DAUR KARBON

    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

e-mail : ratna.lestyana@yahoo.co.id

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).

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