Bioindikator Kesehatan Lingkungan

Peningkatan populasi manusia menyebabkan peningkatan kebutuhan hidup. Dalam upaya memenuhi kebutuhan tersebut maka perlu dilakukan pembangunan dengan pemanfaatan sumber daya. Hal ini didukung oleh potensi yang sangat luar biasa yang dimiliki Indonesia, berupa kondisi sumber daya alam (keanekaragaman hayati dan non hayati), kondisi geografis, serta kondisi demografis yang tidak dimiliki oleh bangsa lain. Sayangnya, bila melihat fakta kekinian, pembangunan dan kehidupan itu memberi dampak berupa pencemaran (air, udara, dan tanah), perubahan kondisi hutan dan topografi, serta dampak lainnya (Husamah dan Rahardjanto A 2019).

Lingkungan yang kita tempati tidak selamanya berada pada kondisi stabil dan seimbang. Sebagian ulah manusia telah mengubah fungsi lingkungan dari sebagaimana mestinya. Beberapa hewan maupun tumbuhan memiliki kepekaan tersendiri terhadap perubahan lingkungan tersebut. Penurunan keanekaragaman jenis ataupun penurunan populasi menjadi indikator telah terjadinya gangguan, pencemaran lingkungan, atau ketidakseimbangan lingkungan. Penggunaan hewan ataupun tumbuhan indikator untuk menilai kondisi lingkungan (biomonitoring) kini mulai banyak dilirik (minimal dalam tatanan didiskusikan) (Husamah dan Rahardjanto A 2019).

Biomonitoring dapat diartikan sebagai suatu teknik penggunaan respon makhluk hidup (organisme) secara sistematis untuk mengevaluasi perubahan-perubahan kualitas lingkungan. Biomonitoring menggunakan pengetahuan tentang ekosistem dengan berbagai dinamikanya untuk memantau berbagai langkah pengendalian lingkungan. Teknik ini diharapkan mampu menggambarkan tentang cocok atau tidaknya kondisi lingkungan dengan organisme tertentu. Keberadaan organisme tersebut mengindikasikan kondisi ekosistem dan kualitas lingkungan secara khusus atau spesifik (Komarawidjaja & Titiresmi 2006 dalam Husamah dan Rahardjanto A 2019).

Oleh karena itu, tulisan ini dibuat untuk membahas bioindikator kualitas air, tanah dan udara beserta karakteristiknya dalam rangka mengetahui kualitas lingkungan dan kondisi ekosistem secara khusus dan spesifik.

Bioindikator berasal dari dua kata yaitu bio dan indicator, bio artinya makhluk hidup seperti hewan, tumbuhan dan mikroba. Sedangkan indicator artinya variabel yang dapat digunakan untuk mengevaluasi keadaan atau status dan memungkinkan dilakukannya pengukuran terhadap perubahan-perubahan yang terjadi dari waktu ke waktu. jadi bioindikator adalah komponen biotik (makhluk hidup) yang dijadikan sebagai indikator. Bioindikator juga merupakan indikator biotis yang dapat menunjukkan waktu dan lokasi, kondisi alam (bencana alam), serta perubahan kualitas lingkungan yang telah terjadi karena aktivitas manusia. Bioindikator yang terjadi secara alami digunakan untuk menilai kesehatan lingkungan dan juga merupakan alat penting untuk mendeteksi perubahan dalam lingkungan, baik positif maupun negatif, dan dampak selanjutnya pada masyarakat manusia.

Karakteristik mahluk hidup yang dapat dijadikan bioindikator diantaranya:

1. kesederhanaan taksonomi (mudah dikenali oleh non spesies)
2. berdistribusi lebar 
3. monilitas rendah (indikasi lokal)
4. memiliki karakteristik ekologi yang jelas diketahui
5. melimpah dan dapat dihitung
6. dapat dilakukan analisis di laboratorium
7. sensitivitas tinggi terhadap tekanan lingkungan 
8. memiliki kemampuan untuk dikuantifikasi dan distandarisasi

Jenis bioindikator dibagi menjadi bioindikator tanah, air dan udara sebagai berikut:

A. Bioindikator Kesehatan Lingkungan pada Milieu Aquatik (Air)

1. Biodiversitas Fauna

Biodiversitas berperan sebagai kestabilan ekosistem, sumber plasma nutfah, dan sumber ekonomi (Wahyuni dan Agus 2018 dalam Manullang H dan Khairul 2020). Tinggi atau rendahnya keanekaragaman jenis tergantung kondisi lingkungan. Hilang atau punahnya salah satu jenis keanekaragaman hayati dapat menyebabkan terganggunya keseimbangan ekosistem.

2. Siput Air

Siput air dan Planaria merupakan contoh hewan yang peka pencemaran. Sungai yang mengandung siput air dan planaria menunjukkan sungai tersebut belum mengalami pencemaran (Husamah dan Rahardjanto A 2019).

3. Cacing Merah

Cacing merah (Tubifex) merupakan cacing yang tahan hidup dan bahkan berkembang baik di lingkungan yang kaya bahan organik, meskipun spesies hewan yang lain telah mati. Ini berarti keberadaan cacing tersebut dapat dijadikan indikator adanya pencemaran zat organik (Husamah dan Rahardjanto A 2019).

4. Ikan lenox, udang, stone fly, planaria, dan freshwater crayfish sebagai bioindikator air kelas satu yang mana air bersifat bersih, tak berbau, dapat sebagai sebagai air minum pasca pemurnian sederhana (Husamah dan Rahardjanto A 2019).

5. Keong hitam, caddis fly larva, kalajengking air, larva capung, angganganggang, dan kutu busuk air sebagai bioindikator air kelas dua karena penggunaannya untuk air minum pasca proses tertentu, mandi, dan berenang (Husamah dan Rahardjanto A 2019).

6. Freshwater snail, lintah, keong, shellfish, anggang-anggang, dan kutu busuk air sebagai bioindikator air kelas sebagai bioindikator air kelas tiga dengan ciri  air berlumpur berwarna coklat kekuningkuningan (Husamah dan Rahardjanto A 2019).

7. Tubifex, larva kupu-kupu, midge, dan lintah merupakan bioindikator air kelas empat yaitu air yang tercemar serius dan jika berenang dapat menyebabkan gangguan/penyakit kulit. Sementara air kelas lima yaitu air yang sangat tercemar sehingga tidak ada organisme yang dapat hidup (Husamah dan Rahardjanto A 2019).

8. Plankton

Plankton dapat digunakan sebagai indikator pencemaran air Karena plankton sangat sensitif terhadap perubahan alam, mereka menjadi penanda terbaik kualitas air dan khususnya kondisi danau.

9. Perifiton (lapisan berlendir pada batuan atau substrat stabil lainnya pada aliran dasar)

Perifiton adalah komponen fundamental dari ekosistem sungai yang memurnikan air dengan penyerapan logam dan nutrisi, dan menyediakan komponen penting dari sumber makanan ke jarring-jaring makanan dalam perairan. Sejalan dengan itu, komunitas perifiton sangat responsif terhadap penurunan kualitas air, pergeseran dalam komunitas konsumen invertebrata dan terjadinya banjir dengan energi yang cukup untuk mengiris pertumbuhan alga. Penutupan perifiton yang lebat/tinggi dapat memiliki efek yang merugikan pada aliran keanekaragaman hayati, trout dan penggunaan rekreasi dalam perairan (Gray 2013 dalam Husamah dan Rahardjanto A 2019).

10. Ikan

Ikan adalah indikator yang baik untuk kontaminasi perairan untuk polychlorinated biphenyls (PCB) terutama ikan gabus khususnya dalam jaringan ikan. Ikan Tilopia nilotica dapat digunakan untuk menunjukkan zat besi, mangan, nikel, timbal, kadmium, dan seng dalam jaringan yang berbeda dengan efek mematikan dan bioakumulasi. Tingkat merkuri pada lumba-lumba yang tertangkap telah ditemukan lebih banyak dibandingkan dengan organisme air lainnya. Ikan dapat menjadi indikator pencemaran yang sesuai untuk polusi nitrogen limbah. Ikan seperti ikan trout, sunfish biru, ikan zebra dan ikan mini fathead juga dapat digunakan sebagai bioindikator (Jain et al. 2010 dalam Husamah dan Rahardjanto A 2019).

 

B. Bioindikator Kesehatan Lingkungan pada Milieu Terestrial (Tanah)

1. Tinggi Tanaman

Tinggi   tanaman   dan   tanaman   masyarakat   memainkan   peranan   penting   untuk   nutrisi   dankehidupan di bumi. Sebagai organisme non-mobile mereka selalu terkena kondisi lingkungan,misalnya untuk polusi udara, di situs mereka pertumbuhan. Sifat dari udara bagian tanaman(misalnya kekasaran permukaan, pasif difusi polutan melalui stomata, serapan dan akumulasioleh kutikula) dan sifat dari polutan bertanggung jawab untuk akumulasi beberapa senyawaberbahaya dalam tanaman (Weiss P et al. 2018).

2. Isopoda, Collembola dan Diplopoda

Logam adalah agen toksik utama yang dievaluasi menggunakan Isopoda, karena invertebrata ini mengakumulasi unsur-unsur ini. Sebagian besar studi dalam literatur menggunakan diplopoda sebagai bioindikator tanah terkait dengan logam Collembola sebagai bioindikator, seperti keberadaan di semua ekosistem, kelimpahan dan kemudahan pengumpulan dalam jumlah yang cukup untuk memungkinkan analisis statistik. Selain itu, mereka memiliki siklus hidup yang pendek, sehingga mereka merespon dengan cepat terhadap perubahan lingkungan dan, karena mereka bersentuhan langsung dengan tanah, mereka lebih sensitif terhadap beberapa jenis tekanan yang diterapkan dalam ekosistem (Husamah dan Rahardjanto A 2019).

3. Cacing Tanah

Cacing tanah dapat menunjukkan kualitas tanah dengan (1) kelimpahan dan komposisi spesies fauna cacing tanah di lokasi tertentu, (2) perilaku masing-masing cacing tanah yang bersentuhan dengan substrat tanah (preferensi, penghindaran, dan/atau aktivitas), (3) akumulasi bahan kimia dari tanah ke dalam tubuh, dan (4) biokimia / sitologi stres-biomarker di cacing tanah (Husamah dan Rahardjanto A 2019).

4. Nematoda

Nematoda bebas maupun tanah menjadi indikator karena memberikan gambaran taksonomi dan pakannya melimpah. Nematoda memiliki peran penting dalam food webs (Husamah dan Rahardjanto A 2019).

5. Ular Buta Ramphotyphlops braminus

Populasi Ramphotyphlops braminus yang kecil menjadi indikator bahwa nilai kadar air tanah, kadar organik tanah, dan porositas tanah rendah sehingga dapat dikatakan bahwa kesuburan tanah rendah (Nuswantoro, Rizaldi,  Tjong 2015 dalam Husamah dan Rahardjanto A 2019).

 

C. Bioindikator Kesehatan Lingkungan pada Milieu Boreal (Udara)

1. Lichen

Lichen sangat sensitif terhadap polusi H2 S di udara. Karena lichen tidak memiliki akar, mereka menyerap banyak bahan mentahnya langsung dari udara dan uap air di sekitar mereka. Hal ini membuat mereka sangat sensitif terhadap polusi udara dan hujan asam dan karena lichen tidak memiliki cara untuk mengeluarkan polutan yang mereka serap, bahan-bahan ini tetap berada di dalam sel mereka. Karena polutan menumpuk di dalamnya, lichen dapat digunakan untuk memantau akumulasi polutan jangka panjang. Lichen juga dapat digunakan untuk mengukur polutan unsur beracun dan logam radioaktif karena mereka mengikat zat-zat ini dalam benang jamur mereka di mana mereka memusatkan mereka dari waktu ke waktu (Husamah dan Rahardjanto A 2019).

2. Bryofita

Bryofita tumbuh di berbagai habitat terutama di tempat lembab di tanah, batu, batang dan ranting pohon dan batang pohon yang jatuh. Mereka mendapatkan nutrisi langsung dari zat terlarut dalam kelembaban udara. Ada dua kategori bryofita sebagai respons terhadap polusi, yaitu (1) yang sangat sensitif terhadap polusi dan menunjukkan gejalagejala cedera yang terlihat bahkan di hadapan sejumlah kecil polutan. Ini berfungsi sebagai indikator yang baik tentang tingkat polusi dan juga sifat polutan. (2) yang memiliki kapasitas untuk menyerap dan menyimpan polutan dalam jumlah yang jauh lebih tinggi daripada yang diserap oleh kelompok tanaman lain yang tumbuh di habitat yang sama. Tanaman ini menjebak dan mencegah daur ulang polutanpolutan tersebut dalam ekosistem untuk periode waktu yang berbeda

3. Pteridofita (Husamah dan Rahardjanto A 2019).

Pteridofita (kelompok paku-pakuan) adalah indikator positif dari integritas hutan. Kehadiran atau ketiadaan dapat digunakan untuk membedakan pola floristik dari tipe hutan (Husamah dan Rahardjanto A 2019).

4. Tumbuhan Tingkat Tinggi

Prinsip dasar pemantauan polutan udara menggunakan tumbuhan adalah menggunakan efek biologis mereka untuk polutan udara. Dapat dikatakan, gejala kerusakan organ tumbuhan terutama daun, berkaitan dengan jenis, konsentrasi, dan waktu pengontakan polutan. Situasi polusi udara, khususnya jenis-jenis polutan di udara, dapat dievaluasi melalui jenis tumbuhan yang terluka atau mengalami kerusakan dan menunjukkan gejala-gejala tertentu. Selain itu, konsentrasi polutan dinilai berdasarkan jumlah tumbuhan yang terpapar dan waktu kontaminasi tumbuhan. (Husamah dan Rahardjanto A 2019).

5. Lebah Madu

Lebah madu, berkat fitur morfologi mereka dan juga produknya, dianggap sebagai indikator pencemaran lingkungan yang baik oleh zat beracun, baik logam berat, unsur radioaktif, atau polutan organik yang persisten seperti pestisida. Lebah dapat membawa kembali ke sarang banyak kontaminan yang disimpan pada tumbuhan utilitarian. Pestisida yang digunakan dalam pertanian (terutama pada musim ketika kegiatan pertanian mencapai puncaknya) bukan hanya menjadi penyebab kematian lebah skala besar, tetapi juga bisa menjadi produk lebah (Husamah dan Rahardjanto A 2019).

Sekian paparan mengenai bioindikator kesehatan lingkungan. Diharapkan manusia bisa tetap melakukan pembangunan berkelanjutan dengan senantiasa menjaga alam dari kerusakan. 

Daftar Pustaka 

Khatri N, Tyagi S. 2015. Influences of natural and anthropogenic factors on surface and groundwater

            quality in rural and urban areas. Front Life Sci. Vol 8(1):23-39.

Hussamah, Rahardjanto A. 2019. Bioindikator (Teori dan Aplikasi dalam Monitoring). Jakarta:UMM Press.  

Penulis

Ravika Ta'awwana Sandra