fotosintesis lng

7/24/2019 FOTOSINTESIS lng

1/12

PRODUKTIVITAS PERAIRAN

FOTOSINTESIS

Muhammad Iqbal

230110110076

UNIVERSITAS PADJADJARAN

FAKUTAS PERIKANAN DAN IMU KEAUTAN

PRO!RAM STUDI PERIKANAN

JATINAN!OR

2013

FOTOSINTESIS

A" F#$#%&'$(%&%


2/12

Produktivitas primer merupakan laju pembentukan senyawa-senyawa

organik yang kaya akan energi dan berasal dari senyawa anorganik. Pada

umumnya produktivitas primer dianggap sebagai padanan fotosintesis, walaupun

sejumlah kecil produktivitas dapat dihasilkan oleh bakteri kemosintetik

(Nybakken 1!". #dum (1$" menambahkan produktivitas primer di suatu

sistem ekologi sebagai laju penyimpanan energi radiasi melalui aktivitas

fotosintesis dan kemosintesis dari produser atau organisme (terutama tumbuhan

hijau" dalam bentuk bahan organik yang dapat digunakan sebagai bahan pakan.

%ejalan dengan Nontji (!&&$" produktivitas primer dalam artian umum adalah laju

produksi bahan organik (dinyatakan dalam ' karbon" melalui reaksi fotosintesis

per satuan volume atau luas suatu perairan tertentu, yang dapat dinyatakan dengan

satuan seperti mg ')m*)hari atau g ')m

!)tahun. +esarnya produksi itu sendiri

dikenal sebagai produksi primer, yang dapat dinyatakan dengan satuan seperti

g')m*

. etapi dalam prakteknya, kedua istilah ini sering digunakan dengan saling

tukar.

eaksi fotosintesis dapat terjadi pada semua tumbuhan yang mengandung

pigmen klorofil, dan dengan adanya cahaya matahari. 'ahaya matahari

merupakan sumber dari segala energi yang menggerakan seluruh fungsi ekosistem

di bumi. i laut, tumbuhan berklorofil dapat berupa rumput laut (seaweed", lamun

(seagrass", fitoplankton atau mikroflora bentik (benthic microflora". umput laut,

lamun dan mikroflora bentik, hanya terdapat di perairan tertentu saja, yakni pada

pesisir yang dangkal. %ebaliknya, fitoplankton terdapat diseluruh laut, dari

permukaan sampai dengan kedalaman yang dapat ditembus cahaya matahari, kira-

kira sampai kedalaman sekitar 1&& meter. #leh sebab itu, kontribusi fitoplankton

dalam produktivitas primer global adalah yang terbesar. /enurut %teemann-

Nielsen (10" diacu dalamNontji (!&&$" kurang lebih 2 produktivitas primer

dilaut disumbangkan oleh fitoplankton. %ejalan dengan 3et4el (15*" bahwa di

dalam ekosistem akuatik sebagian besar produktivitas primer dilakukan

fitoplankton, dimana bantuan cahaya matahari melalui proses fotosintesis yang

hasilnya disebut dengan produksi primer.


3/12

Produktivitas primer pada dasarnya tergantung pada aktivitas fotosintesis

dari organisme autotrof yang mampu mentransformasikan karbondioksida

menjadi bahan organik dengan bantuan sinar matahari. #leh karena itu pendugaan

produktivitas primer alami didasarkan pada pengukuran aktivitas fotosintesis yang

terutama dilakukan oleh alga. /enurut %umich (16" aliran energi dalam

ekosistem perairan dimulai dengan fiksasi energi oleh fitoplankton melalui proses

fotosintesis. /elalui proses ini fitoplankton mengakumulasi energi, energi yang

diakumulasi oleh fitoplankton inilah yang disebut produksi atau secara lebih

spesifik disebut produksi primer.

7otosintesis adalah proses fisiologis dasar yang penting bagi nutrisi

tanaman termasuk fitoplankton. eaksi fotosintesis secara sederhana dapat

diringkas dalam persamaan umum sebagai berikut (3et4el 15*" 8

$'#!9 1! :!# '$:1!#$ 9 $#!

dari reaksi di atas, secara teoritis untuk mengukur laju produksi senyawa-senyawa

organik dapat diukur dengan cara mengetahui laju hilangnya atau munculnya

beberapa komponen yang ada dalam reaksi tersebut. ;aju fotosintesis dapat

diukur dengan laju hilangnya '#! atau munculnya #!. Pengukuran ini dalam

prakteknya yang digunakan hanya dua komponen yaitu '#! dan #! (Nybakken

1!".

Pada umumnya profil vertikal penyebaran produktivitas primer

mempunyai kurva yang menunjukkan adanya suatu nilai maksimum pada

kedalaman tertentu. Nilai maksimum yang terjadi pada lapisan yang lebih dalam

bisa lebih baik daripada nilai maksimum yang terjadi pada lapisan permukaan,

karena bisa jadi intensitas cahaya yang masuk ke lapisan dalam sesuai dengan

kebutuhan fitoplankton untuk berfotosintesis (


4/12

%elama * tahun terakhir, pengukuran produktivitas primer di estuari

berkisar pada $,5 = *& g')m!)tahun (rwin (!&11", beberapa produktivitas dapat diketahui secara

berurutan sesuai dengan peristiwa pembentukannya, yaitu 8

a. Produktivitas primer kotor, yaitu laju total fotosintesis, termasuk bahan organik

yang habis digunakan dalam respirasi selama waktu pengukuran, dikenai sebagai

fotosintesis total atau asimilasi total.

b. Produktivitas primer bersih, yaitu penyimpanan bahan organik di dalam

jaringan-jaringan tumbuhan kelebihannya dari proses respirasi oleh tumbuhan-

tumbuhan selama jangka waktu pengukuran, dikenal sebagai apparent fotosintesis

atau asimilasi bersih.

c. Produktivitas komunitas bersih adalah laju penyimpanan bahan organik yang

tidak digunakan oleh heterotrof (yakni produktivitas bersih= penggunaan

heterotrof"

d. Produktivitas sekunder yaitu laju penyimpanan energi pada tingkat konsumen.


5/12

+. 7aktor yang /empengaruhi 7otosintesis (Produktivitas Primer"

/enurut /ahmuddin (!&&", produktivitas pada ekosistem dipengaruhi

oleh beberapa faktor antara lain8

1. %uhu

+erdasarkan gradasi suhu rata-rata tahunan, maka produktivitas akan

meningkat dari wilayah kutub ke ekuator. Namun pada hutan hujan tropis, suhu

bukanlah menjadi faktor dominan yang menentukan produktivitas, tapi lamanya

musim tumbuh. ?danya suhu yang tinggi dan konstan hampir sepanjang tahun

dapat bermakna musim tumbuh bagi tumbuhan akan berlangsung lama, yang pada

gilirannya meningkatkan produktivitas. %uhu secara langsung ataupun tidak

langsung berpengaruh pada produktivitas. %ecara langsung suhu berperan dalam

mengontrol reaksi en4imatik dalam proses fotosintetis, sehingga tingginya suhu

dapat meningkatkan laju maksimum fotosintesis. %edangkan secara tidak

langsung, misalnya suhu berperan dalam membentuk stratifikasi kolom perairan

yang akibatnya dapat mempengaruhi distribusi vertikal fitoplankton.

eaksi biokimia dalam sel fitoplankton umumnya dipengaruhi oleh suhu.

Peningkatan suhu terjadi secara eksponensial sampai pada batas maksimum.

Peningkatan ini biasanya bervariasi untuk masing-masing reaksi, yaitu antara !-

6&o'.


6/12

penggandaan sel hanya pada suhu yang tinggi. ingginya suhu memudahkan

terjadinya penyerapan nutrien oleh fitoplankton. alam kondisi konsentrasi fosfat

sedang di dalam kolom perairan, laju fotosintesis maksimum akan meningkat

pada suhu yang lebih tinggi.

!. 'ahaya

'ahaya merupakan sumber energi utama bagi ekosistem. 'ahaya memiliki

peran yang sangat vital dalam produktivitas primer, oleh karena hanya dengan

energi cahaya tumbuhan dan fitoplankton dapat menggerakkan mesin fotosintesis

dalam tubuhnya. :al ini berarti bahwa wilayah yang menerima lebih banyak dan

lebih lama penyinaran cahaya matahari tahunan akan memiliki kesempatan

berfotosintesis yang lebih panjang sehingga mendukung peningkatan

produktivitas primer.

i perairan cahaya memiliki dua fungsi utama yaitu pertama memanasi air

sehingga terjadi perubahan suhu dan berat jenis (densitas" yang selanjutnya

menyebabkan terjadinya percampuran massa dan kimia air, dan yang kedua

cahaya merupakan sumber energi bagi proses fotosintesis alga dan tumbuhan air.

?pabila penetrasi cahaya dalam perairan semakin besar akan menyebabkan

semakin besarnya daerah berlangsungnya fotosintesis, sehingga kandungan

oksigen terlarut masih relatif tinggi pada lapisan air yang lebih dalam (Beffries dan

/ills 1$".

Pada ekosistem terrestrial seperti hutan hujan tropis memilik produktivitas

primer yang paling tinggi karena wilayah hutan hujan tropis menerima lebih

banyak sinar matahari tahunan yang tersedia bagi fotosintesis dibanding dengan

iklim sedang (3iharto, !&&0". %edangkan pada eksosistem perairan, laju

pertumbuhan fitoplankton sangat tergantung pada ketersediaan cahaya dalam

perairan. ;aju pertumbuhan maksimum fitoplankton akan mengalami penurunan

jika perairan berada pada kondisi ketersediaan cahaya yang rendah.

:ubungan antara intensitas cahaya dan produktivitas primer perairan

sangat nyata, dimana peningkatan intensitas cahaya secara proporsional sebanding

dengan peningkatan produktivitas primer. %emakin meningkatnya intensitas

cahaya akan mengakibatkan proses fotosintensis juga semakin meningkat sampai


7/12

mencapai puncak dimana cahaya dalam kondisi jenis (iley dan 'hester 101C

Parson et al. 156".

7otosintesis hanya dapat berlangsung bila intensitas cahaya yang sampai

ke suatu sel alga lebih besar daripada suatu intensitas tertentu. :al ini berarti

bahwa fitoplankton yang produktif hanyalah terdapat di lapisan-lapisan air teratas

dimana intensitas cahaya cukup bagi berlangsungnya fotosintesis.


8/12

tahun menghasilkan kondisi kelembaban yang sangat ideal tumbuhan terutama

pada hutan hujan tropis untuk meningkatkan produktivitas.

/enurut Bordan (1" dalam 3iharto (!&&0", tingginya kelembaban pada

gilirannya akan meningkatkan produktivitas mikroorganisme. %elain itu, proses

lain yang sangat dipengaruhi proses ini adalah pelapukan tanah yang berlangsung

cepat yang menyebabkan lepasnya unsure hara yang dibutuhkan oleh tumbuhan.

erjadinya petir dan badai selama hujan menyebabkan banyaknya nitrogen yang

terfiksasi di udara, dan turun ke bumi bersama air hujan.

Namun demikian, air yang jatuh sebagai hujan akan menyebabkan tanah-tanah

yang tidak tertutupi vegetasi rentan mengalami pencucian yang akan mengurangi

kesuburan tanah. Pencucian adalah penyebab utama hilangnya 4at hara dalam

ekosistem.

6. Nutrien

umbuhan membutuhkan berbagai ragam nutrient anorganik, beberapa

dalam jumlah yang relatif besar dan yang lainnya dalam jumlah sedikit, akan

tetapi semuanya penting. Pada beberapa ekosistem terrestrial, nutrient organic

merupakan faktor pembatas yang penting bagi produktivitas. Produktivitas dapat

menurun bahkan berhenti jika suatu nutrient spesifik atau nutrient tunggal tidak

lagi terdapat dalam jumlah yang mencukupi. Nutrient spesifik yang demikian

disebut nutrient pembatas (limiting nutrient". Pada banyak ekosistem nitrogen dan

fosfor merupakan nutrient pembatas utama, beberapa bukti juga menyatakan

bahwa '#! kadang-kadang membatasi produktivitas. Produktivitas di laut

umumnya terdapat paling besar diperairan dangkal dekat benua dan disepanjang

terumbu karang, di mana cahaya dan nutrient melimpah. Produktivitas primer

persatuan luas laut terbuka relative rendah karena nutrient anorganic khusunya

nitrogen dan fosfor terbatas ketersediaannya dipermukaan. i tempat yang dalam

di mana nutrient melimpah, namun cahaya tidak mencukupi untuk fotosintesis.

%ehingga fitoplankton, berada pada kondisi paling produktif ketika arus yang naik

ke atas membawa nitrogen dan fosfor kepermukaan.

. anah


9/12

Potensi ketersedian hidrogen yang tinggi pada tanah-tanah tropis

disebabkan oleh diproduksinya asam organik secara kontinu melalui respirasi

yang dilangsungkan oleh mikroorganisme tanah dan akar (respirasi tanah". Bika

tanah dalam keadaan basah, maka karbon dioksida ('#!" dari respirasi tanah

beserta air (:!#" akan membentuk asam karbonat (:!'#* " yang kemudian akan

mengalami disosiasi menjadi bikarbonat (:'#*-" dan sebuah ion hidrogen

bermuatan positif (:9". Aon hidrogen selanjutnya dapat menggantikan kation hara

yang ada pada koloid tanah, kemudian bikarbonat bereaksi dengan kation yang

dilepaskan oleh koloid, dan hasil reaksi ini dapat tercuci ke bawah melalui profil

tanah (3iharto, !&&0".

:idrogen yang dibebaskan ke tanah sebagai hasil aktivitas biologi, akan

bereaksi dengan liat silikat dan membebaskan aluminium.


10/12

%elain itu, banyak pohon mengembangkan alat pelindung terhadap herbivora

melalui produksi bahan kimia tertentu yang jika dikonsumsi oleh herbivora

memberi efek yang kurang baik bagi herbivora.

7aktor lingkungan yang mempengaruhi tingkat produktivitas primer

perairan dalam ekosistem, faktor lingkungan berpengaruh terhadap segala

aktivitas yang terjadi di lingkungan. +eberapa pengaruh yang menentukan

kandungan klorofil dan produktivitas primer adalah kedalaman, kecerahan,

kecepatan arus, suhu, salinitas, fosfat, dan nitrit. 7itoplankton yang hidup dalam

perairan merupakan penyokong produktivitas primer. Pengukuran tingkat

produktivitas primer suatu perairan alami harus berdasarkan besarnya aktivitas

fotosintesis oleh bakteri dan alga (#dum, 101 dalam 3ijayanti dkk, !&&".

'. /etode Pengukuran Produktivitas Primer

Pengukuran produktivitas primer pada umumnya didasarkan pada reaksi

fotosintesis. +eberapa metode pengukuran produktivitas primer adalah8 metode

panen yang cocok untuk ekosistem pertanianC pengukuran oksigen, misalnya

dengan metode botol gelap dan botol terang, untuk ekosistem perairanC metode

p:, yang cocok untuk ekosistem perairanC metode klorofil, yang pada dasamya

adalah mengukur kadar klorofilC metode radioaktifC dan metode '#! (@ry4as,

!&&5".

/enurut 3iryanto (!&&1", produktivitas primer dapat diukur dengan

beberapa cara, misalnya dengan metode '16, metode klorofil, dan metode oksigen

(/ichael1". /etode oksigen dengan botol gelap terang banyak digunakan,

meskipun hasilnya terbatas dalam botol (#dum, 1*". +oehme (!&&&"

memperkenalkan metode oksigen melalui pembacaan kurva oksigen harian.

engan metode ini sampel yang diteliti tidak dibatasi ukurannya dan dapat diukur

setiap saat, namun ada kemungkinan terjadi persinggungan oksigen di atmosfer

dan di dalam air. +anyaknya model perhitungan produktivitas primer perairan

mengakibatkan hasil yang didapat berbeda-beda.


11/12

?7? PD%?


12/12

3iryanto, ? P. !&&1. Produktifitas Primer Perairan 3aduk 'engklik +oyolali.

www. google.com. iakses tanggal 1& #ktober !&1*. Pukul 1.&& wib

fotosintesis lng

Documents