Pendekatan metode hidroakustik untuk analisis keterkaitan antara tipe substrat dasar perairan dengan komunitas ikan demersal

Abstract

The sea bottom substrate has an important role for biota life in sea bottom area. Sea bottom is habitat for benthic, demersal fishes and other marine biota. Therefore, the accuracy and precision to classify the sea bottom substrate become essential. However, data and information on sea bottom substrate type and its relation to biota, particularly demersal fishes, are scanty. This condition is caused by the used method, in general, is limited to grab method which is only covered and mapped a very limited area based on sea bottom sampling station. Nowadays, the new method to obtain sea bottom substrate information has been developed very well, that is hydroacoustic method. Sea bottom substrate, sediments, benthic and vegetations can be accessed by using echosounder and processed digitally. The difference of sea bottom substrate types can be distinguished through the coarseness of topography and hardness of sea bottom substrate which consisted of coral, stone, sand, mud, and clay. The research objective is to analyze the interrelatedness of sea bottom substrate type with demersal fish community by hydroacoustic method approach. Therefore, the obtained data consisted of sea bottom substrate, demersal fish, oceanographic data, and other related data. Those data were obtained from several locations, i.e. Belitung Island in the years of 2002 and 2005, Java Sea (2002 and 2005), East Borneo (2004), and around Pari Island of Seribu Islands (2007). Data processing was done by using several echo data post processing programs, namely Simrad EP-500, Echoview version 3.5 and Simrad BI-60. The hydroacoustic data of sea bottom substrates and grab sampling results were classified based on Principal Component Analysis (PCA) and Cluster Analysis. The relation between the abiotic factors and demersal fish community was overlaid descriptively over horizontal distribution map of sea bottom substrate and demersal fish species by using surfer program. The result of bottom sounding shows that the harder the sea bottom substrate, the stronger the backscattering value. On the opposite, the softer the sea bottom substrate, the weaker the backscattering value. Based on PCA and cluster analysis, it is known that strongest backscattering strength value of sea bottom substrate is from coral substrate, followed by backscattering values from sand, muddy sand, sandy mud, and mud, which is weaker respectively. The obtained sea bottom substrate backscattering values can be applied to assess and distinguish sea bottom substrate type in other sea bottom area. The hydroacoustic detection of demersal fishes and swept area by trawl give information of fish density higher at shallow water (<36,5 m) and have small value of fish target strength. These small fish was identified as Leiognathus splenden (“ikan pepetek”). The relation between abiotic factors and demersal fish community in Java Sea shows that: 1) Fish species of Leiognathus splenden does not live in all sea bottom with muddy substrate. This fish was found in the muddy area in a shallow water near coastal zone. 2) Fish species of Upeneus sulphureus has high appearance frequency at all trawl swept area stations. This fish was encountered in a muddy substrate and the total weight of fish (swept by trawl) is gradually higher at the area more farther from coastal zone. iv 3) Fish species of Nemipterus japonicus became the third dominant fish species found in muddy sea bottom at middle area of sea. 4) Fish species of Leiognathus bindus became the second most frequent species appeared in all trawl station. The distribution of this fish species is more or less like Upeneus sulphureus, that is in muddy substrate and the total weight of fish (swept by trawl) is gradually higher at the area more farther from coastal zone. 5) Other species was Saurida longimanus, the third most frequent species appeared in all trawl station. This fish species prefers to stay in muddy sea bottom at middle area of sea. The conclusion can be drawn from all research results, that hydroacoustic method is an efficient and effective tool in detecting and classifying the sea bottom substrate type. Sea bottom which consisted of various substrates, such as coral, sand, muddy sand, sandy mud, and mud are each gives different backscattering strength value. In Java Sea, the abiotic factors such as sea bottom substrate types and oceanographic condition, strongly influence the distribution of demersal fish community. Relation between interrelatedness of sea bottom substrate type and demersal fish community in Java Sea showed the different pattern for five dominant fish species, namely Leiognathus splenden, Upeneus sulphurus, Nemipterus japonicus, Leiognathus bindus and Saurida longimanus. Further research about sea bottom substrate classification can be done by hydroacoustic method in seawater of various sea bottom substrates to complete the existing research results. Beside that, the development of data processing program is also very much needed for software enhancement from the existing software.

Substrat dasar perairan berperan penting bagi kehidupan biota yang hidup di daerah dasar perairan. Dasar perairan adalah habitat bagi bentos, ikan demersal dan juga biota laut lainnya. Oleh karena itu, akurasi dan kecermatan yang tinggi untuk mengklasifikasikan substrat dasar menjadi penting. Namun data mengenai tipe dasar perairan dan hubungannya dengan biota, khususnya ikan demersal masih sangat kurang. Hal ini disebabkan metode yang dipergunakan secara umum terbatas pada metode grab yang hanya mampu memetakan areal yang sempit berdasarkan stasiun sampling di dasar perairan. Dewasa ini sudah berkembang metode baru untuk mendapatkan informasi mengenai tipe substrat dasar perairan, yaitu metode hidroakustik. Substrat dasar laut, sedimen, bentos dan vegetasi dapat diakses dengan menggunakan echosounder dan diproses secara digital. Perbedaan tipe substrat dasar perairan dapat diketahui melalui kekasaran topografi dan kekerasan substrat dasar perairan yang terdiri dari karang, batu, pasir, lumpur dan tanah liat. Penelitian ini mengkaji keterkaitan antara tipe substrat dasar perairan dengan komunitas ikan demersal dengan pendekatan metode hidroakustik. Oleh karena itu data yang diperoleh terdiri dari data substrat dasar perairan, data ikan demersal, data oseanografi dan data lainnya yang berhubungan. Data tersebut diperoleh dari lokasi Belitung tahun 2002 dan 2005, Laut Jawa tahun 2002 dan 2005, Kalimantan Timur 2004 dan Pulau Pari (Kepulauan Seribu) tahun 2007. Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan beberapa program pengolahan data echo, yaitu Simrad EP-500, echoview versi 3,5 dan Simrad BI 60. Klasifikasi dasar perairan dilakukan berdasarkan analisis komponen utama (AKU) dilanjutkan dengan analisis pengelompokan (cluster analysis) terhadap data hidroakustik dan substrat dasar perairan hasil pengambilan dengan grab. Hubungan faktor abiotik dan komunitas ikan demersal dilakukan secara deskriptif dengan melakukan overlay peta sebaran horisontal tipe substrat, dan sebaran ikan dengan menggunakan program surfer. Hasil dalam pendeteksian dasar perairan menunjukkan bahwa semakin keras substrat dasar perairan, maka nilai hambur balik dasar perairan yang diperoleh akan semakin kuat. Sebaliknya bila semakin lunak substrat dasar perairan, maka nilai hambur balik yang diterima semakin lemah. Berdasarkan AKU dan analisis pengelompokan dapat diketahui bahwa kekuatan hambur balik dari dasar perairan dengan substrat karang adalah paling kuat, diikuti hambur balik dari pasir, pasir berlumpur dan lumpur berpasir yang berturut-turut semakin lemah. Selanjutnya hasil klasifikasi berdasarkan nilai hambur balik dasar perairan tersebut dapat digunakan untuk menduga tipe substrat yang ada di perairan lain. Deteksi hidroakustik dan sapuan trawl terhadap ikan demersal memberikan informasi bahwa densitas ikan demersal lebih tinggi di perairan dangkal (<36,5 m) dengan nilai Target Strength ikan tunggal yang kecil. Ikan-ikan kecil ini diidentifikasi sebagai jenis pepetek (Leiognathus splenden). Hubungan faktor abiotik (substrat dasar perairan dan kondisi oseanografis) dengan komunitas ikan demersal menunjukkan: vi 1) Ikan pepetek (Leiognathus splenden) tidak menghuni seluruh perairan dengan substrat lumpur. Ikan ini ditemukan pada substrat lumpur dekat pantai. 2) Ikan biji nangka (Upeneus sulphureus) merupakan spesies yang memiliki frekuensi kemunculan yang tinggi di seluruh stasiun sapuan trawl. Ikan ini ditemukan di daerah dengan substrat lumpur dan semakin menjauhi pantai jumlah berat ikan hasil sapuan trawl semakin meningkat. 3) Ikan kurisi (Nemipterus japonicus) merupakan spesies dominan ketiga, spesies ini ditemukan di daerah berlumpur yang berada di tengah-tengah perairan. 4) Ikan pepetek (Leiognathus bindus) merupakan spesies kedua yang memiliki frekuensi kemunculan tinggi di seluruh stasiun sapuan trawl. Penyebaran spesies ini mirip dengan ikan biji nangka (Upeneus sulphurus) yaitu ditemukan di subtrat lumpur dan semakin menjauhi pantai berat sapuan semakin besar. 5) Ikan beloso (Saurida longimanus) merupakan spesies dengan frekuensi kemunculan ke tiga tertinggi di seluruh stasiun sapuan trawl. Spesies ini penghuni substrat lumpur di tengah perairan. Hasil keseluruhan penelitian ini dapat disimpulkan bahwa metode hidroakustik adalah instrumen yang efisien dan efektif dalam pendeteksian dan pengklasifikasian tipe substrat dasar perairan. Substrat dasar perairan yang terdiri dari karang, pasir, pasir berlumpur, dan lumpur berpasir masing-masing memberikan nilai hambur balik yang berbeda. Di Laut Jawa, faktor-faktor abiotik seperti jenis substrat dasar perairan dan kondisi oseanografis sangat berpengaruh terhadap distribusi komunitas ikan-ikan demersal. Hubungan antara keterkaitan tipe substrat dan komunitas ikan demersal di perairan Laut Jawa menunjukkan pola yang berbeda untuk lima jenis ikan dominan, yaitu Leiognathus splenden, Upeneus sulphurus, Nemipterus japonicus, Leiognathus bindus dan Saurida longimanus. Penelitian lanjutan mengenai klasifikasi substrat dasar perairan dapat dilakukan dengan metode hidroakustik di perairan dengan berbagai jenis substrat dasar perairan untuk melengkapi hasil penelitian yang ada. Di samping itu pengembangan program pengolahan data juga sangat diperlukan untuk peningkatan software yang telah tersedia.