BIOEKOLOGI PLANKTON

1. BIOEKOLOGI PLANKTON PLANKTON Plankton berasal dari bahasa Yunani ”Planktos” yang berarti menghanyut atau mengembara Plankton adalah organisme yang hidupnya mengapung atau melayang di dalam air yang pergerakannya tergantung pada arus air. Istilah Plankton pertama kali digunakan oleh Victor Hensen (1887) seorang berkebangsaan Jerman.

2. Penggolongan plankton berdasarkan fungsional (Nontji, 2008) : - Phytoplankton (umumnya 2 – 200 µm) - Zooplankton (umumnya 0,2 – 2 mm) - Bakterioplankton (umumnya < 1 µm) - Virioplankton (umumnya < 0,2 µm)

3. Penggolongan Plankton berdasarkan ukuran(Sieburth et al., 1978 dalam Nontji, 2008; Nybakken, 1993) a. Megaplankton (20 – 200 cm) Ada yang menyebut megaloplankton. Contoh megaplankton adalah ubur-ubur. Cyanea artica mempunyai Ø payung lebih dari 2 meter dengan panjang tentakel 30 meter. b. Makroplankton (2 – 20 cm) Contoh yang termasuk makroplankton : udang Euphausiacea, Pteropoda (Mollusca) c.Mesoplankton (0,2 – 20 mm) Contoh yang termasuk mesoplankton : Copepoda, Amphipoda, Ostracoda (zooplankton), dari phytoplankton, contoh : Noctiluca

4. d. Mikroplankton (20 – 200 µm) Contoh : Phytoplankton seperti diatome, dinoflagellata e. Nannoplankton (2 – 20 µm) Contoh : Coccolithophorida (Flagellata laut) f. Pikoplankton (0,2 – 2 µm) Contoh : bakterioplankton g. Femtoplankton (< 0,2 µm) Contoh ; Virioplankton Pikoplankton dan Nannoplankton kadang-kadang disebut juga sebagai Mikroplankton

5. Mikroplankton disebut juga Plankton net (net plankton) Net plankton ialah plankton yang dapat disaring dengan plankton net No. 25. Luas mess (lobang) plankton net No. 25 adalah 60 µm x 60 µm ( 1mm = 1000 µm) Lebih kecil No. Plankton net maka lebih besar luas lobangnya, contoh plankton net No. 8 digunakan untuk menangkap zooplankton seperti larva udang Di laut sekitar 70 % dari semua phytoplankton terdiri atas Nannoplankton

6. Penggolongan berdasarkan siklus hidupnya (Nontji, 2008) 1. Holoplankton : plankton yang seluruh siklus hidupnya dijalani sebagai plankton. Umumnya phytoplankton adalah holoplankton 2. Meroplankton : plankton yang menjalani hidupnya sebagai plankton pada tahap awal dari siklus hidupnya, fase telur dan larva sebagai plankton, sedangkan fase dewasanya berubah menjadi nekton atau sebagai benthos. Meroplankton = plankton sementara Contoh Meroplankton : ikan (tahap telur dan larva), Bivalvia, Anthozoa, Crustaceae dsb. 3. Tikoplankton (Tychoplankton) : sebenarnya bukan plankton yang sejati, karena dalam keadaan normal hidupnya di dasar perairan sebagai benthos tetapi karena adanya arus, pasang surut dan pengadukan yang menyebabkan hewan ini lepas dari dasar perairan dan terbawa arus mengembara sementara sebagai plankton, contoh Amphipoda, Isopoda.

7. Phytoplankton : a. Phylum Euglenophyta : unicellular, protista akuatik yang memiliki karakter tumbuhan dan hewan. Tidak seperti sel tumbuhan, karena dinding selnya tidak berselulosa, berkhlorofil sehingga dapat berfotosintesis. Pada suatu keadaan apabila cahaya matahari tidak ada, dapat mengambil makanan yang ada dilingkungannya, sehingga bersifat sebagai organisma heterotrop. Sifat lainnya yang menunjukkan sebagai hewan adalah mempunyai satu atau lebih dari satu flagel.

8. Gb. Euglenophyta, Euglena sp.

9. b. Phylum Bacillariophyta : Diatom, merupakan organisme unicellular yang dapat berfotosintesis, yang tubuhnya terdiri atas/terbuat dari silikat, sel berbentuk kotak yang terdiri atas epiteka (bag atas) dan hipoteka (bag. Bawah). Dapat membentuk populasi yang besar baik di laut maupun di perairan tawar. Tubuhnya berkhlorofil yang mengandung karotenoid (warna kuning emas). Bahan cadangan makanan yang disimpan dalam tubuhnya lebih banyak berupa lemak/minyak dibanding karbohidrat, sehingga dapat menyebabkan mudah mengapung mendekati permukaan air ketika ada sinar matahari. Berkembang biak dengan cara aseksual dan seksual.

10. Gb. Diatom

11. c. Phylum Dinoflagellata : Mempunyai dinding sel yang terbuat dari lapisan selulosa tipis. Bentuknya sangat bervariasi, tubuhnya mengandung khlorofil, karotenoid dan pigmen merah. Mempunyai dua buah flagel. Kebanyakan hidup di laut, beberapa jenis hidup di air tawar. Seperti diatom, Dinoflagellata ini populasinya melimpah di ekosistem perairan. Beberapa species dari Dinoflagellata dapat menghasilkan racun. Toksin yang dihasilkan oleh Pfiesteria piscisida dapat membunuh ikan, seperti yang terjadi di pantai Carolina Utara. Species lainnya yang menghasilkan racun yang kuat yang menyerang sistem syaraf adalah Gonyaulax catanella. Pada musim panas dapat menyebabkan permukaan air laut menjadi berwarna merah, fenomena seperti ini dinamakan pasang merah (red tide), dimana kandungan G. catanella berkisar dari 40 juta – 60 juta sel per liter air laut.

12. Gb. Dinoflagellata, Pfiesteria piscicida

13. d. Phylum Chlorophyta : Alga hijau, uniseluler dan ada yang berkoloni dan multiseluler, bentuk filamen, berkhlorofil, fotosintesis menghasilkan karbohidrat, kebanyakan hidup di air tawar, beberapa hidup di laut. e. Divisio Cyanophyta : Alga Biru Hijau, merupakan alga prokariot, uniseluler atau membentuk koloni, mempunyai khlorofil yang tersebar (tidak terpusat pada kromatoplas) yang tertutup pigmen biru-hijau,

14. Gb. Chlorophyta, Volvox sp. (Campbell et al., 2003)

15. Cyanobacteria sometimes “bloom” in aquatic environments These bacteria photosynthesize in a plant-like way • They often “bloom” in polluted water

16. Reproduksi Phytoplankton Reproduksi Euglenophyta : aseksual, pembelahan longitudinal pembentukan kista Bacillariophyta :Umumnya secara aseksual Dinoflagellata : aseksual pembentukan kista Chlorophyta : aseksual dan seksual konyugasi Cyanophyta : aseksual pembentukan spora

17. Gb. Sel Diatome

18. Gb. Skema Pembelahan Sel Diatome

19. Gb. Pembelahan Sel Diatome

20. Gb. Siklus Hidup Chlamydomonas (Chlorophyta)

21. KLASIFIKASI PHYTOPLANKTON Klasifikasi Phytoplankton menurut Reynolds (1990) : Kingdom Prokaryota (Kingdom Monera) Divisio Cyanophyta (BGA/AHB) Ordo Chroococcales (BGA soliter dan koloni) Genus Microcystis, Gomphosphaeria, Coelosphaerium, Gloeocapsa, Aphanocapsa Ordo Nostocales (= Oscillatoriales, Hormogonales) (BGA bentuk filamen) Genus Anabaena, Oscillatoria, Gloeotrichia, Anabaenopsis, Trichodesmium, Spirulina, Lyngbya,

22. Kingdom Eukaryota (Protista menyerupai tumbuhan) Phylum Cryptophyta (mempunyai dua buah flagel, pembelahan longitudinal, reproduksi seksual tidak diketahui, berfotosintesis). Ordo Cryptomonadales Genus Chliomonas, Cryptomonas, Rhodomonas, Chroomonas PhylumPyrrhophyta (Dinoflagellata) (flagelata uniseluler, sangat jarang berkoloni, mempunyai dua flagel yang panjangnya berbeda, dinding sel mengandung selulosa, kebanyakan hidup di laut) Classis Dinophyceae Ordo Peridinales Genus Ceratium, Peridinium, Gonyaulax, Gymnodinium

23. Phylum Euglenophyta : mempunyai satu flagel panjang dan satu flagel yang sangat pendek Classis Euglenophyceae Ordo Euglenales Genus Euglena, Phacus, Trachelomonas, Lepocinclis Phylum Chlorophyta (Alga hijau) : uniseluler, koloni, filamen Classis Chlorophyceae Ordo Volvocales Genus Volvox, Eudorina, Pandorina, Gonium, Phacotus Chlamydomonas, Carteria.

24. Ordo Chlorococcales (tidak berflagel) Genus Chlorella, Scenedesmus, Pediastrum, Coelastrum, Tetrastrum, Tetraedon, Ankistrodesmus Ordo Ulotrichales Genus Geminella, Raphidonema, Stichococcus Ordo Zygnematales (uniseluler dan filamen, reproduksi dengan konyugasi) Genus Closterium, Cosmarium, Straurastrum, Arthrodesmus, Euastrum, Spondylosium, Xanthidium

25. Phylum Chysophyta/Bacillariophyta (Diatom) Classis Bacillariophyceae Ordo Biddulphiales Genus Melosira, Cyclotella, Rhizosolenia, Stephanodiscus, Attheya Ordo Bacillariales Genus Diatoma, Fragilaria, Nitzschia, Surirella, Synedra, Tabellaria, Asterionella Classis Chryosphyceae (uniseluler, plastid coklat, banyak hidup di air tawar) Ordo Chrysomonadales Genus Dinobryon, Uroglena, Synura, Mallomonas

26. Ordo Stichogloeales Genus Stichogloea Classis Haplophyceae (uniseluler, kebanyakan hidup dilaut) Genus Chrysochromulina, Prymnesium

27. Gb. Beberapa kelompok Plankton A-E= Diatome F-G= Dinoflagellata H= Coccolithophorida

28. Gb. Beberapa jenis Diatome

29. Phytoplankton memperoleh energi melalui fotosintesis, karena mempunyai khlorofil, oleh karena itu Phytoplankton akan berada pada bagian permukaan air untuk mendapatkan sinar matahari. Selain sinar matahari, beberapa hal yang dibutuhkan Phytoplankton untuk pertumbuhannya, adalah : • Nutrisi, seperti nitrat, fosfat, silikat • Suhu

30. Cahaya • Pengaturan daya mengapung (buoyancy) • Kompetisi • Produktivitas • Efek predasi dan parasit

31. Kebutuhan Nutrisi Makro and mikronutrisi         1. Makronutrisi:            a. C,H,O            b. Ca,Mg,Na,K,S,Cl             c. N,P,Si         2. Mikronutrisi: Fe, Mn, Cu, Zn, B, Mo, V, Co (B12). N:P = 16  tumbuh baik, P cukup N:P >30 tidak cukup P dalam sel; menunjukkan ketersediaan P terbatas

32. Gb. Kurva Pertumbuhan Phytoplankton secara umum

33. 1. r = growth of population = µ – d 2. µ = specific growth rate (division rate of one cell) 3. d = death rate 4. Lag phase 5. Exponential growth: r>0, µ >d 6. Stationary phase: µ =d 7. Decline (death): r<0, µ <d

34. a. µ = growth rate (or nutrient uptake rate)   b. S = substrate concentration   c. Ks = substrate concentration where growth rate is half of maximum

35. Gb. Kompetisi Phytoplankton untuk nutrisi (Tilman’s resource competition models)

39. P/Si naik, Cyclotella akan menangP/Si turun, Asterionella akan menang

40. Gb. Laju Fotosintesis Phytoplankton secara vertikal (Werzel, 1983)

41. Gb. Interaksi antara Fotosintesis Phytoplankton dengan Intensitas Cahaya dan Temperatur (Wetzel. 1983)

42. Gb. Fluktuasi populasi phytoplankton sehubungan dengan faktor lingkungan dan musim.

43. Gb. Pertumbuhan diatom

44. Produktivitas Primer Produktivitas primer adalah laju perubahan energi matahari melalui proses fotosintesis menjadi bahan organik karbon oleh organisma produsen (Odum, 1971) Produktivitas primer di suatu perairan dipengaruhi oleh : - Radiasi cahaya matahari - Tersedianya nutrien - Kemampuan fotosintesis dari jenis phytoplankton

45. SM C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 6 CO2 + 12 H2O KLF 6 CO2 + 6 H2O + E C6H12O6 + 6 O2

46. Produktivitas Primer : Produktivitas Primer Kotor =laju perubahan energi matahari melalui proses fotosintesis menjadi bahan organik karbon oleh organisma produsen, termasuk yang digunakan untuk respirasi Produktivitas Primer Bersih = Produktivitas Primer Kotor dikurangi dengan yang digunakan untuk respirasi

47. PPK = (C3 – C1) + (C1 – C2). t-1 PPK = mg O2/m3/jam C1 = Kadar O2 terlarut dalam sampel pada awal pendedahan C2 = Kadar O2 terlarut dalam sampel gelap pada akhir pendedahan C3 = Kadar O2 terlarut dalam sampel terang pada akhir pendedahan t = interval waktu pengamatan dengan satuan jam

48. Skeletonema costatum (Bacillariophyta/Diatom) Ukuran sel, panjang 4- 15 µm Suhu optimal 25o – 27o C, dapat hidup pada suhu 3o – 30oC Salinitas optimal 25 – 29 permil Lama penyinaran 10 – 12 jam Intensitas cahaya 500 – 12.000 lux Spirulina sp. (alga hijau-biru) Diameter sel 1 – 12 µm pH air 7,2 – 9,5 Suhu optimal 25o – 35o C Salinitas 85 permil

49. Chlorella sp. (Chrorophyta) Ukuran sel, panjang 2 - 8 µm Suhu optimal 25o – 30o C, dapat hidup pada suhu 40oC Salinitas optimal 10 – 20 permil

50. 2. Zooplankton Hewan yang yang sungguh-sungguh planktonik, termasuk kedalam 3 kelompok besar yaitu Rotifera, Cladocera dan Copepoda (Wetzel, 1983), selain itu terdapat pula kelompok hewan lainnya yang planktonik, yaitu seperti dari anggota dari Phylum Protozoa, Colelenterata, Mollusca dan Arthropoda.