DAUR KARBON
Ratna Lestyana Dewi1), Arman Gaffar2), dan
Ismail S Alaydrus2)
1.
Mahasiswa
Program Studi Biologi
2.
Asisten Dosen
Praktikum Ekologi Dasar Prodi Biologi
Program Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
Abstract
The aim of the practical work of this time is to study cycle
biogeokimia in ecosystem especially about the cycle carbon. The methods used to
make the environment and simple abiotic and biotic to done in two separate
places the bright spot exposed sunlight and the dark using Lymnea sp.
and Hydrilla sp . This observation done seven days and the conclusion is
Carbon cycle was a process reciprocal photosynthesis and respiration cellular
responsible for the change and the movement of the main carbon . Levels of
oxygen in which it is dissolved in water affect the activity of an organism in
carrying out its role at a ecosystem. As for the flow of energy on the
ecosystem is sunlight and CO2 absorbed by Hydrilla sp . to
photosynthesis , then be consumed by Lymnea sp. and used for
respiration.
Key words : Ecosystem, carbon cycle,
respration
PENDAHULUAN
Karbon
merupakan unsur yang penting bagi kehidupan organisme, karena semua molekul
organiknya berbasiskan pada unsur karbon. Karbon beredar di dalam biosfer dalam
bentuk karbondioksida (CO2) yang berupa gas, sehingga siklusnya
tergolong ke dalam siklus tipe gas. Terdapat tiga sumber karbon utama yaitu di
dalam atmosfer (dalam bentuk karbondioksida), di dalam larutan (dalam bentuk
terlarut), dan di dalam bumi (batuan kapur atau minyak fosil). Adapun proses
peredarannya mencakup wilayah yang sangat luas yang meliputi atmosfer, bumi,
dan lautan (Indriyanto, 2006)
Karbon dapat dijumpai dimana-mana. Karbon dapat dijumpai didalam
atmosfer sebagai CO2 dalam jaringan semua mahluk hidup dan terbesar
dijumpai dalam batuan endapan serta bahan bakar fosil yang terdapat dalam perut
bumi. 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
(Hanafiah, 2005)
Reaksi fotosintesis terjadi dihutan-hutan,
dipadang rumput dan juga di rumput laut di lautan. 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 (Hanafiah, 2005)
Karbon tersimpan dalam bentuk molekul
karbondioksida (CO2) dan oksigen dalam betuk molekul oksigen yaitu O2.
Karbon diikat oleh tanaman dalam proses fotosintesis dan dihasilkan bahan
organik. Bila bahan ini dioksidasikan akan menghasilkan kembali karbon dioksida.
Dari proses fotosintesis diatas selain dihasilkan bahan organik berupa
karbohidrat juaga dihasilkan oksigen. Bahan organik hasil fotosintesis
berpindah ke herbivora dan pemangsa dan kembali ke cadangan melalui respirasi
dan kegiatan bakteri. Sisa bahan organik yang tidak dilapuk melalui
proses-proses geologi lainnya akan membentuk gambut, batu bara dan minyak bumi.
Gambut dan batu bara mengandung karbon terikat, besarnya kandungan tergantung
pada tingkat pelapukannya. Bahan tambang ini akan menghasilkan karbon ke udara
bebas setelah dibakar (Irwan, 1992).
Siklus
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).
Dalam siklus ini terdapat empat reservoir karbon utama yang dihubungkan oleh jalur pertukaran. Reservoir-reservoir tersebut adalah atmosfer, biosfer teresterial (biasanya termasuk pula freshwater system dan material non-hayati organik seperti karbon tanah (soil carbon)), lautan (termasuk karbon anorganik terlarut dan biota laut hayati dan non-hayati), dan sedimen (termasuk bahan bakar fosil). Pergerakan tahuan karbon, pertukaran karbon antar reservoir, terjadi karena proses-proses kimia, fisika, geologi, dan biologi yang bermaca-macam. Lautan mengadung kolam aktif karbon terbesar dekat permukaan Bumi, namun demikian laut dalam bagian dari kolam ini mengalami pertukaran yang lambat dengan atmosfer (Suwasono, 2007).
Dalam siklus ini terdapat empat reservoir karbon utama yang dihubungkan oleh jalur pertukaran. Reservoir-reservoir tersebut adalah atmosfer, biosfer teresterial (biasanya termasuk pula freshwater system dan material non-hayati organik seperti karbon tanah (soil carbon)), lautan (termasuk karbon anorganik terlarut dan biota laut hayati dan non-hayati), dan sedimen (termasuk bahan bakar fosil). Pergerakan tahuan karbon, pertukaran karbon antar reservoir, terjadi karena proses-proses kimia, fisika, geologi, dan biologi yang bermaca-macam. Lautan mengadung kolam aktif karbon terbesar dekat permukaan Bumi, namun demikian laut dalam bagian dari kolam ini mengalami pertukaran yang lambat dengan atmosfer (Suwasono, 2007).
Daur karbon
merupakan bagian dari daur energi. Reaksi fotosintesis sangat esensial untuk
daur karbon maupun daur energi, melalui proses fotosintesis tersebut karbon
dioksida berhubungan dengan mahluk hidup. Melalui proses fotosintesisnya
tumbuhan hijau berperan dalam daur karbon, karbon diubah menjadi karbohidrat
dengan bantuan energi matahari dan pigmen klorofil. Saat daur karbon, karbon
dioksida dibutuhkan tumbuhan yang kemudian akan dikonsumsi hewan, ikan dan
manusia untuk kebutuhan sel dan energi. Dalam bentuk karbon dioksida
dikembalikan kealam, bila hewan atau tumbuhan tersebut .mati akibat kerja
mikroorganisme karbon akan dikembalikan kebumi (Suwasono, 2007)
Adapun tujuan
dari praktikum ini yaitu untuk mempelajari daur biogeokimia pada ekosistem
khususnya daur karbon.
METODE
PENELITIAN
Alat
dan Bahan
Bahan yang digunakan dalam praktikum
ini adalah larutan Brom Timol Blue, air, Lymnea sp., dan Hydrilla
sp.,. Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah 8 buah botol dengan
penutup (toples) dan DO meter atau WQC.
Cara
Kerja
Adapun cara kerja dari praktikum ini
yaitu dengan menyiapkan dua percobaan yaitu A dan B, masing – masing terdiri
dari 4 botol yang telah diberi tanda (A1, A2, A3, A4, dan B1, B2, B3, dan B4).
Kemudian botol diisi dengan air sebanyak 100 ml atau sampai di bawah mulut
botol, lalu ditambahkan sebanyak 5 tetes brom timol blue pada masing – masing
botol. Botol A-1 dan B1 lalu diisi dengan Hydrilla sp., botol A3 dan B3
diisi dengan Lymnea sp. dan Hydrilla sp., botol A4 dan B4 sebagai
kontrol atau tidak diisi dengan hewan dan tumbuhan. Selanjutnya, botol ditutup
rapat kemudian ditempatkan di ruang gelap untuk botol A dan ruang yang terkena
cahaya untuk botol B. Setelah 24 jam, diamati semua tabung dan dihitung kadar
oksigen dengan DO meter atau WQC.
HASIL
DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil pengamatan mengenai daur karbon, didapat hasil yang
disajikan dalam tabel berikut :
Tabel 1. Data Pengukuran Daur Karbon
|
||||||||||
|
||||||||||
Kelompok
|
Perlakuan
|
DO (mg/l)
|
pH
|
Kondisi
|
||||||
Lymnea
|
Hydrilla
|
Lymnea Hydrilla
|
Warna air
|
|||||||
1
|
A4
|
28.8
|
6
|
-
|
-
|
-
|
Biru bening
|
|||
A4
|
41
|
7
|
-
|
-
|
-
|
Biru bening
|
||||
B4
|
36
|
7
|
-
|
-
|
-
|
Biru bening
|
||||
B4
|
67.7
|
8
|
-
|
-
|
-
|
Biru bening
|
||||
2
|
A1
|
60.6
|
6
|
Mati
|
-
|
-
|
Kuning keruh
|
|||
A2
|
9.8
|
7
|
-
|
Layu
|
-
|
Kuning keruh
|
||||
A3
|
57.8
|
6
|
-
|
-
|
Lymnea mati Hydrilla
layu
|
Kuning keruh
|
||||
3
|
B1
|
54.4
|
6
|
Hidup
|
-
|
-
|
Biru bening
|
|||
B2
|
8.9
|
6
|
-
|
Segar
|
-
|
Biru bening
|
||||
B3
|
85.4
|
6
|
-
|
-
|
Lymnea hidup Hydrilla
segar
|
Biru bening
|
||||
4
|
B1
|
100
|
8
|
Hidup
|
-
|
-
|
Biru bening
|
|||
B2
|
78.6
|
8
|
-
|
Segar
|
-
|
Biru bening
|
||||
B3
|
97.1
|
7
|
-
|
-
|
Lymnea hidup Hydrilla
segar
|
Biru bening
|
||||
5
|
A1
|
44.7
|
6
|
Mati
|
-
|
-
|
Kuning keruh
|
|||
A2
|
48.1
|
6
|
-
|
Layu
|
-
|
Kuning keruh
|
||||
A3
|
90.9
|
6
|
-
|
-
|
Lymnea mati Hydrilla
layu
|
Kuning keruh
|
||||
Berdasarkan pada praktikum ini dilakukan percobaan
mengenai daur karbon yang bertujuan untuk mempelajari daur biogeokimia pada
ekosistem khususnya daur karbon. Percobaan dilakukan di dua tempat
yang berbeda yaitu di tempat terang dan di tempat gelap. Hal itu dimaksudkan
untuk melihat perbedaan proses fotosintesis dan respirasi yang dilakukan
oleh Hydrilla sp. serta proses respirasi dan metabolisme
yang dilakukan oleh siput pada tempat yang berbeda, dimana pada tempat terang
cahaya matahari didapat untuk melakukan proses fotosintesis Hydrilla sp. serta untuk
membandingkan apakah cahaya berpengaruh terhadap siklus karbon pada ekosistem
aquatik (Jumin, 2008).
Adapun pada praktikum ini digunakan Lymnea sp.
dan Hydrilla sp. yang bertujuan untuk mengetahui peristiwa daur
karbon yang terjadi pada suatu bentuk ekosistem buatan yang
sederhana yakni di dalam tabung biakan tertutup. Hydrilla sp. melakukan
proses fotosintesis dan menghasilkan oksigen (O2) dan
glukosa (C6H12O6), dimana O2 tersebut
akan dimanfaatkan oleh Lymnea sp. untuk respirasi dan glukosa sebagai
sumber energi (Jumin, 2008).
Berdasarkan pada percobaan ini diukur CO2 yang didaur
dalam suatu toples berisi Hydrilla sp. Dan Lymnea sp. dengan
menggunakan larutan indikator (brom timol blue). Larutan indikator akan
berwarna biru dalam larutan basa dan kuning kemerahan dalam larutan asam. Gas
CO2 akan membentuk larutan asam bila dilarutkan dengan air. Bila
wadah ditempatkan di tempat yang terang, CO2 di air digunakan untuk
fotosintesis tanaman, sebaliknya bila diletakkan di tempat yang gelap maka
tidak terjadi fotosintesis oleh karenanya akan terjadi perbedaan konsentrasi CO2
pada wadah yang diletakkan di tempat yang terang dan tempat gelap (Setyo,
2007).
Hasil yang diperoleh berdasarkan tabel 1. di atas
dapat diketahui bahwa produsen dan konsumen berinteraksi. Terdapat dua
perlakuan pada praktikum ini yaitu gelap dan terang dimana tiap perlakuan
dibagi empat perlakuan lagi yaitu A1, A2, A3, A4 dan B1, B2, B3, B4. Pada
tiap-tiap perlakuan tersebut megalami perubahan. Apabila dilihat berdasarkan
tabel, pada tabung A4 dan B4 yang digunakan sebagai
kontrol dan mendapat perlakuan yang sama dengan tabung yang lain namun hanya
berisi air dan 10 tetes larutan Brom timol Blue , warnanya dari pengamatan
pertama sampai pengamatan terakhir warnanya tidak berubah yaitu biru bening
(Setyo, 2007).
Kemudian pada perlakuan A1 dapat terlihat bahwa Lymnea lama kelamaan mati dan warna air
berubah menjadi kuning keruh. Hal ini menunjukkan bahwa terjadinya proses
respirasi yang dilakukan siput menghasilkan kadar CO2 yang cukup tinggi. Respirasi adalah
proses pemecahan glukosa dengan menggunakan oksigen (O2) dan
menghasilkan CO2 dan H2O
serta energi, dimana siput mengambil O2 dari air dan udara yang ada di dalam
tabung. Selanjutnya menghasilkan CO2, sehingga warna pada larutan
menjadi berwarna agak kekuningan (Muslimin, 1996).
Berdasarkan
pada tabel 1, dapat diketahui pula bahwa Hydrilla sp pada perlakuan A2 menjadi
layu dan warna air berubah menjadi kuning keruh. Hal ini menunjukkan
bahwa terjadinya proses daur karbon yang melibatkan antara Lymnea sp.
dan Hydrilla sp. dalam tabung tersebut. Pada botol A2
menunjukkan proses daur karbon. Daur karbon ini berlangsung secara terus
menerus. Daur dalam botol ini diketahui bahwa Hydrilla sp.membutuhkan
CO2 dalam fotosintesis dan mengeluarkan O2 yang
dibutuhkan oleh Lymnea sp. dalam respirasi yang menghasilkan CO2.
selanjutnya CO2 yang dihasilkan digunakan
oleh Hydrilla sp. untuk fotosintesis, dan begitu
selanjutnya. Kandungan CO2 lebih kecil bila
diletakkan pada tempat terang karena
adanya Hydrilla sp. yang menggunakannya untuk proses
fotosintesis. Tetapi kadar CO2 lebih banyak pada tempat
gelap karena tidak adanya cahaya untuk fotosintesis (Leksono, 2007).
Kemudian, pada botol B3 merupakan reaksi fotosintesis, dimana
terjadi pembentukan oksigen melalui proses fotosintesis. Kandungan oksigen yang
tinggi pada wadah ini ditunjukan dengan air berwarna biru, terutama pada saat
botol diletakkan pada tempat terang. Tetapi, pada tempat gelap, air tidak
berubah menjadi biru karena tumbuhan menghasilkan CO2. Hal
ini dikarenakan tidak adanya cahaya yang digunakan untuk fotosintesis
oleh Hydrilla sp., sehingga Hydrilla sp. melakukan
respirasi yang menggunakan oksigen dan menghasilkan karbon dioksida (CO2)
(Leksono, 2007).
KESIMPULAN
Daur karbon merupakan proses timbal balik fotosintesis dan
respirasi seluler bertanggung jawab atas perubahan dan pergerakan utama karbon.
Kadar oksigen yang terlarut dalam air mempengaruhi aktivitas organisme dalam
melaksanakan perannya pada suatu ekosistem. Adapun aliran energi pada ekosistem
adalah cahaya matahari dan CO2 diserap oleh Hydrilla sp.
untuk berfotosintesis, kemudian dikonsumsi oleh Lymnea sp. dan digunakan
untuk respirasi.
DAFTAR PUSTAKA
Hanafiah, Kemas Ali.
2005. Biologi Tanah Ekologi dan
Mikrobologi Tanah. PT. raja Grafindo.
Jakarta.
Indriyanto. 2006. Ekologi
Hutan. PT Bumi Aksara. Jakarta
Irwan, Z.D. 1992. Prinsip-prinsip
Ekologi dan Organisasi:
Ekosistem, Komunitas, dan Lingkungan.
Bumi Aksara. Jakarta
Jumin,
H. 2008. Ekologi Tanaman. Rajawali Press.
Jakarta
Leksono,
A. 2007. Ekologi Pendekatan Deskriptif
dan Kuantitatif. Banyumedia. Malang
Muslimin.L.W.1996. Mikrobiologi Lingkungan. Jakarta : UI
Press.
Setyo, L. 2007. Ekologi. Bayomedia Publishing. Malang
Suwasono.
2007. Biologi dan Pertanian. Rajawali
Press. Jakarta
Tidak ada komentar:
Posting Komentar