*Ulasan jurnal Harmful Algae 17:
64–74 (2012) dengan judul: The Role of Nitrogenous Nutrients in the Occurrence
of Harmful Algal Blooms Caused by Cochlodinium
polykrikoides in New York Estuaries (USA)
Gambaran Umum Blooming Alga
Berbahaya
Blooming terjadi sebagai dampak
eutrofikasi berupa peningkatan nutrien di perairan beserta respon lanjutan
lainnya dari proses tersebut. Blooming alga berbahaya merupakan ancaman yang
signifikan terhadap bidang perikanan, kesehatan masyarakat, dan ekononomi dunia
secara luas. Banyak blooming alga berbahaya yang tidak langsung membahayakan
organisme, namun beberapa blooming alga lainnya secara langsung dapat bersifat lethal (Gobler et al. 2012). Livingston (2001) menjelaskan bahwa ada tiga bentuk
umum yang terjadi pada proses blooming alga berbahaya, yaitu:
1. Populasi
blooming alga yang tidak beracun mencapai konsentrasi tertentu yang akhirnya
mempengaruhi faktor lingkungan yang penting, misalnya menyebabkan penurunan
oksigen terlarut hingga menghasilkan kondisi kekurangan oksigen terlarut
(hipoksia) atau bahkan kondisi tidak ada oksigen terlarut (anoksia).
2. Blooming
alga beracun akan mengintroduksi agen-agen beracun, lalu berasosiasi dengan
jejaring makanan dan meluas hingga tingkat trofik teratas (termasuk manusia).
3. Blooming
alga beracun yang memproduksi dan mengeluarkan bahan-bahan yang secara langsung
atau tidak langsung dapat mempengaruhi populasi yang berasosiasi dengan jejaring
makanan. Spesies dari tipe ini umumnya tidak menyebabkan bahaya bagi manusia,
akan tetapi berpengaruh negatif pada tumbuhan air dan hewan air lainnya.
Salah satu jenis alga berbahaya adalah Cochlodinium polykrikoides. Spesies ini merupakan dinoflagellata yang dikenal sebagai pembentuk blooming red tide di perairan estuari (Gobler et al. 2012). Beberapa penelitian
terkait blooming C. polykrikoides sudah
dilakukan, akan tetapi faktor nutrien yang mendukung dan mempercepat proses
blooming tersebut belum dikaji dengan baik.
Studi Blooming Cochlodinium polykrikoides
Gobler et al. (2012) telah melakukan penelitian untuk mengetahui pengaruh
nutrien nitrogen pada ekologi C.
polykrikoides, dinamika spasial dan temporal dari nutrien N, serta kondisi
sel C. polykrikoides. Monitoring dilakukan
pada beberapa estuari di New York selama tiga tahun.
Laju pemanfaatan bikarbonat dan berbagai
jenis nutrien N diduga selama terjadinya blooming C. polykrikoides (dalam hal
ini, blooming didefinisikan sebagai >330 sel/ml). Respon pertumbuhan relatif
C. polykrikoides terhadap komunitas
fitoplankton diukur selama pengayaan N yang diuji secara bioassay. Selanjutnya,
pertumbuhan kinetik C. polykrikoides diuji
menggunakan kultur C. polykrikoides yang
ditumbuhkan pada empat sumber N (ammonium, asam glutamat, nitrat, dan urea).
Asumsi yang diambil adalah pertumbuhan dan respon fotosintesis dari C. polykrikoides dan fitoplankton
lainnya selama proses pengayaan nutrien akan menunjukkan hasil bioassay yang
berbeda antara bahan N organik dan N anorganik.
Blooming Cochlodinium polykrikoides dan
Keberadaan Nutrien Nitrogen
a.
Pengamatan
di Lapangan
Selama tiga tahun pengamatan, puncak blooming
C. polykrikoides di estuari New York terjadi di Teluk Great
Peconic (55.000 sel/ml). Berdasarkan hasil kompilasi data times series, diperoleh informasi bahwa wilayah perairan yang
mengalami blooming C. polykrikoides memiliki
konsentrasi N yang pada umumnya rendah (nitrat, ammonium, dan urea).
Wilayah perairan yang mengalami blooming
tersebut memiliki konsentrasi silika yang lebih tinggi dan salinitas yang lebih
rendah dibandingkan wilayah yang tidak mengalami blooming. Hal ini sesuai
dengan pernyataan Riegman (1998) yang diacu dalam Livingston (2001) bahwa
blooming alga berbahaya memiliki kaitan dengan dinamika makronutrien di
perairan. Pertumbuhan diatom yang berhubungan dengan beban antropogenik N dan P
akan dihambat oleh ketersediaan silika. Hal ini dapat menjadi penyebab terhambatnya
pertumbuhan kelompok diatom di wilayah tersebut, dan menjadi peluang untuk
pertumbuhan C. polykrikoides.
Bahan-bahan N yang dominan diasimilasi
oleh komunitas yang didominasi oleh C.
polykrikoides (90% sel). Kondisi ini terjadi pada area sungai yang
eutrofik, dimana nitrat dan nitrit dalam kondisi mesotrof, wilayah estuari
terbuka, serta urea dan asam glutamat mendominasi N uptake.
Mulholland et al. (2009) yang diacu dalam Gobler et al. (2012) menjelaskan bahwa kepadatan C. polykrikoides secara signifikan berhubungan dengan konsentrasi
nitrogen organik terlarut (DON). Hal ini dapat terjadi ketika kelompok
fitoplankton lainnya tidak ada, konsentrasi DON tinggi, DON dapat mendukung
pertumbuhan C. polykrikoides, atau
karena komunitas C. polykrikoides yang
mendominasi memproduksi DON sebagai hasil pertumbuhan mereka.
b.
Percobaan
di Laboratorium
Percobaan yang dilakukan pada skala laboratorium
memberikan hasil bahwa blooming C.
polykrikoides terjadi ketika konsentrasi nitrat dan ammonium <2 µM,
tetapi tingkat N organik yang tinggi (>20 µM). Penambahan bahan-bahan N
(ammonium, asam glutamat, nitrat, atau urea) selama blooming, secara signifikan
akan meningkatkan produktivitas primer antar fitoplankton berukuran mikro
(>20 µm) dan secara signifikan meningkatkan pertumbuhan bersih C. polykrikoides.
Sehubungan dengan keberadaan kelompok
fitoplankton lainnya, maka untuk mencapai blooming, penambahan bahan-bahan N
disarankan ketika N terbatas. Hal ini
disebabkan N merupakan faktor pembatas di perairan estuari New York (serta
perairan laut pada umumnya), dan C.
polykrikoides memiliki kemampuan
dalam memanfaatkan N dalam kondisi terbatas tersebut.
Pertumbuhan
kultur C. polykrikoides pada asam
glutamat menunjukkan hasil yang lebih cepat dibandingkan pertumbuhan kultur
pada urea, ammonium, dan nitrat. Hasil dari pengamatan tersebut mengindikasikan
bahwa nitrogen berpengaruh secara kuat terhadap blooming C. polykrikoides dan alga ini secara nutrisi bersifat fleksibel,
memiliki kemampuan beradaptasi untuk membedakan jenis nutrien dan memanfaatkan
berbagai bentuk campuran N diatas rentang konsentrasi untuk membentuk proses
blooming. Pertumbuhan yang cepat dari C.
polykrikoides pada asam glutamat dapat juga berkaitan dengan pemanfaatan
karbon organik dari bahan tersebut (Gobler et
al. 2012).
Simpulan
Berdasarkan hasil pengamatan di lapangan
dan percobaan di laboratorium, C.
polykrikoides diketahui memiliki
kemampuan untuk tumbuh dengan cepat pada perairan dengan memanfaatkan
keberadaan N organik dan N organik. Kepadatan C. polykrikoides berhubungan
erat dengan konsentrasi nitrogen organik terlarut (DON), terutama pada saat
kondisi nitrogen anorganik (DIN) rendah.
Referensi
Gobler CJ, A Burson, F Koch, Y Tang, MR
Mulholland. 2012. The Role of Nitrogenous Nutrients in the Occurrence of
Harmful Algal Blooms Caused by Cochlodinium
polykrikoides in New York Estuaries (USA). Journal Harmful Algae 17: 64–74.
Livingston RJ.
2001. Eutrophication Processes in Coastal System: Origin and Succession of
Plankton Blooms and Effect on Secondary Production in Gulf Coast Estuaries. Florida:
CRC Press. 327 hal.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar