Laporan Praktikum Ekologi Umum: Hubungan Produsen dan Konsumen dalam Siklus Karbon di Perairan

BAB 1

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

    Walaupun air merupakan media universal bagi kehidupan di bumi, organisme yang hidup tersusun atas unsur-unsur kimiawi yang sebagian besarnya didasari oleh unsur karbon. Unsur karbon masuk ke biosfer kerja melalui produsen, yakni tumbuhan dan berbagai organisme fotosintetik yang menggunakan energi matahari untuk mengubah senyawa atmosferik, yakni karbon dioksida (CO2), menjadi molekul-molekul kehidupan berbahan dasar karbon. Molekul-molekul inilah yang kemudian digunakan oleh para konsumer yang mendapatkan makanan dari organisme lain (heterotrof). Maka dari itu sangatlah jelaslah bagaimana keterkaitan antara produsen dan konsumen dalamsiklus karbon di perairan. Proses respirasi dari organisme heterotrof menghasilkan karbon yang kemudian diproses oleh organisme fotosintetik menhasilkan oksigen (Campbell, dkk., 2004).

    Di lapisan air dekat permukaan (upper ocean), pada daerah dengan produktivitas yang tinggi, organisme membentuk jaringan yang mengandung karbon dan beberapa organisme juga membentuk cangkang karbonat dan bagian-bagian tubuh lainnya yang keras. Proses ini akan menyebabkan aliran karbon ke lapisan air yang lebih dalam. Karbon hasil dekomposisi tersebut akan diolah dalam siklus karbon (Afdal, 2007).

    Berdasarkan penjabaran di atas, maka perlu dilakukan sebuah praktikum untuk mengetahui bagaimana hubungan antara produsen dan konsumen dalam siklus karbon di perairan.

I.2 Tujuan Percobaan

Adapun tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui hubungan antar produsen dan konsumen dalam pemanfaatan karbon dalam ekosistem perairan.
2. Melatih keterampilan mahasiswa dalam mengoperasikan alat, merancang percobaan dan menganalisis parameter yang terukur secara tepat dan teliti.

I.3 Waktu dan Tempat Percobaan

    Adapun percobaan ini dilaksanakan pada hari ---------------------- pukul 14.00 WITA hingga selesai bertempat Laboratorium Biologi Dasar, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Karbon sebagai Bahan Dasar Kehidupan

    Dari semua unsur-unsur kimia, karbon merupakan unsur yang tak tersaingi kemampuannya dalam membentuk molekul-molekul yang besar, kompleks dan bervariasi. Keanekaragaman molekular ini telah memungkinkan adanya keanekaragaman organisme yang telah berevolusi di Bumi. Protein, DNA, karbohidrat dan molekul-molekul lainnya tersusun atas atom-atom karbon yang saling berikatan satu sama lain. Hidrogen, oksigen, sulfur, fosfor merupakan komposisi-komposisi umum dari senyawa ini. Tetapi unsur karbon merupakan unsur yang mendasari keanekaragaman molekul biologis yang ada di alam semesta. Walaupun air merupakan media universal bagi kehidupan di bumi, organisme yang hidup tersusun atas unsur-unsur kimiawi yang sebagian besarnya didasari oleh unsur karbon (Campbell, dkk., 2004).

    Karbon merupakan suatu material yang memiliki berbagai keunggulan, baik dari segi sifat fisika dan kimia. Oleh karena itu, karbon banyak dikembangkan oleh para peneliti saat ini. Keunggulan yang dimiliki oleh karbon ini menjadikannya sebagai material yang dapat diaplikasikan secara luas (Rahman, dkk., 2015). Menurut Campbell, dkk. (2004), karbon memiliki nilai penting biologis. Karbon merupakan molekul-molekul dasar organik yang esensial untuk semua organisme. Organisme-organisme fotosintetik memanfaatkan karbon dioksida selama fotosintesis dan mengonversi karbon menjadi bentuk-bentuk organik yang digunakan oleh konsumen, termasuk hewan, fungi serta protista dan prokariorta heterotrofik. Reservoir utama dari karbon mencakup bahan bakar fosil, tanah, sedimen dari ekosistem perairan, lautan (senyawa karbon terlarut), biomassa tumbuhan dan hewan, serta atmosfer (CO2). Reservoir terbesar dari karbon adalah adalah bebatuan sedimen seperti gamping. Fotosintesis oleh tumbuhan dan fitoplankton menghasilkan begitu banyak karbon dioksida tambahan ke atmosfer.

    Keberadaan karbon anorganik tersebut memiliki peran yang sangat penting dalam reaksi-reaksi kimiawi yang terjadi di dalam perairan. Pertukaran (fluks) karbon anorganik juga berperan penting dalam mengontrol pH air laut dan juga menentukan perairan sebagai sumber karbon atau penyimpan karbon. Perbedaan tekanan parsial karbon menentukan pertukaran antara atmosfir dan lautan. Dapat dilakukan pengukuran sistem CO2 untuk mengetahui variabilitas pertukaran CO2 antara laut dan atmosfer (Prasetyawan, dkk., 2017).

Berikut ini merupakan ilustrasi daur karbon (Campbell, dkk., 2004):

Gambar 2.1 Daur Karbon (Campbell, dkk., 2010)

II.2 Hubungan Produsen dan Konsumen

    Coccolithofora dan foraminifera serta berbagai jenis plakton lainnya mengombinasikan kalsium karbonat, karbon dioksida dan air melalui daur karbon. Ketika plankton mati, kalsium karbonat dari skeletonnya ada yang terlepas ke laut, ada yang mengendap di dasar laut untuk membentuk sedimen dan ada pula yang larut di bawah tekanan tinggi dan suhu rendah dalam laut dalam. Zat yang larut tersebut akan memproduksi kalsium dan bikarbonat yang akan meningkatkan kadar alkali air (Eliason, 2009).

    Ada pun berbagai jenis protista memiliki peran sebagai produsen penting. Protista tersebut menggunakan energi dari sinar matahari untuk mengubah CO2 menjadi senyawa organik. Produsen merupakan dasar dari jaring-jaring makanan dalam ekosistem. Dalam komunitas perairan, produsen utamanya adalah protista fotosintetik dan prokariotik, yang diilustrasikan sebagai berikut (Campbell, dkk., 2004):

Gambar 2.2 Peran Protista Prokariotik dan Fotosintetik dalam Proses Daur Karbon (Campbell, dkk., 2004)

    Semua organisme yang lain dalam komunitas perairan bergantung pada protista fotosintetik dan prokariotik untuk mendapatkan makanan, atau dapat pula secara langsung (memakannya) atau secara tidak langsung (memakan organisme yang memakan produsen). Para saintis mengungkapkan bahwa setidaknya 30% hasil fotosintensis di bumi dihasilkan oleh diatom, dinoflagellata, alga multiselular, dan protista akuatik. Prokariotik fotosintetik menyumbangkan 20% sementara tumbuhan menyumbangkan 50%. Karena produsen membentuk fondasi dari jaring-jaring makanan, faktor-faktor yang memengaruhi produsen dapat memberikan dampak pada seluruh komunitas (Campbell, dkk., 2004).

    Selain air, karbon juga memiliki peran yang sangat penting bagi kehidupan. Tiap organisme yang hidup memiliki komposisi tubuh yang terdiri dari zat-zat kimiawi yang sebagian besarnya didasari oleh karbon. Karbon merupakan unsur terbesar, terkompleks serta paling besar keanekaragamannya di bumi. Keanekaragaman itulah yang menjadikan keanekaragaman organisme di bumi.

    Karbon yang didapatkan dari berbagai bahan organik di dalam tanah dan perairan diproses oleh tumbuhan maupun organisme fotosintetik lainnya untuk kemudian menghasilkan produk berupa oksigen yang menjadi dasar kebutuhan organisme lain dalam respirasi. Sistem karbon dioksida dalam perairan adalah dalam bentuk gas (CO2), asam bikarbonat, ion bikarbonat dan ion karbonat. Molekul-molekul tersebut memberikan pengaruh berupa meningkatnya salinitas dan alkalinitas air. Organisme yang berperan dalam proses fotosintesis dalam lingkungan perairan adalah protista fotosintetik dan prokariotik.

    Senyawa organik yang diolah tak hanya sekadar menghasilkan oksigen, namun juga menjadi nutrisi bagi produsen itu dalam tumbuh kembangnya. Produsen itu akan dimakan oleh konsumen I. Kemudian konsumen I akan dimakan oleh konsumen II dan begitu pula seterusnya hingga mencapai tingkatan tropik tertinggi. Maka sangatlah pantas dikatakan bahwa produsen merupakan organisme pembentuk fondasi jaring-jaring makanan. Pengaruh yang memberikan dampak pada produsen akan turut memberikan imbas bagi konsumen dan konsumen di atasnya hingga menyebabkan kekacauan jaring-jaring makanan dalam suatu komunitas. Hal tersebut dikarenakan adanya ketergantungan organisme. Tak hanya konsumen yang bergantung pada produsen, melainkan produsen pun memperoleh karbon dari konsumen.

DAFTAR PUSTAKA

Afdal. 2007. Siklus Karbon dan Karbon Dioksida di Atmosfer dan Samudera. Jurnal Oseana. 32(2):29-41.

Campbell, N.A., Jane, B.R., Lisa, A.U., Michael, L.C., Steven, A.W., Peter, V.M. dan Robert, B.J.. 2004. Biology Eleventh Edition. New York: Pearson Education, Inc..

Eliason, E.J.. 2009. Fish: The Guts of the Carbon Cycle. Journal of Experimental Biology. 212(12):5-6.

Prasetyawan, I.B., Lilik, M. dan Azis, R.. 2017. Pengukuran Sistem Karbon Dioksida (Co2) Sebagai Data Dasar Penentuan Fluks Karbon Di Perairan Jepara. Jurnal Oseanografi Marina. 6(1):9-16.

Rahman, T., Abqori, F., Asep, B.D.N. dan Ahmad, M.. Review: Sintesis Karbon Nanopartikel. Jurnal Integrasi Proses. 5(3):120-131.

Paragraf yang tidak memiliki rujukan, mengikuti rujukan paragraf sebelumnya. Kecuali beberapa paragraf terakhir yang merupakan rangkuman.

Tidak untuk disalin! 

Artikel ini dibagikan untuk memberi contoh dan menginspirasi:)