LAPORAN PRAKTIKUM
EKOLOGI UMUM
PERCOBAAN
III
HUBUNGAN
PRODUSEN DAN KONSUMEN
DALAM
SIKLUS KARBON DIPERAIRAN
NAMA :HERIADI
NIM :H41111294
KELOMPOK :VI B (ENAM)
HARI/TGL.PERCOBAAN :KAMIS 22 MARET 2012
ASISTEN :ADAM
ARIFIN
ANWAR
LABORATORIUM
ILMU LINGKUNGAN DAN KELAUTAN
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS
MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS
HASANUDDIN
MAKASSAR
2012
BAB
I
PENDAHULUAN
I.1
Latar Belakang
Satu elemen
penting di biosfer adalah karbon. Karbon adalah tulang belulang dari komponen
organik dan tersusun mendekati dari 40% sampai 50% dari berat keadaan alam
sekitar. Ada lebih komponen yang terbuat dari karbon dari pada kombinasi
elemennya. Banyak dari karbon di bumi ditransfer dalam bentuk bahan bakar
fosil, batu bara, tanah yang dipakai sebagai bahan bakar, minyak, dan gas alam
(Lim, 1998).
Sumber energi bagi segala kehidupan adalah energi matahari.
Hanya organisme autotrof yang dapat menangkap dan memanfaatkan energi matahari
tersebut melalui proses fotosintesis. Organisme autotrof mengubah energi
matahari menjadi gula dan oksigen. Itulah sebabnya maka organisme autotrof
disebut dengan produsen yang menyediakan energi dalam bentuk makanan bagi
konsumen I, selanjutnya energi tersebut dimanfaatkan konsumen II, konsumen III,
konsumen IV, dan berakhir pada penguraian (Daniswara, 2009).
Dalam ekosistem air tawar terdapat berbagai sumber daya
perairan yaitu organisme penghuni baik tumbuhan maupun hewan, benda mati dan
sumber daya air. Tersedianya oksigen yang cukup di perairan akan memudahkan
oksidasi kimiawi dan pernapasan organisme yang hidup didalamnya (Russady, 2009).
I.2 Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan ini yaitu :
1. Untuk mengetahui hubungan antara
produsen dan konsumen dalam pemanfaatan karbon dalam ekosistem perairan.
2. Mengenalkan dan melatih keterampilan
mahasiswa dalam menggunakan peralatan yang berhubungan dengan siklus karbon.
I.3 Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum ini dilaksanakan pada hari
Kamis 22 Maret 2012,pukul 14.00-17.00 WITA bertempat di Laboratorium Biologi
Dasar, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas
Hasanuddin, Makassar, dan pengamatan dilakukan selama 6 hari.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Siklus karbon adalah biogeokimia dimana karbon
dipertukarkan antara biosfer, geosfer, hidrosfer, atmosfer bumi (obyek
astronomis lainnya bisa jadi memiliki siklus karbon yang hampir sama meskipun
hingga kini belum diketahui) (Daniswara,2009).
Siklus karbon adalah suatu siklus yang tidak mempunyai ujung
dan pangkal, sebagaimana suatu lingkaran atau roda. Tetapi untuk mudahnya kita
akan mulai memplajari sklus karbondioksida (CO2) yang ada di udara atau larutan
dalam air (Pratama, 2009).
Model siklus karbon dapat digabungkan dengan model iklim
global, sehingga reaksi interaktif dari larutan dan biosfer terhadap nilai CO2
diman dapat dimodelkan. Ada ketidakpastian yang besar dalam model ini. Baik
dalam sub model fisika maupun biokimia. Model- model seperti itu biasanya
menunjukkan bahwa ada timbal balik positif antara Temperatur dan CO2
(Daniswara, 2009).
Siklus karbon melibatkan seluruh lingkungan yang
ada di alam semesta, meliputi atmosfer, biosfer, hidrosfer dan geosfer. Karena
itu, siklus karbon disebut sebagai siklus biogeochemical. Pada setiap
lingkungan dan antara lingkungan terjadi pertukaran karbon. Karbon
berpindah dari lingkungan atmosfer ke biosfer sebagai gas karbondioksida. Gas
karbondioksida digunakan tumbuhan untuk berfotosintesis. Karbon memasuki
lingkungan atmosfer dari lingkungan bisofer juga sebagai gas karbondioksida.
Gas karbondioksida dilepaskan ke atmosfer dari hasil pernafasan mahluk hidup,
hasil pembusukan/fermentasi oleh bakteri/jamur dan hasil pembakaran
senyawa-senyawa organik. Selain petukaran karbon dari lingkungan atmosfer
ke biosfer atau sebaliknya, karbon dipertukarkan dalam lingkungan bisofer
melalui rantai makanan. Pertukaran karbon pun terjadi dari lingkungan biosfer
ke geosfer. Cangkang hewan-hewan lunak pada umumnya mengandung karbonat.
Karbonat kemudian diubah menjadi batu kapur melalui suatu proses yang disebut
sedimentasi. Sedangkan perpindahan karbon dari lingkungan geosfer ke lingkungan
atmosfer terjadi melalui hasil reaksi batu kapur dan erupsi gunung merapi (Prawirohartono,
2001).
Melalui pernapasan (respirasi) oleh tumbuhan yang di
dalamnya. Hal ini merupakan reaksi eksotermik dan termasuk juga di dalamnya
penguraian glukosa menjadi karbondioksida dan air. Melalui pembusukan bintang
dan tumbuhan, fungi atau jamur,dan bakteri mengurai senyawa karbondioksida jika
tersedia oksigen atau menjadi metana jika tidak ada oksigen ( Pratama, 2009).
Hubungan antara produsen dan konsumen dalam kaitannya
dengan siklus karbon dan mutlak diperlukan dalam suatu ekosistem untuk menjaga
kestabilannya. Di lingkungan terbuka, sangat sulit untuk menentukan faktor apa
yang mempengaruhi hubungan tersebut karena terdapat banyak faktor yang
mempengaruhinya. Dalam siklus karbon, atom karbon terus mengalir dari produsen
ke konsumen dalam bentuk molekul CO2 dan karbohidrat, sedangkan energi foton
matahari digunakan sebagai pemasok energi yang utama. Produsen memerlukan CO2
yang dihasilkan konsumen untuk melakukan fotosintesis. Dari kegiatan
fotosintesis tersebut, produsen dapat menyediakan karbohidrat dan oksigen yang
diperlukan oleh konsumen dalam kehidupan langsung (Russady, 2009)
Laut mempunyai
peranan penting dalam siklus karbon ini. Banyaknya jumlah karbon di laut adalah
50 menit, lebih besar daripada atmosfer dan perpindahannya karbon dan atmosfer
ke lauta melalui proses fiksi. Laut mengandung sekitar 36.000 gigaton karbon,
dimana sebagian besar bentuknya ion karbonat. Untuk sementara 48% dari karbon
yang dilepaskan atmosfer oleh pembakaran bahan bakar fosil dan penebangan hutan
diserap untuk digunakan dalam proses fotosintesis olehalga (Daniswara, 2009).
Siklus karbon pada
ekosistem menyangkut proses penyerapan dan emisi karbon ke atmosfer. Proses ini
dipengaruhi oleh beberapa faktor atau kondisi yaitu:
a. Kondisi vegetasi yabg meliputi jenis
atau tipe vegetasi atau hutan.
b. Kondisi tempat tumbuh dan lingkungan
yang meliputi faktor edafis, klimatis dan faktor lainnya.
c. Kondisi pengelolaan yang melalui
pengaturan ruang (tata ruang0, penentuan peruntukan atau penggunaan lahan dan
hutan.
d. Kondisi gangguan seperti perubahan
lingkungan , kemarau, ledakan, gangguan hama dan penyakit, gangguan perbuatan
manusia seperti pembakaran, ekspliotasi yang tidak terkelola dengan baik.
(Sasmita,
1994)
Menurut Daniswara, 2009, faktor- faktor yang mempengaruhi
siklus karbon di perairan adalah:
a. Kadar PH di laut.
b. Penguapan air laut.
c. Pelapikan batuan.
d. Gunung berapi di bawah laut,divusi
dan CO2 di udara.
Di atmosfer terdapat kandungan CO2, sebanyak 0,03%. Sumber
CO2 di udara berasal dari respirasi manusia dan hewan. Erupsi vulkanik,
pembakaran batu bara dan asap pabrik (Lehniger, 1991).
Sebagian besar karbon yang berada di atmosfer bumi adalah gas karbondioksida
(CO2). Meskipun jumlah gas ini merupakan bagian yang sangat kecil dan seluruh
gas yang ada di atmosfer, namun ia memiliki peran yang penting dalam
menyongkong kehidupan (Pratama, 2009).
Di ekosistem air, pertukaran CO2 dengan atmosfer berjalan secara tidak
langsung, karbondioksida berkaitan dengan air membentuk membentuk asam karbon
yang akan terurai menjadi ion karbond. Bikarbon adalah sumber karbon bagi alga
yang memproduksi makanan untuk diri mereka sendiri dan dan organism hetorotrof
lain. Jumlah karbon dalam air adalahseimbang dalam jumlah CO2 di dalam air (Michael,
1980).
Karbon di perairan dalam bentuk karbondioksida selain oleh produsen untuk
fotosintesis menghasilkan O2 dan karbohidrat, dia juga berperan dalam beberapa
jenis hal di laut yaitu:
1. Pembentukan cangkang dari berbagai
jenis hewan laut.
2. Pengatur PH di laut.
3. Pengatur pembentukan batu karang.
Pembakaran bahan bakar fosil
meningkatkan konsentrasi CO2 di bumi Hutan dan lingkungan berkurang akibat pembangunan jalan dan
bangunan – bangunan, sehingga tumbuhan berkurang kemampuan fotosintesinya (Jumin,1989)
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 baker
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. 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 :
6
C O2 + 6 H2 Oà C6 H12 O6 = 6 O2
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 :
C6H12O6
+ 6O2 à
6CO2 + 6H2O + Energi
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 organik dari
pembusukan hewan dan tumbuhan tertimbuan 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 bakar 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
(Sasmita,1994).
Senyawa organik yang paling
sederhana, terbentuk dari dua elemen yakni hidrogen dan karbon.Senyawa hidrokarbon ini
selain terdapat luas di alam juga dpt dibuat (disinteis) di laboratorium.Secara
umum senyawa hidrokarbon ini terbagi atas tiga kelompok utama yaitu;
hidrokarbon jenuh (saturated), tak jenuh (unsaturated) dan aromatik. Pembagian
ini didasarkan atas pada jenis ikatan antara karbon karbon.Hidrokarbon jenuh
hanya mengandung ikatan ikatan tunggal karbon-karbon,hidrokarbon jenuh
mengandung karbon-karbon ganda dua atau ganda tiga, sedangkan hidrokarbon
aromatik adalah kelompok senyawa siklik tak jenuh namun sifatnya berbeda dengan
alkena. Sifat dari senyawa ini umumnya dicirikan oleh
benzena (Lehninger,
1991).
Karbon di alam umumnya dalam bentuk gas dan
batuan karbonat, di samping itu juga dalam bentuk bahan organik, yang dapat
dimamfaatkan oleh tumbuhan, melalui proses fotosintesis yang akan diubah
menjadi senyawa organik yang dapat dipergunakan oleh organisme lainnya, sebagai
pemberi karbon dan karbon akan kembali lagi ke atmosfer atau ai sebagai CO2 melalui
suatu proses metabolisme. Unsur kabon mempunyai kemampuan saling mengikat antar
sesamanya sehingga merupakan dasar untuk terbentuknya keragaman dan ukuran
molekuler dan tanpa ini kehidupan tidap dapat ada. Produsen darat mendapatkan
CO2 dari atmosfer, sedangkan produsen dalam air mamamfaatkan CO2 yang
terlarut (sebagai bikarbonat dan HCO3). Kelarutan karbondioksida
dalam air berbeda dengan oksigen, karena gas ini bereaksi secara kimiawi dalam
air. Salah satu contohnya adalah apabila di dalam air laut karbondioksida
bereaksi dengan air menghasilkan asam karbonat, yang kemudian terdisiosiasi
lagi menjadi ion hidrogen dan karbonat. Konsentrasi CO2 yang
tinggi pula akan mempengaruhi tumbuhan dalam mengabsorbsi air dan unsua hara
(Umar, 2012).
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).
Karbon tersimpan dalam bentuk
molekul karbondioksida (C2) dan oksigen dalam betuk molekul oksigen
yaitu O2. Karbon diikiat oleh tanaman dalam proses fotosintesis dan
dihasilkan bahan organik. Bila bahan ini dioksidasikan akan menghasilkan
kembali karbondioksida. Dari proses fotosintesa diatas selain dihasilkan bahan
organik berupa karbohidrat juaga dihasilkan oksigen. Bahan organik hasil
fotosintesa berpindah ke herbivore dan pemangsa dan kembali ke cadangan melalui
respirasi dan kegiatan bakteri. Sisa bahan organik yang tidak dilapuk melalui
proses-proses geologicklainnya 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 (Jumin H.B, 1989).
DAFTAR
PUSTAKA
Daniswara, 2009,
http://daniswara.wordpress.com/laporan-praktikum/produsen dan konsumen perairan,diakses pada tanggal 21 Maret 2012, pukul 20.50 WITA.
Jumin,
H.B. , 1989, Ekologi Tanaman.Rajawali,
Press, Jakarta
Lehninger, 1991, Biologi
Dasar, Jakarta, Erlangga.
Lim, D. , 1998, Microbiology Second Edition, McGraw Hill Companies, New York.
Muslimin,
L.W. , 1996, Mikrobiologi Lingkungan,UI
Press, Jakarta
Michael, 1980, Microbiologi,Tokyo,McGraw
Hill Company.
Pratama, 2009, Siklus Karbon, diakses pada http://sebuah namauntukcinta, blogspot.com/2009/12/siklus-karbon.html,
pada tanggal 21 Maret 2012, pukul 21.35 WITA.
Prawirohartono, S. , 2001, Siklus Karbon, Jakarta,
Bumi Aksara.
Sasmita
D.W. , 1994, Materi Pokok Biologi Umum,
Deptdikbud, Jakarta
Umar, M. Ruslan, 2012, Penuntun
Praktikum Ekologi Umum, Universitas Hasanuddin, Makassar.
BAB III
METODE PERCOBAAN
III.1 Alat
Alat
yang digunakan pada percobaan ini yaitu pipet tetes.
III.2 Bahan
Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah
larutan Methylen Blue, siput ( Lymnea sp), Hydrilla (Hydrilla
verticillata), plastik, air, karet gelang dan botol sampel.
III.3 Cara Kerja
Cara kerja percobaan ini
adalah :
1.
Disiapakan 2 seri percobaan A dan B yang masing-masing terdiri
atas 4 botol sampel. Diberikan label pada setiap perlakuan dengan kode A1, A2,
A3 dan A4 serta B1, B2, B3 dan B4.
2.
Diisi setiap botol sampel dengan air secukupnya, yang sebelumnya
telah diukur PH air yang akan digunakan.
3.
Ditambahkan setetes Bromtimol Biru kedalam setiap botol sampel
kemudian dikocok.
4.
Dimasukkan siput ke dalam botol perlakuan A1 dan B1, siput
dan Hydrilla verticillata dalam botol A2 dan B2, Hydrilla
verticillata kedalam botol A3 dan B3 serta A4 dan B4 sebagai kontrol
(tanpa perlakuan).
5.
Ditutup semua botol sampel ditutup rapat-rapat, jangan sampai
bocor.
6.
Ditempatkan kelompok A1-A4 di tempat terang dan kelompok B1-B4 di
kamar gelap.
7.
Diamati percobaan tersebut dengan interval waktu setiap 24 jam
selama 3 hari. Setiap kali mengamati dicatat perubahan warna air dan keadaan
organismenya. Kemudian ditukarkan kelompok B1-B4 pada tempat terang dan
kelompok A1-A4 pada tempat gelap.
8.
Diamati kembali dengan interval waktu 24 jam, selama 2 hari dan
pada hari terakhir. Dicatat perubahan warna yang terjadi.
9.
Dibuat data hasil pengamatan dan disimpulkan data yang diperoleh.
BAB
IV
HASIL
DAN PEMBAHASAN
IV.1
Hasil
a. Tabel
Pengamatan Percobaan 1 Kelompok A ( Terang ) Kelompok A ( Gelap )
Perlakuan
|
Kelompok
A ( Terang )
Warna
( Hari )
|
Kelompok A ( Gelap )
Warna
( Hari )
|
||||
I
|
II
|
III
|
IV
|
V
|
VI
|
|
A1
Siput
Lymnea sp
|
_
|
_
|
_
_
|
_
|
_
_
|
_
_
|
A2
Siput
Lymnea sp + Hydrilla Hydrilla verticillata
|
_
|
_
_
|
_
|
_
|
_
_
|
+
|
A3
Hydrilla
Hydrilla verticillata
|
_
|
_
_
|
_
_ _
|
_
|
+
|
+
|
A4
Kontrol
|
+++
|
+++
|
+++
|
+++
|
+++
|
+++
|
Tidak ada komentar:
Posting Komentar