LAPORAN PRAKTIKUM

EKOLOGI UMUM

PERCOBAAN III

HUBUNGAN PRODUSEN DAN KONSUMEN DALAM

SIKLUS KARBON DI PERAIRAN

NAMA : ABDI KHALIK DJ

NIM : H41112252

HARI/TANGGAL : KAMIS/28 MARET 2013

KELOMPOK : 4 (EMPAT) A

ASISTEN : SITTI HARMATANG

MUH. NURDIN

LABORATORIUM ILMU LINGKUNGAN DAN KELAUTAN JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR2013

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Unsur karbon diatmosfer dalam bentuk gas karbon dioksida (CO2),

Konsentrasi (CO2) diatmosfer diperkirakan 0,03%. Karbon dioksida masuk ke

dalam komponen biotik melalui organisme fotoautotrop (tumbuhan hijau) dan

kemoautotrop (bakteri kemoautotrop) dalam proses fotosintesis dan kemosintesis.

Karbon kemudian tersimpan sebagai zat organik dan berpindah melalui rantai

makanan, respirasi dan ekskresi ke lingkungan (Ferial, 2013).

Karbon dialam selain dalam bentuk bahan organik, umumnya dalam

bentuk gas dan batuan karbonat yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan. Karbon

melalui proses fotosintesis tumbuhan akan diubah menjadi senyawa organik yang

dapat dipergunakan oleh organisme lainya. Tumbuhan sebagai pemakai utama

karbon dan akan kembali lagi ke atmosfer atau air sebagai CO2 sebagai hasil suatu

proses metabolimse. Konsentrasi karbon dioksida (CO2) yang tinggi akan

mempengaruhi tumbuhan dalam mengabsorsbsi air dan unsur hara. Unsur karbon

mempunyai kemampuan saling mengikat antar sesamanya yang merupakan dasar

untuk terbentuknya keragaman dan ukuran molekuler, sehingga tanpa proses ini

kehidupan tidak akan ada (Umar, 2013).

I.2 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini yaitu :

a. Untuk mengetahui hubungan antara prudusen dan konsumen dalam

pemanfaatan karbon dalam ekosistem perairan.

b. Mengenalkan dan melatih keterampilan mahasiswa dalam menggunakan

peralatan yang berhubungan siklus karbon.

I.3 Waktu Percobaan

Percobaan ini dilaksanakan pada hari Kamis, tanggal 28 Maret 2013,

Pukul 14.30-17.00 WITA, Bertempat di Laboratorium Biologi Dasar, Jurusan

Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas

Hasanuddin, Makassar.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Konsentrasi karbondioksida (CO2) di atmosfer cenderung meningkat dari

tahun ke tahun. Pada tahun 1800 konsentrasi karbondioksida di atmosfer telah

mendekati angka 280 ppm, yang pada awalnya terjadi peningkatan secara

perlahan dan kemudian menjadi lebih cepat yakni mencapai nilai 367 ppm pada

tahun 1999. Nilai ini terus meningkat sejalan dengan meningkatnya budidaya

pertanian dan industri global (IPCC, 2001). Manusia telah meningkatkan jumlah

CO2 yang dilepas ke atmosfer dengan melakukan pembakaran bahan bakar fosil,

limbah padat dan kayu untuk menghangatkan bangunan, menggerakkan kendaraan

dan menghasilkan listrik. Pada saat yang sama, jumlah vegetasi yang mampu

menyerap karbondioksida semakin berkurang, akibat perambahan hutan untuk

diambil kayunya maupun untuk perluasan lahan pertanian (Afdal, 2007).

Produsen darat (tumbuhan) umumnya mendapatkan CO2 dari atmosfer,

sedangkan produsen dalam air memanfaatkan CO2 yang terlarut (sebagai

bikarbonat, HCO3). Kelarutan CO2 dalam air berbeda dengan oksigen (O2), karena

gas ini bereaksi secara kimiawi dalam air. Contohnya adalah apabila di dalam air

laut karbondioksida bereaksi dengan air menghasilkan asam karbonat, yang

kemudian terdissosiasi menjadi ion hydrogen dan bikarbonat dan pada akhirnya

ion bikarbonat terdisosiasi lagi menjadi ion hydrogen dan karbonat (Umar, 2013).

Mikroorganisme mempunyai peranan sangat penting dalam peredaran

karbon di alam. Peranan sebagai pengurai materi karbon dalam bentuk zat organik

khususnya di dalam pool tanah (litosfer) menghasilkan persediaan sumber energi

berupa minyak bumi atau bahan bakar fosil. Minyak bumi merupakan hasil

dekomposisi bahan organik dari produsen primer di masa lampau seperti

Pembakaran minyak akan menghantarkan karbon memasuki pool udara (atmosfer)

berbentuk gas CO2. Demikian pula pembakaran biologis melalui pernafasan

menghantarkan karbon memasuki pool atmosfer dan perairan (hidrosfer).

Aktifitas mikroorganisme mentransformasi zat karbon melalui 3 jalur yaitu

pertama, dekomposisi dan mineralisasi; kedua, imobilisasi dalam biomassa dan

ketiga, pembentukan / formasi humus (Syauqi, 2013) yaitu:

Meskipun Karbondioksida sangat mudah larut dalam air, sangat sedikit

karbon dioksida sangat mudah larut dalam air, sangat sedikit karbondioksida

berada dalam larutan biasa karena jumlahnya dalam udara atmosfer sangat sedikit.

Selain itu dekomposisi bahan organik dan pernafasan tumbuhan air dan hewan

memberi sumbangan pada karbokdioksida yang sudah ada. Fotosintesis tumbuhan

air, agitasi air, dan penguapan menyebabkan hilangnya karbondioksida sistem.

seringkali karbondioksida bebas terkumpul dalam jumlah besar pada saat dasar

kolam dan danau, sehubungan dengan penguraian bahan organik . Kelebihan gas

demikian akan naik ke permukaan sebagai massa gelembung, dan gas hilang ke

udara (Michael, 1999).

Senyawa karbon hasil kegiatan fotosintesis tumbuh-tumbuhan merupakan

bahan yang sangat melimpah di alam. Polimer berbentuk karbohidrat dan yang

lain berserta campurannya dalam tubuh tanaman bila mati dan memasuki tanah,

oleh mikroba akan diuraikan dan/atau didekomposisi menjadi lebih sederhana,

hingga mineralisasi. Beberapa mikroorganisme di lingkungan melakukan interaksi

dan sebagaimana dijelaskan pada bab I sebelumnya ada yang bersifat sinergis,

yaitu seakan-akan sebagai urut-urutan. Lignin maupun molekul yang mengandung

banyak polimer senyawa aromatis dipromosikan jamur Phanerochaeta

Chrysosporium. Khamir satu sel Saccharomyces cerevisiae melakukan aktivitas

pengambilan energi dari senyawa yang mempunyai jumlah 6 atom karbon dalam

peristiwa fermentasi dapat menjadi 2 atom karbon, yaitu unit glukosa menjadi

etanol dan 1 atom berbentuk gas CO2. Selanjutnya spesies lainnya

mendekomposisi dari 2 atom karbon menjadi 1 atom karbon yaitu etanol menjadi

asam asetat oleh bakteri Acetobacter aceti (Syauqi, 2013) yaitu sebagai berikut:

Konsentrasi karbondioksida (CO2) di atmosfer cenderung meningkat dari

tahun ke tahun. Pada tahun 1800 konsentrasi karbondioksida di atmosfer telah

mendekati angka 280 ppm, yang pada awalnya terjadi peningkatan secara

perlahan dan kemudian menjadi lebih cepat yakni mencapai nilai 367 ppm pada

tahun 1999. Nilai ini terus meningkat sejalan dengan meningkatnya budidaya

pertanian dan industri global (IPCC, 2001). Manusia telah meningkatkan jumlah

CO2 yang dilepas ke atmosfer dengan melakukan pembakaran bahan bakar fosil,

limbah padat dan kayu untuk menghangatkan bangunan, menggerakkan kendaraan

dan menghasilkan listrik. Pada saat yang sama, jumlah vegetasi yang mampu

menyerap karbondioksida semakin berkurang, akibat perambahan hutan untuk

diambil kayunya maupun untuk perluasan lahan pertanian. Walaupun lautan dan

proses alam lainnya mampu mengurangi karbondioksida di atmosfer, aktifitas

manusia yang melepaskan karbondioksida ke udara jauh lebih cepat dari

kemampuan alam untuk menguranginya. karbon dapat diambil dan dikembalikan

ke atmosfer melalui beberapa cara (Syauqi, 2013) yaitu:

Pengikatan karbon dari atmosfer :

1. Ketika matahari bersinar, tumbuhan melakukan fotosintesis untuk mengubah

karbon dioksida menjadi karbohidrat dan melepaskan oksigen ke atmosfer. Proses

ini akan lebih banyak menyerap karbon pada hutan dengan tumbuhan yang baru

saja tumbuh atau hutan yang sedang mengalami pertumbuhan yang cepat.

2. Permukaan laut di daerah kutub memiliki temperatur yang lebih rendah yang

memungkinkan CO2 lebih mudah larut. Selanjutnya CO2 yang larut tersebut akan

terbawa oleh sirkulasi termohalin yang membawa massa air di permukaan yang

lebih berat ke lapisan air yang lebih dalam.

3. Di lapisan air dekat permukaan (uper ocean), pada daerah dengan produktivitas

yang tinggi, organisme membentuk jaringan yang mengandung karbon dan

beberapa organisme juga membentuk cangkang karbonat dan bagian-bagian tubuh

lainnya yang keras. Proses ini akan menyebabkan aliran karbon ke lapisan air

yang lebih dalam.

4. Pelapukan batuan silikat. Tidak seperti dua proses sebelumnya, proses ini tidak

memindahkan karbon ke dalam reservoir yang siap untuk kembali ke atmosfer.

Pelapukan batuan karbonat tidak memiliki efek netto terhadap CO2 atmosferik

karena ion bikarbonat yang terbentuk terbawa ke laut dimana selanjutnya dipakai

untuk membuat karbonat laut dengan reaksi yang sebaliknya (reverse reaction).

Pengembalian karbon ke atmosfer:

1. Melalui pernafasan (respirasi) pada tumbuhan dan hewan. Hal ini merupakan

reaksi eksotermik dan termasuk juga di dalamnya penguraian glukosa (atau

molekul organik lainnya) menjadi karbon dioksida dan air.

2. Melalui pembusukan hewan dan tumbuhan. Fungi atau jamur dan bakteri

mengurai senyawa karbon pada hewan dan tumbuhan yang mati dan mengubah

karbon menjadi karbondioksida jika tersedia oksigen, atau menjadi metana jika

tidak tersedia oksigen. Melalui pembakaran material organik yang mengoksidasi

karbon yang terkandung menghasilkan karbon dioksida (juga yang lainnya seperti

asap ).

BAB III

METODE PERCOBAAN

III.1 Alat

Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah botol selai dan gunting.

III.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah Larutan Metilen Blue,

Hydrilla sp, kecebong, karet gelang, plastik bening, label, dan air.

III.3 Cara Kerja

Cara kerja dalam percobaan ini adalah sebagai berikut :

1. Siapkan 2 seri botol percobaan A dan B yang masing-masing terdiri atas 4

botol dan diberikan label dengan kode A1,A2,A3,danA4 serta B1,B2,B3,dan

B4.

2. isilah setiap tabung dengan air sampai batas atas tutup botol.

3. Tambahkan 2-3 tetes Metilen Blue kedalam setiap botol.

4. Masukkan kecebong kedalam botol perlakuan A1B1, kecebong dan hidrilla

dalam botol A2B2, A3B3 hanya hidrilla saja, serta A4B4 sebagai kontrol.

5. 5.Tutuplah semua botol dengan plastik rapat-rapat.

6. Tempatkan kelompok A1-A4 ditempat terang dan B1-B4 dikamar gelap.

7. Amati percobaan tersebut selama 3 hari. dan pada hari ketiga lakukan

pertukaran kelompok B1-B4 pada temapat terang dan A1-A4 pada tempat

gelap.

8. Amati perbahan warna yang terjadi.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil

a. Tabel pengamatan percobaan I kelompok A (terang) dan B (gelap)

PerlakuanA (Terang) B (Gelap)

I II II I II III

A1 B1 + - - - - - ++ + -

A2 B2 - - - - - - - - - - - - - -

A3 B3 - - - - - - - - - - - - - - - -

A4 B4 +++ + - - - +++ +++ +++

b. Tabel pengamatan percobaan I kelompok B (terang) dan A (gelap)

PerlakuanB (Terang) A (Gelap)

I II II I II III

A1 B1 - - - - - - - - - - - - - - -

A2 B2 - - - - - - - - - - - - - - - -

A3 B3 - - - - - - - - - - - - - - - -

A4 B4 ++ + - - - - - - - - - - - -

Ket: A1.B1: Kecebong +++ : Biru sekaliA2.B2: Hidrilla dan Kecebong ++ : BiruA3.B3: Hidrilla + : Biru mudaA4.B4: Kontrol (tanpa perlakuan) --- : Bening sekali

-- : Bening - : Bening kebiruan

IV.2 Pembahasan

Produsen merupakan organisme yang menduduki tingkat tropik paling

pertama, karena produsen atau tumbuhan dapat membuat makananya sendiri

melalui reaksi kimia (fotosintesis) sedangkan konsumen merupakan organisme

yang memanfaatkan produsen atau dapat dikatakan tidak dapat membuat

makananya sendiri melalui reaksi kimia (heterotrof). Didalam perairan terjadi

hubungan antara produsen dan konsumen dalam pemanfaatan karbon (C), yaitu

pada proses fotosintesis, tumbuhan cenderung akan membutuhkan karbon dalam

bentuk karbondioksida (CO2) yang terlarut dalam perairan dan akan menghasilkan

oksigen sedangkan konsumen, cenderung melepaskan CO2 dan membutuhkan

oksigen dalam proses respirasi. Selain itu, Bahan organik yang dihasilkan dari

proses fotosintesis akan dimanfaatkan konsumen sebagai sumber karbon.

Pada percobaan tersebut didapatkan data hasil pengamatan yaitu pada

kelompok A yang diletakkan ditempat terang cenderung mengalami perubahan

warna yang signifikan contohnya pada A1 (terang) warnanya yang tadinya biru

muda berubah menjadi bening pada hari II dan sangat bening pada hari ke III,

namun kecebong yang ada dalam botol tersebut mati pada hari I hal ini

disebabkan karena kurangnya kadar oksigen dalam air dan warna biru tersebut

hilang dikarenakan karbon dioksida pada saat itu telah habis. Untuk A2 (terang)

pada hari I warnanya berubah menjadi bening dan kondisi Hidrilla masih segar

sedangkan kecebong mati hal ini disebabkan kurangnya asupan oksigen dari

hidrilla kepada kecebong, karena karbon dioksida yang dipakai hidrilla telah

habis, namun pada hari ke III hydrilla mulai tidak segar. A3 (terang) yang berisi

Hidrilla pada hari I warna air berubah sangat bening dan Hidrilla masih tampak

segar namun pada hari ke II dan III Hidrilla telah tampak tidak segar karena

kurangnya asupan CO2. Pada A4 yang hanya kontrol, pada hari I warnanya masih

dalam keadaan sangat biru sakali, hari ke II berubah menjadi biru dan terjad

perubahan yang signifikan pada hari ke III menjadi sangat bening. Pada B1

(gelap), hari I warna air masih terlihat biru dan kecebong msih hidup, pada hari ke

II air telah berubah menjadi biru muda dan kecebong telah mati dan pada hari ke

III air berubah menjadi bening. Pada B2 (gelap) Pada hari I air telah berubah

menjadi bening begitu pula pada hari ke II dan III, namun pada hari ke I

kecebong telah mati dan hidrilla masih segar. Sedangkan pada B4 tidak

menunjukkan perubahan warna yang signifikan, airnya hanya tetap sangat biru.

Setelah dilakukan penukaran antara A terang ke A gelap, dan begitu pula B, maka

didapatkan hasil bahwa B (terang) semuanya telah berubah menjadi bening pada

hari ke I,II,dan III kecuali B4 (gelap) yang menunjukkan warna Biru pada hari I

dan bru muda pada hari ke II dan pada har ke III berubah menjadi bening sekali.

Sedangkan pada A (gelap) tidak terjadi perubahan apa-apa, warnanya semuanya

bening sekali dan semua organismenya mati.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pengamatan ini diantaranya adalah

kadar CO2 yang terlarut, karena jika kadar CO2 meningkat maka warna biru dari

Metilen blue akan berubah menjadi Sangat biru dan jika CO2 berkurang maka

warna air akan berubah menjadi bening, selain itu faktor penyinaran matahari,

karena dalam perairan siklus CO2 sangat bergantung pada laju fotosintesis yang

dipengaruhi penyinaran matahari dan penyinran matahari juga mempengaruhi

suhu perairan, karena dalam percobaan ini kematian kecebong sangat

memprihatinkan pada kelompok A (terang) ini disebabkan karena suhu yang

tinggi pada lantai 3 gedung MKU, Sedangkan pada kelompok B suhunya stabil

berada dalam ruangan. Faktor lainnya yaitu pH air, karena ada beberapa

organisme yang tidak tahan dalam keadaan pH asam atau ada juga yang tidak

tahan terdapap pH basah.

Ditempat Terang suhunya relatif tinggi sehingga mempengaruhi siklus

karbon pada proses fotosintesis sedangkan pada gelap tidak ada penyinaran

langsung dari sinar matahari karena berada dibawah lindungan ruangan. sehingga

faktor tersebut sangat berpengaruh besar terhadap hubungan organisme dengan

tempat terang dan tempat gelap..

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan

Jadi, dari hasil percobaan yang dilakukan dapat diambil kesimpulan

sebagai berikut:

a. Didalam perairan terjadi hubungan antara produsen dan konsumen dalam

pemanfaatan karbon (C), yaitu pada proses fotosintesis, tumbuhan cenderung

akan membutuhkan karbon dalam bentuk karbondioksida (CO2) yang terlarut

dalam perairan dan akan menghasilkan oksigen sedangkan konsumen,

cenderung melepaskan CO2 dan membutuhkan oksigen dalam proses respirasi.

b. Dalam percobaan ini kami dilatih dalam hal keterampilan menggunakan

peralatan-peralatan yang berhubungan dengan percobaan, contohmya membuat

sebuah wadah/tempat sampel harus ditempatkan.

V.2 Saran

Saran saya yaitu agar waktu dalam Laboratorium digunakan dengan

sebaik-baiknya untuk praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

Afdal, (2007). “Oseana” Siklus Karbon dan Karbon Dioksida Di Atmosfer Dan Di Samudera, Vol; XXXII, Nomor 2 : 29 -41.

Ferial, Eddyman W., 2013. Pengetahuan Lingkungan. Jurusan Biologi. Universitas Hasanuddin, Makassar.

Michael, P.,1999. Metode Ekologi Untuk Penyelidikan Ladang Dan Laboratorium. Universitas Indonesia Press, Jakarta.

Syauqi, Ahmad., 2013. Siklus Karbon, http://fmipa-uim.net78.net/biologi/. Diakses pada tanggal 1 Maret 2013. Pukul 21.00 WITA, Makassar.

Umar, R., 2013. Ekologi Umum Dalam Praktikum, Jurusan Biologi, Universitas Hasanuddin, Makassar.