Ekositem Rawa Air Tawar: April 2014

MAKALAH EKOLOGI TUMBUHAN

“KLIMATOLOGIS, EDHAPIS,SIKLUS BIOGEOKIMIA RAWA AIR TAWAR”

DOSEN PEMBIMBING : Dr.Elfis.M,Si

DISUSUN OLEH :

KELOMPOK 5

ANNISA RAHAYU, ARDITYA FIBRI SRI LESTARI,ELFIZA,ELSYA FANENCI, ITA JUWITA, KAMSIAH, OCTA APRILIA NOLY

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS ISLAM RIAU

PEKANBARU

2014

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya kepada kami sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini yang alhamdulillah tepat pada waktunya yang berjudul “Edaphis Rawa Air Tawar”.

Makalah ini berisikan tentang klimatologis ekosistem rawa air tawar, edaphis ekosistem rawa air tawar serta siklus biogeokimia ekosistem rawa air tawar. diharapkan makalah ini dapat memberikan informasi kepada kita semua tentang ekosistem rawa air tawar

Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna,oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu kami harapkan demi kesempurnaan makalah ini.

Akhir kata kami sampaikan terimakasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penulisan makalah ini dari awal sampai akhir.semoga Allah SWT senantiasa meridhai segala usaha kita.Amin

Pekanbaru, 26 Maret 2014

Penulis

BAB I

EKOSISTEM HUTAN RAWA AIR TAWAR

1.1 Penejelasan Ekosistem

1.1.1 Konsep Ekosistem

Ekosistem merupakan hubungan timbal balik antara unsur-unsur hayati dengan nonhayati yang membentuk sistem ekolog. Ekosistem merupakan suatu interaksi yang kompleks dan memiliki penyusun yang beragam. Di bumi ada bermacam-macam ekosistem.Ekosistem merupakan penggabungan dari setiap unit biostem yang melibatkan interaksi timbalbalik antara organisme dan lingkungan fisik sehingga aliran energi menuju kepada sesuatu struktur biotik tertentu dan terjadi siklus materi antar organisme dan anorganisme(wikipedia).

Menurut Undang-Undang lingkungan hidup 1982, mengatakan bahwa ekosistem adalah tatanan kesatuan secara utuh menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling mempengaruhi. Suatu ekosistem pada dasarnya merupakan suatu sistem eklogi tempat berlangsungnya sistem pemrosesan energi dan perputaran materi oleh komponen-komponen ekosistem dalam waktu tertentu (Elfis,2010).

suatu ekosistem dikatakan dalam keadaan seimbang apabila komposisi diantara komponen-komponen tersebut dalam keadaan seimbang. ekosistem yang seimbang, keberadaannya dapat bertahan lama atau kesinambungannya dapat terpelihara (Wikipedia).

1.2 Ekosistem Hutan Rawa Air Tawar

1.2.1 Pengertian Hutan Rawa Air Tawar

Ekosistem rawa memiliki ciri-ciri antara lain suhu rendah, kadar garam rendah, penetrasi cahaya yang kurang, dipengaruhi iklim dan cuaca di sekitar, dan memiliki tumbuhan seperti jamur, gulma, alga yang berfungsi sebagai produsen, serta memiliki ikan air tawar yang dapat dijadikan sebagai sumber pangan protein hewani. Rawa pening dan lebak tergolong ekosistem air tenang (letik) dan sumber airnya berasal dari air hujan dan air sungai. Rawa penting sebagai kawasan penyangga untuk menampung air dalam jumlah besar yang berasal dari curahan hujan lebat dan sebagai regulator aliran air tetapi daya tampung rawa jauh lebih besar. Fungsi regulator untuk kontuinitas aliran air, sehingga sangat penting bagi makhluk hidup termasuk manusia yang berdiam di hilir rawa. Peningkatan jumlah gulma menyebabkan penurunan jumlah ikan air tawar. Akan tetapi, Gulma air secara ekologis berperan mengurangi bahan pencemar.

Ekosistem air tawar merupakan kosistem dengan habitatnya yang sering digenangi air tawar yang kaya mineral dengan pH sekitar 6. Kondisi permukaan air tidak selalu tetap. Ekosistem rawa air tawar ini ditumbuhi oleh beragam jenis vegetasi. Hal ini desebabkan oleh terdapatnya beragam jenis tanah pada berbagaiekosistem rawa air tawar.Di beberapa daerah pada rawa-rawa tersebut ditumbuhi rumput, ada pula yang hanya ditumbuhi jenis pandan atau palem (Asau) yang mendominasi. Malah ada pula yang menyerupai hutan-hutan dataran rendah, dengan akar tunjang atau akar napas maupun seperti penupang pohon. Dan pada Rawa Air Tawar di desa Tasik Serai Timur Kecamatan Bengkalis tumbuhan yang mendominasi di sekitar pinggiran rawa yaitu Cucup dan semakin ketengah rawa di dominasi tanaman Asau atau Pandan.

1.2.2 Pengertian Rawa Air Tawar
Rawa air tawar merupakan sebutan untuk semua daerah yang tergenang air,yang penggenangannya dapat bersifat musiman atau pun permanen dan ditumbuhi oleh tumbuhan (vegetasi). Genangan air dapat berasal dari hujan atau luapan air sungai pada saat pasang. (Adawiyah, 2010). Pada musim hujan lahan tergenang sampai satu meter, tetapi pada musim kemarau menjadi kering, bahkan sebagian muka air tanah turun mencapai jeluk (depth) > 50 cm dari permukaan tanah. (Noor, 2004). Ekosistem rawa dibagi menjadi tiga yaitu : tawar, asin, dan payau. Rawa air tawar merupakan ekosistem dengan habitatnya yang sering digenangi air tawar yang kaya mineral dengan pH sekitar 6. Kondisi air tidak selalu tetap, adakalanya naik atau adakalanya turun, bahkan suatu ketika dapat pula mengering (Irwan, 2007).

Rawa Air Tawar di desa Tasik Serai Timur Kecamatan Bengkalis salah satu rawa yang sangat luas di Riau. Rawa ini memiliki peran penting bagi penduduk setempat sebagai sumber penghasilan yaitu dengan menangkap ikan yang ada di rawa serta memanfaatkan tumbuhan "Cucup dan Asau" digunakan untuk pembuatan tikar. Rawa air tawar ini dapat mengering pada musim kemarau dan tergenang air sampai sekitar 5 meter pada musim hujan.

BAB I

PENDAHULUAN

klimatologis ekosistem rawa air tawar

A. Latar Belakang

Ekosistem air tawar merupakan kosistem dengan habitatnya yang sering digenangi air tawar yang kaya mineral dengan pH sekitar 6. Kondisi permukaan air tidak selalu tetap. Ekosistem rawa air tawar ini ditumbuhi oleh beragam jenisvegetasi. Hal ini desebabkan oleh terdapatnya beragam jenis tanah pada berbagaiekosistem rawa air tawar.Di beberapa daerah pada rawa-rawa tersebut ditumbuhi rumput, ada pula yang hanya ditumbuhi jenis pandan atau palem yang menonjol. Malah ada pula yang menyerupai hutan-hutan dataran rendah, dengan akar tunjang atau akar napas maupun seperti penupang pohon.

B. Tujuan

· Untuk mengetahui klasifikasi atau pembagian ekosistem rawa air tawar

· Untuk mengetahui faktor klimatologis atau iklim pada ekosistem rawa air tawar

· Untuk mengetahui ciri-ciri ekosistem rawa air tawar

BAB II

PEMBAHASAN

A. Ciri-ciri Ekosistem Air Tawar

Ciri-ciri ekosistem air tawar antara lain variasi suhu tidak menyolok, penetrasi cahaya kurang, dan terpengaruh oleh iklim dan cuaca. Macam tumbuhan yang terbanyak adalah jenis ganggang, sedangkan lainnya tumbuhan biji. Hampir semua filum hewan terdapat dalam air tawar. Organisme yang hidup di air tawar pada umumnya telah beradaptasi. Adaptasi organisme air tawar adalah sebagai berikut:

v Adaptasi tumbuhan

Tumbuhan yang hidup di air tawar biasanya bersel satu dan dinding selnya kuat seperti beberapa alga biru dan alga hijau. Air masuk ke dalam sel hingga maksimum dan akan berhenti sendiri. Tumbuhan tingkat tinggi, seperti teratai (Nymphaea gigantea), mempunyai akar jangkar (akar sulur). Hewan dan tumbuhan rendah yang hidup di habitat air, tekanan osmosisnya sama dengan tekanan osmosis lingkungan atau isotonis.

v Adaptasi hewan

Ekosistem air tawar dihuni oleh nekton. Nekton merupakan hewan yang bergerak aktif dengan menggunakan otot yang kuat. Hewan tingkat tinggi yang hidup di ekosistem air tawar, misalnya ikan, dalam mengatasi perbedaan tekanan osmosis melakukan osmoregulasi untuk memelihara keseimbangan air dalam tubuhnya melalui sistem ekskresi, insang, dan pencernaan.

Habitat air tawar merupakan perantara habitat laut dan habitat darat. Penggolongan organisme dalam air dapat berdasarkan aliran energi dan kebiasaan hidup.

Ekosistem air tawar memiliki beberapa karakteristik, seperti variasi suhu yang perubahannya tidak menyolok, tumbuhan yang dominannya alga, dan keadaan lingkungannya dipengaruhi oleh iklim dan cuaca. Karateristik ekosistem air tawar lainnya seperti tumbuhan rendah bersel satu mempunyai dinding sel yang kuat, sedang tumbuhan tingkat tinggi mempunyai akar sulur untuk melekat pada bagian dasar perairan, misalkan teratai, kangkung, ganggang biru dan ganggang hijau. Sedangkan, karakteristik hewannya memiliki ciri-ciri mengeluarkan air berlebih, garam diabsorpsi (diserap) melalui insang secara aktif dan sedikit minum, air masuk dalam tubuh secara osmosis. Ekosistem air tawar dibagi menjadi dua, yaitu lotik dan lentik. Ekosistem air tawar lotik merupakan perairan berarus, contohnya adalah sungai. Adapun ekosistem air tawar lentik memiliki ciri airnya tidak berarus. Berdasarkan kebiasaan hidup, organisme air tawar dibedakan sebagai berikut :

1. Plankton, terdiri alas fitoplankton dan zooplankton; biasanya melayang-layang (bergerak pasif) mengikuti gerak aliran air.

2. Nekton, hewan yang aktif berenang dalam air, misalnya ikan.

3. Neuston, organisme yang mengapung atau berenang di permukaan air atau bertempat pada permukaan air, misalnya serangga air.

4. Perifiton, merupakan tumbuhan atau hewan yang melekat pada tumbuhan atau benda lain, misalnya siput.

5. Bentos, hewan dan tumbuhan yang hidup di dasar atau hidup pada endapan. Bentos dapat sessil (melekat) atau bergerak bebas, misalnya cacing dan remis.

Ekosistem air tawar digolongkan menjadi air tenang dan air mengalir. Ekosistem air tenang meliputi danau dan rawa, sedangkan ekosistem air mengalir adalah sungai.

B. Klasifikasi atau Pembagian Ekosistem Rawa Air Tawar

Ekosistem air tawar digolongkan menjadi air tenang dan air mengalir. Termasuk ekosistem air tenang adalah danau dan rawa, termasuk ekosistem air mengalir adalah sungai.

1. Danau

Danau merupakan suatu badan air yang menggenang dan luasnya mulai dari beberapa meter persegi hingga ratusan meter persegi.

Di danau terdapat pembagian daerah berdasarkan penetrasi cahaya matahari. Daerah yang dapat ditembus cahaya matahari sehingga terjadi fotosintesis disebut daerah fotik. Daerah yang tidak tertembus cahaya matahari disebut daerah afotik. Di danau juga terdapat daerah perubahan temperatur yang drastis atau termoklin. Termoklin memisahkan daerah yang hangat di atas dengan daerah dingin di dasar.

Komunitas tumbuhan dan hewan tersebar di danau sesuai dengan kedalaman dan jaraknya dari tepi. Berdasarkan hal tersebut danau dibagi menjadi 4 daerah sebagai berikut:

a) Daerah litoral Daerah ini merupakan daerah dangkal. Cahaya matahari menembus dengan optimal. Air yang hangat berdekatan dengan tepi. Tumbuhannya merupakan tumbuhan air yang berakar dan daunnya ada yang mencuat ke atas permukaan air.

Komunitas organisme sangat beragam termasuk jenis-jenis ganggang yang melekat (khususnya diatom), berbagai siput dan remis, serangga, krustacea, ikan, amfibi, reptilia air dan semi air seperti kura-kura dan ular, itik dan angsa, dan beberapa mamalia yang sering mencari makan di danau.

b) Daerah limnetik Daerah ini merupakan daerah air bebas yang jauh dari tepi dan masih dapat ditembus sinar matahari. Daerah ini dihuni oleh berbagai fitoplankton, termasuk ganggang dan sianobakteri. Ganggang berfotosintesis dan bereproduksi dengan kecepatan tinggi selama musim panas dan musim semi.

Zooplankton yang sebagian besar termasuk Rotifera dan udang-
udangan kecil memangsa fitoplankton. Zooplankton dimakan oleh ikan-ikan kecil. Ikan kecil dimangsa oleh ikan yang lebih besar, kemudian ikan besar dimangsa ular, kura-kura, dan burung pemakan ikan.

c) Daerah profundal Daerah ini merupakan daerah yang dalam, yaitu daerah afotik danau. Mikroba dan organisme lain menggunakan oksigen untuk respirasi seluler setelah mendekomposisi detritus yang jatuh dari daerah limnetik. Daerah ini dihuni oleh cacing dan mikroba.

d) Daerah bentik Daerah ini merupakan daerah dasar danau tempat terdapatnya bentos dan sisa-sisa organisme mati. Danau juga dapat dikelompokkan berdasarkan produksi materi organik-nya, yaitu sebagai berikut :

1. Danau Oligotropik. Oligotropik merupakan sebutan untuk danau yang dalam dan kekurangan makanan, karena fitoplankton di daerah limnetik tidak
produktif. Ciricirinya, airnya jernih sekali, dihuni oleh sedikit organisme,
dan di dasar air banyak terdapat oksigen sepanjang tahun.

2. Danau Eutropik. Eutropik merupakan sebutan untuk danau yang dangkal dan kaya akan kandungan makanan, karena fitoplankton sangat produktif. Ciri-cirinya adalah airnya keruh, terdapat bermacam-macam organisme, dan oksigen terdapat di daerah profundal. Danau oligotrofik dapat berkembang menjadi danau eutrofik akibat adanya materi-materi organik yang masuk dan endapan. Perubahan ini juga dapat dipercepat oleh aktivitas manusia, misalnya dari sisa-sisa pupuk buatan pertanian dan timbunan sampah kota yang memperkaya danau dengan buangan sejumlah nitrogen dan fosfor. Akibatnya terjadi peledakan populasi ganggang atau blooming, sehingga terjadi produksi detritus yang berlebihan yang akhirnya menghabiskan suplai oksigen di danau tersebut. Pengkayaan danau seperti ini disebut "eutrofikasi". Eutrofikasi membuat air tidak dapat digunakan lagi dan mengurangi nilai keindahan danau.

· Pengukuran faktor abiotik danau

1. Pencuplikan Air

Pengambilan sampel air yang menyangkut pemeriksaan kadar oksigen terlarut dengan menggunakan water bottle sampler merk La Motte bertujuan agar tidak menimbulkan gelembung udara. Pencuplikan air digunakan untuk pemeriksaan oksigen terlarut didalam air.

2. Pengukuran Suhu Air

Tinggi rendahnya nilai temperatur suatu badan perairan sangat mempengaruhi kehidupan organisme air termasuk plankton. Tingginya nilai temperatur dapat meningkatkan kebutuhan plankton akan oksigen. Hal ini disebabkan karena temperatur dapat memicu aktivitas fisiologis plankton sehingga kebutuhan akan oksigen semakin meningkat. Dalam setiap penelitian dalam ekosistem akuatik, pengukuran temperatur air merupakan hal yang mutlak dilakukan. Hal ini disebabkan karena kelarutan berbagai gas di dalam air serta semua aktivitas biologis-fisiologis di dalam ekosistem akuatik sangat dipengaruhi oleh temperatur.

Menurut Hukum Van’t Hoffs bahwa kenaikan temperatur sebesar 10^oC (hanya pada kisaran temperatur yang masih ditolerir) dapat meningkatkan aktivitas fisiologis (misalnya respirasi) dari organisme sebesar 2-3 kali lipat. Pola temperatur ekosistem akuatik juga dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti intensitas cahaya matahari, pertukaran panas antara air dengan udara sekelilingnya dan juga oleh faktor kanopi (penutupan oleh vegetasi) dari pepohonan yang tumbuh di tepi badan perairan. (Brehm & Maijering, 1990 dalam Barus, 2004).

Kerapatan air tertinggi terjadi pada suhu 4 ^oC, di atas dan di bawah suhu tersebut air akan berkembang dan menjadi lebih ringan. Sifat unik ini menyebabkan air danau tidak membeku seluruhnya pada musim dingin. Walaupun variasi suhu dalam air tidak sebesar di udara, hal ini merupakan faktor pembatas utama karena organisme akuatik sering kali mempunyai toleransi yang sempit (Odum, 1994). Temperatur air di suatu ekosistem danau dipengaruhi terutama oleh intensitas cahaya matahari tahunan, letak geografis serta ketinggian danau di atas permukaan laut (Barus, 2004).

3. Pengukuran Derajat Keasaman (pH) Air

Nilai pH yang terlalu asam atau basa berbahaya bagi kelangsungan hidup plankton karena akan menyebabkan berbagai gangguan metabolisme termasuk respirasi. Organisme air dapat hidup dalam suatu perairan yang mempunyai nilai pH netral dengan kisaran toleransi antara asam lemah sampai basa. Nilai pH yang ideal bagi kehidupan organisme akuatik pada umumnya berkisar antara 7 sampai 8,5. Kondisi perairan yang sangat asam maupun sangat basa akan membahayakan kelangsungan hidup organisma karena akan menyebabkan terjadinya berbagai gangguan seperti gangguan metabolisme dan respirasi (Barus, 2004).

Pengukuran pH air dapat dilakukan dengan cara kolorimetri, dengan kertas Ph, atau dengan pH meter (Suin, 2002). pH menunjukkan kadar asam atau basa dalam suatu larutan dan suasana air juga mempengaruhi beberapa hal lain misalnya kehidupan biologi dan mikrobiologi. pH-meter adalah sebuah alat elektronik yang digunakan untuk mengukur pH (keasaman atau alkalinitas) dari suatu cairan (meskipun probe khusus terkadang digunakan untuk mengukur pH zat semi padat). pH-meter yang biasa terdiri dari pengukuran khusus probe (elektroda gelas) yang terhubung ke meteran elektronik yang mengukur dan menampilkan pH membaca.

4. Pengkuran Derajat Kecerahan Air

Penetrasi cahaya sangat mempengaruhi keberadaan plankton di suatu badan perairan, sebab penetrasi cahaya sangat menentukan proses fotosintesis dan reproduksi yang dilakukan plankton masih dapat berlangsung. Menurut Nybakken (1992) bahwa kedalaman penetrasi cahaya yang merupakan kedalaman di mana produksi fitoplankton masih dapat berlangsung, bergantung pada beberapa faktor, antara lain absorpsi cahaya oleh air, panjang gelombang cahaya, kecerahan air, pemantulan cahaya oleh permukaan laut, lintang geografik dan musim. Menurut Barus (2004) bahwa kedalaman penetrasi cahaya akan berbeda pada setiap ekosistem air yang berbeda. Bagi organisma air, intensitas cahaya berfungsi sebagai alat orientasi yang akan mendukung kehidupan organisme tersebut dalam habitatnya.

Bila kekeruhan disebabkan oleh organisme, ukuran kekeruhan merupakan indikasi produktifitas. Kejernihan dapat diukur dengan alat yang amat sederhana yang disebut dengan cakram Secchi (Odum, 1994). Prinsip penentuan kecerahan air dengan keping sechii adalah berdasarkan batas pandangan ke dalam air untuk melihat warna putih yang berada dalam air. Semakin keruh suatu badan air akan semakin dekat dengan batas pandangan, sebaliknya kalau air jernih akan jauh batas pandangan tersebut. Keping sechii berupa suatu kepingan yang berwarna hitam putih yang dibenamkan ke dalam air (Suin, 2002).

5. Penentuan Kadar Oksigen Terlarut

Oksigen memegang peranan penting sebagai indikator kualitas perairan, karena oksigen terlarut berperan dalam proses oksidasi dan reduksi bahan organik dan anorganik. Selain itu, oksigen juga menentukan proses biologis yang dilakukan oleh organisme aerobik atau anaerobik. Peranan oksigen paada organisme aerobik, adalah untuk mengoksidasi bahan organik dan anorganik dengan hasil akhirnya adalah nutrien yang pada akhirnya dapat memberikan kesuburan perairan. Sedangkan dalam kondisi anaerobik, oksigen yang dihasilkan akan mereduksi senyawa-senyawa kimia menjadi lebih sederhana dalam bentuk nutrien dan gas. Karena proses oksidasi dan reduksi inilah maka peranan oksigen terlarut sangat penting untuk membantu mengurangi beban pencemaran pada perairan secara alami maupun secara perlakuan aerobik yang ditujukan untuk memurnikan air buangan industri dan rumah tangga.

Sebagaimana diketahui bahwa oksigen berperan sebagai pengoksidasi dan pereduksi bahan kimia beracun menjadi senyawa lain yang lebih sederhana dan tidak beracun. Disamping itu, oksigen jugasangat dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk pernapasan. Organisme tertentu, sepertimikroorganisme, sangat berperan dalam menguraikan senyawa kimia beracun rnenjadi senyawa lainyang Iebih sederhana dan tidak beracun. Karena peranannya yang penting ini, air buangan industridan limbah sebelum dibuang ke lingkungan umum terlebih dahulu diperkaya kadar oksigennya.

Oksigen terlarut dibutuhkan oleh semua jasad hidup untuk pernapasan, proses metabolisme atau pertukaran zat yang kemudian menghasilkan energi untuk pertumbuhan dan pembiakan. Disamping itu, oksigen juga dibutuhkan untuk oksidasi bahan – bahan organik dan anorganik dalam proses aerobik. Sumber utama oksigen dalam suatu perairan berasal dari suatu proses difusi dari udara bebas dan hasil fotosintesis organisme yang hidup dalam perairan tersebut.

Plankton merupakan organisme air yang membutuhkan oksigen untuk melaksanakan aktivitas fisiologis dan biologis. Kandungan oksigen terlarut yang terdapat di suatu badan perairan tentu saja sangat mempengaruhi keberadaan plankton karena plankton membutuhkan oksigen untuk dikonsumsi terutama pada saat proses respirasi. Agar dapat hidup, hewan maupun tumbuhan air memerlukan oksigen untuk proses respirasi. Kadar oksigen terlarut (DO) adalah jumlah oksigen yang terlarut dalam volume air tertentu pada suatu suhu dan tekanan atmosfer tertentu. Pada tekanan atmosfer normal (1 atm) dan suhu 20 ^oC, kadar maksimum oksigen terlarut dalam air adalah 9 ppm (mg/l).

6. Pengukuran Turbiditas Air

Turbiditas (kekeruhan) merupakan kandungan bahan Organik maupun Anorganik yang terdapat di peraairan sehingga mempengaruhi proses kehidupan organisme yang ada di perairan tersebut. Turbiditas sering di sebut dengan kekeruhan, apabila di dalam air media terjadi kekeruhan yang tinggi maka kandungan oksigen akan menurun, hal ini disebabkan intensitas cahaya matahari yang masuk kedalam perairan sangat terbatas sehingga tumbuhan/ phytoplankton tidak dapat melakukan proses fotosintesis untuk mengasilkan oksigen.

Turbidimeter merupakan alat yang digunakan untuk menguji kekeruhan, yang biasanya dilakukan pengujian adalah pada sampel cairan misalnya air. Salah satu parameter mutu yang sangat vital adalah kekeruhan yang kadang-kadang diabaikan karena dianggap sudah cukup dilihat saja atau alat ujinya yang tidak ada padahal hal tersebut dapat berpengaruh terhadap mutu. Oleh sebab itu untuk mengendalikan mutu dilakukan uji kekeruhan dengan alat turbidimeter.

7. Pengukuran Salinitas dan Konduktivitas Air

Salinitas merupakan jumlah gram garam yang terlarut dalam satu kilogram air laut. Konsentrasi garam dikontrol oleh batuan alami yang mengalami pelapukan, tipe tanah, dan komposisi kimia dasar perairan. Salinitas merupakan indikator utama untuk mengetahui penyebaran massa air lautan sehingga penyebaran nilai-nilai salinitas secara langsung menunjukkan penyebaran dan peredaran massa air dari satu tempat ke tempat lainnya. Penyebaran salinitas secara alamiah dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain curah hujan, pengaliran air tawar ke laut secara langsung maupun lewat sungai dan gletser, penguapan, arus laut, turbulensi percampuran, dan aksi gelombang.

Daya hantar listrik atau konduktivitas perairan dapat diukur dengan konduktivitimer. Konduktivitas air bergantung pada jumlah ion-ion terlarut per volumenya dan mobilitas ion-ion tersebut. Satuannya adalah (μmho/cm, 250C). Konduktivitas bertambah dengan jumlah yang sama dengan bertambahnya salinitas. Secara umum, faktor yang lebih dominan dalam perubahan konduktivitas air adalah temperatur.

2. Sungai

Komunitas yang berada di sungai berbeda dengan danau. Air sungai yang mengalir deras tidak mendukung keberadaan komunitas plankton untuk berdiam diri, karena akan terbawa arus. Sebagai gantinya terjadi fotosintesis dari ganggang yang melekat dan tanaman berakar, sehingga dapat mendukung rantai makanan.

Komposisi komunitas hewan juga berbeda antara sungai, anak sungai, dan hilir. Di anak sungai sering dijumpai Man air tawar. Di hilir sering dijumpai ikan kucing dan gurame. Beberapa sungai besar dihuni oleh berbagai kura-kura dan ular. Khusus sungai di daerah tropis, dihuni oleh buaya dan lumba-lumba.

Organisme sungai dapat bertahan tidak terbawa arus karena mengalami adaptasi evolusioner. Misalnya bertubuh tipis dorsoventral dan dapat melekat pada batu.

Beberapa jenis serangga yang hidup di sisi-sisi hilir menghuni habitat kecil yang bebas dari pusaran air

C. Faktor - Faktor Yang Mempengaruhi Ekosistem Air Tawar

Faktor - faktor yang mempengaruhi ekosistem air tawar adalah :

1. Temperatur

Air mempunyai kemampuan untuk menahan panas dengan baik, sehingga perubahan temperatur yang terjadi lambat. Perubahan temperatur yang cepat menyebabkan pola sirkulasi air berubah dan berpengaruh terhadap kehidupan organisme akuatik.

2. Kekeruhan

Penetrasi cahaya sering dihambat oleh zat yang larut di dalam air sehingga membatasi zona fotosintesis pada kedalaman air. Bila kekeruhan disebabkan oleh organisme, hal ini merupakan indikasi produktifitas. Tetapi bisa juga kekeruhan disebabkan oleh lumpur yang tersuspensi dan terkoloid yang dapat menjadi faktor pembatas bagi organisme akuatik.

3. Arus

Dengan adanya aliran air penting sekali dalam menentukan gas, garam, dan organisme kecil dalam proses kehidupan di perairan.

4. Konsentrasi Oksigen

Konsentrasi oksigen yang terlarut merupakan kebutuhan biologis setiap organisme dan dapat digunakan sebagai indikasi produktifitas. Semakin rendah 02 yang terlarut, diindikasikan semakin buruk kualitas air tersebut.

5. Konsentrasi garam biogenik

Adanya garam biogenik dalam air dapat mempengaruhi jumlah dan distribusi jenis, karena setiap jenis organisme memiliki kemampuan menahan tekanan osmose yang berbeda-beda. Semakin tinggi konsentrasi garam, maka hewan-hewan akan memiliki membran sel yang relatif tidak permeable.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Komponen pembentuk ekosistem rawa terdiri dari abiotik dan biotik. Komponen abiotik dapat berupa suhu, air, garam, cahaya matahari, tanah dan batu, serta iklim. Komponen biotik seperti gulma, eceng gondok, mikroorganisme pengurai, udang dan ikan nila. Setiap komponen tersebut membentuk suatu rantai makanan.

Rawa penting sebagai kawasan penyangga untuk menampung air dalam jumlah besar yang berasal dari curahan hujan lebat dan sebagai regulator aliran air tetapi daya tampung rawa jauh lebih besar. Fungsi regulator untuk kontuinitas aliran air, sehingga sangat penting bagi makhluk hidup termasuk manusia yang berdiam di hilir rawa. Peningkatan jumlah gulma menyebabkan penurunan jumlah ikan air tawar. Akan tetapi, Gulma air secara ekologis berperan mengurangi bahan pencemar.

B. Saran

Jumlah eceng gondok yang meningkat di ekosistem rawa dapat mengganggu keseimbangan ekosistem sehingga perlu adanya penanganan seperti konservasi rawa atau memberi kontrol biologis seperti memberi ikan grass capr yang memakan eceng gondok.

DAFTAR PUSTAKA

http://elfisuir.blogspot.com/2013/02/kuliah-1-ekotum-pengantar-ekologi.html?q=ekosistem+rawa+air+tawar

http://kuliahitukeren.blogspot.com/2011/08/faktor-faktor-yang-mempengaruhi.html

http://mutia-analiz40.blogspot.com/2012/08/laporan-faktor-abiotik.html

http://riskynurhikmayani.blogspot.com/2013/04/makalah-perkembangan-ekosistem_2978.html

http://ekosistem-ekologi.blogspot.com/2013/02/mengenal-ekosistem-air-tawar.html

http://warnet178meulaboh.blogspot.com/2013/04/makalah-ekosistem-rawa.html

BAB I

PENDAHULUAN

edaphis ekosistem rawa air tawar

A. LATARBELAKANG

Ekosistem air tawar merupakan kosistem dengan habitatnya yang sering digenangi air tawar yang kaya mineral dengan pH sekitar 6. Kondisi permukaan air tidak selalu tetap. Ekosistem rawa air tawar ini ditumbuhi oleh beragam jenisvegetasi. Hal ini desebabkan oleh terdapatnya beragam jenis tanah pada berbagaiekosistem rawa air tawar.Di beberapa daerah pada rawa-rawa tersebut ditumbuhi rumput, ada pula yang hanya ditumbuhi jenis pandan atau palem yang menonjol. Malah ada pula yang menyerupai hutan-hutan dataran rendah, dengan akar tunjang atau akar napas maupun seperti penupang pohon.

Macam-macam Ekosistem

· Ekosistem darat

· Ekosistem perairan.

· Ekosistem air tawar

· Ekosistem air laut.

Rawa merupakan sebutan untuk semua daerah yang tergenang air,yang penggenangannya dapat bersifat musiman atau pun permanen dan ditumbuhi oleh tumbuhan (vegetasi). Genangan air dapat berasal dari hujan atau luapan air sungai pada saat pasang. (Adawiyah, 2010). Pada musim hujan lahan tergenang sampai satu meter, tetapi pada musim kemarau menjadi kering, bahkan sebagian muka air tanah turun mencapai jeluk (depth) > 50 cm dari permukaan tanah. (Noor, 2004). Ekosistem rawa dibagi menjadi tiga yaitu : tawar, asin, dan payau. Rawa air tawar merupakan ekosistem dengan habitatnya yang sering digenangi air tawar yang kaya mineral dengan pH sekitar 6. Kondisi air tidak selalu tetap, adakalanya naik atau adakalanya turun, bahkan suatu ketika dapat pula mengering (Irwan, 2007).

B. Tujuan

· Untuk mengetahui klasifikasi atau pembagian ekosistem rawa air tawar

· Untuk mengetahui faktor edhapis pada ekosistem rawa air tawar

· Untuk mengetahui ciri-ciri ekosistem rawa air tawar

C. Rumusan Masalah

1. Berapakah pH yang cocok untuk hewan akuatik rawa air tawar?

2. Hewan dan tumbuhan apa sajakah yang terlibat dalam rantai makanan pada rawa air tawar?

3. Hewan dan tumbuhan apa sajakah yang terlibat dalam jarring-jaring makanan pada rawa air tawar?

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. pengertian edaphis

edaphis adalah hutan yang terbentuk karena pengaruh tanah. tanah merupakn suatu benda alam yang tersusun dari padatan, cairan dan gas. tanah sangat vital pernannya bagi semua kehidupan dibumi karena tanah mendukung kehidupan tumbuhan dengan menyediakan hara dan air sekaligus sebagai penopang akar.

Adapun fungsi tanah yaitu:

1. tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran yaitu sebagai penyokong dan sebagai penyerap zat-zat unsur hara.

2. menyediakan kebutuhan primer dalam melaksanakan aktivitas metabolisme

3. menyediakan kebutuhan sekunder dalam menunjang aktivitas yang berlangsung secara optimum seperti hormon, antibiotik, dan enzim

4. habitat biota tanah

1. Ekosistem Rawa Air Tawar

Ekosistem air tawar merupakan kosistem dengan habitatnya yang sering digenangi air tawar yang kaya mineral dengan pH sekitar 6. Kondisi permukaan air tidak selalu tetap. Ekosistem rawa air tawar ini ditumbuhi oleh beragam jenisvegetasi. Hal ini desebabkan oleh terdapatnya beragam jenis tanah pada berbagaiekosistem rawa air tawar.Di beberapa daerah pada rawa-rawa tersebut ditumbuhi rumput, ada pula yang hanya ditumbuhi jenis pandan atau palem yang menonjol. Malah ada pula yang menyerupai hutan-hutan dataran rendah, dengan akar tunjang atau akar napas maupun seperti penupang pohon.

2. Ciri-Ciri Ekosistem Rawa Air Tawar.

1. Plankton, terdiri alas fitoplankton dan zooplankton; biasanya melayang-layang (bergerak pasif) mengikuti gerak aliran air.

2. Nekton, hewan yang aktif berenang dalam air, misalnya ikan.

3. Neuston, organisme yang mengapung atau berenang di permukaan air atau bertempat pada permukaan air, misalnya serangga air.

4. Perifiton, merupakan tumbuhan atau hewan yang melekat pada tumbuhan atau benda lain, misalnya siput.

5. Bentos, hewan dan tumbuhan yang hidup di dasar atau hidup pada endapan. Bentos dapat sessil (melekat) atau bergerak bebas, misalnya cacing dan remis.

Ekosistem air tawar digolongkan menjadi air tenang dan air mengalir. Ekosistem air tenang meliputi danau dan rawa, sedangkan ekosistem air mengalir adalah sungai.

a. Danau

Daerah yang dapat ditembus cahaya matahari sehingga terjadi fotosintesis disebut daerah fotik. Daerah yang tidak tertembus cahaya matahari disebut daerah afotik. Di danau juga terdapat daerah perubahan temperatur yang drastis atau termoklin. Termoklin memisahkan daerah yang hangat di atas dengan daerah dingin di dasar. Komunitas tumbuhan dan hewan tersebar di danau sesuai dengan kedalaman dan jaraknya dari tepi. Berdasarkan hal tersebut danau dibagi menjadi 4 daerah sebagai berikut.

b. Sungai

Sungai adalah suatu badan air yang mengalir ke satu arah. Air sungai dingin dan jernih serta mengandung sedikit sedimen dan makanan. Aliran air dan gelombang secara konstan memberikan oksigen pada air. Suhu air bervariasi sesuai dengan ketinggian dan garis lintang.Komunitas yang berada di sungai berbeda dengan danau. Air sungai yang mengalir deras tidak mendukung keberadaan komunitas plankton untuk berdiam diri, karena akan terbawa arus. Sebagai gantinya terjadi fotosintesis dari ganggang yang melekat dan tanaman berakar, sehingga dapat mendukung rantai makanan. Komposisi komunitas hewan juga berbeda antara sungai, anak sungai, dan hilir. Di anak sungai sering dijumpai makhluk air tawar. Di hilir sering dijumpai ikan gurami. Beberapa sungai besar dihuni oleh berbagai kurakura dan ular. Khusus sungai di daerah tropis, dihuni oleh buaya dan lumba-lumba. Organisme sungai dapat bertahan tidak terbawa arus karena mengalami adaptasi evolusioner. Misalnya bertubuh tipis dorsoventral dan dapat melekat pada batu.

c. Rawa

Lahan basah disebut juga wed land, adalah satu daerah yang digenangi oleh air sehingga kondisinya menyokong untuk kehidupan berbagai jenis organism akuatik. Lahan basah bisa dibedakan menjadi rawa (marsh), rawa lumpur (swamp), dan tanah gambut (bog).

Rawa memiliki cirri yaitu tidak terdapat banyak pohon, airnya mengalir dengan kecepatan sedang, dan terhubung dengan danau atau aliran sungai. Rawa lumpur memiliki cirri, yaitu airnya hamper tidak mengalir sama sekali, pH air asam, dan miskin oksigen dan nitrogen. Rawa dan payau merupakan bentuk peralihan antara air terbuka dan dataran. Rawa biasanya dikelilingi vegetasi, umunya dangkal dan tanaman mengapung. Vegetasi rawa terdiri dari tumbuh-tumbuhan menahun yang selalu hijau yang diselingiu oleh tamnaman merambat. Variasi atau keanekargaman hewan sangat kecil. Terdapat protozoa, rotifer, nematode, larva capung, Amphisoda, Isopoda, ikan, dan kura-kura. Pada lapisan dasar terdapat insekta, keong, dan ikan-ikan. Dalam keadaan yang tidak menyenangkan penghuni rawa membentuk kista. Sebagai contoh ikan (lepidosiner dan ceratodus) mem bungkus diri dengan lumpur selama beberapa bulan.

3. FAKTOR – FAKTOR YANG MEMPENGARUHI

Suhu

Air mempunyai beberapa sifat unik yang berhubungan dengan panas yang secara bersama-sama mengurangi perubahan suhu sampai tingkat minimal, sehingga perbedaan suhu dalam air lebih kecil dan perubahan yang terjadi lebih lambat daripada di udara. Sifat yang terpenting adalah

o Panas jenis yang tinggi

o Panas fusi yang tinggi

o Panas evaporasi yang tinggi

o Kerapatan air tertinggi terjadi pada suhu 4C

2. Kejernihan

Penetrasi cahaya sering kali dihalangi oleh zat yang terlarut dalam air, membatasi zona fotosíntesis dimana habitat akuatik dibatasi oleh kedalaman. Kekeruhan, terutama bila disebabkan oleh lumpur dan partikel yang dapat menngendap, sering kali penting dianggap sebagai faktor pembatas. Sebaliknya bila kekeruhan disebabkan oleh organisme, ukuran kekeruhan merupakan indikasi produktifitas.

3. Arus

Air cukup padat, maka arah arus amat penting sebagai faktor pembatasan, terutama pada aliran air. Arus juga amat menentukan distribusi gas yang vital, garam, dan organisme kecil.

Konsentrasi Gas Pernafasan

Berbeda dengan lingkungan laut, konsentrasi oksigen dan karbón dioksida sering kali terbatas pada air tawar

4. ADAPTASI HEWAN DAN TUMBUHAN

Macam tumbuhan yang terbanyak adalah jenis ganggang, sedangkan lainnya tumbuhan biji. Hampir semua filum hewan terdapat dalam air tawar. Organisme yang hidup di air tawar pada umumnya telah beradaptasi.

Adaptasi organisme air tawar adalah sebagai berikut :

o Adaptasi tumbuhan
Tumbuhan yang hidup di air tawar biasanya bersel satu dan dinding selnya kuat seperti beberapa alga biru dan alga hijau. Air masuk ke dalam sel hingga maksimum dan akan berhenti sendiri. Tumbuhan tingkat tinggi, seperti teratai (Nymphaea gigantea), mempunyai akar jangkar (akar sulur). Hewan dan tumbuhan rendah yang hidup di habitat air, tekanan osmosisnya sama dengan tekanan osmosis lingkungan atau isotonis.

o Adaptasi hewan
Ekosistem air tawar dihuni oleh nekton. Nekton merupakan hewan yang bergerak aktif dengan menggunakan otot yang kuat. Hewan tingkat tinggi yang hidup di ekosistem air tawar, misalnya ikan, dalam mengatasi perbedaan tekanan osmosis melakukan osmoregulasi untuk memelihara keseimbangan air dalam tubuhnya melalui sistem ekskresi, insang, dan pencernaan.

D. Klasifikasi Ekologis Organisme Air Tawar

Habitat air tawar merupakan perantara habitat laut dan habitat darat. Penggolongan organisme dalam air dapat berdasarkan aliran energi dan kebiasaan hidup.

1. Berdasarkan aliran energi

Organisme dibagi menjadi 3 yaitu :

Autotroph (produsen), tanaman hijau dan mikroorganisme kemosintetik.
Phagotroph (konsumen makro), herbivora, predator, parasit.
Saprotroph (konsumen mikro atau pengurai), diklasifikasikan sesuai dengan bahan organik yang diuraikan .

2. Berdasarkan kebiasaan hidup

Organisme dibedakan sebagai berikut yaitu:
a.Plankton
Terdiri alas fitoplankton dan zooplankton, organisme mengapung yang arah pergerakannya kira-kira tergantung arus. Walaupun beberapa zooplankton menunjukkan gerakan berenang yang aktif yang membantu mempertahankan posisi vertical, plankton secara keseluruhan tidak dapat bergerak melawan arus.
b.Nekton
Organisme yang dapat berenang dan bergerak dengan kemauan sendiri, misalnya ikan, amfibi, serangga air besar.
c.Neuston
Organisme yang mengapung atau berenang di permukaan air atau
bertempat pada permukaan air, misalnya serangga air.
d. Perifiton

Merupakan tumbuhan atau hewan yang melekat/bergantung
pada tumbuhan atau benda lain, misalnya keong.

e. Bentos

Hewan dan tumbuhan yang hidup di dasar atau hidup pada
endapan. Bentos dapat sessil (melekat) atau bergerak bebas,
misalnya cacing dan remis.

BAB III

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Dari pembahasan yang telah dibahas dapat disimpulkan bahwa,

B. SARAN

Sebaiknya kita sebagai makhluk yang mencintai bumi, sepatutnya turut menjaga serta melestarikan kekayaan bumi. Terutama ekosistem air tawar, mengingat dalam ekosistem air tawar memiliki tingkat keanekaragaman yang cukup tinggi.

DAFTAR PUSTAKA

http://belajarbuatapasaja.blogspot.com/2013/05/macam-macam-ekosistem.html

http://warnet178meulaboh.blogspot.com/2013/04/makalah-ekosistem-rawa.html

http://wahyuaskari.wordpress.com/umum/pengelolaan-lahan-rawa/

http://elfisuir.blogspot.com/2013/02/kuliah-1-ekotum-pengantar-ekologi.html?q=ekosistem+rawa+air+tawar

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Materi yang menyusun tubuh organisme berasal dari bumi. Materi yang berupa unsur-unsur terdapat dalam senyawa kimia yang merupakan materi dasar makhluk hidup dan tak hidup. Ada 40 unsur yang diperlukan bagi kehidupan,diantaranya yang terpenting adalah karbon (C), nitrogen (N), fosfor (P), belerang(S), oksigen (O), kalium (Ca), magnesium (Mg), kalium (K), natrium (Na), silicon(Si), besi Fe), dan aluminium (Al). selain itu sebagian unsure unsur ini tersimpandalam bentuk organic dalam tubuh makhluk hidup yang masih hidup atau yang sudah mati.

Unsur-unsur tersebut terus-menerus diambil oleh makhluk hidup dari lingkungan, tapi tidak akan habis, karena setelah dimanfaatkan dalam tubuh, unsur-unsur itu akan dikembalikan lagi ke lingkunganmelalui proses pernafasan, fotosintesis pembusukan dan ekskresi. Semua unsur kimia (senyawa anorganik) ini mengadakan sirkulasi dari alam ke organisasi dan kembali lagi ke alam, selanjutnya masuk ke organisme lagi, demikian seterusnya sehingga membentuk suatu daur/siklus yang berulang. Proses ini disebut Daur ataupun siklus Biogeokimia.

Daur biogeokimia juga melibatkan reaksi-reaksi kimia dalam lingkungan abiotik. Karena itu, daur ini disebut juga daur organik dan daur biotik-abiotik. Daurbiokimia sangat diperlukan untuk kelestarian makhluk hidup dan ekosistem, jika daur materi ini terganggu, makhluk hidup akan mati dan ekosistem akan punah.

Siklus-siklus tersebut antara lain: siklus air, siklus oksigen, siklus karbon, siklus nitrogen, dan siklus fosfor.Untuk kelangsungan hidupnya, makhluk hidup memerlukan zat-zat seperti air,oksigen, karbohidrat, nitrogen dan sebagainya.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan dari makalah ini adalah sebagai berikut:

a. Untuk mengetahui siklus fosfor ,nitrogen , karbon, hidrologi (air)yang terjadi di rawa air tawar.

b. Untuk memberikan informasi yang berkaitan dengan siklus fosfor dan siklus nitrogen,siklus karbon dan siklus hidrologi (air)

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Siklus Fosfor Rawa Air Tawar

Fosfor memainkan peran utama di dalam metabolisme biologis. Dibandingkan dengan mikro nutrien lain yang dibutuhkan oleh biota fosfor memiliki kemelimpahan minimum dan umunya merupakan unsur pertama pembatas produktivitas biologis. Banyak data kuantitatif yang berasal dari penyebaran fosfor musiman dan ruang di sungai-sungai dan danau, serta laju muatan terhadap periaran penerima dari drainase cekungan.

Orthofosfat (PO4^3-) merupakan bentuk fosfat anorganik terlarut yanga secara langsung dapat digunakan. Fosfat reaktif secara ekstrim dan berinteraksi dengan berbagai kation seperti Cad an Fe yang terbentuk pada saat kondisi tersedianya (oxic), yakni suatu senyawa yang secara relative tidak terlarut dan akan mengendap lalu keluar dari badan air. Ketersediaan fosfat juga menurun adsorpsi menjadi senyawa anorganik koloid dan partikulat seperti liat, karbonat, dan hidroksid.

Fosfor dengan proporsi yang cukup besar di perairan tawar, terikat dalam fosfat organic dan sel-sel penyusun organisme hidup ataupun mati, serta di dalam atau diabsorbsi menjadi koloid.

Kisaran fosfor total di perairan tawar cukup besar dari <5 ug I^-1 pada perairan yang sangat tidak produktif sampai > 100 ug I^-1 di perairan yang sangat eutrofik. Sebagian besar perairan tawar yang tidak terkontaminasi mengandung fosfor 10-50 ug total P I^-1.

Konsentrasi fosfor terlarut dan total danau oligotrofik menunjukan variasi yang kecil dengan meningkatnya kedalaman, sedangkan di danau eutrofik yang dengan profil oksigen elinograde yang kuat, pada umumnya menunjukan suatu peningkatan yang sangat jelas kandungan fosfor di hipolimnion bagian bawah. Bentuk fosfor yang meningkat di hipolimnion, sebagian besar dalam bentuk terlarut pada bagian yang dekat antarmuka air sedimen.

Pertukaran fosfor melintasi antar muka air sedimen diatur oleh interaksi reduksi-oksidasi (redoks) yang tergantung pada pasokan oksigen, kelarutan mineral, mekanisme sorptif, aktivitas metabolisme bakteri dan fungi, serta turbulensi dari aktivitas biotik dan fisik. Secara keseluruhan, tapi pada beberapa millimeter di atas sedimen, pertukaran cukup lambat dan dikendalikan oelh laju difusi yang rendah pula. Jika air di atas sedimen dioksidasi sekitar >1 O₂ I^-1 suatu wilayah mikro yang teroksidasi terbentuk di bawah antarmuka air sedimen (0-5 mm) di bawah sedimen biasanya menjadi tereduksi secara ekstrim. Oksidasi wilayah mikro secara efektif mencegah fosfor yang terlarut di bawah kondisi tereduksi di dalam sedimen dari migrasi melalui difusi ke arah permukaan ke dalam kolom air. Dengan menjadi anoksinya hipolimnion di danau eutrofik, wilayah mikro yang teroksidasi hilang sehingga terjadi pelepasan yang cepat pada besi fero dan fosfat ke dalam air saat kondisi reduksi mencapai suatu potensial redoks sekitar 200 mv.

Fosfor terlarut dapat terakumulasi dalam jumlah yang cukup besar di hipolimnion anaerob. Dengan adanya sirkulasi musim gugur, besi fero dengan segera dioksidasi dan mengendapkan banyak fosfat sebagai feeri fosfat. Metebolisme bakteri dari bahan organic merupakan mekanisme utama konversi fosfor organic menjadi fosfat di dalam sedimen, serta menciptakan kondisi tereduksi yang diperlukan untuk pelepasan fosfat ke dalam air. Pergerakan fosfor dari air di celah-celah sedimen dapat dipercepat oleh turbulensi fisik oleh biota.

Tumbuhan air berakar mendapatkan fosfornya dari sedimen dan dapat melepaskannya dalam jumlah yang cukup besar ke dalam air, baik selama pertumbuhan aktif maupun selama proses menua dan mati. Kepadatan populasi invertebrate penghuni sedimen yang tinggi seperti larva midge (serangga air) dapat meningkatkan pertukaran fosfos melintasi antarmuka air sedimen.

Studi siklus fosfor yang terbaru di wilayah trofogenik menunjukan bahwa pertukaran fosfor di antara berbagai bentuknya seringkali cepat dan meliput sejumlah lintasan yang kompleks. Sebagian besar sering di atas 95 %, fosfor terikat di dalam fase partikel dari biota hidup terutama alga. Fosfor organic dari seston perairan terbuka minimal terdiri dari dua fraksi utama yakni fosfor organic terlarut dan koloid.

Sedimentasi partikel mengakibatkan kehilangan fosfor secara konstan dari wilayah trofogenik. Dengan demikian, harus ada pasokan fosfor baru yang memasuki ekosistem dalam tahap untuk mempertahankan atau meningkatkan produktivitas.

Fosfor memasuki perairan tawar melalui presipitasi atmosfer dari limpasan permukaan dan dari air tanah. Laju muatan fosfor bervariasi luas dengan pola tata guna lahan, geologi, dan morfologi drainase cekungan, aktivitas manusia, pencemaran, dan faktor-faktor lainnya.

Siklus fosfor lebih sederhana dibandingkan dengan siklus karbon atau siklus nitrogen. Siklus fosfor tidak meliputi pergerakan melalui atmosfer, karena tidak ada gas yang mengandung fosfor secara signifikan. Selain itu, fosfor hanya ditemukan dalam satu bentuk fosfat (P04^3-) anorganik (pada air dan tanah) dan yang diserap oleh tumbuhan dan digunakan untuk sintesis organik. Pelapukan bebatuan secara perlahan-lahan menambah fosfat ke dalam tanah .

Setelah produsen menggabungkan fosfor ke dalam molekul biologis, fosfor dipindahkan ke konsumen dalam bentuk organic. Fosfat organik dari hewan dan tumbuhan yang mati diuraikan oleh dekomposer (pengurai) menjadi fosfat anorganik. Fosfat anorganik yang terlarut di air tanah akan terkikis dan mengendap di sedimen. Oleh karena itu, fosfat banyak terdapat di batu dan fosil. Fosfat dari batu dan fosil terkikis dan membentuk fosfat anorganik terlarut di air tanah. Fosfat anorganik ini kemudian akan diserap oleh akar tumbuhan lagi. Siklus ini berulang terus menerus. Dengan demikian, sebagian besar fosfat bersiklus ulang secara lokal di antara tanah, tumbuhan, dan konsumen atas dasar skala waktu ekologis .

2.2 Siklus Nitrogen Rawa Air Tawar

Unsur nitrogen bersifat “inert”, artinya tidak mudah digunakan begitu saja secara langsung oleh kebanyakan hewan maupun tumbuhan. Sehingga nitrogen mempunyai aktivitas biologis yang sangat kecil. Gas ini memasuki semua tubuh organisme, tetapi umumnya keluar lagi tanpa berperan penting dalam proses hidup organisme tersebut. Nitrogen baru dapat dipergunakan sebagai penyusun elemen-elemen tubuh organisme apabila sudah dalam keadaan terikat .

Udara merupakan cadangan nitrogen utama dalam siklus nitrogen. Dalam udara kadarnya sekitar 78 % dan sumber lainnya berada di kulit bumi dan perairan. Nitrogen bukan hanya dihasilkan dari atmosfir saja, namun juga dihasilkan dari kegiatan gunung merapi. Pada tumbuhan dan hewan, senyawa nitrogen ditemukan sebagai penyusun protein dan klorofil. Dalam ekosistem terdapat suatu daur antara organisme dan lingkungan fisiknya .

Bentuk dan Sumber :

Nitrogen organik berasal dari jaringan organisme yang sudah mati, kotoran zat sisa, dan sisa pakan yang ditransformasi menjadi ammonia melalui proses dekomposisi/ mineralisasi oleh bakteri pengurai proteolitik. Nitrogen memiliki beberapa bentuk yaitu ammonia (NH₃), nitrit (NO^2-), nitrat(NO^3-), amina(NH₂), amonium(NH⁴⁺), dan nitrogen diatomik (N₂). Sumber utama nitrogen (N₂) adalah udara, sedangkan organisme hidup memperoleh nitrogen dalam bentuk garam nitrat kemudian diasimilasikan pada sitoplasma dalam bentuk protein sebagai cadangan pangan. Di alam ini terdapat tiga gudang nitrogen yaitu udara, senyawa anorganik (misalnya nitrat, nitrit, dan amoniak), dan senyawa anorganik adalah gas N2 di udara.

Jenis-jenis N-anorganik yang utama dalam air adalah ion nitrat (N03-) dan ion amonimum (NH4+). Hujan sangat sedikit sebagai sumber N03- dan NH4+. Namun dalam kondisi tertentu masih terdapat ion nitrit dan sebagian besar dari nitrogen terikat dalam nitrogen organic (47,9%), yaitu bahan-bahan yang berprotein, juga terdapat dalam bahan pencemar seperti asam sianida (HCN), asam etilen diamin tetra asetat (EDTA) atau dalam bentuk asam nitrilotriasetat (NTA).

Transfer dan Fiksasi Nitrogen :

Daur Nitrogen melibatkan semua bagian biosfer. Daur Nitrogen merupakan suatu siklus yang sempurna, namun kompleks. Dalam memproduksi nutrient bagi organisme perairan, maka diperlukan transfer senyawa nitrogen. Nitrogen memasuki ekosistem dengan dua jalur alamiah, yang keutamaan relatifnya sangat bervariasi dari satu ekosistem ke ekosistem lain. Yang pertama, deposit pada atmosfer, merupakan sekitar 5% sampai 10% dari nitrogen yang dapat digunakan, yang , memasuki sebagian besar ekosistem. Dalam proses ini, NH⁴⁺ dan NO^3-, ditambahkan melalui kelarutannya dalam air hujan atau pengendapan debu-debu halus atau butiran-butiran lainnya.

Jalur lain masuknya nitrogen ke ekosistem adalah melalui fiksasi nitrogen (nitrogen fixation). Molekul nitrogen, N₂, sangat lembam. Untuk memecahkan molekul itu agar atom-atomnya dapat bergabung dengan atom-atom lain diperlukan pemasukan sejumlah besar energy. Proses berperan penting dalam fiksasi (pengikatan) nitrogen dalam biosfer, Salah satu di antaranya ialah halilintar. Energi yang sangat besar dari halilintar memecahkan molekul-molekul nitrogen dan memungkinkan bergabung dengan oksigen dan hidrogen dalam udara. Nitrogen oksida terbentuk yang larut dalam hujan membentuk kilat. Dalam bentuk ini senyawa ini terbawa ke bumi. Fiksasi nitrogen ini diperkirakan sekitar 5-8% dari keseluruhannya.

Keperluan pertanian yang semakin meningkat telah menyebabkan produk nitrogen terfiksasi secara industry makin meningkat pula. Sehingga supplyindustry yang merupakan ketergantungan dari sector pertanian ini menjadi pemicu ketergangguan daur alam. Kegiatan manusia telah meningkatkan aliran nitrogen global. Hal ini dapat terlihat pada danau dan sungai karena pupuk nitrogen merembes dari tanah pertanian sekitarnya dan menyuburkan algae.

Hanya prokariota tertentu yang dapat memfiksasi nitrogen, yakni mengubah N2 menjadi mineral yang dapat digunakan untuk mensitesis senyawa organik bernitrogen seperti asam amino. Prokariota merupakan mata rantai yang penting pada beberapa titik dalam siklus nitrogen. Beberapa sinobakteri memfiksasi nitrogen dalam ekosistem akuatik. Organisme yang memfiksasi nitrogen tentunya sedang memenuhi kebutuhan metaboliknya sendiri. Tetapi kelebihan ammonia yang dibebaskan oleh organisme tersebut menjadi tersedia bagi organisme lain.

Pengikatan nitrogen secara biologi dapat dilakukan oleh bakteri nonsimbiotik, bakteri simbiotik, dan ganggang hijau biru. Nitrat (NO₃) yang terdapat di tanah dan air pada umumnya terjadi karena pengikatan nitrogen secara bilogi. Bakteri non simbiotik (bakteri bebas) yang berperan dalam pengikatan nitrogen diantaranya, Azotobacter chroococcum, A. Beijerinckii, A. Vinelandii, Derxia spp.,dan Aerobacter aerogenes. Sedangkan ganggang biru- hijau yang berperan dalam pengikatan nitrogen secara biologi adalah Nostoc dan Anabaena .

Bakteri simbiotik yang berperan dalam pengikatan secara biologi adalah genus Rhizobium diantaranya Rhizobium trifolii, Rhizobium meliloti, Rhizobium leguminosarum, Rhizobium lupine dan Rhizobium speciosa. Bakteri pengikat nitrogen tersebut hidup bersimbiosis dengan akar tumbuhan polong- polongan membentuk bintil akar.

Mikroorganisme tertentu lainnya dapat mengikat nitrogen atmosfer. Sebenarnya kemampuan mengikat nitrogen ternyata merupakan kemampuan prokariota semata-mata. Beberapa aktinomisites hidup bergabung dengan tumbuhan selain legum. Beberapa organisme foto-ototrof dapat mengikat nitrogen, tetapi organisme ini terbatas pada lingkungan bentik anaerobik.

Meskipun sudah banyak penelitian dilakukan, masih belum jelas bagaimana pengikat nitrogen mampu mengatasi penghalang energy tinggi yang terlibat dalam proses itu. Pengikat-pengikat itu memerlukan suatu enzim, yang dinamakan nitrogenase, dan pemakaian ATP yang sangat besar. Walaupun produk pertama yang stabil tersebut adalah ammonia, zat ini dengan cepat bergabung dengan protein dan senyawa organic lain yang mengandung nitrogen. Fiksasi nitrogen menuju kepada penggabungan nitrogen dengan protein tumbuhan dan protein mikroba. Tumbuhan yang tidak mempunyai keuntungan dari gabungan pengikatan nitrogen membuat proteinnya dari tanah.

Pembusukan :

Protein yang dibuat oleh tumbuhan masuk melalui jarring-jaring makanan. Pada setiap tingkatan trofik terdapat kehilangan yang kembali ke sekitarnya, terutama dalam ekskresi. Yang terakhir mengambil keuntungan dari senyawa nitrogen organic ialah mikroorganisme pembusuk. Melalui kegiatan molekul-molekul yang mengandung nitrogen organic dalam ekskresi dan bangkai itu dirombak menjadi ammonia.

Nitrifikasi :

Nitrat (N0^3-) yang telah diadsorbsi oleh akar tanaman, selanjutnya nitrogen akan disintesis menjadi protein tanaman, kemudian herbivora yang makan tumbuhan akan mengubah tumbuhan tersebut menjadi protein hewani. Tumbuhan dan hewan yang telah mati akan terdekomposisi, sehingga protein nabati dan protein hewani diuraikan menjadi ammonia dan asam amino. Demikian pula kotoran-kotoran organism tersebut akan diuraikan menjadi ammonia dan asam amino.

Penguraian protein pada bahan organic yang terdekomposisi menjadi asam amino dan ammonia ini disebut amonifikasi. Reaksi ini menyebabkan paling tidak sebagian besar tanah menjadi sedikit bersifat asam, dan NH₃ yang dibebaskan ke dalam tanah akan menangkap sebuah ion hydrogen (H⁺) untuk membentuk ammonium, NH⁴⁺ , yang dapat digunakan langsung oleh tumbuhan. NH₃ adalah gas sehingga dapat menguap kembali ke atmosfer dari tanah yang mempunyai pH mendekati 7 . NH₃ yang hilang dari tanah ini kemudian dapat membentuk NH⁴⁺ di atmosfer. Sebagai akibatnya, konsentrasi NH⁴⁺ dalam curah hujan berkorelasi dengan pH tanah dalam kisaran wilayah yang luas.

Amonia di perairan adalah pemecahan nitrogen organik (protein dan urea) dan nitrogen anorganik yang terdapat di dalam tanah dan air, yang berasal dari dekomposisi bahan organik oleh mikroba dan jamur. Amonia dan garam-garamnya bersifat mudah larut dalam air.

Sumber amonia adalah reduksi gas nitrogen yang berasal dari proses difusi udara atmosfer, limbah industri dan domestik. Amonia yang terdapat dalam mineral masuk ke badan air melalui erosi tanah. Amonia membentuk senyawa kompleks dengan beberapa ion logam. Amonia juga dapat terserap kedalam bahan-bahan tersuspensi dan koloid sehingga mengendap di dasar perairan. Amonia di perairan dapat menghilang melalui proses volatilisasi karena tekanan parsial amonia dalam larutan meningkat dengan semakin meningkatnya pH .

Ikan tidak bisa bertoleransi terhadap kadar amonia bebas yang terlalu tinggi karena dapat mengganggu proses pengikatan oksigen oleh darah dan pada akhirnya dapat meningkatkan sifokasi. Pada budidaya intensif, yang padat penebaran tinggi dan pemberian pakan sangat intensif, penimbunan limbah kotoran terjadi sangat cepat.

Amonia (NH₃) dapat secara langsung diambil oleh tumbuhan melalui akar dan melalui daun-daunnya. Namun demikian sebagian besar ammonium dalam tanah digunakan oleh bakteri anaerob tertentu sebagai sumber energi, bakteri detrifor; aktivitas mengoksidasi ammonium menjadi nitrit (N0^2-), dan kemudian menjadi nitrat (NO^3-), suatu proses yang disebut nitrifikasi, yakni suatu proses oksidasi ensimatik yang dilakukan oleh sekelompok jasad renik/bakteri.

Bakteri autotrofi (bakteri nitrifikasi) dapat menggunakan N-anorganik untuk melakukan nitrifikasi, seperti genera bakteri Nitosomonos, Nitrosococcus, Nitrosospira, Nitrosovibrio, dan Nitrosolobus. Jenis bakteri nitrifikasi yang terdapat pada air tawar, misalnya Nitrosomonas, Nitrobacter serta Nitrosococcus, Nitrococcus, Nitrospira Nitrosolobus merupakan bakteri nitrifikasi laut.

Pada proses tahap pertama reaksi berlangsung dari ammonium ke nitrit yang melibatkan bakteri Nitrosomonos dan Nitrosococcus yang merupakandengan persamaan reaksisebagai berikut:

NH4 + 3/2 O2 NO2 + H2O + 2 H E = - 65 kcal

Di perairan, nitrit ditemukan dalam jumlah yang sangat sedikit, lebih sedikit daripada nitrat, karena bersifat tidak stabil dengan keberadaan oksigen. Sumber nitrit dapat berupa limbah industri dan limbah domestik. Kadar nitrit pada perairan relatif karena segera dioksidasi menjadi nitrat .

Bakteri Nitrobacter dan Nitrococcus sp yang melakukan oksidasi dari nitrat ke nitric dengan persamaan reaksi sebagai berikut :

NO₂ + ½ O₂ NO₃ + E = - 18 kcal.

Reaksi nitrifikasi seperti di atas dapat berlangsung jika adanya oksigen. Proses oksidasi dari NO₂ ke nitrit umumnya lebih cepat dari pada proses oksidasi dari NH₄ ke nitrit, dan nitrit ini terakumulasi di lingkungan.

Nitrat yang telah diproduksi dapat diserap oleh tumbuhan untuk keperluan sintetis protein melalui proses metabolisme. Kemudian tumbuhan menjadi makanan berbagai jenis hewan. Tumbuhan dan hewan mengalami proses dekomposisi melalui kegiatan jasad renik yang melepaskan hasil dekomposisi itu ke dalam lingkungannya, antara lain ammonium.

Langkah dari protein ke nitrat menghasilkan energy bagi organism pengurai. Langkah sebaliknya dari nitrat ke protein memerlukan energy dari sumber lain, seperti dari bahan organic atau cahaya matahari. Sebagian nitrat yang berasal dari fiksasi dan dekomposisi itu dilarutkan air tanah dan dipindahkan atau diekspor ke ekosistem lain, atau dapat pula “hilang” menjadi endapan.

Denitrifikasi :

Denitrifikasi merupakan pengubahan nitrat menjadi gas nitrogen , dengan demikian mengisi kembali atmosfer. Proses ini melibatkan peran beberapa bakteri antara lain Bacillus cereus, Bacillus licheniformis, Pseudomonas denitrificants, Thiobacillus denitrificants, Micrococcus, dan Achromabacter. Bakteri ini hidup jauh di dalam tanah dan dalam sedimen air yang jumlah oksigennya sangt terbatas. Bakteri tersebut menggunakan nitrat sebagai suatu alternative terhadap oksigen untuk akseptor terakhir dalam respirasinya. Dengan demikian bakteri tersebut menutup daur nitrogen. Aktivitas bakteri tersebut sama cepatnya dengan efisiensi yang terus meningkat dalam memajukan fiksasi nitrogen masih harus diselidiki.

2.3 Siklus Karbon Rawa Air Tawar

Proses dalam siklus karbon Secara umum, karbon akan diambil dari udara oleh organisme fotoautotrof (tumbuhan, ganggang, dll yang mampu melaksanakan fotosintesis). organisme tersebut, sebut saja tumbuhan, akan memproses karbon menjadi bahan makanan yang disebutkarbohidrat, dengan proses kimia sebagai berikut :

6 CO₂ + 6 H₂O (+Sinar Matahari yg diserap Klorofil) ↔ C₆H₁₂O₆+ 6 O₂

Karbondioksida + Air (+Sinar Matahari yg diserap Klorofil)↔ Glukosa + Oksigen.

Hasil sintesa karbohidrat itu dimakan para makhluk hidup heterotrof sebagai makanan plus oksigen untuk bernafas. Tidak peduli makhluk herbivora, carnivora, atau omnivora, sumber pertama energi yang tersimpan dalam karbohidrat adalah tumbuhan.Karbon di dalam sistem respirasi akan dilepas kembali dalam bentuk CO2 yang nantinya dilepaskan saat pernafasan. Selain pelepasan CO2 ke udara saat pernafasan, para detrivor (pembusuk) juga melepaskan CO2 ke udara dalam proses pembusukan. Manusia juga tidak kalah peran dalam proses ini. Hasil segala pembakaran, mulai dari pembakaran sampah, pembakaran bahan bakar minyak di dalam kendaraan bermotor, asap pabrik, dan lain-lain juga melepaskan CO2 ke udara. CO2 di udara nantinya akan ditangkap oleh tumbuhan lagi dan siklus mulai dari awal lagi.

Di daratan, proses pengubahan CO2 menjadi karbohidrat dan melepaskan oksigen dilakukan oleh tumbuhan darat, sebaliknya, di daerah perairan, peran ini dimainkan oleh organisme-organisme fotoautotrof perairan seperti ganggang, fitoplankton, dan lain-lain. begitupula dengan peran yang melepaskan CO2 ke udara. Hal itu dilaksanakan oleh para detrovor dan organisme heterotrof. Di daratan ada manusia, kambing, sapi, harimau, dll. di lautan ada berbagai jenis ikan dan makhluk-makhluk perairan.

Proses timbal balik fotosintesis dan respirasi seluler bertanggung jawab atas perubahan dan pergerakan utama karbon. Naik turunnya CO2 dan O2 atsmosfer secara musiman disebabkan oleh penurunan aktivitas Fotosintetik. Dalam skala global kembalinya CO2 dan O2 ke atmosfer melalui respirasi hampir menyeimbangkan pengeluarannya melalui fotosintesis.

Akan tetapi pembakaran kayu dan bahan bakar fosil menambahkan lebih banyak lagi CO2 ke atmosfir. Sebagai akibatnya jumlah CO2 di atmosfer meningkat. CO2 dan O2 atmosfer juga berpindah masuk ke dalam dan ke luar sistem akuatik, dimana CO2 dan O2 terlibat dalam suatu keseimbangan dinamis dengan bentuk bahan anorganik lainnya.

Gambar: Daur Karbon dan daur oksigen

Gambar : Siklus Karbon

Karbon diambil dari atmosfer dengan berbagai cara, antara lain:

Ketika matahari bersinar, tumbuhan melakukan fotosintesa untuk mengubah karbon dioksida menjadi karbohidrat, dan melepaskan oksigen ke atmosfer. Proses ini akan lebih banyak menyerap karbon pada hutan dengan tumbuhan yang baru saja tumbuh atau hutan yang sedang mengalami pertumbuhan yang cepat.
Pada permukaan laut ke arah kutub, air laut menjadi lebih dingin dan CO2 akan lebih mudah larut. Selanjutnya CO2 yang larut tersebut akan terbawa oleh sirkulasi termohalin yang membawa massa air di permukaan yang lebih berat ke kedalaman laut atau interior laut (lihat bagian solubility pump).
Di laut bagian atas (upper ocean), pada daerah dengan produktivitas yang tinggi, organisme membentuk jaringan yang mengandung karbon, beberapa organisme juga membentuk cangkang karbonat dan bagian-bagian tubuh lainnya yang keras. Proses ini akan menyebabkan aliran karbon ke bawah (lihat bagian biological pump).
Pelapukan batuan silikat. Tidak seperti dua proses sebelumnya, proses ini tidak memindahkan karbon ke dalam reservoir yang siap untuk kembali ke atmosfer. Pelapukan batuan karbonat tidak memiliki efek netto terhadap CO2 atmosferik karena ion bikarbonat yang terbentuk terbawa ke laut dimana selanjutnya dipakai untuk membuat karbonat laut dengan reaksi yang sebaliknya (reverse reaction).

Karbon dapat kembali ke atmosfer dengan berbagai cara pula, antara lain:

Melalui pernafasan (respirasi) oleh tumbuhan dan binatang. Hal ini merupakan reaksi eksotermik dan termasuk juga di dalamnya penguraian glukosa (atau molekul organik lainnya) menjadi karbon dioksida dan air.
Melalui pembusukan binatang dan tumbuhan. Fungi atau jamur dan bakteri mengurai senyawa karbon pada binatang dan tumbuhan yang mati dan mengubah karbon menjadi karbon dioksida jika tersedia oksigen, atau menjadi metana jika tidak tersedia oksigen.
Melalui pembakaran material organik yang mengoksidasi karbon yang terkandung menghasilkan karbon dioksida (juga yang lainnya seperti asap). Pembakaran bahan bakar fosil seperti batu bara, produk dari industri perminyakan (petroleum), dan gas alam akan melepaskan karbon yang sudah tersimpan selama jutaan tahun di dalam geosfer. Hal inilah yang merupakan penyebab utama naiknya jumlah karbon dioksida di atmosfer.
Produksi semen. Salah satu komponennya, yaitu kapur atau gamping atau kalsium oksida, dihasilkan dengan cara memanaskan batu kapur atau batu gamping yang akan menghasilkan juga karbon dioksida dalam jumlah yang banyak.
Di permukaan laut dimana air menjadi lebih hangat, karbon dioksida terlarut dilepas kembali ke atmosfer.
Erupsi vulkanik atau ledakan gunung berapi akan melepaskan gas ke atmosfer. Gas-gas tersebut termasuk uap air, karbon dioksida, dan belerang. Jumlah karbon dioksida yang dilepas ke atmosfer secara kasar hampir sama dengan jumlah karbon dioksida yang hilang dari atmosfer akibat pelapukan silikat; Kedua proses kimia ini yang saling berkebalikan ini akan memberikan hasil penjumlahan yang sama dengan nol dan tidak berpengaruh terhadap jumlah karbon dioksida di atmosfer dalam skala waktu yang kurang dari 100.000 tahun.

Permasalahan dalam siklus karbon

Karbon (C) adalah elemen yang paling sering kita temui di dalam kehidupan kita sehari-hari. Dalam tanaman dan hewan. Tumbuhan menyimpan Carbon d dalam sari buahnya (dalam bentuk glukose) dan tanaman juga memanfaatkan carbon (CO2-Carbondioksida) dari atmosfer untuk membantu proses fotosintesisnya. Ketika tumbuhan mati, mereka membusuk dan bakteri pengurai akan menguraikannya menjadi bagian dari tanah, yaitu kompos. Karbon yang di dalam tanah (kompos) dalam jangka waktu berjuta-juta tahun kemudian, akan berubah menjadi fosil, sebagai sumber minyak bumi. Sedangkan karbon yg berada di dalam air akan dimanfaatkan tumbuhan air dalam proses fotosintesisnya. Ketika ada ikan yg memakan tumbuhan ini, maka terjadi perpindahan karbon (zat makanan/glukose) dari tumbuhan ke ikan. Sedangkan dalam proses pernafasannya, ikan akan mengeluarkan carbon, dalam bentuk CO2 (karbondioksida).

Kelanjutan dari fosil yg telah berubah menjadi sumber minyak bumi,carbon yg terkandung akan di suling (diolah) menjadi berbagai macam jenis minyak bumi, sebagai sumber energi utama di dunia ini. Metode inilah yg menjadi metode utama penghasil sumber energi kita, untuk menggerakkan mobil,motor, untuk penggerak listrik dan sumber energi bagi perindustrian. Dampak dari pembakaran minyak bumi, CO2 akan dilepaskan ke udara. Pelepasan CO2 yg berlebih diakibatkan salah satunya oleh deforestation (penghancuran hutan). Dengan tidak adanya hutan, maka CO2 tidak dapat digunakan sebagai bahan fotosintesis,,akan tetapi akan menumpuk di atmosfer kita. Penumpukan CO2 akan mengakibatkan efek rumah kaca dimana sinar UV tidak dapat dipantulkan oleh bumi. Sinar UV yg terperangkan di atmosfer akan menaikkan suhu bumi dan berakibat kepada Pemanasan Global.

Dengan adanya permasalahan dalam siklus karbon tersebut, agar tidak terjadi pemanasan global diperlukan adanya penyerapan dari atmosfir melalui tumbuhan dalam jumlah yang besar. Karena tumbuhan dalam proses fotosintesis memanfaatkan karbon. Oleh karena itu pengembangan areal hijau, penghutanan kembali (reboisasi) dan pelestarian hutan sangat diperlukan. Apakah hutan yang ada saat ini memiliki kemampuan penyerapan karbon yang setara dengan pelepasan krabon ke atmosfir pada siklus karbon seperti tersebut di atas? Benarkah tanaman perkebunan seperti sawit dapat menjadi penyerap karbon yang setara dengan hutan yang terkorversi. Untuk daerah perkotaan, perlu ada desain jalan dengan diikuti oleh penghijauan di sepanjang jalan. Begitu juga untuk jalan antar kota penanaman pohon menjadi paket pemeliharaan dan perlindungan jalan.

Di udara, konsentrasi karbondioksida sangat kecil bila dibandingkan dengan oksigen dan nitrogen (kurang dari 0,04 %). akan tetapi gas ini adalah gas rumah kaca yang berperan dalam efek rumah kaca. Penambahan gas ini dapat meningkatkan suhu udara di bumi. Sekarang ini, populasi tumbuhan semakin berkurang (banyak hutan rusak dan lain-lain ) sedangkan kedaraan bermotor bertambah banyak. Jadi kita bisa bayangkan bahwa pelepasan CO2 ke udara tidak sebanding dengan pengubahannya oleh tumbuhan menjadi Karbohidrat. ini akan mempengaruhi keseimbangan atmosfer dan keseimbangan ekosistem di bumi.

Neraca karbon global adalah kesetimbangan pertukaran karbon (antara yang masuk dan keluar) antar reservoir karbon atau antara satu putaran (loop) spesifik siklus karbon (misalnya atmosfer - biosfer). Analisis neraca karbon dari sebuah kolam atau reservoir dapat memberikan informasi tentang apakah kolam atau reservoir berfungsi sebagai sumber (source) atau lubuk (sink) karbon dioksida.

2.4 Siklus Hidrologi (Air)

Daur / siklus hidrologi, siklus air, atau siklus H2O adalah sirkulasi yang tidak pernah berhenti dari air di bumi dimana air dapat berpindah dari darat ke udara kemudian ke darat lagi bahkan tersimpan di bawah permukaan dalam tiga fasenya yaitu cair (air), padat (es), dan gas (uap air). Daur hidrologi merupakan salah satu dari daur biogeokimia. Siklus hidrologi memainkan peran penting dalam cuaca, iklim, dan ilmu meteorologi. Keberadaan siklus hidrologi sangat significant dalam kehidupan. kita tidak akan lama-lama di bagian pembukaan, ayo kita segera meluncur ke detail-detail dari proses siklus hidrologi.

Meskipun keseimbangan air di bumi tetap konstan dari waktu ke waktu, molekul air bisa datang dan pergi, dan keluar dari atmosfer. Air bergerak dari satu tempat ke tempat yang lain, seperti dari sungai ke laut, atau dari laut ke atmosfer, oleh proses fisik penguapan, kondensasi, presipitasi, infiltrasi, limpasan, dan aliran bawah permukaan. Dengan demikian, air berjalan melalui fase yang berbeda: cair, padat, dan gas.

Secara garis besar proses siklus hidrologi di alam adalah seperti yang terlihat dalam gambar berikut.

Gambar: Siklus Hidrologi di alam

Siklus hidrologi melibatkan pertukaran energi panas, yang menyebabkan perubahan suhu. Misalnya, dalam proses penguapan, air mengambil energi dari sekitarnya dan mendinginkan lingkungan. Sebaliknya, dalam proses kondensasi, air melepaskan energi dengan lingkungannya, pemanasan lingkungan. Siklus air secara signifikan berperan dalam pemeliharaan kehidupan dan ekosistem di Bumi. Bahkan saat air dalam reservoir masing-masing memainkan peran penting, siklus air membawa signifikansi ditambahkan ke dalam keberadaan air di planet kita. Dengan mentransfer air dari satu reservoir ke yang lain, siklus air memurnikan air, mengisi ulang tanah dengan air tawar, dan mengangkut mineral ke berbagai bagian dunia. Hal ini juga terlibat dalam membentuk kembali fitur geologi bumi, melalui proses seperti erosi dan sedimentasi. Selain itu, sebagai siklus air juga melibatkan pertukaran panas, hal itu berpengaruh pada kondisi iklim di bumi.

Pada siklus hidrologi matahari berperan sangat penting. Matahari merupakan sumber energi yang mendorong siklus air, memanaskan air dalam samudra dan laut. Akibat pemanasan ini, air menguap sebagai uap air ke udara. 90 % air yang menguap berasal dari lautan. Es dan salju juga dapat menyublim dan langsung menjadi uap air. Selain itu semua, juga terjadi evapotranspirasi air terjadi dari tanaman dan menguap dari tanah yang menambah jumlah air yang memasuki atmosfer.

Air di atmosfer berada dalam bentuk uap air. Uap air berasal dari air di daratan dan laut yang menguap karena panas cahaya matahari. Sebagian besar uap air di atmosfer berasal dari laut karena laut mencapai tigaperempat luas permukaan bumi. Setelah air tadi menjadi uap air, Arus udara naik mengambil uap air agar bergerak naik sampai ke atmosfir. Semakin tinggi suatu tempat, suhu udaranya akan semakin rendah. Nantinya suhu dingin di atmosfer menyebabkan uap air mengembun menjadi awan yang turun ke daratan dan laut dalam bentuk hujan. Air hujan di daratan masuk ke dalam tanah membentuk air permukaan tanah dan air tanah.. Untuk kasus tertentu, uap air berkondensasi di permukaan bumi dan membentuk kabut.

Arus udara (angin) membawa uap air bergerak di seluruh dunia. Banyak proses meteorologi terjadi pada bagian ini. Partikel awan bertabrakan, tumbuh, dan air jatuh dari langit sebagai presipitasi. Beberapa presipitasi jatuh sebagai salju atau hail, sleet, dan dapat terakumulasi sebagai es dan gletser, yang dapat menyimpan air beku untuk ribuan tahun. Snowpack (salju padat) dapat mencair dan meleleh, dan air mencair mengalir di atas tanah sebagai snowmelt (salju yang mencair). Sebagian besar air jatuh ke permukaan dan kembali ke laut atau ke tanah sebagai hujan, dimana air mengalir di atas tanah sebagai limpasan permukaan.

Sebagian dari limpasan masuk sungai, got, kali, lembah, dan lain-lain. Semua aliran itu bergerak menuju lautan. sebagian limpasan menjadi air tanah disimpan sebagai air tawar di danau. Tidak semua limpasan mengalir ke sungai, banyak yang meresap ke dalam tanah sebagai infiltrasi. Infiltrat air jauh ke dalam tanah dan mengisi ulang akuifer, yang merupakan toko air tawar untuk jangka waktu yang lama. Sebagian infiltrasi tetap dekat dengan permukaan tanah dan bisa merembes kembali ke permukaan badan air (dan laut) sebagai debit air tanah. Beberapa tanah menemukan bukaan di permukaan tanah dan keluar sebagai mata air air tawar. Seiring waktu, air kembali ke laut, di mana siklus hidrologi kita mulai

Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu dalam tiga cara yang berbeda:

Evaporasi / transpirasi - Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dan sebagainya. Kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfer) dan kemudian akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam bentuk hujan, salju, es.
Infiltrasi / Perkolasi ke dalam tanah - Air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat bergerak secara vertikal atau horizontal dibawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan.
Air Permukaan - Air bergerak di atas permukaan tanah dekat dengan aliran utama dan danau; makin landai lahan dan makin sedikit pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan tanah dapat dilihat biasanya pada daerah urban. Sungai-sungai bergabung satu sama lain dan membentuk sungai utama yang membawa seluruh air permukaan disekitar daerah aliran sungai menuju laut. Proses perjalanan air di daratan itu terjadi dalam komponen-komponen siklus hidrologi yang membentuk sistem Daerah Aliran Sungai (DAS). Jumlah air di bumi secara keseluruhan relatif tetap, yang berubah adalah wujud dan tempatnya. Tempat terbesar tejadi di laut.

Peran siklus hidrologi dalam siklus biogeokimia, aliran air di atas dan di bawah bumi adalah komponen kunci dari perputaran siklus biogeokimia lainnya. Limpasan bertanggung jawab untuk hampir semua transportasi sedimen terkikis dan fosfor dari darat ke badan air. Salinitas lautan berasal dari erosi dan transportasi garam terlarut dari tanah. Eutrofikasi danau terutama disebabkan fosfor, diterapkan lebih untuk bidang pertanian di pupuk, dan kemudian diangkut sungai darat dan bawah. Limpasan dan aliran air tanah memainkan peran penting dalam pengangkutan nitrogen dari tanah ke badan air. Zona mati di outlet Sungai Mississippi merupakan konsekuensi dari nitrat dari pupuk terbawa bidang pertanian dan disalurkan ke sistem sungai ke Teluk Meksiko. Limpasan juga memainkan peran dalam siklus karbon, sekali lagi melalui pengangkutan batu terkikis dan tanah.

Air merupakan kebutuhan manusia yang sangat penting, karena berdasarkan fungsinya air dapat digunakan sebagai pelarut kation dan anion, pengatur suhu tubuh, pengatur tekanan osmotik sel, dan bahan baku fotosintesis. Siklus air atau siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi.

Tumbuhan darat menyerap air yang ada di dalam tanah. Dalam tubuh tumbuhan air mengalir melalui suatu pembuluh. Kemudian melalui tranpirasi uap air dilepaskan oleh tumbuhan ke atmosfer. Transpirasi oleh tumbuhan mencakup 90% penguapan pada ekosistem darat.

Hewan memperoleh air langsung dari air permukaan serta dari tumbuhan dan hewan yang dimakan, sedangkan manusia menggunakan sekitar seperempat air tanah. Sebagian air keluar dari tubuh hewan dan manusia sebagai urin dan keringat.

Siklus hidrologi dibedakan ke dalam tiga jenis yaitu:

Siklus Pendek : Air laut menguap kemudian melalui proses kondensasi berubah menjadi butir-butir air yang halus atau awan dan selanjutnya hujan langsung jatuh ke laut dan akan kembali berulang.
Siklus Sedang : Air laut menguap lalu dibawa oleh angin menuju daratan dan melalui proses kondensasi berubah menjadi awan lalu jatuh sebagai hujan di daratan dan selanjutnya meresap ke dalam tanah lalu kembali ke laut melalui sungai-sungai atau saluran-saluran air.
Siklus Panjang : Air laut menguap, setelah menjadi awan melalui proses kondensasi, lalu terbawa oleh angin ke tempat yang lebih tinggi di daratan dan terjadilah hujan salju atau es di pegunungan-pegunungan yang tinggi. Bongkah-bongkah es mengendap di puncak gunung dan karena gaya beratnya meluncur ke tempat yang lebih rendah, mencair terbentuk gletser lalu mengalir melalui sungai-sungai kembali ke laut.

Kegiatan manusia dapat berpengaruh buruk terhadap siklus hidrologi, beberapa contoh nya antara lain:

Penebangan hutan secara berlebihan yang mengakibatkan pengaruh terhadap jumlah resapan air kedalam tanah. hutan yang gundul tidak akan dapat menyerap air sehingga ketika hujan turun air akan mengalir langsung kelaut. karena tidak ada resapan yang terjadi karena hutan gundul, akibatnya laposan atas tanah dan humus terkikis oleh air yang mengalir, akibat lainnya terjadi banjir dan longsor.
Pembagunan pemukiman yang tidak memperhatikan aspek lahan serapan air, akibatnya lahan yang seharusnya menjadi tempat serapan air menjadi tertutupi pemukiman, dimana dipastikan sebagian besar halaman pemukiman di tutup oleh jalanan, semen/beton, akibat penutupan lahan serapan tersebut terjadi lah banjir. Sementara siklus air yang tidak pernah berhenti dari atmosfir ke bumi dan sebaliknya tidak lagi berjalan seimbang karena proses resapan yang tidak maksimal. Air bersih yang turun ke bumi dalam bentuk hujan, tidak lagi meresap maksimal ke dalam tanah, tapi mengalir menjadi banjir.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang diperoleh adalah sebagai berikut:

1. Fosfor dengan proporsi yang cukup besar di perairan tawar, terikat dalam fosfat organic dan sel-sel penyusun organisme hidup ataupun mati, serta di dalam atau diabsorbsi menjadi koloid.

2. Kisaran fosfor total di perairan tawar cukup besar dari <5 ug I^-1 pada perairan yang sangat tidak produktif sampai > 100 ug I^-1 di perairan yang sangat eutrofik. Sebagian besar perairan tawar yang tidak terkontaminasi mengandung fosfor 10-50 ug total P I^-1.

3. Fosfor memasuki perairan tawar melalui presipitasi atmosfer dari limpasan permukaan dan dari air tanah.

4. Daur Nitrogen merupakan suatu siklus yang sempurna, namun kompleks.

5. Siklus Nitrogen di bantu oleh bakteri nitrifikasi yaitu nitrosomonas dan nitrobacter.

6. Siklus nitrogen dimulai dari masuknya nitrogen ke suatu perairan berupa NH₄dan NH₃ lalu mengalami proses nitrifikasi, denitrifikasi, fiksasi, dan mineralisasi.

7. Siklus air atau disebut juga sebagai siklus hidrologi merupakan sirkulasi air yang berkelanjutan antara lautan, atmosfer, biosfer, tanah dan batuan di geosfer. Siklus hidrologi air tergantung pada proses evaporasi dan presipitasi.

8. Siklus karbon adalah siklus biogeokimia dimana karbon dipertukarkan di antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer bumi.

3.2 Saran

DAFTAR PUSTAKA

· http://widiindrakesuma.blogspot.com/2013/10/siklus-fosfor-dan-nitrogen-di-perairan.html

· http://syilgagemily.blogspot.com/2012/06/siklus-biogeokimia.html

· http://rahel12venus.blogspot.com/2012/10/siklus-biogeokimia-air-karbon-nitrogen.html

Ekositem Rawa Air Tawar

Minggu, 20 April 2014

MAKALAH KLIMATOLOGIS, EDHAPIS,SIKLUS BIOGEOKIMIA RAWA AIR TAWAR