Epiphytic microalgae community as aquatic bioindicator in Brantas River, East Java, Indonesia

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

SULASTRI ARSAD
https://orcid.org/0000-0002-7322-7834
KHABIB TAUFIQ PUTRA
NURUL LATIFAH
MIFTAHUL KHAIR KADIM
MUHAMMAD MUSA
https://orcid.org/0000-0003-3352-7725

Abstract

Abstract. Arsad S, Putra KT, Latifah N, Kadim MK, Musa M. 2021. Epiphytic microalgae community as aquatic bioindicator in Brantas River, East Java, Indonesia. Biodiversitas 22: 2961-2971. One way to monitor water quality is by using biological indicators, namely epiphytic microalgae (periphyton). This study aims to analyze the epiphytic periphyton community structure and analyze the river health status using a saprobic index. The research location was in the Brantas River, Blitar District, East Java, Indonesia. The method used was a survey with sampling at three sites based on the purposive sampling technique. Periphyton samples were taken using the quadrant transect (5x5 cm²) method and then identified using the Lackey Drop Micro transect Counting Method. The results show that the periphyton community structure is in balance, and there are six divisions of 59 different genera. The six divisions found are Bacillariophyta, Cyanophyta, Chlorophyta, Charophyta, Ochrophyta, and Rhodophyta. The most identified genus is from the Bacillariophyta Division with 28 genera, while the least identified genus is the Rhodophyta division with 1 genus. The abundance ??ranges from 242,800-1,229,174 cells. cm-2, the relative abundance index ??of periphyton ranges from 3-60% (site 1), 9-57% (site 2), 1-62% (site 3), the diversity index ranges from 1.212-2.617 (moderate), the uniformity index ranges from 0.307-2.151 (high), the dominance index ranges from 0.105-0.549 (moderate), and the saprobic index ranges from-0.18 to 0.55. Moreover, supporting water quality parameters are still optimal, except for ammonia and total organic matter parameters that exceed the quality standard. Based on the saprobic value obtained, the water quality of the Brantas River in Tawangrejo Village can be classified into the category of ?/?-mesosaprobic to ?-mesosaprobic saprobic levels with mild to moderate levels of pollution.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

References
Adriani, A., Ain, C., dan Febrianto, S. 2019. Konsentrasi Nitrat Fosfat di Sungai Banjir Kanal Barat dan Sungai Silandak Semarang Concentration of Nitrates Phosphates in the Banjir Kanal Barat and Silandak Rivers in Semarang. Journal of Management of Aquatic Resources. 8(4): 316-320.
American Public Health Association (APHA). 2009. Standard Method for The Examination of Water and Wastewater. 22th Edition, Washington DC
American Public Health Association (APHA). 2012. Standart Methods for The Examination of Water and Wastewater 22ND edition. United Book Press Inc. Maryland.
Arsad, S., N. A. N. Zsalzsabil, F. S. Prasetiya, I. Safitri, D. K. Saputra dan M. Musa. 2019. Komunitas mikroalga perifiton pada substrat berbeda dan perannya sebagai biondikator perairan. Saintek Perikanan. 15 (1): 73-79. DOI: https://doi.org/10.14710/ijfst.15.1.73-79
Atmawati, D., E. Sumiarsih dan N. E. Fajri. 2015. Periphyton community structure in the floating-net cage in the Koto Panjang Dam, Kampar Regency, Riau Province. Jurnal Online Mahasiswa Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Riau. 2 (2).
Bintoro, A., dan Apriyadi, A. 2016. Pengukuran Kadar Amonia di Sungai Kumbe, Kabupaten Merauke, Provinsi Papua. Buletin Teknik Litkayasa Sumber Daya dan Penangkapan. 14(2): 135-140.
Boyd. C. E. 1979. Water Quality in Ponds for Aquaculture. Birminghan Publishing. Alabama.
Daruwedho, H., B. Sasmito dan F. Janu. A. 2016. Analisis Pola Arus Laut Permukaan Perairan Indonesia dengan Menggunakan Satelit Altimetri Jason-2 Tahun 2010-2014. Jurnal Geodesi Undip. 5(2): 144-158.
Dresscher & van der Mark. 1976. A simplified method for the biological assesment of the quality of fresh and slightly brackish water. Journal Hydrobiologia, 48(3):199-201.
Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air. Yogyakarta: Kanisius.
Effendi, H., Kawaroe, M., Lestari, D. F., &dan Permadi, T. 2016. Distribution of phytoplankton diversity and abundance in Mahakam Delta, East Kalimantan. Procedia Environmental Sciences. 33: 496-504.
Fachrul, M. F., A. Rinanti., D. Hendrawan dan A. Trisakti. 2016. Kajian Kualitas Air dan Keanekaragaman Jenis Plankton di Perairan Waduk Pluit Jakarta Barat. Jurnal Penelitian dan Karya Ilmiah Lemlit. 1(2):109-120.
Fajaruddin, A. H., Solichin, M., dan Prayogo, T. B. 2018. Studi Penentuan Daya Tampung Beban Pencemaran Sungai Brantas Ruas Kota Malang dengan Menggunakan Paket Program QUAL2KW. Jurnal Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan. 1(2): 7.
Farichi, A., B. Suharto dan L. Susanawati. 2013. Analisa kualitas perairan Sungai Klinter Nganjuk berdasarkan indeks diversitas dan saprobik pankton. Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem. 1 (2): 1-12.
Gunton, R.M., van Asperen, E.N., Basden, A.., Bookless, D., Araya, Y., Hanson, D.R..,Goddard, M.A..,Otieno, G.,Jones, G.O. Beyond ecosystem services: valuing the invaluable. 2017. Trends in ecology and evolution. 32 (4): 249–257. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tree.2017.01.002.
Hariyati, R., dan Putro, S. P. 2019. Bioindicator for environmental water quality based on saprobic and diversity indices of planktonic microalgae: a study case at Rawapening lake, Semarang district, Central Java, Indonesia. In Journal of Physics: Conference Series.(1217)1. IOP Publishing.
Harmoko dan Y. Krisnawati. 2018. Mikroalga Divisi Bacillariophyta yang Ditemukan di Danau Aur Kabupaten Musi Rawas. Jurnal Biologi Universitas Andalas. 6(1): 30-35.
Harper, M. A., Cassie Cooper, V., Chang, F. H., Nelson, W. A., dan Broady, P. A. 2012. Phylum Ochrophyta: brown and golden-brown algae, diatoms, silicioflagellates, and kin. New Zealand inventory of biodiversity.3:114-163.
Hasibuan, R. H., A. H. Simarmata dan M. Siagian. 2017. Types and abundance of periphyton on glass substrate in Parit Belanda River, Rumbai Pesisir District, Pekanbaru City, Riau. Jurnal Online Mahasiswa Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. 4 (1): 1-12.
Heimann, K., dan Huerlimann, R. 2015. Microalgal Classification: Major Classes and Genera of Commercial Microalgal Species. In Handbook of Marine Microalgae. Academic Press. 25-41.
Herawati, H., Nurruhwati, I., dan Dhahiyat, Y. 2019. The Structure of Phytoplankton Community to Estimated Trophic Level in Jatigede Reservoirs. Structure: 4(3).
Hinga, KR.1992, Co-occurrence of Dinoflagellate Blooms and High pH in Marine Enclosures, Mar. Ecol.Prog. Ser.86(1): 181– 187
Hossain, M. R. A., Pramanik, M. M. H., dan Hasan, M. M. 2017. Diversity Indices of Plankton Communities in the River Meghna of Bangladesh. International Journal of Fisheries and Aquatic Studies. 5(3): 330-334.
Hutami, G.H., M. R. Muskananfola dan B. Sulardiono. 2017. Analisis Kualitas Perairan pada Ekosistem Mangrove Berdasarkan Kelimpahan Fitoplankton dan Nitrat Fosfat di Desa Bedono Denak. Journal of Maquares. 6 (3): 239-246.
Jo, S. W., Do, J. M., Kang, N. S., Park, J. M., Lee, J. H., Kim, H. S., dan Yoon, H. S. 2020. Isolation, Identification, and Biochemical Characteristics of a Cold-Tolerant Chlorella vulgaris KNUA007 Isolated from King George Island, Antarctica. Journal of Marine Science and Engineering. 8(11): 935.DOI: https://doi.org/10.3390/jmse8110935.
Krebs, C. J. 1989. Experimental Analysis of Distribution of Abundance Third Edition. Harper & Row Publisher. New York. pp. 186-187.
Kostryukova, A. M., Krupnova, T. G., Mashkova, I. V., Gavrilkina, S. V., dan Egorov, N. O. 2018. Phytoplankton Diversity in Three Lakes of South Ural, Russia. Biodiversitas Journal of Biological Diversity. 19(4): 1459-1467.
Lihawa, F dan M. Mahmud. 2017. Evaluasi Karakteristik Kualitas Air Danau Limboto. Jurnal Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan. 7(3): 260-266.
Loupaty, G. 2013. Karakteristik Energi Gelombang dan Arus Perairan Provinsi Maluku. Barekang. 7(1): 19-22.
Ludwig, J. A dan James, F. R. 1988. Statistical Ecology A Primer on Methods and Computing. A wiley Intersence Publication. Canada.
Mahyudin, Soemarno dan B. Prayogo. 2015. Analisis Kualitas Air dan Strategi Pengendaian Pencemaran Air Sungai Metro di Kota Kepanjen Kabupaten Malang. Analisis Kualitas Airdan Strategi Pengendalian Pencemaran. 6(2): 105-114.
Mann, D. G., Crawford, R. M., dan Round, F. E. 2016. Bacillariophyta. Handbook of the Protists. 1–62. DOI: 10.1007/978-3-319-32669-6_29-1.
Maresi, S. R., Priyanti dan Etyn Yunita. 2015. Fitoplankton sebagai Bioindikator Saprobitas Perairan di Situ Bulakan Kota Tangerang. Jurnal Biologi. 8(2): 113-122.
Marlina, N. Hudori dan R. Hafidh. 2017. Pengaruh Kekasaran Saluran dan Suhu Air Sungai pada Parameter Kualitas air COD, TSS di Sungai Wonongo menggunakan Software QUAL2Kw. Jurnal Sains dan Teknologi Lingkungan. 9(2): 122-133.
Martsenyuk, V., Petruk, V. G., Kvaternyuk, S. M., Pohrebennyk, V. D., Bezusiak, Y. I., Petruk, R. V., dan Klos-Witkowska, A. 2016. Multispectral Control of Water Bodies for Biological Diversity with the Index of Phytoplankton. 16th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS). 988-993).
Mason, C. F. 1981. Biology Freshwater Polution. 2nd edition. Longman Scientific and Technical. New York
Menteri Pekerjaan Umum Republik Indonesia. 2010. Keputusan Menteri Pekerjaan Umum Tentang Pola Pengelolaan Sumber Daya Air Wilayah Sungai Brantas. 101 hlm.
Mustofa, A. 2015. Kandungan Nitrat dan Posfat sebagai Tingkay Kesuburan Perairan Pantai. Jurnal DISPROTEK. 6(1):13-19.
Nailah, S. dan K. K. Rosada. 2018. Struktur komunitas perifiton epilithic di Muara Sungai Cikamal dan Muara Sungai Cirengganis, Pananjung Pangandaran, Jawa Barat. Pros Sem Nas Masy Biodiv Indon. 4 (2): 236-241. DOI: 10.13057/psnmbi/m040224
Parker, S., A. Lafreniere., M. Stewart dan N. Balsley. 2018. AOS Protocol and Procedur: Periphyton and Phytoplankton Sampling. National Ecological Observatory Network.
Perwira, I. Y., dan Ulinuha, D. 2014. Phytoplankton Diversity as Ecological Indicator in Jimbaran Bay Waters. Ecotrophic. 1(1): 18-27.
Pratama, P. S., Wiyanto, D. B., dan Faiqoh, E. 2017. Struktur komunitas perifiton pada lamun jenis Thalassia hemprichii dan Cymodocea rotundatta di Kawasan Pantai Sanur. Journal of Marine and Aquatic Sciences.3(1): 123-133.
Putri, D. H., Yusuf, M., dan Maslukah, L. 2014. Sebaran Kandungan Bahan Organik Total di Perairan Muara Sungai Porong Kabupaten Sidoarjo. Journal of Oceanography 3(4): 610-617.
Putrianti, D. P., T. R. Setyawati dan A. H. Yanti. 2015. Keragaman Limno fitoplankton di Danau Lait Kecamatan Tayan Hilir Kabupaten Sanggau. Protobiont. 4(2): 18-29.
Nashaat, M. R., Merhoon, K. A., Salman, S. K., Abbas, E. K., dan Ali, E. H. 2019. Impact of Al-Rasheed Power Plant Effluents on Phytoplankton Biodiversity in Tigris River, Southern Baghdad. In Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing.
Novianti, M., N. Widyorini dan D. Suprapto. 2013. Analisis kelimpahan perifiton pada kerapatan lamun yang berbeda di Perairan Pulau Panjang, Jepara. Journal of Management of Aquatic Resources. 2 (3): 219-225. DOI: https://doi.org/10.14710/marj.v2i3.4218.
Nuhu, A. A. 2013. Spirulina (Arthrospira): An important source of nutritional and medicinal compounds. Journal of Marine biology. 1-8.
Rahayu, N. D., B. Sasmito dan N. Bashit. 2018. Analisis Pengaruh Fenomena Indian Ocean Dipole (IOD) terhadap Curah Hujan di Pulau Jawa. Jurnal Geodesi Undip. 7(1): 57-67.
Ramadhan, F., A. F. Rijaluddin dan M. Assuyuti. 2016. Studi indeks saprobik dan komposisi fitoplankton pada musim hujan di Situ Gunung, Sukabumi, Jawa Barat. Al-Kauniyah; Journal of Biology. 9 (2): 95-102. DOI: https://doi.org/10.15408/kauniyah.v9i2.3366.
Rustam, A., Adi, N. S., Mustikasari, E., Kepel, T. L., dan Kusumaningtyas, M. A. 2018. Karakteristik Sebaran Sedimen Dan Laju Sedimentasi Perairan Teluk Banten. Jurnal Segara.14(3): 137-144.
Salahi, T., H. Pourbabaei., M. Salahi dan S. Karamzadeh. 2017. An Investigation on Plant Species Composition and Diversity in The Coniferous and Broadleaved Plantations: Case Study of Bibi Yanlu Forest Park, Astara, Iran. Biodiversitas. 18(3): 958-963.
SNI. 2004. Cara Uji Oksigen Terlarut secara Yodometri (modifikasi Azida). SNI 06-6989. 14-2004.
_.2004. Total Organic Matter menggunakan Metode Titrimetri. SNI 06-6989.22-2004.
_. 2005. Air dan Air Limbah- Bagian 23: Cara Uji Suhu dengan Termometer. SNI 06-6989.23.2005.
_.2005. Air dan Air Limbah- Bagian 30: Cara Uji Kadar Amonia dengan Spektrofotomer secara Fenat. SNI 06-6989.30.2005.
_.2019. Air dan Air Limbah-Bagian 11: Cara Uji Derajat Keasaman (pH) dengan menggunakan pH meter. SNI 6989.11.2019.
_. 2019. Tata Cara Debit Aliran Sungai dan Salura Terbuka Menggunakan Alat Ukur Arus dan Pelampung. SNI 8066:2015.
Saputra, H., Rachimi dan E. Prasetio. 2018. Status Perairan Sungai Kapuas Kota Pontianak untuk Budidaya Ikan Berdasarkan Bioindikator Perifiton. Jurnal Ruaya. 8(2): 63-69.
Selviandari, A. dan Sucahyo. 2016. Komunitas alga perifiton pada air yang tercemar herbisida asam 2,4-diklorofenoksiasetat. Prosiding SNPBS (Seminar Nasional Pendidikan Biologi dan Saintek) Ke-1.
Siagian, M. 2012. Kajian jenis dan kelimpahan perifiton pada eceng gondok (Eichornia crassipes) di zona litoral Waduk Limbungan, Pesisir Rumbai, Riau. Jurnal Akuatika. 3 (2): 95-104.
Siregar, A. M., A. H. Simarmata dan M. Siagian. 2014. The Vertical Profile of Phosphate on the Baru Lake in Buluh Cina Village Siak Hulu Subdistrict Kampar District. 1-9.
Siregar, J. I., C. Sihotang dan A. H. Simarmata. 2015. Jenis dan kelimpahan perifiton pada substrat keramik di Sungai Salo Desa Salo Kabupaten Kampar. Jurnal Online Mahasiswa Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. 2 (2): 1-10.
Supriyantini, E., Nuraini, R. A. T., dan Fadmawati, A. P. 2017. Studi kandungan bahan organik pada beberapa muara sungai di kawasan ekosistem mangrove, di wilayah pesisir pantai Utara Kota Semarang, Jawa Tengah. Buletin Oseanografi Marina, 6(1): 29-38.
Suryani, S. A. M. P., Arya, I. W., dan Suparta, I. M.2018. Pollution with saprobic index and nutrition value coefficient of fish. International Journal of Life Sciences. 2(2): 30-41.
Suryono, T., dan Sudarso, J. 2019. Hubungan Komposisi dan Kelimpahan Perifiton dengan Kualitas Air di Sungai dan Danau Oxbow di Palangka Raya pada Kondisi Air Dangkal. Limnotek: perairan darat tropis di Indonesia. 26(1): 23-38.
Sutardi, A., Suprayogi, S., dan Adji, T. N. 2017. Kajian Kualitas Air Tanah Bebas antara Sungai Kuning dan Sungai Tepus di Kecamatan Ngemplak, Yogyakarta, Indonesia. Majalah Geografi Indonesia, 31(1): 31-38.
Tan, W. K. dan W. C. Beh. 2015. Water Quality Monitoring Using Biological Indicator in Cameron Higlands Malaysia. Journal of Sustainable Development. 8(3): 28-42.
Sournia, A. 1978. Phytoplankton Manual. Unesco: International Institute for Education Planning.
Utama, A. P., N. Soenardjo dan H. Endrawati. 2019. Komposisi perifiton pada daun lamun Enhalus acoroides, Royle 1839 (Angiosperms: Hydrocharitaceae) dan Thalassia hemrpichii, Ascherson 1871 (Angiosperms: Hydrocharitaceae) di Perairan Teluk Awur, Jepara. Journal of Marine Research. 8 (4): 340-345. DOI: https://doi.org/10.14710/jmr.v8i4.24521
Warman, I. 2017. Uji kualitas air muara sungai Lais untuk perikanan di Bengkulu Utara. Jurnal Agroqua: Media Informasi Agronomi dan Budidaya Perairan. 13(2): 24-33.
Whitton, B. A. 1975. River Ecology. Blackwell Scientific Publications. Oxford. London.
Wilhm, J.L. dan T.C. Dorris. 1968. Biological parameters for water quality criteria. BioScience. 18(6): 477-481.
Wilhm, J.L. dan T.C. Dorris. 2007. Species Diversity of Benthic Macroinvertebrates in a Stream Receiving Domestic and oil Refinery Effluents. Phytoplankton Diversity Index with Reference to Mucalinda Serovar Bodh-Gaya, 12th World Lack Conference. Taal, India, American Midland Naturalist. 427-449.
Wiyarsih, B., Endrawati, H., dan Sedjati, S. (2019). Komposisi dan Kelimpahan Fitoplankton di Laguna Segara Anakan, Cilacap. Buletin Oseanografi Marina. 8(1): 1-8.
Ye, Y. Y., Luo, Y., Wang, Y., Lin, M., Xiang, P., & Ashraf, M. A. 2017. Relation Between Diversity of Phytoplankton and Environmental Factors in Waters Around Nanri Island. Applied Ecology and Environmental Research. 15(3): 241-252.
Yetti, E., D. Soedharma dan S. Haryadi. 2011. Evaluasi Kualitas Air Sungai-Sungai Kawasan DAS Brantas Hulu Malang dalam Kaitannya dengan Tata Guna Lahan dan Aktivitas Masyarakat di Sekitarnya. JPSL. 1: 10-15.
Zulkifli. 2000. Sebaran spasial komunitas perifiton dan asosiasinya dengan lamun di Perairan Teluk Pandan Lampung Selatan. Tesis. Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.