BAB I

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Elemen mikro memiliki  konsentrasi  yang  sangat  rendah  di  laut  karena 

elemen mikro memiliki  sifat  yang  sangat  reaktif  sehingga  dengan  cepat  akan 

segera   berikatan dengan  senyawa  kimia  yang  lain  saat mencapai  laut  dan

mengendap  di  dasar  perairan dalam  bentuk  sedimen.  Selain  itu,  ada  pula 

elemen  mikro  yang  memang  memiliki konsentrasi  sangat  kecil dari 

sumbernya. Misalnya: batuan  kristal dan  gas  yang  berasal dari dalam perut

bumi. Riley dan Chester  (1971), menyatakan bahwa unsur N, P dan Si adalah

merupakan mikro elemen esensial terpenting yang dibutuhkan oleh organisme

laut. Ketiga elemen tersebut berperan  penting  dalam  metabolisme,  proses 

fisiologis  dan  reaksi  biokimiawi  dalam tubuh.

2. Rumusan Masalah

1) Apa pengertian dari nutrient?

2) Apa sebenarnya manfaat dari mikro elemen di laut?

3) Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi nutrient?

3. Tujuan

1) Untuk mengetahui apa itu nutrient

2) Untuk mengetahui manfaat mikro elemen di laut

3) Untuk mengetahui factor-faktor yang dapat mempengaruhi nutrien

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Nutrien

Nutrien adalah semua unsur dan senyawa yang dibutuhkan oleh tumbuh

tumbuhan melalui proses fotosintesis dan berada dalam material organic. Nutrien

sendiri dibagi menjadi 2 yaitu :

Makronutrien adalah nutrient yang tersebar dilautan dan konsentrasinya melebihi 1

ppm dengan kata lain nutrient jenis ini melimpah dilautan. Contoh : C, N, P, O,

Si, Mg, K, Na.

Mikronutrien adalah nutrient yang tersebar dilaut dan konsentrasinya kurang dari 1

ppm dengan kata lain nutrient jenis ini penyebrannya terbatas atau sedikit dilaut.

Contoh : Fe,Cu, Mn, Ze.

Senyawa Fe dibutuhan oleh makhluk hidup namun jika berlebihan mengakibatkan

blooming alga. Elemen makro esensial adalah C. Elemen mikro esensial adalaha N, P, Si.

Fitoplankton mendapatkan nutrien dari air laut yang sudah mengandung nutrien yang

cukup lengkap. Namun pertumbuhan fitoplankton dengan kultur dapat mencapai

optimum dengan mencampurkan air laut dengan nutrien yang tidak terkandung dalam

air laut tersebut. Nutrien tersebut dibagi menjadi makronutrien dan mikronutrien,

makronutrien meliputi nitrat dan fosfat. Makronutrien yang berupa nitrat dan fospat

merupakan pupuk dasar yang mempengaruhi pertumbuhan fitoplankton. Nitrat adalah

sumber nitrogen yang penting bagi fitoplankton baik di air laut maupun di air tawar.

Bentuk kombinasi lain dari nitrogen seperti amonia, nitrit, dan senyawa organik dapat

dapat digunakan apabila kekurangan nitrat. Mikronutrien organik merupakan kombinasi

dari beberapa vitamin yang berbeda-beda. Vitamin tersebut antara lain B12, B1

dan Biotin. Mikronutrien tersebut digunakan fitoplankton untuk berfotosintesis

Disamping cahaya, fitoplankton juga sangat tergantung dengan ketersediaan

nutrisi untuk pertumbuhannya. Nutrisi-nutrisi ini terutama makronutrisi seperti

nitrat, fosfat atau asam silikat, yang ketersediaannya diatur oleh kesetimbangan

antara mekanisme yang disebut pompa biologis dan upwelling pada air bernutrisi

tinggi dan dalam. Akan tetapi, pada beberapa tempat di Samudra Dunia seperti di

Samudra bagian Selatan, fitoplankton juga dipengaruhi oleh ketersediaan

mironutrisi besi.

Dalam daur fosfor, banyak interaksi yang terjadi antara tumbuh-tumbuhan

dan hewan, antara senyawa organik dan anorganik, dan antara kolom air dan

permukaan serta substrat. Misalnya, beberapa jenis hewan membebaskan

sejumlah besar fosfor terlarut dalam kotorannya. Fosfor ini kemudian terlarut

dalam air sehingga tersedia bagi tumbuh-tumbuhan.

dari beberapa vitamin yang berbeda-beda. Vitamin tersebut antara lain B12, B1

dan Biotin. Mikronutrien tersebut digunakan fitoplankton untuk berfotosintesis

Disamping cahaya, fitoplankton juga sangattergantung dengan ketersediaan nutrisi

untuk pertumbuhannya. Nutrisi-nutrisi ini terutama makronutrisi seperti nitrat,

fosfat atau asam silikat, yang ketersediaannya diatur oleh kesetimbangan antara

mekanisme yang disebut pompa biologis dan upwelling pada air bernutrisi tinggi

dan dalam. Akan tetapi, pada beberapa tempat di Samudra Dunia seperti di

Samudra bagian Selatan, fitoplankton juga dipengaruhi oleh ketersediaan

mironutrisi besi.

Dalam daur fosfor, banyak interaksi yang terjadi antara tumbuh-tumbuhan dan

hewan, antara senyawa organik dan anorganik, dan antara kolom air dan permukaan

serta substrat. Misalnya, beberapa jenis hewan membebaskan sejumlah besar fosfor

terlarut dalam kotorannya. Fosfor ini kemudian terlarut dalam air sehingga tersedia bagi

tumbuh-tumbuhan. Sebagian senyawa fosfat anorganik mengendap sebagai mineral ke

dasar laut.

B. Manfaat Mikro Elemen di Laut

a. Nitrogen

Nitrogen dalam air laut umumnya terlarut dalam bentuk nitrat (NO3), nitrit (NO2)

dan Amoniak  (NH4).  Bentuk-bentuk  senyawa  dari  nitrogen  tersebut 

diabsorbsi  oleh organisme  laut  untuk  memenuhi  kebutuhan  akan  nitrogen 

sebagai  salah  satu komponen utama pembentukan asam amino yang menjadi

cikal bakal terbentuknya protein.

b.  Fosfor

Senyawa Fosfor seperti ATP (adenosine tri-fosfat) dan ko-enzim nukleotida,

memiliki peran  yang  penting  dalam  fotosintesis  dan  proses  lainnya  dalam 

tumbuhan. Fitoplankton  umumnya  memenuhi  kebutuhan  fosfor  melalui 

asimilasi  secara langsung dalam bentuk ortho-fosfat. Absorbsi dan konversi

menjadi  senyawa  fosfor organik  terjadi  saat  kondisi  gelap.

c.  Silikon

Sebagian  besar  tumbuhan  dan  hewan  laut  yang memanfaatkan  silikon  terdiri 

dari kelompok  diatom,  radiolaria,  pteropoda  dan  sponges.  Umumnya, 

kelompok organisme tersebut memiliki struktur kerangka yang mengandung silika

dalam jumlah tinggi.  Sisa-sisa  tubuh  yang  telah  mati  terutama  dari  kelompok 

diatom  akan tenggelam  ke  dasar  perairan  membentuk  deposit  endapan  silikat 

yang  spesifik.  Hingga saat ini belum diketahui secara pasti bagaimana silika

terlarut diabsorbsi oleh diatom,  kemudian  diubah menjadi  hidrat  silikat  dan 

digunakan  untuk membentuk cangkang dengan pola yang indah.

C. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Distribusi Nutrien

Kesuburan dalam suatu perairan sangat ditentukan oleh parameter

parameter berikut :

  Cahaya

Cahaya yang mencapai permukaan bumi dan permukaan perairan terdiri

atas cahaya langsung (direct) berasal dari matahari dan cahaya yang disebarkan

(diffuse) oleh awan (yang sebenarnya juga berasal dari cahaya matahari). Jumlah

radiasi yang mencapai permukaan perairan sangat dipengaruhi oleh awan,

ketinggian dari permukaan air laut, letak geografis, dan musim. Penetrasi cahaya

ke dalam air sangat di pengaruhi oleh intensitas dan sudut datang cahaya, kondisi

permukaan air, dan bahan-bahan tersuspensi di dalam air. Cahaya matahari

mencapai permukaan perairan tersebut sebagian di serap dan sebagiannya

direfleksikan kembali. Beberapa jenis molekul, misalnya O2, O3, H2O, dan CO2

dapat menyerap cahaya matahari , dan mengubahnya menjadi energi panas.

  Suhu

        Suhu suatu badan air dipengaruhi oleh musim, lintang, ketinggian dari

permukaan air, waktu dalam hari, sirkulasi udara, penutupan awan , dan aliran

serta kedalaman badan air. Perubahan suhu berpengaruh terahadap proses fisika,

kimia, dan biologi badan air. Suhu juga sangat berperan mengendalikan kondisi

ekosistem perairan. Organisme akuatik memiliki kisaran suhu tertentu yang di

sukai bagi pertumbnuhannya.

  Kecerahan Dan Kekeruhan

Kecerahan air tergantung pada warna dan kekeruhan. Kecerahan merupakan

ukuran transparansi perairan, yang ditentukan secara visual dengan menggunakan

secchi disk. Faktor ini berhubungan dengan penetrasi cahaya. Kecerahan perairan

tinggi berarti penetrasi cahaya yang tinggi dan ideal untuk memicu produktivitas

perairan yang tinggi pula. kecerahan dan kekeruhan merupakan parameter-

parameter yang saling terkait satu sama lain. Peningkatan konsentrasi padatan

tersuspensi sebanding dengan peningkatan konsentrasi kekeruhan dan berbanding

terbalik dengan kecerahan. Ketiga parameter tersebut mempunyai peranan yang

sangat penting dalam produktivitas perairan.

D. Mikro Elemen di Laut

Elemen  adalah  unsur,  materi  atau  bahan  dasar  (fundamental  kinds  of matter) 

yang menyusun  seluruh  benda  di  alam  semesta. Elemen ini tersusun dari atom-

atom yang berasal dari elemen yang sama secara kimiawi dan memiliki  sifat 

yang  identik.  Hingga  saat  ini  telah  dikenal  sekitar  116  elemen  atau unsur.

Secara  garis  besar,  elemen  dapat  dibagi  menjadi  2,  yaitu  :  elemen  organik 

dan inorganik. Miessler dan Tarr (2000) menyatakan bahwa elemen organik

berkaitan dengan senyawa hidrokarbon dan derivatnya  yang  sebagian besar

menjadi elemen utama yang menyusun makhluk  hidup. Asam  amino,  protein 

dan  lemak  yang menyusun  organism hidup umumnya tersusun dari elemen

organik (unsur atau senyawa yang terdiri dari  C , H dan O). Sedangkan elemen

inorganik mencakup keseluruhan elemen yang terdapat dalam tabel  periodik 

unsur  termasuk  Hidrogen  dan  Karbon  itu  sendiri.    Namun,  menurut

Manahan  (2001),  elemen,  bahan  atau  materi  organik  adalah  semua  senyawa 

yang mengandung karbon termasuk substansi yang dihasilkan dari proses hidup 

(kayu, kapas, wol), minyak bumi, gas alam (metan), cairan pelarut/pembersih,

fiber sintetik dan plastik. Sedangkan elemen atau bahan inorganik adalah semua

substansi yang tidak mengandung Karbon  seperti  logam,  batuan,  garam,  air, 

pasir  dan  beton.  Elemen  inorganik  ada  yang bersifat terlarut (dissolved) dan

ada yang padat (solid atau insoluble).

Millero  (2006)  membagi  elemen  (organik  dan  inorganik)  menjadi  3 

kelompok berdasarkan  rata-rata  konsentrasinya  di  alam,  yaitu:

1. elemen makro  (0,05  – 750 mM) (Na, Cl, Mg)

2. elemen mikro (0,05 – 50 μM) (P dan N)

3. elemen trace atau kelumit (0,05 -50 nM) (Pb, Hg, Cd)

Sedangkan berdasarkan sifatnya, elemen (inorganik)dibedakan menjadi

1. jenis  logam logam (metal) bersifat padat, memiliki kilap, dapat dibentuk 

menjadi  lempengan  tanpa  mengalami  kerusakan  (malleable)  serta 

mampu menghantarkan  listrik  dengan  baik. Seluruh  logam  (metal) 

kecuali  raksa  (Hg) berbentuk padat pada suhu kamar.

2. non  logam memiliki  sifat  buram  dan  tidak semuanya  dapat  dibentuk 

dengan  mudah.  Sedangkan elemen non  logam ada yang bersifat cair dan

gas. Oksigen, klorin, cairan bromine coklat tergolong non metal.

E. Penyebaran (Variasi Musiman)

a.  Nitrogen

Variasi musiman dari nitrit, nitrat dan ammonia terjadi pada lapisan permukaan

laut sebagai  hasil  dari  aktifitas  biologi.  Perubahan  konsentrasi  Nitrogen 

secara  musiman sebagian besar terjadi di perairan dangkal daerah lintang sedang

atau lintang tinggi. Saat musim  semi,  terjadi  peningkatan  intesitas  cahaya  dan 

durasi  (lama  penyinaran)  yang menyebabkan  peningkatan  populasi 

fitoplankton.  Hal  ini  menimbulkan  perpindahan Nitrogen  anorganik  terlarut 

dari  daerah  eufotik.  Populasi  fitoplankton  kemudian dimangsa oleh

zooplankton dan ikan. Nitrogen kemudian dikembalikan ke perairan dalam

bentuk  excrete  (kotoran),  urine  (amoniak  dan  urea)  atau  partikel  feses  yang 

akan didekomposisi oleh bakteri sebelum dikembalikan ke perairan. Pada musim

semi, proses percampuran  vertical  (vertical  mixing)  memiliki  konstribusi 

mengangkat  nutrien  dari perairan  bawah  ke  zona  eufotik.  Akibatnya 

populasi  fitoplankton  bertambah  dengan cepat  dan  mulai  menurun  saat 

terbentuk  zona  termoklin  yang  menghalangi    suplai Nitrogen  ke  lapisan

permukaan. Nutrien  yang dominan pada waktu  ini  adalah  amoniak yang 

diekskresikan  oleh  Zooplankton  dan  selanjutnya  dimanfaatkan  oleh  algae 

dalam proses  fotosintesis.  Pada  beberapa  lokasi,  terjadi  penurunan 

konsentrasi  Nitrogen terlarut hingga mencapai taraf yang dapat mematikan

organisme. Ekskresi Nitrogen oleh zooplankton mencapai tingkat maksimum saat

populasi fitoplankton jarang. Hal ini terjadi karena  kemungkinan  pemanfaatan 

protein  sebagai  sumber  energi  menurun  saat makanan (fitoplankton)

berlimpah. Saat organisme mati atau dikonsumsi dan dikeluarkan dalam bentuk

feses oleh zooplankton, maka bakteri akan melakukan regenerasi

Nitrogen.Regenerasi  nitrat  seringkali  menyebabkan  blooming  algae  pada 

akhir  musim  panas. Konsentrasi nitrat akan meningkat   hingga mencapai  titik

maksimum pada musim gugur dan  kemudian  menurun.  Nitrifikasi  akan  selesai 

saat  bulan  Januari  saat  permukaan  mendingin  dan  badai  membongkar 

lapisan  termoklin,  menyebabkan  nirat  dapat terdistribusi kembali ke kolom air

dan dasar perairan. Kondisi yang berbeda terjadi pada daerah perairan yang

memiliki up-welling yang membawa nutrient dari perairan bawah ke  lapisan 

permukaan.  Kondisi  perairan  di  daerah  up-welling  sangat  subur  dan

mendukung  kehidupan  fitoplankton  yang melimpah.    Dengan  demikian 

nutrient  bukan merupakan faktor pembatas di daerah ini. Perubahan  konsentrasi 

nutrient  di  lautan  terbuka  yang  jauh  dari  daratan  juga dipengaruhi  oleh 

produktifitas  fitoplankton  dan  hanya  terbatas  di  lapisan  permukaan. Namun, 

proses  regenerative  terjadi  di  seluruh  kolom  perairan.  Organisme  mati  dan

detritus organik akan diuraikan  oleh bakteri saat tenggelam dari permukaan air.

Partikel organik  akan  tenggelam  dengan  lambat  karena  ukuran  partikel

mengalami  penyusutan dan densitas air  laut yang  lebih  tinggi pada perairan

yang  lebih dalam. Oksidasi partikel menyebabkan  berpindahnya  oksigen  dari 

dalam  air,  demikian  pula  dengan karbondioksida dan  ion nitrat yang menjadi

produk akhir dari oksidasi  senyawa organik akan  terakumulasi di daerah perairan

yang  lebih dalam. Konsentrasi nitrogen di seluruh samudera  di  dunia memiliki 

konsentrasi  yang  konstan mulai  dari  kedalaman  di  daerah pertengahan  hingga

dasar perairan.

b.  Fosfor

Di perairan dangkal daerah  temperate, variasi musiman ditemukan pada  fosfat

dan  konsentrasi  fosfor  organik  terlarut.  Pada musim  dingin,  sebagian  besar 

fosfor berada dalam bentuk orthofosfat. Namun, hal  ini akan menurun dengan

cepat pada bulan  maret  saat  fosfat  digunakan  oleh  fitoplankton.  Zooplankton 

dan  ikan  akan memakan  fitoplankton  dan  mengembalikan  fosfat  ke  dalam 

perairan  melalui feses/buangan metabolisme  dalam  bentuk  fosfat  dan  fosfor 

organik  terlarut.  Pada bulan  mei-Juni,  konsentrasi  fosfat  akan  menurun  di 

daerah  eufotik  sehingga konsentrasi  fosfor  organik  terlarut  lebih  dominan. 

Setelah  fitoplankton mengalami blooming,  regenerasi    fosfat  dari 

fitoplankton,  detritus  dan  fosfor  organik  terlarut akan kembali meningkat

dengan cepat.

c.  Silika

Silikon  terlarut  di daerah  perairan    pantai  umumnya  cukup  tinggi    karena 

efek “run-off” dari daratan. Pada musim semi, ledakan populasi fitoplankton

dengan cepat menyebabkan  menurunnya  konsentrasi  silikon.  Regenerasi 

silikon  akan  dimulai kembali pada musim panas saat pertumbuhan fitoplankton

menjadi lambat dan terus berlanjut  hingga  mencapai  puncaknya  pada  awal 

musim  dingin.  Pada  beberapa daerah,  ledakan  populasi  fitoplankton  pada 

musim  gugur  dapat  menyebabkan terhambatnya regenerasi silikon untuk

sementara waktu. Konsentrasi silikon terlarut di permukaan  laut umumnya 

rendah, kecuali di daerah yang mengalami up-welling. Pada  lapisan yang  lebih

dalam, ditemukan peningkatan yang  tajam dari konsentrasi silikon. Pola

distribusi  silikon berbeda dari  satu  samudera ke  samudera  lainnya dan

ditentukan oleh pola sirkulasi air dan oleh suplai silikon terlarut dari Antartik dan

dari diatom  terlarut  yang  jatuh  dari  permukaan.  Proses  absorbsi  oleh 

organisme  juga berpengaruh terhadap pola distribusi silikon.

BAB III

PENUTUP

1.      Kesimpulan

Simpulan yang dapat di ambil yaitu :

1.        Makronutrien adalah nutrient yang tersebar dilautan dan konsentrasinya melebihi

1 ppm dengan kata lain nutrient jenis ini melimpah dilautan. Mikronutrien adalah

nutrient yang tersebar dilaut dan konsentrasinya kurang dari 1 ppm dengan kata

lain nutrient jenis ini penyebrannya terbatas atau sedikit dilaut.

2.        Makronutrien yang berupa nitrat dan fospat merupakan pupuk dasar yang

mempengaruhi pertumbuhan fitoplankton. Nitrat adalah sumber nitrogen yang

penting bagi fitoplankton baik di air laut maupun di air tawar.

3.        Faktor yang mempengaruhi Kesuburan paerairan diantaranya parameter Fisika

yaitu cahaya, kdalaman, Suhu.Kecerahan dan kekeruhan dan Unsur Hara Esensial

yaitu Unsur hara Mikro dan makro.

DAFTAR PUSTAKA

Akhadi,Mukhlis. 2006. Dari Wikipedia Indonesia, ensiklopedia bebas

berbahasa Indonesia

Hermawan, Beni. 2007. Dari http://www.chem-is-

try.org/artikel_kimia

Oxtoby,David W. 2001. Prinsip-Prinsip Kimia Modern. Jakarta: 

Erlangga

Sudarmo, Unggul. 2006. KIMIA SMA. Jakarta: Erlangga

http://www.cosmoeng.co.jp

http://www.diveholidayisle.com

Laporan praktikum

Kimia Organik Dasar

NITROGEN

NAMA :HANUNG ROHANA

NIM : H31112001

TANGGAL PRAKTIKUM :JUM’AT,08 MARET 2013

ASISTEN :HASNI NINGHSIH

LABORATORIUM KIMIA ORGANIK DASAR

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATIMATEKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

2013