PENGARUH CAHAYA TERHADAP KEMELIMPAHAN PHYTOPLANKTON DI ESTUARY

Abstrak

Estuari  merupakan satu ekosistem yang sangat penting karena memiliki produktifitas yang tinggi. Di ekosistem ini kamunitas phytoplankton  adalah sebagai produsen primer. penelitian  bertujuan untuk mempelajari pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan dan perkembanga plankton. Dari hasil penelitian di peroleh hasil bahwa cahaya memiliki peran yang sangat fital. Karena cahaya berperan dalam membantu melakukan  fotosintesis selain itu juga cahaya berperan dalam membantu pengambilan nutrien dalam air.

Kata kunci : Estuari, phytoplankton, fotosintesis.

I.               Pendahuluan.

Estuari merupakan salah satu ekosistem pantai. Estuari merupakan tempat terjadinya pertemuan dan percampuran antara air tawar dengan air laut. Ekosistem estuari dipengaruhi oleh adanya pasang surut dari laut. Selama siklus pasang surut kondisi fisik, kimia maupun biologi mengalami perubahan. Oleh karena itu organisme yang hidup di estuari harus mampu melakukan adaptasi dalam menghadapi perubahan tersebut. (Gamairo 2004).

Plankton dikelompokkan menjadi 2, yaitu phytoplankton dan zooplankton. Plankton merupakan salah satu mata rantai terpenting dan paling kritis di dalam rantai kehidupan di estuari. Hal ini karena plankton terutama phytoplankton merupakan  sumber energi utama di estuari. Phytoplankton merupakan makanan utama zooplankton  dan ikan kecil, yang kemudian dimakan oleh organisme yang besar lainnya. Dasar jaringan makanan di estuari berasal dari bahan organik yang terbawa oleh air sungai masuk ke estuari, dan pada saat pasang surut, serta organik material yang merupakan hasil produksi organisme di estuari (Gamairo 2004).

Keberadaaan fitoplankton di estuari di kontrol oleh penetrasi cahaya. Karena cahaya mampu mengkontrol produksi fitoplankton dalam mendapatkan nutrien di dalam air. Selain itu juga cahaya berperan dalam membantu fitoplankton dalam melakukan proses fotosintesis. Proses fotosintesis dipengaruhi oleh pengaruh dari lingkunga, terutama oleh cahaya. Di dalam estuari keberadaan cahaya matahari diopengaruhi oleh adanya pasang surut. Pada saat aliran sungai meningkat maka, turbiditas pada estuari akan meninbgkat pula. Hal ini dikarenakan saat aliran sungai meningkata maka metrila yang berada di sungai akan terbawa dengan cepat menuju esdtuari. Sedangkan pada saat aliran sungai minimum maka turbiditas akan menurun pula (Malone 1981). 

II. Pembahasan.

Menurut Lionard (2005), Cahaya merupakan faktor terpenting yang dibutuhkan oleh phytoplankton. Phytoplankton membutuhkan cahaya untuk melakukan aktifitas fotosintesis. Hasil dari fotosintesis ini merupakan sumber energi bagi phytoplankton sendiri maupun bagi organisme lainnya, seperti zooplankton dan ikan kecil. Phytoplankton memiliki respon yang berbeda terhadap intensitas cahaya.  Di estuari ada dua jenis komunitas phytoplankton, yaitu komunitas yang berada dipasang surut dan yang berasal dari sungai. Masih menurut Lionard (2005), komunitas yang berada di pasang surut tidak mempunyai kemampuan adaptasi yang baik terhadap intensitas cahaya yang rendah bila dibandingkan dengan komunitas phytoplankton yang berasal dari sungai yang mempunyai kemampuan yang baik dalam beradaptasi dengan intensitas cahaya yang rendah.

Menurut malone (2004), pada kawasan estuari yang memiliki turbiditas yang tinggi, maka faktor pembatas dari produksi phytoplankton adalah cahaya bukan nutrien. Pada kawasan ini kamunitas phytoplankton didominasi oleh komunitas dari sungai dan marine diatoms, serta dari spesies yang teradaptasi dengan kondisi cahaya yang sedikit misalnya cryptophytes.

Salinitas merupakan faktor yang juga menentukan distribusi dan kemelimpahan phytoplankton di estuari. Estuari merupakan kawasan yang terpengaruh oleh dua kondisi lingkungan yang berbeda, yaitu air laut dan air tawar. Pengaruh dari air laut dan air tawar ini memberikan dampak pada fluktuasinya salinitas di kawasan estuari. Pada saat air pasang, maka salinitas di estuari akan tinggi karena volume air laut yang masuk lebih besar. Sedangkan pada saat air surut, maka salinitas di estuari akan turun, karena terpengaruh oleh tingginya volume air tawar. Hal ini menyebabkan terjadinya perbedaan komunitas pada saat air pasang dan surut. Komunitas phytoplankton yang hidup di pasang surut tidak terpengaruh oleh adanya fluktuasi kadar salinitas. Sedangkan komunitas yang berasal dari sungai akan terpengaruh oleh fluktuasi kadar salinitas yang terjadi akibat adanya pasang surut di estuari (Lionard 2005).

Selain faktor-faktor tersebut, faktor temperatur juga sangat menentukan distribusi dan kemelimpahan plankton di estuari. Umumnya organisme hidup pada kondisi suhu yang optimum. Penelitian yang dilakukan di estuari oleh Lionard (2005), menggambarkan bahwa phytoplankton  hidup pada kisaran 20-22 ⁰C, ini adalah kisaran normal. Permukaan air memberikan pengaruh pada kemelimpahan phytoplankton ini berkaitan dengan adanya pasang surut, yang kemudian berkaitan dengan kadar salinitas di estuari.

Distribusi phytoplankton di estuari sangat merata, dan sangat di pengaruhi oleh kondisi habitat. Secara umum phytoplankton akan terdistribusi pada lokasi-lokasi yang sumber hara dan cahaya yang cukup untuk melakukan proses metabolisme dan fotosintesis. Pasang surut memberikan pengaruhi kemelimpahan dari phytoplankton di estuari, ini berkaitan dengan konsentarsi salinitas di estuari.

III. Kesimpulan.

Keberadaan cahaya di estuari memiliki peran yanga sangat penting. Karena cahaya di gunakan oleh fitoplankton uantuk melakuakan proses fotosintesis dan melakukan proses metabolisme didalam tubuhnya.

IV. Daftar Pustaka.

Gameiro C, Cartaxana P, Cabrita M.T & V. Brotas. 2004. Variability in chlorophyll and phytoplankton composition in an estuarine System. Instituto de Oceanografia da Faculdade de Cieˆncias da Universidade de Lisboa, Campo Grande, Lisboa, Portugal. Hydrobiologia 525 : 113 – 124.

Lionard, M., K. Muylaert.., D. Van Gansbeke.., and W. Vyverman.. 2005. Influence of Changes in salinity and Light Intensity on Growth of Phytoplankton Communities from the Schelde River and Estuary. Hydrobiologia. 540: 105-115. Cabrita M.T, Catarino F. & S. Gerd. 1999. Interactions of light, temperature and inorganic nitrogen in controlling planktonic nitrogen utilisation in the Tagus estuary. Kluwer Academic Publishers. Printed in the Netherlands. Aquatic Ecology 33: 251–261.

Loisel H and Morel A. 1998. Light scattering and chlorophyll concentration in case waters: A reexamination. American Society of Limnology and Oceanography, Inc. Limnol. Oceanogr., 43(5): 847-858

Malone T.C & P. J. Neale. 1981. Parameters of Light-Dependent Photosynthesis for Phytoplankton Size Fractions in Temperate Estuarine. Marine Biology, Lamont-Doherty Geological Observatory; Palisades. New York. USA. Marine Biology 61: 289-297

Estuari

Secara sederhana estuari didefinisikan sebagai bagian daerah pesisir pantai yang tertutup atau terlindung gundukan pasir atau pulau tempat air tawar dan air laut bertemu dan bercampur.  Segara Anakan merupakan estuari semi tertutup yang memiliki pintu masuk air laut. Segara Anakan terlindung dari Nusa Kambangan. Kawasan yang tertutup itu kemudian menjadi muara dari sungai-sungai di daerah Cilacap dan tempat bertemunya dengan air laut, yang kemudian menjadi estuari. Estuari berperan sebagai daerah peralihan antara  kedua ekosistem akuatik  tersebut. Karena berhubungan secara langsung dengan laut, maka estuari dipengaruhi oleh adanya pasang surut dari laut. Estuari merupakan tempat hidup organisme yang unik dan merupakan tempat yang sangat produktif di bumi, dengan mangrove yang hidup di sepanjang pantai. Ada sejumlah cacing, kepiting, udang yang hidup di bawah lumpur. Keong dan kepiting merayap di sepanjang pantai. Di estuari juga banyak terdapat ikan dan plankton (Castro dan Huber 2000, Goldman dan Horne 1983, Lerman 1986,  Nybakken  1993, dan Sumich 1999).

            Secara geomorfologi estuari terbagi kedalam 3 bentuk, yaitu Coastal plain estuary, estuari tipe ini merupakan estuari yang terbentuk akibat mencairnya es yang menyebabkan naiknya air laut sampai ke muara sungai dan menggenanginya. Tipe estuari yang kedua adalah tectonic estuary, tipe estuari ini terjadi karena peristiwa tektonik. Ketiga adalah tipe estuari, semi-enclosed lagoon atau estuari semi tertutup. Estuari semi tertutup adalah tipe estuari yang memiliki gundukan pasir atau pulau yang sejajar dengan pantai, dan menutup sebagian air di belakangnya dari air laut. Ini menyebabkan terbentuknya danau yang dangkal di belakang gundukan pasir atau pulau, yang menampung air tawar yang berasal dari daratan. Tipe estuari semi tertutup ini sama dengan tipe estuari di Segara Anakan. Di Segara Anakan yang menjadi penutupnya adalah pulau Nusa Kambangan. Estuari memiliki karakteristik yang unik bila dibandingkan dengan ekosistem lainnya (Bird 1982; Nybakken 1993).

Fitoplankton

Plankton merupakan organisme mikroskopis yang hidup di perairan dan gerakannya sangat dipengaruhi oleh angin, arus air, dan pasang surut air. Plankton merupakan mata rantai yang paling penting serta paling berpengaruh dalam rantai makan di perairan.  Plankton sangat berperan penting dalam komunitas perairan, karena kehadirannya sangat mempengaruhi komunitas lain di perairan. Berdasarkan ukurannya plankton dibagi ke dalam beberapa kelompok yaitu: Ultramicroplankton : < 2 µm, Nanoplankton : 2-20 µm, Microplankton : 20-200 µm, Macroplankton : 200-2000 µm, dan Megaplankton : < 2000 µm (Goldman dan Horne 1983; Nybakken 1993).

  Plankton terbagi dalam 2 kelompok besar, yaitu fitoplankton dan zooplankton. Fitoplankton merupakan plankton berklorofil, yang mempunyai peran sangat penting dalam rantai makanan. Peran fitoplankton sama seperti peran tumbuhan di daratan yaitu sebagai produsen. Ada banyak pengelompokan fitoplankton, Goldman dan Horne (1983) mengelompokkannya dalam  beberapa kelompok yaitu:  Diatom misalnya  Asterionella, Melosira, Nitzschia, dan Navicula; Alga hijau misalnya Cladophora. Dinoflagellata contohnya Peridinium dan Ceratium. Ganggang hijau contohnya Oscilatoria, Anabaena, Nostoc, dan Phormidium; Chyrosophytes misalnya Mallomonas, Cryptodomonads misalnya Rhodomonas;  Euglenoids misalnya Euglena (Goldman dan Horne 1983).

Diatom merupakan organisme sel tunggal yang melimpah di daerah pesisir pantai dan di perairan terbuka. Walaupun diatom memiliki banyak bentuk, tampak luar seperti kotak. Diatom merupakan jenis fitoplankton yang paling banyak melakukan fotosintesis. Meskipun demikian, sebagian dapat juga menyerap energi pada saat kondisi gelap, dengan menyerap gula dan asam amino. Ada sebagian diatom yang tidak memiliki klorofil, sehingga mereka tidak mampu melakukan proses fotosintesis. Proses reproduksi yang dilakukan diatom sangat cepat. Contoh dari diatom adalah  Asterionella, Nitzschia, Thalassiosira, Rhizosolenia, Chaetoceros, Ditylum, Biddulphia. Kelompok fitoplankton yang lain adalah dinoflagellata. Dinoflagellata merupakan kelompok  fitoplankton bersel satu, yang memiliki flagella untuk bergerak. Contohnya  Gymnodinium, Gonyaulax, Peridinium, dan Ceratium (Castro dan Huber 2000; Brounstein et al. 1997; Goldman dan Horne 1983).

Fitoplankton memiliki peran yang sangat penting di perairan baik perairan darat, laut maupun estuari. Hal ini karena fitoplankton bertindak sebagai produsen utama di komunitas perairan tersebut. Fitoplankton dapat membuat makanannya sendiri melalui proses fotosintesis. Oleh karena itu fitoplankton membutuhkan sinar matahari. Keberadaan fitoplankton akan mempengaruhi keberadaan zooplankton sebagai herbivor yang memakan fitoplankton. Keberadaan zooplankton akan memberikan pengaruh pada kemelimpahan konsumen diatasnya seperti ikan. Di perairan estuari, fitoplankton juga memiliki peran yang sangat penting. Seperti yang diketahui di daerah estuari sumber utama yang paling besar berasal dari detritus yang berasal dari daun mangrove yang berada di estuari (Castro dan Huber 2000).

Menurut Odum (1971), suplai energi utama di estuari berasal dari seresah mangrove  berupa daun, ranting, batang, dan buah. Selain dari mangrove, sumber energi yang masuk ke dalam estuari adalah dari fitoplankton. Pada gambar 2, dapat dilihat dengan jelas, bahwa fitoplankton memiliki peran sebagai sumber makanan bagi organisme lainnya. Sehingga jejaring makanan di ekosistem hutan bakau disebut bebasis detritus (Odum 1971; Castro dan Huber 2000).

            Menurut Goldman (1983), pertumbuhan dan perkembangan fitoplankton bersifat  dinamis yaitu dapat bloom atau sangat rendah. Di negeri 4 musim pertumbuhan fitoplankton meledak karena merespon pada musim dan tersedianya hara. Sehingga terjadi peledakan pada musim semi dan musim gugur. Sedangkan pada musim dingin populasinya sedikit. Sebaliknya di perairan tropika, selama hara tersedia pertumbuhannya bersifat kontinum. Di perairan tropika sepanjang tahun sinar matahari selalu optimal. Di danau yang dalam penyinaran matahari menyebabkan suhu permukaan lebih tinggi.  Hal ini akan menyebabkan fitoplankton dapat tumbuh melakukan proses fotosintesis secara optimal. Hal ini akan menyebabkan terjadinya perbedaan kemelimpahan fitoplankton antara permukaan dan dasar perairan karena tidak terjadi pengadukan (Goldman dan Horne 1983; Nybakken 1993).

Fitoplankton terdistribusi di semua perairan, baik di perairan darat maupun perairan laut, serta di estuari. Fitoplankton terdistribusi secara vertikal pada perairan  yang dalam. Distribusi fitoplankton secara vertikal bisa mencapai kedalaman 150 m. Akan tetapi distribusi fitoplankton yang paling melimpah adalah di kedalaman 20 m, hal ini karena intensitas cahaya matahari yang sampai pada jeluk ini hanya sekitar 50 %. Fitoplankton juga melakukan migrasi vertikal (vertical migration). Fitoplankton pada siang hari akan naik ke permukaan untuk menyerap cahaya matahari sebagai sumber energi untuk melakukan fotosintesis, sedangkan pada malam hari akan turun ke dasar perairan dan melakukan proses respirasi. sebaliknya zooplankton pada siang hari  akan turun ke dasar permukaan air dan pada malam hari akan naik ke permukaan air (Brounstein et al. 1997; Goldman dan Horne 1983; Nybakken 1993).

Tipe dan kemelimpahan fitoplankton di estuari sangat berubah-ubah mengikuti perubahan arus, salinitas, dan suhu air. Air yang memiliki turbiditas yang tinggi menghalangi penetrasi cahaya yang membatasi produktifitas primer dari fitoplankton. Di estuari yang kecil, jenis fitoplankton yang terdapat di dalamnya merupakan dari jenis perairan laut yang masuk keluar estuari karena adanya pasang surut. Sedangkan di estuari yang luas, komunitas fitoplankton yang ada di dalamnya konstan dan merupakan jenis asli estuari tersebut. Dalam pertumbuhan fitoplankton, sangat dipengaruhi oleh faktor fisik dan kimia lingkungan (Castro dan Huber 2000).

Faktor fisik dan kimia yang mempengaruhi pertumbuhan phytoplankton

Cahaya — Cahaya matahari merupakan faktor yang sangat penting bagi kehidupan fitoplankton. Proses fotosintesis hanya mungkin dapat dilakukan oleh fitoplankton jika intensitas cahaya matahari mencukupi. Ini berarti fitoplankton sangat membutuhkan cahaya matahari dalam proses hidupnya. Jeluk air yang ditembus oleh cahaya dan jeluk tempat fotosintesis berlangsung dipengaruhi oleh penyerapan cahaya dalam kolum air, panjang gelombang cahaya, transparansi, pantulan dari permukaan air, letak lintang, dan musim. Intensitas cahaya diatas 50 % dan dibawah 50 % kemelimpahan fitoplankton sangat sedikit. Hal ini akan menyebabkan proses fotosintesis tidak berjalan dengan maksimal. Ada dua hal yang yang mendukung fenomena ini yaitu, pada intensitas cahaya yang tinggi, fotosintesis pada alga mengalami penurunan. Hal ini disebabkan karena intensitas cahaya yang tinggi akan merusakkan klorofil, sehingga proses fotosintesis akan mengalami gangguan dan tidak berjalan dengan baik. Begitu pula sebaliknya jika intensitas cahaya sangat rendah, maka proses fotosintesisnya juga tidak berjalan dengan baik, karena jumlah cahaya yang tidak mencukupi untuk melakukan proses fotosintesis (Castro dan Huber 2000; Goldman dan Horne 1983; Lionard 2005; Nybakken  1993).

Menurut Lerman (1986), di perairan samudra intensitas cahaya (sinar biru) dapat masuk sampai ke kedalaman 100 m. Perairan pantai atau paparan benua intensitas cahaya dapat masuk sampai ke kedalaman 20 m. Sedangkan di estuari secara umum adalah 1-6 m (Gambar 3). Akan tetapi hal ini juga sangat berkaitan erat dengan turbiditas estuari tersebut. Semakin tinggi turbiditasnya maka penetrasi cahaya yang masuk semakin sedikit, begitu juga sebaliknya. Setiap jenis fitoplankton memiliki perbedaan intensitas cahaya yang dibutuhkan untuk melakukan proses fotosintesis (Cabrita et al, 1999; Castro dan Huber 2000; Lerman 1986; Nybakken  1993; Sumich 1999).

Salinitas -- Salinitas di estuari berfluktuatif secara dramatis dari waktu ke waktu. Ketika air laut dengan salinitas sekitar 35 ‰  bercampur dengan air tawar yang berasal dari sungai dengan salinitas 0 ‰. Proses percampuran ini kemudian membentuk gradien salinitas yaitu 5-30 ‰ yang merupakan nilai salinitas di estuari normal. Untuk dapat bertahan hidup di ekosistem estuari yang memiliki banyak variabel, fitoplankton  yang hidup di estuari harus dapat beradaptasi dan bertoleransi dengan adanya fluktuasi salinitas. Distribusi dan kemelimpahan fitoplankton di estuari secara kontinyu berubah akibat adanya perubahan salinitas dalam waktu yang singkat, seperti pada saat masuknya aliran air tawar, pasang surut,  dan masuknya air karena hujan. Sedangkan dalam jangka waktu yang lama,  seperti naik dan turunnya permukaan air laut karena mencairnya es di kutub (Castro dan Huber 2000; Lerman 1986; Nybakken  1993; Sumich 1999).

            Air laut yang asin selalu berada di bawah, dan mengalir membentuk lapisan garam. Lapisan garam ini bergerak mundur seterusnya mengikuti ritme pasang surut. Lapisan garam akan bergerak naik ke permukaan estuari pada saat pasang dan kemudian kembali pada saat surut. Jika suatu area yang mengalami pasang surut pada siang hari, maka organisme akan mengalami dua kali perubahan salinitas (Castro dan Huber 2000; Nybakken  1993; Sumich 1999).

            Turbiditas -- Jumlah partikel-partikel suspensi yang terdapat dalam air di estuari pada setiap tahunnya adalah sangat besar, oleh sebab itu turbiditas di estuari sangat tinggi. Tingginya turbiditas terjadi pada saat tingginya suplai air dari sungai. Secara umum turbiditas rendah di sekitar mulut estuari, dimana jumlah air laut lebih besar. Pengaruh turbiditas adalah menyebabkan penetrasi cahaya yang masuk ke dalam air sangat rendah. Hal ini akan menyebabkan penurunan proses fotosintesis yang dilakukan oleh fitoplankton. Pada akhirnya hal ini akan mengurangi produktivitas estuari tersebut (Castro dan Huber 2000, Nybakken  1993, and Sumich 1999).

            Nutrien -- Tidak hanya carbon dioxida, air dan sinar matahari yang dibutuhkan untuk melakukan proses fotosintesis. Banyak nutrien yang dibutuhkan fitoplankton untuk pertumbuhan dan reproduksi terutamanitrat (NO₃^-), ammonium (NH₄⁺) dan phosphat (PO₄^3-).  Produktifitas primer yang dilakukan oleh fitoplankton  sangat membutuhkan nutrien dalam jumlah besar. Nutrien yang paling banyak dibutuhkan adalah nitrogen dan phosphat. Nitrogen dibutuhkan untuk membuat asam amino dan asam nukleat,  sedangkan phosphat diperlukan untuk membuat tenaga (ATP). Sehingga nutrien  merupakan faktor pembatas bagi pertumbuhan dan perkembangan fitoplankton. Selain nitrogen dan phosphat, fitoplankton juga membutuhkan bahan organik yang lainnya yaitu C, H, O, dan vitamin. Di lokasi yang nutriennya melimpah akan direspon dengan melimpahnya fitoplankton (Castro dan Huber 2000; Cloern 1999; Lerman 1986; Nybakken  1993;  Sumich 1999; dan Wetzel 2001).

            Fitoplankton memiliki mekanisme respon terhadap phosphat. Pada saat konsentrasi phosphat di perairan rendah maka fitoplankton akan mengeluarkan enzim alkaline phosphatases. Enzim ini dikeluarkan untuk membebaskan phosphat dari molekul organik. Ketika di perairan konsentrasi phosphatnya tinggi maka fitoplankton akan merespon dengan mekanisme luxury consumption. Mekanisme ini adalah mengambil PO₄ dari perairan dan menyimpan phosphat tersebut  dalam sel dalam bentuk granula PO₄, dan akan digunakan jika kondisi phosphat di lingkungan sedikit atau kurang. Genus fitoplankton yang dapat melakukan Luxury consumption adalah Asterionella, Selenastrum, dan Cyclotella (Goldman dan Horne 1983).

            Tingginya input hara yang masuk ke dalam sistem akan merangsang produktifitas primer. Di lain pihak, tingginya suplai hara yang masuk ke dalam sistem yang melebihi ambang batas akan meyebabkan terjadinya peledakan fitoplankton. Sungai membawa dalam jumlah besar partikel sedimen dan material yang lainnya masuk ke dalam estuari. Sebagian besar estuari didominasi  oleh partikel sedimen. Partikel sedimen ini di bawa oleh air laut dan air sungai. Partilek sedimen yang masuk ke dalam estuari mengandung banyak bahan organik. Material bahan organik ini merupakan sumber makanan yang melimpah bagi kehidupan organisme estuari. Air laut selalu membawa suspensi material atau substrat masuk ke dalam estuari. Ketika di estuari, gerakan air yang lemah akan menjaga berbagai partikel untuk tetap berada di dalam suspensi.  Hasilnya pertikel-partikel ini akan memberi kontribusi pada formasi dari substrat lumpur atau pasir yang berada di dasar estuari (Castro dan Huber 2000; Gameiro et al. 2004; Nybakken  1993; Sumich 1999; Twomey et all, 2005).

Suhu -- Suhu merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi pertumbuhan fitoplankton.  Intensitas cahaya dibutuhkan untuk meningkatkan pertumbuhan fitoplankton, sepanjang meningkatnya suhu. Reaksi fotosintesis pada fitoplankton memiliki batasan intensitas cahaya. Reaksi ini memiliki suhu tersendiri, kecuali suhu di bawah 5 ⁰ C. Interaksi antara cahaya dan temperatur akan memberikan gambaran profil vertikal dari distribusi fitoplankton. Fitoplankton terdistribusi berdasarkan intensitas cahaya dan suhu. Suhu minimal fitoplankton dapat melakukan proses fotosintesis adalah 5 ⁰ C. Semakin tinggi suhu dan semakin tinggi intensitas cahaya, maka proses fotosintesis semakin tinggi. Suhu maksimal fitoplankton melakukan fotosintesis adalah 30⁰ C. Ini menggambarkan fitoplankton terdistribusi di gradien suhu dari 5-30  ⁰ C (Wetzel 2000).

Terumbu Karang

Terumbu karang tersusun oleh hewan karang yang bersimbiosis dengan alga yang disebut zooxanthellae. Hewan karang memiliki bentuk menyerupai  batu dan hidup pada substrat, sehingga hewan karang ini bersifat epibenthik. Selain itu terumbu karang mempunyai warna dan bentuk yang beraneka ragam, selain itu terumbu karang terdapat lubang kecil yang disebut polip. Polip merupakan hewan pembentuk utama terumbu karang yang menghasilkan zat kapur. Polip-polip ini selama ribuan tahun akan membentuk terumbu karang (Castro 2000 dan Nybakken 1993).

Dalam ekosistem terumbu karang, karang dibagi dalam dua kelompok, yaitu karang yang keras dan karang yang lunak. Karang keras disebut juga karang batu (Hermatiypic), hal ini dikarenakan adanya zat kapur yang dihasilkan oleh binatang karang (polip). Karang batu merupakan salah satu pembentuk utama ekosistem terumbu karang dan terdapat di kawasan tropika. Sedangakan karang lunak tidak dapat membentuk karang, dan jenis ini terdapat diseluruh dunia (Nybakken 1993 dan Sumich 1999).

Terumbu karang dapat ditemukan pada  daerah perairan tropis. Akan tetapi di khatulistiwa terumbu karang hadir sebagian kecil. Asia Tenggara merupakan jantung keanekaragaman yang luar biasa bagi terumbu karang, karena memiliki lebih dari 77% dari sekitar 800 jenis karang pembentuk terumbu karang. Selain di Asia Tenggara, karang juga banyak ditemukan di kawasan Amerika bagian  Selatan dan Afrika bagian Utara. Didalam ekosistem laut, terumbu karang memiliki fungsi dan peran yang sangat penting. Fungsi dan peran terumbu karang, antara lain : 

1. Sebagai tempat nursery ground untuk organisme laut lainnya, seperti udang, larva ikan, ikan kecil dan ikan besar. Oleh karena itu terumbu karang memiliki biodiversitas yang tinggi. Sehingga apabila terumbu karang rusak secara alami atau akibat perbuatan manusia, maka hasil tangkapan ikan akan menurun. Hal ini dikarenakan tidak ada tempat perlindungan dan tempat memijah bagi ikan; 

2. Selain itu terumbu karang juga berperan dalam memecah gelombang sehingga gelombang yang sampai ke daratan tidak cukup besar. Hal ini sangat penting terutama apabila terjadi bencana alam seperti tsunami, kerusakan yang terjadi didaratan tidak rusak parah (Burke 2002; Nybakken 1993).

Kehadiran terumbu karang dipengaruhi oleh faktor fisiko-kimia, antara lain : 1)  cahaya; 2) besarnya gelombang; 3) sedimentasi; 4) salinitas; dan 5) temperatur. Cahaya --- sangat dibutuhkan oleh karang terumbu untuk melakukan proses fotosintesis. Hal ini dikarenakan karang bersimbiosis dengan alga zooxanthellae, yang menghasilkan CaCO₃ dari proses fotosintesis. Oleh sebab itu terumbu karang banyak dijumpai pada daerah fotic. Sedangkan pada daerah afotic karang sedikit dijumpai. Hal ini dikarenakan pada daerah afotic cahaya tidak dapat masuk sampai kedasar. Gelombang --- Besarnya gelombang juga mempengaruhi kehadiran terumbu karang. Apabila gelombang besar akibat tsunami dapat menyebabkan kerusakan terumbu karang. Terutama pada karang yang berbentuk cabang seperti Acropora spp (Vesen 1995).

            Sedimentasi --- Adanya sedimentasi juga mempengaruhi distribusi dan kemelimpahan terumbu karang. Hal ini dikarenakan sedimentasi yang tinggi akan menghalangi sinar matahari sampai ke permukaan terumbu karang. Sehingga proses fotosintesis tidak dapat berlangsung. Selain itu adanya sedimentasi menyebabkan terjadi flokulasi. Flokulasi yang tinggi akan menyumbat polip pada karang sehingga terumbu karang tidak dapat menyerap zat organik. Sedimentasi yang tinggi terjadi pada daerah yang dekat dengan muara sungai. Hal ini karena adanya surface run-off yang berasal dari sungai. Temperatur ---  untuk pertumhuhan karang minimal 18 ⁰C. Sedangkan suhu yang optimum untuk pertumbuhan karang, yaitu 23 – 25 ⁰C. Akan tetapi ada beberapa jenis karang yang dapat hidup pada suhu 36 - 40 ⁰C. Salinitas --- Faktor lain yang sangat resisten terhadap pertumbuhan terumbu karang adalah salinitas. Terumbu karang sangat tidak toleran terhadap salinitas. Salinitas normal yang dibutuhkan untuk pertumbuhan terumbu karanag adalah 32 – 35 %o . Tapi ada juga beberapa jenis terumbu karang yang hidup pada kadar salinitas yang tinggi yaitu sekitar 42%o,  yaitu yang terdapat di Teluk Persia (Castro 2000; Vesen 1995; Nybakken 1993).

   

Konservasi