batu merupakan unsur

paling dominan di dalam ekosistem terumbu karang (Sukarno 1995). Persen

tutupan karang pada permukaan terumbu buatan dihitung dengan

membandingkan luas tutupan karang hidup dengan luas permukaan bagian

luar terumbu buatan. Persen tutupan karang hidup ditentukan dengan rumus

(modifikasi dari English et al. 1997):

Keterangan:

Tk = Persen tutupan koloni karang hidup (%) A = Luas total jenis/genus karang hidup (cm2) B = Luas total permukaan luar terumbu buatan (cm2)

Persen tutupan substrat dasar di terumbu karang alami disekitar terumbu

buatan dihitung dengan membandingkan luas total kategori substrat dasar

dengan luas transek kuadrat (modifikasi dari English et al. 1997):

Keterangan:

Ts = Persen tutupan substrat dasar kategori ke-i (%) li = Luas total substrat dasar kategori ke-i (cm2) L = Luas total transek kuadrat (cm2)

2) Kepadatan koloni karang rekrut

Kepadatan karang di terumbu buatan diperoleh dari penghitungan koloni

karang hidup pada permukaan luar terumbu buatan di setiap unit sampel dengan

rumus (modifikasi dari English et al. 1997):

Keterangan: N = Kepadatan karang rekrut (koloni/cm2)

ni = jumlah koloni karang genus ke-i A = luas permukaan luar terumbu buatan (cm2)

3) Indeks mortalitas karang (IMK)

Nilai indeks mortalitas karang pada terumbu buatan dan terumbu karang

alami dihitung dari persen tutupan karang mati dibagi dengan persentase karang

hidup (modifikasi dari Gomez & Yap 1988, in Madduppa 2006):

40

Keterangan:

IMK = Indeks mortalitas karang Am = Persentase karang mati dan patahan karang A = Persentase karang hidup

4) Kelimpahan ikan

Kelimpahan ikan di terumbu buatan dan terumbu karang alami diperoleh

dari pendataan dengan visual sensus. Kelimpahan ikan di terumbu buatan

dihitung dalam radius 1 meter dari terumbu buatan dengan dimensi panjang 3

meter, lebar 3 meter (3 x 3 = 9 m2). Untuk kelimpahan ikan di terumbu karang

alami dihitung sepanjang garis transek 50 meter dengan lebar 2,5 meter di

sebelah kanan dan kiri transek (50 x 5 = 250 m2). Persamaan yang digunakan

adalah sebagai berikut (English et al. 1997):

Keterangan : N = Kelimpahan (individu/m2) ni = Jumlah individu ikan jenis ke-i A = Luas area sensus ikan

5) Indeks Keanekaragaman Jenis (H’)

Dihitung menurut rumus indeks Shannon-Wienner (Odum 1993):

Keterangan: H’ = Indeks keanekaragaman Shannon-Wienner ni = jumlah individu karang jenis ke-i N = jumlah total individu seluruh jenis Untuk organisme bentik, digunakan log2 pi, sedangkan untuk komunitas ikan

karang digunakan ln pi.

6) Indeks Keseragaman Jenis (E)

Indeks ini bertujuan mengetahui keseimbangan individu dalam keseluruhan

populasi, dihitung menggunakan rumus (Odum 1993):

Keterangan:

E = Indeks keseragaman

41

H’ = Indeks keanekaragaman Shannon-Wienner H’maks = keanekaragaman maksimum (log2 S) S = jumlah spesies

7) Indeks Dominansi Jenis (C)

Dihitung menurut rumus indeks dominansi Simpson untuk ikan karang.

Indeks dominansi digunakan untuk mengetahui sejauh mana suatu kelompok

biota mendominasi kelompok lain. Rumus yang dipergunakan adalah (Odum

1993):

Keterangan: C = indeks dominansi ni = jumlah individu jenis ke-i N = jumlah total individu seluruh jenis

Semakin besar jumlah spesies maka semakin kaya dan seimbang distribusi

diantara spesies yang diukur dengan indeks keragaman. Sebaliknya semakin

kecil nilai C, maka komunitas tersebut didominasi oleh sedikit spesies.

8) Indeks Kesamaan (Similarity)

Untuk melihat kemiripan jenis karang rekrut di stasiun 1 dan stasiun 2

dianalisis dengan Indeks Kesamaan (Similarity) (Odum 1993).

Keterangan: A = jumlah spesies dalam stasiun A

B = jumlah spesies dalam stasiun B C = jumlah spesies yang sama pada kedua stasiun

Analisis statistika Hasil pengolahan data penelitian akan diuji dengan analisis statistika

menggunakan software Microsoft Excel 2007. Untuk mengetahui apakah

terdapat perbedaan nyata antara kelimpahan ikan, kelimpahan karang rekrut,

dan persentase tutupan karang pada terumbu buatan di kedua stasiun penelitian,

dilakukan analisis ragam dua arah (Two Way ANOVA with replication) dengan

bulan pengamatan sebagai ulangan. Uji lanjutan untuk mengetahui perbedaan

rerata kelimpahan ikan, kelimpahan karang rekrut dan persentase tutupan

karang pada terumbu buatan di kedua stasiun dilakukan ’uji t’ pada taraf α 0,05

dan 0,01. Untuk mengetahui keterkaitan antara kelimpahan ikan dan tutupan

42

karang di terumbu buatan, dilakukan regresi antara kelimpahan ikan karang di

terumbu buatan (Y) dan persentase tutupan karang keras di terumbu buatan (X).

Hipotesis yang akan diuji dalam analisis ragam adalah:

Ho = µ1 - µ = 0

I. Ho = Tidak terdapat perbedaan komposisi substrat pada terumbu buatan

beton di kedua stasiun penelitian

II. Ho = Tidak terdapat perbedaan komposisi ikan pada terumbu buatan di

kedua stasiun penelitian

Penghitungan rerata (mean) dari sampel (Walpole 1993):

Keterangan: = rerata dari suatu sampel xi = nilai data ke-i n = jumlah data dari sampel

Penghitungan simpangan baku (standard deviation) sampel (Walpole 1993):

Keterangan: s = simpangan baku (standar deviasi) dari sampel = rerata dari suatu sampel xi = nilai data ke-i n = jumlah data dari sampel

Koefisien korelasi (r) dan determinasi (r2)

Nilai r menunjukkan ukuran hubungan antara dua peubah acak X dan Y berkisar

-1 sampai +1, dengan interpretasi sebagai berikut (Walpole 1993):

r = 0 artinya tidak ada hubungan

r > 0 artinya memiliki hubungan positif

r < 0 artinya memiliki hubungan negatif

Jika nilai r mendekati +1 atau -1, hubungan antara dua peubah kuat (korelasi

tinggi) dan jika nilai r mendekati nol, hubungan antara dua peubah tersebut

sangat lemah atau tidak ada. Untuk menyatakan proporsi keragaman total nilai-

nilai peubah Y yang dapat dijelaskan oleh nilai-nilai peubah X, digunakan

Koefisien determinasi (r2).

Struktur Data Penelitian

43

Data penelitian yang diperoleh akan disusun seperti pada Tabel 2.

Tabel 2 Contoh struktur data penelitian.

No. Modul Karang rekrut di terumbu buatan Kelimpahan Ikan

Sta. I Jumlah koloni

Persen tutupan

Jumlah jenis

Jumlah individu

Jumlah jenis

1.

2.

3.

4.

5.

Sta. II

1.

2.

3.

4.

5.