Sedimen Dasar Perairan

SEDIMEN DASAR PERAIRAN

  

KELOMPOK 9 

 Fathin Finariyah (1511100012), Lintang Gita Dyasti (1511100024), Hatif Chanifah (1511100029), Siti Luthfiyah (1511100030), Chalimi Kafa (1511100050), Wanda Yunia Safitri (1511100058), Aprian Hendy (1511100062), Febrian Mayang A. (1511100082), Ressy A. (1511100087)

JURUSAN BIOLOGI

 FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2012 

ABSTRAK

Sedimen adalah partikel hasil dari pelapukan batuan, material biologi, endapan kimia, debu, material sisa tumbuhan dan daun. Sedimen dasar perairan dapat dibedakan atas sedimen lithogenous, biogenous, cosmogenous, dan hydrogenous. foraminifera adalah organisme satu sel yang memiliki cangkang keras dan sebagian besar komunitasnya hidup di laut. Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui tipe-tipe umum sedimen dasar perairan, untuk melaksanakan metode standard analisis granulometri partikel sedimen, untuk melaksanakan metode standard pengambilan sampel sedimen, untuk membedakan antara sedimen biogenous dan lithogenous, untuk menganalisis perbedaan (anatomis dan morfologis) foraminifera dari lingkungan tercemar dan tidak tercemar. Pengambilan sampel dilakukan di Kenjeran dan di Madura, sedangkan pengamatan dilakukan di Laboratorium Ekologi Program Studi Biologi FMIPA Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya pada tanggal 5 Mei 2012 sampai dengan 23 Mei 2012. Metode yang digunakan adalah metode analisis granulometri dan pengamatan sedimen biogenous. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa tipe sedimen pantai kenjeran adalah clayey sand. Sedangkan untuk hasil pengamatan sedimen biogenous terdapat perbedaan jumlah kamar pada jenis foraminifera yang sama. 

KEYWORD : Sedimen, foraminifera, granulometri 

ABSTRACT

Sediment is the result of weathering of rock particles, biological material, chemical precipitation, dust, plant material and leaves the rest. Bottom sediments can be distinguished on lithogenous sediments, biogenous, cosmogenous, and hydrogenous. foraminifera is single-cell organism that has a hard shell and most of the communities living in the sea. The purpose of this study is to determine the general types of bottom sediments, to implement the standard method of analysis granulometri sediment particles, to implement the standard method of sediment sampling, to distinguish between the sediment and biogenous lithogenous, to analyze differences (anatomical and morphological) foraminifera from contaminated and uncontaminated environments. Sampling was conducted in Kenjeran and in Madura, while the observations were made at the Ecology Laboratory of Biological Science Studies Program, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya on May 5, 2012 to May 23, 2012. The method used is the method of analysis and observation granulometri biogenous sediments. Observations indicate that the type of sediment is clayey sand beach kenjeran. As for the results of observations of sedimentary biogenous difference number of rooms on the same types of foraminifera.

Daerah dasar laut terdiri dari batuan basaltik yang ditutupi oleh lapisan sedimen. sedimen terdiri dari partikel dari material organic dan anorganik. Faktor-faktor yang mempengaruhi terbentuknya sedimen adalah iklim, topografi, vegetasi dan juga susunan yang ada dari batuan. Sedangkan yang mempengaruhi pengangkutan sedimen adalah air, angin, dan juga gaya grafitasi. Sedimen dapat terangkut baik oleh air, angin, dan bahkan salju. Sedimen menyediakan habitat untuk beberapa organism dan sumber nutrisi untuk yang lainnya, sehingga penelitian tentang sedimen sangat penting untuk dipelajari untuk mengetahui keadaan suatu daerah serta kehidupan didalamnya serta untuk mengeksplor sumber daya alam yang terkandung.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui tipe-tipe umum sedimen dasar perairan, mengetahui dan mampu melaksanakan metode standard pengambilan sampel sedimen, mengetahui dan mampu melaksanakan metode standard analisis granulometri partikell sedimen, serta mengetahui dan mampu membedakan antara sedimen biogenous dan lithogenous.

Sedimen terdiri dari partikel-partikel yang berasal dari hasil pembongkaran batuan dan potongan kulit (shell) serta sisa rangka dari organisme laut. Ukuran partikel-partikel ini sangat ditentukan oleh sifat-sifat fisik mereka dan akibatnya sedimen yang terdapat di berbagai tempat di dunia mempunyai sifat-sifat yang berbeda satu dengan lainnya. Ukuran partikel-partikel tersebut merupakan suatu cara yang dipakai untuk mengklasifikasikan sedimen. Cara lain yang dapat digunakan untuk mengklasifikasikan sedimen adalah dengan melihat asal dari sedimen tersebut (Hutabarat, 2006). Sedimen adalah partikel hasil dari pelapukan batuan, material biologi, endapan kimia, debu, material sisa tumbuhan dan daun. Klasifikasikan tipe sedimen berdasarkan skala Udden-Wentworth : 

Sedimen di klasifikasikan menurut asalnya adalah :

1. Sedimen hydrogenous, beberapa sedimen terbentuk dari air laut sebagai hasil dari variasi proses kimia. Karbonat, fosfor, dan bongkahan mangan merupakan contoh sedimen yang mungkin terbentuk dalam air garam dan terkumpul diatas dasar laut.

2. Sedimen biogenous, sedimen yang berasal dari organisme hidup yang mempunyai banyak partikel karag, kulit mollusk, dan kulit organisme mikroskopis, organism planktonik. Pada laut dalam, kebanyakan semua Sedimen biogenous terdiri dari sisa organism sel satu, seperti diatom, radiolarian, foraminifera. 

3. Sedimen terrigenous (lithogenous), sedimen yang berasal dari batuan akibat angin, air, pembekuan, dan pencairan. Partikel ini terbawa dari daratan oleh angin, air, es, dan gravitasi dan disimpan terutama pada rak continental.

 4. Sedimen cosmogenous, yaitu partikel yang kaya zat besi dari serangan luar angkasa ke permukaan laut dan secara perlahan melayang dan mengendap ke dasar laut, beberapa diantaranya menghilang sebelum mencapai dasar (Karleskint, 2010).

Menurut Pawlowski et al., 1999 dalam Longet et al., 2003, foraminifera merupakan protista laut yang ditandai dengan bentuk butir, pseudopodia , dan pada umumnya merupakan organism organic, melekat, dan mengandung zat kapur. mereka hadir dalam semua jenis lingkungan laut, tetapi juga dapat ditemukan di air tawar. Sedangkan menurut Haq and Boersma, 1983 dalam Natsir (2010), foraminifera termasuk dalam Filum Protozoa yang mulai berkembang pada jaman Kambrium sampai Resen. Mayoritas anggotanya hidup pada lingkungan laut dan mempunyai ukuran yang beragam mulai dari 3 μm sampai 3 mm. Menurut Rositasari, 2006, foraminifera adalah organisme satu sel yang memiliki cangkang keras dan sebagian besar komunitasnya hidup di laut. Sebaran foraminifera yang luas pada berbagai tipe lingkungan perairan, anatomi tubuhnya yang sederhana serta kemampuannya membentuk cangkang keras (Gampingan/pasiran) sangat potensial untuk membantu memahami kondisi suatu perairan.

Menurut habitatnya, foraminifera dibagi menjadi foraminifera planktonik dan foraminifera bentik. Foraminifera merupakan organisme bersel tunggal yang mempunyai kemampuan membentuk cangkang dari zat-zat yang berasal dari dirinya sendiri atau dari benda asing di sekelilingnya. Dinding cangkang tersebut mempunyai komponen dan struktur yang bervariasi (Natsir, 2010).

Foraminifera yang merupakan organisme mikroskopis (berukuran 0,063 mm–1 mm), cangkangnya yang keras, sebaran geografis dan sebaran geologisnya yang luasmembuat taksa ini sangat potensial digunakan sebagai petunjuk kondisi suatu lingkungan, baik pada masa kini maupun masa lalu. Hingga saat ini kalangan ahli geologi masih menggunakan foraminifera sebagai petunjuk lingkungan purba. Foraminifera bentik yang hidup di lapisan permukaan sedimen dasar perairan sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan mikro maupun lingkungan makronya. Oleh karena itu jenis-jenis ini digunakan oleh para ahli geologi sebagai penciri lingkungan pengendapan (Rositasari,2011).

Praktikum ini dilaksanakan pada tanggal 05 Mei 2012 dengan pengambilan sampel, sedangkan pada tanggal 06 Mei 2012 dilakukan pengamatan laboratorium. Pengamatan laboratorium dilakukan di laboratorium zoologi. Tempat pengambilan sampel dilakukan didua lokasi yang berbeda yakni di UPTD Pantai Kenjeran dan di Madura. Titik koordinat di UPTD Pantai Kenjeran (S 07° 14’ 10,9”) dan (E 112° 47’ 46,6”) dengan elevasi 19 M, sedangkan titik koordinat di Madura (S 07° 09’ 58,7’’) dan (E 112° 46’ 95,1’’) dengan elevasi 68 FT. Alat dan bahan yang dipersiapkan untuk digunakan saat pengambilan sampel dan analisis sampel sedimen adalah cetok atau corer dari metal atau plastik, saringan bertingkat dengan mesh-size 2.00, 0.50, dan 0.063 mm, mikroskop stereo, beaker gelas volume 100 ml, kantung plastik, oven, kertas Koran, Analytical Balance.

Cara kerja dalam praktikum sedimen dasar perairan dimulai dengan pengambilan sampel. Pengambilan sampel pada lokasi yang pertama yakni di UPTD pantai Kenjeran, titik pengambilan sampel sedimennya dilakukan di tepi pantai (batas atas pasang surut) dan daerah subtidal. Diambil ± 0.2 kg sedimen dasar dengan menggunakan corer atau cetok hingga kedalaman sampling ±20 cm. Kemudian dibagi menjadi dua bagian (masing-masing sekitar ±0.1 kg) dan di masukkan kedalam kantong plastik serta diberi label nama. Sampel bagian pertama dinamakan S-1 sedangkan sampel bagian kedua dinamakan S-2. Sampel S-1 digunakan untuk analisis granulometri partikel sedimen sedangkan sampel S-2 digunakan untuk pengamatan sedimen biogenous. Pada sampel S-2 di tambahkan larutan buffered-formaldehide 5%. Pengambilan sampel pada lokasi yang kedua yakni di Madura titik pengambilan sampelnya sama seperti yang dilakukan di Kenjeran namun yang berbeda hanyalah sampel yang diambil. Sampel yang diambil hanyalah sampel S-2.

Untuk cara kerja analisis granulometri partikel sedimen sampel S-1 dikering anginkan dibawah sinar matahari hingga sampel kering. Kemudian dibungkus dengan Koran dan dioven pada suhu 80°C selama 2 - 3 hari hingga benar-benar kering. Ditimbang berat kering sedimen S-1. Selanjutnya sedimen di basahi dengan air dan disaring menggunakan saringan bertingkat. Pada saat proses penyaringan, sedimen ditampung dalam wadah (ember). Sedimen hasil penyaringan dipisahkan pada wadah yang berbeda lalu dikeringkan. Sisa sedimen yang berada dalam wadah diendapkan dalam wadah selama ± 5 menit. Kemudian buang partikel yang melayang (clay) hingga yang tersisa hanya sedimen yang mengendap (slit). Masing-masing sedimen dibungkus dengan kertas Koran, lalu dioven pada suhu 80° C selama 3 – 4 hari hingga sedimen benar-benar kering. Ditimbang berat kering masing-masing tipe sedimen lalu dihitung persentasenya. Kemudian diklasifikasikan tipe sedimen berasarkan skala Udden-Wentwont dan segitiga shepard.

Untuk cara kerja pengamatan biogenous adalah sampel S-2 yang telah ditambah larutan buffered-formaldehide 5% disaring menggunakan saringan bertingkat dengan mesh-size 0.05 mm dan 0.063 mm. sedimen hasil penyaringan dengan mesh-size 0.063 mm (fine sand) dipisahkan pada wadah yang berbeda sedangkan pada mesh-size 0.05 mm hasil penyaringannya tidak digunakan. Sampel yang digunakan hanya sampel yang tertinggal pada saringan dengan mesh-size 0.063 mm. Disiapkan botol mulut lebar dengan volume 800 – 1000 ml, diisi dengan air. Dimasukkan sampel kedalam botol beserta sedimen yang masih tertinggal, digoyangkan botol perlahan- lahan lalu ditunggu hingga sedimen mengendap (maksimum 60 detik). Diambil supernatant, didekantasi dengan saringan mesh-size 0.063 mm. Sampel dituang kedalam cawan petri yang berisi alkohol 70%. Diamati dibawah mikroskop stereo. Lalu diamati keberadaan cangkang foraminifera sebagai salah satu penyusun sedimen biogenous. Semua jenis foraminifera yang ditemukan, digambar, diidentifikasi berdasarkan tipe (bentuk) cangkangnya dan dilihat kerusakan atau kelainan lainnya.  

Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui tipe-tipe umum sedimen dasar perairan, untuk melaksanakan metode standard analisis granulometri partikel sedimen, untuk melaksanakan metode standard pengambilan sampel sedimen, untuk membedakan antara sedimen biogenous dan lithogenous, untuk menganalisis perbedaan (anatomis dan morfologis) foraminifera dari lingkungan tercemar dan tidak tercemar. Lokasi yang digunakan untuk praktikum sedimen berada di Pantai Kenjeran Surabaya. Pengambilan sedimen menggunakan metode pengambilan sampel sedimen dengan menggunakan cetok. Lokasi pengambilan sampel merupakan perbatasan daratan dan lautan. Sampel diambil menggunakan cetok sampai kedalaman kurang lebih 20 cm. Sampel yang terambil disimpan dalam kantong plastik dan diberi label.

Pada analisis granulometri, sampel S1 pada tepi pantai dan daerah subtidal, pertama-tama sampel dikering-anginkan di bawah matahari untuk mengurangi sisa air laut yang ikut terambil. Kemudian sampel di oven pada suhu 80oC selama 2-3 hari untuk benar-benar menghilangkan kadar air. Sampel yang sudah di oven ditimbang menggunakan timbangan analitik untuk mendapatkan berat kering. Sampel disaring menggunakan 3 saringan bertingkat dengan dialiri air untuk mempermudah penyaringan. Pada sampel daerah tepi, masing-masing ukuran 2,00 mm; dan 0,063 mm. Saringan 2,00 mm digunakan untuk mendapatkan gravel atau batu- batuan, sedangkan saringan ukuran 0,063 mm digunakan untuk menyaring sand dan menghasilkan clay dan silt yang lolos dan ditampung di ember. Sedangkan pada daerah subtidal, setelah penyaringan, dan pengendapan selama 5 menit, tidak didapatkan silt dan hanya didapatkan clay.

Masing-masing substansi yang tersaring di tiap saringan disimpan dalam kertas koran dan diberi label lalu dioven dengan suhu 80oC selama 3-4 hari untuk menghilangkan sisa air. Kemudian sampel ditimbang lagi dengan neraca analitik dan dihitung berat kering masing-masing ukuran partikel sedimen.

Berdasarkan hasil sedimen pada daerah tepi pantai yang telah dianalisis didapatkan bahwa berat kering dari sedimen sebelum dilakukan penyaringan adalah 610,52 gr. Setelah dilakukan penyaringan dan dioven didapatkan berat kering dari masing-masing, yaitu gravel 40,81 gr, sand 520,89, silt 10,24 gr, dan clay 38,58. Setelah didapatkan berat masing-masing sedimen, dilakukan perhitungan prosentase dari tiap-tiap sedimen. Hasil perhitungannya adalah prosentase gravel adalah 6,68%, prosentase sand pada adalah 85,32%, prosentase silt adalah 1,68%, dan prosentase clay adalah 6,32%.

Berdasarkan hasil sedimen pada daerah subtidal yang telah dianalisis didapatkan bahwa berat kering dari sedimen sebelum dilakukan penyaringan adalah 374,80 gr. Setelah dilakukan penyaringan dan pengendapan selama 5 menit, hanya didapatkan clay, sehingga dapat diketahui bahwa clay 374,80 gr (100% clay). Tipe sedimen berdasarkan segitiga shepard merupakan clayey sand.

Sedimen yang diamati pada sampel digolongkan pada tipe sedimen lithogenous. Jenis sedimen ini berasal dari sisa pengikisan batuan-batuan di darat akibat proses pemanasan dan pendinginan pada batuan secara berulang-ulang karena adanya aksi kimia dari larutan bahan-bahan yang terdapat di dalam air hujan atau air tanah terhadap permukaan batu.

Pada pengamatan sedimen biogenous, sampel yang didapat diberi formalin untuk mengawetkan. Setelah itu, disaring menggunakan saringan bertingkat dengan mesh-size terkecil adalah 0.063 mm. Lalu sampel terkecil tersebut dipisahkan pada wadah yang berbeda, kemudian di beri air, digoyangkan dan ditunggu hingga mengendap, lalu sedimen tersebut di ambil sebagian ke dalam petri dish, diberi sedikit alkohol untuk memperjelas pengamatan lalu diamati dibawah mikroskop stereo. Kemudian diamati keberadaan cangkang Foraminifera sebagai salah satu penyusun sedimen biogenous. Semua jenis Foraminifera yang ditemukan digambar dan didentifikasi berdasarkan tipe (bentuk) cangkangnya untuk membandingkan antara foraminifera di lingkungan tercemar dan tidak tercemar.

Pada pengamatan sedimen biogenous didapat beberapa jenis foraminifera dari UPTD Pantai Kenjeran dan Madura. Jenis foraminifera yang didapat dari UPTD Pantai Kenjeran bagian tepi pantai adalah Globigerina dengan jumlah 1, dan Endothyra dengan jumlah 3. Sedangkan di daerah subtidal adalah Ceratobulimina dengan jumlah 1, Globorotalia menardi dengan jumlah 1, Operculina evolure oil dengan jumlah 2, Endhotyra dengan jumlah 1. Jenis foraminifera yang didapat dari Madura adalah Polythalamus dengan jumlah 2, Plaxilaria dengan jumlah 1, Stensioinia dengan jumlah 2, Rotaloid dengan jumlah 1, dan Endothyra dengan jumlah 3. Dari hasil pengamatan sedimen biogenous di dua tempat yang berbeda yakni di UPTD Pantai Kenjeran dan di Madura. Dari jenis foraminifera yang sama yakni Endothyra terdapat perbedaan jumlah kamarnya. Endothyra yang ditemukan di Pantai Kenjeran memiliki jumlah kamar sebanyak 7 kamar, sedangkan Endothyra yang ditemukan di Madura memiliki jumlah kamar sebanyak 8 kamar. Hal tersebut membuktikan bahwa terjadi kerusakan pada cangkang Endothyra.

Pada foraminifera cangkang terdiri dari susunan kamar yang terbentuk berurutan, dimana kamar pertama terletak dibagian tengah cangkang dan kamar terakhir terletak dibagian ujung cangkang (Rositasari,2006). Alve (1990) dan Alve (1991) dalam (Rositasari,2006) telah menemukan respon foraminifera bentik terhadap pencemaran terhadap logam berat dan terhadap kandungan oksigen yang rendah. Bentuk deformasi cangkang tersebut itu adalah (1) reduksi satu atau ledih kamar, (2) Aperture (lubang mulut) ganda, (3) pembengkakan satu atau lebih kamar, (4) terputirnya bentuk cangkang, (5) ukuran aperture yang membesar, (6) bentuk kamar yang cacat, dan (7) bentuk cangkang kembar.

Arus yang deras akan mengendapkan butiran sedimen yang kasar dan arus yang lemah akan mengendapakan sedimen berbutir halus. Sedangkan bentuk dasar perairan akan berpengaruh terhadap letak sedimen. Pada dasar perairan yang berbentuk lereng umumnya bagian atas akan terisi oleh sedimen berbutir halus dan bagian bawah akan terisi oleh sedimen berbutir kasar karena pengaruh gaya gravitasi (Minarto,minarto@physics.its.ac.id).

Pada praktikum sedimen dasar perairan dapat ditarik kesimpulan bahwa sedimen dasar perairan dapat dibedakan menjadi beberapa tipe yakni hydrogenous, biogenous, terrigenous (lithogenous), cosmogenous. Dalam praktikum ini metode pengambilan sampel yang dilakukan adalah metode secara manual dengan menggunakan cetok. Sedangkan pada pengamatan menggunakan metode analisis granulometri dan pengamatan sedimen biogenous. Perbedaan antara sedimen biogenous dan lithogenous dapat dibedakan dari asal pembentukannya. Sedimen biogenous terbentuk dari cangkang atau rangka organism laut, sedangkan lithogenous terbentuk dari bebatuan. Perbedaan foraminifera pada lingkungan tercemar dan tidak tercemar terletak pada pengurangan jumlah kamar dari jenis foraminifera yang sama.  

Hutabarat, S dan Evans, Stewart M.2006. Pengantar Oseanografi. Jakarta: UI Press.

Karleskint, G, Turner, R, Small, J. 2010. Introduction to Marine Biology. Canada:Nelson Education.

Longet, D, Archibald, John M, Keeling P, Pawlowski, J. 2003. Foraminifera and Cercozoa share a common origin according to RNA polymerase II phylogenies. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 53:1735-1739.

Minarto, Eko, Surbakti, Heron, Vorandra, Elizabeth. Kaitan Aktivitas Vulkanik dengan Distribusi Sedimen dan Kandungan di Perairan Selat Sunda. minarto@physics.its.ac.id.

Natsir, Suhartati M. 2010. Kelimpahan Foraminifera Resen pada Sedimen Permukaan di Teluk Ambon. E-Jurnal Ilmu dan Teknologi Kelautan Tropis, Vol. 2 (2): 9-18.

Rositasari, R dan Witasari, Y. 2011.Kajian Paleoklimat Berdasarkan Karakteristik Mineral dan Foraminifera di Pesisir Cirebon , Jawa Barat. Pusat Penelitian Oseanografi – LIPI, 37(1): 19-28.

Rositasari, Ricky. 2006. Komposisi Jenis Foraminifera dan Kemunculan Cangkang Abnormal pada Ammonia beccarii di Teluk Jakarta Sebagai Indikator Lingkungan Tercemar. Pusat Penelitian Oseanografi- LIPI, Vol. 11 (2) : 87 – 94.