Unsur Karbon TINJAUAN PUSTAKA

fosil, misalnya minyak bumi dan batu bara. Sekitar setengah dari karbondioksida yang merupakan hasil pembakaran ini berada di atmosfer dan setengahnya lagi tersimpan di perairan dan digunakan dalam proses fotosintesis oleh diatom dan alga laut lain. Hasil fotosintesis di bumi 88 merupakan sumbangan dari alga di perairan Effendi, 2003. Karbon yang terdapat di atmosfer dan perairan diubah menjadi karbon organik melalui proses fotosintesis, kemudian masuk kembali ke atmosfer melalui proses respirasi dan dekomposisi yang merupakan proses biologis makhluk hidup Gambar 2. Karbon ini dapat berubah menjadi bahan organik yang berupa bahan bakar fosil atau menjadi bahan anorganik, misalnya batuan karbonat melalui proses kimia yang berlangsung sangat lama. Gambar 2. Siklus Karbon sumber: www.wikipedia.com Meskipun persentase karbondioksida di atmosfer relatif kecil, akan tetapi keberadaan karbondioksida di perairan relatif banyak, karena karbondioksida memiliki sifat kelarutan yang tinggi Jeffries dan Mills, 1996 dalam Effendi 2003. Karbondioksida yang terdapat di perairan berasal dari berbagai sumber, yaitu sebagai berikut Effendi, 2003: 1. Difusi dari atmosfer Karbondioksida yang terdapat di atmosfer mengalami difusi secara langsung ke dalam air. 2. Air hujan Air hujan yang jatuh ke permukaan bumi secara teoritis memiliki kandungan karbondioksida sebesar 0,55 - 0,60 mgliter berasal dari karbon dioksida yang terdapat di atmosfer. 3. Air yang melewati tanah organik Tanah organik yang mengalami dekomposisi mengandung relatif banyak karbondioksida sebagai hasil proses dekomposisi. Karbondioksida hasil dekomposisi ini akan larut ke dalam air. 4. Respirasi tumbuhan, hewan dan bakteri aerob maupun anaerob Respirasi tumbuhan dan hewan mengeluarkan karbondioksida. Dekomposisi bahan organik pada kondisi aerob menghasilkan karbon dioksida sebagai salah satu produk akhir. Demikian juga dekomposisi anaerob karbohidrat pada bagian dasar perairan akan menghasilkan karbondioksida sebagai produk akhir. Perairan tawar alami yang memiliki pH 7-8 biasanya mengandung ion bikarbonat 500 mgliter dan hampir tidak pernah kurang dari 25 mgliter. Ion ini mendominasi sekitar 60 - 90 bentuk karbon anorganik total di perairan McNeely et al., 1979. Kadar karbondioksida di perairan dapat mengalami pengurangan bahkan hilang akibat proses fotosintesis, evaporasi, dan agitasi air. Perairan yang diperuntukkan bagi kepentingan perikanan sebaiknya mengandung kadar karbondioksida bebas 5 mgliter. Kadar karbon dioksida bebas sebesar 10 mgliter masih dapat ditolerir oleh organisme akuatik, asal disertai dengan kadar oksigen yang cukup. Sebagian besar organisme akuatik masih dapat bertahan hidup hingga kadar karbondioksida bebas mencapai 60 mgliter Boyd, 1988 dalam Effendi, 2003.

2.7. Unsur Nitrogen

Nitrogen merupakan salah satu unsur penting bagi pertumbuhan fitoplankton dan berperan dalam pembentukan protein. Nitrogen tidak dapat dimanfaatkan secara langsung oleh makhluk hidup. Nitrogen harus mengalami fiksasi terlebih dahulu menjadi NH 3 , NH 4 dan NO 3 . Meskipun demikian, bakteri Azetobacter dan Clostridium serta beberapa jenis alga hijau-biru Cyanophyta seperti Anabaena dapat memanfaatkan gas N 2 secara langsung dari udara sebagai sumber nitrogen Tancung, 2007. Di perairan nitrogen berada dalam bentuk organik dan anorganik. Nitrogen organik berupa protein, asam amino, dan urea, sedangkan nitrogen anorganik terdiri dari ammonia NH 3 , ammonium NH 4 , nitrit NO 2 , nitrat NO 3 dan molekul nitrogen N 2 dalam bentuk gas Sastrawijaya, 1991. Bentuk-bentuk nitrogen tersebut mengalami transformasi sebagai bagian dari siklus nitrogen. Sumber nitrogen yang dapat dimanfaatkan secara langsung oleh tumbuhan akuatik adalah nitrat, ammonium dan gas nitrogen Muhazir, 2004. . Gambar 3. Siklus Nitrogen sumber: www.wikipedia.com Ammonia di dalam perairan berasal dari ekskresi hewan akuatik sebagai hasil dari proses metabolisme dan proses ekskretori dari ginjal dan jaringan insang. Kotoran padat dan sisa pakan dari hewan akuatik adalah bahan organik dengan kandungan protein tinggi yang diuraikan menjadi polipeptida, asam-asam amino dan akhirnya ammonia sebagai produk akhir yang terakumulasi di dalam air Tancung, 2007. Ammonia jarang ditemukan pada perairan yang mendapat pasokan oksigen. Sebaliknya, pada wilayah anoksik tanpa oksigen yang biasanya terdapat di dasar perairan kadar ammonia relatif tinggi. Kadar ammonia pada perairan alami biasanya kurang dari 0,1 mgliter McNeely et al., 1979. Kadar ammonia bebas yang tidak terionisasi NH 3 pada perairan tawar sebaiknya tidak lebih dari 0,02 mgliter. Jika kadar ammonia bebas lebih dari 0,02 mgliter, perairan bersifat toksik bagi beberapa jenis ikan Sawyer dan McCarty, 1978. Kadar ammonia