N Organik + O
2
• NH
3
-N + O
2
• NO
2
-N + O
2
• NO
3
-N
Amonifikasi Nitrifikasi
Sumber amonia yang lain adalah reduksi gas nitrogen yang berasal dari proses difusi udara atmosfer, limbah industri, dan domestik. Amonia jarang
ditemukan pada perairan yang mendapat cukup asupan oksigen. Sebaliknya, pada wilayah anoksik tanpa oksigen yang biasanya terdapat di dasar perairan, kadar
amonia relatif tinggi. Amonia dalam bentuk terionisasi lebih beracun daripada yang tidak terionisasi Novotny dan Olem 1994.
Nitrat merupakan nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan algae. Nitrat nitrogen bersifat mudah larut dan stabil. Senyawa ini dihasilkan dari proses
oksidasi sempurna senyawa nitrogen di perairan. Konsentrasi nitrat di perairan terbentuk dalam proses nitrifikasi. Proses ini adalah proses oksidasi amonia
menjadi nitrit dan nitrat oleh bakteri ototrof yang berlangsung dalam kondisi aerob Novotny dan Olem 1994.
Kadar nitrat pada perairan alami hampir tidak pernah lebih dari 0,1 ppm. Konsentrasi nitrat 0,9 hingga 3,5 ppm merupakan konsentrasi optimum untuk
pertumbuhan algae Chu 1943, diacu dalam Andarias 1991. Pada konsentrasi 0,1 ppm pengaruh pembatasan nitrogen terjadi, sedang pada konsentrasi 45
ppm pengaruh penghambatan mulai nampak Effendi 2003.
2. Fosfor
Selain nitrogen, fosfor merupakan salah satu nutrien yang penting bagi
pertumbuhan fitoplankton. Unsur P merupakan unsur penting terutama dalam transformasi energi yang berperan dalam proses fotosintesis dan pembentukan
klorofil Rao 1997, diacu dalam Wetzel 2001. Unsur fosfor tidak ditemukan dalam bentuk bebas sebagai unsur di perairan, melainkan dalam bentuk senyawa
anorganik yang terlarut ortofosfat, metafosfat, dan polifosfat dan senyawa organik yang umumnya berada dalam bentuk ion asam fosfat Goldman dan
Horne 1983. Ortofosfat merupakan bentuk senyawa dari unsur dasar P yang dapat dimanfaatkan secara langsung oleh organisme akuatik. Unsur P diperoleh
fitoplankton dari senyawa fosfor anorganik ion ortofosfat, dalam kasus-kasus
tertentu diperoleh dari fosfor organik terlarut. Fosfor yang telah diserap oleh sel akan menjadi bagian dari komponen struktural sel dan berperan dalam proses-
proses pengalihan energi dalam sel Nontji 1984. Tinggi rendahnya kandungan ortofosfat yang tersedia di perairan akan
menyebabkan terjadinya dominasi algae tertentu. Bacillariophyceae dominan pada konsentrasi rendah 0,00-0,02 ppm, Chlorophyceae pada konsentrasi sedang
0,02-0,05 ppm, dan Cyanophyceae pada konsentrasi tinggi lebih dari 0,10 ppm Moyle 1946, diacu dalam Andarias 1991.
Keberadaan fosfor di perairan alami biasanya relatif kecil, kadarnya lebih kecil daripada nitrogen, karena sumber fosfor yang lebih sedikit bila dibandingkan
dengan sumber nitrogen. Keberadaan fosfor secara berlebihan yang disertai dengan keberadaan nitrogen yang cukup dapat menstimulir ledakan pertumbuhan
algae di perairan. Senyawa fosfor dalam perairan dapat berasal dari sumber alami seperti erosi tanah, buangan dari hewan dan pelapukan tumbuhan, serta limbah
industri, pertanian, dan domestik Boney 1989, diacu dalam Effendi 2003.
3. Silika
Silika merupakan salah satu unsur yang esensial bagi makhluk hidup. Beberapa algae, terutama diatom Bacillariophyceae membutuhkan silika untuk
membentuk dinding sel. Wetzel 2001 membagi silika menjadi dua, yaitu 1 asam silika yang membentuk larutan stabil H
2
SiO
4
dan 2 partikel silika tersuspensi, yang terdiri dari silika yang tersimpan pada materi biotik seperti
diatom dan organisme lain yang menggunakan silika dalam jumlah besar, serta silika yang membentuk kompleks dengan besi dan aluminium hidroksida.
Silika terlibat dalam pembentukan protein dan karbohidrat. Unsur silika diserap dalam bentuk ortosilikat yang pelarutan dan penguraiannya dipengaruhi
oleh karbondioksida CO
2
bebas dan asam-asam organik dalam perairan. Silika bersifat tidak larut dalam air dan biasanya terdapat dalam bentuk koloid Chen
1971, diacu dalam Sunarto 2001. Distribusi silika di perairan tergantung pada lokasi dan kedalaman perairan.
Distribusi silika di perairan pantai biasanya lebih tinggi daripada di laut terbuka, karena adanya sungai yang mengalir dan pengaruh air tanah. Penurunan kadar
silika di laut dapat disebabkan oleh cepatnya pemanfaatan silika oleh diatom untuk membentuk cangkang. Kadar silika yang semakin berkurang akan
mengganggu perkembangan diatom sehingga cangkangnya tipis Wetzel 2001. Diatom tidak akan berkembang dengan baik pada konsentrasi silika kurang dari
0,5 ppm. Jumlah populasi diatom akan meningkat apabila konsentrasi nitrat, nitrit, fosfat, dan silika cukup tersedia Fogg 1975.
4. Rasio N:P
