BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Siklus karbon adalah siklus biogeokimia dimana karbon dipertukarkan antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer Bumi. Dalam siklus ini terdapat empat reservoir karbon utama yang dihubungkan oleh jalur pertukaran. Reservoir-reservoir tersebut adalah atmosfer, biosfer teresterial (biasanya termasuk pula freshwater system dan material non-hayati organik seperti karbon tanah (soil carbon)), lautan (termasuk karbon anorganik terlarut dan biota laut hayati dan non-hayati), dan sedimen (termasuk bahan bakar fosil). Pergerakan tahuan karbon, pertukaran karbon antar reservoir, terjadi karena proses-proses kimia, fisika, geologi, dan biologi yang bermaca-macam. Lautan mengadung kolam aktif karbon terbesar dekat permukaan Bumi, namun demikian laut dalam bagian dari kolam ini mengalami pertukaran yang lambat dengan atmosfer.
Daur karbon merupakan bagian dari daur energi. Reaksi fotosintesis sangat esensial untuk daur karbon maupun daur energi, melalui proses fotosintesis tersebut karbon dioksida berhubungan dengan mahluk hidup. Melalui proses fotosintesisnya tumbuhan hijau berperan dalam daur karbon, karbon diubah menjadi karbohidrat dengan bantuan energi matahari dan pigmen klorofil. Reaksi tersebut biasanya terjadi dihutan-hutan padang rumput dan juga dirumput laut dilautan. Dalam daur karbon,karbon dioksida dibutuhkan tumbuhan yang kemudian akan dikonsumsi hewan, ikan dan manusia untuk kebutuhan sel dan energi. Dalam bentuk karbon dioksida dikembalikan kealam, bila hewan atau tumbuhan tersebut .mati akibat kerja mikroorganisme karbon akan dikembalikan kebumi. Sumber utama karbon untuk mahluk hidup ada di udara. Dalam bentuk karbondioksida jumlahnya kira-kira 0,03 % dari volume. CO2 diudara akan difiksasi ke dalam jaringan hidup melalui fotoautotrof tanaman dan ganggang. Pada kondisi anaerob karbondioksida direduksi menjadi (CH4) oleh mikroorganisme Bakteri Methylococcus maupun mengoksidasi methan menjadi karbon. Aspek penting lain dari daur karbon adalahreaksi non biologi yaitu pertukaran antara karbon dioksida dan bikarbonat yang umumnya terjadi dalam perairan pada kondisi tertentu karbonat akan berpresipitasi dengan membentuk batu kapur (lime stone).
Meskipun karbon merupakan unsur yang sangat langka dalam sektor bumi yang tidak hidup tetapi didalam benda hidup terdapat 18%. Kemampuan saling mengikat pada atom-atom karbon merupakan dasar untuk keragaman molekular dan ukuran molekular dan tanpa ini tidak akan ada. Selain pada bahan organik, karbon sebagai gas karbon dioksida dan sebagai batuan karbonat (koral). Yang sangat membutuhkan senyawa hijau yang dapat menetralkannya. Umumnya karbon ditemui berupa hasil pembakaran dari dalam tubuh mahluk hidup, dan hal ini biasanya diseimbangkan dengan adanya tumbuhan hijau sebagai perombak karbon menjadi oksigen sebagai pembentuk siklus karbon itu sendiri.
Karbon tersimpan dalam bentuk molekul karbondioksida (C2) dan oksigen dalam betuk molekul oksigen yaitu O2. Karbon diikiat oleh tanaman dalam proses fotosintesis dan dihasilkan bahan organik. Bila bahan ini dioksidasikan akan menghasilkan kembali karbondioksida. Dari proses fotosintesa diatas selain dihasilkan bahan organik berupa karbohidrat juaga dihasilkan oksigen. Bahan organik hasil fotosintesa berpindah ke herbivore dan pemangsa dan kembali ke cadangan melalui respirasi dan kegiatan bakteri. Sisa bahan organik yang tidak dilapuk melalui proses-proses geologicklainnya akan membentuk gambut, batu bara dan minyak bumi. Gambut dan batu bara mengandung karbon terikat, besarnya kandungan tergantung pada tingkat pelapukannya. Bahan tambang ini akan menghasilkan karbon ke udara bebas setelah dibakar
B. Tujuan
Tujuan dari praktikum kali ini adalah untuk mempelajari hubungan antara produsen dan konsumen di dalam ekosistem.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Daur karbon merupakan bagian dari daur energi. Reaksi fotosintesis sangat esensial untuk daur karbon maupun daur energi, melalui proses fotosintesis tersebut,karbon maupun daur energi, melalui proses fotosintesis tersebut karbondioksida hubungan sebagai mahluk hidup. Melalui proses fotosintesisnya tumbuhan hijau berperan dalam siklus karbon, karbon diubah menjadi karbondioksida kemudian diubah menjadi karbohidrat dengan bantuan energi matahari dan pigmen klorofil.
Dalam daur karbon, karbondioksida dibutuhkan tumbuhan, yang kemudian akan dikonsumsi hewan, ikan atau manusia untuk kebutuhan sel dan energi. Dalam bentuk karbon dioksida dikembalikan ke alam, bila hewan atau tumbuhan tersebut mati akibat kerja mikroorganisme karbon akan dikembalikan ke bumi.Sumber utama karbon untuk makhluk hidup berada dalam udara, dalam bentuk karbon dioksida jumlahnya kira-kira 0,03% dari volume. Karbon dioksida diudara akan difiksasi ke dalam jaringan hidup melalui fotoototrof tanaman dan ganggang, kemudian ototrof tersebut akan dikonsumsi oleh heterotrof, yang akan menggunakan karbon tersebut untuk energi dan pertumbuhannya.
Karbondioksida juga akan terlarut dalam air dan tanah dan dapat membentuk ion bikarbonat. Karbon dapat diperoleh juga dari pembakaran kayu dan fosil yang akan menghasilkan karbon dioksida ke atmosfer, pada keadaan kekurangan oksigen karbon dioksida dapat diubah menjadi karbon monoksida, species tertentu mikroorganisme gas toksik tersebut dan akan mengubah menjadi karbon dioksiba dan energi. Dari hasil penelitian sumber karbon dalam bentuk glukosa atau maltosa meningkatkan aktifitas enzim dalam sel Bacillus sp. Pada kondisi anaerob karbondioksida direduksi menjadi metan (CH¬4) oleh mikroorganisme. Bakteri Methylococcus mampu mengoksidasi metan menjadi karbon dioksida. Aspek penting lain dari karbon adalah reaksi nonbiologi yaitu pertukaran antara karbon dioksida, karbonat dan bikarbonat yang umum terjadi dalam perairan. Pada kondisi tertentu karbonat akan berpresipitasi dengan membentuk batu kapur.
Karbon dapat dijumpai dimana-mana. Karbon dapat dijumpai di dalam atmosfer sebagai CO2 dalam jaringan semua mahluk hidup dan terbesar dijumpai dalam batuan endapan serta bahan baker fosil yang terdapat dalam perut bumi.. Tumbuhan hijau dan hewan serta organisme yang lain berperan aktif dalam kelangsungan siklus karbon. CO2 merupakan salah satu komponen pokok untuk berlangsungnya fotosintesis. Dengan bantuan energi cahaya maka CO2 merupakan salah satu komponen pokok untuk berlangsungnya fotosintesis. Dengan bantuan energi cahaya maka CO2 dan H2O oleh tumbuhan hijau akan diubah menjadi senyawa organik berupa glukosa (C6H12O6) dan Oksigen ( O2) melalui reaksi yang disederhanakan sebagai berikut : C6 H12 O6 = 6O2à6 C O2 + 6 H2 O. Oksigen dihasilkan dalam fotosintesis tersebut akan dimanfaatkan oleh hewan dan organisme lain untuk respirasi. Dari proses respirasi tersebut akan dihasilkan CO2H2O dan energi melelui persamaan reaksi yang disederhanakan sebagai berikut : 6CO2 + 6H2O + EnergiàC6H12O6 + 6O2 CO2 yang dihasilkan dalam respirasi tersebut akan dilepas kembali ke lingkungan, kemudian akan digunakan untuk fotosintesis tumbuhan hijau begitu seterusnya.
Dari kedua kegiatan tersebut tampak bahwa fotosintesis dan respirasi saling bekerja sama untuk kelangsungan siklus karbon dan oksigen. Sejumlah karbon untuk sementara berada dalam jaringan tumbuhan atau hewan, tetapi karbon tersebut akan kembali ke siklus setelah tumbuhan atau hewan tersebut mati kemudian diuraikan oleh makhluk pengurai. Jika sisa-sisa bahan organik dari pembusukan hewan dan tumbuhan tertimbuan dalam lapis tanah lebih dari 600 juta tahun maka karbon dikandung akan keluar dari siklus karbon yang utama. Tetapi oleh panas akan tekanan dalam lapis kerak bumi zat tersebut akan diubah menjadi bahn baker fosil misalnya batubara, minyak bumi dan gas bumi. Jika bahan baker fosil tersebut digunakan sebagai bahan bakar dalam berbagai industri maka karbon yang dikandung akan dilepas kembali ke lingkungan dalam bentuk CO2 sebagai hasil proses pembakaran. Selanjutnya CO2 tersebut akan digunakan kembali oleh tumbuhan hijau untuk fotosintesis begitu seterusnya.
BAB III
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
A. Waktu dan Tempat
Pelaksanaan praktikum ini dilakukan pada hari Rabu April 2011 pukul 08.00 WIB sampai dengan pukul 10.00 WIB di Laboratorium ekologi jurusan Budidaya pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya.
B. Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah : Tabung biakan tertutup, rak tabung reaksi, sifut kecil (sebagai konsumen), hydrilla (sebagai produsen), larutan bromtimul biru, air, sumber cahaya dan kamar gelap.
C. Cara Kerja
- Siapkan 2 percobaan A dan B, masing – masing terdiri dari 4 tabung biakan. Tandai tabung-tabung biakan ini dengan kode A1, A2, A3, A4 dan B1, B2, B3, B4.
- Isilah setiap tabung dengan air sampai permukaan air kira-kira 20 mm di bawah mulut tabung.
- Tambahkan 3 – 5 tetes larutan Bromtimul biru ke dalam tabung
- Masukkan ke dalam tabung biakan A1 dan B1 sifut, ke dalam tabung A2 dan B2 sifut dan hydrilla, ke dalam tabung A3 dan B3 masukkan hydrilla saja dan tabung A4 dan B4 tidak dimasukkan sifut atau hydrilla
- Tutup semua tabung biakan rapat-rapat, usahakan agar tutup tersebut tidak bocor
- Tempatkan rangkaian percobaan A pada tempat terang dan rangkaian percobaan B pada kamar gelap
- Setelah 24 jam, amati semua tabung biakan, catatlah semua perubahan dalam warna indicator (Bromtimul biru). Catat juga bila terjadi perubahan pada sifut atau hydrilla. Setelah itu pindahkan tabung biakan A ke dalam kamar gelap dan tabung biakan B ke tempat terang. Setelah 24 jam lakukan lagi pengamatan da pemindahan tabung. Pengamatan dilakukan selama 7 hari.
- Buatlah data hasil pengamatan selama beberapa hari tersebut. Bagaimana kesimpulan saudara tentang daur karbon pada percobaan in.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
Setelah dilakukannya pengamatan selama 7 hari didapatlah hasil yaitu :
Tabel hasil
Hari pertama, 07 April 2011
| Tabung | Perubahan warna | Keadaan hidup/mati | ||
| Tempat terang | Tempat gelap | Hydrilla | Gondang | |
| A1 | Bening | | - | Hidup |
| A2 | Bening | | Mati (habis) | Hidup |
| A3 | Bening | | Hidup | - |
| A4 | Biru | | - | - |
| B1 | | Bening | - | - |
| B2 | | Bening | Hidup | Mati |
| B3 | | Bening | Hidup | - |
| B4 | | Biru | - | - |
Hari kedua, 08 April 2011
| Tabung | Perubahan warna | Keadaan hidup/mati | ||
| Tempat terang | Tempat gelap | Hydrilla | Gondang | |
| A1 | Bening | | - | Hidup |
| A2 | Bening | | Mati (habis) | Hidup |
| A3 | Bening | | Hidup | - |
| A4 | Biru | | - | - |
| B1 | | Bening | - | - |
| B2 | | Bening | Hidup | Mati |
| B3 | | Bening | Hidup | - |
| B4 | | Biru | - | - |
Hari ketiga, 09 April 2011
| Tabung | Perubahan warna | Keadaan hidup/mati | ||
| Tempat terang | Tempat gelap | Hydrilla | Gondang | |
| A1 | Bening | | - | Hidup |
| A2 | Bening | | Mati (habis) | Hidup |
| A3 | Bening | | Hidup | - |
| A4 | Biru | | - | - |
| B1 | | Bening | - | - |
| B2 | | Bening | Hidup | Mati |
| B3 | | Bening | Hidup | - |
| B4 | | Biru | - | - |
Hari keempat, 10 April 2011
| Tabung | Perubahan warna | Keadaan hidup/mati | ||
| Tempat terang | Tempat gelap | Hydrilla | Gondang | |
| A1 | Bening | | - | Hidup |
| A2 | Bening | | Mati (habis) | Hidup |
| A3 | Bening | | Hidup | - |
| A4 | Biru | | - | - |
| B1 | | Bening | - | - |
| B2 | | Bening | Hidup | Mati |
| B3 | | Bening | Hidup | - |
| B4 | | Biru | - | - |
Hari kelima, 12 April 2011
| Tabung | Perubahan warna | Keadaan hidup/mati | ||
| Tempat terang | Tempat gelap | Hydrilla | Gondang | |
| A1 | Bening | | - | Hidup |
| A2 | Bening | | Mati (habis) | Hidup |
| A3 | Bening | | Hidup | - |
| A4 | Biru | | - | - |
| B1 | | Bening | - | - |
| B2 | | Bening | Hidup | Mati |
| B3 | | Bening | Hidup | - |
| B4 | | Biru | - | - |
Hari keenam, 13 April 2011
| Tabung | Perubahan warna | Keadaan hidup/mati | ||
| Tempat terang | Tempat gelap | Hydrilla | Gondang | |
| A1 | Bening | | - | Hidup |
| A2 | Bening | | Mati (habis) | Hidup |
| A3 | Bening | | Hidup | - |
| A4 | Biru | | - | - |
| B1 | | Bening | - | - |
| B2 | | Bening | Hidup | Mati |
| B3 | | Bening | Hidup | - |
| B4 | | Biru | - | - |
Hari ketujuh, 14 April 2011
| Tabung | Perubahan warna | Keadaan hidup/mati | ||
| Tempat terang | Tempat gelap | Hydrilla | Gondang | |
| A1 | Bening | | - | Hidup |
| A2 | Bening | | Mati (habis) | Hidup |
| A3 | Bening | | Hidup | - |
| A4 | Biru | | - | - |
| B1 | | Bening | - | - |
| B2 | | Bening | Hidup | Mati |
| B3 | | Bening | Hidup | - |
| B4 | | Biru | - | - |
Tidak ada komentar:
Posting Komentar