Jp Varian

Ontogeni Danau

Oleh: Jp Varian

Sumber: http://jpvarian.wordpress.com/

Pengertian Ontogeni

Pertumbuhan atau perkembangan danau mulai dari terbentuk, mengalami proses eutrofikasi dan selanjutnya berubah menjadi ekosistem terrestrial melalui beberapa stadia perubahan.

Setelah terbentuk danau akan mengalami penuaan (Eutrofikasi). Eutrofikasi secara alami terjadi dalam waktu yang panjang. Vollenweider (1968) dalam Landner (1976) menyatakan eutrofikasi adalah pengkayaan nutrien yang dikuti oleh kemunduran kualitas air. Definisi yang paling mendasar membatasi eutrofikasi dalam pengertian pengkayaan badan air dengan nutrien inorganik, khususnya nitrogen dan fosfor.

Stadia / Tahapan Perubahan

Pembentukan dan pertumbuhan danau melalui bermacam-macam stadia, dari stadia awal, stadia intermediate, stadia akhir. Dalam perkembangan danau terdapat susunan mikroba di dalam tanah sebagian besar terdiri dari bakteri, fungi, dan mikroalga. Populasi mikroba dalam tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba yaitu :

1. Jumlah dan macam zat hara
2. Kelembaban
3. Tingkat aerasi
4. Suhu
5. pH
6. Perlakuan pada tanah seperti penambahan pupuk atau banjir yang dapat menyebabkan peningkatan jumlah mikroba.

Berikut Gambar Tahapan Ontogeni pada danau dangkal :

1.

2.

3.

4.

Penjelasan gambar :

1. Danau belum terkontaminasi oleh sedimen, atau belum adanya sedimen yang mengendap di dasar danau.
2. Komunitas Litoral masih ada, karena air danau masih ada dalam volume maksimal, dengan bagian dasar terdapat sedimen yang ketinggiannya masih rendah
3. Bagian dasar danau yang terdiri dari sedimen mulai naik ke atas, mengisi setengah dari tinggi air. Tetapi air masih ada diantara sedimen.
4. Permukaan air sudah mulai tertutupi oleh sedimen, sudah tidak ada air.

Dari tahapan danau Rheotrophic sampai Ombrotrophic yang terjadi setelah tahapan ke-4. Istilah ombrotrophic terjadi di mana air di permukaan tanah adalah acidic, baik dari acidic tanah air, atau tempat air yang seluruhnya berasal dari hujan. Air mengalir dari danau memiliki karakteristik warna coklat, dari larut turf tannins. danau sangat sensitif habitat, yang tinggi penting untuk keanekaragaman hayati. Berikut proses kimianya :

Proses perubahan kimia Ca, H, HCO3, dan SO4 merupakan unsure kimia yang signifikan perubahannya.

Dengan keterangan :

pH yang ada saat tahap pertama sebesar 7.6 ppm, dan saat masuk tahap Ombrotrophic turun sebesar 3.8 ppm. Unsur-unsur diatas merupakan unsur makro yang ada di perairan. Bagian-bagian yang diberi kotak merah itu merupakan perbandingan dari tahap Rheotrophic sampai Ombrotrophic sangat jauh. Misalnya saja Ca pada bagian Rheotrophic sebanyak 4.0 ppm, sedangkan saat ombrotrophic sebesar 0.04 ppm.

Stadia Awal pada Proses Perkembangan

Pada stadia ini disebut danau rheotrophic yaitu pemasukan bahan–bahan ke dalam danau yaitu produktivitas (autochonus, allochtonus). Golongan autotonus, yaitu golongan mikroba atau pun plankton yang telah ada pada suatu ekosistem perairan danau yang selalu tetap didapatkan di dalam tanah dan tidak tergantung kepada pengaruh lingkungan luar seperti iklim, temperatur, kelembaban. Pada golongan allochtonus merupakan makhluk hidup ataupun berupa limbah yang berasal dari luar yang masuk secara alami ataupun dampak dari perbuatan manusia.

Stadia Intermediate

Golongan autochtonus didominasi oleh produktifitas fitoplankton dan sedikit produktifitas litoral. Pada stadia intemediate ini proses pendangkalan danau masih berada pada tahap rheotrophic yang ke dua, dimana danau tersebut masih memiliki lapisan air yang sedikit untuk pembentukan area litoral. Lalu terjadi kondisi mesotrophic serta diikuti dengan berkembangnya tumbuhan (makrofita) yang berakar dan daunnya yang mencuat keatas permukaan air.

Dan pada stadia ini berkembangnya tumbuhan rushes dan sedges, sisa tumbuhan inalang ini berubah menjadi gambut (fen peat). Berkembangnya fen peat sampai kepermukaan tanah maka akan membentuk gambut transisi.

Stadia Akhir

Stadia akhir adalah dimana fen dan transisi peat mulai berkembang dan terjadi pendangkalan yaitu dengan sedimen mencapai kepermukaan. Serta dimulainya tahapan ombrotrophic. Tumbuhan pada ombrotrophic tergantung kepada nutrisi air hujan. Dan ombrotrophic pun miskin akan nutrisi dan tingkat keasaman yang kuat. Komunitas organisme sangat beragam termasuk jenis-jenis ganggang yang melekat (khususnya diatom), berbagai siput dan remis, serangga, crustacea, ikan, amfibi, reptilia air dan semi air seperti kura-kura dan ular, itik dan angsa, dan beberapa mamalia yang sering mencari makan di danau.

Faktor yang mempengaruhi pendangkalan danau

Yang mempengaruhi pendangkalan danau dipengaruhi oleh faktorr alami dan buatan manusia. Faktor alami adalah karena erosi. Faktor-faktor yang menyebabkan pendangkalan atau hilangnya suatu danau diantaranya :

• Pembentukan delta-delta dan pelumpuran danau. Hal ini dapat terjadi jika di daerah hulu sungai timbul erosi besar akibat gundulnya hutan atau sebab lainnya. Kemudian penyempitan delta serta pendangkalan danau, yang akhirnya dapat membuat danau lenyap
• Gerakan tektonik berupa pengangkatan dasar danau
• Pengendapan jasad tumbuh-tumbuhan dan binatang-binatang yang mati akan mempercepat proses pendangkalan dasar danau
• Penguapan yang sangat kuat
• Sungai-sungai yang meninggalkan danau menimbulkan erosi dasar pada bibir danau, sehingga tempat itu rendah dan akibatnya air danau keluar lebih banyak. Akibatnya danau bisa menjadi kering dan kehabisan air.

Faktor Erosi

Faktor utama yang menjadi penyebab terjadinya pendangkalan adalah erosi tanah dari daratan sekitar danau. Erosi adalah suatu proses dimana tanah dihancurkan (detached) dan kemudian dipindahkan (transported) ke tempat lain oleh kekuatan air, angin, sungai atau gravitasi.

Empat faktor utama yang dianggap terlibat dalam proses erosi adalah iklim, sifat tanah, topografi dan vegetasi penutup lahan. Oleh Wischmeier dan Smith (1975) keempat faktor tersebut dimanfaatkan sebagai dasar untuk menentukan besarnya erosi tanah melalui persamaan umum yang kemudian lebih dikenal dengan sebutan persamaan universal (Universal Soil Loss Equation.-USLE).

Laju erosi yang dinyatakan dalam mm/thn atau ton/ha/thn yang terbesar yang masih dapat dibiarkan atau ditoleransikan agar terpelihara suatu kedalaman tanah yang cukup bagi pertumbuhan tanaman yang memungkinkan tercapainya produktivitas yang tinggi secara lestari disebut erosi yang masih dapat dibiarkan atau ditoleransikan disebut nilai T.

Hasil penelitian Hardjowigeno (1987, dalam Arsyad, 2000) dapat ditetapkan besarnya T maksimum untuk tanah-tanah di Indonesia adalah 2.5 mm/thn, yaitu untuk tanah dalam dengan lapisan bawah (subsoil) yang permeabel dengan substratum yang tidak terkonsolidasi (telah mengalami pelapukan). Tanah-tanah yang kedalamannya kurang atau sifat-sifat lapisan bawah yang lebih kedap air atau terletak di atas substratum yang belum melapuk, nilai T harus lebih kecil dari 2.5 mm/thn. Terjadinya erosi dan masuknya sedimen ke danau akan mengakibatkan pengendapan dan pendangkalan sehingga akan mempengaruhi kapasitas tampung danau sehingga mengakibatkan pendangkalan.

Faktor Gerakan Tektonik

Tektonisme adalah tenaga yang berasal dari kulit bumi yang menyebabkan perubahan lapisan permukaan bumi, baik mendatar maupun vertikal. Tenaga tektonik adalah tenaga yang berasal dari dalam bumi yang menyebabkan gerak naik dan turun lapisan kulit bumi. Gerak itu meliputi gerak orogenetik dan gerak epirogenetik. (orogenesa dan epiro genesa). Dengan gerakan vertical tersebut maka akan merubah topografi dasar danau sehingga menyebabkan pendangkalan.

Gerak orogenetik adalah gerak yang dapat menimbulkan lipatan patahan retakan disebabkan karena gerakan dalam bumi yang besar dan meliputi daerah yang sempit serta berlangsung dalam waktu yang singkat. Gerak epirogenetic yaitu gerak yang dapat menimbulkan permukaan bumi seolah turun atau naik, disebabkan karena gerakan di bumi yang lambat dan meliputi daerah yang luas gerak epirogenetik di bedakan menjadi dua, yaitu gerak epiro genetic positif dan gerak epiro genetic negatif.

Faktor Perbuatan Manusia

Selain disebabkan oleh faktor alami pendangkalan danau juga disebabkan oleh perbuatan manusia. Karena danau merupakan Sumber air minum, Sumber irigasi dibidang pertanian, pencegahan dan pengendalian banjir, Budidaya dan penangkapan perikanan darat, PLTA (Pembangkit listrik tenaga air), Sarana rekreasi dan olahraga

Contoh danau yang dimanfaatkan sebagai budidaya perikanan darat adalah seperti pembuatan karamba jaring apung yang melewati ambang batas kemampuan danau dan bahkan beberapa bagian dari danau. Selain itu juga biasanya danau banyak yang berubah menjadi pemukiman permanen dengan banyaknya rumah-rumah yang telah dibangun yang dahulu merupakan bagian dari danau itu sendiri. Ditambahkan pula bahwa peran danau adalah sebagai penyedia / sumber air bagi pengelolaan air bersih, sebagai habitat tumbuhan dan satwa, dan juga sebagai pengatur fungsi hidrologis. Dengan semua aktivitas manusia disekitar danau maka akan mengakibatkan bencana banjir, longsor, kekeringan merupakan akibat dari ketidakseimbangan serta kerusakan sumber daya alam dikawasan Daerah Aliran Sungai (DAS) akibat manusia.

Masyarakat nelayan biasanya melakukan penangkapan ikan dengan perangkap ikan menggunakan batang pohon sebagai umpan sehingga mengalami pembusukan dan pengendapan kedasar danau. Maka lambat laun batang tersebut akan mengendap.

Penguapan dan pengendapan jasad-jasad tumbuhan dan hewan yang mati

Penguapan terjadi pada saat musim di daerah sekitar danau ataupun pada daerah danau sedang musim kemarau. Air akan menguap secara berlebihan dengan didukungnya kandungan dalam air yang asam, akan mempercepat penguapan air. Biota air seperti hewan-hewan air dan tumbuhan yang ada di dalam danau ataupun sekitar danau yang hidupnya mengandalkan asupan makanan yang ada di danau, akan cepat punah, karena kandungan zat hara dan nutrisi yang ada di dalam air berkurang, dengan pH yang asam, biota air pun tidak akan bertahan. Maka jasad-jasad biota-biota air tersebut akan mengendap di dasar danau, dan mempercepat proses ontogeni pada danau tersebut.

Blooming Fitoplankton

Masuknya limbah pakan (nutrien) ke perairan danau dalam jumlah yang berlebih dapat menyebabkan perairan menjadi lewat subur, sehingga akan menstimulir blooming (ledakan) populasi fitoplankton dan mikroba air yang bersifat patogen. Limbah zat hara dan organik baik dalam bentuk terlarut maupun partikel, berasal dari pakan yang tidak dimakan dan eksresi ikan, yang umumnya dikarakterisasi oleh peningkatan total padatan tersuspensi (TSS), BOD5, COD, dan kandungan C, N dan P. Secara potensial penyebaran dampak buangan limbah yang kaya zat hara dan bahan organik tersebut dapat meningkatkan sedimentasi, siltasi, hipoksia, hipernutrifikasi, dan perubahan produktivitas serta struktur komunitas bentik (Barg, 1992).

Dampak Pendangkalan danau

Pendangkalan danau dalam kehidupan makhluk hidup akan sangat berpengaruh terhadap kelangsungan hidup manusia, hewan, maupun tumbuhan yang hidup disekitar danau tersebut. Dampak yang akan terjadi pada manusia ialah dampak dari segi ekonomi, segi ekologi dan segi sosial.

Dampak Ekonomi

Dampak ekonomi yang di timbulkan sangat jelas merugikan daerah tersebut. Yang mana kerusakan, pencemaran, dan pendangkalan akan menyebabkan beralih fungsinya danau yang semula sebagai tempat objek wisata yang sangat terkenal akan keindahannya menjadi sebuah danau penampungan sampah dengan bau yang tidak sedap serta tempat pembiakan eceng gondok. Tidak lagi tersedianya pasokan air bersih, tidak terdapat lagi tempat untuk membudidayakan ikan dengan menggunakan karamba jaring apung.

Dampak ekologi

Yaitu meliputi segala bentuk perubahan mendasar yang terjadi di sekitar lingkungan danau. Beberapa dampak negatif yang ditimbulkan antara lain :

a) Pembuangan sisa sampah dan sisa limbah rumah tangga merupakan faktor utama yang menyebabkan tumbuhnya eceng gondok, pertumbuhan populasi eceng gondok yang begitu cepat dan melimpah menyebabkan menyempitnya permukaan danau, eceng gondok yang telah membusuk akan mengendap ke dasar danau sehingga sedikit demi sedikit danau akan menjadi dangkal, selain dari itu berbagai kegiatan para masyarakat nelayan juga menyebabkan terjadinya pengendapan.

b) Terjadinya erosi air sungai sekitar danau atau sungai yang mengisi danau, erosi dapat terjadi ketika sungai tidak mampu menanggulangi air hujan dengan aliran yang begitu besar, penyebab hal itu terjadi akibat hutan yang gundul, pembuangan sampah yang tidak tepat oleh masyarakat menyebabkan tersumbatnya aliran sungai sehingga air dengan tekanan tinggi akan mengikis pinggiran sungai dan bermuara ke danau sehingga danau akan mengalami pendangkalan.

c) Pembusukan flora menyebabkan air danau berbau busuk, hal inilah yang membuat danau tersebut menjadi sumber masalah polusi udara, dengan bau yang tidak sedap ini menyebabkan terganggunya berbagai aktivitas di sekitar danau.

Dampak Sosial

Kerusakan, pencemaran, dan pendangkalan danau akan berdampak sosial terhadap kelangsungan hidup masyarakat sekitar danau. Dampak Sosial tersebut seperti terjadinya ketidak sepahaman antara masyarakat sadar lingkungan dan masyarakat yang tidak sadar akan lingkungan. Masyarakat yang tidak sadar akan lingkungan akan selalu melakukan kegiatannya yang mengotori danau dengan membuang sampah dan sisa limbah rumah tangga mereka tanpa menyadari bahwa yang telah dilakukan itu akan merusak lingkungan dan organisme yang ada didanau dan menonaktifkan fungsi danau yang sebenarnya.

Pencegahan Agar Tidak Terjadi Pendangkalan Danau

Ada beberapa cara untuk mencegah terjadinya pendangkalan danau yang terjadi akibat faktor alami maupun manusia. Hal ini akan menghambat ataupun menghindari proses ontogeni. Pencegahan ini dilakukan oleh beberapa orang yang sadar akan pentingnya danau ataupun pemerintah yang akan membuat kebijakannya. Pencegahannya sebagai berikut :

Penanganan Erosi

Pendugaan jumlah erosi dan sedimen yang terjadi dan masuk kedalam danau dengan menggunakan model simulasi GeoWEPP (Geo-spasial Water Erosion Prediction Project). GeoWEPP merupakan model fisik simulasi kontinyu yang dapat digunakan untuk memperkirakan tingkat erosi yang terjadi di DAS karena GeoWEPP memiliki kelebihan untuk memprediksi distribusi kehilangan tanah spasial dan temporal untuk sebuah lereng atau titik tertentu pada suatu lereng secara harian, bulanan atau rata-rata tahunan. Hasil keluaran dapat diekstrapolasi kedalam kondisi yang lebih luas. Dengan kata lain, model GeoWEPP dapat memprediksi efek in-site dan off site dari erosi tersebut. Dengan diketahuinya sumber erosi pada danau maka akan dapat mencegah terjadinya erosi secara berkelanjutan yang akan mengakibatkan pendangkalan danau.

Selain menggunakan alat yang dapat mendeteksi erosi, penanganan erosi pun dapat dilakukan dengan reboisasi pada DAS dan hutan sekitar danau agar daya serap air semakin banyak dan tidak menyebabkan erosi, selain itu juga dapat mencegah sedimentasi kedanau. Setelah mengetahui akan terjadinya erosi maka dilakukanlah penembokan atau reboisasi disekitar danau / situ sebelum erosi terjadi.

Pengerukan Danau

Salah satu cara untuk mencegah pendangkalan danau adalah dengan pengerukan danau. Apabila danau telah dinilai mulai mengalami pendangkalan maka dilakukan pengerukan agar danau kembali kekedalaman yang semestinya, sementara hasil pengerukan ini akan dijadikan tanggul bantaran sungai agar tidak terjadi sedimentasi.

Kesadaran Masyarakat

Pendangkalan danau yang disebabkan oleh manusia seperti pembuatan karamba jaring apung yang melewati ambang batas, membuang sampah rumah tangga kedalam danau dan dijadikannya danau sebagai pemukiman permanen dapat dicegah atau dikurangi dengan meningkatkan kesadaran masyarakat akan pentingnya danau bagi kelangsungan hidup mereka. Jika perlu dibuat peraturan yang melarang keras pembangunan pemukiman disekitar danau.

Pendekatan Sistem

Pendekatan sistem merupakan cara penyelesaian persoalan yang dimulai dengan dilakukannya identifikasi terhadap sejumlah kebutuhan, sehingga dapat menghasilkan suatu operasi sistem yang efektif (Eriyatno, 2007). Konsep sistem yang berlandaskan pada unit keragaman dan selalu mencari keterpaduan antar komponen melalui pemahaman secara holistik (menyeluruh) dan utuh, merupakan suatu alternative pendekatan baru dalam memahami dunia nyata (Forester, 1971). Pendekatan sistem disini dimaksudkan untuk dapat membangun model pengendalian pencemaran dari limbah-limbah yang ada di sekitar danau. Sehingga pemanfaatan fungsi danau dapat berkesinambungan.

Danau Yang Telah Terjadi Pendangkalan

Di Indonesia terdapat beberapa danau yang telah mengalami ataupun yang sedang dalam proses mengalami pendangkalan danau. Berikut beberapa contoh danau di Indonesia yang telah mengalami pendangkalan danau.

Danau Sentarum

Erosi di sekitar kawasan Danau Sentarum terus terjadi. Akibatnya Danau Sentarum mengalami pendangkalan. Setiap tahunnya pendangkalan yang terjadi mencapai 25 cm. Berarti dalam empat tahun, pendangkalan air Danau Sentarum bisa mencapai satu meter. Kalau sekarang kedalaman danau ini 10-16 meter, berarti 50 tahun lagi dasar Danau Sentarum sudah rata dengan daratan. Lebih mengejutkan lagi setelah diamati di lapangan, adanya sedimentasi yang mencapai 25cm.

Danau Limboto

Danau yang luasnya pernah mencapai 7000 hektare ini terletak di Kabupaten Limboto, Gorontalo. Pendangkalan dan penyempitan danau terus menerus terjadi hingga saat ini dan luasnya menjadi kurang dari 3000 hektare. Sangat menyedihkan karena danau ini masuk ke dalam daftar sepuluh danau rusak parah. Saat ini sulit untuk menangkap ikan di Danau Limboto. Di samping itu, permukaan air sudah tertutupi oleh eceng gondok yang mengurangi oksigen bagi kehidupan organisme di bawah air.

Pendangkalan danau terjadi karena tingginya sedimentasi akibat pembalakan liar di hulu, daerah aliran sungai yang rusak ikut mempercepat proses sedimentasi. Alhasil, jika musim kemarau datang, kedalaman danau hanya 1,5 meter saja. Kemudian di sisi lain, penyempitan atau penyusutan luas danau terjadi karena berjamurnya pemukiman warga di pinggir danau dan juga keramba-keramba ikan yang sudah ditinggalkan warga. Yang mengagetkan ialah penguasaan lahan di tepi danau tersebut mendapat legalitas dari pemerintah pada tahun 1995 dengan membagikan sertifikat gratis.

Danau Limboto sekarang mengalami krisis pendangkalan yang paling dramatis. Sampai tahun 1993, kedalaman danau rata-rata tinggal 1,8 meter dengan
luas 3.022,5 hektare. Padahal, tahun 1934 kedalamannya 14 meter dengan luas 7.000 hektare (lihat daftar). Dengan memperhatikan keadaan alam dan faktor-faktor yang mempengaruhi pendangkalan, diperikirakan danau Limboto di tahun 2020 tinggal kenangan.

Danau Chad

Danau Chad adalah sebuah danau dangkal di Afrika, sangat penting karena menyediakan air bagi lebih dari 20 juta orang yang tinggal di 4 negara di sekitarnya — Chad, Kamerun, Niger, dan Nigeria. Terletak di barat Chad, berbatasan dengan Nigeria timur laut. Lebih dari 90% air danau Chad berasal dari sungai Chari. Danau ini memiliki banyak pulau kecil, dan pantainya membentuk rawa-rawa.

Sedimen yang ditemukan di danau ini menunjukkan beberapa waktu kering, sekitar tahun 8500 SM, 5500 SM, 2000 SM, dan 100 SM. Pada tahun 1960-an luas daerahnya adalah 26.000 km², namun pada tahun 2000 telah susut menjadi 1.500 km². Hal ini disebabkan oleh berkurangnya curah hujan dan banyaknya air irigasi yang diambil dari danau ini dan sungai-sungai sekitarnya. Diperkirakan bahwa danau ini akan mengering dalam abad ke-21. Kedalaman rata-rata saat ini adalah 1,5 meter.

Kesimpulannya :

Ontogeni merupakan Pertumbuhan atau perkembangan danau mulai dari terbentuk, mengalami proses eutrofikasi dan selanjutnya berubah menjadi ekosistem terrestrial melalui beberapa stadia perubahan. Dalam proses ontogeny terdapat 3 stadia/tahapan perubahan : stadia awal, stadia intermediate, stadia akhir. Sebelum masuk ke ontogeni danau tersebut mengalami proses ombrotrophic (danau masih ada sedikit air), sedangkan bila ontogeni sama sekali tidak ada air, seluruh permukaan danau tertutup oleh sedimen.

Faktor penyebab adanya pendangkalan danau karena adanya faktor erosi, faktor gerakan tektonik, faktor perbuatan manusia, penguapan dan pengendapan jasad-jasad hewan dan tumbuhan yang mati, faktor adanya blooming fitoplankton. Dan pendangkalan danau pun akan berdampak terhadap