8
2. Produktivitas Primer
Selain berperan dalam perikanan, produktivitas primer juga penting dalam kaitan dengan lingkungan. Produktivitas perairan dapat digunakan untuk menduga
produksi ikan atau potensi sumberdaya perikanan dengan mengetahui faktor efisiensi ekologi dalam rantai makanan Kaswadji et al. 1993.
Pada pendekatan tropo dinamik dalam ekosistem, diusahakan untuk diukur produksi pada setiap tingkat. Produksi adalah penyatuan materi organik baru ke
dalam jaringan hidup, yang berarti pertambahan biomassa. Untuk tumbuhan dilakukan melalui proses fotosintesis, disebut juga produktivitas primer Miller
2004; Siege 2004; Valiela 1995; Lederman 1988. Secara umum dianggap bahwa produktivitas primer di laut adalah fotosintesis dari senyawa-senyawa karbon
organik oleh fitoplankton, walaupun sejumlah kecil produktivitas primer dapat dihasilkan oleh bakteri kemosintetis Lederman 1988; Nybakken 1988. Unsur-
unsur lingkungan yang penting untuk reaksi fotokimia ini adalah energi matahari, CO
2
, air, dan nutrien, sedangkan laju fotosintesis di laut biasanya dikontrol oleh ketersediaan cahaya matahari dan nutrien.
Kirk 1994 mengemukakan bahwa proses fotosintesis dapat dibagi atas dua bagian, reaksi terang dan reaksi gelap. Secara ringkas dijelaskan bahwa, pada
reaksi terang akan dibebaskan oksigen yang bersumber dari air serta dihasilkan energi bebas yang bersumber dari serangkaian perubahan ADP Adenosine
diphosphate dan fosfat inorganik menjadi ATP Adenosine triphosphate.
Sedangkan pada reaksi gelap, akan dihasilkan karbohidrat yang direduksi dari karbondioksida dan menghasilkan sejumlah energi bebas, yang sumbernya berasal
dari degradasi decay ATP yang telah dibentuk selama reaksi terang. Energi yang terikat oleh fotosintesis tersedia untuk sintesis biomassa baru,
namun pada saat yang sama beberapa dari energi itu digunakan untuk pengaturan maintanance biomassa yang ada. Proses pengaturan ini disebut respirasi dan
secara efektif berlawanan dengan proses fotosintesis, respirasi pada akhirnya merubah energi kimia yang terikat menjadi energi radiasi yang dibaurkan sebagai
panas. Produksi primer kotor adalah fotosintesis total yang dihasilkan, sedangkan
produksi primer bersih adalah produksi primer kotor dikurangi respirasi. Produksi
9 primer bersih adalah yang tersedia untuk herbivora Miller 2004; Siege 2004;
Valiela 1995; Lederman 1988. Jadi besarnya energi dari biomassa tumbuhan adalah hasil dari keseimbangan antara fotosintesis dan respirasi, dan laju
fotosintesis yang teramati adalah hasil bersih dari dua proses tersebut, sementara respirasi biasanya dianggap : 1 terkait dengan biomassa dan konstant sepanjang
waktu percobaan, dan 2 sebanding dengan kehilangan energi yang terikat yang akan berlangsung pada reaksi gelap pada suhu yang sama Kirk 1994.
Faktor-faktor yang membatasi produktivitas primer fitoplankton di perairan di antaranya adalah intensitas cahaya matahari, suhu, unsur hara, dan biomassa
fitoplankton Siege 2004; Valiela 1995; Parsons et al. 1984. Penyebaran produktivitas primer fitoplankton bervariasi secara luas. Variasi tersebut berkaitan
dengan lintang geografis dan musim. Di daerah temperate pada musim dingin, cahaya seringkali membatasi nilai produktivitas primer Holm-Hansen et al. 2004;
Diaz at el. 2002; Malone et al. 1988; Gibss Vant 1997, sedangkan di daerah tropis ketersediaan nutrien sering menjadi faktor pembatas produktivitas primer
fitoplankton Miller 2004; Burnes Hughes 1999; Valilela 1995. Selain musim fraksi ukuran dari fitoplankton juga memperlihatkan laju
produktivitas primer dan biomassa fitoplankton yang berbeda Vant Safi, 1996. Pada daerah di sekitar Kutub Utara produktivitas dan biomassa
fitoplankton juga dipengaruhi oleh konsentrasi Fe, sementara konsentrasi Fe dipengaruhi oleh pencampuran massa air yang berbeda Holm-Hansen et al.
2004. Menurut Raymont 1980 ada suatu hubungan yang positif antara kelimpahan fitoplankton dengan produktivitas primer, yaitu jika kelimpahan
fitoplankton di suatu perairan tinggi, maka perairan tersebut cederung mempunyai produktivitas primer yang tinggi pula.
Hubungan produksi fotosintesis dengan laju suplai energi cahaya diukur sebagai irradiance atau intensitas, dalam watt per unit area berlangsung dalam
bentuk yang umumnya membentuk kurva linier maksimum. Umumnya akan terbagai dalam tiga fase yang berbeda yaitu; a. Peningkatan dibatasi cahaya, b.
Cahaya jenuh dan c. Penurunan karena dihambat cahaya. Secara umum dapat dijelaskan bahwa dengan peningkatan cahaya dari nol, fotosintesis awalnya akan
meningkat secara perlahan, kemudian seiring dengan bertambahnya intensitas
10 cahaya nilai fotosintesis akan meningkat dengan cepat secara proporsional
hingga mencapai jenuh atau mencapai titik plateu. Pada titik ini peningkatan cahaya tidak diikuti oleh peningkatan fotosintesis nilai fotosintesis cenderung
tetap dengan kata lain intensitas cahaya menghambat fotosintesis photoinhibiton. Di atas intensitas cahaya jenuh, peningkatan intensitas cahaya
akan mengakibatkan penurunan dalam nilai fotosintesis Barnes Huges 1999;
Kirk 1994; Valiela 1995; Miller 2004; Levinton 1982; Sigee 2004. Distribusi fotosintesis dengan kedalaman perairan juga memperlihatkan
fenomena yang umum. Pada permukaan perairan niliainya cenderung rendah, kemudian meningkat secara perlahan dengan bertambahnya kedalaman sampai
mencapai maksimum, kemudian menurun lagi hingga mencapai nilai nol. Hal ini terjadi, berkaitan dengan penyebaran intensitas cahaya matahari di perairan secara
vertikal. Ada dua teknik standar untuk mengukur fotosintesis yaitu metode
penyerapan
14
C dan metode perubahan oksigen. Kedua metode mengukur secara langsung perubahan terus menerus dari substrat atau hasil fotosintesis dan masing-
masing memiliki kekurangan dan kelebihan.
3. Cahaya
Kategori