## Perkembangan Diatom Perifiton Pada Substrat Buatan di Perairan Pulau Panjang, Jepara
Syauqina Nashihi Aufar * , Agus Sabdono, Diah Permata Wijayanti, Munasik
Departemen Ilmu Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Jacub Rais, Tembalang Semarang Jawa Tengah 50275 Indonesia Email: syauqinashihi@students.undip.ac.id

## Abstract

## Development of Periphyton Diatoms on Artificial Substrates in Panjang Island, Jepara
Degradation of marine waters in Panjang Island is increasing resulting in high production of benthic periphyton. Procurement of  hard  substrate  as  material  for  artificial  reefs  is  one  of  the  efforts  to  see  the  succession  pattern  of  benthic  periphyton microscopically. The purpose of this study was to determine the differences in the abundance and composition of diatoms in geopolymer  concrete  and  ordinary  concrete  substrates.  The  method  used  is  the  field  experimental  method,  immersing different concrete substrates, namely geopolymer concrete (BA) and ordinary concrete (BT) in the sea waters of Panjang Island at a depth of 3 m for 2 months. Periphyton growth on the substrate was observed microscopically using the Scanning Electronic Microscope (SEM) method. Observations were made at immersion time of 1 day (T1), 7 days (T2), 14 days (T3), 28 days (T4), and 56 days (T5). The results showed that there were differences in the development of Periphyton Diatoms between geopolymer (BA) and ordinary concrete (BT) substrates. On both substrates, periphyton growth was found starting from the observation of soaking for 1 day. The density and diversity of periphyton on the BA substrate was higher than that of the BT substrate, with a density of 2535 cell cm-2 and 73 cell cm-2, respectively, and the diversity of H'Shanon Wiener was 4.07 and 0.33. The benefit of this research is to determine the initial succession of biofilm formation on artificial substrates as a building material for artificial reefs for coral reef restoration programs, especially in marginal reef conditions.

## Keywords : Diatom, substrate, artificial reef

## Abstrak
Degradasi  perairan  laut  di  Pulau  Panjang  semakin  meningkat  mengakibatkan  produksi  perifiton  bentik  yang  tinggi. Pengadaan substrat keras sebagai bahan terumbu buatan menjadi salah satu upaya untuk melihat pola suksesi perifiton bentik secara mikroskopis.  Tujuan dilakukannya penelitian ini untuk mengetahui perbedaan kelimpahan dan komposisi diatom  pada  substrat  beton  geopolimer  dan  beton  biasa.  Metode  yang  digunakan  yaitu  metode  eksperimental lapangan, dilakukan perendaman substrat beton  yang berbeda yaitu beton geopolymer (BA) dan beton biasa (BT) di perairan laut pulau Panjang di pada kedalaman 3 m selama 2 bulan. Pertumbuhan perifiton pada substrat diamati secara mikroskopis  menggunakan  metode  Scanning  Electronic  Microscope  (SEM).    Pengamatan  dilakukan  pada  lama perendaman 1 hari (T1), 7hari (T2), 14 hari (T3), 28 hari (T4), dan 56 hari (T5). Hasil penelitian menunjukkan ada perbedaan Perkembangan Diatom Perifiton antara substrat  geopolymer (BA) dan beton biasa (BT). Pada ke dua substrat dijumpai pertumbuhan perifiton mulai pengamatan perendaman selama 1 hari. Densitas dan keragaman perifiton pada substrat BA lebih tinggi daripada substrat BT yaitu masing-masing dengan densitas 2535 sel cm -2 dan 73 sel cm -2 , dan keragaman H’Shanon Wiener sebesar 4,07 dan 0,33. Manfaat dari penelitian ini adalah untuk mengetahui suksesi awal pembentukan biofilm  pada  substrat  buatan  sebagai  bahan  penyusun  terumbu  buatan  untuk  program  restorasi  terumbu  karang khususnya pada kondisi terumbu marginal.
Kata kunci: Diatom, substrat, terumbu buatan

## PENDAHULUAN
Pulau  Panjang  merupakan  Pulau  Kecil  yang  berada  di  Pantai  Utara  Jawa  di  Kabupaten Jepara, Jawa Tengah. Titik koordinat terletak pada 05°40’ - 05°57’ LS dan 110°04’ -110°-40°. Letak Pulau Panjang  berdekatan  dengan  Pantai  Kartini  dengan  jarak  2,5  Km.  Pulau  Panjang  merupakan kawasan  pulau-pulau  kecil  yang  masih  dilindungi.  Akan  tetapi  karena  jarak  yang  dekat  dengan pulau  utama,  sehingga  rentan  rusaknya  perairan  oleh  karena  gangguan  antropogenik.  Pulau utama juga terdapat usaha perikanan dengan effluent yang mengarah ke Pulau Panjang sehingga memberikan  pasokan  nutrien  ke  perairan.  Nutrient  yang  dihasilkan  dari  usaha  perikanan  seperti tambak  dapat  menyebabkan  meningkatnya  kelimpahan  alga  bentik  di  perairan  sebanyak  50%
(Fabricius, 2005). Sedimentasi yang berasal dari daratan yang larut ke sungai dapat meningkatkan lapisan  makro  alga  dan  mengurangi  tutupan  karang (Fabricius  dan  De’ath,  2001) .  Pencemaran yang berlebih seperti tingginya pasokan nutrien dan sedimen dapat menyebabkan menurunnya kesehatan terumbu karang dan berkurangnya karang rekrutmen (Fabricius dan McCorry, 2006).
Kerusakan terumbu karang dibagi menjadi dua yaitu kerusakan akut dan kronis. Kerusakan akut  yaitu  kerusakan  yang  terjadi  secara  langsung  atau  tiba-tiba.  Penyebab  kerusakan  terumbu karang secara akut yaitu seperti remuknya terumbu karang oleh karena jangkar kapal, tertabrak kapal,  terinjak,  dan  tertarik  jaring  nelayan  (Faizal,  2023).  Sedangkan  kerusakan  terumbu  karang secara kronis yaitu kerusakan secara perlahan lahan yang lama kelamaan akan berujung kematian. Penyebab  kerusakan  terumbu  secara  kronis  yaitu  pasokan  air  limbah  yang  mengandung  nutrien tinggi  dari  daratan  dan pasokan  sedimen  dari  sungai  yang  menuju  ke  laut  (Marista et  al .,  2023). Nutrien yang memasuki badan perairan laut menyebabkan kemunculan biota kompetitor karang seperti  alga  dan  spons.  Pasokan  nutrien  berlebih  memberikan  pengaruh  seperti  melemahkan kekuatan  struktural  terumbu,  karena  bersaing  dengan  kompetitor  karang  seperti  patogen  dan predator karang (Fabricius, 2005). Kerusakan terumbu karang menyebabkan menurunnya ekosistem terumbu  karang.  Kondisi  sepert  ini    disebut  sebagai  terumbu  marjinal  (Soares,  2020).  Sehingga, diperlukan  rehabilitasi  terumbu  karang,  salah  satunya  menggunakan  terumbu  buatan.  Terumbu buatan  menggunakan  substrat  baru  menjadi  pilihan  metode  rehabilitasi,  sehingga  pengadaan substrat buatan untuk merehabilitasi terumbu menjadi pilihan (Taufina et al ., 2018).
Salah  satu  upaya  untuk  restorasi  terumbu  karang  adalah  dengan  instalasi  terumbu  karang buatan.  Berbagai  desain  dan  metode  terumbu  buatan  berbahan  beton  telah  diterapkan  di perairan  indonesia  (Munasik,  2008). Artificial  Patch  Reef (APR)  merupakan  salah  satu  metode terumbu buatan yang dirancang dengan substrat bertingkat dan  sirkular yang menggabungkan transplantasi  karang  dengan  karang  rekrut  (Munasik et  al .,  2021).  Penggunaan  substrat  buatan menjadi pilihan untuk metode terumbu buatan. Penggunaan substrat buatan untuk penempelan karang adalah salah satu metode pemanfaatan larva planula alami untuk restorasi terumbu (Fikri et al .,  2021).  Penggunaan  substrat  buatan  menjadi  pilihan  selain  menggunakan  substrat  alami. Diharapkan  substrat  buatan  memberikan  ruang  yang  pristin  tanpa  terkena  kompetitor  lainnya sebelum larva karang menempel pada substrat.
Material substrat buatan mulai berkembang dari beton biasa menjadi substrat beton dengan campuran abu batubara sebagai polimer (Rio Indriyantho et al ., 2022). Beton dengan campuran bahan  abu  batubara  disebut  juga  beton  geopolymer.  Beton  geopolymer  memiliki  keunggulan seperti  kuat  tekan  yang  lebih  dibandingkan  beton  biasa  dan  dapat  mengurangi  biaya  material karena  pemanfaatan  limbah.  Namun,  kemampuan  beton  geopolymer  terhadap  penempelan mikroorganisme belum diketahui. Sehingga perlu dibandingkan dengan kemampuan antara beton biasa dan beton geopolymer terhadap pengkondisian mikroorganisme.
Pengkondisian  mikroorganisme  terhadap  penyangga  atau  substrat  keras  perlu  diketahui. Penempelan  di  lapisan  awal  sangat  mempengaruhi  untuk  penempelan  biofilm  selanjutnya. Penempelan  diawali  dengan  pengkondisian  biofilm  oleh  mikroorganisme  planktonik  dan selanjutnya penempelan secara tutupan makrobiofilm  (Hayek et al ., 2021). Pengamatan diatom menjadi hal yang perlu diperhatikan untuk studi penempelan perifiton diatom dalam keberhasilan perekrutan terumbu pada substrat. Studi perifitik terbaru di perairan Pulau Panjang berfokus pada diatom  atau  fitoplankton  yang  berada  di  perairan  dan  hubungannya  dengan  pencemaran perairan. Diatom yang berada pada kelas Bacillariophyceae dalam jumlah banyak menandalan bahwa perairan termasuk ke dalam pencemaran tingkat ringan  (Supriyantini et al ., 2020). Dalam penelitian  ini,  akan  dilakukan  kolonisasi  dan  suksesi  awal  diatom  pada  komunitas  perifitik.  Ada banyak  upaya  untuk  menemukan  bahan  karang  buatan  yang  mendukung  keanekaragaman hayati  organisme  laut.  Perkembangan  diatom  adalah  langkah  pertama  menuju  penempelan organisme yang lebih tinggi didukung dengan substrat yang cocok. Sehingga dapat meningkatkan keanekaragaman  hayati.  Tujuan  penelitian  ini  untuk  mengetahui  perbedaan  kelimpahan  dan
komposisi diatom pada substrat beton buatan yang berbeda yaitu beton geopolymer dan beton biasa.  Relevansi  menganalisa  diatom  sebagai  komunitas  fouling  utama  pada  substrat  buatan dengan kondisi lingkungan yang kurang baik mendapatkan wawasan mengenai lingkungan laut yang berdampak negatif pada lingkungan laut.

## MATERI DAN METODE
Materi  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  substrat  buatan  berbahan  beton  yaitu beton  geopolymer  dan  beton  biasa.  Komposisi  substrat  beton  geopolymer  (BA)  terdiri  dari  80% bahan coal ash ( fly ash sebagai pengganti semen an bottom ash sebagai pengganti pasir) dan 20% terdiri  dari  pasir  dan  semen  Sedangkan  komposisi  substrat  beton  biasa  terdiri  dari  100% menggunakan pasir dan semen. Substrat dibuat dengan dimensi 15x15x3 cm, kemudian dipasang dengan posisi horizontal (mendatar) menempel pada bangunan terumbu buatan Artificial Patch Reef (APR) pada tingkatan tengah. Diharpakan pada tingkatan tengah  akan memberikan hasil penempelan  yang  maksimal.  Kedua  jenis  substrat  dipasang  secara  acak  pada  satu  bangunan terumbu buatan di satu lokasi. Substrat diikat menggunakan cable ties dan paku kemudian diikat dengan skrew yang tersedia pada APR. Lokasi terumbu buatan terpilih terletak pada sisi timur Pulau Panjang  dekat  dengan  Terumbu  alami  di  sisi  timur  laut  dengan  harapan  akan  ada  banyak penempelan pada substrat di lokasi ini.
Pengambilan sampel ditentukan pada saat pemijahan bulan Maret hingga Mei (Wijayanti et al ., 2019). pengambilan data sampel dilakukan sesuai variasi waktu yaitu yaitu lama perendaman 1 hari (T1), 7 hari (T2), 14 hari (T3), 28 hari (T4), dan 58 hari (T5). Pengambilan spesimen sampel dilakukan dengan memotong substrat pada pojok sudut pada ukuran 5 mm menggunakan linggis. Spesimen pecahan  substrat  beton  langsung  dilakukan  prefiksasi  awal  dengan  merendam  dalam  larutan glutaraldehyde di dalam wadah selama minimal 1 hari dapat dilihat di Gambar 3.  Sampel yang telah  direndam  dalam  larutan  glutaraldehyde  kemudian  diambil  dan  direndam  sampel menggunakan Buffer phosphate dengan pH 7,3. Tanpa harus mencucinya terlebih dahulu. Sampel yang telah diprefiksasi disimpan pada suhu 4 o C selama 2 hari. Tahap fiksasi awal dilakukan dengan merendam sampel pada larutan Tannic acid 1% selama 6 jam. Selanjutnya dicuci dengan Buffer Phosphate selama 15 menit, diulang 4 kali. Akhir dari proses fiksasi yaitu mencuci dengan aquades selama 15 menit.
Tahap  selanjutnya  adalah  dehidrasi  sampel  yaitu  proses  pengeringan  menggunakan alcohol secara bertingkat yaitu direndam dalam alcohol 50% , 70%, 95%, dan terakhir 100%. Masing masing  perendaman  dilakukan  selama  5  menit.  Sampel  Kemudian  dibekukan  di  dalam  freezer kurang lebih satu malam. Kemudian sampel dikeringkan freezed drier. Spesimen  telah siap untuk diamati di mikroskop SEM (Kiyoto et al ., 2022). Pengukuran parameter fisis meliputi kedalaman (m),
Gambar 1. Lokasi Penelitian
Terumbu Alami Terumbu Buatan Artificial Patch Reef (APR)
Gambar 2. Pengambilan Sampel Substrat. a) Pengambilan plat substrat. b) kolektif plat substrat. c) membelah substrat sebesar 5 mm sebagai sampel spesimen. d) pengawetan spesimen ke dalam botol kecil menggunakan glutaraldehyde
Visibilitas (m), Turbidity (NTU), derajat keasaman (pH), temperatur ( o C), dan salinitas (PPT) dilakukan secara insitu masing menggunakan alat Water Quality Checker . Pengambilan sampel air dilakukan menggunakan botol sampel. Pengambilan sampel air dilakukan sebanyak 300 mL menggunakan botol sampel. Selanjutnya dianalisis untuk parameter Nitrat, Phospat, dan zat organik di laboratorium air  Teknik  Lingkungan  Universitas  Diponegoro.  Parameter  fisik  dan  kimia  diambil  selama  5  kali bersamaan dengan pengambilan spesimen substrat. Selain itu juga dilakukan Pengambilan sampel sedimen untuk dilakukan analisa butir sedimen. Pengambilan sampel sedimen menggunakan serok. Klorofil juga dilakukan pengambilan dengan satuan mg/m 3 . sampel air yang dibutuhkan sebanyak 300ml untuk pengujian klorofil. Pengambilan analisa butir sedimen dan klorofil dilakukan sebanyak 1 kali pengambilan data sebagai data pendukung. Data hasil identifikasi genus dan kelimpahannya selanjutnya dianalisis indeks keragaman dan indeks dominansi.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah 56 hari pengambilan data, terlihat perbedaan pada substrat geopolymer dan beton biasa  terhadap  penempelan  diatom.  Perbedaan  terlihat  pada  penempelan  awal  suksesi.  Awal suksesi dilihat dari T1 (0-1 hari) dan T2 (0-7 hari). Diatom dianalisis secara kualitatif dan kuantitatif. Analisis mikroskopis sebagian besar terdiri dari diatom, mikroskopis ganggang hijau (Klorofita) dan Alga Koralin (CCA) yang muncul secara sporadis. Klorofita menempel pada substrat mulai waktu T3 dilihat dari serabut turf alga pada substrat. Setelah kemunculan turf alga pada kedua substrat tidak ditemukan perbedaan hingga T5.
Penempelan  biofilm  pertama  pada  awal  suksesi  dipengaruhi  oleh  ketersediaan  cahaya, kekasaran permukaan substrat, dan ketersediaan nutrient. Substrat BA dan BT biasa jika dilihat dari visual  mikro  dengan  hasil  penempelannya  terdapat  perbedaan.  Substrat  BA  menghasilkan  lebih banyak  diatom  penempelan  yaitu  dengan  densitas  235  sel  cm -2 sedangkan  substrat  BT  dengan densitas yang lebih sedikit yaitu 73 sel cm 2 . Secara kuantitatif substrat BA lebih banyak diatom yang menempel dibandingkan substrat BT. Seluruh diatom yang ditemukan pada substrat BA dan substrat BT yaitu masuk dalam kelompok Bacillariophyceae.
Substrat  BA  memiliki  kuantitas  diatom  yang  lebih  dibandingkan  substrat  BT.  Diatom menunjukkan  kelimpahan Flagilaria mendominasi  pada  substrat  BA.  Kemudian Cocconeis juga menjadi  dominan  di  setiap  waktu  pengambilan  sampling.  Diatom  lainnya  seperti Surirella , Rhabdonema , Tursiocola , Tripterion , dan Nitzschia juga menempel pada subtrat BA.
Kelimpahan  terbesar  adalah Flagilaria yaitu  sebesar  1819  sel  cm -2 .  Kemudian  diikuti  oleh Cocconeis sebesar 317 sel cm -2 . Cocconeis merupakan diatom yang selalu muncul pada T2 hingga T5. Kemusian Surirella sebesar 142 sel cm -2 dan Tursiocola sebesar 79 sel cm -2 . Surirella dan Tursiocola hanya ditemukan di T1 dan T2. Selanjutnya Tripterion sebesar 47 sel cm -2 yang hanya ada di T2 dan Nitzschia sebesar 4 sel cm -2 yang hanya ada di T5. Kelimpahan diatom paling banyak didapat pada substrat BA sebesar 2535 sel cm -2 dengan dominasi genus Flagilaria .
Gambar 3. Densitas Diatom Keseluruhan antara substrat geopolyer (BA) dan substrat beton biasa (BT)
Substrat Geopolymer (BA) Substrat Beton Biasa (BT)
Gambar 4. Grafik Densitas Genus Diatom Substrat geopolymer (BA) dan Densitas Diatom Substrat Beton Biasa (BT)
Substrat  BT  memiliki  kuantitas  diatom  yang  kurang  dibandingkan  substrat  BA.  Diatom menunjukkan  kelimpahan Cocconeis mendominasi  pada  substrat  BT.  Namun ,  Cocconeis tidak menjadi  dominan  di  setiap  waktu  pengambilan  sampling.  Diatom  lainnya  seperti Cymbella, Tripterion, Tursiocola, dan Navicula juga menempel pada subtrat BT.
Cocconeis menjadi  dominan  di  substrat  BT  sebesar  50  sel  cm -2 .  Cocconeis  hanya  muncul pada T3. Diikuti oleh Nitzchia sebesar 7 sel cm 2 dan hanya muncul pada T3. Kemudian Cymbella sebesar 6 sel cm -2 dan Tripterion sebesar 4 sel cm -2 . Terakhir Tursiocola dan Navicula sebesar 3 sel cm - 2 . Kelimpahan diatom pada substrat BT lebih sedikit dibandingkan substrat BA. Beberapa hal yang mempengaruhi  kelimpahan  diatom  yaitu  ketersediaan  nutrient  pada  substrat  dan  biota  lainnya sebagai konsumen diatom yang menempel pada permukaan substrat.
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 BA BT De n sit a s ( sel /c m² ) Jenis Substrat 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Fla g ila ria Coc c one is Su rir e lla
R ha bd one m a Tu rsio c ola Tr ip te rion
N itzsc h ia N a vic ula Cym be lla D e n sit a s ( sel / c m ²) Genus Diatom 0 10 20 30 40 50 60 Coc c one is N itzsc h ia Cym be lla Tr ip te rion Tu rsio c ola N a vic ula Fla g ila ria R ha bd one m a Su rir e lla De n sit a s ( sel c m¯ ²) Genus Diatom
Analisis  diatom  secara  kuantitatif  dilihat  dari  komposisi  diatom  pada  substrat  BA  dan  BT. Keseluruhan  jenis  diatom  terdapat  9,  dengan  7  jenis  pada  substrat  BA  dan  6  jenis  di  substrat  BT. Keanekaragaman  diatom  pada  substrat  BA  memberikan  hasil  H’  =  4,07  yaitu  keanekaragaman tinggi.  Keanekaragaman  diatom  pada  substrat  BT  memberikan  hasil  H’  =  0,33  yaitu keanekaragaman rendah.
Pada  setiap  waktu,  diatom  yang  muncul  pada  substrat  bisa  mendapatkan  hasil  yang berbeda. Substrat BAT1 yaitu hari 0-1 terdapat Flagilaria, Surirela , dan Tursiocola. Pada sampling T2 (hari ke 0-7) terdapat diatom dengan jenis yang beragam yaitu Cocconeis, Flagilaria, Rhabdonema, Surirela,  Tripterion, dan Tursiocola. Sampling T3 (0-14 hari) menghasilkan diatom yang lebih sedikit yaitu Cocconeis dan Rhabdonema. Sampling  T4  (0-28  hari)  hanya  terdapat  1  jenis  diatom  yaitu Cocconeis. Pada sampling terakhir yaitu T5 (0-56 hari) terdapat Cocconeis, Nitzschia, dan Surirella .
Substrat BT memiliki hasil yang berbeda dengan substrat BA. Sampling pertama T1 (0-1 hari) hanya  ditemukan  1  jenis  diatom  yaitu Tursiocola .  Kemudian  pada  sampling  T2  (0-7hari)  terdapat Navicula dan Tirsiocola .  Pada  sampling  T3  (0-14  hari)  terlihat  ada  banyak  jenis  diatom  yang menempel yaitu Cocconeis, Cymbella, Nitzchia , dan Tripterion . Terlihat pada T4 (0-28 hari) dan T5 tidak ditemukan diatom sama sekali. Meskipun diatom tidak ditemukan pada T4 dan T5 (0-56 hari) terdapat lapisan ganggang hijau dan alga koralin yang menempel secara sporadis. Komposisi
Gambar 5 . Indeks Keragaman Diatom
Tabel 1. Komposisi Diatom pada Substrat Geopolymer BA dan Beton Biasa BT
Waktu 1 hari 7 hari 14 hari 28 hari 56 hari 1 hari 7 hari 14 hari 28 hari 56 hari Substrat GEOPOLYMER (BA) BETON BIASA (BT) Genus BAT1  BAT2  BAT3  BAT4  BAT5  BTT1  BTT2  BTT3 BTT4 BTT5 Cocconeis spp x x x x x Cymbella spp x Flagilaria spp x x Navicula spp x Nitzschia spp x x Rhabdonema spp x x Surirella spp x x x Tripterion spp x x Tursiocola x x
x x
4,07 0,33 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 BA BT In dek s Di versi ta s ( H ') Substrat

## Tabel 2 . Indeks Dominasi Diatom pada Substrat
No GENUS ni Indeks Dominasi (Di) Keterangan BA BT Di (BA) Di (BT) Di (%) 1 Cocconeis 49 42
15,07
53,16 68,24
Dominan
2 Flagilaria 218 0 67,07 0 67,07 3 Navicula 0 20 0 25,31 25,31 4 Tursiocola 10 11 3,07 13,92 17 5 Rhabdonema 26 0 8 0 8 6 Nitzschia 3 5 0,92 6,32 7,25 7 Surirella 15 0 4,61 0 4,61 Sub Dominan 8 Cymbella 0 1 0 1,26 1,26 Tidak Dominan 9 Surirela 4 0 1,23 0 1,23 Tabel 3. Kualitas Perairan Kode Sampel Baku mutu T0 T1 T2 T3 T4 T5 Tanggal 15-Apr-22 16-Apr-22 22-Apr-22 29-Apr-22 13-May-22 10-Jun-22 Hari Ke- 0 1 7 14 28 56 Cuaca Cerah Cerah Cerah Berang in Cerah Beraw an Cerah Berawa n Cerah Paramet er Fisik Perairan Kedalaman (m) - 2 2 2 2,5 3 3 Visibility (m) 3 2 2 1 1,5 1 1 Turbiditymeter (NTU) 5 - - 2,89 1,04 8,22 3,66 pH 7-8,5 7,1 7,8 8,04 7,1 7,4 7,08 Temperatur (ºC) 28-30 28,5 29 28,5 28 28,5 29 Salinitas (PPT) 33-34 28 27 30 28 30 28 Paramet er Kimia Perairan Nitrat (mg/l) 0,06 0,3 0,327 0,467 0,256 0,237 0,445 Phospat (mg/l) 0,015 <0,018 <0,018 <0,018 <0,018 <0,018 0,114 Zat Organik (mg/l) 10 15,17 7,9 18,96 25,28 7,58 41,08 Klorofil a (mg/m3) - - - - - - 11,89 Analisa Butir Sedimen Lanau - - 14,5 - - - - Pasir Halus - - 78 - - - - Pasir Kasar - - 7,5 - - - -
genus  dengan  keragaman  tinggi  yaitu  pada  substrat  BA  dengan  H  indeks  sebesar  4,07.  Genus diatom  yang  mendominasi  (Di)  pada  kedua  sampel  yaitu Cocconeis (68,2%), Flagilaria (67,0%), Navicula (25,3%), Tursiocola (17%), Rhabdonema (8%) dan Nitzschia (7,25%).
Diatom  merupakan  komponen  penting  dalam  ekologi  ekosistem  perairan.  Diatom berkontribusi dalam produktivitas primer sebagai mediasi antara oksigen dan nutrien pada subtrat dan kolom air. Selain itu, diatom berperan juga sebagai rantai trofik di kondisi perairan. Diatom atau mikroalga berasosiasi dengan substrat keras alami maupun buatan. Diatom dan bakteri merupakan awal  dari  suksesi  pembentukan  biofilm  dan  menjadi  awal  dari  pemicu  karang  rekruitmen  pada substrat keras. Diatom yang berasosiasi pada substrat BA menghasilkan kuantitas dan kualitas yang lebih  dibandingkan  substrat  BT.  Sehingga  dapat  diartikan  bahwa  penggantian  bahan  BA  dapat
aman  digunakan  sebagai  fungsi  penempelan  bahkan  dapat  memberikan  hasil  yang  baik dibandingkan beton biasa. Lokasi yang berada di terumbu marginal atau terumbu karang dengan kondisi perairan yang kurang ideal juga dapat menghasilkan produktivitas primer yang tinggi. Dilihat dari  kuantitas  dan  kualitas  penempelan  diatom  yang  terdapat  pada  substrat.  Namun,  beban organik dengan konsentrasi yang tinggi atau diatas baku mutu dapat menghambat pertumbuhan tingkat  pembuahan  telur,  perkembangan  larva,  kelangsungan  hidup  larva,  penempelan  dan metamorfosis (Humanes et al ., 2017).
Pengukuran  parameter  lingkungan  dilakukan  dengan  mengamati  parameter  fisik,  kimia perairan, dan pengamatan substrat sedimen. Pengukuran parameter fisik perairan dilakukan secara insitu.  Pengukuran  parameter  kimia  dan  analisis  butir  sedimen  dilakukan  secara  exsitu.  Hasil pengukuran  parameter  lingkungan  yang  secara  intensif  yaitu  kualitas  fisik  perairan,  uji  nitrat,  uji phospat, dan zat organik dalam satuan mg/l. Hasil pengujian zat organik total terlihat sangat tinggi yaitu dalam range 7,9 mg/l hingga 41 mg/l. kandungan zat organik sudah melampaui  baku mutu Lampiran PP Nomor  22 Tahun 2021. Hari terakhir dilakukan pengukuran klorofil karena di perairan Pulau  Panjang,  alga  hijau  terlihat  pekat  hingga  berpengaruh  pada  kecerahan  dan  hasil  sampel yang menempel pada blok plat beton yang terpasang. Hasil klorofil a sebesar 11,89 mg/m 3 .
Keberhasilan penempelan pada substrat dipengaruhi empat parameter utama kualitas air. Diantaranya yaitu nutrisi anorganik terlarut, partikulat tersuspensi, bahan organik, cahaya, kekeruhan dan sedimentasi (Speare et al ., 2019). Turbiditas atau kekeruhan yang telah diukur berkisar 1,04 NTU sampai 8,22 NTU. Baku mutu pada biota laut, konsentrasi Turbiditas PP No 22 Tahun 2021 yaitu 5 NTU sehingga, kekeruhan sudah melewati baku mutu. Kekeruhan diakibatkan antara lain oleh lempung halus dan partikel organik yang tersuspensi di dasar laut (Hanapiah et al ., 2019). Kekeruhan dapat mengurangi intensitas cahaya di dalam air untuk jangka waktu yang lama pada siklus deposisi dan resuspensi  (Loiola et  al .,  2019).  Dampak  kekeruhan  dalam  penempelan  diatom  yaitu  sebagai pembawa  diatom  karena  kekeruhan  tidak  hanya  membawa  partikel  resuspensi  melainkan  juga deposisi seperti biota planktonik dan bakteri (Nenadović et al ., 2015). Pada analisis sedimen pada Tabel  3.  substrat  dasar  terdapat  78%  pasir  halus,  14,5%  lanau,  dan  7,5%  pasir  kasar.  Pasir  halus mendominasi  substrat  dasar  yang  berada  di  perairan  Pulau  Panjang  dengan  lanau  yang  cukup tinggi. Sedimen juga menutupi substrat bagian atas dibandingkan yang samping. Keberadaan turf alga  juga  dapat  menjebak  sedimen  pada  permukaan  substrat  yang  horizontal.  Kemudian konsentrasi zat organik di pengambilan sampel terakhir sebesar 41,08 mg/l dengan baku mutu 10 mg/l. Nutrien pendukung yaitu phospat yang masih berada di bawah baku mutu yaitu di rentang 0,018 – 0,114  mg/L  dan  nitrat  di  rentang  0,23 – 0,44  mg/L.  Peningkatan  konsentrasi  nutrien  dapat mempercepat  produksi  fitoplankton.  Sehingga,  nutrient  yang  tinggi  ini  dapat  meningkatkan produktivitas primer. Fenomena ini juga meningkatkan kekeruhan dan mengurahi cahaya masuk ke dasar (Carruthers et al ., 2002).
Analisis kuantitatif dilihat dari kelimpahan diatom yang menempel pada substrat geopolymer dan beton biasa. Kelimpahan substrat geopolymer (BA) lebih tinggi yaitu 2535 sel cm -2 dan substrat beton  biasa  (BT)  sebesar  2535  sel  cm -2 .  Kelimpahan  diatom  paling  banyak  yaitu  pada Flagilaria sebesar 1819 sel cm -2 sedangkan pada beton biasa (BT) pada Cocconeis sebesar 50 sel cm -2 . Proses penempelan mikroorganisme pada substrat keras dipengaruhi oleh tingkat kekasaran permukaan (Taniguchi dan Tokeshi, 2004), konsentrasi nutrien. Ketersediaan cahaya pada permukaan substrat (Nenadović et  al .,  2015).  Kuantitas  diatom  menunjukkan  bahwa  kondisi  kekasaran,  nutrient,  dan ketersediaan cahaya mendukung untuk pertumbuhannya.
Analisis kualitatif dilihat dari keragaman diatom yang menempel pada substrat geopolymer (BA) dan substrat beton biasa (BT) pada grafik Gambar 6. Keragaman diatom pada substrat BA lebih tinggi dibandingkan substrat BT yaitu H’ indeks mencapai 4,07 dimana keragamannya tinggi. Dilihat pada Tabel 2 kemunculan diatom selalu terlihat hingga sampling T5. Berbeda dengan substrat BT dimana pada sampling T4 dan T5 tidak terlihat kemunculan diatom. Sehingga, keragaman diatom berhubungan dengan kuantitas diatom karena densitasnya.
Gambar 6. Visualisasi Mikrograf hasil Mikroskop SEM. a) Cocconeis menempel pada substrat BAT2 menjadi diatom yang mendominasi. b) Flagilaria yang menempel pada substrat BAT1 menjadi dominan. c) Navicula yang menempel pada substrat BAT2. d) Tursiocola pada substrat BAT2. e) Cocconeis diatas lapisan bakteri Cyanobacter yang berasosiasi pada spons
Genus  diatom  yang  mendominasi  (Di)  pada  kedua  sampel  yaitu Cocconeis (68,2%), Flagilaria (67,0%), Navicula (25,3%), Tursiocola (17%), Rhabdonema (8%) dan Nitzschia (7,25%). Genus diatom  yang  mendominasi  termasuk  bagian  dari  kelas  Bacillarophyceae.  Diatom  dengan  kelas tersebut  paling  toleran  dan  mampu  beradaptasi  dengan  lingkungan  tempat  hidupnya dibandingkan genera kelas lainnya (Nurfadillah et al ., 2012). Kelas Bacillarophyceae juga memiliki kemampuan  reproduksi  yang  tinggi  dan  mampu  membelah  lebih  cepat  dua  kali  lipat  dari  kelas lainnya.  Diatom  dengan  kelas  Bacillarophyceae  juga  mempunya  kemampuan  menempel  lebih kuat bersifat kosmopolit, dan mempunyai kemampuan membelah diri menjadi dua bagian yaitu atas  dan  bawah  (Sathyendranath et  al .,  2004).  Sehingga,  tidak  ada  kelas  lainnya  selain Bacillarophyceae yang menempel pada permukaan substrat. Diatom dapat dilihat pada suksesi awal pembentukan biofilm yaitu pada sampling awal pada 1 bulan pertama. Pelapisan selanjutnya diawali dengan kemunculan mikro alga yang menempel secara sporadis dan berkembang menjadi lapisan yang semakin meluas menutupi substrat. Lapisan bertambah hingga menutupi permukaan substrat (Hayek et al ., 2021). Lapisan mikroalga mulai terlihat pada T3 dengan tutupan yang jarang. Kemudian semakin meluas menutupi permukaan substrat hingga waktu T4 dengan tutupan sedang dan pada T5 semakin meluas dengan tutupan melimpah.
Peningkatan biota yang berperan sebagai Filter Feeders seperti spons, bivalvia, ascidians, bryzoa dan teritip sebagai respons terhadap konsentrasi nutrien  (Costa et al ., 2000). Filter feeders bentik paling aktif memompa asimbiotik, memakan berbagai ukuran plankton dengan partikel kecil dan  sering  mendapat  julukan  penyeimbang  karbon  di  perairan.  Filter  feeders  juga  berkontribusi sebagai  keanekaragaman  hayati  meskipun  beberapa  khususnya  menjadi  kompetitor  terumbu karang. Biota benthic seperti bulu babi, siput lola, dan teripang pasir sangat melimpah dengan jenis yang  dominan.  Siput  lola  menempel  pada  substrat  mulai  pada  waktu  sampling  T3.  Kompetitor terumbu  karang  yang  dimaksud  adalah  dapat  menggantikan  ruang  dan  menginfeksi  terumbu. Kompetitor ruang disebabkan oleh kondisi cahaya rendah, fitoplankton yang tinggi dan konsentrasi zat organik yang tinggi (Fabricius, 2005). Filter feeders yang terdapat di perairan Pulau Panjang yaitu spons  pembunuh  karang  yang  menempel  pada  permukaan  sampel.  Bakteri  cyanobacter  telah
terdeteksi yang berasosiasi di spons pada Gambar 6. Komunitas bakteri mengenai spons berkisar 61- 98% terdiri dari cyanobacteria dan 15% dari alphaprobacteria (Tang et al ., 2011). Pengaruh negatif cyanobacteria yaitu perilaku presettlement larva Porites asteoides dan Pocillopora damicornis yang belum menetap dan settle pada substrat akan menginfeksi dalam waktu 24 jam dan mati setelah 10 hari. Planula akan berhenti berenang, tenggelam, dan tidak bergerak (Birrell et al ., 2008). Hal ini yang menyebabkan karang rekruitment tidak ditemukan pada substrat baru sekalipun.

## KESIMPULAN
Kelimpahan diatom pada substrat geopolymer  lebih tinggi dengan densitas 2535 sel  cm -2 sedangkan substrat beton biasa hanya 73 sell cm -2 . Komposisi diatom pada substrat geopolymer juga memiliki keanekaragaman yang tinggi yaitu dengan H’ indeks 4,07 sedangkan pada substrat beton  biasa  hanya  0,33  dengan  keanekaragaman  yang  rendah.  Jenis  diatom  yang  menempel pada  substrat  seluruhnya  masuk  kedalam  kelas  Bacillariophyceae.  Kelimpahan  diatom  pada substrat  menandakan  bahwa  perairan  Pulau  Panjang  memiliki  produktivitas  primer  yang  tinggi, sehingga  menghasilkan  daya  dukung  kehidupan  bentik  yang  baik.  Substrat  geopolymer memberikan hasil densitas dan keragaman diatom yang tinggi. Sehingga, beton dengan campuran bahan abu batubara ( fly ash dan bottom ash ) dapat diaplikasikan sebagai bahan alternatif untuk substrat keras terumbu buatan secara aman.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Artikel ini adalah bagian dari Tesis Program Magister Ilmu Kelautan Universitas Diponegoro oleh  penulis pertama. Terima kasih disampaikan kepada Kelompok Riset Restorasi Terumbu Karang Fakultas  Perikanan  dan  Ilmu  Kelautan  Universitas  Diponegoro  atas  bantuan  pengumpulan  data sampel.

## DAFTAR PUSTAKA
Birrell,  C.,  Society,  W.  C.,  Willis,  B.  L.,  &  Diaz-pulido,  G.  (2008).  Effects  Of  Benthic  Algae  On  The Replenishment Of Corals And The Implications For The Resilience Of Coral Reefs Effects of benthic algae on the replenishment of corals and the implications for the resilience of coral reefs (Issue June). doi: 10.1201/9781420065756.ch2
Carruthers, T.J.B., Dennison, W.C., Longstaff, B.J., Waycott, M., Abal, E.G., McKenzie, L.J., & Long, W. J. (2002). Seagrass habitats of northeast Australia: models of key processes and controls. Bulletin of Marine Science , 71(3), 1153-1169.
Costa, P.T., Herbst, J.H., McCrae, R.R., &  Siegler, I.C. (2000). Personality at midlife: Stability, intrinsic maturation,  and  response  to  life  events. Assessment .  7(4),  365 – 378.  doi:  10.1177/1073191100 00700405 Fabricius,  K.,  &  De’ath,  G.  (2001 ).  Environmental  factors  associated  with  the  spatial  distribution  of crustose  coralline  algae  on  the  Great  Barrier  Reef. Coral  Reefs ,  19(4),  303 – 309.  doi:
10.1007/s003380000120
Fabricius, K. E. (2005). Effects of terrestrial runoff on the ecology of corals and coral reefs: Review and synthesis. Marine Pollution Bulletin , 50(2), 125 – 146. doi: 10.1016/j.marpolbul.2004.11.028 Fabricius, K.E., & McCorry, D. (2006). Changes in octocoral communities and benthic cover along a water  quality  gradient  in  the  reefs  of  Hong  Kong. Marine  Pollution  Bulletin ,  52(1),  22 – 33.  doi:
10.1016/j.marpolbul.2005.08.004
Faizal,  A.  (2023).  Zonasi  Perairan  Kepulauan  Spermonde  Berdasarkan  Konsentrasi  Nutrient  dan Dampaknya Terhadap Ekosistem Terumbu Karang. Torani, 6, 126 – 137.
Fikri, M., Isdianto, A., & Luthfi, O. M. (2021). Physics Oseanography Around Artificial Reef On The Pantai Of Damas, Trenggalek District, East Java. Journal of Marine and Coastal Science , 10(1), 35. doi: 10.20473/jmcs.v10i1.25605
Hanapiah, M.F.M., Saad, S., Ahmad, Z., Yusof, M.H., & Khodzori, M.F.A. (2019). Assessment of benthic and coral community structure in an inshore reef in Balok, Pahang, Malaysia. Biodiversitas , 20 (3),
872 – 877. doi: 10.13057/biodiv/d200335
Hayek, M., Salgues, M., Souche, J. C., Cunge, E., Giraudel, C., & Paireau, O. (2021). Influence of the intrinsic  characteristics  of  cementitious  materials  on  biofouling  in  the  marine  environment. Sustainability, 13(5), 1 – 24. doi: 10.3390/su13052625
Humanes, A., Fink, A., Willis, B. L., Fabricius, K.E., de Beer, D., & Negri, A.P. (2017). Effects of suspended sediments and nutrient enrichment on juvenile corals. Marine Pollution Bulletin , 125(1 – 2), 166 – 175. doi: 10.1016/j.marpolbul.2017.08.003
Kiyoto, S., Ichino, T., Awano, T., & Yazaki, K. (2022). Improved chemical fixation of lipid-secreting plant cells  for  transmission  electron  microscopy. Microscopy ,  71(4),  206 – 213.  doi:  10.1093/jmicro/ dfac018
Loiola, M., Cruz, I.C.S., Lisboa, D.S., Mariano-Neto, E., Leão, Z.M.A.N., Oliveira, M.D.M., & Kikuchi, R.K.P. (2019).  Structure  of  marginal  coral  reef  assemblages  under  different  turbidity  regime. Marine Environmental Research , 147, 138 – 148. doi: 10.1016/j.marenvres.2019.03.013
Marista, E., Zibar, Z., Raynaldo, A., Shofiyah, S.S., & Saputra, R. (2023). Keanekaragaman Karang dan Jenis  Ikan  Karang  di  Perairan  Belitung  Barat,  Kepulauan  Bangka  Belitung. Jurnal  Laut Khatulistiwa, 6(1), 30-39 . doi: 10.26418/lkuntan.v6i1.60137
Munasik. (2008). Kondisi terumbu buatan berbahan beton pada beberapa perairan di Indonesia. Eprint UNDIP
Munasik, M., Sabdono, A., Hutapea, E.D., Sugiyanto, S., & Sugianto, D.N. (2021). Coral Recruitment on Artificial Patch Reefs Deployed in The Marginal Reefs: Effect of Multilevel Substrate on Density of Coral Recruit. Jurnal Segara , 17(1), p33. doi: 10.15578/segara.v17i1.10064
Nenadović, T., Šarčević, T., Čižmek, H., Godrijan, J., Pfannkuchen, D. M., Pfannkuchen, M., & Ljubešić,
Z.  (2015).  Development  of  periphytic  diatoms  on  different  artificial  substrates  in  the  Eastern Adriatic Sea. Acta Botanica Croatica , 74(2), 377 – 392. doi: 10.1515/botcro-2015-0026 Nurfadillah,  Damar,  A.,  &  Adiwilaga,  E.M.  (2012).  Komunitas  fitoplankton  di  perairan  Danau  Laut Tawar Kabupaten Aceh Tengah , Provinsi Aceh Community of phytoplankton in Lake Laut Tawar , Aceh Tengah , Aceh Province. Depik , 1(2), 93 – 98.
Rio Indriyantho, B., Hidayati, N., Qomaruddin, M., & Firman Ferdiansah, F. (2022). Analysis of the Effect of Polymer of Paving Block Faba (Fly Ash & Bottom Ash) With Variables of Cement and Fly Ash PLTU TJB Jepara. 13(1), 82 – 88. doi: 10.34001/jdpt.v12i2
Sathyendranath, S., Watts, L., Devred, E., Platt, T., Caverhill, C., & Maass, H. (2004). Discrimination of diatoms from other phytoplankton using ocean-colour data. Marine Ecology Progress Series , 272, 59 – 68. doi: 10.3354/meps272059
Soares,  M.deO.  (2020).  Marginal  reef  paradox:  A  possible  refuge  from  environmental  changes?
Ocean and Coastal Management , 185, p.105063. doi: 10.1016/j.ocecoaman.2019.105063 Speare,  K.E.,  Duran,  A.,  Miller,  M.W.,  &  Burkepile,  D.E.  (2019).  Sediment  associated  with  algal  turfs inhibits the settlement of two endangered coral species. Marine Pollution Bulletin , 144, 189 – 195. doi: 10.1016/j.marpolbul.2019.04.066
Supriyantini,  E.,  Munasik,  M.,  Sedjati,  S.,  Wulandari,  S.Y.,  Ridlo,  A.,  &  Mulya,  E.  (2020).  Kajian Pencemaran  Perairan  Pulau  Panjang,  Jepara  Berdasarkan  Indeks  Saprobik  dan  Komposisi Fitoplankton. Buletin Oseanografi Marina , 9 (1), 27 – 36. doi: 10.14710/buloma.v9i1.27276 Tang, S.L., Hong, M.J., Liao, M.H., Jane, W.N., Chiang, P.W., Chen, C. Bin, & Chen, C.A. (2011). Bacteria associated with an encrusting sponge (Terpios hoshinota) and the corals partially covered by the sponge. Environmental Microbiology , 13(5), 1179 – 1191. doi: 10.1111/j.1462-2920.2010.02418.x Taniguchi, H., & Tokeshi, M. (2004). Effects of habitat complexity on benthic assemblages in a variable environment. Freshwater Biology , 49(9), 1164 – 1178. doi: 10.1111/j.1365-2427.2004.01257.x Taufina, T., Faisal, F., & Lova, S.M. (2018). Rehabilitasi Terumbu Karang Melalui Kolaborasi Terumbu Buatan  Dan  Transplantasi  Karang  Di  Kecamatan  Bungus  Teluk  Kabung  Kota  Padang:  Kajian Deskriptif Pelaksanaan Corporate Social Responsibility (CSR) PT. Pertamina (Persero) Marketing Operation  Region  (MOR). Jurnal  Pengabdian  Kepada  Masyarakat ,  24(2),  730-739.  doi: 10.24114/jpkm.v24i2.10739
Wijayanti, D. P., Indrayanti, E., Wirasatriya, A., Haryanto, A., Haryanti, D., Sembiring, A., Fajrianzah, T.
A.,  &  Bhagooli,  R.  (2019).  Reproductive  seasonality  of  coral  assemblages  in  the  Karimunjawa Archipelago, Indonesia. Frontiers in Marine Science , 6 , 1 – 15. doi: 10.3389/fmars.2019.00195