Mikroorganisme laut :: MIKROBA DAN RANTAI MAKANAN (V)

Analisis Silikon

Metode colorimetri sebenarnya mungkin tidak dapat mengukur semua kelarutan silikat, namun hasilnya sudah dapat dianggap berguna. Seorang peneliti mengemukakan bahwa semua silikon yang terdapat dari hasil pengukuran dari metode colorimetri dapat dimanfaatkan oleh beberapa jenis diatom.

Beberapa faktor yang mempengaruhi particulate silicon di laut:

- Jumlah

            Jumlah silikon pada daerah pelagik berbeda-beda pada tiap-tiap tempat. Di daerah pelagik konsentrasi silicon 0 – 10 ^mg/_l untuk perairan yang jernih. Dan untuk perairan yang keruh berkisar 10 – 20 ^mg/_{200 l} .

- distribusi Horizontal

            Secara horizontal distribusi silikon selatan dari pacific < utara pacifik < utara atlantik < selatan atlantik. Konsentrasi silikat meningkat ke arah daratan.

- Distribusi vertikal

            Beberapa peneliti mengemukakan bahwa tidak terdapat perbedaan jumlah partikel silicon dari Timur laut pacifik.

- Kandungan silikon

            Kandungan silikon dapat bertambah pada perairan dengan adanya bahan-bahan tersuspensi. Bahan-bahan tersuspensi ini dapat menyumbangkan silicon yang besar yang berbeda menurut lokasi dan kedalaman.

Dalam proses siklus silikon:

a.     Transport dari sungai

·        Memberikan konstribusi yang besar bagi fraksi sedimen yang halus di daerah pantai.

·        Pengaruh distribusi silikon melalui sungai memberikan suatu perkiraan terhadap pengikisan kimiawi.

b.     Transformasi dan mineral terlarut

Adanya beberapa reaksi yang terjadi apabila memperoleh solid dari sungai yang masuk ke laut:

·        Pertukaran basa: pertukaran calcium dari sungai dengan sodium, potassium dan magnesium.

·        Pengambilan dan pelepasan silikon oleh mineral clay.

Hubungan dengan air laut yang kaya atau miskinnya silikon merupakan proses regulasi yang penting dari silicon merupakan proses regulasi yang penting dari silicon. Mineral ini dapat memberikan silikob pada air laut yang miskin akan silicon, sehingga air laut yang kurang akan  silicon menjadi sama rata kandungan silikon dengan terdapat dalam air laut.

Variasi kandungan silicon di perairan laut

1. Perairan pantai

            Ditandai dengan tingginya kandungan silikon yang disebabkan oleh aliran air dari daratan dan variasi musiman yang besar dari kandungan silikon yang diakibatkan oleh adanya variasi aktifitas biologi dan variasi sifat-sifat fisik (Run-off, up welling, pembentukan thermocline).

2. Laut lepas

a.     perairan pemukaan

Umumnya konsentrasi di perairan permukaan (100m) atau masih cukup untuk pertumbuhan phytoplankton.

b.     Variasi menurut kedalaman

Ada tiga kategori berdasarkan konsentrasi silicon di dasar perairan, yaitu:

-         Tipe I     : 1 – 2 ^{mg Si}/_liter

-         Tipe II    : 4 – 5 ^{mg Si}/_liter

-         Tipe III   : 3 – 5 ^{mg Si}/_liter 

b.     tingginya konsentrasi silikat (5 ^{mg Si}/_liter) merupakan karaketeristikdari perairan dalam pacific utara, Indian utara dan Antartika.

Silikon terdapat dalam permukaan bumi dengan estimasi 27.7 % dari total, dan setelah oksigen merupakan jenis elemen yang penting ke dua. Silikon tidak terdapat  seperti elemen lain yang terdapat di alam, tetapi di temukan di dalam batu, pasir, dan tanah, dan juga bersenyawa dengan oksigen dalam bentuk silikondioksida (silikat,SiO₂), dan bersenyawa dengan elemen lain seperti dengan aluminium, magnesium, kalsium, potassium, atau besi. Pembentukan silikat yang paling umum adalah bersenyawa dengan Ca, Mg, Fe. Silikon terdapat dalam air dalam dua bentuk utama yaitu : sebagai larutan asam silikit, dan juga sebagai partikel baik sebagai suspensi, maupun sebagai partikel dalam sedimen.

            Silikon terutama terbentuk karena pelapukan batu. Air vulkanik, dan air bawah tanah, air sumber mata air panas mengandung konsentrasi silikat yang tinggi. Dengan jumlah antara 50-100 mg/L. Alekin (1970) membuat konsenterasi rata-rata silikon di laut Jepang yakni 0.8 mg/L. kandungan silikon tidak berbbahaya bagi tumbuhan air dan hewan, dan dari pengamatan mengatakan bahwa konsentrasi silikon tidak perlu dikontrol dan dibatasi. Konsenterasi yang tinggi dalam beberapa air akan menjadi gangguan dalam industri tekstil, dan untuk produksi minuman beer. Dojlido. R. J. dan Best. A. T (1992).

Siklus silikon dilaut , erat kaitannya dengan suatu kelompok alga dan diatom yang mengan dung silicon dioksida dalam dinding sel kulitnya. Bakteri dan fungi dapat melarutkan silikondalam bantuan, yakni dengan mengekresi asam. Jumlah silikon yang immobilised didalam sel diatom sangat kecil jika dibandingkan dengan yang terdapat dalam biosfir. Dialam senyawa silikon dapat berupa silikon dioksida yang terdapat dalam batuan, sedimen, pasir dan tanah liat. Bentuk senyawa silikon yang larut dalam perairan yang sangat penting adalah orthosilikat(Si(OH)4). Kadar unsur ini didalam perairan dipengaruhi oleh musim dan kedalaman. Pada musim semi yang merupakan puncak pertumbuhan diatom didaerah subtropis, silikon yang terlarut dapat menjadi faktor pembatas. Konsentrasi silikon yang terlarut dapat mempengaruhi keasamanperairan, sehingga akan mempengaruhi organisme air lainnya secara tidak lansung. Terdapat keseimbangan antara aluminosilikat (Al2 Si2O5OH), ion kalsium, ion natrium, dan natrium kalsium aluminosilikat (KcaAl3Si16O5)H2O)6)

Silikon diserap oleh diatom dalam bentuk larutan dan menyimpan lansung dalam sel. Setelah diatom mati bahan ini agak sukar larut, diduga kuat karena terikat kuat dengan bahan organik sel. Sebagian besar diatom yang mati akan tenggelam sebelum dimanfaatkan oleh mekhluk air dan membentuk tanah diatom yang dapat digunakan sebagai bahan dasar industri abu gosok.

5.2 Latihan

 

1.     Bagaimana peranan bakteripada siklus karbon

2.     Jelaskan tahapan tahapan siklus nitrogen dilingkungan laut

3.     Jelaskan sirkulasi sulphur dilingkungan laut

4.     Jelaskan distribusi phosphor di laut

5.     Jelaskan beberapa proses kimia dalam siklus nitrogen

6.     Aap yang mempengaruhi Perubahan aktifitas pospor dalam kegiatan biologi

7.     Jelaskan sirkulasi besi dan mangan dilingkungan laut

8.     sebutkan bebrapa faktor yang mempengaruhi larutan silikat

9.     Diskusikan bersama teman bagaimana sirkulasi phosphor dilaut

Petunjuk Latihan.

1.     Untuk mengerjakan latihan ini anda dapat mempelajari kembali kegiatan belajar 4.1.1.1.

2.     Untuk mengerjakan latihan ini anda dapat mempelajari kembali kegiatan belajar 4.1.1.2

3.     Untuk mengerjakan latihan ini anda dapat mempelajari kembali kegiatan belajar 5.1

4.     Untuk mengerjakan latihan ini anda dapat mempelajari kembali kegiatan belajar 5.3 dan 5.4.

5.     Untuk mengerjakan latihan ini anda dapat mempelajari kembali kegiatan belajar 5.2.

5.3 Rangkuman

Mikroba mempunyai peranan yang penting dalam rantai makanan. Rantai tersebut akan putus tanpa adanya mikroba. Bahan organik yang ada baik itu autocthonous maupun allocthounous akan tertimbin dilaut tanpa adanya mikroba. Bahan bahan tersebut akan diurai menjadi komponen yang sederhana yang pada giliran berikutnya dapat dimanfaatkan oleh kelompok organisme laut lainnya. Mikroba mempunyai peranan penting dalam sirkulasi karbon, nitrogen, sulphur, phosphat, mangan, besi dan silikon.

            Fosfor bersumber dari batu-batuan fosfat yang telah dibentuk dalam waktu tahunan geologi, karena adanya erosi  secara perlahan-lahan batu-batuan ini terus terkikis dan melepaskan fosfat ke dalam laut. Fosfor merupakan unsur yang sangat penting organisme laut. Kehilangan fosfor di laut dapat terjadi jika senyawa ini masuk ke sedimen yang dalam sehingga tidak dapat dimanfaatkan oleh organisme. Fosfor dalam air laut terdapat dalam  bentuk ion fosfat dan merupakan salah satu senyawa yang dibutuhkan bagi organisme hidup seperti phytoplankton.

            Konsentrasi fosfor dalam suatu perairan sangat dipengaruhi oleh adanya factor lintang, musim dan aktifitas plankton. Pada musim panas dan musim semi dimana aktifitas fitoplankton meningkat sehingga penggunaan fosfor meningkat mengakibatkan kopnsentrasi fosfor dalam air laut menurun.

            Nitrogen terdapat dalam air laut terdiri dari berbagai bentuk seperti ikatan-ikatan organic, ammonia,  nitrit, nitrat, nitrogen oksida dan nitrogen dalam bentuk molekuler bebas. Nitrogen sangat berguna bagi tanaman air untuk  proses fotosintesis. Hal ini akan sangat berperan dalam distribusi nitratat di laut.

            Bentuk-bentuk silicon yang terdapat di laut adalah sebagai larutan seperti ion silikat dan juga sebagai suspensi seperti silikon dioksida (SiO₂), silikon bebas  juga terdapat pada diatom-diatom dan organisme laut. Distribusi  silikon tergantung dari lokasi maupun kedalaman dari suatu perairan:

-         pada perairan pantai umumnya kadar Si meningkat, hal ini disebabkan oleh pengaruh  pengaliran tanah sehingga kadar silikon dapat dipakai sebagai tanda adanya aliran sungai.

-         Pada lautan bebas kadar silikon semakin besar dengan bertamabahnya kedalaman.

5.4 Tes formatif

Pilihlah jawaban yang benar dari soal berikut ini:

1.     Unsur utama yang menyesun tubuh makhluk hidup lebih dari 50% adalah:

a.     Nitrogen

b.     Sulphur

c.      Karbon

d.     Phosphor

2.     Komponen yang merupakan peralihan yang larut dari dalam air dari unsur karbon adalah:

a.     Karbonat

b.     Karbon dioksida

c.      Karbon monoksida

d.     Glukosa

3.     produser primer yang paling utama diperairan adalah:

a.     Zooplankton

b.     Phytoplankton

c.      Hewan air

d.     Mikroba

4.     persentase kadar nitrogen yang ada pada hewan adalah:

a.     1-10%

b.     10-20%

c.      30-40%

d.     40-50%

5.     Sumber utamasulphur dalam perairan adlah:

a.     Air mata aor

b.     Organisme laut

c.      Hewan laut

d.     Air hujan dan air yang melewati tanah daratan

6.     Jenis bakteri sulphur yang mampu melakukan fotosintesa adalah:

a.     Chlorobium

b.     Thiobacillus

c.      Begiota

d.     Thitrik spp.

7.     Apakah dampak negatif dari terbentuknya hydrogen sulphida adalah:

a.     Penumpukan sulphida

b.     Hidangnya kadar sulphur

c.      Korosi bahan logam

8.     Dalam bentuk apakah unsur phosphor dalam air

a.     Phosphat

b.     Phosphor

c.      Phosphit

d.     Phosphor organik

            Umpan balik dan tindak lanjut

 

Cocokkan jawaban anda dengan kunci jawaban tes formatif 3 yang terdapat dibagian akhir modul ini dan hitunglah jumlah jawaban anda yang benar. Kemudian gunakan rumus dibawah ini untuk mengetahui tingkat penguasaan anda dala materi kegiatan belajar 4.

Rumus:

Tingkat penguasaan + Jumlah jawaban anda yang benar x 100%

                                                            8

Arti tingkat penguasaan yang anda capai:

80-100%       = Baik sekali

70-80%         = Baik

60-70%         = Sedang

>60%             = Kurang

Jika anda mencapai tingkat penguasaan diatas 80%, anda dapat meneruskan dengan kegiatan belajar 6, tetapi kalau dibawah 80% sebaiknya dilakukan ulangan kegiatan belajar 4 dan 5 terutama yang belum anda kuasai

 

5.6 Kunci jawaban tes formatif

1.     C = Karbon

2.     A = Karbonat

3.     B = Phytoplankton

4.     B = 10-20%

5.     D = Air hujan dan air yang melewati tanah daratan

6.     A = Chlrobium

7.     C = Korosi bahan logam

8.     A = Phosphat

DAFTAR PUSTAKA

Anderson, G.C., T.R. Parsons, and K. Stephens. 1969. Nitrate Distribution in Subarctic Northeast Pasific Ocean Deep Sea. Res (16), 329-334 p.

Austin B dan Austin D.A. 1987. Bacterial fish pathogen. Disease in farmed and wild fish. Ellis Horwood limited Chichester.

Austin B. 1987 Marine microbiology. Canbridge University press. Cambridge

Bums R.C. Hardy R.W.F. 1975. Nitrogen fixation in bacteria and higher plants. Springer- Verlag. Berlin

Carpenter, E.J., and J.J. McCarthy. 1975. Nitrogen Fixation and Uptake of Combined Nitrogeneous Nutrient by Oscillatoria thiebautii in Western Sargasso Sea. Limnol Oceagogr (20), 389 – 401 p.

Goering, J.J., and Parker, P.L. 1972. Nitrogen Fixation by Epiphytes on Sea Grasses. Limnol Oceonogr (17), 320-323p.

Lynch J. And Poole. N.J. 1979. Microbial ecology, A conceptual aproach. Blackwell Scientific publications. London.

Mas’ud, P. 1993. Telaah Kesuburan Tanah. Cetakan  kesepuluh. Bandung: Penerbit Angkasa.

Rompas, M.R., 1998. Kimia Lingkungan. Edisi pertama. Bandung: Penerbit Tarsito.Rowe, G. T., and Clifford, C.H., 1978. Sediment Data From Short Cores Takes in the Northwest Atlantic Ocean. Woods Hole Oceanographic Institution. Tech. Rep. WHOI (79). 46p.

Soderlund, R. and T. Roswal. 1982. The Nitrogen Cycles. In The Handbook of Environmental Chemistry. Vol I. Part B. The Natural Environment and the  Biogeochemical Cucles, by O. Hutzing (ed) New York: Springes Verleg.

Wada. E. & Hattori. A. 1991. Nitrogen in the Sea, Forms, Abundances, and Rate Processes. Mitshubitshi Kasey Institute of Life Sciences, Tokyo. Japan. P 4

Wiebe, W.J., R.E. Johannes and K.L. Webb. 1975. Nitrogen Fixation in a Coral  Water Production. Science (188), 257-259p.

Artikel terkait :