Docstoc

gradien utam_ppt

Document Sample
gradien utam_ppt Powered By Docstoc
					Daftar Isi
1. 2. Pendahuluan Perbedaan Utama pada Lingkungan Pantai (Intertidal)
- Gradien 1 : Perubahan vertikal dari laut ke darat - Gradien 2 : Gradien Horisontal dari Aksi Gelombang - Gradien 3 : Ukuran partikel - Gradien 4 : Gradien Salinitas Laut – Tawar

3.

Interaksi Antara Gradien
- Interaksi 1 : Ukuran partikel dan paparan air laut (keterbukaan pantai) - Interaksi 2 : Gradien Vertikal Intertidal dan Keterbukaan Pantai dari Aksi Gelombang

- Interaksi 3 : Salinitas dan Ukuran Partikel

4.

Faktor – Faktor Modifikasi
- Geografis - Geologi, Topografi dan Mikrohabitat - Waktu dari Air Rendah

5.

Perbandingan dengan Ekosistem Lainnya

1. Pendahuluan

Pertemuan antara laut dan daratan, keanekaragaman hayati tinggi, wilayah relatif sempit, dipengaruhi fluktuasi pasang surut, variasi faktor lingkungan besar

2. Perbedaan Utama pada Lingkungan Pantai (Intertidal)
a. Gradien 1 : Perubahan vertikal dari laut ke darat
Gradien Intertidal (Laut – Darat) : 1. Perbedaan lingkungan mulai batas air rendah hingga batas daerah yang dipengaruhi oleh laut 2. Variasi Suhu air dan udara (iklim) 3. Perbedaan salinitas 4. Ketersediaan Nutrien Respon Biologi : struktur habitat dan kekompleksan, produktivitas biologi, keanekaragaman spesies dan intensitas interaksi secara biologi semuanya bervariasi sepanjang gradien pantai.

Pasut

Semidiurnal tides are two equal high tides and two equal low tides a lunar day Diurnal tides are one high tide and one low tide a lunar day Mixed tides have two different high tides and two different low tides a lunar day. A lunar day is the period of the Earth’s rotation with respect to the Moon, 24 hours and 50 minutes

Animasi

– Spring tides: The tidal effects of the sun and the moon act in concert twice a month, once near the time of the new moon when the moon and sun are on the same side of the earth as the sun, and again near the time of the full moon, when it is at the opposite side of the earth from the sun. Tides at these times are unusually high or low. – Neap tides: The tidal effects of the sun and the moon are in opposition to one another when the moon is at quadrature - the first and last quarter - at which times the moon is located at right angles to the earth-sun line. At these times, high tides are lower and low tides are higher than usual.

2. Perbedaan Utama pada Lingkungan Pantai (Intertidal)
b. Gradien 2 : Gradien Horisontal dari Aksi Gelombang
  Exposure berarti seberapa banyak aksi gelombang mempengaruhi pantai Emersed adalah wilayah dimana gradien intertidal bergerak secara vertikal dari pantai yang lebih rendah ke daerah pantai yang lebih tinggi, ekspose gelombang merupakan gradien horisontal yang bergerak dari daerah teluk yang terlindung ke daerah daratan yang ada di depannya. Gradien pergerakkan air dibatasi oleh aspek pantai seperti angin yang menggerakkan atau membangun gelombang bersama dengan fetch. Aksi gelombang mempengaruhi karakteristik biologi di daerah pantai. Pantai yang terbuka (terekspose) seperti pantai berbatu yang curam yang diterpa energi gelombang yang besar, hanya spesies tertentu yang mampu bertahan karena memiliki struktur pelekat pada permukaan batu yang kuat. Walcott dan Jattu (2007) menemukan bahwa aksi gelombang mempengaruhi serta menjadi faktor pembatas distribusi spesies laut penghuni pantai berbatu contohnya bivalva dari spesies Mytillus edulis. Kepadatan bivalva meningkat seiring dengan meningkatnya ekspose gelombang dan kepadatan tertinggi terjadi pada area intermediate dari pantai yang terkena paparan gelombang Pada pantai terlindung (sheltered shore) seperti sealochs, fjord, rias dan estuari atau daerah offshore yang memiliki beberapa bentukan topografik penghalang dan terumbu menunjukkan berkurangnya aksi gelombang. Pergerakkan air begitu lemah sehingga rumput dan tumbuhan tingkat tinggi lainnya mampu mangakar pada sedimen.

 



Animasi



Pantai yang terbuka (exposure) sangat baik untuk organisme suspension feeder seperti bivalva dan goose barnacle atau teritip, atau predator yang menetap seperti anemon laut, karena pergerakkan air banyak membawa makanan Spesies lain yang melekat atau yang aktif mencari makanan sangat sulit pada kondisi pantai terbuka dan terlihat lebih nyaman pada kondisi pantai yang terlindung. Rendahnya atau ketiadaan turbulensi pergerakkan massa air dapat juga mengakibatkan terbatasnya suplai oksigen yang dibutuhkan baik oleh tanaman maupun bagi hewan serta nutrien terlarut bagi seaweeds Hepburn, et al. (2007), komunitas kebun kelp di Paterson inlet, Pulau Steward, New Zealand bahwa dengan adanya paparan gelombang mengakibatkan daerah yang terpapar terdapat aliran osillatori yang memungkinkan kandungan nutrien nitrogen anorganik tetap berada dalam kawasan sehingga dapat dimanfaatkan oleh organisme penghuni pantai Organisme hidup yang berada pada pantai substrat berbatu relatif tetap dengan varietas yang lebar mulai dari bentuk, termasuk encrusting, filamentous, dan helaian tipis Perkembangan dari filamen atau struktur laminar tipis lainnya dapat dikatakan sebagai bentuk adaptasi terhadap luasnya permukaan substrat untuk memperluas penyerapan cahaya, pengambilan nutrien dan pertukaran gas (Mann, K. H. 2000)

 



 

2. Perbedaan Utama pada Lingkungan Pantai (Intertidal)
c. Gradien 3 : Ukuran partikel
 Ukuran partikel dapat mencapai beberapa mikrometer pada pantai berlumpur, beberapa ratus mikrometer pada pantai berpasir, beberapa centimeter pada bentuk gravel dan puluhan meter pada batuan besar yang massive yang secara fungsional tidak jauh berbeda dengan karang yang terjal Ukuran rata-rata dari partikel merupakan refleksi akan pergerakkan air seperti aksi gelombang dan arus terutama pada daerah pantai terbuka, dan sebagiannya merupakan hasil dari proses evolusi secara geologi. Pasir halus hanya terakumulasi pada daerah pantai yang terlindung, tetapi pada tipe habitat berupa karang terjal akan didapati pada akhir dari gradien pantai yang terbuka (exposure gradient)



2. Perbedaan Utama pada Lingkungan Pantai (Intertidal)
d. Gradien 4 : Gradien Salinitas Laut – Tawar
 Daerah dimana pengaruh air tawar sangat signifikan, gradien salinitas berubah dari salinitas kondisi air laut ke salinitas kondisi air tawar, kondisi seperti ini paling sering terlihat di daerah estuari Hanya spesies laut yang mampu mentoleransi terhadap salinitas yang lebih rendah dan selalu berfluktuasi yang dapat memanfaatkan atau bertahan di daerah salinitas rendah dari gradien ini. Kekayaan spesies rendah, tetapi populasi dari spesies yang menghuni daerah tersebut memiliki kepadatan dan biomass yang sangat tinggi. Hanya sedikit spesies air tawar yang dapat bertahan pada daerah yang salinitasnya lebih tinggi dari gradien ini, dan biasanya spesies air tawar terkonsentrasi hanya daerah yang terbatas hingga bagian atas (menuju ke hulu).



 



Saat pasang rendah (ebb tides) pada kolom air yang berada di tengah pantai berbatu (midshore) mengalami peningkatan salinitas akibat terjadinya evaporasi dari massa air atau sebaliknya salinitas menurun karena terjadi hujan deras di sekitar pantai. Saat pasang kembali maka kolom air akan menerima limpasan air laut sehingga tinggi muka air meningkat dan fluktuasi salinitas kembali terjadi. Salinitas akan sangat berbeda pada kolom air bagian atas dari pantai yang tidak dapat dijangkau oleh setiap kali pasang surut.



Daerah dimana pengaruh air tawar sangat signifikan, gradien salinitas berubah dari salinitas kondisi air laut ke salinitas kondisi air tawar, kondisi seperti ini paling sering terlihat di daerah estuari.
Pada pantai berpasir, aliran air sangat cepat sehingga pada daerah ini kesempatan air untuk tersimpan (standing water) sangat kecil untuk mengalami evaporasi maupun terencerkan oleh hujan. Pantai berlumpur biasanya mampu menahan atau menyimpan air sehingga jika terjadi hujan lebat atau evaporasi di saat pasang rendah maka perubahan salinitas akan terjadi. Air yang terjebak di antara butiran sedimen juga dapat menyebabkan perubahan salinitas dari kolom air pada beberapa lapisan. Gradien salinitas di lagoon lebih stabil dan tidak berfluktuasi dengan adanya aliran air pasang amupun surut. Salinitas lagoon di daerah tropis bervariasi nilainya dari 0 hingga 5 kali konsentrasi air laut normalnya, seperti yang terjadi di lagoon Caimanaro dimana salinitas meningkat tiap harinya sebesar 2 ‰ hingga dapat mencapai salinitas 300 ‰ (Schramm, 1991). Flora dan fauna yang berada di lagoon beradaptasi dengan fluktuasi yang dramatik dari salinitas. Beberapa spesies ditemui lebih berkarakter untuk yang habitatnya di lagoon dibanding lingkungan estuari (Barnes, 1980).



   



Dimana aliran sungai besar serta mendominasi penuh dari sistem sirkulasi sehingga air laut yang densitasnya lebih berat berada di lapisan bawah dari aliran tawar yang lebih ringan dan membentuk estuari dengan kadar garam yang terstratifikasi dengan jelas (salt wedge) atau salinity stratification

RR T

1

RR = River Flow , T = Tidal

(Partially Mixed) Fresh and sea water are nearly equal Strong turbulence caused by tidal action Vertical salinity profile is less steep

RR ~ T
Ketika aliran pasang surut relatif lebih besar dari masukan air tawar, kolom air menjadi tercampur sempurna akibat adanya aliran turbulensi dari bawah (friksi dasar perairan yang besar) sehingga gradien vertikal dari salinitas hilang terbentuklah kadar salinitas yang homogen

3. Interaksi Antara Gradien
Spesies hewan dan tumbuhan yang terdistribusi atau terzonasi di sepanjang keempat gradien utama menunjukkan bahwa dengan kemampuannya untuk beradaptasi dengan perubahan faktor fisik dan biologis yang berasosiasi pada masing-masing gradien. Gambaran dari spesies yang ditemukan pada pantai adalah suatu hasil yang besar dari bentuk kombinasi antara gradien atau interaksi.
Kelangsungan dari kealamiahan gradien utama lingkungan suatu pantai terbuka Gradien salinitas tidak ditunjukkan pada sake of clarity. Pantai menunjukkan titik-titik dalam ruang multidimensi. (a) kelp hadir pada permukaan pantai yang rendah di pantai berbatu yang curam dan terbuka; cockles dan cacing tabung ditemukan pada daerah tengah pasang surut di pantai berlumpur yang terlindung; jamur, alga dan limpet dapat ditemukan pada pantai berbatu yang terlindung; tanaman poinir di daerah rawa asin dapat ditemukan pada daerah tinggi muka pantai yang memiliki partikel substrat yang halus dan terlindung.

(b)

(c) (d)

a. Interaksi 1 : Ukuran partikel dan paparan air laut (keterbukaan pantai)
 Interaksi antara ukuran partikel dan paparan atau hempasan gelombang sangat mungkin terjadi dan interaksi tersebut meripakan proses yang sangat penting dalam proses pembentukan karakteristik biologi pantai. Pantai dengan ukuran partikel substrat yang besar (pantai berbatu), organisme yang ditemukan biasanya kecil, ukurannya relatif dengan ukuran partikel, organisme tersebut mampu bertahan pada permukaan batu. Organisme pantai berbatu berada di sepanjang gradien yang terpapar atau terkena hempasan gelombang. Pada pantai berbatu spesies berbeda memiliki adapatasi berbeda terhadap perubahan sudut gelombang dan intensitas interaksi biologi akan bervariasi sepanjang gradien ini. Ukuran partikel substrat pada pantai berpasir maupun pantai berlumpur menunjukkan sebagian besar spesies yang berasosiasi di sana berukuran lebih besar dibanding ukuran rata-rata partikel. Organisme yang hidup di bawah permukaan substrat (infauna) dengan menekan partikel substrat ke dalam atau dengan membuat jalan tabung (lubang) dalam bentuk permanen atau setengah permanen pada sedimen.



  






Beberapa metazoa (organisme multiselluler) yang cukup kecil dan terdapat/mampu hidup pada ruang atau celah antara partikel dikenal dengan interstitial meiofauna.
Pantai dengan batuan-batuan kecil dan shingle di temukan di daerah tengah yaitu diantara dua kondisi ekstrem (pantai berbatu yang terekspose dan pantai berlumpur yang terlindung)



Interaksi antara ukuran partikel dan paparan atau hempasan gelombang sangat mungkin terjadi dan interaksi tersebut meripakan proses yang sangat penting dalam proses pembentukan karakteristik biologi pantai.
Pantai dengan batuan shingle dan kerikil umum ditemukan di daerah lintang tinggi dimana batu-batuan yang terbentuk sejak zaman es itu lembut dan dengan ukuran yang sama. Partai berpartikel kwarsa yang kasar terbentuk dari erosi batuan karang curam dan partikelpartikel ini tercampur dan terbentuk angular. Pantai ini biasanya ditemukan pada lokasi yang secara kontinyu mengalami pecahan gelombang plunging atau pantai yang terekspose dengan gelombang yang sedang sehingga secara fisik, pantai ini tidak stabil dan pergerakkan partikel-partikel yang saling memecahkan dan menggilas satu dengan lainnya. Penggilasan partikel yang konstan tak pernah memberikan peluang untuk organisme berkolonisasi dengan baik pada jangka waktu yang lama sehingga permukaan dari partikelpartikel ini biasanya dihindari oleh beberapa kehidupan terkecuali organisme mikroskopik. Pada saat pasang surut rendah (ebb tides) air mengalir dengan bebas karena jarak antara partikel atau batuan luas dan gaya kapilaritas sangat lemah untuk menahan air. Ini umumnya terjadi pada pantai berpasir dengan partikel pasir kwarsa (kasar), gravel (kerikil) dan shingle. Habitat tersebut sangat tidak nyaman bagi kehidupan sehingga daerah ini dikenal sebagai padang pasir intertidal.

 





Karakteristik bentuk morfodinamik pantai yang berbeda, bentuk intermediet memiliki karakteristik diantaranya.. Reflective Pasir berbentuk kasar Gelombang kecil Kemiringan curam Kisaran pasang surut kecil Periode gelombang Kondisi swash tajam Impoverished fauna

Dissipative Pasir dengan ukuran kecil Gelombang besar Kemiringan landai Kisaran pasang surut besar Periode gelombang panjang Kondisi swash halus Kaya akan fauna

Hubungan antara beberapa faktor seperti kemiringan pantai, ukuran partikel dan aksi gelombang sangat komplek dan biasanya digunakan oleh para ahlo geomorfologis pantai untuk mengklasifikasi pantai menjadi beberapa bentuk morfodinamik (morphodinamic states).

Pantai berpartikel kwarsa atau kerikil, air pembentuk gelombang akan dengan cepat mengendapkan sedimen sehingga hanya sedikit material yang terbawa ke laut lepas bersama backwash.

Partikel pembentuk substrat kecil, pantai lebih banyak menyimpan air (retensi dari air di substrat lama) sehingga korespoden komponen backwash akan lebih besar dan profil pantai lebih datar.

b. Interaksi 2 : Gradien Vertikal Intertidal & Keterbukaan Pantai dari Aksi Gelombang

c. Interaksi 3 : Salinitas dan Ukuran Partikel



Arus pasang surut pada saat pasang naik mentransportasikan sedimen pasir ke arah atas estuari (kedalam) dan arus kuat pada dataran pantai yang miring merupakan bagian dari proses pendepositan material tersuspensi pada bagian dangkal dari daerah pantai yang rendah.




Partikel berukuran besar memasuki kawasan estuari bersamaan masukan dari air tawar yang terdepositkan pada daerah ujung dari intrusi air laut.
Secara teoritis, sedimen menjadi lebih halus pada wilayah yang jauh dari jangkauan mulut hingga bagian atas (dalam).

Flokulasi akibat efek salinitas

Ketika partikel halus seperti clay (tanah liat), silt (lumpur) (Gambar 20) dan bahan organik yang terbawa air tawar bertemu dengan massa air dengan salinitas tinggi terjadi flokulasi. Flokulasi disebabkan oleh atraksi partikel skala molekul (gaya van der Waals), meskipun gaya ini lemah tetapi menjadi sangat penting ketika partikel-partikel tersebut saling berdekatan. Flokulasi tidak terjadi pada aliran masukan air tawar karena seluruh partikel tanah liatnya membawa muatan negatif yang satu sama lain saling tolak menolak.

Ketika partikel-partikel bermuatan negatif bertemu dengan partikel bermuatan positif dari air laut, partikel bermuatan negatif ternetralisasi sehingga gaya van der Waals bekerja dan terjadilah flokulasi.
Akibatnya partikel-partikel ini menjadi lebih berat sehingga mulai jatuh ke bawah melalui kolom air, proses ini terus terjadi sepanjang perjalananya menuju ke laut dan ke arah atas proses ini terjadi sampai batas intrusi air laut.

4. Faktor – Faktor Modifikasi
a. Geografis
Letak geografis dipertimbangkan memiliki arti penting bagi seluruh bentuk gradien lingkungan. Respon biologis sepanjang gradien

Banyak spesies mencapai batas geografisnya mengelilingi garis pantai Inggris yang ditandai dengan adanya perbedaan antara pesisir barat yang dipengaruhi samudera (oceanic) dan beberapa daerah neritik di Laut Utara dan Selatan dari saluran Inggris (English Channel)
Di Selatan Afrika, perbedaan terjadi antara daerah pesisir barat yang dicirikan dengan kuatnya proses upwelling dari air dingin dan terutama biota-biota bersuhu dingin, dan daerah pesisir di selatan (suhu hangat) dan timur (daerah subtropis) . Tekanan yang berasosiasi dengan gradien vertikal dari bentuk peningkatan waktu yang muncul akan berubah intensitasnya seiring dengan perubahan lintang. Daerah lintang tengah, tekanan akan berkurang dibandingkan daerah berlintang rendah dimana suhu ekstrem terjadi sedang di daerah lintang tinggi dimana pembekuan sering terjadi. Sama halnya dengan aksi gelombang yang akan bergantung pada pola iklim dan bagian dari samudera umumnya: pantai membatasi laut yang terlindung akan mengalami aksi gelombang yang lemah.

Upwelling juga akan mempengaruhi biota-biota yang terdapat di pantai, naiknya suhu dingin dari bawah, pengayaan nutirn perairan serta mempengaruhi tingginya produktivitas primer di pantai.

4. Faktor – Faktor Modifikasi
b. Geologi, Topografi dan Mikrohabitat

Pantai berbatu jarang terbentuk dari batuan marmer yang halus, tergantung pada geologinya, pantai yang terbentuk terdiri dari pecahan, celah, jurang dan kolam. Batu keras, seperti granit, menyediakan lebih banyak tempat penambatan yang aman bagi tanaman dan hewan di banding batuan yang lunak seperti batuan pasir atau kapur. Drainase yang terbentuk pada pantai berbatu akan menjadi lebih lambat pada batuan yang berporsitas dan beberapa spesies akan menguburkan diri pada batuan yang lunak. Deposit pantai juga tak sama bentuknya, dengan tepian dan tebing serta tanda kerutan karena air; ini menghasilkan kecilnya skala variasi pada kondisi fisik pantai berbatu, beberapa area ada yang menjadi basah, lebih terlindung dari aksi gelombang. Pada skala variasi kecil dari kondisi lingkungan, heterogenitas spasial (spatial heterogenity), menyediakan perlindungan bagi faktor biologi dari kondisi fisik lingkungan yang ekstrem. Pada pantai berbatu perlindungan ini juga terhadap keberadaan predator dan grazer yang muncul untuk makan.

Kolom air yang dangkal dan daerah pertengahan pantai umumnya merupakan habitat yang menguntungkan di banding daerah dekat perairan terbuka dari pantai berbatu. Kondisi tersebut memberikan lebih banyak ciri khas dari tanaman dan hewan pada pantai yang lebih rendah atau bahkan subtidal. Fluktuasi kolom air pada pantai berbatu akan bervariasi mengikuti irama pasang surut : disana akan tersedia sedikit waktu bagi kolom perairan pantai yang rendah untuk dapat berubah; tingginya pantai, kolom perairan dapat melanjuti kehidupannya untuk beberapa hari tanpa adanya genangan air (Naylor and Slinn, 1958). Pada permukaan pantai yang lebih rendah, area di sekeliling muka air tinggi pada saat pasang perbani dapat terekspose oleh udara terbuka lebih dari 11 jam. Tinggi muka kolom air akan menunjukkan variasi dari suhu, apakah lebih hangat atu lebih dingin dibandingkan laut. Tinggi muka kolom air juga menunjukkan perbedaan salinitas, dimana air akan lebih asin karena proses evaporasi atau terencerkan oleh air hujan atau masukan air tawar. Selama sehari tanaman berada dalam kolom perairan dapat memproduksi oksigen dan kolom perairan berada dalam keadaan supersaturasi. Pada malam hari maka produksi bersih akan karbondioksida akan terjadi dan oksigen yang berada dalam kolom perairan akan berkurang, kondisi ini kurang menguntungkan bagi hewan maupun tanaman. Sejumlah oksigen dan karbondioksida terlarut akan mempengaruhi pH dalam kolom perairan. Pada malam hari nilai pH akan turun karena di malam hari banyak karbondioksida berubah menjadi cairan (titik air) sehingga membuat kolom air menjadi lebih asam. Selama sehari kolom perairan akan menjadi lebih alkaline. Jika volume kolom air besar, umumnya hal ini berhubungan dengan area permukaan, kemudian perubahan kondisi fisik akan diminimalkan melalui siklus pasang surut. Perubahan juga terjadi pada data musiman.

Variasi musiman dari nilai maksimumdan minimum dan kisaran yang di catat untuk: (a) suhu, (b) oksigen, (c) salinitas, (d) pH pada high shore pool dan low shore pool (diadaptasikan atas seizin Morris dan Taylor, 1983).

4. Faktor – Faktor Modifikasi
c. Waktu dari Air Rendah
Waktu dari air rendah akan mempengaruhi derajat dari tekanan selama mengalami air surut. Organisme pantai rendah umumnya mudah terancam sebagai tanggapannya. Jika pasang purnama tepat terjadi di tengah hari pada beberapa tempat yang beiklim temperate kemudian tekanan akan kekeringan meningkat. Di daerah kutub, jika pasang purnama terjadi pada malam hari kemudian tekanan akan pembekuan akan lebih besar.

5. Perbandingan dengan Ekosistem Lainnya
1. Gradien suhu yang berasosiasi dengan bujur (altitute) atas dari sisi bukit dan gunung. Gradien suhu yang berasosiasi dengan lintang yang bergerak dari kutub ke arah ekuator. Gradien kelembaban iklim pada daerah temperate. Gradien kelembaban iklim yang sama di daerah tropis.
Favourable Biomassa (Kg/m-2) Panjang Vegetasi (m) Persen penutupan (%) Produktivitas primer Kompleksitas habitat Kekayaan spesies > 40 ~ 40 > 100 Tinggi Tinggi Tinggi Unfavourabl <1 <1 <1 Rendah Rendah Rendah

2.

3. 4.


				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:701
posted:9/1/2009
language:Indonesian
pages:43