Praktikum Ekologi Hewan “HUBUNGAN ANTARA PRODUSEN DAN KONSUMEN DALAM SIKLUS KARBON”

LAPORAN LENGKAP

EKOLOGI HEWAN

“HUBUNGAN ANTARA PRODUSEN DAN KONSUMEN DALAM SIKLUS KARBON”

OLEH:

                NAMA                : SITI KHUMAIRAH F.

                NIM                    : 20500115049

                GOLONGAN    : B

                KELOMPOK    : I (SATU)

LABORATORIUM PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI ALAUDDIN MAKASSAR

2017

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

           Karbon merupakan unsur penyusunan semua senyawa organic, dan salah satu zat yang sangat penting atau diperlukan makhluk hidup. Selain oksigen, air dan nitrogen. Siklus karbon terjadi berbarengan dengan pergerakan energi, karbohidrat dihasilkan selama fotosintesis dan CO₂ ke atmosfer.

           Hubungan antara produsen dan konsumen dalam kaitannya dengan siklus karbon mutlak diperlukan dalam suatu ekosistem untuk menjaga kestabilannya. Di lingkungan terbuka, sangat sulit untuk menentukan faktor yang mempengaruhinya. Untuk membatasinya, maka pengamat dapat dilakukan pada lingkungan tertutup seperti bejana yang tertutup rapat. Dan salah satu cara untuk melihat hubungan produsen dan konsumen dengan uji brontimol biru.

           Berdasarkan uraian tersebut dilakukan prcobaan agar kita dapat mengetahui hubungan antara produsen dan konsumen dalam ekosistem perairan.

B.     Tujuan

           Tujuan dilakukannya praktikum ini adalah untuk mengetahui hubungan antara produsen dan konsumen didalam siklus karbon pada ekosistem perairan. 

C.    Waktu dan Tempat

           Praktikum ini dilaksanakan pada:

Hari/tanggal   : Jum’at, 24 November 2017

Waktu            : Pukul 15.00 – 17.00 WITA

Tempat           : Laboratorium Pendidikan Biologi

                         Fakultas Tarbiyah dan Keguruan

                         Universitas Islam Negeri Alauddin Makassar

                         Samata-Gowa

        

BAB II

TINJAUAN TEORITIS

A.    Daur Karbon

           Karbon merupakan unsur yang sangat langka dalam sector bumi yang tak hidup, tetapi didalam benda hidup terdapat 18%. Kemampuan saling mengikat pada atom-atom karbon merupakan dasar untuk keragaman molecular dan ukuran molecular dan tanpa ini kehidupan tidak dapat ada. Selain pada bahan organic, karbon ditemukan sebagai gas karbon dioksida dan sebagai batuan karbonat (batu kapur, koral). Autotrof itulah terutama tumbuhan hijau yang menangkap karbondioksida dan mereduksinya menjadi senyawa organic: karbohidrat, protein dan lain-lain. Produsen darat mendapat karbondioksida dari atmosfer dan produsen air memanfaatkan karbondioksida yang terlarut (sebagai karbonat, HCO₃) dalam air (Kimball 1983, 981).

           Pada setiap tingkatan tropic dalam suatu jaringan makanan, karbon kembali ke atmosfer atau sebagai hasil respirasi. Tumbuhan, herbivore dan karnivora berespirasi dan dnegan demikian membebaskan karbondioksida. Sebagian besar bahan organic pada setiap tingkatan trofik tidak dikonsumsi oleh tingkatan trofik yang lebih tinggi tetapi malahan berlaku ke tigkatan trofik “akhir”, yaitu organisme pengurai. Hal ini terjadi karena tumbuhan dan hewan atau bagian-bagian mati (misalnya, daun di musim gugur). Bakteri dan fungi mempunyai fungsi yang benar-benar penting sebagai pembebas karbon dari bangkai dan serasa yang tidak lagi berguna sebagai makanan bagi tingkatan trofk lainnya (Kimball 1983, 981).

B.     Fotosintesis

           Manusia dan hewan mendapatkan makanann dalam bentuk yang sudah jadi yaitu terdiri dari zat-zat organic yang berasal dari tumbuhan (nabati) dan hewani. Pada manusia dan herbivore, mendapatkan makanannya dari tumbuhan sedangkan hewan karnivor mendapatkan makanannya yang sudah jadi dari herbivore yang memakan tumbuhan. Disini, terlihat bahwa tidak satpun makhluk hidup ini yang tidak bergantung pada tumbuhan. Dalam hal ini tumbuhan ini benar-benar merupakan produsen sejati sedangkan manusia dan hewan itu pada dasarnya hanyalah sebagai konsumen. Tumbuh-tumbuhan memakan zat-zat anorganik yang dijadikannya dari atmosfer dan dari dalam biji bumi, dijadikannya zat-zat organikdengan bantuan sinar matahari dalam proses fotosintesis pada awalnya dihasilkannya glukosa, kemudian ada karbohidrat, protein, vitamin-vitamin dan lainnya. Seperti pohon pisang yang muda, banyak mengandung zat-zat yang dibutuhkan oleh kehidupan (Zoe’ran 1992, 43).

C.    Peningkatan Kadar CO₂

           Di atmosfer, konsentrasi CO₂ mencapai 0,03% volume atmosfer. Namun aktivitas manusia telah meningkatkan cadangan O₂ dalam atmosfer hingga 15% lebih tinggi sejak lebih 100 tahun terakhir perjalanan planet bumi, dan konsentrasinya diramalkan akan terus meningkat pada waktu mendatang. Sumber utama peningkatan kadar CO₂ dilingkngan adalah pembakaran bahan bakar fosil lambat laut akan melepaskan karbon yang terikat dala fosil dan perubahan menjadi CO_2, yang berada di atmosfer (Akhadi 2013, 299-300).

           Pada ekosistem dengan komunitas tumbuhannya sempurna dan keanekaragaman spesies tumbuhannya tinggi, maka produksi karbondioksida baik oleh adanya aktivitas organisme pengurai, proses respirasi, maupun penggunaan bahn bakaar fosil akan diimbangi oleh proses pengikatan/fiksasi karondioksida oleh tumbuhan.  Hal ini menyebabkan ekosistem hutan hujan tropis memiliki kemampuan yang lebih besar dalam mereduksi pencernaan udara, khususnya yang disebabkan gas karbon di udara. Oleh karena itu, keberadaan ekosistem hutan memiliki peranan penting dalam mebngurangi gas karbon dioksida dalam proses fotosintesis oleh komunitas tumbuhan hutan
(Indriyanto 2010, 43).

           Proses pembakaran yang membutuhkan oksigen dan emisi sisa pembakaran dalam bentuk CO₂ memunculkan dua fenomena dilingkungan, yaitu penurunan kadar oksigen dan peningkatan kadar O₂ dalam atmosfer. Penipisan kadar oksigen dalam atomosfer merupakan ancaman yang cukup mengkhawatirkan. Berbagai jenis penilitian menunjukkan bahwa kadar oksigen telah mengalami penurunan yang signifikan baik suara kualitas, Jika dikaitkan dengan udara, semakin tinggi kadar polutannya akan semakin rendah kadar oksigennya (Akhadi 2013, 301).

D.    Siklus Karbon di Samudera

           Siklus mempnyai peranan yang sangat penting dalam mengurangi pemanansan global atau peningkatan konsentrasi CO₂ di atmosfer. Total jumlah karbon di air diperkirakan 50 kali lebih besa dibandingkan jumlah karbon yang ada di atmosfer dan pertukaran karbon laut dari atmosfer terjadi dalam skala waktu beberapa ratus tahun. Air laut memberikan sebuah kesempatan yang besar untuk mengembangkan CO₂ antropogenik hal ini disebabkan karena CO₂ mempunyai daya larut yang tinggi, disamping tu CO₂ mempunyai juga kemampuan memisahkan diri dari dalam ion-ion dan berinteraksi dengan unsur pokok air laut (Afdal 2007, 3).

E.     Pentingnya Siklus Karbon

           Karbon adalah unsur yang ditemukan disemua zat hidup dan juga banyak bahan anorganik intan dan batu bara hampir murni karbon, namun dengan struktur arbon berbeda. Karbon adalah elemen kunci untuk kehidupan, menyusun hampir setengah dari masa kering tanaman bumi (yaitu masa saat semua air dilepaskan). Siklus karbon adalah pertukaran karbon diantara tiga waduk atau tempat penyimpanan daratan. Jumlah karbon diwaduk sangat besar sehingga dinyatakan dalam gigaton metrik ton (1 metrik ton sama dengan 10.000 atau 2.200 pon). Atfosfer adalah kolam terkecil yang secara aktif bersepeda karbon, yaitu karbon yang berada di waduk kurang dari seribu tahun atau lebih (William 2000, 9).

f. Konsep Dasar Sounding CO₂ dengan Satelit

           “Sounding” merupakan istilah yang digunakan untuk menentukan parameter profil vertical temperature atmosfer, kelembaban maupun lainnya, sebagai fungsi dari ketinggan atau tekanan atmosfer. Teknanan sounding termasuk juga menentukan kandungan tota uap air, total ozon, ketinggian awan, volume awan, temperature permukaan dan lan-lain. Tekanan sounding dapat digunakan juga untuk melakukan pengukuran jarak jauh yang selektif, biasanya dilakukan untuk radiasi inframerah maupun radiasi pada daerah panjang gelombang mikro pada spectrum elektromagnetik
(Ambairasi dan Tedjasukmana 2011, 31).

BAB III

METODE PRAKTIKUM

A.    Alat dan Bahan

1.      Alat

Alat-alat yang digunakan pada praktikum ini sebagai berikut:

a.       Botol You C1000                                                             8 buah

b.      Baskom                                                                             1 buah

c.       Batang Pengaduk                                                             1 buah

d.      Corong                                                                              1 buah

e.       Gunting                                                                             1 buah

f.       Karet gelang                                                                     secukupnya

g.      Laminar Flow                                                                   1 unit

h.      Pipet tetes                                                                         1 buah

i.        Universal indicator of P_H                                                            8 buah

2.      Bahan

              Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum ini sebagai berikut:

a.       Air                                                                                     secukupnya

b.      Hydrilla verticillata                                                           secukupnnya

c.       Label kertas                                                                      secukupnya

d.      Larutan brontimol biru                                                      secukupnya

e.       Plastik bening                                                                   secukupnya

f.       Siput air (Sulcospira testudinaria)                                     secukupnya

B.     Prosedur Kerja

           Prosedur kerja pada praktikum ini sebagai berikut:

1.      Menyiapkan 2 seri percobaan A dan B yang masing-masing terdiri atas 4 botol

2.      Memberikan label pada setiap perlakuan dengan kode A1, A2, A3 dan A4 serta B1, B2, B3 dan B4.

3.      Mengisi setiap botol dengan air secukupnya, mengukur Ph air dan mencatat pada tabel pengamatan

4.      enambahkan larutan Brontimol Biru (BtB) sebanyak 2-5 tetes kedalam setiap botol perlakuan kemudian mengocoknya.

5.      Memasukkan Hydrilla verticillata kedalam botol A1 dan B1, siput ke dalam botol A2 dan B2, siput dan Hydrilla verticillata kedalam botol A3 dan B3 sedangkan botol A4 dan B4 sebagai control.

6.      Menutup semua botol perlakuan tersebut secara rapat dengan menggunakan plastic bening dan mengikatnya dengan menggunakan karet gelang, agar tidak terdapat gelembung.

7.      Menempatkan botol A1, A2, A3 dan A4 ditempat yang terang yaitu didalam laminar flow dan botol B1, B2 B3 dan B4 menempatkannya di tempat gelap.

8.      Mengamati percobaan tersebut dengan interval waktu setiap 24 jam sekali dalam 3 hari, kemudian  mencatat perubahan warna dan keadaan organismenya. Kemudian hari ketiga menukarkannya pada tempat yang sama yaitu A1, A2, A3 dan A4 ditempat gelap sedangkan boto B1. B2, B3 dan B4 ditempat terang.

9.      Mengamati kembali pada hari berikutnya dengan interval waktu 24 jam selama 2 hari dan menatat perubahan warna air dan keadaan organisme Ph air pada hari terakhir.

10.  Membat data hasil pengamatan dan menyimpulkan hasil pengamatan  yang didapatkan.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

1.      Hasil Pengamatan

           Hasil pengamatan pada praktikum ini sebagai berikut:

Perlakuan	tempat terang			PH		tempat gelap			PH
	Warna (hari)					Warna (hari)
	I	II	III	awal	akhir	I	II	III	awal	Akhir
1. Hydrilla verticillata	+++	+	+	8	7	+	-	-	7	6
2. Siput	+++	-	++	8	5	++	+	+	5	7
3. Hydrylla + siput	+++	-	-	8	6	-	-	-	6	5
4. Kontrol	+++	+++	+++	8	7	+++	+++	+++	7	7

Tabel 4.1 : Percobaan I kelompok A (terang ) kelompok B (gelap)

Perlakuan	tempat terang			PH		tempat gelap			PH
	Warna (hari)					Warna (hari)
	I	II	III	awal	akhir	I	II	III	awal	Akhir
1. Hydrilla verticillata	+++	++	+	8	6	+	+	-	6	6
2. Siput	+++	+	++	8	6	++	++	++	6	6
3. Hydrylla + siput	+++	+	-	8	6	-	-	-	6	7
4. Kontrol	+++	+++	+++	8	7	+++	+++	+++	7	7

Tabel 4.2 : Percobaan II kelompok B (terang ) kelompok A (gelap)

Keterangan:

+          : Biru muda                          -             : Bening kebiruan

++       : Biru                                    - -           : Bening

+++     : Biru sekali                          - - -         : Bening sekali

2.      Pembahasan

           Pembahsan pada praktikum ini sebagai berikut:

1.      Teori

            Menurut Fatmawati Nur (2013, 140), siklus karbon sangat menyerupai arus energi dalam memasuki rantai pakan melalui proses fotosintesis. Semua karbon memasuki organisme melalui daun-daunan hijau dan kembali ke udara melalui respirasi hingga merupakan siklus yang lengkap.

            Diantara sumber-sumber karbon ada yang tersedia tidak dalam bentuk organic terikat, tetapi sebagai senyawa anorganik karbonat (CO₃). Proses ini misalnya terjadi pada ekosistem laut dalam pembuatan kulit kerang satwa laut seperti kerang dan tiram.

2.      Hasil praktikum

a.       Botol A1 (Siput)

            Percobaan yang dilakukan dengan memasukkan siput dan ditempatkan pada tempat yang terang kemudian pada hari ketiga akan ditempatkan ditempat yang gelap. Hari pertama hingga hari elima perubahan warna airnya yang biru sekali, biru muda, biru muda, biru muda, bening kebiruan dan bening kebiruan. Perubahan PH ditempat terang yang awalnya 8 menjadi 7 dan ditempat gelap yang awalnya 7 menjadi 6. Hal ini sesuai dengan teori yang mengatakan bahwa peningkatan suhu akibat semakin meningkatnya intensitas cahaya akan mengakibatkan berkurangnya oksigen dan mempercepat laju reaksi, sehingga air pada botol menjadi asam. Hal ini membuat sipu mati pada hari ketiga karena adanya keterbatasan oksigen karena dimana oksigen diikat oleh air.          

b.      Botol A2 (Hydrilla verticillata + siput )

           Pengamatan yang dilakukan botol ditempatkan ditempat terang dan setelah hari ketiga ditempatkan gelap. Warna pada hari pertama adalah biru sekali dan pada hari kedua hingga hari kelima adalah berubah menjadi bening kebiruan. PH ditempat terang adalah 8 dan berubah menjadi 7. Sedangkan ditempat gelap PHnya 7.

           Pengamatan ditempat terang sesuai teori yang mengatakan keseimbangan ekosistem perairan ditentukan anatara produksi oksigen melalui fotosintesis dan konsumsi O₂ oleh siput dengan respirasi sehingga PH air menjadi netral. Sedangkan ditempat gelap juga telah sesuai dengan teori, yaitu tidak ada cahaya mengakibatka hanya terjadi konsumsi oksigen oleh organisme yang ada pada botol, sehingga CO₂ meningkat dan PH menjadi asam.

c.       Botol A3 (Hydrilla verticillata)

           Percobaan ditempat terang selama 3 hari dan ditukar ketempat gelap. Selama ditempat terang diperoleh PH awal air 8 dan PH akhir 7 dengan warna air dari biru sekali menjadi biru muda. Kemudian ditempat gelap selama 2 hari dan diperoleh PH awal 7 dan Ph akhir 6 dengan perubahan warna dari biru muda menjadi bening kebiruan.

           Percobaan ini tidak sesuai dengan teori yang mengatakan bahwwa Hydrilla dapat menggunakan CO₂ dan bikarbonat diperairan untuk fotosintesis dengan bantuan enzim anhidrase sehingga harusnya air menjadi basa karena CO₂ berkurang dan O₂ meningkat. Hal ini bisa dikarenakan adanya fitoplankton yang menggunakan oksigen tersebut sehingga PH air menjadi normal.

d.      Botol A4 (kontrol)

           Pengamatan yang dilakukan pada tempat terang diperoleh air tetap berwarna biru sekali dan PH dari 8 menjadi 7. Sedangkan setelah dipindahkan ditempat gelap air tetap berwarna biru sekali dan PHnya tetap 7. Hal ini sesuai dengan teori karena tidak ada organisme yang dimasukkan  sehingga tidak ada proses yang terjadi dan tidak terjadi perubahan warna.

e.       Botol B1 (Siput)

           Pengama taan ditempat terang terjadi perubahan warna dari hari pertama hingga ketiga yaitu biru sekali, biru dan bening kebiruan. Sedangkan ditempat gelap warnanya tetap berwarna biru. Untuk PH terjadi ditempat terang yaitu dari 8 menjadi 6 sedangkan ditempat gelap tetap 6.

           Percobaan ditempat gelap telah sesuai dengan teori yaitu hanya terjadi proses respirasi yang menghasilkan CO₂ sehingga PH asam atau mengalami penurunan. Sedangkan pengamatan ditempat terang tidak sesuai dengan teori karena seharusnya laju respirasi semakin cepat akibat adanya peningkatan intensitas cahaya yang mengakibatkan berkurangnya oksigen. hal ini dapat dipengaruhi karena ada mikroorganisme yang melakukan respirasi dan menurunnya kondisi siput.

f.       Botol B2 (Hydrilla + siput )

           Pengamatan ditempat etrang terjadi perubahan warna dimana hari pertama biru sekali, hari kedua biru muda dan hari ketiga bening kebiruan. Untuk PH dari 8 menjadi 6 dan di tempat terang warna tetap bening sekali, untuk PH dari 6 menjadi 7.

           Pengamatan ini telah sesuai dengan teori dimana tempat gelap hanya terjadi konsumsi oksigen oleh organisme yang ada pada botol karena tidak ada cahaya sehingga CO₂ eningkat dan PH air menurun. Sedangkan pada tempat terang terjadi keseimbangan ekosistem perairan yang ditentukan antara produksi oksigen melalui fotosintesis dan konsumsi O₂ oleh siput dengan respirasi sehingga PH air menjadi netral.

g.      Botol B3 (Hydrilla)

           Pengamatan yang dilakukan ditempat gelap selama 3 hari berturut-turut biru sekali, biru dan biru muda serta PH dari 8 menjadi 8. Sedangkan untuk tempat terang warna hari pertama dan kedua adalah biru muda dan hari ketiga menjadi bening kebiruan. Untuk Ph air tetap, yaitu 6.

           Percobaan tidak sesuai dengan teori yang mengatakan bahwa Hydrilla verticillata dapat menggunakan CO₂ da karbohidrat diperariran utnuk fotosintesis dengan enzim anhidrase, sehingga air pada botol seharusnya menjadi basa karena CO₂ berkurang dan O₂ meningkat. Hal ini terjadi karena ada kemungkinan mikroorganisme yang menggunakan oksigen untuk respirai sehingga PH air dalam botol menjadi netral bahkan cenderung menjadi asam.

h.      Botol B4 (kontrol)

           Pengamatan yang dilakukan baik ditempat terang maupun tempat gelap warna tetap biru sekali dan untuk PH berubah dari 8 menjadi 7. hal ini sesuai dengan teori karena tidak ada mikroorganisme maka proses dan warna air tidak berubah.

  

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

            Kesimpulan pada praktikum ini adalah hubungan anatar produsen dan konsumen dalam siklus karbon mutlak diperlukan dalam suatu ekosistem untuk menjaga kestabilannya. Produsen mendapatkan karbon dalam bentuk CO₂ dari atmosfer melalui stromata yang melalui fotosintesis dihasilkan karbohidrat dan oksigen. Konsumen mengkonsumsi karbohidrat sebagai sumber karbon dan membutuhkan O₂ untuk melakukan respirasi dengan melepaskan CO₂ sebagai hasil metabolisme.

B. Saran

                Saran dari Praktikum ini sebagai berikut:

1.      Sebaiknya praktikan berhati-hati saat menutup botol dengan plastic dan memastikan tidak adanya gelembung

2.      Sebaiknya asisten mengarahkan cara ataupun berapa jumlah minimum dan maksimum brontimol biru yang diteteskan.

3.      Sebaiknya phak laboratorium menyediakan tempat tas.

DAFTAR REFERENSI

Akhadi, Mukhlis. 2013. Ekologi Energi ( Mengenai Dampak Lingkungan dalam
       Pemanfaatan Sumber-sumber Energi). Yogyakarta:Graha Ilmu.

Afdal, 2007. Siklus Karbon Dioksida di Atmosfer dan Samudera. Vol. XXII No.
        2. Jakarta UPI.

Ambasari, Novita dan Bambang S. Tedjasukmana. 2011. Kajian Perkembangan
        Teknologi Sounding untuk Mengukur Konsentrasi CO₂ di Atmosfer. Vol. 12.
        Jakarta: Berita Dirgarania.

Indriyanto. 2010. Ekologi Hutan. Jakarta: PT. Bumi Aksara.

Kimball, John. 1983. Biologi Edisi Kelima. Jakarta: Erlangga.

William, Jetrey. 2000. Soll Respiration and the Global Carbon Cycle. Vol. 48
       No.1. USA: DUKE University.

Zoera’ani. 1992. Prinsip-prinsip Ekologi dan Organisasi Ekosistem Komunitas
       dan Lingkungan. Jakarta: Bumi Aksara.