26
2.3.3 Unsur Nitrogen NH
3
, NO
2
, NO
3
Diantara dissolved nutrient yang ada, nitrogen merupakan penyebab utama terjadinya eutrofikasi Elser et al., 1990 in
González-Alcaraz et al., 2010 .
Nitrogen dan senyawanya tersebar sebanyak 78 di atmosfer bumi Effendi, 2003. Meskipun dalam jumlah yang melimpah, namun demikian tidak bisa
dimanfaatkan secara langsung oleh organisme Dugan, 1972 in Effendi, 2003. Nitrogen harus mengalami fiksasi terlebih dahulu menjadi NH
3
amonia, NH
4
amonium, NO
3
nitrat. Fiksasi nitrogen atmosfer oleh akar yang berasosiasi dengan bakteri merupakan sumber nitrogen yang penting bagi tumbuhan darat
Hogarth, 2007. Nitrogen diperairan dibedakan menjadi dua yaitu nitrogen anorganik yang
terdiri dari amonia NH
3
, amonium NH
4
, nitrit NO
2 ,
nitrat NO
3
, dan molekol nitrogen N
2
dalam bentuk gas. Sedangkan dalam bentuk organik berupa protein, asam amino dan urea. Bentuk-bentuk nitrogen tersebut mengalami transformasi
baik dengan melibatkan atau tidak melibatkan makrobiologi maupun mikrobiologi sebagai bagian dari siklus nitrogen.
Nasib nitrogen di lahan basah meliputi : 1 rilis ke air pasang dan diekspor ke lingkungan air sekitarnya; 2 adsorpsi ke partikel sedimen, 3
penyerapan dan asimilasi oleh tanaman termasuk makroalga dan plankton, dan 4 konversi mikroba, khususnya dalam proses nitrifikasi dan denitrifikasi Tam et
al., 2009. Nitrifikasi adalah proses aerobik yang mengoksidasi NH
4 +
menjadi NO
3 -
, Sedangkan denitrifikasi adalah proses heterotrofik anoxic yang mereduksi NO
3 -
menjadi gas N
2
ke atmosfer. Proses Nitrifikasi dan denitrifikasi diyakini menjadi mekanisme penting dan dalam jangka panjang, khususnya untuk loading
nitrogen tingkat tinggi Ullah and Faulkner, 2006. Adapun proses tersebut yang terjadi pada ekosistem mangrove untuk lebih jelasnya ditampilkan pada Gambar
4.
27
Atmosphere
Aerobic Zone
Anaerobic Zone
NH4
+
NH4
+
NO2- NO3-
NO3- N 2
N 2 O
Gambar 4 Chemistry of nitrogen compounds in mangrove soil Boto, 1984 in Hogarth, 2004
Adapun transformasi nitrogen mikrobiologis mencakup hal-hal sebagai berikut Effendi, 2003 :
a. Asimilasi nitrogen anorganik amonia dan nitrat oleh tumbuhan dan mikroorganisme untuk membentuk nitrogen organik, misalnya asam amino
dan protein. Di perairan, proses ini terutama dilakukan oleh bakteri autotrof dan tumbuhan.
b. Fiksasi gas nitrogen menjadi amonia dan nitrogen organik oleh mikroorganisme. Fiksasi gas nitrogen secara langsung dapat dilakukan oleh
beberapa jenis algae Cyanophyta blue green algae dan bakteri. c. Nitrifikasi, yaitu oksidasi amonia menjadi nitrit dan nitrat. Proses oksidasi ini
dilakukan oleh bakteri aerob. Nitrifikasi berjalan secara optimum pada pH 8 dan pada pH 7 berkurang secara nyata. Bakteri nitrifikasi bersifat mesofilik,
menyukai suhu 30 C.
d. Amonifikasi nitrogen organik untuk menghasilkan amonia selama proses dekomposisi bahan organik. Proses ini banyak dilakukan oleh mikroba dan
jamur. Autolysis pecahnya sel dan ekskresi amonia oleh zooplankton dan ikan juga berperan sebagai pemasok amonia.
e. Denitrifikasi, yaitu reduksi nitrat NO
3
menjadi nitrit NO
2
, dinitrogen oksida N
2
O dan molekul nitrogen N
2
. Proses reduksi nitrat berjalan optimum pada kondisi anoksik tidak ada oksigen. Proses ini juga melibatkan
bakteri dan jamur. Dinitrogen oksida adalah produk utama dari denitrifikasi
Kategori