DAUR KARBON

BAB  I

PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang

Dalam ekosistem terdapat dua peristiwa yang tidak terhenti yaitu aliran energi dan aliran materi. Aliran energi berasal dari sinar surya yang memasuki ekosistem. Energi ini digunakan untuk proses fotosintesis tanaman hijau dan selanjutnya beredar melalui ekosistem melalui rantai makanan. Sedangkan daur materi berlangsung dari organisme hidup ke lingkungan abiotik baik tanah atau atmosfer dan kembali lagi ke organisme hidup, sehingga keberadaan bahan-bahan di ekosistem dalam keseimbangan dinamik.

Di dalam aliran energi terdapat aliran-aliran yang merupakan suatu peristiwa yang terjadi terus menerus. Salah satunya adalah siklus karbon. siklus ini memperlihatkan bahwa karbon bisa terdapat sebagai gas CO2 yang konsentrasinya sangat kecil tetapi sangat menentukan karbon secara global. Sebagian dari karbon terlarut dalam air permukaan, dan sumber air sebagai HCO3- atau sebagai CO2. sejumlah besar karbon terdapat dalam mineral-mineral, terutama dalam bentuk kalsium dan magnesium karbonat, seperti CaCO3. Reaksi fotosintesis menyediakan karbon dalam bentuk anorganik menjadi karbon dalam bentuk organic. Yang dinyatakan sebagai (CH2O), yang merupakan komponen-komponen dari molekul-molekul seluruh kehidupan.

Siklus karbon melibatkan seluruh lingkungan yang ada di alam semesta, meliputi atmosfer, biosfer, hidrosfer dan geosfer. Karena itu, siklus karbon disebut sebagai siklus biogeokimia. Pada setiap lingkungan dan antara lingkungan terjadi pertukaran karbon. 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).

Karbon adalah elemen penting karena dapat membentuk bahan organik yang diperlukan bagi kehidupan di bumi. Karbon melalui rute perjalanannya di bumi mengalami suatu siklus yang disebut “siklus karbon”. Melalui siklus karbon kita dapat mempelajari aliran energi di bumi karena hampir seluruh energi kimia yang dibutuhkan untuk hidup disimpan pada bahan organik. Siklus karbon memiliki dua bagian penting yaitu, siklus di daratan dan siklus di perairan. Siklus karbon di perairan meninjau pergerakan karbon melalui ekosistim laut dan siklus karbon di darat meninjau pergerakan karbon melalui ekosistim daratan. Kandungan CO2 bebas di udara adalah sekitar 0,033%, dan cenderung mengalami peningkatan dari hasil penggundulan hutan dan pembakaran bahan bakar fosil.

Dalam kehidupan ini kita sebagai manusia saling membutuhkan satu sama lain dan juga saling melengkapi. Begitu juga dengan hewan dan tumbuhan, kedua jenis makhluk hidup ini dalam kehidupannya saling melengkapi dan membutuhkan satu sama lain dengan sesama jenisnya.Makhluk hidup tidak dapat ini tanpa saling melengkapi satu sama lain. Seperti hubungan antara produsen dan konsumen. Pada siklus karbon terdapat juga hubungan antara produsen dan konsumen, hal ini mutlak adanya dan hal ini berguna untuk menjaga kestabilannya tersebut. Pada siklus karbon ini baik produsen maupun konsumen memilki peran masing-masing yang tentu saja sangat penting dalam proses terjadinya hubungan antara produsen dan konsumen.

Untuk dapat mengetahuinya kita dapat mempelajarinya.
Proses di alam sudah tertata rapi. Setiap tahap dari suatu proses seluruhnya berjalan dengan peranan tertentu yang bermanfaat untuk kelangsungan hidup mahluk di alam. Tetapi manusia sering kali menciptakan suatu proses baru, dengan alasan untuk kesejahteraannya yang malah menyebabkan terjadinya ketidakseimbangan proses alam, sampai akhirnya menimbulkan bencana. Mari kita simak sebuah contoh, suatu proses yang terjadi di alam, yaitu siklus karbon.

B.       Tujuan

Mempelajari hubungan antara produsen dan konsumen dalam ekosistem.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Hubungan antara produsen dan konsumen dalam kaitannya dengan sikluskarbon dan mutlak diperlukan dalam suatu ekosistem untuk menjagakestabilannya. Di lingkungan terbuka, sangat sulit untuk menentukan factor apa yang mempengaruhi hubungan tersebut karena terdapat banyak faktor yang mempengaruinya. Dalam siklus karbon, atom karbon terus mengalir dari produsenke konsumen dalam bentuk molekul CO dan karbohidrat, sedangkan energi foto matahari digunakan sebagai pemasok energi yang utama produsen memerlukan CO yang dihasilkan konsumen untuk melakukan fotosintesis. Dari kegiatanfotosintesis tersebut, produsen dapat menyediakan karbohidrat dan oksigen yangdiperlukan oleh konsumen untuk melangsungkan kehidupannya. (Anshory, 1984).

            Karbon adalah bahan penyusun dasar semua senyawa organik. Pergerakan melalui suatu ekosistem berbarengan dengan pergerakan energi, melebihi zat kimia lain; karbohidrat dihasilkan selama fotosintesis, dan CO dibebaskan bersama organisme selama respirasi. Dalam siklus karbon, proses timbal balik fotosintesis dan respirasi seluler menyediakan suatu hubungan antara lingkungan atmosfer dan lingkungan organism.Tumbuhan mendapatkan karbon, dalam bentuk CO, dari atmosfer melalui stomata daunnya dan menggabungkannya ke dalam bahan organik biomassanya sendiri melalui proses fotosintesis. Sejumlah bahan organik tersebut kemudian menjadi sumber karbon bagi konsumen. (Campbell, 2004).

Porombakan organism oleh detritivora akhirnya mendaur ulang karbon ke atmosfer sebagai CO Dari seluruh karbon yang ada di bumi, yang aktif dalam sirkulasi karbon dibiosfer kurang dari 1%. Lainnya tersimpan dalam bentuk karbon anorganik dalam batu-batuan dan sebagai karbon organisme dalam bahan bakar fosil (batu bara danminyak bumi). Tumbuhan yang sedang berkembang mengambil karbon dari atmosfer (dalam bentuk CO2) dan memasukkannya ke dalam senyawa padat yang ada dalam struktur tumbuhan tersebut. (Pollock, 2000). Dalam siklus karbon cadangan di atmosfer adalah sangat kecil jumlahnya jika dibandingklan dengan jumlah karbon yang ada didalam laut, minyak bumi dan cadangan-cadangan laindi dalam kerak bumi. Kehilangan karbon dalam aktifitas pertanian, misalnya karena  penambahan karbon ke atmosfer lebih banyak dari pada  yang  disebabkan karena yang diikat oleh tanaman-tanaman tidak dapat menggantikan karbon yangdilepaskan dari tanah, terutama yang diakibatkan karena seringnya pengolahan tanah. Di ekosistem air, pertukaran CO dengan atmosfer berjalan secara tidak langsung. Karbon dioksida berikatan dengan air membentuk asam karbonat yangakan terurai menjadi ion bikarbonat. Bikarbonat adalah sumber karbon bagi alga yang memproduksi makanan untuk diri mereka sendiri dan rganism heterotrof lain. Sebaliknya, saat organisme air berespirasi, CO yang  mereka keluarkan menjadi bikarbonat. Jumlah bikarbonat dalam air adalah seimbang dengan jumlah CO di air. (Hadioetomo, 1993). Agar dapat lebih memahami tentang siklus karbon di dalam ekosistem, akan dimulai dari karbon dioksida (CO2) yang ada di udara atau larut di dalam air. CO2 dibentuk menjadi senyawa tertentu melalui proses fotosintesis. Senyawa ini bergabung dengan berbagai cara membentuk materi organism. Selama proses fotosintesis berjalan, energi dijalinkan ke dalam senyawa organic. Senyawa organik yang dihasilkan oleh produsen dapat diteruskan kepada konsumen. Waktu produsen atau konsumen menggunakan energi dari senyawa-senyawa organic, CO2 dapat dilepas kembali baik ke udara maupun ke dalam air, bergantung pada lingkungan hidup organism. Tetapi selama masih ada energi yang dapat dipergunakan, senyawa-senyawa organic akan tetap ada. Baik produsen maupun konsumen dapat membuang sisa materi yang mengandung karbon.

Sebagian besar dari saprovor yang menjadi konsumen terakhir, adalah mikroorganisme, kecuali jamur yang jelas dapat dilihat dengan mata bugil. Beberapa organism mengalihkan arus karbon melalui batu karang yang selanjutnya tertimbun sebagai batuan. Dengan demikian, lintasan arus utama siklus karbon adalah dari atmosfer atau hidrosfer ke dalam jasad hidup, kemudian kembali lagi ke atmosfer atau hidrosfer (Amir, 1981).

BAB III

PELAKSANAAN PRATIKUM

A.      Waktu

Praktikum ini dilaksanakan pada hari Rabu 6 April 2011, Pukul 08.00 wib di Laboratorium Ekologi, Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya.

B.       Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada praktikum ini:

·      Gelas piala

·      Plastik

·      Karet

Bahan yang digunakan pada praktikum ini :

·         Hydrilla sp.

·         Gondang

·         Aquadest

·         Larutan BTB (Brom Timol Blue)

C.      Cara Kerja

1.      Disiapkan dua percobaan A dan B masing-masing terdiri dari empat botol.

2.      Ditandai setiap gelas piala tersebut dengan A1, A2 , A3, A4 serta B1, B2, B3, B4

3.      Diisi tiap tabung dengan 500 ml air

4.      Ditambahkan 5 tetes brom timol blue pada masing-masing botol

5.      Dimasukan ke dalam gelas piala A1 dan B1 masing-masing dengan dengan 50 gram Lymnea sp.

6.      Dimasukan 1 Gondang dan 3 gram Hydrilla sp. Ke dalam gelas piala A2 dan B2 .

7.      Dimasukan pada A3 dan B3 dengan 3 gram Hydrilla sp. Dan pada gelas piala A4 dan  B4 dijadikan kontrol ( tidak dimasukan Gondang dan Hydrilla sp.)

8.      Ditutup gelas piala dengan menggunakan plastik putih bening dan karet hingga rapat.

9.      Ditempatkan gelas piala A di tempat terang dan B di tempat gelap.

10.  Diamati setelah 24 jam sampai dengan minggu berikutnya.

11.  Dibandingkan setiap gelas piala dengan ontrol dan di hitung kadar oksigen..

BAB IV

HASIL DAN  PEMBAHASAN

A.      Hasil

Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan, di dapatlah hasil sebagai berikut :

Hari Pertama, 6 April 2011

Tabung	Perubahan Warna		Keadaan Hidup/Mati
	Tempat Terang	Tempat Gelap	Hydrilla	Gondang
A1	Biru			Hidup
A2	Biru		Hidup	Hidup
A3	Biru		Hidup
A4	Biru
B1		Biru		Hidup
B2		Biru	Hidup	Hidup
B3		Biru	Hidup
B4		Biru

Hari Kedua, 7 April 2011

Tabung	Perubahan Warna		Keadaan Hidup/Mati
	Tempat Terang	Tempat Gelap	Hydrilla	Gondang
A1	Bening			Hidup
A2	Bening		Habis/Mati	Hidup
A3	Bening		Hidup
A4	Biru
B1		Keruh		Mati
B2		Bening	Hidup	Mati
B3		Bening	Hidup
B4		Biru

Hari Ketiga, 8 April 2011

Tabung	Perubahan Warna		Keadaan Hidup/Mati
	Tempat Terang	Tempat Gelap	Hydrilla	Gondang
A1		Bening		Hidup
A2		Bening	Mati	Hidup
A3		Bening	Hidup
A4		Biru
B1	Keruh			Mati
B2	Bening		Hidup	Mati
B3	Bening		Hidup
B4	Biru Muda

Hari Keempat, 9 April 2011

Tabung	Perubahan Warna		Keadaan Hidup/Mati
	Tempat Terang	Tempat Gelap	Hydrilla	Gondang
A1	Bening			Hidup
A2	Bening		Mati	Hidup
A3	Bening		Hidup
A4	Biru Muda
B1		Keruh		Mati
B2		Bening	Hidup	Mati
B3		Bening	Hidup
B4		Biru Muda

Hari Kelima 10 April 2011

Tabung	Perubahan Warna		Keadaan Hidup/Mati
	Tempat Terang	Tempat Gelap	Hydrilla	Gondang
A1		Bening		Hidup
A2		Bening	Mati	Hidup
A3		Bening	Hidup
A4		Biru Muda
B1	Keruh			Mati
B2	Bening		Hidup	Mati
B3	Bening		Hidup
B4	Biru Muda

Hari Keenam 11 April 2011

Tabung	Perubahan Warna		Keadaan Hidup/Mati
	Tempat Terang	Tempat Gelap	Hydrilla	Gondang
A1	Bening			Hidup
A2	Bening		Mati	Hidup
A3	Bening		Hidup
A4	Biru Muda
B1		Keruh		Mati
B2		Bening	Hidup	Mati
B3		Bening	Hidup
B4		Biru Muda

Hari Ketujuh, 12 April 2011

Tabung	Perubahan Warna		Keadaan Hidup/Mati
	Tempat Terang	Tempat Gelap	Hydrilla	Gondang
A1	Bening			Hidup
A2	Bening		Mati	Hidup
A3	Bening		Hidup
A4	Biru Muda
B1		Keruh		Mati
B2		Bening	Hidup	Mati
B3		Bening	Hidup
B4		Biru Muda

B.       Pembahasan

Pada percobaan yang telah dilakukan untuk dapat memahami peran produsen dan konsumen pada siklus karbon digunakan tiga perlakuan yang berbeda-beda, ada yang didalam ruangan, diluar ruangan, dan ada yang ditempat gelap. Masing-masing perlakuan tersebut menggunakan 4 tabung yang isinya berbeda-beda. Tabung pertama diisi dengan air kolam ditambah siput ditambah larutan bromtimol biru, pada tabung ketiga diisi dengan air kolam ditambah siput ditambah Hydrilla ditambah bromtimol biru, pada tabung keempat diisi dengan air kolam ditambah hydrilla ditambah dengan bromtimol biru, dan pada tabung ke empat diisi dengan air kolam ditambah dengan bromtimol biru.

Pada percobaan ini bromtimol biru berfungsi sebagai indikator untuk dapat mengetahui apakah terdapat CO₂ didalam tabung reaksi karena larutan bromtimol biru sangat sensitif dengan CO₂, kesensitifan ini dapat dilihat dengan adanya reaksi perubahan warna. Setelah menempatkan masing-masing golongan tabung ketempat yang telah dilakukan dengan perlakuan yang berbeda, tabung-tabung tersebut didiamkan selama 24 jam agar dapat melihat reaksi yang terjadi.

Setelah 24 jam diperoleh hasil pengamatan, pada saat didalam ruangan di peroleh hasil pada tabung pertama yang diisi dengan air kolam + siput + bromtimol biru warna indikator kuning sekali, siput hidup tetapi kurang aktif, terjadi perubahan warna yang kuat, hal ini membuktikan bahwa CO₂ lebih banyak. Siput terlihat kurang aktif karena proses fotosintesis yang terjadi sangat minim, hal ini disebabkan karena tabung diletakkan didalam ruangan. Pada tabung kedua dengan isi air kolam + siput + hydrilla + bromtimol biru warna indikator kuning bening, siput hidup tetapi kurang aktif, hydrilla berwarna hijau segar, hal ini menunjukkan bahwa respirasi lebih kuat. Pada tabung ke tiga dengan isi air + hydrilla + bromtimol biru warna indikator biru bening hydrilla hijau segar, hal ini menunjukkan O₂ berebut karena jumlah cahaya yang terbatas. Pada tabung keempat diisi dengan air kolam + bromtimol biru, tabung keempat ini hanya digunakan sebagai kontrol.

Perlakuan diluar ruangan, pada tabung pertama yang diisi dengan air kolam + siput + bromtimol biru warna indikator kuning, siput hidup aktif, hal ini menunjukkan terdapat CO₂ dan fotosintesis berjalan lancar karena mendapat cahaya yang cukup. Pada tabung kedua dengan isi air kolam + siput + hydrilla + bromtimol biru warna indikator tetap biru, siput hidup aktif, hydrilla tetap hijau segar, hal ini menunjukkan keseimbangan antara CO₂ dan O₂. Pada tabung ke tiga dengan isi air + hydrilla + bromtimol biru warna indikator biru pekat, hydrilla tetap hijau segar, hal ini menunjukka tidak terjadi respirasi. Pada tabung keempat diisi dengan air kolam + bromtimol biru, tabung keempat ini hanya digunakan sebagai kontrol.

Pada perlakuan diruag gelap, pada tabung pertama yang diisi dengan air kolam + siput + bromtimol biru warna indikator kuning, siput mati, hal ini menunjukkan bahwa tidak terjadi proses fotosintesis sehingga siput tidak dapat mengambil O₂ yang terjadi hanya lah proses respirasi yang dihasilkan oleh siput tersebut, Pada tabung kedua dengan isi air kolam + siput + hydrilla + bromtimol biru warna indikator kuning sekali, siput mati, hydrilla layu, hal ini menunjukkan hydrilla berubut O₂ dengan siput, hydrilla juga tidak dapat berfotosintesis dengan tidak adanya cahaya. Pada tabung ke tiga dengan isi air + hydrilla + bromtimol biru warna indikator bening, hydrilla layu, hal ini menunjukkan bahwa respirasi terjadi sedikit tetapi fotosintesis tidak terjadi. Pada tabung keempat diisi dengan air kolam + bromtimol biru, tabung keempat ini hanya digunakan sebagai kontrol.

Dari hasil yang telah kita peroleh dapat dilihat bahwa organisme-organisme yang mati terlebih dahulu terdapat pada tabung yang diberi perlakuan ditempat gelap, hal ini karena tidak terjadi fotosintesis ditempat gelap karena tidak tersedianya cahaya pada tempat gelap. Organisme-organisme tersebut membutuhkan zat O₂, CO₂, dan karbohidrat. Peristiwa yang ditunjukkan dengan perubahan warna pada bromtimol biru adalah peristiwa respirasi, karena peristiwa respirasi menghasilkan CO₂ yang sangat sensitif terhadap bromtimol biru, kesensitifan ini dapat dilihat dengan adanya perubahan warna pada bromtimol biru. Apabila terjadi respirasi yang cukup banyak, tabung tersebut tampak berembun. Pada tabung A4 dan B4 bromtimol biru tidak mengalami perubahan warna, karena tabung-tabung tersebut hanya berisi dengan air kolam dan bromtimol biru, tidak terdapat organism didalamnya, tabung-tabung ini hanya berfungsi sebagai kontrol. Dari rancangan paercobaan dapat dilihat bahwa fungsi tabung A4 dan tabung B4 hanya berfungsi sebagai control atau sebagai pembanding untuk dapat mengetahui apakah percobaan yang telah dilakuakan berhasil atau tidak. Hasil yang diperoleh adalah semua organisme yang ditempatkan ditempat gelap akan mati semua karena tidak tersedianya cahaya untuk produsen melakuakan proses fotosintesis, tanpa adanya O₂ yang dihasilkan pada proses fotosintesis, konsumen tidakl dapat hidup dan melakuakn proses respirasi. Pada tabung A4 dan B4 bromtimol biru tidak mengalami perubahan warna, karena tabung-tabung tersebut hanya berisi dengan air kolam dan bromtimol biru, tidak terdapat organism didalamnya, tabung-tabung ini hanya berfungsi sebagai kontrol. Hasil yang diperoleh adalah semua organisme yang ditempatkan ditempat gelap akan mati semua karena tidak tersedianya cahaya untuk produsen melakuakan proses fotosintesis, tanpa adanya O₂ yang dihasilkan pada proses fotosintesis, konsumen tidakl dapat hidup dan melakuakn proses respirasi. Disini siklus karbon berperan atau berjalan jika berubah menjadi kuning yang sebelumnya indikatornya berwarna biru.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A.      Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil pada praktikum ini adalah :

·      Produsen berperan sebagai penyedia oksigen dan karbohidrat bagi konsumen

·      Konsumen berperan sebagai penyedia CO₂ untuk produsen untuk digunakan produsen dalam melakukan proses fotosintetis.

·      Hubungan produsen dan konsumen saling bergantung satu sama lain, jika salah satu tidak dapat melakukan proses dengan baik maka proses lainyya tidak akan bisa berjalan.

·      Dalam melakukan proses fotosintesis mutlak diperlukan bantuan cahaya matahari.

·      Sinar matahari, CO₂, O₂, dan karbohidrat sangat diperlukan untuk menjaga kestabilan antara hubungan produsen dan konsumen.

·      Dalam percobaan ini dapat dilihat adanya siklus karbon, yang dapat dilihat pada tabung reaksi kedua. Karena pada tabung ini terjadi interaksi timbal balik antara Hydrilla dan siput.

·      Kondisi ruangan dapat mempengaruhi keasamaan suatu lingkungan, ini dapat dilihat pada perbedaan warna, dan bentuk produsen, pada kamar terang dan kamar gelap. Pada kamar gelap, kondisi asamnya lebih pekat, daripada di kamar terang.

B.       Saran

Sebaiknya pada praktikum ini para praktikan dapat lebih memperhatikan dan memahami prosedur kerja yang ditunjukkan oleh para asisten. Dan juga tempat terang gelapnya gelas pengamatan dapat lebih teratur lagi.

IBRAHIM WAHID

AKTIVIS KAMMI AL-QUDS UNSRI