Toksisitas Akut Logam Berat Hg Dan Pb Terhadap Ikan Kerapu Bebek (Cromileptes altivelis) Sebagai Bioindikator Pencemaran

Ikan Kerapu Bebek

ABSTRAK

MUCH BAGUS KURNIAWAN. Toksisitas Akut Logam Berat Hg Dan Pb Terhadap Ikan Kerapu Bebek (Cromileptes altivelis) Sebagai Bioindikator Pencemaran. (Dibawah bimbingan Defri Yona, S.Pi., M.Sc. Stud., D.Sc. dan Rarasrum Dyah Kasitowati, S.Kel., M.Si., M.Sc.)

Meningkatnya aktifitas antropogenik seperti industri dan pertambangan menyumbang masukan bahan pencemar seperti merkuri (Hg) dan timbal (Pb) yang terakumulasi dalam lingkungan laut. Kekhawatiran penurunan produktivitas ikan kerapu bebek (Cromileptes altivelis) terjadi tidak hanya disebabkan oleh penangkapan yang berlebihan, namun juga diakibatkan oleh pencemaran perairan laut di lingkungan habitat ikan kerapu bebek tersebut. Oleh karena itu, perlu diketahui kesesuaian ikan kerapu bebek sebagai bioindikator pencemaran logam berat karena kemampuan logam berat yang dapat mengakibatkan efek lethal.

Penelitian ini dilakukan pada bulan Pebruari s/d Maret 2016 di Laboratorium Kesehatan Ikan dan Lingkungan Balai Budidaya Air Payau (BBAP) Situbondo. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengukur toksisitas dan mengetahui tingkat toksisitas logam berat Hg dan Pb terhadap ikan kerapu bebek serta menganalisa kesesuaian ikan kerapu bebek sebagai bioindikator pencemaran.

Uji toksisitas akut dimulai dengan uji pendahuluan dengan 5 konsentrasi logam berat yang berbeda yang menghasilkan range finding test yaitu 0,1 ppm hingga 1 ppm untuk Hg dan 0,1 ppm hingga 100 ppm untuk Pb. Selanjutnya, dilakukan uji definitif dengan 8 konsentrasi yang berbeda pada masing-masing logam berat untuk menghasilkan data mortalitas. Kedua logam berat memberikan pengaruh sangat nyata terhadap mortalitas ikan kerapu bebek dengan nilai Sig. < 0,05. Analisis Probit dilakukan untuk mendapatkan nilai LC50(50% Lethal Concentration) dengan mencari persamaan regresi sehingga didapaatkan nilai LC50 Hg sebesar 0,417 ± 0,0132 ppm dan LC50 Pb sebesar 7,02 ± 0,496 ppm.

Kesimpulan yang didapatkan pada penelitian ini yaitu toksisitas Hg dan Pb jika dilihat dari LC50 yang bernilai.

Kata kunci : ikan kerapu bebek (Cromileptes altivelis), merkuri (Hg), timbal (Pb), toksisitas akut, bioindikator

NB: Untuk full papernya silahkan kontak langsung penulis/penerbit artikel (Paper tidak dipublikasikan secara luas)

ABSTRACT

MUCH BAGUS KURNIAWAN. Acute toxicity of Hydrargyrum and Plumbum to Humpback Grouper (Cromileptes altivelis) and Its Suitability to Serve as Bioindicator Spesies for Waters Pollution. (Guidanced by Defri Yona S.Pi., M.Sc. Stud., D.Sc. dan Rarasrum Dyah Kasitowati, S.Kel., M.Si., M.Sc.)

The increasing of anthropogenic activity like industrial and anchorage sector contibute to pollution input like mercury (Hg) and lead (Pb) which acumulated in marine environment. A frightened of humpback grouper productivity decrease not only occurred by an over fishing but also occurred by waters pollution especially in its habitat. Thus, we have to know the suitability of humpback grouper as a bioindicator spesies for heavy metal pollution because of heavy metal lethal effect.

This research conducted in February until March, 2016 at Fish and Environmental Health Laboratory of Brackish Water Aquaculture Centre Situbondo, East Java. The purpose of this research are measuring and understanding toxicity level of Hg and Pb to humpback grouper and analyzing the suitablitiy of humpback grouper as bioindicator spesies of Hg and Pb pollution in the water.

Acute toxicity test begin with introduction test with five differences concentration of Pb and Hg and the results found the range finding test were 0,1 ppm to 1 ppm for Hg and 0,1 ppm to 100 ppm to Pb. The definitive test conducted with eight differences concentration based on of Pb and Hg range finding test from the introduction test and the result is mortality of humpback grouper. The influence of Hg and Pb to humpback grouper mortality in definitive test sign that is very significance with Sig. value < 0,05. While, probit analysis were analyzed to get regresion equation and give LC50(50% Lethal Concentration) value is 0,417 ± 0,0132 ppm for Hg and 7,02 ± 0,496 ppm for Pb.

This research concludes that the toxicity level of Hg and Pb to humpback grouper (Cromileptes altivelis) was categorized in very toxic level with the Hg toxicity is higher than Pb. Based on Environmental Protection Agency, the humpback grouper is not suitable for Hg ang Pb pollution indicator, although the heavy metals was categorized in very toxic level.

Keyword : humpback grouper (Cromileptes altivelis), hydrargyrum (Hg), plumbum (Pb), acute toxicity, bioindicator

NB: To get full paper, please contact the writer or publisher directly. The paper isn't published widely.

Read More

Pre-Event APUFY (Asia-Pacific Urban Youth Assembly) 2015 I love YOU (Disaster): A Massive Youth Movement to Practice Strong Leadership in Disaster Preparedness

I love YOU (Disaster): A Massive Youth Movement to Practice Strong Leadership in Disaster Preparedness

#THANKyouDISASTER
by:
Ikbar Al Asyari (Malang)

Smile, tears, and laugh are something common Indonesia, Indonesia is well known as the happiest country in this world with every single problem they had, including disaster. Indonesian always smile every time and everywhere whether they know or not what kind of hazard they’re dealing with. It’s so refresh in our mind in December, 26^th 2004 a mega disaster happen in Aceh by tsunami and earthquake 9.1 RS which is more than 160.000 people died and many losses more than $4.500 million. It’s been 11 years since mega tsunami 2004 in Aceh. The next one May, 27^th 2006 Yogyakarta was attacked by massive earthquake which is more than 5.700 people died and losses more than $3.000 million. The similar condition also occurs in other countries. Pakistan with its earthquake on October, 8^th 2004, earthquake in India on January, 26^th 2001. Most of the have more than 5.000 people died and more than $1.000 million losses. There’re so many victim and many losses stuff.  The detail can be seen below:

Comparing with Japan, mega tsunami on March, 11^th 2011, a mega earthquake happen 9.0 RS by epicenter in Tohoku. Based on the data, there’re 15.037 people died, 9.487 people disappear, and 5.282 get injured. With almost similar power of disaster, Japan is more ready to deal with disaster reflected by total victim (Muhari et al, 2011).

Disaster preparedness of Japan is the key to anticipate the disaster, The preparedness isn't only about technology and infrastructure, but also human resource development. Upgrading human resource capacity is the most important thing implemented by educating youth and children though disaster education and improving leadership capacity. Preparedness of facing the disaster from the basic science is implemented by collecting the data as much as possible to model the disaster and decide the pola, and mapping the disaster zone as well. Developing human capacity beyond disaster using local wisdom approach through tsunami tendoko which mean when tsunami happens, run away, scatter, save our own life first (Muhari, 2011). Young people and children have a central role as agent of change. Strategy of disaster preparedness is done by disaster awareness and disaster education concept. Disaster isn’t something we have to fear and avoid, disaster is something we should face together. I LOVE YOU (Disaster) is a platform and movement to engage and educate youth and children to build disaster resilience and urban resilience (Istiyanto, 2011).

Educating youth and children as part of the community is so important, seeing children are the most vulnerable when disaster came. Youth and children will lead the community and educate the community. The massive and wide movement can be achieved by involving them, they have the capability to innovate, educate and reach out to their direct and extended family as well as their wider community on how to reduce disaster risk and lead resilience building. Youth and children role is described by picture below:

The concept of I LOVE YOU (Disaster) try to make disaster is something we should face together. It needs youth and children action with local wisdom of disaster zone, supported with creativity, innovation, and technology which is the basic of youth strength and package by strong leadership. With this concept, we can implement disaster preparedness and creating youth and children beyond disaster which means youth and children will lead the community in the middle of disaster.

SOURCES

_____.2011. Ringkasan Eksekutif. (http://siteresources.worldbank.org/ INTINDONESIA/ Resources/ 226271-1150196584718/ ExeSumBhs.pdf). Accessed September, 29th 2015.

Istiyanto, D. 2011. Beberapa Catatan Menuju Strategi Efektif Pengurangan Resiko Bencana Tsunami. Balai Pengkajian Dinamika Pantai: ISTECS

Muhari, A. 2011. Belajar dari Bencana Jepang 11.03.2011. ISTECS

Muhari, A. 2011. Dampak Tsunami Jepang 2011 Terhadap Manusia: Permasalahan Dibalik Tingginya Angka Korban Jiwa. Tohoku University.

This article is publish regarding the discussion before APUFY (Asia-Pacific Urban Youth Assembly) 2015 Jakarta on October, 17th-18th.

Please visit: apufy website

Read More

REKONSTRUKSI PERENCANAAN UTOPIA DAN SIKAP TERHADAP KEPULAUAN KARIMUN JAWA

1.        Pendahuluan

Kepulauan Karimun Jawa secara geografis terletak di Provinsi Jawa Tengah dan telah ditetapkan sebagai Taman Nasional Laut Karimun Jawa berdasarkan SK. Menhut Nomor 74/Kpts-II/2001; Tgl 15-3-2001. Pulau Karimunjawa (ekosistem hutan hujan tropis dataran rendah) 1.285,50 ha, dan wilayah perairan 110.117,30 ha.  Kepulauan Karimun Jawa memiliki luas 107.225 ha, yang terdiri dari lautan seluas 100.105 ha, dan daratan seluas 7.120 ha yang tersebar di 27 pulau. Dari 27 pulau tersebut, 5 diantaranya telah berpenghuni yaitu P. Karimunjawa, P. Kemujan, P. Parang, P. Nyamuk dan P.Genting. Pulau-pulau yang termasuk ke dalam kawasan Taman Nasional Karimunjawa terdiri dari 22 pulau, sedangkan 5 pulau lainnya tidak termasuk ke dalam kawasan tersebut, yaitu P. Genting, P. Sambangan, P. Seruni, P. Cendikian, dan P. Gundul (Yusuf, 2013).

TN Karimunjawa mempunyai luasan total 111.625 ha, terdiri dari wilayah daratan di Pulau Kemujan (ekosistem mangrove) 222,20 ha. Kawasan TN Karimunjawa terdapat lima tipe ekosistem yaitu ekosistem hutan hujan tropis dataran rendah, hutan pantai, hutan bakau, ekosistem padang lamun, dan ekosistem terumbu karang. Berbagai upaya identifikasi dan invetarisasi flora dan fauna telah dilakukan baik oleh Balai Taman Nasional Karimun Jawa (BTNKJ) maupun oleh instansi terkait. Berdasarkan jenis habitatnya, saat ini telah teridentifikasi 262 spesies flora yang terdiri atas 171 flora yang hidup hutan hujan tropis dataran rendah (151 flora hutan hujan tropis, 11 spesies lumut, 15 spesies jamur), 45 spesies mangrove, 34 spesies flora hutan pantai, 11 spesie lamun, 18 spesies rumput laut. Sedangkan untuk fauna, saat ini telah teridentifikasi 897 spesies/genus fauna yang tersusun atas beberapa taxa yaitu Mamalia (7), Aves (116), Reptilia (13), Insekta (42), Pisces (412),Anthozoa (182 skeleractinian dan 23 non skeleractinian), Plathyhelminthes (2), Annelida (2),Gastropoda (47), Bivalvia (8), Cephalopoda (7), Arthopoda (5), Echinodermata (31) (KKP, 2013).

1.        Kondisi Kep. Karimun Jawa

1.2.1.                  Kondisi Fisik dan Alam

Selain kondisi alam yang bagus, kep. Karimun Jawa juga didukung kondisi fisik yang bagus. Iklim di kep. Karimun Jawa termasuk ke dalam tipw C dengan curah hujan 3.000 mm/th dan suhu antara 30-31⁰C. kondisi oseanografi kawasan tersebut rata-rata kecepatan arus adalah 8-25 cm/dt. Kondisi topografi adalah berupa dataran rendah yang bergelombang dan ketinggian antara 0-506 m dari permukaan laut. Kondisi hidrologi kawasan Taman Nasional Karimunjawa tidak terdapat sungai besar, namun terdapat lima mata air besar, yaitu Kapuran (Pancuran Belakang), Legon Goprak, Legon Lele, Cikmas dan Nyamplungan, yang dimanfaatkan sebagai sumber air minum dan memasak oleh masyarakat sekitar (Supriharyono, 2003).

Fakta di lapangan, keberadaan pulau-pulau kecil di kawasan TN Karimun Jawa sangat strategis sebagai salah satu sumber ekonomi untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat. Kondisi kepulauan Karimun Jawa yang masih sangat bagus menambal nilai ekonomis kawasan tersebut. Pada kepulauan Karimun Jawa dapat dijumpai berbagai macam ekosistem laut diantaranya: ekosistem terumbu karang, ekosistem mangrove, dan ekosistem padang lamun. Ekosistem terumbu karang merupakan ekosistem yang subur dan paling produktif di lautan, hal ini disebabkan oleh kemampuan terumbu untuk menahan nutrien dalam sistem dan berperan sebagai kolam untuk menampung segala masukan dari luar. Yusuf (2013) menyebutkan kondisi terumbu karang di Kep. Karimun Jawa terdapat 20-33 genus. Jumlah terbesar ditemukan di P. Tengah, P. Kecil, P. Krakal Kecil dan P. Kumbang, sedangkan yang terendah ditemukan di P. Kemujan, dan P. Menyawakan. Kepadatan ikan-ikan karang yang didapatkan di perairan Karimunjawa berkisar antara 0,5–3,2 ekor/m2 atau ratarata sebesar 1,14 ekor/m2. Kepadatan terendah ditemukan di P. Menjangan Kecil dan tertinggi di P. Sintok dengan total potensi sumberdaya ikan adalah 653,1 ton/th.

Ekosistem hutan mangrove Taman Nasional Karimunjawa terdapat di Pulau Karimunjawa, Kemujan, Cemara Kecil, Cemara Besar, Krakal Kecil, Krakal Besar, Mrico, Menyawakan, dan Sintok. Hutan mangrove terluas terdapat di Pulau Kemujan dan Karimunjawa seluas 396,90 ha yang didominasi oleh jenis Exoccaria agallocha sedangkan jenis Rhizhophora stylosa menyebar di seluruh wilayah. Spesies mangrove yang ditemukan di Karimunjawa terdiri dari 44 spesies yang terdiri atas 26 spesies mangrove sejati dan 13 spesies mangrove ikutan yang berada di dalam kawasan dan 5 spesies di luar kawasan taman nasional. Padang lamun tersebar diseluruh kawasan taman nasional hingga kedalaman 25 m. Jenis lamun yang ditemukan sebanyak 9 jenis yaitu Enhalus acroides, Halophila ovalis, Thalassia hemprichii, Cymodocea rotundata, C.Serulata, Halodule pinifolia, H.univervis, Syringodium isotifolium, dan Thalassodendrum ciliatum. Dengan persentase penutupan dan kerapatan relatif cukup banyak pada jenis Thalassia hemprichii, Cymodocea rotundata, dan Halophila ovalis (Anggraeni, 2008).

1.2.2.                  Kondisi Sosial

Berdasarkan Statistik Balai Taman Nasional Karimunjawa Tahun 2002, kawasan Taman Nasional Karimunjawa dihuni penduduk sebanyak 8.842 jiwa. Tingkat pendidikan di Kepulauan Karimunjawa lebih banyak tamat, tidak tamat dan belum sekolah. Hal ini menunjukkan masih rendahnya tingkat pendidikan karena penduduk usia sekolah banyak bekerja membantu orang tua, rendahnya kesadaran dan keterbatasan biaya.

Mata pencaharian masyarakat karimunjawa didominasi oleh buruh tani/nelayan yaitu sebesar 61%. Hal ini mengindikasikan tingginya ketergantungan masyarakat terhadap sumberdaya perikanan. Masyarakat  Karimunjawa berasal dari etnis Jawa, Madura, Bajo, Bugis, Muna, Luwu, Buton dan Mandar. Mayoritas penduduk Karimunjawa berasal dari Jawa, namun sebagian besar etnis telah berbaur dan berinteraksi dengan etnis lain. Salah satu kebiasaan warga karimunjawa pada setiap Kamis malam adalah mengadakan acara tahlillan secara bergilir di setiap lingkungan dengan tujuan mempererat silaturahmi.

1.        Rencana Pengembangan Kep. Karimun Jawa

Kepulauan Karimun Jawa memiliki kondisi alam yang sangat bagus dan memiliki kearifan masyarakat yang pro aktif dalam pembangunan dan pengembangan kawasan konservasi TN Karimun Jawa. Dengan kondisi alam dan masyarakat yang dinamis dan aktif, maka pengembangan dan pembangunan daerah Kep. Karimun Jawa adalah sebagai kawasan konservasi dan ekowisata secara terpadu berbasis masyarakat. Menurut Balai Taman Nasional Karimun Jawa (2004) visi utama pengembangan TN Karimun Jawa adalah memanfaatkan potensi sumber daya yang ada dengan melestarikan fungsi ekosistem menuju terwujudnya hubungan yang seimbang, seriasi, selaras antara manusia dan lingkungannya yang dapat mendukung pembangunan berkelanjutan di wilayah kepulauan karimunjawa.

Keterpaduan dan integrasi Kep. Karimun Jawa dapat dicapai dengan adanya 1.) keberadaan sumberdaya pesisir dan lautan yang besar dan beragam, 2.) peningkatan pembangunan dan jumlah penduduk, 3.) tuntutan keseimbangan antara kepentingan konservasi dan pengelolaan wilayah pesisir dan lautan sebagai pusat pengembangan kegiatan ekonomi dalam proses pembangunan. Pengembangan aspek sosial, ekonomi, dan budaya: dilakukan secara berkelanjutan dan dinamis dengan mempertimbangkan aspek sosial, ekonomi, budaya, dan aspirasi masyarakat serta konflik kepentingan dan pemanfaatan yang mungkin ada. Integrasi dan keterpaduan pengelolaan Kep. Karimun Jawa meliputi beberapa hal diataranya: aspek ekologis, sektor, multi disiplin ilmu, stakeholder, dan private sector. Pendekatan keterpaduan pengelolaan/pemanfaatan kawasan kep. Karimunjawa menjadi sangat penting, sehingga diharapkan dapat terwujud satu rencana dan satu pengelolaan serta tercapainya pembangunan yang berkelanjutan dan kesejahteraan masyarakat secara keseluruhan.

Balai Taman Nasional Karimun Jawa (2004) menentukan arah kebijakan pengelolaan Kep. Karimun Jawa menjadi 5 arah kebijakan. Kebijakan tersebut adalah sebagai berikut:

1.      Kebijakan pemberdayaan masyarakat (memperkuat peran penduduk asli, dan pembangunan ekonomi masyarakat)

2.      Kebijakan konservasi lingkungan biofisik

3.      Kebijakan sistem pemanfaatan zona

4.      Kebijakan pengembangan pariwisata bahari terpadu

5.      Kebijakan pengembangan kelembagaan dan pembiayaan.

2.    Pengembangan Sektor Ekowisata Kep. Karimun Jawa

Sektor pariwisata adalah sektor pendongkrak roda perekonomian. Sektor pariwisata mampu memberikan sumbangan besar bagi perkembangan kehidupan masyarakat sekitar. Sektor wisata dipadupadankan dengan ekologis menajdi ekowisata. Konsep ekowisata diharapkan mampu menggerakan roda ekonomi dengan tetap ramah terhadap lingkungan. Pembangunan Kep. Karimunjawa harus mampu mengakomodir dua hal penting, yaitu kesejahteraan masyarakat dan kelestarian lingkungan. Oleh karenanya pembangunan Karimunjawa harus memiliki manfaat terbesar untuk masyarakat. Orientasi pengembangan harus memiliki keseimbangan kepentingan antara ekonomi dan konservasi dan seluruh rangkaian proses dari pengembangan sampai dengan pembangunan melibatkan masyarakat dan stakeholder terkait. Pariwisata dikembangkan dengan menggunakan prinsip sebagai berikut:

1.    Pariwisata sebagai industri,

2.    Pariwisata berkelanjutan

3.    Pariwisata sebagai pengembangan wilayah

4.    Keterpaduan sistem permintaan dan penawaran

5.    pemberdayaan masyarakat lokal

6.    Sinergis dan komplementasi

Tampaknya, konsep ekowisata (eco-tourism) hanya menjadi wacana belaka. Konsep ini hanya sebagai konsep, tetapi pada kenyataan lapang tetap menimbulkan masalah degradasi lingkungan. Secara umum, fungsi utama kawasan taman nasional adalah sebagai daerah perlindungan sumberdaya alam hayati dan non hayati. Kerusakan lingkungan dari proses penangkapan ikan yang kurang ramah lingkungan, waste management yang kurang bagus ditambah dengan jumlah wisatawan yang semakin besar.

Degradasi yang terjadi dapat dilihat dari tabel di bawah menurut Suryanti (2010):

Data di atas merupakan data yang didapat dari analisa citra satelit dalam skala periode waktu. Data didapat dari perbandingan tahun 1991, 2002, 2004, dan 2009. Terdapat perubahan yang signifikan dari tahun 1991 hingga tahun 2002. Ekosistem karang hidup mengalami degradasi sebesar 15,1%, lamun sebesar 9,1%, dan mangrove mengalami perluasan 43,0%. Tahun 2002-2004 degradasi 6,4%, 0,3%, dan 51,4% untuk karang hidup, lamun, dan mangrove. Kondisi ini terus berlangsung dari waktu ke waktu hingga saat ini.

Dari data diatas, ekowisata memang cara baik untuk meningkatkan taraf ekonomi masyarakat. Akan tetapi, fakta di lapang ekowisata masih tidak bisa menyeimbangkan antara kebutuhan ekonomi dan ekologi. Dengan demikian TN Karimun Jawa, kabupaten Jepara harus dikembalikan ke tujuan semula untuk tujuan konservasi dan perlindungan lingkungan.

REFERENSI

Anggraeni, R. 2008. Valuasi Ekonomi Ekosistem Terumbu Karang Taman Nasional Karimunjawa. Bogor: Institut Pertanian Bogor.

BTNKJ. 2004. Penataan Zonasi Taman Nasional Karimunjawa Kabupaten Jepara Provinsi Jawa Tengah. Semarang: Departemen Kehutanan.

KKP. 2013. Basis Data Konservasi. (http://kkji.kp3k.kkp.go.id/ index.php/basisdata- kawasan-konservasi/details/1/13). Diakses pada 28 September 2015 Pukul 16.59.

Supriharyono. 2003. Pelestarian dan Pengelolaan Sumber Daya Alam di Wilayah Pesisir Tropis. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama.

Suryanti. 2010. Degradasi Pantai Berbasis Ekosistem di Pulau Karimun Jawa Kabupaten Jepara. Semarang: Universitas Diponegoro.

Yusuf, M. 2013. Kondisi Terumbu Karang dan Potensi Ikan di Perairan Taman Nasional Karimunjawa, Kabupaten Jepara. Semarang: Universitas Diponegoro.

Read More

TENTANG: HYDROTHERMAL VENT (Cerobong Asap Bawah Laut)

Definisi Hydrothermal Vent

Hydrothermal vent merupakan hasil dari peresapan air laut melalui celah di kerak samudera disekitar zona subduksi yaitu tempat dimana terdapat 2 lempeng tektonik yang menjauh satu sama lain.  Air laut yang dingin akan dipanaskan oleh magma panas di perut bumi dan akan berinteraksi dengan batuan di  sekitar kerak bumi yang mengandung unsur-unsur tembaga, seng, besi, timah, sulfur, dan silica, yang kemudian keluar melalui vent. Suhu air laut di hydrothermal vent mencapai lebih dari 340° C atau 700° F. Air yang keluar dari hydrothermal vent tidak mendidih karena adanya tekanan yang ekstrim di laut dalam, dimana hydrothermal vent itu terbentuk (NOAA, 2013).

Gambar 1. Proses Hydrothermal Vent

Sumber : Google image, 2015

Tipe Hydrothermal Vent

Terdapat 2 tipe vent berdasarkan kandungan bahan kimianya yaitu Black Smokers dan White Smokerss. Black Smokerss merupakan hydrothermal vent yang mengeluarkan partikel sulfida gelap yang merupakan kelompok bahan mineral yang mengandung sulfur. Black Smokers di laut dalam terbentuk karena adanya dorongan sirkulasi dan pemanasan air laut di kedalaman 2-8 km di kerak samudera. Proses terjadinya adalah ketika suhu disekitar vent lebih rendah seperti di Rise Pasifik Timur.

White Smokers merupakan hydrothermal vent yang mengeluarkan asap warna putih karena mineral sulfida yang mengendap dalam gundukan sebelum cairan keluar melalui vent (Kelley, 2001). Suhu pada  cairan white smokerss lebih dingin yang berkisar sekitar 250-300 °C dan mengalir lebih lambat dibandingkan dengan cairan black smokerss. Ukuran cerobong white smokerss pada umumnya lebih kecil. Warna putih berasal dari mineral yang terbentuk pada saat cairan hidrotermal keluar melalui cerobong dan bercampur dengan air laut.  

Dalam white smokerss, cairan hidrotermal bercampur dengan air laut di bawah dasar laut.   Oleh karena itu, mineral-mineral hitam terlebih dahulu terbentuk di bawah dasar laut sebelum cairan hidrotermal keluar melalui cerobong. cairan hidrotermal keluar melalui cerobong berbentuk seperti kristal-kristal kecil silika. Reaksi kimia yang lain membentuk mineral putih yang disebut anhidrit.  Kedua mineral ini merubah warna cairan hidrotermal yang keluar melalui cerobong menjadi putih.

Gambar 2. Balck Smoker

Sumber : Google image, 2015

Gambar 3. White Smokers

Sumber : http://www.nurp.noaa.gov/brothers1.htm

Proses Kimia di Hydrothermal Vent

Saat asap hydrothermal vent keluar, akan memicu terjadinya rekasi kimia. Sulfur dan bahan kimia lainnya yang keluar membentuk vent yang kaya akan bahan kimia dan deposit mineral didasar laut. Cairan yang keluar juga mengandung bahan kimia yang menjadi sumber makanan bagi mikroba di dasar laut yang jauh dari penetrasi sinar matahari.

Mikroba di hydrothermal vent tidak mengandalkan fotosintesis untuk mengubah karbon dioksida menjadi karbon organik, tetapi mengandalkan proses kemosintesis. Mikroba ini menggunakan bahan kimia seperti hidrogen sulfida untuk menyediakan sumber energi yang mendorong proses metabolisme dan akan mendukung kehidupan bagi organisme yang ada di hydrothermal vent, dimana .

Fotosintesis hanya dapat terjadi di darat dan di perairan dangkal yang memanfaatkan sinar matahari untuk membuat makanan. Sedangkan kemosintesis adalah proses dimana makanan (glukosa) dibuat oleh bakteri dengan menggunakan bahan kimia sebagai sumber energi. Kemosintesis terjadi di sekitar hydrothermal vent di mana sinar matahari tidak ada. Selama proses kemosintesis, bakteri yang hidup di dasar laut atau bakteri yang bersimbiosis dengan organisme laut dalam menggunakan energi yang tersimpan dalam ikatan kimia hidrogen sulfida dan metana untuk membuat glukosa dari air dan karbon dioksida yang terlarut dalam air laut.

Proses Kemosintesis

Gambar 4. Proses Kemosintesis

Sumber : Google image, 2015

1.      Air panas yang keluar dari ventilasi hidrotermal dijenuhkan dengan bahan kimia terlarut

2.      Bakteri menyerap hidrogen sulfida dan karbon dioksida dari air ventilasi dan oksigen dari air laut

3.  Bakteri menggunakan energi yang dilepaskan dengan mengoksidasi sulfur untuk membuat molekul organic

4.     Bakteri tumbuh dan berkembang biak, dan dimakan atau host sebagai simbion internal dengan hewan lain

Referensi:

Jannasch, Holger  W. 1989.  Sulphur Emission And Transformations At Deep Sea Hydrothermal Vents. SCOPE Published

Kelley, D.S. 2001. Black Smokerss: Incubators on the Seafloor. In: Earth Inside and Out, (ed. E. Mathez) American Museum of Natural History, 184-189, The New Press, New York.

NOAA. 2013. A Hydrothermal Vent Forms when Seawater Meets Hot Magma, (http://oceanservice.noaa.gov/facts/vents.html) diakses tanggal 6 Mei 2015.

WHOI. 2015. Hydrothermal Vents : Woods Hole Oceanographic Institution (http://www.whoi.edu/main/topic/hydrothermal-vents) diakses tanggal 6 Mei 2015.

Read More

Meanders, Ring, Eddies, Gyres, dan Ekologinya

Meanders, ring, eddies, dan gyres

(A) meander

Setelah Gulf Stream meninggalkan pantai, terus ke arah timur sebagai arus kecil yang kuat dan relatif kurang produktif air Laut Sargasso, di sebelah kanan dan lebih produktif air lereng di sebelah kiri. Pada sekitar 65 ° W, arus menjadi tidak stabil dan mulai berubah menjado osialasi utara-selatan, atau meander.

(B) Cincin

Meander di Gulf Stream sering tumbuh terlalu besar untuk dikatakan sebagai meander. Kemudian terpisah menjadi cincin terisolasi air, seperti yang diilustrasikan pada gambar di atas. Cincin itu  bergerak ke selatan dari Gulf Stream memutar berlawanan arah jarum jam dan tertutup air yang lebih dingin dari arus sisi utara; mereka dikenal sebagai cincin cold-core. Hal yang searah jarum jam berputar di sebelah utara sungai disebut cincin warm-core karena mengandung air hangat dari Laut Sargasso dan dikelilingi oleh air dingin ditemukan utara sungai. Kedua jenis fenomena cincin baroklinik- yaitu, terbatas pada termoklin atau atas ~ 1000 m.

Setiap tahun ada sekitar 10 cincin dingin-core terbentuk. Rata-rata ada selama sekitar satu tahun sebelum baik diserap ke dalam Gulf Stream atau kehilangan sifat unik karena proses difusi.

B. Ekologi Pusat Gyre

1. Produktivitas Primer di Gyre Subtropis

Blackburn (1981) menunjukkan bukti bahwa gyres subtropics adalah bagian paling tidak produktif di laut. . Produksi primer, diukur dengan 14C serapan, diyakini kurang dari 0,1 g C m-2-d 1, dengan hasil bahwa biomassa baik fitoplankton dan zooplankt pada rendah, air sangat jelas dengan zona eufotik memanjang sampai 75-150 m kedalaman, dan tingkat nitrat di permukaan

berada di kisaran 0^-1 umol L^-1. Produktivitas yang rendah ini diduga mencakup zooplankton dan ikan dalam kolom air.

a.      Data dari Samudera Pasifik

Letelier et al. (2000) Kombinasi divergensi angin kencang dan bagian dari eddy siklon pengungsi termoklin atas 120 m. Permukaan chlorophyll- sebuah konsentrasi meningkat tiga kali lipat, diatom kelimpahan meningkat dua kali lipat, dan ada perubahan dalam efisiensi cahaya-panen. Para penulis menyarankan upaya yang kuat untuk mengintegrasikan data penginderaan jauh dengan ditambatkan dan berbasis kapal time-series catatan untuk mencapai penilaian tentang pentingnya berbagai mekanisme untuk menyuntikkan nutrisi tambahan ke dalam lapisan campuran. Jangka panjang saya sebuah untuk produktivitas di stasiun Hawaii adalah sekitar 169 g Cm^-2 y^-1 (Karl et al. 1996, Roman et al. 2002). Angka ini jauh lebih besar dari yang diperkirakan untuk pilin Pasifik Utara sebelum tahun 1984, namun sesuai dengan data yang diperoleh sejak munculnya trac e-metal-bersih teknik.

b.      Data dari Samudera Atlantik

Sebuah kesimpulan dari Bermuda mengindikasikan sebuah rata-rata produktivitas primer 161 g C m^-2 y^-1. Faktor-faktor lain yang berkontribusi terhadap variabilitas adalah pusaran mesoscale Baik vertikal dan horisontal komponen) dan Ekman adveksi dari margin dari gyres. McNeil et al. (1999) melaporkan analisis rinci mesoscale sebuah eddy yang melintas di situs Mooring Bermuda Testbed selama 30 hari periode dan menunjukkan injeksi signifikan nutrisi ke dalam lapisan campuran. Banyak pusaran mesoscale tersebut, dari urutan 100-300 km dengan diameter, telah jarak jauh diamati. McGillicuddy et al. (1998) mengemukakan bahwa, bersama dengan beberapa upwelling musiman yang dihasilkan oleh konvektif musim dingin pencampuran, fluks vertikal nutrisi disebabkan oleh dinamika pusaran mesoscale cukup untuk menyeimbangkan anggaran gizi Laut Sargasso. Menggunakan kombinasi dari data satelit dan interpretasi pengamatan shipborne profil vertikal, Sathyendranath et al. (1995) mengemukakan bahwa total produksi primer berkisar dari minimal 60 g C m -2-tahun 1 di tengah pilin untuk sekitar 180 g C m-2 th-1 pada margin. Skema dari Ekman transfer melalui subtropics dan subpolar gyre:

2. Produktivitas Sekunder dalam Gyres Subtropis

a. Zooplankton

Sekarang cukup jelas bahwa komponen terbesar dari zooplankton di oligotrophic perairan adalah microzooplankton yang memakan fitoplankton sangat kecil seperti Prochlorococcus dan Synechococcus. copepoda penting dalam diet ikan. Mereka juga memainkan peran kunci dalam ekspor ke bawah biomassa. Rata-rata mesozooplankton biomassa di HOT (286 g C m-2 y-1) lebih dari dua kali lipat.

Di zona eufotik (0-100 m) ditemukan fastswimming predator seperti tuna, ikan todak dll. Sebagian besar dari mereka berkembang biak di perairan tropis tetapi bermigrasi ke dalam gyres subtropis. Sebagai contoh, tuna sirip biru Thunnus thynnus berkembang biak di daerah Karibia, dan Ikan ukuran sedang bermigrasi ke utara di musim panas. Tetapi  ikan yang lebih tua mungkin bermigrasi sejauh Newfoundland atau menyeberangi Atlantik dan menghabiskan musim panas di perairan Norwegia.

Gambar di atas adalah perkiraan total biovolume oleh OPC. Data yang ada adalah jumlah biovolume berdasarkan letak lintang dengan parameter SST.

Read More