MAKALAH OSEANOGRAFI KIMIA PANDANGAN UMUM

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Wilayah pesisir merupakan suatu wilayah yang memiliki potensi sumberdaya alam yang cukup besar. Bertahun-tahun orang tidak peduli dengan pencemaran laut karena volume air laut yang besar, dan kemampuannya mengencerkan segala jenis zat asing sehingga hampir tak menimbulkan dampak sama sekali. Oleh karena itu laut dianggap sebagai tempat pembuangan limbah. Namun, pandangan tersebut mulai berangsur berubah. Hal itu disebabkan antara lain karena limbah yang dibuang ke laut semakin lama semakin banyak dan dalam konsentrasi tinggi, sehingga akibat pencemaran lingkungan pada skala lokal terjadi. Apabila pembuangan limbah ke laut secara terus-menerus dilakukan, maka ditakutkan akan terjadi dampak global dari pencemaran laut.

Air merupakan sumberdaya alam yang dapat diperbarui, tetapi air akan dapat dengan mudah terkontaminasi oleh aktivitas manusia. Air banyak digunakan oleh manusia untuk tujuan yang bermacam-macam sehingga dengan mudah dapat tercemar. Pencemaran air dapat merupakan masalah, regional maupun lingkungan global, dan sangat berhubungan dengan pencemaran udara serta penggunaan lahan tanah atau daratan. Pada saatudara yang tercemar jatuh ke bumi bersama air hujan, maka air tersebut sudah tercemar.

Saat ini pencemaran berlangsung dimana-mana dengan laju begitu cepat, yang tidak pernah terjadi sebelumnya. Kecenderungan pencemaran, terutama sejak Perang Dunia kedua mengarah kepada dua hal yaitu, pembuangan senyawa kimia tertentu yang makin meningkat terutama akibat kegiatan industri dan transportasi yang lainnya akibat penggunaan berbagai produk bioksida dan bahan- bahan berbahaya aktivitas manusia.

Salah satu pencemaran air laut yang memiliki peotensi bahaya besar yaitu tumpahan minyak di perairan laut. Tumpahan minyak yang masuk ke laut merusak lingkungan laut dan sumberdaya hayati secara langsung, mengganggu kegiatan ekonomi masyarakat pesisir dengan menurunnya jumlah tangkapan ikan dan rusaknya budidaya ikan, rumput laut dan ekosistem yang ada di daerah yang terkena tupahan minyak. Umumnya sumber tumpahan minyak di laut beragam Salah satu pencemaran air laut yang memiliki peotensi bahaya besar yaitu tumpahan minyak di perairan laut. Tumpahan minyak yang masuk ke laut merusak lingkungan laut dan sumberdaya hayati secara langsung, mengganggu kegiatan ekonomi masyarakat pesisir dengan menurunnya jumlah tangkapan ikan dan rusaknya budidaya ikan, rumput laut dan ekosistem yang ada di daerah yang terkena tupahan minyak. Umumnya sumber tumpahan minyak di laut beragam

Tumpahan minyak yang terjadi pada 31 Maret 2018 di teluk Balikpapan Kalimtan Timur. Pencemaran minyak ini merupakan pencemaran yang terjadi akibat putusnya pipa bawah laut yang menyalurkan minyak mentah dari Terminal Lawe-lawe di Penajam Paser Utara ke Kilang Balikpapan. Pipa yang dipasang pada 1998 itu putus dan bergeser sekitar120 meter dari posisi awal. Penyebab pipa patah mengarah pada kapal MV Ever Judger, jangkar kapal seberat 12 ton diduga tersangkut di pipa, lalu menggeruknya hingga patah. Kejadian ini menimbulkan banyak kerugian, baik itu dalam hal ekonomi maupun lingkungan sekitar yang terkena dampak dari pencemaran ini.

1.2. Tujuan Penulisan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Memahami tentang pencemar minyak dan kaitannya dengan sifat kimia air laut studi kasus tumpahan minyak di perairan Teluk Balikpapan.

2. Memahami tentang kesetimbangan CO 2 di Lautan

3. Memahami tentang senyawa utama air laut

4. Memahami tentang mikronutrien di Lautan

5. Memahami tentang produktivitas primer air laut

BAB 2. ISI

2.1. Pencemaran

Penting untuk diketahui bahwa kata pencemaran dapat didefinisikan dalam berbagai bentuk, definisi yang spesifik untuk digunakan pada kasus spesifik menjadi penting. Sebagai contoh jika industri menyebarkan bahan pencemaran ke air atau udara, tetapi dapat diterima oleh masyarakat atau penegak hukum maka menurut definisi industri tersebut tidak mencemari. Dalam hal ini tekanan atau perintah untuk membersihkan tidak pernah diberikan, meskipun hasil dari limbah yang dibuang tersebut jelas. Berbagai profesi terlibat langsung dalam pencemaran lingkungan, dan mereka memiliki definisi spesifik untuk memenuhi kebutuhan yang spesifik.

Manusia ingin terus meningkatkan kualitas hidupnya, mereka memenuhi kebutuhan hidupnya dengan mengembangkan industri. Manusia menggunakan bahan kimia untuk meningkatkan produksi pangan agar kebutuhan pangan dapat terpenuhi. Manusia memanfaatkan teknologi nuklir untuk memenuhi kebutuhan energi, artinya mereka memanfaatkan teknologi dan hasil teknologi untuk kepentingannya secara berlebihan. Akibatnya limbah yang dihasilkannya tidak mampu diuraikan kembali oleh alam sehingga terjadilah suatu pencemaran.

2.1.1. Perairan Teluk Balikpapan

Teluk Balikpapan, sebagai salah satu kawasan pesisir dan laut di Kalimantan Timur, selain memiliki potensi pembangunan, juga memiliki ancaman tekanan eksploitasi yang dapat mengarah kepada kerusakan lingkungan dan sumberdaya alam pesisir bila tidak dikelola dengan baik. Wilayah pesisir Teluk Balikpapan memiliki garis pantai sepanjang 79,6 kilometer, terdapat sekitar

31 pulau-pulau kecil yang tidak berpenghuni dengan total luas daratan pulau- pulau tersebut sekitar 1.018,86 hektar. Kawasan pesisir Teluk Balikpapan memiliki daya tarik untuk pengembangan berbagai aktivitas.Kawasan pesisir Teluk Balikpapan telah berkembang menjadi pusat-pusat permukiman dan perkotaan yang diikuti oleh berbagai kegiatan perdagangan dan jasa. Kegiatan lainnya yang berkembang di wilayah pesisir Teluk Balikpapan adalah perikanan budidaya (tambak), pertanian 31 pulau-pulau kecil yang tidak berpenghuni dengan total luas daratan pulau- pulau tersebut sekitar 1.018,86 hektar. Kawasan pesisir Teluk Balikpapan memiliki daya tarik untuk pengembangan berbagai aktivitas.Kawasan pesisir Teluk Balikpapan telah berkembang menjadi pusat-pusat permukiman dan perkotaan yang diikuti oleh berbagai kegiatan perdagangan dan jasa. Kegiatan lainnya yang berkembang di wilayah pesisir Teluk Balikpapan adalah perikanan budidaya (tambak), pertanian

Pembangunan pesisir Teluk Balikpapan secara berkelanjutan, untuk mencapai hal tersebut serta memberikan manfaat ekonomi yang optimal bagi Pemerintah Daerah dan masyarakat, sekaligus mempertahankan kualitas lingkungan dan sumberdaya di dalamnya, maka diperlukan pengelolaan pesisir secara terpadu. Pengembangan program pengelolaan pesisir terpadu Teluk Balikpapan diharapkan dapat menjawab dua hal mendasar, yaitu (1) kebutuhan untuk menjaga dan mempertahankan sumberdaya pesisir yang terancam overeksploitasi, dan (2) kebutuhan untuk mengelola pemanfaatan sumberdaya pesisir secara rasional dan mencapai keseimbangan antara pemanfaatan dan kelestarian sumberdaya. Analisis kesesuaian lahan dan kebijakan pemanfaatan ruang kawasan pesisir Teluk Balikpapan merupakan salah satu upaya untuk membantu pengembangan program pengelolaan sumberdaya pesisir di Teluk Balikpapan yang berkelanjutan.

2.1.2. Pencemaran Minyak di Teluk Balikpapan

Minyak menjadi pencemar laut nomor satu di dunia. Sebagian diakibatkan aktivitas pengeboran minyak dan industri. Separuh lebih disebabkan pelayaran serta kecelakaan kapal tanker.Wilayah Indonesia sebagai jalur kapal internasional sangat rawan pencemaran limbah minyak. Badan Dunia Group of Expert on Scientific Aspects of Marine Pollution (GESAMP) mencatat sekitar 6,44 juta ton per tahun kandungan hidrokarbon dari minyak telah mencemari perairan laut dunia. Masing-masing berasal dari transportasi laut sebesar 4,63 juta ton, instalasi pengeboran lepas pantai 0,18 juta ton, dan sumber lain (industri dan pemukiman) sebesar 1,38 juta ton. Limbah minyak sangat berpengaruh terhadap kerusakan ekosistem laut, mulai dari terumbu karang, mangrove sampai dengan biota air, baik yang bersifat lethal (mematikan) maupun sublethal (menghambat pertumbuhan, reproduksi dan proses fisiologis lainnya). Hal ini karena adanya senyawa hidrokarbon yang terkandung dalam minyak bumi, yang memiliki komponen senyawa kompleks, seperti Benzena, Toluena, Ethilbenzena dan isomer Xylena (BTEX) Senyawa tersebut berpengaruh besar terhadap pencemaran.

Pada tanggal 31 maret 2018 pukul 03.00 WITA di perairan Teluk Balikpapan ditemukan tumpahan limbah cair berwarna hitam yang diduga minyak mentah yang merupakan keterangan dari beberapa saksi mata yang kebetulan berada di tempat kejadian perkara (TKP), pada hari yang sama pukul

10.30 WITA terjadi kebakaran di perairan teluk balik papan, api terbakar di permukaan laut. Pada 11.00 WITA saat terbakar terdapat 2 buah perahu nelayan yang ikut terbakar dan kapal Kargo MV. Ever Judger 2 berbendera Panama yang berada tidak jauh dari lokasi dan kapal tersebut terbakar pada bagian tali dan kemudian menjalar ke bagian belakang kapal namun api dapat dipadamkan oleh anak buah kapal (ABK) kapal tersebut. Kemudian pada hari tersebut ditemukan 2 korban meninggal di perairan Teluk Balikpapan. Pada hari minggu 1 april 2018 citra satelit lapan menunjukkan luas tumpahan minyak di teluk balikpapan mencapai 12.987 hektar, pukul 08.00 WIB ditemukan 2 korban meninggal di perairan teluk balikpapan, pada malam di hari yang sama ditemukan dua ekor pesut mati di pesisir pantai balikpapan. Pada hari senin 2 april 2018 pukul 15.30 ditemukan 1 korban meninggal di Pantai Batakan Belakang. Rabu 4 April 2018 dilakukan konferensi pers oleh PT Pertamina refery unit 5 Balikapan mengaku tumpahan minyak berasal dari pipa bawah laut yang putus.

Dampak yang ditimbulkan dari kejadian pencemaran minyak ini menarik banyak pihak untuk mengkaji secara hukum terkait siapa yang harus di gugat atas kejadian ini. Menteri Kelautan dan Perikanan Indonesia, Susi Pudjiati, menyebutkan kepada BBC bahwa pelaku pencemaran Teluk Balikpapan harus mengganti kerugian yang di tanggung oleh para nelayan dan para pemilik keramba kepiting. Banyak kepiting yang langsung mati pada hari-hari pertama pasca tumpahan minyak meluber dan kerugian setiap harinya seorang nelayan kehilangan penghasilan antara Rp150.000-Rp200.000 karena tak melaut lantaran kematian massal sumber daya ikan di Teluk Balikpapan. Kerugian itu tidak hanya akan dirasakan nelayan saat ini, menurut Susi setidaknya butuh enam bulan hingga perairan itu kembali pulih.

Menurut Alan, ahli oseanografi IPB, tumpahan minyak yang terjadi di Teluk Balikpapan dalam jumlah besar itu akan merusak ekosistem secara meluas dan berlangsung lama. Tumpahan minyak mentah dapat membunuh biota laut dari Menurut Alan, ahli oseanografi IPB, tumpahan minyak yang terjadi di Teluk Balikpapan dalam jumlah besar itu akan merusak ekosistem secara meluas dan berlangsung lama. Tumpahan minyak mentah dapat membunuh biota laut dari

2.1.3. Pertanyaan dan Jawaban Permasalahan

Beberapa pertanyaan yang perlu untuk dibahas yaitu sebagai berikut :

1) Mengapa minyak tidak larut dan bercampur dengan air laut saat terjadi pencemaran?

2) Apa yang menjadi manfaat pencemaran dari segi sosial?

3) Bagaimana pandangan mahasiswa terhadap banyaknya buangan sampah di perairan laut?

4) Berapa total tumpahan minyak di Teluk Balikpapan ?

5) Jika tumpahan minyak di Balikpapan dibandingkan dengan tumpahan minyak di luar negeri misalnya di Teluk Meksiko, lebih besar mana total tumpahan minyaknya?

Jawaban :

1) Massa jenis kedua zat cair ini berbeda, air memiliki letak partikel lebih renggang serta memiliki gaya kohesi leebih kecil dari gaya adhesi sedangkan minyak memiliki letak partikel lebih rapat dan lebih kuat gaya adhesinya sehingga minyak lebih mempertahankan posisinya jika di tumpahkan akan membentuk permukaan cembung.

2) Sebenarnya tidak ada bentuk manfaat dari tumpahan minyak yang terjadi di suatu perairan, karena apabila bahan pencemar sudah masuk ke suatu perairan maka dampak negative yang ditimbulkan lebih dominan.

3) Persoalan mengenai buangan sampah di laut telah menimbulkan persoalan yang komplek dimana hal ini dapat meningkatkan pencemaran plastik dilaut yang dapat mengancam keanekaragaman kehidupan laut melalui cara terbelit/terjerat, termakan atau terkontaminasi. Untuk mengatasi hal ini tentu perlu peranan penting dari pemerintah dan Masyarakat sekitar untuk melakukan berbagai strategi antara lain meningkatkan kesadaran akan pentingnya membuang sampah, pengelolaan sampah plastik untuk dijadikan 3) Persoalan mengenai buangan sampah di laut telah menimbulkan persoalan yang komplek dimana hal ini dapat meningkatkan pencemaran plastik dilaut yang dapat mengancam keanekaragaman kehidupan laut melalui cara terbelit/terjerat, termakan atau terkontaminasi. Untuk mengatasi hal ini tentu perlu peranan penting dari pemerintah dan Masyarakat sekitar untuk melakukan berbagai strategi antara lain meningkatkan kesadaran akan pentingnya membuang sampah, pengelolaan sampah plastik untuk dijadikan

4) Putusnya pipa bawah laut Pertamina menyebabkan kawasan Teluk Balikpapn tercemar. Dari hasil penelitian diperkirakan ada 44 ribu barel minyak mentah atau sekitar 6.995.441 liter yang tumpah ke perairan Teluk Balikpapan tersebut.

5) Jika dibandingkan dengan tumpahan minyak di Teluk Balikpapan dan Teluk Mexico tentu lebih jauh lebih besar di Teluk Mexico. Hal ini dikarena Tumpahan Minyak di mexico terjadi cukup lama yang menyebabkan tumpahan minyak semakin banyak pula dan tumpahan minyak tersebut dianggap tumpahan luar pantai terbesar dalam sejarah A.S dan antara tumpahan minyak terbesar di dunia. Dari data yang didapat total tumpahan minyak di Teluk Mexico adalah 100.000 Barel (4200000 U$ Galon) atau

16000 m 3 /hari. Dari hasil tersebut tentu dapat diketahui bahwa Tumpahan minyak di Teluk Mexico jauh lebih besar disbandingkan Tumpahan Minyak

di Teluk Balikpapan. Berbeda lagi dengan tumpahan minyak Montara di laut timor yang terjadi pada tanggal 21 agustus 2009 dan berlangsung selama 74 hari. Tumpahan minyak ini terjadi karena adanya ledakan anjungan sumur minyak Montara. Sebaran minyak yang tumpah diperkirakan menyebar seluas

10.842.81 km 2 yang terbawa oleh angin, arus dan pasang surut.

2.2. Kesetimbangan CO 2 di Lautan

Laut mengandung sekitar 36.000gigatonkarbon, di mana sebagian besar dalam bentuk ion bikarbonat. Karbon anorganik yaitu senyawa karbon tanpa ikatan karbon-karbon atau karbon-hidrogen adalah penting dalam reaksinya di dalam air. Pertukaran karbon ini menjadi penting dalam mengontrol pH di laut dan juga dapat berubah sebagai sumber (source) atau lubuk (sink) karbon. Karbon siap untuk saling dipertukarkan antara atmosfer dan lautan. Pada daerahupwelling,

karbon dilepaskan ke atmosfer. Sebaliknya, pada daerahdownwellingkarbon (CO 2 ) berpindah dari atmosfer ke lautan. Karbon masuk dari atmosfer ke lautan dengan cara difusi.

Pada ekosistem air, pertukaran CO 2 di air dengan di atmosfer berjalan secara tidak langsung. CO 2 berikatan dengan air membentuk asam karbonat yang akan terurai menjadi ion bikarbonat. Bikarbonat adalah sumber karbon bagi alga yang memproduksi makanan untuk diri mereka sendiri dan organisme heterotrof

lain. Begitu pula sebaliknya, saat organisme air berespirasi CO 2 yang mereka keluarkan menjadi bikarbonat. Proses timbal balik fotosintesis dan respirasi makhluk hidup merupakan sumber utama CO 2 . Tinggi rendahnya kadar CO 2 dan O 2 di atmosfer secara berkala disebabkan oleh penurunan aktivitas fotosintesis. Semakin banyak populasi manusia dan hewan, maka kadar CO 2 dalam udara semakin meningkat. Untuk menjaga keseimbangan kadar CO 2 dan O 2 maka harus diimbangi dengan

penanaman tumbuh-tumbuhan sebagai penghasil O 2 .

Faktor-faktor yang memengaruhi distribusi CO 2 dalam air laut antara lain yaitu pH, alkaninitas, CO 2 total (∑CO 2 ) dan tekanan parsial CO 2 . pH dalam permukaan air laut dalam keadaan setimbang dengan atmosfir adalah berkisar

antara 8,2 ± 0,1. Penurunan pH minimum terjadi pada malam hari (proses respirasi oleh organisme yang menghasilkan CO 2 ) dan meningkat pada siang hari ketika fotosintesis berlangsung, di mana CO 2 dimanfaatkan hingga konsentrasinya menurun.pH dapat berfungsi sebagai penyangga atau untuk membatasi perubahan pH air laut. Pada perairan terbuka sistem penyangga berjalan sangat efektif di mana angka pH air laut terbatas pada range 7.5 – 8.4.Sistem yang dinamis ini

berfungsi sebagai tempat penampungan kritis bagi CO 2 yang diakumulasi dari udara dan sebagai akibat dari aktivitas manusia di daratan. Alkalinitas dipengaruhi salinitas dan kelarutan CaCO 3 . Perubahan lintang akan mempengaruhi total karbon dioksida ( ΣCO 2 ). Untuk pertukaran yang berlangsung dengan cepat P CO2 di air dan di udara hampir sama sedangkan jumlah CO 2 lebih tinggi di daerah kutub. Level total CO 2 dan P CO2 di permukaan air berhubungan dengan pertukaran antara CO 2 di udara dan CO 2 di perairan. Pertukaran yang berlangsung lambat menyebabkan P CO2 di perairan lebih besar dibandingkan dengan angka di atmosfer yang terdapat di dekat equator dan rendah di perairan kutub.

Distribusi tekanan parsial karbon dioksida (PCO 2 ) dipengaruhi oleh perubahan temperatur musiman, percampuran air dan siklus biologi di dalam lapisan permukaan laut.Variasi spasial distribusi tekanan parsial karbon dioksida relatif besar pada air permukaan lautan dunia. Nilai tekanan parsial karbon dioksida yang tinggi ditemukan di daerah khatulistiwa, Samudra Pasifik dan untuk suatu daerah yang sedikit lebih luas di Samudra Atlantik, di mana upwelling air

yang kaya dengan CO 2 dan air permukaan yang hangat meningkatkan tekanan parsial karbon dioksida. Nilai rendah ditemukan pada gyres daerah subtropik dan kutub, di mana air permukaan yang dingin dan aktivitas biologi telah menurunkan tekanan parsial karbon dioksida, kecuali di daerah yang ditemukan di area upwelling . Variasi tekanan parsial karbon dioksidadi lautan bagian atas terutama dipengaruhi oleh dua faktor yaitu produksi utama biologi dan perubahan temperatur. Padaproduksi utama biologi, pengambilan fotosintesis atau penurunan

CO 2 terjadi pada musim semi dan musim panas, diiikuti dengan regenerasi pada musim dingin. Sedangkan, perubahan temperatur mempengaruhi daya larut gas dalam air laut menyebabkan nilai perpindahan dengan atmosfer secara relatif rendah, pemanasan dan pendinginan samudra mengakibatkan gradien tekanan parsial karbon dioksida besar. Perubahan P CO2 dipermukaan perairan disebabkan

oleh pengurangan akibat fotosintesis, pembentukan CaCO 3 , pemanasan global dan penambahan oksidasi oleh tumbuhan, penguraian CaCO 3 dan peningkatan CO 2 di atmosfer akibat pembakaran fosil. Siklus CO 2 dalam lautan diatur oleh satu rangkaian kesetimbangan. CO 2 di atmosfer sebanding dengan yang berada pada air laut, perpindahannya melintasi interface udara-laut.

CO 2(gas) → CO 2(terlarut) (Persamaan 1) Pada saat CO 2 memasuki lautan, asam karbonat terbentuk. CO 2 +H 2 O ⇌H 2 CO 3 (Persamaan 2)

Reaksi ini memiliki sifat dua arah, mencapai sebuah kesetimbangan kimia. Reaksi lainnya yang penting dalam mengontrol nilai pH lautan adalah pelepasan ion hidrogen dan bikarbonat. Reaksi ini mengontrol perubahan yang besar pada pH. Asam karbonat mengalami penguraian yang sangat cepat dan membentuk ion bikarbonat dan ion karbonat.

H 2 CO 3 ⇌H + + HCO − 3 (ion bikarbonat)

(Persamaan 3)

(Persamaan 4) Gas karbon dioksida lebih larut dalam air dingin dibandingkan dengan air

HCO 2-

3 ⇌H + CO 3 (ion karbonat)

hangat. Kelarutan gas meningkat terhadap tekanan. Karbon muncul dalam

berbagai bentuk antara lain yaitu CO 2-

2 ,H 2 CO 3 , HCO 3 , CO 3 dan juga gabungan karbon dalam molekul organik (yang jumlahnya sangat sedikit). Secara kuantitatif, HCO -

3 dan CO 3 merupakan spesimen terpenting. Reaksi yang terjadi pada Persamaan 4 terjadi dengan cepat dan air laut dianggap mengandung

campuran tiga ion yang dalam kesetimbangan. Sejumlah besar ion bikarbonat dan karbonat dalam air laut tidak diperoleh langsung dari atmosfer tetapi dari aliran sungai ke laut, pengaruh cuaca terhadap batuan oleh asam karbonat dan hujan asam.

2.2.1. Siklus Karbon

Karbon merupakan unsur yang membentuk dasar semua kehidupan. CO 2 dihasilkan oleh hampir seluruh makhluk hidup yang mengalami proses respirasi seperti manusia, hewan, tumbuhan bahkan mikroorganisme, selain itu juga dihasilkan dari hasil pembakaran bahan bakar fosil. Siklus karbon adalah siklus biogeokimia dimana karbon dipertukarkan antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer bumi. Dalam siklus ini terdapat empat reservoir karbon utama yang dihubungkan oleh jalur pertukaran. Reservoir-reservoir tersebut adalah atmosfer, biosfer teresterial (termasuk freshwater system dan material non- hayati organik seperti karbon tanah (soil carbon)), lautan (termasuk karbon terlarut dan biota laut hayati maupun non-hayati) dan sedimen (termasuk bahan bakar fosil). Pergerakan tahunan karbon, pertukaran karbon antar reservoir, terjadi karena proses-proses kimia, fisika, geologi, dan biologi yang bermacam-macam. Lautan mengadung kolam aktif karbon terbesar dekat permukaan bumi, namun demikian laut dalam bagian dari kolam ini mengalami pertukaran yang lambat dengan atmosfer.

Gas utama di atmosfer ada empat yaitu nitrogen, oksigen, argon dan karbon dioksida. Konsentrasi gas tersebut di air dalam kesetimbangan dengan tekanan parsial di atmosfer. Karbon dioksida merupakan gas yang paling mudah Gas utama di atmosfer ada empat yaitu nitrogen, oksigen, argon dan karbon dioksida. Konsentrasi gas tersebut di air dalam kesetimbangan dengan tekanan parsial di atmosfer. Karbon dioksida merupakan gas yang paling mudah

ekosistem adalah proses pemanfaatan CO 2 di udara untuk keperluan fotosintesis tumbuhan dan pembentukan CO 2 kembali sebagai hasil dari proses respirasi makhluk hidup. CO 2 atau karbon dioksida merupakan gabungan dari satu molekul karbon dan 2 molekul oksigen. CO 2 merupakan gas penyusun atmosfer yang ditemukan dalam jumlah sedikit yaitu sekitar 0,03%. Kadar CO 2 di atmosfer berbanding terbalik dengan banyaknya tumbuhan hijau yang ada disekitarnya. Hal ini disebabkan karena CO 2 merupakan komponen utama dalam proses fotosintesis tumbuhan.

Gambar 2.1. Siklus Karbon

Siklus karbon diawali dengan pembentukan karbon (CO 2 ) di udara. CO 2 dapat terbentuk karena 2 hal yaitu aktivitas organisme dan aktivitas alam. Aktivitas organisme termasuk respirasi, dekomposisi makhluk hidup yang mati, pembakaran batu bara, asap pabrik dan lain-lain, serta aktivitas alam seperti erupsi

vulkanis. Semua aktivitas tersebut merupakan sumber CO 2 di alam ini. Akan tetapi terlalu banyak kandungan CO 2 di udara akan menyebabkan efek rumah

kaca.

CO 2 di udara kemudian dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis. Hasil akhir proses fotosintesis adalah senyawa organik berupa CO 2 di udara kemudian dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis. Hasil akhir proses fotosintesis adalah senyawa organik berupa

menghasilkan H 2 O dan CO 2 . CO 2 tersebut kemudian dimanfaatkan oleh tumbuhan kembali dan begitu seterusnya. Sedangkan glukosa hasil dari fotosintesis merupakan sumber energi bagi tumbuhan untuk pertumbuhannya. Kemudian, senyawa organik dari tumbuhan ini digunakan oleh makhluk hidup lainnya (manusia dan hewan) melalui rantai makanan. Selain sebagai sumber energi, senyawa organik tersebut sebagian disimpan dalam tubuh organisme. Senyawa organik pada tumbuhan banyak terkandung dalam batang. Adapun pada manusia dan hewan, bahan organik banyak terdapat pada bagian tulang. Jika organisme mati, senyawa karbon akan diuraikan dan diendapkan menjadi batuan karbonat dan kapur. Jika tersimpan dalam perut bumi dalam jangka waktu yang sangat lama, senyawa karbon sisa organisme mati dapat menghasilkan bahan bakar fosil (minyak bumi). Akhirnya oleh kegiatan manusia bahan bakar fosil tersebut

kembali membebaskan CO 2 ke udara.

2.2.2. Pengaruh Pencemaran Minyak terhadap Kesetimbangan CO 2 Lautan telah menyerap sampai setengah darikelebihan CO 2 di bumi, yang telah mengakibatkan perubahan kimia dalam permukaan air laut. CO 2 dalam air, yang mengarah pada pembentukan asam karbonat, menyebabkan permukaan lautan pH turun sebesar 0,1 unit, dan diproyeksikan turun lagi pH 0,3-0,4 unit pada akhir abad ini. Pergeseran zat-zat kimiawi dalam lautan tidak hanya meningkatkan keasaman, tapi mengurangi ketersediaan ion karbonat, yang banyak makhluk gunakan untuk membangun kerang dan kerangka dari kalsium karbonat.

Penurunan ketersediaan ion karbonat memberikan arti bahwa organisme, seperti plankton, karang dan moluska, berjuang untuk membangun atau memelihara struktur pelindung atau pendukung mereka.Nilai pH di lautan samudera dunia tidak mempunyai nilai yang sama dan konsisten. Para peneliti percaya bahwa daerah-daerah dengan pH relatif rendah, seperti bagian timur samudera Pasifik, bisa menjadi hasil dari upwelling (pengangkatan massa air laut

dalam), lebih dingin, lebih kaya CO 2 perairan. Akan tetapi, tidak ada daerah yang dapat menghindar dari dampak turunnya nilai pH.

Terjadinya pencemaran berupa tumpahan minyak ini menyebabkan siklus karbon terganggu. Fitoplankton maupun alga yang melakukan fotosintesis akan kehilangan kemampuan bahkan mati karena masalah ini yang menyebabkan karbon tidak terserap yang bisa mengakibatkan global warming. pH perairan juga akan berubah karena siklus karbon terhambat. Dengan terjadinya hal ini mengakibatkan dampak buruk dari sisi manapun.

2.2.3. Pertanyaan dan Jawaban Permasalahan

Beberapa pertanyaan yang perlu untuk dibahas yaitu sebagai berikut :

1. Bagaimana proses siklus CO 2 di perairan yang terkena tumpahan minyak?

2. Bagaimana cara menanggulangi tumpahan minyak di laut?

3. Apakah fitoplankton atau alga yang berada di perairan yang tercemar tumpahan

minyak masih dapat melakukan kegiatan fotosintesis yang berhubungan dengan siklus karbon?

Jawab:

1. Proses siklus CO 2 di perairan yang terkena tumpahan minyak akan tergantung pada seberapa besar tutupan minyak tumpah di perairan tersebut. Jika tumpahan minyak tidak terlalu banyak maka siklus CO 2 di perairan tersebut

akan tetap berjalan meskipun terdapat hambatan dalam proses fotosintesis yang dilakukan oleh alga atau fitoplankton.

2. Cara menanggulangi tumpahan minyak di laut ada beberapa cara yaitu pembakaran langsung, penyisihan minyak, bioremediasi dan menggunakan dispersan kimiawi. Pembakaran langsung dilakukan di permukaan perairan yang terkena tumpahan minyak, tetapi hal ini menyebabkan dampak negatif yaitu asap pembakaran. Penyisihan minyak dilakukan melalui dua cara yaitu dengan melokalisir minyak terlebih dahulu lalu memindahkan minyak ke dalam wadah tertentu seperti tangki. Bioremediasi dapat dilakukan dengan dua teknik, yaitu bioaugmentasi dan biostimulasi. Bioaugmentasi adalah teknik menebarkan mikroba ketika terjadi pencemaran minyak. Sedangkan teknik biostimulasi menggunakan "pupuk" mineral untuk menumbuhkan mikroba di lingkungan yang tercemar. "Sehingga mikroba yang tumbuh itu siap menguraikan minyak menjadi senyawa yang lebih ramah lingkungan. Dan itu yang paling banyak direkomendasikan.Bakteri tertentu dinyatakan dominan 2. Cara menanggulangi tumpahan minyak di laut ada beberapa cara yaitu pembakaran langsung, penyisihan minyak, bioremediasi dan menggunakan dispersan kimiawi. Pembakaran langsung dilakukan di permukaan perairan yang terkena tumpahan minyak, tetapi hal ini menyebabkan dampak negatif yaitu asap pembakaran. Penyisihan minyak dilakukan melalui dua cara yaitu dengan melokalisir minyak terlebih dahulu lalu memindahkan minyak ke dalam wadah tertentu seperti tangki. Bioremediasi dapat dilakukan dengan dua teknik, yaitu bioaugmentasi dan biostimulasi. Bioaugmentasi adalah teknik menebarkan mikroba ketika terjadi pencemaran minyak. Sedangkan teknik biostimulasi menggunakan "pupuk" mineral untuk menumbuhkan mikroba di lingkungan yang tercemar. "Sehingga mikroba yang tumbuh itu siap menguraikan minyak menjadi senyawa yang lebih ramah lingkungan. Dan itu yang paling banyak direkomendasikan.Bakteri tertentu dinyatakan dominan

3. Fitoplankton atau alga yang berada di perairan yang tercemar tumpahan minyak masih memungkinkan dapat melakukan kegiatan fotosintesis jika tumpahan minyak pada perairan tersebut tidak terlalu banyak dan hanya sedikit fitoplankton maupun alga yang dapat bertahan dalam kondisi ini. Hal ini juga dipengaruhi terhadap adanya daya adaptasi terhadap fitoplankton atau alga tersebut.

2.3.Senyawa Utama Air Laut

Senyawa-senyawa kimia yang terkandung di dalam air laut adalah sebagai berikut :

1. Klorida Klorida banyak ditemukan di alam, hal ini di karenakan sifatnya yang mudah larut. Kandungan klorida di alam berkisar <1 mg/l sampai dengan beberapa ribu mg/l di dalam air laut. Air buangan industri kebanyakan menaikkan kandungan klorida demikian juga manusia dan hewan membuang material klorida

dan nitrogen yang tinggi. Kadar Cl - dalam air dibatasi oleh standar untuk berbagai pemanfaatan yaitu air minum, irigasi dan konstruksi.

2. Kalium Dalam air laut, jumlah kalium jauh lebih sedikit daripada jumlah Natrium, tetapi di dalam batuan endapan jumlah Kalium lebih banyak dibandingkan jumlah Natrium. Bukti tertentu menjelaskan bahwa sel-sel kehidupan bertanggung jawab terhadap pengambilan Kalium dari laut dalam jumlah besar. Organisme- organisme laut mengabsorpsi Kalium ke dalam sel-sel tubuh mereka. Apabila organisme-organisme ini mati, mereka akan menyatu dengan batuan-batuan di dasar laut bersama Kaliumnya.

3. Fosfat Fosfat merupakan bahan makanan utama yang digunakan oleh semua organisme untuk pertumbuhan dan sumber energi. Fosfat di dalam air laut, berada 3. Fosfat Fosfat merupakan bahan makanan utama yang digunakan oleh semua organisme untuk pertumbuhan dan sumber energi. Fosfat di dalam air laut, berada

bentuk ion (orto) asam fosfat (H 3 PO 4 ), dimana 10% sebagai ion fosfat dan 90% dalam bentuk HPO 2-

4 , fosfat merupakan unsur yang penting dalam pembentukkan protein dan membantu proses metabolism sel suatu organisme.

Sumber fosfat diperairn laut pada wilayah pesisir dan paparan benua adalah sungai. Karena sungai membawa hanyutan sampah maupun sumber fosfat daratan lainnya, sehingga sumber fosfat dimuara sungai lebih besar dari sekitarnya. Keberadaan fosfat di dalam air akan terurai menjadi senyawa ionisasi. Fosfat dalam air laut berbentuk ion fosfat. Ion fosfat dibutuhkan pada proses fotosintesis dan proses lainnya dalam tumbuhan (bentuk ATP dan Nukleotid koenzim). Penyerapan daro fosfat dapat berlangsung terus walaupun dalam

keadaan gelap. Ortofosfat (H 3 PO 4 ) adalah bentuk fosfat anorganik yang paling banyak terdapat dalam siklus fosfat. Distribusi bentuk yang beragam dari fosfat di air laut dipengaruhi oleh proses biologi dan fisik. Dipermukaan air, fosfat diangkut oleh fitoplankton sejak proses fotosintesis.

4. Nitrogen Nitrogen dalam air terjadi dalam berbagai bentuk senyawa. Nitrogen yang terbanyak dalam bentuk N-molekuler (N 2 ) yang berlipat ganda jumlahnya daripada nitrit (NO 2 ) atau nitrat (NO 3 ), tetapi tidak dalam bentuk yang berguna bagi jasad hidup. Nitrogen memegang peranan kritis dalam siklus organik dalam menghasilkan asam-asam amino yang membuat protein. Dalam siklus nitrogen, tumbuh-umbuhan menyerap N-anorganik dalam salah satu gabungan atau sebagai nitrogen molekuler. Sebaran menegak dari bentuk-bentuk gabungan nitrogen berbeda di laut. Nitrat terbanyak terdapat di lapisan permukaan, ammonium tersebar secara seragam dan nitrit terpusat dekat termoklin. Interaksi-interaksi antara berbagai tingkat nitrogen organic dan bakteri sedemikian rupa sehingga pada saat nitrogen diubah menjadi berbagai senyawa anorganik, zat-zat ini sudah tenggelam di bawah termoklin. Hal ini menimbulkan masalah bagi penyediaan 4. Nitrogen Nitrogen dalam air terjadi dalam berbagai bentuk senyawa. Nitrogen yang terbanyak dalam bentuk N-molekuler (N 2 ) yang berlipat ganda jumlahnya daripada nitrit (NO 2 ) atau nitrat (NO 3 ), tetapi tidak dalam bentuk yang berguna bagi jasad hidup. Nitrogen memegang peranan kritis dalam siklus organik dalam menghasilkan asam-asam amino yang membuat protein. Dalam siklus nitrogen, tumbuh-umbuhan menyerap N-anorganik dalam salah satu gabungan atau sebagai nitrogen molekuler. Sebaran menegak dari bentuk-bentuk gabungan nitrogen berbeda di laut. Nitrat terbanyak terdapat di lapisan permukaan, ammonium tersebar secara seragam dan nitrit terpusat dekat termoklin. Interaksi-interaksi antara berbagai tingkat nitrogen organic dan bakteri sedemikian rupa sehingga pada saat nitrogen diubah menjadi berbagai senyawa anorganik, zat-zat ini sudah tenggelam di bawah termoklin. Hal ini menimbulkan masalah bagi penyediaan

2.3.1. Senyawa yang Terdapat dalam Minyak

Senyawa-senyawa kimia penyusun minyak adalah sebagai berikut.

1. Sulfur (Belerang) Minyak mentah mempunyai kandungan belerang yang lebih tinggi. Keberadaan belerang dalam minyak bumi sering banyak menimbulkan akibat, misalnya dalam gasoline dapat menyebabkan korosi (khususnya dalam keadaan dingin atau basah), karena terbentuknya asam yang dihasilkan dari oksida sulfur (sebagai hasil pembakaran gasoline dan air.

2. Oksigen Oksigen dapat terbentuk karena kontak yang cukup lama antara minyak bumi deengan atmosfir udara. Kandungan total oksigen dalam minyak bumi adalah antara 0,05 – 1,5% dan menaik dengan naiknya titik didih fraksi. Kadungan oksigen bisa menaik apabila produk itu terlalu lama berhubungan dengan udara. Senyawa yang terbentuk dapat berupa: alcohol, keton eter, dll, sehingga dapat menimbulkan sifat asam pada minyak bumi. Oksigen dapat meningkatkan titik didih bahan bakar.

3. Nitrogen Umumnya kandungan nitrogen dalam minyak bumi sangat rendah, yaitu 0,1-2%. Kandungan tertinggi terdapat pada tipe asphalitik. Nitrogrn mempunyai sifat racun terhadap katalis dan dapat membentuk gum (getah) pada fuel oil. Kandungan nitrogen terbanyak terdapat pada fraksi titik didih tinggi.

4. Unsur-unsur Logam Logam-logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada proses catalytic cracking mempengaruhi aktifitas katalis, sebab dapat menurunkan produk gasoline, menghasikan banyak gas, dan pembentukan coke. Pada power generator temperature tinggi, misalnya oil-fired gas turbine, adanya konstituen logam terutama vanadium dapat membenatuk kerak pada rotor turbine. Abu yang dihasilkan dari pembakaran fuel yang mengandung natrium dan terutama 4. Unsur-unsur Logam Logam-logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada proses catalytic cracking mempengaruhi aktifitas katalis, sebab dapat menurunkan produk gasoline, menghasikan banyak gas, dan pembentukan coke. Pada power generator temperature tinggi, misalnya oil-fired gas turbine, adanya konstituen logam terutama vanadium dapat membenatuk kerak pada rotor turbine. Abu yang dihasilkan dari pembakaran fuel yang mengandung natrium dan terutama

2.3.2. Dampak Tumpahan Minyak Terhadap Senyawa Air Laut

Senyawa hidrokarbon yang terkandung dalam minyak bumi berupa benzene , touleuna, ethylbenzene dan isomerxylene, dikenal sebagai BTEX, merupakan komponen utama dalam minyak bumi, bersifat mutagenic, dan karisogenik pada manusia. Senyawa ini bersifat rekalsitran, yang artinya sulit mengalami perombakan di alam, baik di air maupun didarat, sehingga ini akan mengalami proses biomagnetion pada ikan ataupun pada biota laut lain. Bila senyawa aromatic tersebut masuk ke dalam darah, akan diserap oleh jaringan

lemak dan akan mengalami oksidasi dalam hati membentuk phenol, kemudian pada proses berikutnya terjadi reaksi konjugasimemebentuk senyawa glucuride yang larut dalam air, kemudian masuk ke ginjal.

Ketika minyak masuk ke lingkungan laut, maka minyak tersebut segera akan mengalami perubahan secara fisik dan kimia. Diantara proses tersebut adalah membentuk lapisan(slick formation), menyebar (dissolution), menguap (evaporation), polimerasi (polymerization), emulsifikasi (emulsification), fotooksida,niodegrasi mikroba, sedimentasi, dicerna oleh plankton dan bentukan gumpalan.Hampir semua tumpahan minyak di lingkungan laut dapat dengan segera membentuk sebuah lapisan tipis di permukaan. Hal ini dikarenakan minyak tersebut digerakan oleh pergerakan angina, gelombang dan arus, selain gaya gravitas dan tegangan permukaan. Beberapa hidrokarbon minyak bersifat mudah menguap, dan cepat menguap. Proses penyebaran minyak akan menyebarkan lapisan menjadi tipis serta tingkat penguapan meningkat.

Hilangnya sebagian material yang mudah menguap tersebut membuat minyak lebih padat/berat dan membuatnya tenggelam. Komponen hidrokarbon yang terlarut dalam air laut, akan membuat lapisan lebih tebal dan melekat, dan turbulensi air akan menyebabkan emulsi air dalam minyak atau minyak dalam air. Ketika semua terjadi, reaksi fotokimia dapat mengubah karakter minyak dan akan terjadi biodegradasi oleh mikroba yang akan mengurangi jumlah minyak.

Proses pembentukan lapisan minyak yang begitu cepat, ditambah denganpenguapan komponen dan penyebaran komponen hidrokarbon akan

mengurangi volume tumpahan ebanyak 50% selama beberapa hari sejak pertama kali minyak tersebut tumpah. Produk kilang minyak, seperti gasoline atau kerosin hamper semua lenyap, senbaliknya minyak mentah dengan viskositas yang tinggi hanya mengalami pengurangan kurang dari 25%.Komponen minyak yang tidak dapat larut di dalam air akan mengapung yang menyebabkan air laut berwarna hitam. Beberapa komponen minyak tenggelam dan terakumulasi di dalam sedimen sebagai deposit hitam pada pasir dan batuan-batuan di pantai. Komponen hidrokarbon yang bersifat toksik berpengaruh pada reproduksi, perkembangan, pertumbuhan, dan perilaku biota laut, terutama pada plankton, bahkan dapat mematikan ikan, dengan sendirinya dapat menurunkan reproduksi ikan. Proses emulsifikasi merupakan sumber mortalitas bagi organisme, terutama pada telur, larva, dan perkembangan embrio karena pada tahap ini sangat rentan pada lingkungan tercemar.

2.3.3. Pertanyaan dan Jawaban Permasalahan

Beberapa pertanyaan yang perlu untuk dibahas adalah sebagai berikut :

1. Darimanakah asal-usul senyawa air laut?

2. Ketika proses penyebaran minyak menyebabkan lapisan menjadi tipis, maka proses penguapan menjadi meningkat. Mengapa proses penguapan menjadi meningkat?

3. Jelaskan hubungan komposisi ion yang terkait dengan tumpahan minyak?

4. Bagaimana pengaruh atau dampak dari pembakaran kapal didaerah tumpahan minyak?

Jawaban:

1. Senyawa kimia terlarut dalam air laut di bedakan menjadi 2 yaitu, Aloton dimana sumber elemen berasal dari luar sistem yang masuk kedalam air laut, Autoton dimana sumber senyawa berasal dari dalam perairan laut itu sendiri.

2. Proses penguapan menjadi meningkat karena lapisan minyak yang tipis

membuat senyawa hidrokarbon menjadi cepat menguap. Senyawa hidrokarbon yang sebagaimana diketahui mudah menguap merupakan komponen utama minyak.

3. Sebagaimana diketahui bahwa ion mudah sekali berikatan dengan senyawa lain, oleh karena itu saat tumpahan minyak bercampur dengan air laut ion-ion akan 3. Sebagaimana diketahui bahwa ion mudah sekali berikatan dengan senyawa lain, oleh karena itu saat tumpahan minyak bercampur dengan air laut ion-ion akan

4. Pembakaran kapal didaerah tumpahan minyak bertujuan untuk menghentikan penyebar luasan tumpahan minyak, namun tindakan ini tidak bersahabat terhadap lingkungan dimana salah satu efek yang terjadi adalah berkurangnya DO pada perairan tersebut.

2.4. Mikronutrien

2.4.1. Definisi Elemen

Elemen adalah unsur, materi atau bahan dasar yang menyusun seluruh benda di alam semesta. Elemen ini tersusun dari atom-atom yang berasal dari elemen yang sama secara kimiawi dan memiliki sifat yang identik. Hingga saat ini telah dikenal sekitar 116 elemen atau unsur. Elemen (organik dan anorganik) terbagi menjadi 3 kelompok berdasarkan rata-rata konsentrasinya di alam, yaitu:

1. Elemen makro (0,05 – 750 mM) (Na, Cl, Mg)

2. Elemen mikro (0,05 – 50 μM) (P dan N)

3. Elemen trace atau kelumit (0,05 -50 nM) (Pb, Hg, Cd)

2.4.2. Elemen di Laut

Elemen yang terkandung di air laut ada elemen utama (mayor), elemen tambahan (minor), dan elemen yang langka (trace). Elemen utama adalah zat kimia yang melekat langsung dengan salinitas. Unsur-unsur kimia yang terdapat dilaut antara lain adalah garam-garam inorganik, gas-gas terlarut dan senyawa- senyawa organik. Garam-garan inorganik tersebut berasal dari hasil erosi batu- batuan yang terjadi di daratan yang kemudian oleh sungai dibawa ke laut. Proses ini berlangsung sejak terjadinya laut dipermukaan bumi ini. Senyawa-senyawa lain terutama gas-gasterlarut, berasal dari udara yang merembes masuk ke air laut. Perembesan gas-gas ke air laut ini dikenal sebagai proses Difusi.

Komposisi air laut yang konstan tetap dipertahankan karena kebanyakan unsur utama menunjukkan sifat konservatif, yaitu konsentrasi di air laut tidak mengalami perubahan yang berarti akibat reaksi biologi dan kimia di laut. Namun, secara umum di dalam air laut terdapat sejumlah unsur yang dominan (bagian mayoritas) dan unsur pelengkap (bagian minoritas).

2.4.3. Penyebaran (Variasi Musiman)

a. Nitrogen (2.400 ton/mil³ air laut) Variasi musiman dari nitrit, nitrat dan ammonia terjadi pada lapisan permukaan laut sebagai hasil dari aktifitas biologi. Perubahan konsentrasi Nitrogen secara musiman sebagian besar terjadi di perairan dangkal daerah lintang sedang atau lintang tinggi. Saat musim semi, terjadi peningkatan intesitas cahaya dan durasi (lama penyinaran) yang menyebabkan peningkatan populasi fitoplankton. Hal ini menimbulkan perpindahan Nitrogen anorganik terlarut dari daerah eufotik. Populasi fitoplankton kemudian dimangsa oleh zooplankton dan ikan. Nitrogen kemudian dikembalikan ke perairan dalam bentuk excrete (kotoran), urine (amoniak dan urea) atau partikel feses yang akan didekomposisi oleh bakteri sebelum dikembalikan ke perairan. Pada musim semi, proses percampuran vertikal (vertical mixing) memiliki konstribusi mengangkat nutrien dari perairan bawah ke zona eufotik. Akibatnya populasi fitoplankton bertambah dengan cepat dan mulai menurun saat terbentuk zona termoklin yang menghalangi suplai Nitrogenke lapisan permukaan. Nutrien yang dominan pada waktu ini adalah amoniak yang diekskresikan oleh Zooplankton dan selanjutnya dimanfaatkan oleh algae dalam proses fotosintesis.

Pada beberapa lokasi, terjadi penurunan konsentrasi Nitrogen terlarut hingga mencapai taraf yang dapat mematikan organisme. Ekskresi Nitrogen oleh zooplankton mencapai tingkat maksimum saat populasi fitoplankton jarang. Hal ini terjadi karena kemungkinan pemanfaatan protein sebagai sumber energi menurun saat makanan (fitoplankton) berlimpah. Saat organisme mati atau dikonsumsi dan dikeluarkan dalam bentuk feses oleh zooplankton, maka bakteri akan melakukan regenerasi Nitrogen. Regenerasi nitrat seringkali menyebabkan blooming algae pada akhir musim panas. Konsentrasi nitrat akan meningkat hingga mencapai titik maksimum pada musim gugur dan kemudian menurun. Nitrifikasi akan selesai saat bulan Januari saat permukaan mendingin dan badai membongkar lapisan termoklin, menyebabkan nirat dapat terdistribusi kembali ke kolom air dan dasar perairan. Kondisi yang berbeda terjadi pada daerah perairan yang memiliki up-welling yang membawa nutrient dari perairan bawah ke lapisan permukaan. Kondisi perairan di daerah up-welling sangat subur dan mendukung Pada beberapa lokasi, terjadi penurunan konsentrasi Nitrogen terlarut hingga mencapai taraf yang dapat mematikan organisme. Ekskresi Nitrogen oleh zooplankton mencapai tingkat maksimum saat populasi fitoplankton jarang. Hal ini terjadi karena kemungkinan pemanfaatan protein sebagai sumber energi menurun saat makanan (fitoplankton) berlimpah. Saat organisme mati atau dikonsumsi dan dikeluarkan dalam bentuk feses oleh zooplankton, maka bakteri akan melakukan regenerasi Nitrogen. Regenerasi nitrat seringkali menyebabkan blooming algae pada akhir musim panas. Konsentrasi nitrat akan meningkat hingga mencapai titik maksimum pada musim gugur dan kemudian menurun. Nitrifikasi akan selesai saat bulan Januari saat permukaan mendingin dan badai membongkar lapisan termoklin, menyebabkan nirat dapat terdistribusi kembali ke kolom air dan dasar perairan. Kondisi yang berbeda terjadi pada daerah perairan yang memiliki up-welling yang membawa nutrient dari perairan bawah ke lapisan permukaan. Kondisi perairan di daerah up-welling sangat subur dan mendukung

Perubahan konsentrasi nutrien di lautan terbuka yang jauh dari daratan juga dipengaruhi oleh produktifitas fitoplankton dan hanya terbatas di lapisan permukaan. Namun, proses regenerative terjadi di seluruh kolom perairan. Organisme mati dan detritus organik akan diuraikan oleh bakteri saat tenggelam dari permukaan air. Partikel organik akan tenggelam dengan lambat karena ukuran partikel mengalami penyusutan dan densitas air laut yang lebih tinggi pada perairan yang lebih dalam. Oksidasi partikel menyebabkan berpindahnya oksigen dari dalam air, demikian pula dengan karbondioksida dan ion nitrat yang menjadi produk akhir dari oksidasi senyawa organik akan terakumulasi di daerah perairan yang lebih dalam. Konsentrasi nitrogen di seluruh samudera di dunia memiliki konsentrasi yang konstan mulai dari kedalaman di daerah pertengahan hingga dasar perairan.

b. Fosfor (330 ton/mil³ air laut) Di perairan dangkal daerah variasi musiman ditemukanfosfat dan konsentrasi fosfor organik terlarut. Pada musim dingin, sebagian besar fosfor berada dalam bentuk orthofosfat. Namun, hal ini akan menurun dengan cepat pada bulan maret saat fosfat digunakan oleh fitoplankton. Zooplankton dan ikan akan memakan fitoplankton dan mengembalikan fosfat ke dalam perairan melalui feses/buangan metabolisme dalam bentuk fosfat dan fosfor organik terlarut. Pada bulan Mei-Juni, konsentrasi fosfat akan menurun di daerah eufotik sehingga konsentrasi fosfor organik terlarut lebih dominan. Setelah fitoplankton mengalami blooming, regenerasin fosfat dari fitoplankton, detritus dan fosfor organik terlarut akan kembali meningkat dengan cepat.

c. Silika (14.000 ton/mil³ air laut) Salah satu organisme perairan yang mempunyai peranan penting adalah diatom. Diatom merupakan produsen primer yang cukup melimpah dan diperlukan sebagai pakan alami yang banyak ditemukan diperairan tawar maupun perairan laut. Diatom merupakan kosmopolitan spesies yang terdistribusi secara luas di seluruh lingkungan akuatik bahkan pada lingkungan darat yang terendam secara berkala seperti permukaan batuan, beberapa jenis tumbuhan dan c. Silika (14.000 ton/mil³ air laut) Salah satu organisme perairan yang mempunyai peranan penting adalah diatom. Diatom merupakan produsen primer yang cukup melimpah dan diperlukan sebagai pakan alami yang banyak ditemukan diperairan tawar maupun perairan laut. Diatom merupakan kosmopolitan spesies yang terdistribusi secara luas di seluruh lingkungan akuatik bahkan pada lingkungan darat yang terendam secara berkala seperti permukaan batuan, beberapa jenis tumbuhan dan

Silika merupakan elemen yang dibutuhkan diatom terutama untuk pembentukan dinding selnya. Silika ini diambil oleh diatom dalam bentuk yang terlarut dalam air, yaitu sebagai Si(OH) 4 .Berbagai jenis diatom memerlukan silika dalam jumlah yang berbeda-beda, akibatnya saat terjadi variasi kandungan silika yang terlarut dalam air maka dapat terjadi suksesi diatom, jadi perubahan kandungan silika merupakan salah satu faktor yang menyebabkan suksesi diatom. Silika terlarut di daerah perairan pantai umumnya cukup tinggi karena efek “run- off” dari daratan. Pada musim semi, ledakan populasi fitoplankton dengan cepat menyebabkan menurunnya konsentrasi silikon. Regenerasi silikon akan dimulai kembali pada musim panas saat pertumbuhan fitoplankton menjadi lambat dan terus berlanjut hingga mencapai puncaknya pada awal musim dingin. Pada beberapa daerah, ledakan populasi fitoplankton pada musim gugur dapat menyebabkan terhambatnya regenerasi silikon untuk sementara waktu. Konsentrasi silika terlarut di permukaan laut umumnya rendah, kecuali di daerah yang mengalami up-welling. Pada lapisan yang lebih dalam, ditemukan peningkatan yang tajam dari konsentrasi silikon. Pola distribusi silika berbeda dari satu samudera ke samudera lainnya dan ditentukan oleh pola sirkulasi air dan oleh suplai silikon terlarut dari Antartik dan dari diatom terlarut yang jatuh dari permukaan. Proses absorbsi oleh organisme juga berpengaruh terhadap pola distribusi silika.

2.4.4. Kandungan Mikronutrien di Laut

a. Nitrogen Nitrat adalah sumber utama nitrogen di perairan, namun amonium lebih disukai oleh tumbuhan. Kadar nitrat di perairan yang tidak tercemar biasanya lebih tinggi dari pada kadar amonium. Kadar nitrat lebih dari 5 mg/liter menggambarkan terjadinya pencemaran antropogenik yang berasal dari aktivitas manusia dan tinja hewan. Kadar nitrogen yang lebih dari 0,2 mg/liter menggambarkan terjadinya eutrofikasi perairan. Nitrat adalah bentuk nitrogen sebagai nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan alga. Nitrat nitrogen sangat a. Nitrogen Nitrat adalah sumber utama nitrogen di perairan, namun amonium lebih disukai oleh tumbuhan. Kadar nitrat di perairan yang tidak tercemar biasanya lebih tinggi dari pada kadar amonium. Kadar nitrat lebih dari 5 mg/liter menggambarkan terjadinya pencemaran antropogenik yang berasal dari aktivitas manusia dan tinja hewan. Kadar nitrogen yang lebih dari 0,2 mg/liter menggambarkan terjadinya eutrofikasi perairan. Nitrat adalah bentuk nitrogen sebagai nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan alga. Nitrat nitrogen sangat