DAUR KARBON DALAM EKOSISTEM

DAUR KARBON DALAM EKOSISTEM

TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS (TIK) :

Mahasiswa mampu memahami dan menjelaskan hubungan keterkaitan antara pro­dusen dan konsumen di dalam siklus karbon pada ekosistem perairan.

DASAR TEORI :          

Karbon di alam selain dalam bentuk bahan organik, umumnya dalam bentuk gas dan batuan karbonat yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan. Karbon melalui proses fotosin­tesis tumbuhan akan diubah menjadi senyawa organik yang dapat dipergunakan oleh or­ganisme lainnya. Tumbuhan sebagai pemakai utama karbon akan memanfaatkannya mela­lui proses siklus materi karbon dan akan kembali lagi ke atmosfer atau air sebagai CO2 se­bagai hasil suatu proses metabolisme. Konsentrasi karbon dioksida (CO2) yang tinggi akan mempengaruhi tumbuhan dalam mengabsorbsi air & unsur hara. Unsur karbon mempu­nyai kemampuan saling mengikat antar sesamanya yang merupakan dasar untuk terben­tuknya keragaman dan ukuran molekuler, dan tanpa proses ini kehidupan tidak akan ada.

Produsen darat (tumbuhan) umumnya mendapatkan CO2 dari atmosfir, sedangkan produsen dalam air memanfaatkan CO2 yang terlarut (sebagai bikarbonat, HCO3). Kelarut­an karbondioksida (CO2) dalam air berbeda dengan oksigen (O2), karena gas ini bereaksi secara kimiawi dalam air. Contohnya adalah apabila di dalam air laut karbondioksida be­reaksi dengan air menghasilkan asam karbonat, yang kemudian terdissosiasi menjadi ion hidrogen dan bikarbonat dan pada akhirnya ion bikarbonat terdisosiasi lagi menjadi ion hidrogen dan karbonat.

Sebagai akibat reaksi diatas ialah terjadinya produksi atau absorbsi hidrogen bebas, sehingga jumlah hidrogen dalam suatu larutan merupakan tolok ukur keasaman. Lebih banyak ion H⁺ berarti lebih asam suatu larutan dan lebih sedikit ion H⁺ berarti lebih basa, dengan kata lain larutan basa lebih banyak mengandung ion OH.

Salah satu cara untuk melihat hubungan produsen dan konsumen dalam pemakaian dan produksi karbon dalam air dapat dilakukan dengan Uji Bromtimol Biru. Brom-Thymol Biru merupakan suatu larutan indikator yang berwarna biru dalam larutan basa dan kuning dalam larutan asam. Gas karbondioksida akan membentuk asam jika dilarutkan dalam air. Perubahan warna pada perlakuan disebabkan oleh perubahan kandungan karbondioksi­da yang ada dalam air. Kadar karbondioksida akan berkurang apabila terjadi proses foto­sintesis oleh tumbuhan. Sebaliknya kadar karbondioksida akan meningkat kalau terjadi proses respirasi.

Waktu yang diperlukan brom timol biru untuk berubah menjadi kuning bervariasi pada setiap individu. Brom timol biru sering digunakan untuk menguji kandungan gas kar­bon dioksida. Indikator ini akan berubah warna dari biru menjadi hijau kemudian menjadi kuning ketika bercampur dengan sejumlah karbon dioksida yang berbeda. Reaksi yang dihasilkan ini melalui dua tahap. Tahap yang pertama, karbon dioksida akan bereaksi de­ngan air dalam larutan dan menghasilkan asam karbonat. Tahap yang kedua, asam ini ter­campur dengan brom timol biru dan menyebabkan warna birunya berubah menjadi ku­ning. Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut.

CO2 +                      H2O ----> H2CO3 (Asam karbonat)

Tingkatan dan laju perubahan warna pada indikator menunjukkan banyaknya kar­bon dioksida yang diembuskan dan laju respirasi. Semakin cepat warna berubah dan se­makin kuat warna kuningnya menunjukkan semakin kuat konsentrasi asamnya. Larutan asam yang kuat merupakan petunjuk tingkatan karbon dioksida yang tinggi dalam air.

Air kapur bisa juga digunakan untuk menguji keberadaan asam karbonat, air kapur atau yang dikenal dengan larutan kalsium hidroksik digunakan untuk menguji kandungan gas karbon dioksida. Indikat ini akan berubah inenjadi keruh jika mengandung larutan asam karbor dan membentuk kalsium karbonat, yaitu sebuah benda padat putih sejenis ka­pur yang tidak larut. Ini merupakan pembentukan kalsium karbonat yang mengubah larut­an menjadi keruh. Persamaan reaksin adalah sebagai berikut.

Ca(OH)2                      + H2 CO3 -------> CaC03                       + 2H2O

kalsium hidroksida + asam karbonat -----> kalsium karbonat + air