laporan ekologi daur karbon

PRAKTIKUM EKOLOGI PERTANIAN

DAUR KARBON

                                                                                                                                                                 

Oleh

FADIL TAMAMIN

05121007122

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

INDRALAYA

2013

I.                   PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Karbon merupakan salah satu unsur yang penting bagi kehidupan organisme, karena konfigurasi semua molekul organik berbasiskan unsur ini. Karbon beredar di dalam biosfer dalam bentuk karbondioksida (CO2) yang berupa gas, sehingga siklusnya tergolong ke dalam sikluis tipe gas. Dalam garis besarnya terdapat 3 sumber karbon utama yaitu di dalam atmosfer (dalam bentuk karbondioksida), di dalam lautan (dalam bentuk terlarut) dan di dalam bumi (batuan kapur atau minyak fosil). Proses peredaran unsur ini mencakup wilayah yang sangat luas yang meliputi atmosfer, bumi dan lautan.

Daur karbon juga dapat diartikan sebagai Rangkaian transformasi, karbon dioksida ditetapkan sebagai karbon atau senyawa karbon dalam energy m-organisme hidup melalui fotosintesa atau komosintesi, dibebaskan melalui respirasi dan atau kematian dan penguraian energy pengikat, yang digunakan oleh spesies heterofik, dan akhirnya dikembalikan kepada keadaan asli untuk digunakan lagi.

Untuk mempelajari jalannya siklus karbon, dapat dilakukan dengan mengamati siklus yang terjadi di dalam ekosistem yang lebih sempit/kecil. Misalnya di dalam botol biaka, akuarium, rumah kaca dan sebagainya, yang di dalamnya mengandung unsur dari komponen biotik maupun abiotik. Pada prinsipnya siklus karbon di suatu tempat berlangsung melalui proses pertukaran energi dan materi yang berlangsung antara kedua komponen tersebut.

Dalam daur karbon,karbon dioksida dibutuhkan tumbuhan yang kemudian akan dikonsumsi hewan, ikan dan manusia untuk kebutuhan sel dan energy. Daur karbon merupakan bagian dari daur energy. Reaksi fotosintesis sangat esensial untuk daur karbon maupun daur energy, 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 energy matahari dan pigmen klorofil. Reaksi tersebut biasanya terjadi dihutan-hutan padang rumput dan juga dirumput laut dilautan.

I.2. Tujuan

Mempelajari hubungan antara produsen dan konsumen di dalam ekosistem.

II.                TINJAUAN PUSTAKA

Karbon dapat dijumpai dimana-mana, karbon dapat dijumpai dalam atmosfere sebagai CO2 dalam jaringan semua  makhluk hidup dan terbesar dijumpai dalam batuan endapan serta bahan bakar fosil yang terdapat dalam perut bumi. Dalam siklus karbon, atom karbon terus mengalir dari produsenke konsumen dalam bentuk molekul CO2 dan karbohidrat, sedangkan energi fotonmatahari digunakan sebagai pemasok energi yang utama. produsen memerlukanCO2 yang dihasilkan konsumen untuk melakukan fotosintesis. Siklus biogeokimia atau siklus organik-anorganik adalah siklus unsur atau senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi juga melibatkan reaksireaksi kimia dalam lingkungan abiotik sehingga disebut siklus biogeokimia. Siklus-siklus tersebut antara lain: siklus air, siklus oksigen, siklus karbon, siklus nitrogen, dan siklus sulfur.

(Amir, 2001)

Kehilangan karbon dalam aktivitas pertanian, misalnya karena penambahan karbon ke atmosfere lebih banyak dari pada karena disebabkan diikatnya oleh tanaman-tanaman tidak dapat menggantikan karbon yang dilepaskan dari tanah. Dalam siklus karbon, proses timbal balik fotosintesis dan respirasi seluler menyediakan suatu hubungan antara lingkunganatmosfer dan lingkungan terestrial. Tumbuhan mendapatkan karbon, dalam bentuk CO2 dari atmosfer melalui stomata daunnya dan menggabungkannya ke dalambahan organik biomassanya sendiri melalui proses fotosintesis. Sejumlah bahanorganik tersebut kemudian menjadi sumber karbon bagi konsumen. Respirasi olehsemua organisme mengembalikan CO2 ke atmosfer (Hadietomo, 2003)

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 meng

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).
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. (Suwasono, 2007)

Karbon adalah bahan penyusun dasar semua senyawa organik. Pergerakan melalui suatu ekosistem berbarengan dengan pergerakan energi, melebihi zatkimia lain; karbohidrat dihasilkan selama fotosintesis, dan CO2 dibebaskanbersama energi selama respirasi.  

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 = 6 O2à6 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 +àC6H12O6 + 6O2  Energi

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. (Sasmita.D.W.1994)

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  (Muslimin.L.W.1996).

III.             PELAKSANAAM PRAKTIKUM

3.1. Tempat dan Waktu

            Praktikum Daur Karbon dilaksanakan di Laboratorium Ekologi Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya Ogan Ilir. Waktu pelaksanaan praktikum pada hari Selasa 19 Maret 2013.

3.2. Bahan dan Alat

1. Lymnea sp atau keong sebagai konsumen

2. Hydrilla sp sebagai produsen

3. Larutan bromtimol biru

4. Air

5.Tabung Biakan tertutup

6.Rak tabung reaksi

7.Sumber Cahaya

8.Kamar gelap

3.3. Cara Kerja

1)      Disiapkan dua percobaan masing-masing (A dan B) masing-masing percobaan terdiri dari empat botol.Ditandai botol-botol ini dengan A1,A2,A3,A4 dan B1,B2,B3,B4.

2)      Setiap botol diisi dengan air sampai permukaan air kira-kira 20mm dibawah mulut botol.

3)       Ditambahkan 3-5 tetes bromtimol biru kedalam tiap-tipa botol.

4)      Dimasukkan kedalam botol A1 dan B1 ikan kecil, A2 dan B2 ikan kecil dan Hydrilla, A3 dan B3 Hydrilla saja dan kedalam botol A4 dan B4 tidak dimasukkan ikan kecil atau Hydrilla.

5)      Ditutup semua botol biakan tersebut rapat-rapat, usahakan agar tutup tersebut tidak bocor.

6)      A(1-4) ditempatkan ditempat terang dan B(1-4) ditempatkan ditempat gelap.

7)      Setelah 24 jam diamati semua botol biakan,dan dicatat perubahan yang terjadi.catatlah perubahan yang terjadi pada siput maupun pada hydrylla.Setelah itu pindahkan tabung biakan A kedalam kamar gelap dan tabung biakan B kedalam kamar terang.Sekali 24 jam lakukan pengamatan dan pemindahan pada tabungengamatan dilakukan setiap hari selama 7 hari.

IV.             HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1              Hasil

Hari Tanggal	Tabung	Kondisi Biotik		Kondisi Abiotik
		Siput	Hydrilla
Senin, 18 Maret 2013	A1	Mati		Keruh
	A2	Hidup	Hidup	Bening
	A3		Hidup	Bening
	A4			Bening
	B1	Mati		Keruh
	B2	Hidup	Hidup	Bening
	B3		Hidup	Bening
	B4			Biru
Selasa , 19 Maret 2013	A1	Mati		Keruh
	A2	Hidup	Hidup	Bening
	A3		Hidup	Bening
	A4			Bening
	B1	Mati		Keruh
	B2	Hidup	Hidup	Bening
	B3		Hidup	Bening
	B4			Biru
Rabu, 20 Maret 2013	A1	Mati		Keruh
	A2	Hidup	Hidup	Bening
	A3		Hidup	Bening
	A4			Bening
	B1	Mati		Keruh
	B2	Hidup	Hidup	Bening
	B3		Hidup	Bening
	B4			Biru
Kamis, 21 Maret 2013	A1	Mati		Keruh
	A2	Hidup	Habis	Keruh
	A3		Hidup	Bening
	A4			Bening
	B1	Mati		Keruh
	B2	Hidup	Hidup	Bening
	B3		Hidup	Bening
	B4			Biru
Jumat 22 Maret 2013	A1	Mati		Keruh
	A2	Hidup	Habis	Keruh
	A3		Layu	Bening
	A4			Bening
	B1	Mati		Keruh
	B2	Hidup	Habis	Keruh
	B3		Hidup	Bening
	B4			Biru

4.2.            Pembahasan

Penggunaan hewan dan tumbuhan ini dimaksudkan untuk mengetahui peristiwa daur karbon. dimana terjadi proses fotosintesis yang dilakukan oleh Hydrilla sp.yang menghasilkan O2, dimana O2 digunakan untuk proses respirasi yang dilakukan oleh Lymnea sp. Penggunaan Lymnea karena praktikum ini akan melihat peristiwa fotosintesis dalam air yang merupakan tempat hidup dari Lymnea, selain itu, ini dimungkinkan karena Lymnea mempunyai cangkang, Cangkang berupa kalsium karbonat yang berasal dari kombinasi Ca dan CO2.

Kalsium karbonat terbentuk karena proses fotosintesis tumbuhan laut sehingga cangkang merupakan suatu bukti adanya daur karbon dan ketika Lymnea itu mati, air dapat melarutkan kalsium karbonat,karena adanya CO2 yang terlarut. sedangkan penggunaan Hydrilla karena merupakan hewan air yang kosmopolit atau ditemukan dimana-mana. Berdasarkan pengamatan yang dilakukan pada hari pertama tabung A1 yang berisi siput hidup dan kondisi abiotik jernih.

Dari hasil yang diperoleh di atas dapat diketahui bahwa produsen dan konsumen berinteraksi. Pada praktikum iniada dua perlakuan yaitu gelap dan terang dimana tiap perlakuan dibagi empat perlakuan lagi yaitu A1, A2, A3, A4 dan B1, B2, B3, B4. Pada tiap-tiap perlakuan tersebut megalami perubahan.

Pada pengamatan kedua tidak mengalami begitu banyak perubahan , kondisi siput sama dengan pengamatan pertama  begitu juga dengan kondisi hydrila, yang membedakan dari kedua perlakuan tersebut yaitu kondisi abiotik yang mengalami perubahan menjadi lebihbening dari sebelumnya (A3 dan B3),  kondisi abiotik A1dan B1 menjadi lebih keruh dari sebelumnya hal ini terjadi karena siput sudah mati, kondisi abiotik lainnya sama saja dengan pengamatan pertama.

Pada pengamatan yang ketiga tidak mengalami banyak perubahan dari pengamatan pertama, kondisi biotik sama saja dengan pengamatan pertama, tabung A1 dan B1 kondisi biotik mati, kondisi abiotik semakin keruh dari sebelumnya, kondisi abiotik A2 dan B2 semakin bening dan kondisi biotik semakin terlihat segar, pada tabung lainnya kondisi biotik maupun abiotik sama dengan sebelumnya.

Pada pengamatan ketiga tidak banyak mengalami perubahandari pengamatan sebelumnya, kondisi abiotik A1 dan B1 semakin keruh dan mulai berbau, pada tabung A2 dan A3 kondisi abiotik tetap bening, hal ini terjadi karena di dalam tabung terjadi interaksi antara produsen dan konsumen. Pada tabung A3 dan B3 kondisi abiotik semakin bening, biotik tampak segar. Pada tabung A4 tetap sama kondisi abiotik tetap bening, hal ini menunjukan bahwa air tersebut asam. Pada tabung B4 kondisi abiotik warna biru mulai memudar.

Pada pengamatan keempat banyak mengalami perubahan, tabung A2 produsen habis dimakan oleh konsumen, hal ini terjadi karena konsumen lapar sehingga memakan produsen dan kondisi abiotik perlakuan ini tampak keruh. Pada tabung A1 dan B1 kondisi abiotik sangat keruh, tabung A4 menjadi agak keruh, tabung A3 tampak layu, tabung B2 dan B3 segar.

Pada pengamatan kelima kondisi perlakuan tidak begitu jauh dari pengamatan sebelumnya, pada tabung B2 produsen habis dimakan oleh konsumen hal ini terjadikarena konsumen lapar. Pada tabung lainnya tidak begitu berbeda dengan pengamatan sebelumnya, kondisi A1 dan B1 semakin keruh.

    

V.                KESIMPULAN DAN SARAN

5.1.            Kesimpulan

Berdasarkan Praktikum Daur Karbon yang telah dilaksanakan diperoleh kesimpulan :

1.      Kadar oksigen yang terlarut dalam air mempengaruhi aktivitas organisme dalam melaksanakan perannya pada suatu ekosistem.

2.      Hydrilla berperan sebagai organisme autotrof yaitu sebagai produsen dan siput sebagai konsumen air dan cahaya matahari faktor abiotik.

3.      Aliran energi pada ekosistem adalah cahaya matahari dan karbondioksida diserap hydrilla untuk berfotosintesis, kemudan dikonsumsi oleh siput dan digunakan untuk respirasi.

4.      Cahaya matahari mempengaruhi siklus karbon.

5.      Tanpa aliran energi siput tidak bertahan hidup.

6.      Produsen dan konsumen saling membutuhkan dalam ekosistem

6.2.            Saran

Sebaiknya perlakuan dalam praktikum ini lebih banyak lagi sehingga didapatkan banyak data.

DAFTAR PUSTAKA

Amir, A.2001. Biologi Umum. PT Gramedia : Jakarta

Hadiotomo, 2003. Mikrobiologi dasar. PT Gramedia : Jakarta

Jumin, H. 2008. Ekologi Tanaman. Rajawali press : Jakarta

Muslimin.L.W.1996. Mikrobiologi Lingkungan.UI Press : Jakarta

Sasmita.W.D.1994. Materi Pokok Biologi Umum. Deptdikbud: Jakarta

Suwasono. 1997. Biologi dan Pertanian. Rajawali Press : Jakarta

Posted in: Agronomy