Judul: Aquatic Biodiversity Based on Environmental DNA Application and Pollution Level of the Lower Ciliwung River, DKI Jakarta
Abstrak: Keanekaragaman hayati Sungai Ciliwung dari tahun 1910-an mengalami penurunan sebesar 47,1% pada tahun 1930, kemudian menurun kembali mencapai 92,5% pada tahun 2010. Hal tersebut disebabkan oleh berbagai fenomena alam dan kegiatan antropogenik, seperti perubahan iklim, degradasi habitat, pencemaran, eksploitasi berlebihan, serta masuknya spesies asing invasif ke Sungai Ciliwung. Perkembangan teknologi mendorong munculnya pembaruan guna memudahkan kajian penelitian. DNA lingkungan atau yang disebut dengan environmental DNA (eDNA) merupakan metode terbaru yang bisa diaplikasikan. eDNA bersumber dari materi genetik yang terdegradasi di lingkungan. Penelitian ini bertujuan menganalisis komposisi dan kelimpahan makhluk hidup akuatik berdasarkan aplikasi eDNA serta menentukan status ekologis Sungai Ciliwung. Pengambilan sampel eDNA dikumpulkan pada bulan Juli 2022 dari 3 titik pengamatan, sedangkan pengamatan kualitas air Sungai Ciliwung segmen DKI Jakarta dilakukan pada bulan Maret, Mei, Agustus, dan September 2022 di 8 titik pengamatan. Data primer dikumpulkan melalui pengambilan sampel air secara langsung di lapangan hingga identifikasi molekuler sampel di laboratorium. Sampel untuk analisis molekuler diambil dari tiga stasiun dengan masing-masing tiga kali ulangan, sehingga terdapat total sembilan sampel air. Data sekunder yang digunakan bersumber dari Laporan Pemantauan Kualitas Lingkungan Air Sungai Provinsi DKI Jakarta Tahun 2022 dan data curah hujan dari Stasiun Meteorologi Kemayoran, Jakarta Pusat, tahun 2022. Sampel air sungai untuk analisis eDNA diambil pada kolom air teratas. Sampel air divakum menggunakan pompa peristaltik dan disaring dengan kertas saring berdiameter pori 0,45 µm. Kertas saring ditempatkan dalam cryotube berukuran 2 mL yang telah diisi dengan ± 1 mL cairan DNA/RNA Shield. DNA yang tertahan pada setiap kertas saring diekstraksi menggunakan kit ekstraksi DNA gSYNC (Geneaid Biotech Ltd, Taiwan) sesuai protokol pabrik. Amplifikasi DNA dilakukan menggunakan teknik Polymerase Chain Reaction (PCR) dengan primer forward mlCOIintF dan primer reverse jgHCO2198. Semua produk PCR yang berkualitas baik berdasarkan tahap elektroforesis melanjutkan PCR kedua untuk pengindeksan. Analisis data yang dilakukan meliputi analisis bioinformatik, komposisi, kelimpahan relatif, perbandingan kehadiran, kontribusi, spesies penciri stasiun, indeks keanekaragaman, indeks dominansi, dan tingkat pencemaran Sungai Ciliwung segmen DKI Jakarta. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dari sampel yang diamati terbaca sebanyak 5.889 Operational Taxonomic Unit (OTU) yang terdiri dari 5.635 OTU tidak teridentifikasi dan 254 OTU teridentifikasi hingga tingkat spesies. OTU yang teridentifikasi mencakup 25.732 reads sequence, dengan 19.126 reads merupakan makhluk hidup akuatik (fitoplankton, zooplankton, bentos, serta nekton). Urutan pembacaan DNA (reads sequence) terdiri atas 10.180 reads fitoplankton, 7.315 reads zooplankton, 1.499 reads bentos, dan 132 reads nekton. Hasil penelitian ini menegaskan bahwa pengayaan basis data genetika perlu dilakukan guna mengurangi banyaknya biota yang tidak teridentifikasi. Selain itu, metode konvensional juga masih dibutuhkan untuk melengkapi hasil analisis eDNA. Komposisi fitoplankton yang teridentifikasi terdiri atas 6 filum, 9 kelas, 13 ordo, 15 famili, 16 genus, dan 22 spesies. Komposisi zooplankton terdiri atas 3 filum, 4 kelas, 7 ordo, 10 famili, 12 genus, dan 15 spesies. Komposisi bentos terdiri atas 10 filum, 13 kelas, 21 ordo, 25 famili, 27 genus, dan 27 spesies. Komposisi nekton terdiri atas 1 filum, 1 kelas, 8 ordo, 10 famili, 10 genus, dan 13 spesies. Proporsi taksa pada tingkat famili yang paling banyak ditemukan dari kelompok fitoplankton, zooplankton, bentos, dan nekton berturut-turut yaitu Thalassiosiraceae (kelas Mediophyceae), Paracalanidae
Keyword: eDNA, keanekaragaman, kolom air, pencemaran, sungai, biodiversity, eDNA, pollution, river, water column