BEBERAPA CATATAN MENGENAI PEMAKAIAN ISOTOP

CARBON (C14) UNTUK MENGUKUR DAYAPRODUKTIVITAS PRIMER DI PERAIRAN

INDONESIA

Oleh :

APRILANI SOEGIARTO M.Sc dan ANUGERAH NONTJI B.Sc.

Ahli Biologi dan Asisten biologi pada

Lembaga Penelitian Laut Jakarta

INTISARI

Produktivitos Primer dilout odolah hasil kecepatan perubahan benda_benda anorganis di_

dalam proses fotosintese yang dilakukan oleh plankton nabati. Karena plankton nabati meru_pakan dasar rantai makanan dilaut, maka pengukuran proses tersebut dapat dipakai penunjuktentang daya produktivitas sesuatu perairan. Cara pengukuran dengan isotop carbon (C 14) inidianggap yang paling praktis, mudah dikerjakan, cepat dan hasilnya dapat dipercaya.

Di Indonesia pemakaian isotop ini dilaut telah dimulai sejak tahun 1957. Hasil_hasil yangtelah didapat menunjukkan bahwa dibeberapa tempat daya produktivitas ini menyamai ataubahkan melebihi daya produktivitas diperairan _perairan daerah sedang. Ini menunjukkanbahwa kemungkinan untuk mempertinggi hasil penangkapan ikan di Indonesia adalah besar.

ABSTRACT

Marine primary productivity represents the rates at which inorganic materials are converedto organic materials in the photosynthetic process of phytoplankton. Phytoplankton is the baseof the food chains in the sea; there for mesurements of this kind can be used as an indicatorof the relative productivity of a body of water.This method of measurements by using isotopic_carbon (C 14) is belived to bethe most practical,

easy to handle, fast and reliable.The application of this isotope in Indonesian waters had been started as early as 1957.

The preliminary results show that in several areas the rate of production are similar or evenhigher than those of temperate zone. This indicates that there is a great possibility to increasethe Fishing catch in Indonesian waters.

PENGANT AR

Indonesia adalah suatu negara maritim dimana hampir 70% wilayahnya terdiri dari

lautan. Sudah sepantasnya bahwa kita mulai lebih banyak memperhatikan sumber-sumber

kekayaan yang masih terpendam dilaut untuk kita gali dan dimanfaatkan demi kemak­

muran rakyat sel uruhnya.Salah satu hal yang sangat mendesak pada saat ini ialah soal penambahan pangan,

terutama sumber_sumber protein hewani. Mempertinggi hasil perikanan adalah salah satu

jalan untuk memenuhi kebutuhan rakyat akan protein hewani tersebut. Baik ini berupa

92

perboikon don pembaharuan cara_cara don alat_olot penongkapan atoukah itu berupamencari daerah-daerah penangkapan ikan ("fishing ground") yang boru. Tetopi sebelum

hol_hal tersebut dopot dikerjokon seboiknyo terlebih dahulu kita ketohui potensi donkopositas sesuotu peroiran untuk menghasilkan ikan didalam seluruh musim.

gambar 1

gambar 2

93

gambar 3

Didalam ilmu lout atau ilmu perikanan pada khususnya ado berbagai cora untukmengukur produktivitas sesuatu perairan. Dari bagan sederhana rantai makanan dilautseperti tercantum diatas dapat dil ihat bahwa pengukuran produktivitas itu dapat dilaku­kan secara langsung dengan menghitung populasi jenis-jenis ikon tertentu atau secaratidak langsung melalui tingkat_tingkat hidup (trophic levels) yang lain dengan memper­hatikan faktor-faktor yang ado don efficiency perubahan dari tingkat yang satu keting_kat yang lain.

Salah satu cora yang banyak digunakan untuk mengukur produktivitas secara tidaklangsung ialah dengan mengukur produktivitas primer, yang menetapkan kecepatanperubahan benda_benda anorganis menjadi benda_benda organis. Jodi merupakan tingkatpertama dari rantai makanan tsb. Cora baru yang di_trapkan untuk maksud ini adalahyang disebut "Carbon Fourteen Technique", cora mengukur produktivitas primer denganmenggunakan isotop carbon (C 14). Cora ini sebetul nya mudah dikerjakan don cepatdiketahui hasil nya. Tetapi seperti juga hal nya dengan tekhnik_tekhnik baru lainnya,tekhnik ini memerlukan peralatan_peralatan yang agak lengkap don mahal harganya.

IVIETODA DAN PROSEDUR

Produktivi tas pri mer bisa di nyatakan per vol ume misal nya dengan menggunakansatuan_satuan: mg C/iam/m3, mg C/hari/m3, atau per luas vertikal misalnya dengansatuan_satuan: mg C/jam/m 2 atau mg C/harifm2•

Prinsip yang dipakai untuk keperluan ini adalah proses fotosintesa yang secara umumdapat ditul iskan sbb :

CO + H 0 fotosi.nte:a ~ (C H 0) + 02 2 resplrasl 2 2

Bila penggunaan isotop carbon dibidang pertanian don fisiology tumbuh_tumbuhanuntuk mengukur kecepatan fotosintesa telah lama dikenal, maka dibi dang pengetahuanlout pertama kali diperkenalkan oleh STEEMANN NIELSEN (1952) don digunakannya

94

dalam ekspedisi GALATHEA keliling dunia dalam tahun 1950_1952 (STEEMANN NIELSEN& JENSEN, 1957). Sejak itu prosedur laboratorium, prosedur lapangan ataupun per_alatannya telah banyak diperbaikijdirubah, akan tetapi prinsip dari pada tekhnik itusendiri adalah tetap. Sekarang ini telah dikenal berbagai cara, yang satu sama lainagak berbeda, baik prosedurnya maupun peralatannya. Antara lain dapat disebutkancara menu rut STEEMANN NIELSEN (Denmark), cara Rusia, cara Jepang, cara Australiadan cara Hawaii.

Tekhnik C14 ini mula_mula digunakan di Indonesia pada tahun 1957 (DOTY,SOERIAATMADJA & SOEGIARTO, 1963). Meskipun secara intensif baru dikerjakanmulai tahun 1964 (SOEGIARTO & NONTJI, 1966). Untuk alasan_alasan praktis sampaisekarang cara Hawaii _Iah (DOTY & OGURI, 1958) yang digunakan dilaboratoriumLembaga Penelitian Laut.

Prosedur dari tekhnik isatop carbon ini pada umumnya terdiri dari beberapa tingkatan:

- PengambiIan contoh air.Pengambilan contoh dilakukan dengan tabung_tabung yang non_toxic dari berbagailapisan dan mengisikannya kedalam botol_botol bening dan gelap yang bervolumeantara 100 _ 300 cc.

- Inokulasi

Contoh-contoh tersebut di_inokulasi dengan larutan isotop carbon, biasanya berben_tuk NaHC03, yang telah ditentukan radioaktivitasnya.

- Inkubasi

Ini dapat dilakukan bcik dengan sinar buatan (tank method) atau dengan sinar mata_hari (insitu dan simulated in situ) untuk waktu tertentu, 2 _ 6 _ 12 jam. Didalamtingkatan inkubasi ini terjadilah proses fotosintesa didalam botol_botol bening olehplankton nabati yang hidup didalamnya sedang dalam botol_botol gelap fotosintesatidak terjadi meskipun proses respirasi dan lain_lainnya berjalan terus.

- PenyaringanBenda _ benda hasil fotosi ntesa yang tel ah dil abel dengan isotop carbon tersebutkemudian disaring dengan "millipore filter" yang dikeringkan seperlunya.

- Pencacahan

Radioaktivitas pada setiap saringan ditentukan dengan sebuah "pencacah pengalirgas", baik dikerjakan langsung diatas kapal, maupun dilaboratorium didarat.

- KomputasiHasil "pencacahan" tersebut setelah dikoreksi dengan "background" pada air laut,pada saringan mill ipore, pada kamar penghitung dan dari "dark battle exchange",kemudian diperhitungkan untuk mendapatkan produktivitas primernya. Bentuk yangdisederhanakan dari rumus perhitungan ini adalah sebagai berikut:

~x~= mg C/jam/m3A H

dimana: L = aktivitas saringan dari batol bening setelah dikoreksiD ~ aktivitas saringan dari batol gelas setelah dikoreksiA = aktivitas yang di_inokulasi_kanK = bilangan tetapH = lamanya (jam) di_inkubasi

HASIL-HASIL SEMENTARA

Sampai sekarang perairan yang telah pernah kami sel idiki adalah perairan_perairan:Laut Jawa sebagian dari Selat Makassar, sebagian dari Samudera Indonesia, bagian selatandari Lout Tiongkok Selatan dan Selat Malaka (Gb. 1). Sayang bahwa penelitian inimasih belum dilaksanakan dengan intensif bahkan kebanyakan baru dikerjakan satu kali,

95

sehingga sukar sekali untuk mendapat gambaran yang sebenarnya dari keadaan masing_masing perairan sepanjang tahun.

Keadaan perairan Indonesia pada umumnya dipengaruhi oleh dua musim yang ber_lawanan satu sama lainnya, ialah musim Barat yang berlangsung kira_kira dari bulanDesember s/d Pebruari dan musim Timur yang berlangsung dari bulan Juni sid Agustus.Bulan _bul an sel ebihnya merupakan musim peral ihan/pancaroba dari musi m yang satukemusim yang lain dan sebaliknya. Telah banyak bukti_bukti yang menunjukkan adanyahubungan yang erat antara perikanan pada umumnya dan keadaan perairan pada setiapmusim. Oleh karena itu juga sangat penting untuk mengetahui produktivitas primer darimasing_masing perairan pada setiap musim agar mendapatkan gambaran yang sebenarnyasepanjang tahun.

Hasil sementara yang telah kami kerjakan, baik dengan K. M. SAMUDERA maupundengan kapal R.I. YALANIDHI sebetulnya belum banyak, bila dibandingkan denganluasnya perairan Indonesia. Tetapi beruntung bahwa dari "World Data Center" ataulangsung dari lembaga-Iembaga pengetahuan luar negeri yang mempunyai hubungandengan Lembaga Penelitian Laut, ban yak produk!ivitas utama yang kami terima, yangbanyak diantaranya juga meliputi perairan Indonesia. Tentu saja ini banyak sekali mem_bantu usaha_usaha untuk mengetahui dengan pasti potensi sel uruh perairan kita untukmenghasil kan ikan.

Gb.2 merupakan gambaran yang menyeluruh dari keadaan produktivitas primer lapis_an permukaan sebagian besar dari perairan Indonesia sedangkan Gb. 3 adalah daerahpenangkapan ikan diperairan Indonesia yang telah diketahui sampai saat ini. Bila ke_dua gambar tersebut dibandingkan maka dapat ditunjukkan adanya persamaan yang jelas.Didaerah _ daerah yang subur juga dicerminkan oleh angka_angka produktivi'as yangrelatip tinggi, misalnya diperairan sekitar pulau Laut, perairan Selat Malaka padaumumnya, sehingga kami yakin bahwa angka_angka yang telah kami dapat itu bisadipergunakan sebagai index bagi kesuburan sesuatu perairan.

Dibeberapa tempat tercatat angka produktivitas utama yang agak tinggi meskipundiketahui bahwa ditempat itu hasil perikanan belum menonjol, misalnya disekitar Ke_pulauan Natuna. Ini menunjukkan bahwa perikanan diperairan tsb masih ada kemung_kinan baik berupa penambahan tenaga nelayan, perbaikan cara_cara/alat_alat penang­kapan, atau mengusahakan kapal_kapal penangkap yang ber_radius operasi lebih jauh(motorisasi ).

Disamping itu masih banyak juga perairan_perairan yang sama sekali belum adadatanya. Ini menjadi pendorong bagi kami untuk bekerja lebih keras lagi disampingsetapak demi setapak berusaha untuk menyediakan alat_alat yang diperlukan didalamtekhnik ini dari bahan-bahan yang dapot dihasilkan didalam negeri.

DAFTAR PUSTAKA

DOTY, M. S. & M. OGURI. 1958. Selected features of the isotopic carbon primaryproductivity technique. Rapp. et. Proc. Verb. 144: 47 _ 55.

DOTY, M. S., RD. E. SOERIAATMADJA & SOEGIARTO. 1963. Observations on theprimary marine productivity of Northwestern Indonesian Waters. Mar. Res.Indon. 5: 1 _ 25.

SOEGIARTO, A & A. NONTJI. 1966. A seasonal study of primary marine productivityin Indonesian Water. Karangan dipersiapkan untuk Pasific Science Congresske XI di Tokyo.

STEEMANN _ NI ELSEN, B. 1952. The use of radioactive carbon (C14) for measuringorganic production in the sea. J. du Cons. 18(2): 117 _ 140.

STEEMANN NIELSEN, E & E. AABYE_JENSEN. 1957. Primary oceanic productionThe autotrophic production of organic matter in the oceans. GalathReport I :49 _ 136.

96

DISKUSI

TISNA AMIDJAJA

1. Apakah dicari korelasi diantara count radioaktivitas sample dengan jumlah phy_toplankton yang ada dalam sample dan

2. Apakah penghitungan phytoplankton tidak dapat dipakai juga untuk dipakai seba_gai index primary production?

APRILANI SOEGIARTO M.Sc. & ANUGERAH NONTJI B.Sc.

1. Pertanyaan yang diajukan memang masih sementara dikerjakan/dipelajari, akantetapi tidak diajukan dalam symposium ini karena processing dari data belumsel esai seluruhnya.

2. Terdapat suatu perbedaan prinsipil antara standing crop dan primary_production.Penghitungan plankton memberikan gambaran mengenai standing_crop atau biomatspada suatu waktu tertentu, sedangkan dalam primary_production yang diukur ada_lah "rate of production" dari C_anorganik menjadi C_organik. Kelak bila peng_hitungan plankton seperti tersebut dalam (1) telah selesai (hal ini sangat mem_butuhkan waktu) diharapkan untuk dapat dipelajari hubungan antara keduanya.

SUMADI ATMOWIDJOJO M.Sc.

1. Apakah dalam pengukuran daya produktivitas primer berbagai perairan di Indonesiaitu telah diperhatikan juga faktor_faktor yang mempengaruhi, misalnya jumlahdan jenis plankton, intensitas cahaya, kadar CO2, suhu dan sebagainya dari ber_bagai dalam laut?

2. Untuk penghematan biaya expedisi apakah dapat misal nyo hanya dilakukan pe_ngumpulan contoh_contoh dan data dari faktor_faktor tersebut diatas (pertanyaan1), sedang pengukurannya sendiri dilakukan dilaboratorium didarat dengan me­niru keadaan dimasing_masing perairan?

ANUGERAH NONTJI B.Sc. & APRILANI SOEGIARTO

1. Memang benar bahwa pengukuran produktivitas primer dilaut biasanya disertaipula observasi-observasi lainnya antara lain mengenai: suhu; kadar chlorophyl;cahaya yang jatuh kepermukaan laut (incident light); kecerahan (transparency)air laut; kadar phosphat; kadar oksigen; salinitas (kadar garam); densitas air laut;arus; phytoplankton dan zooplankton.Pengukuran kadar CO2 dilaut selama ini tidak dikerjakan karena dalam keadaanyang biasa kadar CO2 tidak memberikan pengaruh karena adanya buffer systempada air laut.

2. Teoritis hal in; bisa dikerjakan, tetapi secara praktis banyak kesulitan_kesulitanyang harus ditanggulangi misalnya menjaga agar plankton dalam botol sampletetap hidup; mencegah pertumbuhan bakteri dalam sample tersebut. Dalam halini kita bekerja dengan "mixed population" sehingga percobaan_percobaan labo_ratorium dengan kultur_kultur murni belum tentu dapat diapplikasikan dilapangan.

97