LIMNOLOGI: SEJARAH, BIDANG STUDI, CABANG, PENELITIAN - BIOLOGI - 2025

The Limnologi adalah ilmu yang mempelajari tubuh pedalaman air sebagai ekosistem saling dengan ekosistem darat dan suasana. Mendeskripsikan dan menganalisis faktor fisik, kimia, dan biologi perairan pedalaman untuk menjelaskan komposisi, struktur, energi, dan organisme hidup.

Istilah "limnologi" berasal dari kata limne (keilahian yang diasosiasikan dengan air) dan logos (risalah atau kajian). Ini pertama kali digunakan oleh François Alphonse Forel, seorang ilmuwan Swiss yang dianggap sebagai bapak disiplin ini atas kontribusinya yang besar selama abad ke-19.

Limnologi, ilmu yang mempelajari tentang perairan pedalaman. Sumber: www.flickr.com

Limnologi telah berkembang pesat sepanjang sejarahnya; Awalnya hanya mencakup studi tentang danau, yang dianggap sebagai superorganisme, tanpa interkoneksi dengan lingkungan. Saat ini, studi tentang perairan kontinental mempertimbangkan interaksi dengan lingkungan dan kepentingannya dalam siklus materi dan energi.

Sejarah

Limnologi kuno

Kontribusi pertama untuk pengetahuan tentang danau muncul di Eropa kuno, dengan pengamatan terisolasi, tanpa interkoneksi di antara mereka.

Antara 1632 dan 1723, A. van Leewenhoek membuat deskripsi pertama tentang mikroorganisme akuatik, berkat kemunculan mikroskop, yang berarti kemajuan penting dalam pengetahuan kehidupan akuatik.

Pada tahun 1786, klasifikasi pertama organisme mikroskopis akuatik diterbitkan, dilakukan oleh ahli biologi Denmark Otto Friedrich Müller, yang disebut Animacula Infusoria Fluviatilia et Marina.

Dengan kemunculan stasiun biologis pertama, pengetahuan dalam limnobiologi mencapai kepenuhannya. Pada tahun 1888 stasiun eksperimental pertama didirikan di hutan Bohemian di Republik Ceko. Selanjutnya, jumlah stasiun biologis di Eropa dan Amerika Serikat berlipat ganda dengan cepat.

Ilmuwan pada masa itu memberikan kontribusi besar pada pengetahuan tentang kehidupan di perairan tawar. Studi taksonomi, mekanisme makan, distribusi, migrasi, antara lain menonjol.

Limnologi modern

Limnologi modern muncul pada akhir abad ke-19, dengan penemuan komunitas planktonik air tawar oleh PE Müller pada tahun 1870.

Pada tahun 1882 Ruttner menetapkan bahwa limnologi mencakup interaksi ekologis, di luar studi deskriptif tentang asosiasi biotik yang terjadi di badan air.

Pada tahun 1887, SA Forbes menerbitkan sebuah esai berjudul The Lake as a Microcosm, di mana ia menganalisis danau sebagai sistem dalam kesetimbangan dinamis materi dan energi dengan organisme hidup.

Pada tahun 1892, FA Forel mempublikasikan hasil penelitiannya di Danau Leman (Swiss), dengan fokus pada geologi, karakterisasi fisikokimia dan deskripsi organisme hidup di danau.

Pada tahun 1917 Cole memasukkan tujuan kedua untuk limnologi; studi tentang siklus materi, dengan penekanan khusus pada siklus biogeokimia.

Pada tahun 1935, Welch mendefinisikan limnologi sebagai studi tentang produktivitas biologis perairan pedalaman. Definisi ini untuk pertama kalinya dalam limnologi fokus pada produktivitas dan studi sistem lotik (sungai dan sungai), selain lentik (danau).

Pada tahun 1975 Hutchinson dan Golterman mencirikan limnologi sebagai ilmu interdisipliner yang bergantung pada geologi, meteorologi, fisika, kimia dan biologi.

Pada tahun 1986 Lehman menjelaskan dua bidang studi yang terkait dengan limnologi. Bidang pertama difokuskan pada sifat fisikokimia (termodinamika) badan air. Bidang kedua yang mempelajari proses biologis pada tingkat populasi dan komunitas, dikendalikan oleh seleksi alam.

Selama tahun 1990-an, dihadapkan dengan meningkatnya permintaan air dan ancaman global penurunan kuantitas dan kualitas, visi terapan limnologi muncul yang berfokus pada pengelolaan lingkungan.

Limnologi kontemporer

Limnologi abad XXI mempertahankan visi pentingnya pengetahuan tentang sistem lentik dan lotik untuk mendukung pengelolaan lingkungan air yang memungkinkan umat manusia menikmati sumber daya air dan manfaat sosial, ekonomi, dan alamnya.

Bidang studi

Limnologi dianggap sebagai cabang ekologi yang berfokus pada ekosistem perairan pedalaman, termasuk danau, kolam, air tanah, kolam, sungai, dan sungai.

Ini mempelajari aliran materi dan energi, serta komposisi, struktur dan dinamika organisme hidup yang ada di perairan kontinental pada tingkat individu, spesies, populasi dan komunitas.

Memahami semua proses dan mekanisme yang membentuk keanekaragaman hayati dan respons fisikokimia lingkungan akuatik kontinental memerlukan integrasi berbagai disiplin ilmu, seperti kimia, fisika, biologi, klimatologi, hidrologi, geologi, dan lain-lain.

Limnologi juga mengintegrasikan proses perairan kontinental dengan ekosistem darat. Ini mempertimbangkan efek drainase air dan kontribusi materi dan energi dari cekungan. Demikian juga, ini memperhitungkan pertukaran yang terjadi antara badan air dan atmosfer.

Studi tentang perairan pedalaman juga melibatkan identifikasi ancaman lingkungan dan deskripsi pengaruhnya terhadap ekosistem. Demikian pula, hal itu menyiratkan pencarian solusi, seperti mitigasi perubahan iklim, pengendalian spesies eksotik, dan pemulihan ekosistem.

Ranting

Cabang-cabang limnologi muncul menurut jenis badan air kontinen yang diteliti.

Limnologi air tergenang

Cabang ilmu limnologi ini mempelajari ekosistem lentik, yang lebih dikenal dengan danau. Baik air permukaan alami dan waduk buatan, kolam atau bendungan disertakan.

Danau Tanganyika, Zambia. Sumber: Worldtraveller, melalui Wikimedia Commons

Limnologi air mengalir

Limnologi air mengalir mempelajari ekosistem lotik, seperti sungai atau sungai, yang dicirikan oleh aliran air yang didominasi horizontal dan searah.

Sungai Amazon. Sumber: Peter Angritt, dari Wikimedia Commons

Limnologi air tanah

Cabang ini mempelajari proses yang terjadi di reservoir air bawah tanah. Penelitian tentang proses biogeokimia yang membentuk karakteristik kimiawi airtanah juga disertakan.

Pengukuran air tanah. Sumber: www.p segar.com

Limnologi danau garam

Cabang ini mempelajari danau garam, yang merupakan 45% dari danau pedalaman dunia. Penelitiannya berfokus pada karakteristik khusus ekosistem ini, termasuk deskripsi kimiawi, fisik, dan biologisnya.

Great Salt Lake, Amerika Serikat. Sumber: Pengguna Draxfelton di en.wikipedia, dari Wikimedia Commons.

Penelitian terbaru

Investigasi di danau tropis

Sebagian besar penelitian di lingkungan lentik telah dilakukan di danau di wilayah utara beriklim sedang. Namun, dinamika biogeokimia danau tropis besar berbeda dengan yang tercatat untuk danau beriklim sedang.

Li et al. Mempublikasikan artikel pada tahun 2018 tentang geokimia sedimen dan kontribusi terhadap siklus karbon dan nutrisi di danau tropis yang terletak di Malawi (Afrika Timur).

Hasilnya menunjukkan kontribusi sedimen yang signifikan terhadap anggaran biogeokimia danau. Lebih lanjut, mereka menunjukkan bahwa laju sedimentasi telah meningkat secara signifikan dalam sepuluh tahun terakhir.

Investigasi di waduk atau bendungan buatan

Jumlah kolam dan bendungan buatan telah meningkat pesat dalam beberapa tahun terakhir.

Meskipun pemahaman yang baik tentang danau alami dapat membantu memahami ekosistem buatan, danau dapat menghadirkan berbagai karakteristik yang membedakannya dari ekosistem alami. Karena itu, penelitian di lingkungan buatan menjadi sangat penting saat ini.

Znachor et al. (2018) menganalisis data dari 36 variabel lingkungan yang diambil selama 32 tahun di waduk kecil di Republik Ceko. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendeteksi kecenderungan karakteristik iklim dan biogeokimia.

Hampir semua variabel lingkungan menunjukkan tren variabel dari waktu ke waktu. Pembalikan tren juga diidentifikasi. Misalnya, karbon organik terlarut menunjukkan kecenderungan tumbuh secara linier terus menerus.

Studi ini juga menunjukkan adanya perubahan trend pada akhir 1980-an dan selama 1990-an Penulis memaknai perubahan ini sebagai respon terhadap beberapa perubahan sosial ekonomi yang terjadi di wilayah tersebut.

Hasil penting lainnya dari studi ini adalah perubahan kondisi hidrolik bendungan yang terjadi pada tahun 1999. Hal ini terjadi setelah terjadi peningkatan volume retensi bendungan, sebagai akibat dari keputusan administratif yang diambil setelah periode curah hujan yang tinggi.

Contoh ini menunjukkan bagaimana penelitian dalam limnologi dapat menunjukkan kepada kita efek faktor sosial ekonomi dan keputusan politik terhadap fungsi ekosistem buatan. Pada gilirannya, ini dapat membantu kita memahami efeknya pada ekosistem alami.

Penelitian tentang paleolimnologi

Paleolimnologi adalah studi tentang sedimen yang disimpan di danau dengan tujuan merekonstruksi sejarah alam atau perubahan variabel lingkungan suatu danau atau lingkungannya di masa lalu. Untuk ini, metodologi yang berbeda digunakan, seperti analisis mikrofosil diatom, serbuk sari atau ostracoda.

Novaes Nascimento dan kolaborator menerbitkan artikel pada tahun 2018 tentang penyelidikan paleobiologi di Andes Peru yang merekonstruksi sejarah Danau Miski, tempat perlindungan air asin kecil yang terletak di 3.750 meter di atas permukaan laut.

Hasil dari stratigrafi karbonat dan komunitas diatom fosil menunjukkan adanya penurunan permukaan danau selama masa Holosen tengah, namun tidak pernah benar-benar mengering.

Sejarah menunjukkan bahwa Danau Miski telah menjadi bagian dari bentang alam selama 12.700 tahun, bahkan banyak danau dangkal di Andes yang mengering.

Referensi

1. Banderas, AG dan González, R. (1996). Limnologi, merupakan revisi dari konsep. Teknik Hidrolik di Meksiko, XI (1): 77-84.
2. Basavarajappa, SH, Raju, NS dan Hosmani, SP (2014) Limnology: A Critical Review. Lingkungan Dunia Saat Ini, 9 (3), 741-759.
3. Li, J., Brown, ET, Crowe, SA dan Katsev, S. (2018). Geokimia sedimen dan kontribusi untuk karbon dan siklus nutrisi di danau tropis meromictic yang dalam: Danau Malawi (Afrika Timur). Jurnal Penelitian Danau Besar 44 (6): 1221-1234
4. Novaes Nascimento, M., Laurenzi, AG, Valencia, BG, Van, R. dan Bush, M. (2018). Sejarah perubahan paleolimnologis selama 12.700 tahun dari mikrorefugium Andes. Holosen.
5. Welsh, PS (1952). Limnologi. McGraw Hill. London 538.
6. Znachor, P, Nedoma, J, Hejzlar J, Seďa J, Kopáček J, Boukal D dan Mrkvička T. (2018). Berbagai tren jangka panjang dan pembalikan tren mendominasi kondisi lingkungan di reservoir air tawar buatan manusia. Ilmu Lingkungan Total 624: 24-33.