14
2.2.3.2 Nitrogen dan Fosfor
Sejak nitrogen dan fosfor dinyatakan sebagai nutrien pembatas, secara umum banyak mendapat perhatian. Terdapat tiga faktor yang menentukan kapan
suatu sistem perairan dibatasi oleh nitrogen atau fosfor, yaitu rasio nitrogen dan fosfor; preferensi kehilangan, recycling atau adsorpsi; dan fiksasi nitrogen.
Perubahan bentuk yang berbeda dari nitrogen anorganik Tabel 1 adalah bagian dari siklus nitrogen dan penting dalam menentukan ketersediaan N di
permukaan air Walmsley, 2000. Amonifikasi, nitrifikasi, denitrifikasi, dan penyerapan aktif dari senyawa nitrogen diatur oleh temperatur air, ketersediaan
oksigen dan pH DWAF, 1996. Banyak proses fisik dan biologis mereaksikan peran nitrogen terhadap ketersediaan dan kesuburan relatif perairan Capone,
2000. Siklus nitrogen di laut sangat dekat dihubungkan dengan atmosfer.
Tabel 1 Bentuk kehadiran nitrogen pada air permukaan dan air limbah diadaptasi dari Vollenweider, 1970
Total Nitrogen Nitrogen terlarut
Nitrogen dalam suspensi Nitrogen
dalam bentuk gas
Senyawa an - organik seperti
NH
4
, NO
3
, NO
2
Senyawa organik seperti asam amino, polipeptida
dan peptida, albumin terlarut dsb
organisme Detritus organik
danatau senyawa organik
yang diserap oleh partikel
N
2
, N
2
O, NO
Kandungan N total dalam air tak terfilter Total N dalam fitrat
DIN DIN= Disolved Inorganic Nitrogen Nitrogen anorganik terlarut
Fosfor merupakan elemen esensial yang diperlukan untuk pertumbuhan fitoplankton dan organisme lain. Fosfor di alam baik yang terlarut atau yang
terikat dalam partikulat ada dalam bentuk organik dan anorganik Tabel 2, yang digunakan oleh organisme hidup terutama di dalam asam nukleid, fosfolipid, dan
ATP. Fosfor secara langsung diambil oleh bakteri heterotrofik dalam bentuk fosfat organik untuk pertumbuhannya Pomeroy et al., 2007. Bentuk anorganik fosfor
baik yang terikat dalam partikulat atau yang terlarut meliputi ortofosfat dan polifosfat Walmsley, 2000. Ortofosfat hanya dalam bentuk fosfor anorganik
terlarut DIP yang secara langsung dapat digunakan oleh biota laut.
15
Tabel 2 Bentuk kehadiran fosfor pada air permukaan dan air limbah diadaptasi dari Vollenweider, 1970
Total fosfor Fosfor terlarut
Fosfor dalam suspensi Ortofosfat PO
4
Senyawa koloid organik danatau
gabungan dengan koloid adsorptif
Sebagai partikel mineral danatau
anorganik komplek yang
diadsorpsi organisme
Diadsorpsi oleh detritus
danatau dalam bentuk
senyawa organik
Kandungan P total dalam air tak terfilter Total P dalam fitrat
DIP DIP= Disolved Inorganic Phosphorous Fosfor anorganik terlarut
Setiap fitoplankton akan membutuhkan nitrogen dan fosfor untuk membangun biomassanya. Ketersediaan nitrogen dan fosfor di lapisan kolom air
paling atas dikendalikan oleh percampuran vertikal, aliran sungai, fiksasi nitrogen dan regenerasi materi organik. Perbedaan spesies dari fitoplankton mempunyai
kebutuhan nutrien dan fisiologi yang berbeda baik makro atau mikro nutrien. Konsekuensinya konsentrasi nutrien, rasio dan variabilitas temporal akan
mempengaruhi kompetisi fitoplankton. Dalam satu kelompok juga terjadi kompetisi yang tergantung dari ketersediaan nutrien. Pengayaan nitrat
mempengaruhi pembangunan rantai diatom dari yang kecil sampai menengah pada Chaetoceros spp akan lebih cepat dibandingkan dengan yang berukuran
besar Carter et al., 2005, karena konstanta setengah jenuh pengambilan nitratnya lebih rendah.
Bagaimanapun nitrat dan ortofosfat bukanlah satu-satunya sumber nitrogen dan fosfor di lautan. Asupan DON menyumang sekitar 635 dari total nitrogen
terlarut Bronk, 2002 dan DOP mencapai 75 dari total fosfor terlarut Benitez- Nelson, 2000. Walaupun konsentrasi DON dan DOP dapat digunakan secara
biologis, tetapi hanya fraksinya yang dapat digunakan secara biologis Bronk, 2002. Banyak diatom juga dapat menggunakan nutrien organik seperti urea, asam
amino, fosfomonoester dan fosfat diester Lomas, 2004; Yamaguchi et al., 2005; Rees and Allison, 2006. Perbedaan penggunaan nutrien organik dapat menyuplai
sifat baru pola distribusi biogeografi dan suksesi spesies.
16
2.3 Model Hidrodinamika dan Model Ekosistem
Kategori