Pengertian Fitoplankton
Mengenal lebih dekat apa itu fitoplankton
Fitoplankton diambil dari bahasa yunani yaitu ‘phyton’ artinya tumbuhan dan ‘plankton’ artinya pengembara. Makna plankton mengacu pada organisme yang bergerak mengambang di air dengan mengandalkan arus yang membawanya sehingga plankton disebut sebagai pengambara atau drifter. Fitoplankton memiliki klorofil untuk fotosintesis, ini merupakan salah satu ciri yang tidak dimiliki zooplankton. Fitoplankton hidup di dekat permukaan air, sama halnya dengan semua tanaman yang memerlukan cahaya untuk melakukan fotosintesis. Berbeda dengan zooplankton yang memiliki kemampuan hidup laut dalam dan gelap. Fotosintesis adalah reaksi karbondioksida dan air menjadi karbohidrat menggunakan energi cahaya matahari. Proses fotosintesis umumnya hanya berlangsung pada tumbuhan berklorofil pada waktu siang hari dimana terdapat sumber cahaya matahari untuk menghasilkan oksigen.
Manfaat dan Peran Fitoplankton
1. Fitoplankton dalam rantai makanan dan produsen utama
Fitoplankton adalah dasar dari rantai makanan dan produsen utama bagi semua biota akuatik. Produsen pada ekosistem darat adalah tumbuhan hijau sedangkan pada ekosistem perairan adalah fitoplankton, ganggang dan tumbuhan air. Tumbuhan atau fitoplankton adalah kelompok organisme autotrof yaitu organisme yang dapat membuat bahan makanan sendiri secara organik dengan bantuan cahaya matahari. Semua organisme autotrof disebut juga produsen utama dan menduduki peringkat paling bawah dalam rantai makanan sebagai sumber nutrisi utama. Disebut nutrisi utama karena berbagai organisme akuatik bergantung dari nutrisi dan energi yang dihasilkan oleh organisme autotrof. Fitoplankton dapat mengubah energi matahari menjadi energi kimia secara biomolekuler untuk menghasilkan karbohidrat sebagai sumber makanan bagi organisme hidup. Karbohidrat merupakan jenis molekul yang paling banyak ditemukan di alam, terbentuk dengan 3 bahan utama yakni matahari, air dan gas karbon dengan proses fotosintesis oleh fotoreseptor tumbuhan berupa klorofil.
2. fitoplankton dalam Siklus Oksigen dan Karbon
Fitoplankton bertanggung jawab atas sebagian besar transfer karbon dioksida dari atmosfer ke laut. Karbon dioksida diolah oleh fitoplankton selama proses fotosintesis. Fitoplankton memiliki klorofil sebagai pigmen warna dan fotoreseptor, fotoreseptor membantu absorbsi sinar matahari untuk megubah gas karbon dan air menjadi karbohidrat dan oksigen. Sama seperti di daratan, zat karbon disimpan dalam kayu dan daun pohon untuk menghasilkan energi dan oksigen. Melalui fotosintesis, fitoplankton mengkonsumsi karbondioksida dalam skala yang setara dengan hutan yang ada di daratan. Sebagian karbon ini dibawa ke laut dalam ketika fitoplankton mati, sebagian lagi dikembalikan ke pesisir daratan ketika fitoplankton dimakan atau membusuk, tetapi sebagian besar tenggelam ke laut dalam.
Dampak Fitoplankton
Fitoplankton memiliki peran yang sangat penting untuk alam namun dapat juga berdampak negatif pada alam seperti fenomena harmfull algae blooming (HAB) atau ledakan pertumbuhan alga yang mengancam ekosistem perairan global. Ini merupakan fenomena alam dimana pertumbuhan fitoplankton terlalu cepat dan masif. Alga dikatakan blooming apabila konsentrasi alga tumbuh berlebihan mencapai ribuan sampai 106 Ind/L. Fenomena ini mengakibatkan penurunan kualitas air dan kematian pada biota akuatik. Baik diatom atau dinoflagelata dapat menyebabkan terjadinya iritasi saluran napas ikan yang menyebabkan peningkatan lendir saluran napas. Ikan akan kesulitan bernapas lalu mati. Beberapa dinoflagelata dapat menghasilkan toksin yang membahayakan ikan dan vertebrata. Toksin tersebut mengakibatkan diare disebut juga Diarrhetic Shellfish Poisoning (DSP). Penyakit lainnya adalah kelainan saraf berupa kelumpuhan atau Paralytic Shellfish Poisoning (PSP).
Dampak fenomena HAB dapat dibagi menjadi 3, yakni sebagai berikut.
- Manusia: Keracunan makanan akibat konsumsi ikan laut yang mengandung toksin alga.
- Biota Akuatik: Gangguan pada insang, saraf dan saluran cerna, rusaknya rantai makanan utama yang mengakibatkan kematian masal biota laut.
- Lingkungan perairan: Penurunan kualitas air dan ketersediaan oksigen, perubahan habitat, perubahan rantai makanan serta penurunan pendapatan pelayan daerah pesisir.
Adanya perubahan-perubahan global menyangkut perubahan iklim, pengayaan zat hara di perairan pesisir, maupun peningkatan arus lalu lintas kapal yang berperan memperluas penyebaran. Kerugian akibat HAB dapat dicegah jika upaya penanganan dilakukan secara komprehensif dengan pemetaan perairan yang berpotensi HAB atau telah terjadi HAB. Penegakkan hukum adalah salah satu upaya menumbuhkan kedisiplinan pembuangan limbah untuk meminimalisir pencemaran ke laut dan daratan. Melakukan penangkapan ikan dengan penjadwalan, karena semakin banyak ikan akan membuat fitoplankton dapat terkontrol hal tersebut merupakan rantai makanan, dan pemberian pakan teratur dan intensif tidak kurang atau berlebih agar kualitas air tetap terjaga.
Klasifikasi Fitoplankton
Fitoplankton dapat diklasifikasikan berdasarkan habitatnya. Fitoplankton yang ditemukan di air tawar dan air asin adalah alga dan cyanobacteria. Mereka mampu melakukakn fotosintesis sehingga memiliki kecenderungan hidup di dekat permukaan air yang terpapar sinar matahari. Sedangkan fitoplankton yang dapat ditemukan di laut lebih beragam yaitu diatom dan dinoflagelata.
Berdasarkan struktur tubuh dan komposisinya. Tiga spesies utama fitoplankton yaitu diatom, dinoflagelata dan algae. Diatom memiliki ciri-ciri pigmen coklat keemasan dengan cangkang silikat disebut juga sebagai frustula, Frustula diatom sifatnya halus dan rapuh, berbentuk kotak transparan. Beberapa jenis daitom mengandung minyak dalam selnya sehingga berat jenisnya berkurang sedangkan daya apungnya meningkat. Hal ini merupakan mekanisme adaptasi yang digunakan plankton agar tidak tenggelam ke dasar laut dan mati karen tidak mampu melakukan fotosintesis. Adaptasi morfologis yang dimiliki dinoflagelata adalah flagel yang digunakan untuk bergerak di dalam air. Flagel adalah bulu cambuk yang selalu bergetar agar bisa berenang meskipun sangat terbatas. Dinoflagelata tidak memiliki cangkang silikat seperti diatom, namun beberapa dari mereka memiliki cangkang selulose.
Secara garis besar divisi fitoplankton dibagi menjadi sepuluh, yakni sebagai berikut.
- Divisi bacillariophyta (diatom): memiliki pigmen cokelat keemasan, bentuk sel tunggal atau kolon. Diatom dibedakan menjadi dua kelompok yaitu centric diatom berbentuk radial dengan kantung minyak yang ringan dalam selnya dan pennate diatom berbentuk seperti jarum ramping memanjang. Mereka bergerak dengan cara meluncur pada substart tertentu. Dapat tumbuh disemua perairan.
Contoh: Suriella sp, Hemiaulus indicus, Bacteriastrum varians, Bellerochea malleus.
- Divisi chlorophyta (algae hijau): memiliki pigmen hijau seperti rumput, berukuran makroskopis biasanya membentuk koloni. Pergerakannya menggunakan flagel. Sangat jarang ditemukan di laut tetapi dapat ditemukan di air tawar. Biasa ditemukan pada air dangkal atau kolam yang surut.
Contoh: Streplotheca indica, Spirogyra sp.
- Divisi cyanophyta (algae biru hijau): memiliki pigmen biru hijau, berukuran makroskopis biasanya berbentuk koloni. Bergerak dengan meluncur pada substrat atau menggunakan gelembung gas. Predominan pada daerah tropis.
Contoh: Chaetoceros siamensis, Chaetoceros pseudodichaeta, Chaetoceros pseudocurvisetus
- Divisi dinophyta (dinoflagelata): memiliki pigment merah kecoklatan. Berukuran mikroskopis berbentuk sel tunggal umumnya bergerak menggunakan flagel. Dapa tumbuh disemua perairan namun predominan di pantai.
Contoh: Triposolenia sp, Amphisolenia bidentata, Prorocentrum gracile
- Divisi euglenophyta: berukuran mikroskopis dan berbentuk sel tunggal. Predominan di pantai.
- Divisi Chrysophyta: memiliki ciri pigmen cokelat keemasan karena banyak mengandung karotenoid. Bentuk sel tunggal atau membentuk koloni. Beberapa jenis menggunakan flagel untuk bergerak. Salah satu spesiesnya adalah Centritractus berbentuk silinder memanjang, terdapat duri pada kedua kutubnya. Hidup pada danau-danau kecil.
- Divisi xanthophyta (algae kuning kehijauan): berukuran mikroskopis berbentuk sel tunggal atau filamen. Sangat jarang ditemukan.
- Divisi cryptophyta: berukuran mikroskopik berbentuk sel tunggal. Cryptophyta tidak bergerak.
- Divisi rhodophyta (algae merah): berukuran mikroskopis. Memiliki bentuk sel tunggal atau berkoloni. Tidak bergerak. Predominan pada daerah pantai namun jarang ditemukan.
- Divisi phaeophyta: berwarna cokelat, mudah terlihat, berbentuk multiseluler. Tidak bergerak.
Reproduksi dan Laju Pertumbuhan
Mekanisme reproduksi sebagian besar fitoplankton adalah reproduksi aseksual. Pembelahan secara aseksual terdiri dari satu induk dengan sifat keturunan yang identik. Pembelahan bergantung dari jenisnya dengan kisaran waktu 1-15 hari. Organisme seperti diatom dan dinoflagelata memiliki sifat khusus dalam berkembang biak yaitu replikasi dalam waktu singkat, tumbuh dengan kerapatan tinggi, dan jumlahnya melimpah diperairan biasa juga disebut blooming seperti yang telah dijabarkan diatas.
Laju pertumbuhan fitoplankton dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya ketersediaan karbondioksida, sinar matahari, suhu, salinitas air, kepadatan air dan angin yang membawa arus air. Faktor kepadatan air membantu fitoplankton agar dapat malawan gaya gravitasi dan mengapung ke permukaan air. Sedangkan faktor suhu dipermukaan air juga dapat mempengaruhi fitoplankton. Suhu permukaan air yang hangat bercampur dengan angin, angin mampu mencapai 30 meter dibawah permukaan laut sehingga membuat fitoplankton kembali ke permukaan dengan cepat. Proses pembelahan sel pada fitoplankton dapat terhambat jika sumber daya tidak memadai untuk berkembang biak.
Proses replikasi akan mencapai maksimal jika faktor-faktor pertumbuhan fitoplankton dapat terpenuhi, yaitu sebagai berikut.
1. Suhu
Laju pembelahan sel rata-rata berkisar pada uhu 20C. Suhu yang tinggi akan memengaruhi proses metabolisme, menaikkan kecepatan perubahan sel, respirasi sel, dan laju fotosintesis secara langsung maupun tidak langsung. Distribusi suhu yang merata dipengaruhi oleh arus angin, hal ini tergantung dari besarnya pengaruh angin terhadap permukaa air. Perubahan suhu yang besar terhadap kedalaman air yang kecil disebut juga termoklin. Termoklin berperan terhadap sebaran dan sinking rate fitoplankton.
2. Cahaya
Penyinaran caaya matahari akan berkurang dengan semakin tingginya kedalaman air. Hal ini adalah sebab fitoplankton sebagai organisme autotrof hanya dapat bertahan di kedalaman tertentu daimana masih terpapar sinar matahari. Sinar matahari pada permukaan laut mempunyai lebar spektrum antara 300-2500 nm yaitu antra sinar ultra violet sampai sinar infra merah (730-2500 nm) sebagai sinar panas. Sedangkan energi chaya yang dapat diserap fitoplankton untuk melakukan fotosintesis adalah sinar cahaya pada pajang gelombang 400-720 nm.
3. Salinitas
Salinitas adalah konsentrasi seluruh larutan garam yang diperoleh dari air laut, dimana salinitas air menetukan tekanan osmotik. Semakin tinggi salinitas maka akan semakin tinggi tekanan osmotiknya. Perubahan berat jenis air laut akan menyebabkan plankton mempertahankan keseimbangan tekanan osmotik antara protoplasma plankton dan lingkungan perairan. Perubahan yang terlalu ekstrim akan memersulit plankton untuk melakukan adaptasi. Kadar salinitas air menurun setelah air hujan dan air pantai tercampur misalnya pada perairan pantai, mampu meningkatkan kelimpahan jenis plankton tertentu setelah musim hujan.
4. Zat Hara
Di perairan faktor utama yang mempengaruhi pertumbuhan fitoplankton adalah zat hara. Faktor pembatas yang dapat mempengaruhi kelimpahan fitoplankton adalah Nitrat dan Fosfat. Nitrat dan fosfat dimanfaatkan oleh fitoplankton sebagai bahan dasar pembuatan bahan organik yang digunakan sebagai sumber makanan primer dalam rantai makanan dengan bantuan cahaya matahari. Kandungan fosfat juga dapat dijadikan indikator pertumbuhan yang baik pada planktor. Kisaran fosfat yang optimal untuk pertumbuhan yaitu 0,018-0,090 ppm dan batas tertinggi bekisar 8,90-17,8 ppm. Suatu perairan yang memiliki konsentrasi zat hara berlebih, dapat memicu terjadinya ledakan fitoplankton. Karena zat hara tersebut terserap oleh fitoplankton sebagai nutrisi pertumbuhan dan perkembangannya. Bila suatu perairan mengalami blooming fitoplankton namun diimbangi dengan jumlah organisme lain pemakan fitoplankton maka hal tersebut saling menguntungkan.