PERAN FITOPLANKTON DI DALAM PROESES NITRIFIKASI DI PERAIRAN

I.I. Latar Belakang

            Fitoplankton adalah komponen autotrof plankton, yang mampu mensintesis makanan sendiri yang berupa bahan organik dari bahan anorganik dengan bantuan energi. Komponen autotrof ini berfungsi sebagai produsen (Anonim, 2008b: 1). Sebagaimana dikemukakan pula oleh Fachrul (2007: 92) bahwa fitoplankton berperan sebagai produsen dalam ekosistem perairan yang merupakan salah satu komponen utama dalam suatu sistem rantai makanan atau jaring makanan, karena fitoplankton adalah mikroorganisme yang mampu melakukan fotosintesis. Pada ekosistem danau fitoplankton jauh lebih penting daripada vegetasi berakar di dalam memproduksi makanan pokok untuk kehidupan ekosistem (Odum, 1996: 386). Hal ini terjadi karena tanaman berakar hanya terdapat di daerah litoral, sedangkan fitoplankton terdapat di daerah limnetik yang lebih luas. Kemampuan fitoplankton untuk
mensintesis sendiri bahan organiknya menjadikan mereka sebagai dasar dari sebagian besar rantai makanan di ekosistem lautan dan di ekosistem air tawar. (Anonim, 2008b: 1). Dalam struktur piramida makanan, fitoplankton sangatlah penting karena menempati posisi sebagai produksi primer. Fitoplankton yang berperan sebagai produsen, peranan produsen dalam suatu ekosistem adalah sebagai pengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia melalui proses fotosintesis (Odum, 1996: 376). Energi kimia disini merupakan senyawa organik karbon yang bemanfaat bagi organisme heterotrof yang hidup di ekosistem tersebut. Maka, produktivitas perairan sangat ditentukan dengan adanya fitoplankton. Suatu perairan cenderung memiliki produktivitas primer tinggi apabila ketersediaan fitoplanktonnya tinggi (Nontji, 1984 dalam Nahib, 2007: 73). Keberadaan fitoplankton disuatu perairan sangat dipengaruhi oleh faktor biologi, fisik dan kimiawi lingkungan diperairan tersebut (Fachrul, 2007: 91). Beberapa faktor fisik dan kimiawi lingkungan yang mempengaruhi keberadaan fitoplankton diantaranya intesitas cahaya, kedalaman perairan, unsur hara (Fachrul, 2007: 90-91).

I.II. Tujuan

            Tujuan pembuatan makalah ini yaitu untuk mengetahui kedudukan fitoplankton di dalam perairan dalam hal ini perannya didalam siklus nitrogen (nitrifikasi). Selain itu juga untuk dijadikan sebagai bahan bacaan dan sumber referensi bagi pembaca.

PEMBAHASAN

Unsur nitrogen (N) dan fosfor (P) merupakan unsur hara (nutrisi) yang diperlukan oleh flora (tumbuhan laut) untuk pertumbuhan dan perkembangan hidupnya. Unsur-unsur tersebut ada dalam bentuk nitrat (NO3) dan fosfat (PO4). Unsur-unsur kimia ini bersama-sama dengan unsur-unsur lainnya seperti belerang (S), kalium (K) dan karbon (C).Disebut juga unsur hara (nutrien)

Nitrogen merupakan salah satu unsur penting bagi pertumbuhan organisme dan proses pembentukan protoplasma, serta merupakan salah satu unsur utama pembentukan protein. Diperairan nitrogen biasanya ditemukan dalam bentuk amonia, amonium, nitrit dan nitrat serta beberapa senyawa nitrogen organik lainnya. Pada umumnya nitrogen diabsorbsi oleh fitoplankton dalam bentuk nitrat (NO3 – N) dan ammonia (NH3 – N). Fitoplankton lebih banyak menyerap NH3 – N dibandingkan dengan NO3 – N. karena lebih banyak dijumpai diperairan baik dalam kondisi aerobik maupun anaerobik.

Senyawa-senyawa nitrogen ini sangat dipengaruhi oleh kandungan oksigen dalam air, pada saat kandungan oksigen rendah nitrogen berubah menjadi amoniak (NH3) dan saat kandungan oksigen tinggi nitrogen berubah menjadi nitrat (NO3-).

Senyawa ammonia, nitrit, nitrat dan bentuk senyawa lainnya berasal dari limbah pertanian, pemukiman dan industri. Secara alami senyawa ammonia di perairan berasal dari hasil metabolisme hewan dan hasil proses dekomposisi bahan organik oleh bakteri

Sumber ammonia di perairan adalah hasil pemecahan nitrogen organic (protein dan urea) dan nitrogen anorganik yang terdapat dalam tanah dan air, juga berasal dari dekomposisi bahan organik (tumbuhan dan biota akuatik yang telah mati) yang dilakukan oleh mikroba dan jamur yang dikenal dengan istilah ammonifikasi.

Nitrat (NO3) adalah bentuk nitrogen utama di perairan alami. Nitrat merupakan salah satu nutrien senyawa yang penting dalam sintesa protein hewan dan tumbuhan. Konsentrasi nitrat yang tinggi di perairan dapat menstimulasi pertumbuhan dan perkembangan organisme perairan apabila didukung oleh ketersediaan nutrient. Konsentrasi ammonia untuk keperluan budidaya laut adalah ” 0,3 mg/l (KLH,2004). Sedangkan untuk nitrat adalah berkisar antara 0,9 – 3,2 mg/l (KLH, 2004; DKP,2002).

Zat-zat hara ini dibutuhkan oleh fitoplankton maupun tanaman yang hidup di laut untuk pertumbuhannya. Fitoplankton selanjutnya akan dimakan oleh zooplankton (fauna kecil yang hidup di permukaan air), zooplankton dan tanaman akan dimakan oleh ikan-ikan kecil, ikan-ikan kecil akan dimakan oleh ikan besar dan demikian seterusnya. Tanaman dan binatang yang hidup di laut akan mati dan tenggelam ke dasar perairan, selanjutnya akan membusuk dan nutrien yang ada di tubuhnya akan kembali ke dalam air, sehingga dasar perairan lebih kaya akan nutrien dibandingkan dengan permukaan.

Upwelling adalah gerakan vertikal/ hampir vertical atau penaikan massa air di bawah permukaan ke permukaan. Upwelling merupakan proses yang penting untuk mengembalikan zat-zat hara dari lapisan air dekat dasar ke daerah permukaan, oleh karena itu daerah di mana terjadi proses upwelling akan sangat kaya akan nutrien, sehingga plankton melimpah, dan ikan-ikan akan berkumpul di daerah itu, sehingga daerah upwelling merupakan daerah yang sangat baik untuk usaha penangkapan ikan.

II.I. Sumber Oksigen Terlarut

Oksigen terlarut adalah salah satu parameter paling mendasar di perairan karena mempengaruhi kehidupan organisme akuatik. Umumnya konsentrasi oksigen saat permulaan fajar rendah, lalu tinggi pada siang hari kemudian secara kontinu berkurang sepanjang malam karena kebutuhan respirasi komunitas.

Penguraian Bahan Organik Wetzel dan Likens (1991) menyatakan bahan organik di ekosistem perairan berada dalam bentuk senyawa organik terlarut sampai bahan organik partikulat (POM) dalam agregat besar, serta dari organisme hidup yang mati.

Siklus biogeokimia mempengaruhi laju dekomposisi C, N, P, S dan oksigen. Proses dekomposisi adalah proses yang kontinu, tetapi lajunya bervariasi tergantung jumlah subtrat dan variabel lingkungan.

II.II. Dekomposisi Aerobik

Gunnison et.al., (1985) menyatakan pada dekomposisi aerobik,mikroorganisme aerobik, mengkonversi bahan organik yang tersedia menjadi komponen inorganik, karbondioksida, nitrat, sulfat, dan fosfat, dan mengurangi oksigen di perairan.

II.III. Dekomposisi Anaerobik.

Respirasi anaerobik dapat didefinisikan sebagai reaksi biologi dimana oksidasi senyawa anorganik sebagai akseptor electron. Pada kondisi tidak ada oksigen bakteri anaerob mengoksidasi bahan organik dengan menggunakan berbagai agen oksidasi : manganase, nitrat, besi, sulfat dan bikarbonat.

Reduksi nitrat (denitrifikasi) umumnya dengan cepat diikuti deplesi oksigen dan hasilnya yaitu : CO2, air dan nitrogen (melalui nitrit). Pereduksi nitrat (Pseudomonas, Bacillus, Micrococcus, Thiobacillus denitrificans) adalah anaerobik fakultatif dan menggunakan oksigen jika suplainya cukup.

II. IV. Eutrofikasi 

            Eutrofikasi adalah istilah yang menggambarkan penuaan danau. Eutrofikasi secara alami terjadi dalam waktu yang panjang. Pengkayaan nutrien yang dikuti oleh kemunduran kualitas air. Pengertian pengkayaan badan air dengan nutrien inorganik, khususnya nitrogen dan fosfor.

Istilah plankton pertama kali digunakan oleh Victor Hensen pada tahun 1887,dan disempurnakan oleh Haeckel tahun 1890.Kata plankton berasal dari bahasa Yunani yang berarti  mengembara.dan dapat diartikan sebagai seluruh kumpulan organisme baik hewan maupun tumbuhan yang hidup terapung atau melayang didalam air,tidak dapat bergerak atau dapat bergerak sedikit dan tidak dapat melawan arus.

Plankton dapat dikelompkan menjadi beberapa kelompok berdasarkan cara makan, keberadaan/dominansi,asal usul,ukuran, bentuk dan koloni sel,serta alat penangkap.pengelompokan plankton yang paling umum  didasarkan pada cara makanannya.berdasarkan cara makanannya plankton dapat dikelompokkan kedalam bakterioplankton (saproplankton),fitoplankton,dan zooplankton.

Bakterioplankton merupakan kelompok plankter yang terdiri atas organisme yang tidak berklorofil, meliputi bakteri (Micrococcus,Sarcina,Vibrio,Bacillus,Dll). Fitoplankton merupakan tumbuhan planktonic berklorofil yang umumnya terdiri atas (Bacillariphyceae, Chlorophyceae, Dinophyceae).

Selaian berklorofil fitoplankton juga memiliki bahan makanan cadangan yang umumnya berupa pati atau lemak,dinding sel yang tersusun dari selulosa,serta bentuk flagel yang beragam.zooplankton merupakan kelompok plankter yang mempunyai cara makan holozik.Anggota kelompok Ini meliputi hewan–hewan dari kelompokb protozoa,coelenterate,ctenopora,amelina,dan beberapa larva hewn-hewan vertebrata.kelompok zooplankton hamper seluruhnya didominasi oleh copepod dengan nilai sebesar 50-80%.