1.     Plankton

Plankton adalah makhluk (tumbuhan atau hewan) yang hidupnya mengapung, mengambang, atau melayang di dalam air yang kemampuan renangnya (kalaupun ada) sangat terbatas hingga selalu terbawa hanyut oleh arus. Istilah plankton diperkenalkan oleh Victor Hensen tahun 1887, yang berasal dari bahasa Yunani, ”planktos”, yang berarti menhanyut atau mengembara (Nontji, 2008).

Fitoplankton merupakan salah satu komponen penting dalam suatu ekosistem karena memiliki kemampuan untuk menyerap langsung energi matahari melalui proses fotosintesa guna membentuk bahan organik dari bahan-bahan anorganik yang lazim  dikenal sebagai produktivitas primer. Salah satu pigmen fotosintesa yang paling penting bagi tumbuhan khususnya fitoplankton adalah klorofil a. Produktivitas primer sangat tergantung dari konsentrasi klorofil (Nyibaken, 1988).

Zooplankton merupakan konsumen pertama yang memanfaatkan produksi primer yang dihasilkan fitoplankton.  Peranan zooplankton sebagai mata rantai antara produsen primer dengan karnivora besar dan kecil dapat mempengaruhi kompleksitas rantai makanan dalam ekosistem perairan (Handayani dan Mufti, 2005).

Ø  Plankton dikatakan sebagai indikator  biologi

Organisme berukuran kecil yang hidupnya atau pergerakannya tergantung arus atau yang lebih dikenal dengan nama plankton baik hidupnya sebagai hewan (zooplanktton) maupun sebagai tumbuh-tumbuhan (phytoplankton) dapat digunakan sebagai parameter kualitas air akibat adanya pencemaran. Adanya pencemaran mengakibatkan keragaman spesies plankton ini menjadi menurun dan didominasi oleh spesies tertentu. Keragaman spesies yang tinggi menandakan bahwa kualitas suatu perairan baik atau belum tercemar, tetapi sebaliknya bila keragaman spesies rendah menandakan bahwa perairan tersebut  sudah tercemar.

Menurut Riyanti (2009), bahwa plankton terutama fitoplankton sering dan umum digunakan sebagai indikator biologis untuk menduga kualitas perairan, karena komunitas plankton (kecuali Cyanophyceae) umumnya sangat sensitif terhadap perubahan lingkungan, karena plankton merupakan biota stenotofik (toleransinya terhadap kondisi fisika – kimia yang sempit) disamping umurnya yang relatif singkat.

Analisis struktur komunitas biota dengan pemanfaatannya sebagai indikator biologis, dapat bersifat kuantitatif (indek) dan dapat bersifat kualitatif. Indek biologis pendekatannya adalah dengan melakukan kalkulasi terhadap komponen - komponen tertentu dari struktur komunitas biota yang diamati (secara kuantitatif).

Biota indikator (indikator biologis) adalah pendekatan analisis dengan mengamati komposisi jenis – jenis tertentu yang dominan dalam struktur komunitas (secara kualitatif). 

Plankton dan Bentos merupakan organisme perairan yang keberadaannya dapat dijadikan indikator perubahan kualitas biologi perairan sungai. Plankton memegang peran penting dalam mempengaruhi produktifitas primer perairan sungai. Rosenberg (dalam Ardi, 2002) menyebutkan bahwa beberapa organisme plankton bersifat toleran dan mempunyai respon yang berbeda terhadap perubahan kualitas perairan. Salah satu pendekatan yang dilakukan adalah dengan menggunakan indeks saprobik, dimana indeks ini digunakan untuk mengetahui tingkat ketergantungan atau hubungan suatu organisme dengan senyawa yang menjadi sumber nutrisinya. Sehingga dapat diketahui hubungan kelimpahan plankton dengan tingkat pencemaran suatu perairan (Dahuri, 1995; Anonim, 2003). Selain plankton organisme bentos juga dapat digunakan sebagai indikator biologis dalam mempelajari ekosistem sungai (Canter dan Hills, 1979). Hal ini disebabkan adanya respon yang berbeda terhadap suatu bahan pencemar yang masuk dalam perairan sungai dan bersifat immobile (Hynes, 1974; Hilsenshoff, 1977). 

2.     Perifiton

Perifiton adalah komunitas organisme yang hidup di atas atau sekitar substrat yang tenggelam. Substrat tersebut dapat berupa batu-batuan, kayu, tumbuhan air yang tenggelam, dan kadangkala pada hewan air (Odum 1971). Menurut Weitzel (1979), perifiton terdiri dari mikroflora yang tumbuh pada semua substrat tenggelam. Pada umumnya perifiton di perairan mengalir terdiri dari diatom, (Bacillariophyceae), alga biru berfilamen (Myxophyceae), alga hijau berfilamen (Chlorophyceae), bakteri atau jamur berfilamen, protozoa, dan rotifera (tidak banyak pada perairan tidak tercemar), serta beberapa jenis serangga (Welch 1952). Berdasarkan tipe substrat tempat menempelnya, perifiton dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

a.       Epilithic, perifiton yang menempel pada batu.

b.      Epipelic, perifiton yang menempel pada permukaan sedimen.

c.       Epiphytic, perifiton yang menempel atau hidup pada permukaan daun atau batang tumbuhan.

d.      Epizoic, perifiton yang menempel pada permukaan tubuh hewan.

e.       Epidendritic, perifiton yang menempel pada kayu.

f.        Epipsamic, perifiton yang menempel pada permukaan pasir.

Perkembangan perifiton dapat dianggap sebagai proses akumulasi, yaitu proses peningkatan biomassa dengan bertambahnya waktu. Akumulasi merupakan hasil kolonisasi dan komposisi perifiton. Hal ini terkait erat dengan kemampuan perifiton dan alat penempelnya. Keberadaan substrat sangat menentukan perkembangan perifiton menuju kemantapan komunitasnya. Kemampuan perifiton menempel pada substrat menentukan eksistensinya terhadap pencucian oleh arus atau gelombang yang dapat memusnahkannya (Ruttner 1974).

Perifiton dapat menempel pada tipe substrat batuan, lumpur, hingga benda hidup. Substrat benda hidup sering bersifat sementara karena adanya proses pertumbuhan dan kematian, sehingga keberadaan perifiton juga ikut dipengaruhi oleh keberadaannya. Pada substrat benda mati, keberadaan perifiton akan lebih mantap (permanen), meskipun pembentukan komunitas terjadi secara lambat namun lebih mantap, tidak mengalami perubahan, rusak, atau mati (Ruttner 1974).

Hasil penelitian Bishop (1973) menunjukkan bahwa komposisi alga di sungai pada substrat batu (epilitik) dan substrat tanaman air (epifitik) terdiri dari Cyanophyta, Rhodophyta, Cryptophyta, Bacillariophyta, Chrysophyta, 8 Euglenophyta, dan Chlorophyta. Alga bentik yang sering ditemukan dalam jumlah besar adalah Synedra, Nitzschia, Navicula, Diatoma, dan Surirella (Hynes 1972). Pada perairan berarus kuat, alga bentik yang mendominasi dikarakteristikkan dengan diatom kelompok pennales; dan dengan menurunnya arus, keanekaragaman akan meningkat tidak hanya diatom melainkan juga Chlorophyta dan Myxophyta (Whitton 1975 in Whitton 1975).

Diatom dari kelompok pennales cenderung mendominasi pada perairan berarus dan sebagai alga bentik. Hal ini terkait dengan bentuk sel (frustul) yang bilateral simetris dan sistem aliran air yang melewati sitoplasma sehingga mampu bergerak meluncur melawan arus. Selain itu, pada frustule yang berupa sobekansobekan sel (raphe) terdapat sitoplasma yang di dalamnya mengandung mucopolysaccharides yang mampu mengeluarkan helaian cairan perekat sehingga mampu menempel di substrat dan memungkinkan untuk membantu bergerak (Basmi 1999; Sze 1993).

Faktor yang mempengaruhi perkembangan perifiton di perairan antara lain adalah kecerahan, kekeruhan, tipe substrat, kedalaman, pergerakan air, arus, pH, alkalinitas, kesadahan, dan nutrien. Pada daerah yang terlindungi dari cahaya, perkembangan perifiton menurun. Meningkatnya kekeruhan akibat lumpur dan plankton dapat mengurangi intensitas cahaya yang masuk ke dalam perairan sehingga menghalangi perifiton di dasar yang memanfaatkan cahaya tersebut untuk berkembang (Weitzel 1979).

3.     Hubungan Antara Plankton dan Perifiton

-          Sebagai indikator pencemaran air

Sifat atau mutu perairan dapat diketahui melalui pendugaan terhadap hasil pengukuran/pengamatan parameter fisika, kimia, dan biologi. Penentuan kualitas perairan secara biologi dapat dianalisis secara kuantitatif maupun secara kualitatif. Analisis kuantitatif dilakukan dengan melihat jumlah kelimpahan jenis organisme yang hidup di lingkungan perairan tersebut dan dihubungkan dengan keanekaragaman tiap jenisnya. Analisis secara kualitatif adalah dengan melihat jenis-jenis organisme yang mampu beradaptasi pada kondisi lingkungan tertentu (Soewignyo et al. 1986).

Eksistensi suatu organisme atau sekumpulan biota pada habitatnya didukung oleh kondisi lingkungan yang serasi. Pada kondisi lingkungan (karakteristik fisika dan kimia) yang stabil, organisme hewani dan nabati dapat berkembang lebih baik. Adanya variabel lingkungan yang berubah akan mempengaruhi komunitas organisme secara keseluruhan. Perubahan komunitas ini antara lain terjadi pada komposisi jenis, spesies, bentuk morfologi individu, anatomis, fisiologis, dan jumlah individu. Jika suatu lingkungan mengalami perubahan, maka organisme yang ada di dalamnya juga mengalami perubahan dalam komunitasnya. Organisme yang mampu mendiami suatu lokasi yang mengalami perubahan lingkungan akan menjadi bioindikator lingkungannya, yaitu organisme yang selalu ada dan tidak menghilang. Perubahan yang mendasar pada struktur komunitas akibat perubahan lingkungan tersebut adalah terjadinya perubahan keanekaragaman jenis pada komunitas yang bersangkutan (Basmi 1999).

Perairan sebagai suatu ekosistem tentunya memiliki karakteristik yang berbeda-beda sesuai jenis perairan dan organisme yang ada di dalamnya. Tipe organisme yang ada di dalamnya dipengaruhi oleh jenis perairan serta oleh masukan dari lingkungannya. Menurut Curtis dan Curd (1971) in Mason (1981), beberapa alga yang hidup pada komunitas perairan tercemar limbah organik adalah Stigeoclon tenue, Navicula spp., Fragillaria spp., dan Synedra spp.. Mac Kenthum (1969) in Nemerow (1991) mengemukakan bahwa alga yang berhubungan dengan air bersih adalah Cladophora, Ulothrix, dan Navicula, sedangkan alga yang berhubungan dengan perairan yang tercemar adalah Chlorella, Chlamydomonas, Oscillatoria, Phormidium, dan Stigeoclonium. Brinley (1952) in Whitton (1975) juga mengemukakan bahwa alga hijau (Chlorophyceae) biasa berkembang pada perairan pertengahan antara perairan tidak tercemar dengan perairan sangat tercemar. Beberapa keuntungan peninjauan secara biologis terhadap mutu lingkungan, antara lain (Soewignyo et al. 1986) adalah:

1)     Analisis biologis dapat memberikan informasi yang relevan mengenai kondisi kualitas air secara sederhana dan cepat.

2)     Pada keadaan lingkungan yang kurang baik atau tidak menguntungkan, beberapa biota perairan masih dapat bertahan dalam bentuk struktur komunitas.

3)     Analisis biologi dapat memberikan informasi yang tidak dapat diberikan metode lain. Misalnya mengenai pengaruh bahan toksik terhadap status biologi organisme atau tentang kemampuan air sendiri dalam melakukan proses penjernihan secara biologis.

4)     Analisis biologi tidak memberikan informasi yang tepat akan zat pencemaran kimia, tetapi dapat memberikan gambaran atau petunjuk akan kejadian tersebut secara khusus dengan melihat hubungan atau respon.

Beberapa metode biologi dapat digunakan dalam menentukan nilai indeks biologi. Metode biologi tersebut adalah sistem saprobik (indeks saprobik, koefisien saprobik), sistem diversitas (indeks keanekaragaman), keseragaman, dominansi, kandungan klorofil, produktivitas primer, dan lain-lain (Wilhm 1968 in Whitton 1975). Plankton dan perifiton sebagai produsen primer, berperan sebagai dasar rantai makanan. Selain itu, plankton juga berperan sebagai penyedia oksigen di dalam ekosistem perairan yang sangat dibutuhkan untuk mendukung kehidupan organisme lain pada tingkat trofik yang lebih tinggi.