I. PENDAHULUAN
A.Latar Belakang
Daur karbon adalah siklus biogeokimia dimana karbon dipertukarkan antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer Bumi (objek astronomis lainnya bisa jadi memiliki siklus karbon yang hampir sama meskipun hingga kini belum diketahui). Karbon merupakan unsur yang sangat langka dalam sektor bumi yang tidak hidup tetapi didalam benda hidup terdapat 18%. Kemampuan saling mengikat pada atom-atom karbon merupakan dasar untuk keragaman molekular dan ukuran molekular dan tanpa ini tidak akan ada. Selain pada bahan organik, karbon sebagai gas karbon dioksida dan sebagai batuan karbonat (koral). Yang sangat membutuhkan senyawa hijau yang dapat menetralkannya. Umumnya karbon ditemui berupa hasil pembakaran dari dalam tubuh mahluk hidup, dan hal ini biasanya diseimbangkan dengan adanya tumbuhan hijau sebagai perombak karbon menjadi oksigen sebagai pembentuk siklus karbon itu sendiri.
1.Karbon di atmosfer
Bagian terbesar dari karbon yang berada di atmosfer Bumi adalah gas karbon dioksida (CO2). Meskipun jumlah gas ini merupakan bagian yang sangat kecil dari seluruh gas yang ada di atmosfer (hanya sekitar 0,04% dalam basis molar, meskipun sedang mengalami kenaikan), namun ia memiliki peran yang penting dalam menyokong kehidupan. Gas-gas lain yang mengandung karbon di atmosfer adalah metan dan kloroflorokarbon atau CFC (CFC ini merupakan gas artifisial atau buatan). Gas-gas tersebut adalah gas rumah kaca yang konsentrasinya di atmosfer telah bertambah dalam dekade terakhir ini, dan berperan dalam pemanasan global.
2.Karbon di biosfer
Sekitar 1900 gigaton karbon ada di dalam biosfer. Karbon adalah bagian yang penting dalam kehidupan di Bumi. Ia memiliki peran yang penting dalam struktur, biokimia, dan nutrisi pada semua sel makhluk hidup.
3.Karbon di laut
Laut mengandung sekitar 36.000 gigaton karbon, dimana sebagian besar dalam bentuk ion bikarbonat. Karbon anorganik, yaitu senyawa karbon tanpa ikatan karbon- atmosfer dan lautan.
Proses makan atau dimakan pada rantai makanan mengakibatkan aliran materi dari mata rantai yang lain. Walaupun makluk dalam satu rantai makanan mati, aliran materi masih tetap berlangsung terus. Karena mahluk hidup yang mai tadi diuraikan oleh decomposer yang ahkirnya akan masuk lagi ke rantai makanan berikutnya. Begitu Selanjutnya terus-menerus sehingga membentuk suatu aliran energi dan daur materi.
Aliran bahan-bahan kimia dalam biota terjadi melalui rantai-rantai pakan mengikuti arus aliran oksigen dalam organisme yang bagi beberapa elemen sudah merupakan siklus lengkap, tetapi bagi elemen lain belum karena masih harus mengikuti siklus ke lingkungan abiotik. Siklus bahan kimia dalam biota disebut fase organik, di luar biota disebut fase abiotik. Karbon atau karbon-hidrogen, adalah penting dalam reaksinya di dalam air. Pertukaran karbon ini menjadi penting dalam mengontrol pH di laut dan juga dapat berubah sebagai sumber (source) atau lubuk (sink) karbon.
Dalam siklus karbon cadangan di atmosfer adalah sangat kecil jumlahnya jika dobandingklan dengan jumlah karbon yang ada didalam laut, minyak bumi dan cadangan-cadangan lain di dalam kerak bumi. Kehilangan karbon dalam aktifitas pertanian (misalnya karena penambahan karbon ke atmosfer lebih banyak dari pada yang disebabkan karena yang diikat oleh tanaman- tanaman tidak dapat menggantikan karbon yang dilepaskan dari tanah, terutama yang diakibatkan karena seringnya pengolahan tanah. Penebangan hutan dapat melepaskan karbon yang tersimpan dalam kayu, terutama apabila kayu tersebut segera terbakar, dan kemudian diikuti oleh oksidasi humus jika lahan tersebut digunakan untuk pengembangan daerah pertanian dan perkotaan .
B.Tujuan
Untuk mengetahui hubungan erat antara produsen dan konsumen dalam ekosistem,untuk mengetahui pengaruh cahaya terhadap daur carbon, untuk mengetahui peran dari masing-masing organism pada ekosistem, dan untuk mengetahui pengaruh kadar oksigen terlarut dalam daur carbon pada ekosistem.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Daur karbon adalah siklus biogeokimia dimana karbon dipertukarkan antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer Bumi (objek astronomis lainnya bisa jadi memiliki siklus karbon yang hampir sama meskipun hingga kini belum diketahui). Karbon merupakan unsur yang sangat langka dalam sektor bumi yang tidak hidup tetapi didalam benda hidup terdapat 18%. Kemampuan saling mengikat pada atom-atom karbon merupakan dasar untuk keragaman molekular dan ukuran molekular dan tanpa ini tidak akan ada.
Biogeokimia adalah pertukaran atau perubahan yang terus menerus, antara komponen biosfer yang hidup dengan tak hidup. Dalam suatu ekosistem, materi pada setiap tingkat trofik tidak hilang. Materi berupa unsurunsur penyusun bahan organic tersebut didaur ulang. Unsur-unsur tersebut masuk ke dalam komponen biotik melalui udara, tanah, dan air. Daur ulang materi tersebut melibatkan makhluk hidup dan batuan
(geofisik) sehingga disebut Daur Biogeokimia. Jika aliran energi merupakan arus satu arah yang diperbarui terus dari pasokan SS, aliran materi yang diperlukan dunia kehidupan pada dasarnya bersifat dua arah karena bahan-bahan kimia terbatas persediaannya hingga harus digunakan lagi melalui proses pertukaran (siklus). Karena proses siklus materi tidak hanya terjadi dalam tubuh organisme(biota), tetapi berlangsung
juga dalam lingkungan abiotik maka proses ini disebut siklus biogeokimia. Semua yang ada di bumi baik makluk hidup maupun benda mati tersusun oleh materi. Materi ini tersusun oleh antara lain: karbon (C), Oksigen (O), Nitrogen (N), Hidrogen (H), Belerang atau sulfur (S) dan Fosfor (P). Unsur-unsur kimia tersebut dimanfaatkan oleh produsen untuk membentuk bahan organic dengan bantuan energy matahari atau energi yang berasal dari reaksi kimia. Bahan organik yang dihasilkan adalah sumber bagi organisme.(Fitra,2008)
Di atmosfer terdapat kandungan CO2 sebanyak 0.03%. Sumber-sumber CO2 di udara berasal dari respirasi manusia dan hewan, erupsi vulkanik, pembakaran batubara, dan asap pabrik. Karbon dioksida di udara dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk melakukan berfotosintesis dan menghasilkan oksigen yang nantinya akan digunakan oleh manusia dan hewan untuk berespirasi. Hewan dan tumbuhan yang mati, dalam waktu yang lama akan membentuk batubara di dalam tanah. Batubara akan dimanfaatkan lagi sebagai bahan bakar yang juga menambah kadar CO2 di udara. Di ekosistem air, pertukaran CO2 dengan atmosfer berjalan secara tidak langsung. Karbon dioksida berikatan dengan air membentuk asam karbonat yang akan terurai menjadi ion bikarbonat. Bikarbonat adalah sumber karbon bagi alga yang memproduksi makanan untuk diri mereka sendiri dan organisme heterotrof lain. Sebaliknya, saat organisme air berespirasi, CO2 yang mereka keluarkan menjadi bikarbonat. Jumlah bikarbonat dalam air adalah seimbang dengan jumlah CO2 di air.(Salmin,2005)
Siklus karbon sangat menyerupai arus energi dalam memasuki rantai pakan melalui proses fotosintesis. Semua karbon memasuki organisme melalui daun-daunan hijau dan kembali ke udara melalui respirasi hingga merupakan siklus yang lengkap. Akan tetapi sebagian ada yang difermenrasikan dan atau membentuk jaringan lainnya menjadi karbon terikat.
Daur karbon merupakan bagian dari daur energi. Reaksi fotosintesis sangat esensial untuk daur karbon maupun daur energi, melalui proses fotosintesis tersebut,karbon maupun daur energi, melalui proses fotosintesis tersebut karbondioksida hubungan sebagai mahluk hidup. Melalui proses fotosintesisnya tumbuhan hijau berperan dalam siklus karbon, karbon diubah menjadi karbondioksida kemudian diubah menjadi karbohidrat dengan bantuan energi matahari dan pigmen klorofil.
Dalam daur karbon, karbondioksida dibutuhkan tumbuhan, yang kemudian akan dikonsumsi hewan, ikan atau manusia untuk kebutuhan sel dan energi. Dalam bentuk karbon dioksida dikembalikan ke alam, bila hewan atau tumbuhan tersebut mati akibat kerja mikroorganisme karbon akan dikembalikan ke bumi.
Karbon dioksida diudara akan difiksasi ke dalam jaringan hidup melalui fotototrof tanaman dan ganggang, kemudian ototrof tersebut akan dikonsumsi oleh heterotrof, yang akan menggunakan karbon tersebut untuk energi dan pertumbuhannya.
Aspek penting lain dari karbon adalah reaksi nonbiologi yaitu pertukaran antara karbon dioksida, karbonat dan bikarbonat yang umum terjadi dalam perairan. Pada kondisi tertentu karbonat akan berpresipitasi dengan membentuk batu kapur (lime stone). (Muslimin.L.W.1996)
III. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
A.Waktu dan Tempat
Praktikum daur carbon dilaksanakan pada hari rabu,06 april 2011,pukul 08.00- 10.00 wib di laboratorium Ekologi Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya Indralaya.
B. Bahan dan Alat
Bahan dan alat yang digunakan dalam praktikum daur carbon sebagai berikut:
1. Tabung biakkan tertutup
2. Rak tabung reaksi
3. Siput kecil sebagai konsumen
4. Hydrylla sebagai produsen
5. Larutan bromtimol biru
6. Air
7. Sumber cahaya
8. Kamar gelap
C. Cara kerja
1. Siapkan dua percobaan A dan B masing-masing terdiri dari empat biakkan. Tandai tabung-tabung biakkan ini dengan kode A1,A2,A3.A4 dan B1,B2,B3,B4. Rangkaian percobaan Adan B sama seperti gambar 1
2. Isilah setiap tabung dengan air sampai permukaan air kira-kira 20 mm di bawah mulut tabung
3. Tambahkan 3 sampai 5 tetes bromtimol biru ke dalam tabung
4. Masukkanlah ke dalam tabung biakkan A1 dan B1 hewan siput, tabung biakkan A2 dan B2 hewan siput dan hydrylla, kedalam tabung A3 dan B3 masukkan hydrilla saja dan kedalam tabung A4 dan B4 tidak dimasukkan hydrilla dan siput
5. Tutup semua tabung biakkan rapat-rapat, usahakan agar tutup tersebut tidak bocor
6. Tempatkan rangkaian percobaan A dalam tempat terang dan rangkaian percobaan B dalam kamar gelap
7. Setelah 24 jam amati semua tabung biakkan, catatlah semua prubahan dalam warna indicator (bromtimol biru). Catatlah juga bila terjadi perubahan pada siput maupun hydrilla. Setelah itu pindahkan tabung biakkan A ke dalam kamar gelap dan tabung B ke tempat terang. Setelah 24 jam lakukan lagi pengamatan dan pemindahan tabung . Pengamatan dilakukan selama 7 hari
8. Buatlah data dari hasil pengamatan selama beberapa hari tersebut. bagaimana kesimpulan saudara tentang daur carbon pada percobaan ini.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A.Hasil
Hari ke-1
Tabung Perubahan warna Keadaan Hidup/Mati
Tempat Terang Tempat gelap Hydrilla Gondang
A1 Biru - Hidup
A2 Biru - Hidup Hidup
A3 Biru - Hidup
A4 BIru -
B1 Biru Hidup
B2 Biru Hidup Hidup
B3 Biru hidup
B4 Biru
Hari ke-2
Tabung Perubahan warna Keadaan Hidup/Mati
Tempat Terang Tempat gelap Hydrilla Gondang
A1 - Bening Hidup
A2 - Bening Hidup Hidup
A3 - Bening Hidup
A4 - Biru
B1 Bening - Hidup
B2 Bening - Hidup Hidup
B3 Bening - hidup
B4 Biru -
Hari ke-3
Tabung Perubahan warna Keadaan Hidup/Mati
Tempat Terang Tempat gelap Hydrilla Gondang
A1 Bening - Hidup
A2 Keruh - Hidup Hidup
A3 Bening - Hidup
A4 Biru -
B1 - Bening Hidup
B2 - Bening Hidup Hidup
B3 - Bening hidup
B4 - Biru
Hari ke-6
Tabung Perubahan warna Keadaan Hidup/Mati
Tempat Terang Tempat gelap Hydrilla Gondang
A1 Bening - Hidup
A2 Keruh - Hidup Hidup
A3 Bening - Hidup
A4 Biru -
B1 - Keruh Hidup
B2 - Keruh Hidup Hidup
B3 - Bening hidup
B4 - Biru
Hari ke-7
Tabung Perubahan warna Keadaan Hidup/Mati
Tempat Terang Tempat gelap Hydrilla Gondang
A1 - Keruh Hidup
A2 - Keruh Hidup Hidup
A3 - Bening Hidup
A4 - Biru
B1 Keruh Hidup
B2 Keruh Hidup Hidup
B3 Bening hidup
B4 Biru
B. Pembahasan
Kami dari kelompok IV bahwa dalam praktikum kali ini kita dapatkan hasil yang bermacam-macam dengan perlakuan yang berbeda. Misalnya pada Air brotimol yang diberi perlakuan dengan memasukkan siput kecil dan Hydrilla yang dalam satu minggu warnanya akan berubah menjadi agak keruh hal ini dapat dikarenakan oleh adanya karbon yang dihasilkan oleh siput kecil yang mengakibatkan timbulnya warna keruh pada air media biakan namun dapat dinetralisasikan sedikit oleh adanya Hydrilla yang mampu merombak karbon menjadi oksigen. Sedangkan pada botol yang berisikan siput kecil saja, warna akan berubah menjadi keruh sekali hal ini dikarenakan karbon yang dikeluarkan oleh siput kecil dan tidak adanya perombak karbon dalam hai ini adalah Hydrilla. Botol yang berisikan Hydrilla saja, warnanya tetap jernih hal ini dikarenakan tidak adanya siput kecil atau mahluk hidup yang menghasilkan karbon yang dapat merubah warna air menjadi keruh.Dan pada indicator warna tetap biru seperti awal karna tidak ada reaksi karbon yang terjadi sebab tidak diberi perlakuan apa-apa.
Tumbuhan hijau dan hewan serta organisme yang lain berperan aktif dalam kelangsungan siklus karbon. CO2 merupakan salah satu komponen pokok untuk berlangsungnya fotosintesis. Dengan bantuan energi cahaya maka CO2 merupakan salah satu komponen pokok untuk berlangsungnya fotosintesis. Dengan bantuan energi cahaya maka CO2 dan H2O oleh tumbuhan hijau akan diubah menjadi senyawa organik berupa glukosa (C6H12O6) dan Oksigen ( O2) melalui reaksi yang disederhanakan sebagai berikut :
C6 H12 O6 = 6 O26 C O2 + 6 H2 O
Oksigen dihasilkan dalam fotosintesis tersebut akan dimanfaatkan oleh hewan dan organisme lain untuk respirasi. Dari proses respirasi tersebut akan dihasilkan CO2H2O dan energi melelui persamaan reaksi yang disederhanakan sebagai berikut :
6CO2 + 6H2O + EnergiC6H12O6 + 6O2
CO2 yang dihasilkan dalam respirasi tersebut akan dilepas kembali ke lingkungan, kemudian akan digunakan untuk fotosintesis tumbuhan hijau begitu seterusnya. Dari kedua kegiatan tersebut tampak bahwa fotosintesis dan respirasi saling bekerja sama untuk kelangsungan siklus karbon dan oksigen. Sejumlah karbon untuk sementara berada dalam jaringan tumbuhan atau hewan, tetapi karbon tersebut akan kembali ke siklus setelah tumbuhan atau hewan tersebut mati kemudian diuraikan oleh makhluk pengurai. Jika sisa-sisa bahan organic dari pembusukan hewan dan tumbuhantertimbuan dalam lapis tanah lebih dari 600 juta tahun maka karbon dikandung akan keluar dari siklus karbon yang utama. Tetapi oleh panas akan tekanan dalam lapis kerak bumi zat tersebut akan diubah menjadi bahn baker fosil misalnya batubara, minyak bumi dan gas bumi. Jika bahan baker fosil tersebut digunakan sebagai bahan baker dalam berbagai industri maka karbon yang dikandung akan dilepas kembali ke lingkungan dalam bentuk CO2 sebagai hasil proses pembakaran. Selanjutnya CO2 tersebut akan digunakan kembali oleh tumbuhan hijau untuk fotosintesis begitu seterusnya.
Dari proses fotosintesa diatas selain dihasilkan bahan organic berupa karbohidrat juaga dihasilkan oksigen.
Siklus karbon sangat menyerupai arus energi dalam memasuki rantai pakan melalui proses fotosintesis. Semua karbon memasuki organisme melalui daun-daunan hijau dan kembali ke udara melalui respirasi hingga merupakan siklus yang lengkap. Akan tetapi sebagian ada yang difermenrasikan dan atau membentuk jaringan lainnya menjadi karbon terikat.
Daur karbon merupakan bagian dari daur energi. Reaksi fotosintesis sangat esensial untuk daur karbon maupun daur energi, melalui proses fotosintesis tersebut,karbon maupun daur energi, melalui proses fotosintesis tersebut karbondioksida hubungan sebagai mahluk hidup. Melalui proses fotosintesisnya tumbuhan hijau berperan dalam siklus karbon, karbon diubah menjadi karbondioksida kemudian diubah menjadi karbohidrat dengan bantuan energi matahari dan pigmen klorofil.
Dalam daur karbon, karbondioksida dibutuhkan tumbuhan, yang kemudian akan dikonsumsi hewan, ikan atau manusia untuk kebutuhan sel dan energi. Dalam bentuk karbon dioksida dikembalikan ke alam, bila hewan atau tumbuhan tersebut mati akibat kerja mikroorganisme karbon akan dikembalikan ke bumi. Proses makan atau dimakan pada rantai makanan mengakibatkan aliran materi dari mata rantai yang lain
Siklus karbon merupakan salah satu siklus yang penting dalam ekosistem aquatik karena carbon merupakan unsur penting penyusun bahan makanan organisme untuk kelangsungan hidupnya.
V.KESIMPULAN DAN SARAN
A.Kesimpulan
Berdasarkan percobaan dapat disimpulkan bahwa :
1. Produsen dan konsumen sangat berhubungan erat, hai ini dapat kita lihat dari praktikum yang telah dilaksanakan bahwa siput kecil sangat membutuhkan Hydrilla untuk siklus karbon dan oksigen didalam praktikum daur karbon. Apabila tidak ada Hydrilla maka siklus karbon pada siput kecil akan terputus karena tidak adanya perombak karbon menjadi oksigen kembali.
2. Kadar oksigen terlarut di dalam air mempengaruhi aktivitas organisme dalam melaksanakan perannya pada suatu ekosistem
3. Cahaya matahari memepngaruhi siklus karbon dalam hal perolehan energi yang
digunakan aleh organisme autotrof untuk melaksanakan fotosintesis.
4. Hydrilla sp berperan sebagai organisme autotrof yaitu sebagai produsen, siput
sebagai Konsumen I , air dan cahaya matahari merupakan faktor abiotik.
5. Daur karbon merupakan bagian dari daur energy
B.Saran
Daur carbon adalah proses pertukaran energy sehingga sangat berhubungan erat dengan produsen dan konsumen dimana terdapat hubungan timbal balik sesama makhluk hidup jika tidak terdapat hubungan yang saling menguntungkan dapat menyebabkan salah satu dari produsen ataupun konsumen akan mengalami kematian, dan dengan adanya pemberian bromtimol kita dapat mengetahui indicator dari perubhan yang terjadi.
DAFTAR PUSTAKA
Fachrul, MF. 2007. Metode Sampling Bioekologi. Jakarta : Penerbit Bumi Aksara.
Hardjowigeno,S. 2007. Ilmu Tanah. Jakarta : Penerbit Akademika Pressindo
Indriyanto. 2006. Ekologi Hutan. Jakarta: Penerbit Bumi Aksara
Fitra. 2008. Ekosistem. Jakarta: Erlangga
Samin.2005. Ekologi. Bandung:Grasindo
Muslimin. 1996.Ilmu Ekologi.Jakarta :Gramedia
Tidak ada komentar:
Posting Komentar