STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN TUMBUHAN

DAUR KARBON

Kamila

Program Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negri  Syarif Hidayatullah Jakarta

*Coressponding author : Kamilamila@gmail.com

Abstract

The carbon cycle is a gas-biogeochemical cycle. Biogeochemistry is a continuous exchange or change, between the living and non-living biosphere components. In the carbon cycle, carbon into the abiotic component of the ecosystem in the form of CO2 is bound in photosynthesis and then released back into the air or water through a process of respiration in animals and reshuffling of organic matter in the soil. The purpose of this practicum is to study biogeochemical cycles in the ecosystem, especially the carbon cycle. This practice was conducted on 13 March 2018 at Center for Integrated Laboratory UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. The method used is to observe pomacea and hydrilla sp using aqueous materials, bromtimol blue and control indicators and see changes in pH, water temperature, DO and changes in pomacea and Hydrilla sp. The results show the occurrence of color changes in yellow water as well as dropping DO on the bottle containing pomacea. This indicates the occurrence of respiration and biogeochemical cycle occurs ie carbon cycle.

Keywords : Biogeokimia, Daur karbon, Dissolve Oxygen, Hydrilla sp, Pomace

Abstrak

Daur karbon adalah daur biogeokimia berbentuk gas. Biogeokimia adalah pertukaran atau perubahan yang terus menerus, antara komponen biosfer yang hidup dengan yang tak hidup. Pada daur karbon, karbon masuk ke dalam komponen abiotik ekosistem dalam bentuk CO² diikat dalam fotosintesa kemudian dilepaskan kembali ke udara atau air melalui proses respirasi pada hewan dan perombakan bahan organik didalam tanah. Tujuan dari praktikum ini yaitu mempelajari daur biogeokimia pada ekosistem khususnya daur karbon. Praktikum ini dilakukan pada 13 maret 2018 di Pusat Laboratorium Terpadu UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. Metode yang digunakan ialah dengan mengamati pomacea dan hydrilla sp menggunakan bahan air, indikator bromtimol blue dan kontrol dan dilihat perubahan pH,suhu pada air, DO dan perubahan pada pomacea dan Hydrilla sp. Hasil menunjukan terjadinya perubahan warna pada air manjadi kuning serta penuruna DO pada botol yang berisi pomacea. Hal ini menandakan terjadinya respirasi serta terjadi daur biogeokimia yaitu daur karbon.

Kata kunci : Biogeokimia, Daur karbon, Dissolve Oxygen, Hydrilla sp, Pomacea

Pendahuluan

Siklus biogeokimia dari sekian banyak unsur dan persenyawaan kimia termasuk unsur esensial yang terdapat dalam protoplasma, cenderung untuk bersirkulasi antara lingkungan dengan organisme dalam biosfer. Pemindahan yang berulang-ulang atau terurai dan bentuk terus menerus antara komponen biotik dan abiotik disebut dengan siklus biogeokimia (biogeochemical). Beberapa siklus ini menyangkut persenyawaan kimia yang amat diperlukan bagi kesinambungan kelestarian kehidupan dalam ekosistem (Hasan, 2002).

            Dalam setiap daur biogeokimia terdapat suatu cadangan utama atau gundang unsur secara terus menerus bergerak masuk dan melewati organisme. Dalam siklus juga terdapat suatu pembuangan sejumalah tertentu unsur-unsur kimia dan kimia ini tidak dapat didaur ulang melalui peristiwa biasa. Dalam periode waktu yang lama, hilangnya bahan kimia ketempat pembuangan tadi dapat menjadi faktor pembatas (limiting factor) (Hasan. 2002).

            Karbon di alam ini mengalami sirkulasi melalui suatu siklus karbon . siklus memperlihatkan bahwa karbon bisa terdapat sebagai gas CO² penyusun udara, yang konsentrasinya sangat kecil tetapi sangat menentukan karbon secara global. Sebagian dari karbon dalam air permukaan, dan sumber air sebagai HCO^3- atau molekul CO^2(aq)- sejumlah besar karbon terdapat dalam mineral-mineral, terutama dalam bentuk kalsium dan magnesium karbonat, seperti CaCO^3- (Rukaesih, 2004).

            Fraksi karbon lainnya terdapat sebagai minyak bumi dan gas alam, yang dalam jumlah lebih banyak sebagai, batu bara, dan lignit yang dinyatakan sebagai CxH^2x. proses pabrik yang dilakukan mengubah hidrokarbon mejadi senyawa-senyawa xenobiotic dengan gugus fungsi yang mengandung halogen, oksigen, nitrogen, fosfor, atau belerang. Oleh karena itu meskipun merupakan jumlah yang sangat kecil dari total karbon dalam lingkungan, senyawa-senyawa ini sangat penting karena efek toksitsias kimianya (Rukaesih, 2004).

            Suatu aspek penting dari siklus karbon, bahwa siklus ini diawali dari terjadinya transfer energi matahari ke sistem biologis dan akhirnya ke geosfer dan atmosfer sebagai karbon fosil dan bahan bakar fosil. Organik, atau karbon biologis, {CH²O}, banyak mengandung molekul-molekul dengan energy tinggi yang dapat bereaksi dengan molekul oksigen menghasilkan kembali CO2 dan energi. Hal ini dapat terjadi secara biokimia dalam organisme melalui respirasi aerob (Rukaesih, 2004).

            { CH²O} + O²(g)             CO² + H²O

            Karbon tersimpan dalam bentuk molekul karbondioksida (CO2) dan oksigen terdapat dalam bentuk molekul oksigen yaitu O2. Karbon diikat oleh tanaman dalam proses fotosintesa dan dihasilkan bahar organik. Bila bahan dioksidasi akan menghasilkan menghasilkan kembali karbondioksida. Dari proses fotosintesa di atas selain dihasilkan bahan organik berupa karbohidrat, juga dihasilkan oksigen (Hasan, 2002).

            Bahan organik hasil fotosintesa berpindah ke herbivora dan pemangsa dan pemangsa (karnivora) dan kembali ke cadangan melalui respirasi dan kegiatan bakteri. Sisa bahan organik yang tidak dimaanfaatkan oleh karnivora dan herbivora, akan dilapuk oleh bakteri tertentu. Bagian bahan organik yang tidak lapuk (dekomposisi) melalui proses-proses geologic lainnya akan membentuk batu bara dan minyak bumi. Batu bara mengandung karbon terikat, yang besar kandungan tergantung pada tingkat pelapukannya (Hasan, 2002).

Praktikum ini dilakukan di Pusat Laboratorium Terpadu (PLT) UIN Syarif Hidayatullah Jakarta dan bertujuan untuk mempelajari daur biogeokimia pada ekosistem khususnya daur karbon.

Metodologi

            Praktikum ini dilaksanakan pada 13 Maret 2018 di Pusat Laboratorium Terpadu Universitas Islam Negri Syarif Hidayatullah Jakarta, pertama disiapkan dua percobaan A dan B, masing-masing terdiri dari 2 botol yang diberi tanda, dengan menggunakan 12 botol selai yang telah diisi air sebanyak 100ml, lalu ditambahkan indikator bromtimol blue sebanyak 5 tetes, kemudian botol diberi label (A1, A2, A3, dan B1,  B2, B3, B4). Pada botol yang berlebel A1 dan B1  diisi dengan  Pomacea., botol A2 dan B2  diisi dengan Hydrilla sp., botol  A3 dan B3 diisi dengan Pomacea sp dan Hydrilla sp., lalu disiapkan botol label A4 dan B4 sebagai control  tidak diisi dengan hewan dan tumbuhan. Setelah itu masing-masing botol ditutup rapat kemudian ditempatkan diruang gelap untuk botol A dan ruang yang terkena cahaya untuk botol B pada botol A yang diletakan ditempat gelap dibalut alumunium foil. Setelah  24jam, diamati semua tabung dan dihitung kadar oksigen dengan DO meter.

Hasil dan Pembahasan

Table 1. Jumlah oksiegen terlarut dalam air (DO), suhu air, keadaa air, Hydrilla sp dan Pomacea sp. Setelah 24 jam

Kondisi tempat	toples	DO (mg/L)	Suhu (oC)	Warna air	Keadaan Hydrilla sp	Pomacea sp.
	A1	11,0	27,0	Biru	-
Gelap	A2	11,0	27,5	Kuning	Kurang baik	-
	A3	8,2	27,2
	A4	9,5	27,2	Kuning	-	Kurang baik
	A5	7,4	25,4
	A6	6,7	27,2	Kuning	Kurang baik	Kurang baik
Rata-rata		8,97	26,9
	B1	11,2	27,9	Kuning	-	-
	B2	10,1	27,8	Kuning	Normal	-
Terang	B3	10,4	27,7
	B4	8,3	27,1	Kuning	-	Normal
	B5	10,1	26,7
	B6	6,4	27,7	kuning	normal	Normal
Rata-rata		9,41	27,48

Keterangan :

A                             = Ruang gelap

B                             = Ruang Terang

A1                           = kontrol berisi air + BTB (Ruang gelap)

A2                           = Air + BTB + Hydrilla sp. (Ruang gelap)

A3 dan A4            = Air + BTB + Pomacea (Ruang gelap)

A5 dan A6            = Air + BTB + Hydrilla sp (Ruang gelap)

B1                       = Kontrol berisi air + BTB (Ruang terang)

B2                           = Air + BTB + Hydrilla sp  (Ruang terang)

B3 dan B4            = Air + BTB + Pomacea sp (Ruang terang)

B5 dan B6            = Air + BTB + Hydrilla sp +  Pomacea sp. (Ruang terang)

Table 2. Diagram DO dan Suhu

Tabel menunjukan perbandingan kadar DO, perubahan warna air, keadaan Pomacea sp dan Hydrilla sp. Warna air pada botol yang ditempat gelap A2, A4, A6 dan ditempat terang B1, B2, B4, B6. Warna air pada kondisi terang yaitu botol B1, B2,  B4, B6 mengalami perubahan menjadi kuning yang menandakan terjadinya respirasi yang menghasilkan CO². Rata-rata DO mengalami penurunan dikarenakan DO digunakan oleh Pomacea sp dan Hydrilla sp untuk melakukan proses respirasi. hal ini dapat di akibatkan peningkatan suhu air yang akan meningkatkan kecepatan metabolism tubuh organisme yang hidup didalamnya, Sehingga konsumsi oksigen menjadi lebih tinggi. Peningkatan suhu air  menyebabkan terjadinya peningkatan konsumsi oksigen oleh organisme akuatik sebanyak dua sampai tiga kali lipat (Effendi, 2003).

            Pada kondisi gelap pH mengalami penurunan yang bersifat asam karena di saat tidak ada cahaya, mikroorganisme tidak bisa berfotosintesis sehingga lebih banyak melakukan respirasi yang menghasilkan CO² kadar CO² lebih banyak dari pada oksigen terlarutnya yang membuat air menjadi asam karena CO² bila bertemu air akan menjadi asam (Nybakken,1998). Air yang ditetesi BTB apabila bersifat asam warnanya akan berubah menjadi kuning seperti pada botol berlabel yang ditempat gelap A2, A4, A6 dan boto ditempat terang B1, B2, B4, B6. Pada botol A3 dan B5 kontrol yang tidak diisi dengan dengan mahluk hidup, tidak terjadi perubahan warna air dikarenakan tidak ada proses respirasi yang terjadi. Rata-rata hasil yang didapat DO mengalami penurunan meskipun tidak terlalu banyak.

            Daur karbon dapat terlihat prosesnya dari Hydrilla sp. yang mengikat CO₂ didalam botol kemudian dilepaskan kembali menjadi O₂ pada air dan udara, setelah itu Pomacea  yang ada berespirasi menggunakan Oksigen yang ada menjadi karbondioksida. Banyak karbondioksida dan oksigen dapat terlihat dari perubahan kondisi warna air, Hydrilla sp. dan Pomacea sp., juga kelarutan oksigen dan pH. Pemakaian alat diutamakan membaca prosedur pemakaian agar tidak terjadi kesalahan dalam pengambilan data.

Kesimpulan

Pada pengamatan yang dilakukan dapat ditarik kesimpulan yaitu daur biogeokimia terjadi pada ekosistem khususnya daur karbon terjadi pada hewan dan tumbuhan serta ruang lingkupnya seperti pada pomacea dan Hydrilla sp mengalami respirasi yang membuat Dissolve Oksigen mengalami penurunan, perubahan warna dan pH menjadi lebih asam, serta suhu yang berubah akibat adanya daur karbon.

Daftar Pustaka

Effendi, Soendjojo. 2003. Ekologi. Depdikbud: Jakarta

Hasan, Basri. 2002. Agroekologi. Jakarta. PT Raja Grafindo Persada.

Nybakken, J. W. 1988. Biologi Laut, Suatu Pendekatan Ekologis. Diterjemahkan dari   Marine  Biology   an   Ecological   Approach   oleh   M.   Eidman.   PT  Gramedia Pustaka Utama: Jakarta

Rukaesih, Ahmad. 2004. Kimia Lingkungan. Jakarta. Universitas Negri Jakarta