Struktur Komunitas Ikan Terumbu Karang pada Kolom Air dan Sedimen di Perairan Lombok Berdasarkan Sampel DNA Lingkungan

Abstract

Ikan terumbu karang merupakan organisme yang terkait penting untuk fungsi ekosistem. Ikan terumbu karang juga berfungsi sebagai sumber makanan utama dan bertindak sebagai indikator tekanan dan ketahanan ekosistem. Underwater Visual Census (UVC) adalah metode yang sering digunakan untuk memantau kekayaan dan kelimpahan ikan karang, yang mana pada kondisi ini masih kurangnya pencatatan yang tepat untuk nilai keanekaragaman karena kemampuan terbatas pada proses identifikasi dan pemantauan. DNA lingkungan (eDNA) adalah metode pembaruan untuk memperkirakan kekayaan dan kelimpahan komunitas ikan serta organisme lainnya yang masih sulit teridentifikasi dan terdeteksi dari kolom air dan sedimen. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mengkaji struktur komunitas ikan terumbu karang dengan membandingkan kolom air dan sedimen menggunakan metode metabarcoding DNA Lingkungan pada tiga daerah perlindungan laut yang berbeda di sekitar Lombok. Penelitian ini dilakukan pada bulan Agustus 2018 pada tiga kawasan perlindungan laut dengan 14 titik pengamatan secara total. Sampel DNA lingkungan diambil dari kolom air dan sedimen menggunakan botol sampel dengan volume 4 L, kemudian dipompa menggunakan alat peristaltik MASTERFLEX nomor 13-310-662 untuk disaring menggunakan kertas saring 0,4 μm. Metabarcoding DNA lingkungan merupakan metode yang digunakan untuk pengidentifikasian serta perhitungan komposisi maupun kelimpahan spesies ikan terumbu karang. Analisis data secara statistik berupa perhitungan indeks Shannon-Wiener (H’), Simpson (D), ANOSIM dan juga PERMANOVA untuk melihat signifikansi antar data analisis. Hasil penelitian menggambarkan struktur komunitas ikan terumbu karang pada komposisi, kekayaan, dan keragaman yang teridentifikasi dari penerapan metode DNA lingkungan. Sebanyak 58 spesies teridentifikasi dari semua kawasan perlindungan. Indeks Shannon-Wiener (H ') menunjukkan bahwa spesies Zona Inti memiliki nilai keanekaragaman yang lebih tinggi dibandingkan dengan dua zona lainnya. Indeks Simpson (D) menunjukkan semua zona memiliki nilai dominansi yang bervariasi. Sedangkan hasil analisis non-metric multidimensional scaling (NMDS) dengan uji Bray-Curtis didapatkan hasil yang berbeda nyata antara kolom air dan sedimen dengan hasil PERMANOVA Adonis Pr (> F) = 0,001 dengan nilai kurang dari 0,05. Hasil ini dapat menjadi acuan dalam penggunaan DNA lingkungan sebagai alternatif pemantauan hayati dan penilaian keanekaragaman karena pengambilan sampel DNA lingkungan memiliki banyak keuntungan karena pengambilan sampel tidak dipengaruhi oleh perubahan kondisi lapangan, visibilitas, atau kurangnya keahlian taksonomi.

Coral reef fishes are diverse associated organisms that are essential for ecosystem functioning, carrying out a range of vital ecosystem services, while also serving as a primary source of food and acting as indicators of ecosystem stress and resilience. Underwater Visual Census (UVC) is an often method used in monitoring richness and abundance of reef fish above the coral reef substratum, which many cases the biodiversity is underestimated. The frontier method for estimating the richness and abundance of the fish community and other organisms is environmental DNA (eDNA) which can resolve rare taxa detected from mid-column water and sediment. Therefore, this study was conducted to assess the community structure of coral reef fishes by comparing the mid-column water and sediment of eDNA metabarcoding from three different marine protected reefs surrounding Lombok. This research was conducted in August 2018 in three marine protected areas with 14 sites in total. Environmental DNA sample was taken from mid-column water and sediments using a 4 L bottle, then pumped using peristaltic device MASTERFLEX number 13-310-662 for filtering through a 0,4 μm filter paper. Environmental DNA metabarcoding is a method used to identify and calculate the composition and abundance of coral reef fish species. Statistical analysis of the data used was the Shannon-Wiener (H ') index, Simpson (D) index, Anosim, and also PERMANOVA to see the significance between the analyzed data. The current study has demonstrated the biological communities in composition, richness, and diversity derived from eDNA. A total of 58 species from all protected reefs was discovered by eDNA. The Shannon-Wiener index (H') showed that the core zone species have a higher diversity value compared to the other two zones. The Simpson index (D) shows that all zones have varying dominance values. While the results of the non-metric multidimensional scaling (NMDS) analysis with the Bray-Curtis test found significantly different results between mid-column water and sediment with the results of PERMANOVA Adonis Pr (> F) = 0,001 with a value less than 0,05. This result may serve as a reference in the use of eDNA as an alternative to biological monitoring and diversity assessment because eDNA sampling has many advantages where sampling is not affected by changes in field conditions, visibility, or lack of taxonomic expertise.