Peranan Mikroba di Lingkungan Akuatik

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Mikroorganisme merupakan semua makhluk yang berukuran beberapa mikron atau lebih kecil lagi. Yang termasuk golongan ini adalah bakteri, cendawan atau jamur tingkat rendah, ragi yang menurut sistematik masuk golongan jamur, ganggang, hewan bersel satu atau protozoa, dan virus yang hanya nampak dengan mikroskop elektron.

Mikroorganisme umumnya terdapat di mana-mana, seperti di dalam tanah, di lingkungan akuatik, berkisar dari aliran air sampai lautan, dan atmosfer. Mikroorganisme sangat erat kaitannya dengan alam dan kehidupan manusia, beberapa diantaranya bermanfaat dan yang lain merugikan (Pelczar dan Chan, dalam Waluyo 2009).

Mikroorganisme tidak dapat dipisahkan dengan lingkungan abiotik dan biotik dari suatu ekosistem karena perannya sebagai pengurai. Salah satunya adalah peran mikroorganisme yang hidup pada daerah akuatik. Air alami tersedia sebagai habitat untuk sejumlah mikroorganisme. Mikroorganisme tersebut dapat menempati habitat air tawar seperti danau, sungai, kolam, habitat lautan, atau habitat estuari atau daerah antara laut dan air-tawar. Ilmu mengenai mikroorganisme dalam lingkungan air tawar, lautan dan estuari disebut mikrobiologi akuatik. (Waluyo, 2009).

Menurut Taringan 1988, keberadaan mikroorganisme-mikroorganisme dalam lingkungan akuatik dan kegiatannya sangat penting. Jasad  renik tersebut dapat mempengaruhi kesehatan manusia dan kehidupan hewan, hal ini karena mereka menempati posisi kunci di dalam rantai makanan dengan cara menyediakan makanan bagi kehidupan akuatik berikutnya yang bertaraf lebih tinggi. Jasad-jasad renik tersebut membantu berlangsungnya rantai reaksi biokimiawi yang mengatur daur ulang unsur-unsur, seperti yang terjadi di dalam tanah. Oleh karena itu dalam makalah ini akan dikaji secara umum tentang penyebaran mikroorganisme akuatik serta peranan mikroba di lingkungan akuatik baik yang menguntungkan maupun merugikan.

1.2  Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dari makalah ini adalah sebagai berikut.

1.2.1        Bagaimanakah penyebaran mikroorganisme dalam lingkungan akuatik?

1.2.2        Faktor apa sajakah yang mempengaruhi penyebarluasan mikroorganisme di lingkungan akuatik?

1.2.3        Apa saja komposisi mikroorganisme penyusun lingkungan akuatik?

1.2.4        Bagaimanakah peranan mikroorganisme dalam lingkungan akuatik?

1.2.5        Bagaimanakah peran mikroorganisme dalam siklus unsur di lingkungan akuatik?

1.3  Tujuan

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut.

1.3.1        Untuk mengetahui penyebaran mikroorganisme dalam lingkungan akuatik.

1.3.2        Untuk mengetahui factor-faktor yang mempengaruhi penyebarluasan mikroorganisme di lingkungan akuatik.

1.3.3        Untuk mengetahui komposisi mikroorganisme penyusun lingkungan akuatik.

1.3.4        Untuk mengetahui peran mikroorganisme dalam lingkungan akuatik.

1.3.5        Untuk mengetahui peran mikroorganisme dalam siklus unsur di lingkungan akuatik.

1.4  Manfaat

Ø  Bagi Mahasiswa

            Dapat menambah pengetahuan mengenai bagaimana peranan mikroba dalam lingkungan akuatik serta dapat mengetahui jenis mikroba akuatik yang menguntungkan dan yang dapat merugikan makhluk hidup.

Ø  Bagi Masyarakat

            Dapat memberikan pengetahuan kepada masyarakat mengenai peranan mikroba akuatik serta menambah pengetahuan masyarakat mengenai mikroba akuatik yang dapat

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Penyebaran Mikroorganisme Dalam Lingkungan Akuatik

            Mikroorganisme merupakan bagian komponen biologis, dimana komposisi dan ukurannya tergantung dari kondisi fisik dan kimiawi. Bakteri dan fungi berdistribusi hampir pada semua air, namun memiliki jumlah dan jenis yang berbeda-beda antara sungai, danau dan laut. Bakteri dan fungi heterofilik dapat hidup hanya dengan mengggunakan bahan-bahan organik, baik yang disintesis dan diresintesis oleh organisme yang lain dalam mendapatkan nutriennya. Distribusi mikroorganisme dalam air merupakan hasil dari interaksi semua faktor biotik dan faktor abiotik. Tipe air seperti sungai, danau, dan laut juga mempengaruhi distribusi dari bakteri dan fungi (Waluyo, 2009).

a)         Distribusi pada Mata Air dan Sungai

       Hanya sedikit bekteri yang ditemukan dalam mata air, karena nutriennya sedikit. Jumlah total bakteri berkisar dari ratusan hingga ribuan per mililiter dan jumlah saprofit umumnya antara 10 sampai beberapa ribu. Hal ini karena mata air mengandung konsentrasi nutrien yang rendah, dan biasanya terdapat bakteri yang sangat kecil berbentuk kokus dan batang pendek bila dilihat dengan mikroskop cahaya. Pada beberapa mata air, khususnya pada tepi mata air, Cyanophyta juga ditemukan. Komposisi spesies tergantung pada temperatur dan mineral. Synechococcus lividus ditemukan pada sumber air panas di Taman Nasional Yellowstone pada suhu 73-74^oC. Biomassa terbesar juga ditemukan pada sumber mata air panas Hunter di Oregon, Amerika Serikat. Disamping itu juga ditemukan lapisan bakteri fototropik. Pada temperatur di bawah 53^oC Oscillatoria terebriformis juga dapat berkembang, dan pada suhu 47-48^oC digantikan oleh Pleurocapsa dan Calothrix. Di Islandia dan Selandia Baru, Mastigicladus laminosus ditemukan pada suhu 63-64^oC. Temperatur ini menunjukkan batas teratas untuk kehidupan tumbuhan hijau. Pada sumber mata air panas di atas suhu 50^oC hanya bakteri dan Cyanophyta yang dapat hidup. Jadi pada lingkungan tersebut hanya prokariot yang dapat hidup.

       Jumlah bakteri saprofit di sungai dan mata air tergantung dari musim. Pada musim panas dan musim dingin akan memiliki jumlah yang berbeda dan mengalami fluktuasi. Jumlah bakteri tertinggi pernah dihitung selama musim dingin dengan keadaan temperatur rendah dengan nutrisi yang didapatkan dari limbah. Jumlah yeast di sungai meningkat karena limbah yang dibuang ke sungai cukup besar. Pada arus air yang jernih yeast jarang ditemukan. Spora-spora jamur tingkat tinggi secara melimpah berada di sungai dan merupakan bagian penting dari peningkatan limbah. Sedangkan komposisi populasi fungi tingkat rendah tergantung dari jumlah bahan organik yang masuk. 

b)        Distribusi pada Danau

       Jumlah bakteri saprofit di danau tergantung dari tipe danau. Pada danau tipe oligotrofik berbeda dengan tipe danau mesotrofik, danau eutrofik, dan distrofik. Jumlah terbesar biasanya pada tipe danau eutrofik. Pada danau yang jernih jumlah tertinggi bakteri pada saat jumlah nutrien fitoplankton diproduksi paling tinggi. Distribusi vertikal bakteri tergantung dari perbedaan musim. Selama musim panas yang paling berkembang adalah alga dan bakteri. Tidak hanya jumlah total bakteri pada berbagai zona yang berbeda tetapi juga komposisi dari spesiesnya. Bakteri heterotrofik mencapai jumlah maksimum bila berada dalam zona termoklin dan yang kedua di atas dasar danau.

       Distribusi mikroba pada danau mesotrofik dipengaruhi oleh persediaan oksigen. Bakteri Metallogenium personatum ditemukan pada lapisan 10 meter dari permukaan. Pada kedalaman 10,75 meter, dimana H₂S selalu ada maka bakteri sulfur seperti Rhodothece conspicua dan Thiocapsa sp. mencapai jumlah maksimum. Bakteri sulfur hijau, misalnya Pelodictyon luteolum di bawah kedalaman 11-11,5 meter menjadi paling dominan jumlahnya. Sejumlah bakteri coklat Chlorochromatium dan Pelodictyon roseoviride juga didapatkan pada kedalaman 11-12 meter. Bakteri Peloploca pulchra didapatkan pada kedalaman 13,0-22,5 meter. Jumlah terbesar bakteri fotototrof yang pernah diobservasi di danau eutrofik bergaram adalah 48 juta per ml, dan pada danau oligotrofik air tawar mencapai 3,5 juta per ml.

       Cyanophyta tersebar luas dalam danau perairan dalam. Pada danau oligotrofik, fitoplankton ini tergolong sangat kecil. Proses peningkatan dengan cara eutrofikasi. Dalam danau eutrofik, Cyanophyta terdapat pada musim panas dan nampak warna kehijauan pada air. Hal ini terjadi pada lapisan sekitar 1-2 meter. Peningkatan eutrofikasi juga meningkatkan perubahan populasi Cyanophyta, misalnya Oscillatoria rubescens.

c)         Distribusi pada Laut

       Kebutuhan akan nutrien merupakan bagian pada laut terbuka sehingga mempengaruhi flora normal. Jumlah bakteri saprofit pada berbagai bagian laut berbeda-beda. Hal ini karena perbedaan tempat dan fluktuasi musim. Jumlah bakteri saprofit  pada suatu teluk lebih tinggi daripada laut terbuka. Pantai yang tercemar juga mengandung banyak bakteri soprofit karena mengandung bahan-bahan organik yang cukup tinggi, sedangkan jumlah bakteri saptofit biasanya rendah. Distribusi vertikal bakteri saprofit mencapai jumlah tertinggi pada zona eufotik, tetapi tidak pada zona atas dengan kedalaman 10-50 meter. Di bawah 200 meter hanya sangat kecil jumlah bakteri saprofit yang ditemukan, dan di bawah 1000 meter jumlah sangat sedikit.

       Cyanophyta berperan penting sebagai fitoplankton di laut. Anggota dari genus Trichodesmium tersebar luas di perairan tropis. Cyanophyta tidak hanya dapat diobservasi dari zona fotik tetapi juga dapat diambil dari laut yang lebih dalam. Misalnya genus Nosctoc dan spesies Dactyliococcopsi dari Samudera Indonesia dan Samudera Atlantik. Nosctoc planktonicum juga didapatkan pada kedalaman 1000 meter.

       Distribusi Phycomycetes laut telah diteliti di luat utara dan laut Atlantik Tenggara. Jumlah tertinggi sebanyak 2000 fungi per liter didapatkan pada tanah di dekat laut terbuka. Perbedaan jumlah disebabkan pengaruh musim. Sedangkan distribusi yeast di laut juga telah dipelajari. Jumlah yeast relative tinggi dalam pantai yang banyak limbah. Walaupun demikian, yeast masih dapat ditemukan pada laut terbuka, misalnya di Samudera Indonesia pada kedalaman 2000 meter.

d)        Distribusi pada Sedimen Perairan Dalam

       Koloni mikroorganisme dalam jumlah besar bisa didapatkan dari lapisan atas lumpur suatu danau karena memiliki bahan organik yang tinggi. Keberadaan mikroorganisme tersebut dapat dihitung dengan hitung mikroskopik langsung. Jumlah bakteri yang ditemukan antara 1.000.000 sampai dengan beberapa ratus juta per gram lumpur. Jumlah bakteri saprofit secara umum sebanyak beberapa puluh ribu sampai beberapa ratus ribu per gram lumpur. Pada air yang tercemar didapatkan jumlah yang lebih besar.

       Lumpur yang berisi bakteri dan bahan-bahan organik yang telah terurai dapat didapatkan dari kedalaman lumpur yang hanya beberapa sentimeter. Pada kedalaman 1 m jumlah bakteri hanya sedikit dibandingkan pada permukaan. Hampir dalam semua endapan danau, di samping Eubacteria, Actinomycetes juga dapat dideteksi. Jumlah Actinomycetes menurus sesuai dengan kedalaman. Demikian juga, jumlah fungi dalam lumpur danau juga menurun dengan meningkatnya kedalaman sedimen.

e)         Distribusi pada Sedimen Laut

       Bakteri dan fungi didapatkan juga dari sedimen laut seperti yang ditemukan pada laut dalam. Mikroorganisme dapat mengabsorbsi partikel-partikel dalam sedimen, sehingga hal ini salah satu kesulitan dalam hal menghitung jumlahnya. Jumlah total bakteri pada lapisan atas tergantung pada macam sedimen dan kedalaman air, yakni jumlahnya antara beberapa ratus ribu sampai beberapa puluh juta per cm³.

       Jumlah bakteri saprofit dalam sedimen menurun karena terjadi penurunan bahan-bahan organik semakin ke dalam. Jumlah tertinggi bakteri dan fungi hampir semua didapatkan hanya dari beberapa sentimeter lapisan atas sedimen. Setiap 10 cm di bawah permukaan jumlah bakteri berkurang beberapa persen; di bawah 100 m dari permukaan sedimen jumlah bakteri dan saprofit menurun jauh.

2.2 Faktor Penyebarluasan Mikroorganisme di Lingkungan Akuatik

Berbagai macam mikroorganisme ditemukan dalam lingkungan akuatik, penyebarluasannya ditentukan oleh faktor kimia dan fisik yang terdapat dalam lingkungan tersebut. Faktor lingkungan ini sangat berbeda satu dengan yang lainnya seperti suhu, tekanan hidrostatik, cahaya, salinitas, turbiditas, pH, dan nutrien.

a. Temperatur

Temperatur air permukaan berkisar antara 0 ^oC di daerah kutub sampai 40^oC di daerah equator. Di bawah permukaan lebih dari 90% lingkungan laut memiliki temperatur di bawah 5 ^oC, suatu kondisi yang disukai untuk pertumbuhan mikroorganisme psikrofilik. Sejumlah bakteri termofilik dapat diisolasi dari endapan anaerobik dekat palung pada dasar lautan. Sebagai contoh, archaeobacteria Pyrodictium occultum, diisolasi dari bawah laut dekat pulau Volcano, Itali, dimana air bertemperatur 103^oC. Dari hasil penelitian di laboratorium, bakteri tersebut dapat tumbuh secara optimum pada temperatur 105^oC dan tidak tumbuh pada temperatur di bawah 82^oC. Pyrodictium occultum merupakan bakteri autotrof anaerobik yang tumbuh melalui pembentukan hidrogen sulfida (H₂S) dari gas hidrogen (H₂) dan unsur sulfur (S). Pyrobaculum organotrophum, mewakili kelompok baru archaebakteria hipertermofilik dari laut pada bagian dunia yang berbeda. Spesies dari genus ini dapat tumbuh optimal pada temperatur 100 ^oC, merupakan bakteri bentuk batangra, gram negatif, anaerob sempurna, dan bergerak dengan flagela.

b. Tekanan Hidrostatik

Tekanan hidrostatik merupakan tekanan pada dasar suatu kolom vertikal air. Tekanan tersebut meningkat menurut kedalaman pada kisaran 1 atmosfir tekanan (14,7 psi) dari setiap 10 m. Pada daerah yang sangat dalam, seperti dekat dasar lautan, tekanan hidrostatik sangat besar dan dapat menyebabkan perubahan dan mempengaruhi sistem biologik, seperti perubahan kecepatan reaksi kimia, kelarutan nutrien, dan titik didih air. Organisme barofilik merupakan organisme yang tidak dapat tumbuh pada tekanan atmosfir normal. Sejumlah bakteri barofilik dapat diisolasi dari parit lautan. Pasifik pada kedalaman antara 1000-10.000 m. Isolasinya membutuhkan alat-alat khusus yang memelihara tekanan tinggi pada sampel dari waktu pengambilan sampai, dan selama masa pembiakkan. Umumnya bakteri barofilik dapat tumbuh baik pada tekanan yang kurang dari tempat asalnya dan hampir seluruhnya diinkubasi pada temperatur psikrofilik (sekitar 2 ^oC).

c. Cahaya

Sebagian besar bentuk kehidupan akuatik bergantung (baik langsung maupun tidak langsung) pada produk metabolik organisme fotosintetik. Organisme fotosintetik utama dalam sebagian besar habitat aquatik adalah alga dan Cyanobacteria pertumbuhannya dibatasi oleh lapisan permukaan air dimana cahaya dapat menembus. Bagian dalam air dimana terjadi fotosintesis disebut zona fotik. Ukuran zona ini berbeda bergantung pada kondisi daerah seperti posisi matahari, musim, dan khususnya kekeruhan air. Umumnya, aktivitas fotosintetik dibatasi pada kedalaman kurang dari 50-125 m badan air, bergantung pada kejernihan air.

d. Salinitas

Salinitas atau konsentrasi NaCl air alami berkisar antara 0% dalam air-tawar sampai 32% NaCl dalam danau asin seperti the Great Salt Lake di Utah. Air laut mengandung NaCl sekitar 2,75%; konsentrasi garam total air laut (NaCl ditambah garam lainnya) berkisar antara 3,3 – 3,7%. Di samping NaCl garam lain yang ditemukan dalam air ialah natrium karbonat, sulfat dan kalium sulfat, klorida dan karbonat, kalsium dan magnesium. Konsentrasi garam pada daerah yang dangkal dan dekat mulut/hilir sungai biasanya rendah. Pada daerah estuari, konsentrasi garam berbeda dari dasar sampai permukaan, dari hulu sampai hilir, dan dari musim ke musim, menciptakan bahkan merubah kondisi bentuk kehidupan yang menempati badan air tersebut. Sebagian besar mikroorganisme laut merupakan halofilik, yang tumbuh dengan baik pada konsentrasi NaCl kurang dari 2,5 - 4,0%. Dengan kata lain, mikroorganisme dari danau dan sungai dapat dihambat pertumbuhannya dengan konsentrasi NaCl lebih dari 1%.

e. Turbiditas

Turbiditas atau kekeruhan menandakan perbedaan dalam kejernihan air. Laut Adriatik bersih dan berkilauan pada bagian kedalaman sedangkan sungai Mississipi sangat keruh. Bahan yang tercampur yang mampu mengeruhkan air adalah :

1. Partikel bahan mineral;

2. Detritus, partikel bahan organik seperti potongan selulosa, hemiselulosa, dan kitin dari hasil dekomposisi hewan dan tumbuhan;

3. Suspensi mikroorganisme

Air yang sangat keruh, menyebabkan kurang tembus cahaya, zona fotik kurang dalam. Partikel bahan-bahan juga tersedia sebagai tempat menempelnya mikroorganisme. Beberapa spesies bakteri menempel pada permukaan yang padat dengan maksud berkolonisasi, misalnya Epibakteria. Partikel tersebut juga tersedia sebagai substrat untuk metabolisme mikroorganisme.

f. Konsentrasi Ion Hidrogen (pH)

Mikroorganisme aquatik biasanya tumbuh baik pada pH 6,5-8,5. Air laut memiliki pH 7,5-8,5, dan sebagian besar mikroorganisme laut tumbuh baik pada media kultur dengan pH 7,2-7,6. Danau dan sungai dapat memiliki kisaran pH yang luas bergantung pada kondisi lingkungan setempat. Sebagai contoh, archaebakteria dapat diisolasi dari danau garam di Afrika, dimana pH tinggi sekitar 11,5, spesies archaebakteria lain dapat hidup pada pH sangat rendah 1,0 atau kurang.

g. Nutrien

Jumlah dan macam bahan organik dan anorganik (nutrien) yang terdapat dalam lingkungan aquatik secara nyata membantu pertumbuhan mikroorganisme. Nitrat dan fosfat merupakan unsur anorganik yang mendukung pertumbuhan alga. Kelebihan nitrat dan/atau fosfat dapat menyebabkan kelebihan pertumbuhan alga (‘blooming’) pada badan air dan memperbesar penggunaan oksigen dalam air, juga menutupi permukaan air, sehingga air sulit ditembus cahaya, dan akhirnya mematikan semua kehidupan dalam air. Jumlah nutrien dalam badan air mengarah pada penimbunan nutrien dalam suatu lingkungan. Air dekat-pantai, yang menerima air limbah domestik yang mengandung senyawa organik dan anorganik, merupakan daerah yang mengalami peningkatan dan penurunan secara singkat timbunan nutrien, sedangkan laut lepas memiliki timbunan nutrien yang lebih rendah dan stabil. Limbah industri dan limbah pertanian dapat mengandung zat antimikroba, merkuri dan logam berat lain juga dapat memasuki daerah estuari dan air pantai. Sejumlah alga akuatik menghasilkan toksin yang mematikan ikan dan hewan lain. Toksin tersebut dikeluarkan dari sel atau melalui dekomposisi alga oleh bakteri dalam kondisi “blooming”. Alga laut tertentu (Gymnodinium dan Gonyaulax) dapat menghasilkan neurotoksin yang mematikan hewan akuatik. Toksin tertentu dapat terkonsentrasi dalam kelenjar pencernaan moluska (kerang-kerangan) dan menyebabkan paralisis pada manusia yang mengkonsumsi kerang beracun tersebut.

2.3 Komposisi Mikroorganisme Penyusun Lingkungan Akuatik

Seperti umumnya di dalam habitat atau tempat hidup lainnya, kelompok yang didapatkan hidup di air terdiri dari bakteri, fungi, mikroalga, virus dan protozoa. Kelompok-kelompok tersebut kehadirannya dalam air ada yang mendatangkan keuntungan, tetapi juga banyak yang mendatangkan kerugian. Secara umum mikroorganisme yang terdapat di air adalah:

1.      Bakteri

            Jenis komposisi habitat bakteri akuatik tidak hanya tergantung pada zat organik dan zat anorganik, pH, turbiditas dan temperatur, tetapi juga sumber asal mikroorganisme yang masuk ke air. Kebanyakan bakteri akuatik adalah heterotropik, yakni hidup dengan menggunakan zat organik. Secara morfologis bakteri akuatik mempunyai bentuk yang hampir sama dengan tipe bentuk dasar bakteri yang terdapat di darat. Kebanyakan bakteri akuatik adalah motil dengan flagella. Fimbriae juga ditemukan sebagai tambahan flagella. Mereka berkoloni memebentuk bentukan koloni seperti bintang, fimbriae atau pili secara umum lebih tipis daripada flagella.

a.       Bakteri pada Perairan Dalam

Bakteri flora pada permukaan perairan lebih banyak dan bervariasi daripada perairan subterania. Komposisi bakterinya tergantung dari siplai nutrisi-nutrisi dalam air. Pada air mengalir dengan nutrisi yang miskin, bakteri gram negatif berbentuk batang nonspora lebih dominan dan juga terdapat bakteri seperti Hyphomicrobium, Caulobacter, Gallionella serta Pseudomonas.

Sungai-sungai membawa banyak limbah dengan banyak bakteri. Contohnya bakteri Escerichia coli yang dinamakan strain koliform dan Salmonella patogenik sebagai penyebab demam tifoid. Limbah sungai juga mengandung bakteri Proteus vulgaris dan Clostridia. Bakteri Desulphovibrio desufuricans yang mampu mereduksi sulfat juga sering ditemukan. Bakteri yang berada dalam danau seperti genus dari Achromobacter, Flavobacterium, Brevibacterium, Vibrio, Spirillum, Micrococcus, Sarcina, Bacillus, Pseudomonas, Nocardia, Streptomyces, Micromonospora dan Cytophaga. Jumlah genus yang lain tergantung tipe danau dan kondisi setempat.

Pada danau eutropik terdapat secara melimpah bakteri sulfur nonpigmen, misalnya Thiospira, Thiothrix dan Thioploch serta bakteri yang mengoksidasi metana seperti Pseudomonas methanica. Bakteri khemoototrof juga terdapat dalam danau, misalnya bakteri Nitrosomonas europea, Nitrobacter winogradskyi, Thiobacillus, dan bakteri besi. Bagian penting dalam danau eutropik adalah bakteri fototootrof. Bakteri-bakteri tersebut adalah kelompok bakteri yang sedikit menerima cahaya. Berikut merupakan gambar dari bakteri perairan dalam.

b.      Bakteri pada Danau Bergaram

Pada dekade tahun terakhir telah ditemukan bakteri yang dapat hidup di danau besar bergaram di Utah (Amerika Serikat) dan Laut Mati, yaitu terdapat air yang mengandung kadar garam sangat tinggi. Mayoritas bakteri yang hidup di danau bergaram dengan kadar garam yang tinggi yaitu bakteri halofilik. Kebanyakan organisme halofilik ekstrim dapat berkembang secara optimal dengan kadar garam 20-30%. Mereka mempunyai pigmen merah, contohnya adalah Halobacterium dan Halococcus. Genus bakteri Halobacterium memiliki kemampuan tumbuh dengan kadar garam di atas 12%.

Di samping bakteri Halobacterium, Larsen (1962) dalam Rheinheimer, 1980 mengelompokkan bakteri halofilik yang ekstrim pada organisme yang berbentuk kokoid. Berbagai strain Halococcus morrhuae telah diisolasi dari Laut Mati. Organisme tersebut menunjukkan pigmentasi warna merah. Mereka dapat tumbuh paling baik pada konsentrasi garam 20-25% dan tidak dapat hidup dengan konsentrasi garam di bawah 10%. Selain itu pada danau bergaram juga terdapat bakteri halofilik moderat dengan kadar garam optimum 5-20%. Chromobacterium maris-mortui dapat tumbuh dengan kadar garam optimum 12%. Pada danau yang mengandung hydrogen sulfida yang berkembang dalam jumlah besar terdapat bakteri hijau dan ungu, misalnya Chlorobium, Pelodictyon, Prosthecocholoris, Chromatium, Ectothiorhodospira, dan Thiocapsa.Berikut merupakan gambar dari bakeri pada danau bergaram.

c.       Bakteri Laut

Laut memiliki konsentrasi garam rata-rata 3,5% yang merupakan konsentrasi optimal bagi kebanyakan bakteri-bakteri di laut. Kebanyakan bakteri laut bersifat anaerob fakultatif, tetapi dapat tumbuh lebih baik dengan adanya oksigen. Beberapa bakteri laut dapat tumbuh pada temperatur rendah antara 0-4⁰C dan temperatur optimalnya 18-22⁰C. Sebagian besar bakteri laut bersifat gram negatif, berflagella, batang tak berspora. pada umumnya bakteri yang berhabitat di laut antara lain Pseudomonas, Vibrio, Spirillum, Achromobacter dan Flavobacterium.

Pada beberapa tempat di laut tersebar bakteri luminesensi yang menarik. Bakteri ini memiliki kemampuan dalam mentransfer energi kimia ke dalam energi cahaya dan menghasilkan cahaya kehijauan yang terang/cerah. Beberapa bakteri luminisensi digolongkan menjadi dua, yaitu genus Photobacterium dan genus Vibrio. Disamping bakteri heterotrofik, bakteri fototropik dan bakteri kemototrofik juga terdapat di laut. Organisme fototropik ada apabila terdapat hidrogen sulfida dan cahaya untuk proses fotosintesis. Bakteri kemototrofik dapat ditemukan di air teluk terutama pada laut terbuka. Spesies pengoksidasi sulfur, yakni Thiobacillus merupakan bakteri yang berhabitat di laut yang menghasilkan hidrogen sulfida, misalnya pada air pantai yang tercemar. Bakteri nitrit (yang mengoksidasi ammonia menjadi nitrit atau mengoksidasi nitrit menjadi nitrat) terdapat di Laut Utara dan Lautan Atlantik. Bakteri pertama yang ditemukan adalah bakteri Nitrosocystis oceanus yang terdapat pada kedalaman yang bervariasi pada Lautan Atlantik. Bakteri besi dan bakteri mangan (yang mengoksidasi Fe²⁺ menjadi Fe³⁺  dan mengoksidasi Mn²⁺ menjadi Mn³⁺  juga didapatkan pada habitat laut. Berikut merupakan gambar dari bakteri pada laut.

2.      Cyanophyta

Cyanophyta atau alga hijau biru adalah termasuk prokariot, dan istilah yang lain adalah Cyanobacteria. Mempunyai membrane plastid dan mitokondria, berpigmen klorofil a, β-karoten dan fikobilin yang berfungsi untuk pigmen fotosintesis. Beberapa spesies memiliki ciri khas warna hijau biru yang dinamakan fikosianin. Beberapa yang lain memiliki pigmen hijau kekuningan dan warna merah yang dinamakan fikoerithrin. Morfologi Cyanophyta bermacam-macam. Bentuknya ada yang sferis, telur, koloni seperti pita yang terjadi atau terdiri dari sel yang lebih banyak atau lebih sedikit sekitar selubungnya. Cyanophyta memainkan peran penting dalam kehidupan di permukaan air. Ada yang hidup bebas dan ada bentuk yang tidak bebas, yang dapat tersebar pada permukaan tumbuhan dan hewan air sebagai substratnya. Beberapa spesies tumbuh dengan bersimbiosis dengan tumbuhan dan hewan tingkat rendah.

a.       Cyanophyta pada Perairan Dalam

Perairan dalam merupakan habitat utama Cyanophyta dan memainkan peran sebagai bagian bagian transformasi materi. Keberadaan alga di sungai mengikuti aliran air. Pada air yang mengalir deras terdapat antara lain Pleurocapsa, Hidrococcus dan Chamaesiphon dan berada pada permukaan batu. Pada air pegunungan didapatkan bentukan Rvularia haematites. Nostoc verrucosum juga dapat tumbuh pada aliran air yang deras. Pada sungai besar, keberadaan plankton lebih dominan, misalnya Aphanizomenon flosaquae. Beberapa ratus spesies Cyanophyta diketahui terdapat di danau. Mereka meliputi Cyanophyta Chroococcal dan Hormogonal. Berikut gambar cyanophyta di perairan dalam.

b.      Cyanophyta pada Danau Bergaram

Beberapa spesies Cyanophyta relatif toleransi terhadap kadar garam tinggi. Misalkan yang ditemukan di Laut Kaspia. Diantara spesies yang menyebabkan blooming plankton adalah Aphanizomenon flos-aquae, genus Aphanothece, Coelospaherium, Chroococcus, Gomphosphaeria, Anabaena dan Oscillatoria. Berikut merupakan gambar cyanophyta danau bergaram.

c.       Cyanophyta Laut

Pada habitat laut, Cyanophyta tidak memainkan peran yang penting seperti halnya pada danau perairan dalam, terkecuali di daerah Artik dan Antartika. Trichodesmium berkembang baik pada perairan tropis. Genus ini yang berbentuk filamen dapat menyebabkan blooming plankton. Berikut merupakan gambar dari chyanophyta laut.

3.      Fungi/Jamur

Jamur merupakan organisme heterotrofik, yang tergantung terhadap kehadiran senyawa-senyawa organik. Bentuk-bentuk saprofitik dalam air yang ditemukan seperti halnya parasit yang menyerang sebagian besar tanaman air dan binatang air. Ada jamur yang hanya mampu sebagai saprofitik atau sebagai parasititik, tetapi ada juga yang bertindak sebagai parasit fakultatif, dimana mereka mendapatkan makanan dari bahan-bahan yang telah mati atau hidup parasit pada organisme lain. Ada juga fungi yang mampu dengan mekanisme yang canggih memangsa Protozoa, Rotatoria atau Nematoda. Fungi yang demikian dinamakan predator.

Kebanyakan fungi akuatik memerlukan oksigen bebas. Beberapa fungi dapat tumbuh pada pH 3,2 – 9,6; misalkan Achlya racemosa dan Saprolegnia manoica. Fungi lebih banyak memiliki variasi morfologis dibandingkan bakteri dan mempunyai sel yang lebih besar. Fungi tingkat rendah akuatik bersifat uniseluler, pada bentukan yang lebih tinggi mampu menghasilkan miselium. Kehidupan fungi berkoloni atau hidup pada bahan-bahan yang telah mati. Fungi tingkat tinggi yang sebagian besar diwakili oleh Ascomycetes juga didapatkan pada air, sedangkan Basidiomycetes memainkan peran yang kecil pada habitat akuatik.

a.       Fungi pada Perairan Tawar

Mikroflora fungi pada air subteranea tidak begitu memainkan peran yang penting. Dalam air bersih fungi hampir tidak didapatkan, karena kekurangan nutrien. Tetapi fungi dapat berada dalam  sumber air bersih dan sungai. Beberapa koloni dapat tumbuh dengan nutrien yang sedikit atau pada aliran air eutrofik. Sejumlah Phycomycetes parasitik dalam air tidak hanya menyerang alga dan binatang-binatang kecil, tetapi juga menyerang telur dan larva Crustacea dan ikan.

Pycomycetes merupakan mikroflora penting dalam danau. Kelompok ini yang dominan adalah adalah Chytridiales dan Saprolegniales yang bertindak sebagai spesies parasitik dan saprofitik. Anggota genus Leptolegnia, Achlya, dan Aphanomyces juga sering dijumpai di danau.

b.      Fungi pada Danau Bergaram

Sejumlah fungi yang diketahui terdapat di laut juga terdapat di danau bergaram dengan konsentrasi garam yang rendah. Anastaciou, 1963 dalam Rheiheimer, 1980 menemukan Ascomycetes di Laut Salton, California. Rhizopidium halophilum tumbuh pada habitat perairan bergaram atau pada sebuah teluk.

c.       Fungi Laut

Organisme dari genus Olpidium, Rozella, Chytridium, Rhizophydium, Sirolpidium dan Ectrogella yang berperan sebagai parasit di laut. Ada sekitar 91 spesies yang didapatkan di laut. Basidiomycetes yang berada dalam laut antara lain Nia vibrissa, Diditatispora marina dan Melanotaenium ruppiae.

4.      Virus

Virus juga terdapat di dalam air. Virus sebagian besar terdiri dari asam nukleat yang dinamakan materi genetic. Asam nukleat ini dikelilingi oleh suatu selubung protein yang dinamakan kapsid. Virus juga didapatkan pada sejumlah hewan air, yang meliputi virus DNA dan virus RNA. Lebih banyak virus yang menyebabkan penyakit pada ikan dan menyebabkan kerugian ekonomis. Virus juga ditemukan pada alga uniseluler dan alga multiseluler seperti juga yang ditemukan pada sejumlah hewan air.

Ilmuwan berhasil menemukan virus terbesar yang pernah ada di Bumi di perairan Chile yang diberi nama Megavirus chilensis. Virus ini memiliki ukuran 10-20 kali lebih besar dibanding virus rata-rata. Megavirus chilensis ini memiliki ukuran sedikit lebih besar daripada Mimivirus yang sempat memegang julukan virus terbesar dunia itu. Mimivirus ditemukan di perairan dingin di Inggris pada 1992. Virus ini lebih besar dari beberapa bakteri. Tak butuh miskroskop electron untuk melihatnya. Virus ini bisa dilihat dengan mikroskop cahaya biasa.

2.4 Peran Mikroorganisme Dalam Lingkungan Akuatik

Peran mikroorganisme sangat penting dalam siklus kehidupan air. Kontribusi mikroorganisme ini mampu menguraikan bahan-bahan organik dan mempercepat kemungkinan kembalinya unsur-unsur anorganik penting ke dalam siklus zat organik baru. Menurut suriawiria (1985), kehadiran mikroba di dalam air, mungkin akan mendatangkan keuntungan tetapi juga mungkin mendatangkan kerugian.

1) Mendatangkan keuntungan

a.    Banyak plankton, baik yang terdiri dari plankton-tumbuhan (fitoplankton) ataupun plankton-hewan (zooplankton), merupakan makanan utama ikan-ikan kecil. Sehingga kehadirannya merupakan tanda kesuburan kolam ikan misalnya, untuk perikanan. Ini misalnya untuk jenis-jenis microalgae yaitu Chlorella, Scenedesmus, Hydrodiction, Pinnularia, Sinedra, dan sebagainya.

b.    Banyak jenis bakteri atau fungi di dalam badan air berlaku sebagai jasad decomposer. Artinya jasad tersebut mempunyai kemampuan untuk mengurai atau merombak senyawa yang berada (masuk) ke dalam badan air. Sehingga kehadirannya telah dimanfaatkan di dalam rangka pengolahan buangan di dalam air secara biologis.

c.    Pada umumnya microalgae mempunyai klorofil, sehingga dapat melakukan proses fotosintesis dengan menghasilkan oksigen. Di dalam air, kegiatan fotosintesis tersubut akan menambah jumlah (kadar) oksigen di dalamnya, sehingga nilai kelarutan oksigen (umumnya disebut DO atau dissolved oxygen) akan naik atau bertambah.

d.   Kehadiran hasil uraian senyawa hasil rombakan bakteri atau fungi, ternyata digunakan atau dimanfaatkan oleh jasad-jasad lain, antara lain oleh microalgae, oleh bakteri atau fungi sendiri. Sehingga dalam masalah ini jasad-jasad pengguna tersebut dinamakan consumer atau jasad pemakai. Tanpa adanya jasad pemakai, kemungkinan besar penimbunan (akumulasi) hasil uraian tersebut dapat mengakibatkan keracunan terhdap jasad lain, khususnya ikan.

e.    Penggunaan Bakteri dalam Menguraikan Detergen

Alkil benzil sulfonat (ABS) adalah komponen detergen, yang merupakan zat aktif yang dapat menurunkan tegangan muka sehingga dapat digunkan sebagai pembersih. ABS mempunyai Na-sulfonat polar dan ujung alkil non-polar. Pada proses pencucian, ujung polar ini menghadap ke kotoran (lemak) dan ujung polarnya menghadap ke luar (ke-air). Bagian alkil dari ABS ada yang linier dan non-linier (bercabang). Bagian yang bercabang ABS-nya lebih kuat dan berbusa, tetapi lebih sukar terurai sehingga menyebabkan badan air berbuih. Sulitnya peruraian ini disebabkan karena atom C tersier memblokir beta-oksidasi pada alkil. Hal ini dapat dihindari apabila ABS mempunyai alkil yang linier. Namun ada beberapa bakteri yang dapat menguraikan ABS meskipun memakan waktu yang cukup lama. Bakteri pengurai deterjen antara lain Basilus subtilus, Vibrio coma, Pseudomonas aeruginosa, dan Escherichia coli

2)      Mikroorganisme yang merugikan

           Yang paling dikhawatirkan adalah kalau di dalam badan air terdapat jasad-jasad mikro penyebab penyakit, seperti:

a)   Salmonella penyebab penyakit tifus adalah bakteri gram negatif berbentuk batang, tidak membentuk spora namun bersifat patogen, baik pada manusia ataupun hewan. Dapat menyebabkan demam typhoid (typoid fever). Sebenarnya penyakit demam typoid dapat dipindahkan dengan perantara makanan yang terkontaminasi dan dengan kontak langsung dengan si penderita. Namun yang paling umum sebagai fakta penyebab adalah air. Air dapat terkontaminasi oleh bakteri ini karena kesalahan metode pemurnian air atau kontaminasi silang (Cros contaminant) antara pipa air dengan saluran air limbah (Tarigan, 1988).

b)   Clostridium prefringens adalah bakteri gram positif pembentuk spora yang sering ditemukan dalam usus manusia, tetapi kadang-kadang juga ditemukan di luar usus manusia (tanah, debu, lingkungan dan sebagainya).

c)   Escherichia coli adalah bakteri gram negatif berbentuk batang yang tidak membentuk spora dan merupakan flora normal di dalam usus. E.coli termasuk bakteri komensal yang umumnya bukan patogen penyebab penyakit namun bilamana jummlahnya melampaui normal maka dapat pula menyebabkan penyakit. E. coli merupakan salah satu bakteri coliform.

d)  Leptospira merupakan bakteri berbentuk spiral dan lentur yang merupakan penyebab penyakit leptosporosis. Penyakit ini merupakan penyakit zoonosis atau penyakit hewan yang bisa berpindah ke manusia. Pada umumnya penyebaran bakteri ini adalah pada saat banjir.

e)      Shigella dysentriae adalah basil gram negatif, tidak bergerak. Bakteri ini menyebabkan penyakit disentri (mejan). Spesies lain seperti S. sonnei dan S. paradysentriae juga menyebabkan penyakit disentri (Dwijoseputro, 1976).

f)       Vibrio comma adalah bakteri yang berbentuk agak melengkung, gram negatif dan monotrik. Bakteri ini menyebabkan penyakit kolera yang endemis di indonesia dan sewaktu-waktu berjangkit serta memakan banyak korban (Dwijoseputro, 1976).

g)      Ascaris penyebab penyakit cacing, dan banyak contoh-contoh lainnya. Juga didalam air banyak ditemukan mikroba penghasil toksin (racun) yang sangat berbahaya, seperti:

·         Hidup secara  anaerobic seperti Clostridium

·         Hidup secara aerobic seperti Pseudomonas, Salmonella, Staphylococcus, dan sebagainya.

·           Toksin juga dihasilkan oleh beberapa jenis microalgae seperti Anabaena dan Microcystis

h). Kelompok bakteri besi (contoh, Crenothrix dan Sphaerotilus) yang mampu mengoksidasi senyawa besi (II) menjadi besi (III). Akibat kehadiran mikroorganisme tersebut, air sering mengalami perubahan warna kalau disimpan lama yaitu berwarna kehitam-hitaman, kecoklat-coklatan, dan lain-lain.

Proses oksidasi                           

                                                     

           Crenothrix/Sphaerotilus

i). Kelompok bakteri belerang (contoh, Chromatium dan Thiobacillus) yang mampu mereduksi senyawa sulfat menjadi H₂S. Akibatnya kalau air disimpan lama akan tercium bau busuk.

 

                                                          S

                    Thiobacillus/C     hromatium

j). Kelompok mikroalga (misalnya yang termasuk kelompok mikroalga hijaubiru, biru, dan kersik), sehingga jika air disimpan lama di dalamnya akan nampak kelompok mikroorganisme yang berwarna hijau, biru atau kekuningkuningan, tergantung dominasi mikroalga yang terdapat dalam air serta lingkungan yang mempengaruhinya. Suatu proses yang sering terjadi di danau atau kolam seluruh permukaan airnya ditumbuhi oleh pertumbuhan massa alga yang sangat banyak (blooming). Blooming menyebabkan perairan berwarna, ada endapan, dan bau amis, disebabkan oleh meningkatnya pertumbuhan mikroalga (Anabaena flos-aquae dan Microcystis aerugynosa). Dalam keadaan blooming sering terjadi :

·      Ikan mati disebabkan jenis-jenis mikroalga yang terdapat di dalam air menghasilkan toksin yang dapat meracuni ikan

·      Korosi/pengkaratan terhadap logam karena di dalam massa mikroalga didapatkan pula bakteri besi atau belerang penghasil asam yang korosif

·      Kekurangan oksigen karena mikroalga yang menutupi permukaan kolam sehingga menyebabkan ikan mati

k). Lebih jauh lagi akibat kehadiran kelompok bakteri dan mikroalga dalam air, dapat mendatangkan kerugian. Kehadiran kelompok bakteri dan mikroalga tersebut di dalam air, dapat menyebabkan terjadinya penurunan turbiditas dan hambatan aliran, karena kelompok bakteri besi dan belerang dapat membentuk serat atau lendir. Akibat lainnya adalah terjadinya proses korosi (pengkaratan) terhadap benda-benda logam yang berada di dalamnya, menjadi bau, berubah warna, dan sebagainya.

2.5 Peranan Mikroorganisme Dalam Siklus Unsur Di Lingkungan Akuatik

1. Siklus Nitrogen

Nitrogen merupakan “limiting factor “ yang harus diperhatikan dalam suatu ekosistem perairan. Nitrogen di perairan terdapat dalam bentuk gas N₂,  NO₂^-, NO₃^-, NH₃ dan NH₄⁺ serta sejumlah N yang berikatan dalam organik kompleks (Haryadi, 2003). Akumulasi kandungan nitrogen dalam air dapat menjadi sumber penurunan kualitas air. Sumber nitrogen terbesar berasal dari udara, sekitar 80% dalam bentuk nitrogen bebas yang masuk melalui sistem fiksasi biologis dalam kondisi aerobik.

            Keberadaan nitrogen di perairan dapat berupa nitrogen anorganik dan organik. Nitrogen anorganik terdiri atas ion nitrit (NO₂^-), ion nitrat (NO₃^-), ammonia (NH₃), ion ammonium (NH₄⁺) dan molekul N₂ yang larut dalam air, sedangkan nitrogen organik berupa protein, asam amino dan urea akan mengendap dalam air. Ikatan nitrogen dalam air sangat mudah berubah bentuknya.  Menurut Effendi (2003) nitrogen organik berupa asam amino, protein, dan urea, bentuk-bentuk tersebut mengalami transformasi sebagai bagian dari siklus nitrogen. Senyawa nitrogen organik dapat ditransformasi menjadi nitrogen, amonium dan dioksida menjadi nitrogen nitrat dan nitrit dalam sistem biologis. Transformasi nitrogen secara mikrobiologi mencakup hal-hal sebagai berikut:

1. Asimilasi nitrogen anorganik (nitrat dan ammonium) oleh tumbuhan dan mikroorganisme (bakteri autorof) untuk membentuk nitrogen organik misalnya asam amino dan protein.

2. Fiksasi gas nitrogen menjadi ammonia dan nitrogen organik oleh mikroorganisme. Fiksasi gas nitrogen secara langsung dapat dilakukan oleh beberapa jenis alga Cyanophyta (alga biru) dan bakteri.

 N₂ + 3 H₂                            2NH₃ (ammonia); atau NH₄⁺ (ion ammonium).

3. Nitrifikasi yaitu oksidasi ammonia menjadi nitrit dan nitrat dapat dilakukan oleh bakteri aerob. Nitrifikasi berjalan secara optimum pada pH 8 dan berkurang secara nyata pada pH < 7. 

NH₄⁺ + 3/2 O₂        Nitrosomonas              2 H⁺ + NO₂^- + H₂O

NO₂^- + ½ O₂           Nitrobacter                  NO₃^-

Hasil oksidasi ini sangat reaktif dan mudah sekali larut, sehingga dapat langsung digunakan dalam proses biologis

4. Amonifikasi nitrogen organik untuk menghasilkan ammonia selama proses dekomposisi bahan organik. Proses ini banyak dilakukan oleh mikroba dan jamur yang membutuhkan oksigen untuk mengubah senyawa organik menjadi karbondioksida. Selain itu, autolisasi atau pecahnya sel dan ekskresi ammonia oleh zooplankton dan ikan juga berperan sebagai pemasok ammonia.

5.  Denitrifikasi yaitu reduksi nitrat menjadi nitrit (NO₂^-), dinitrogen oksida (N₂O) dan molekul nitrogen (N₂). Proses reduksi nitrat berjalan optimal 28^oC pada kondisi anaerob (tak ada oksigen). Dinitrogen oksida (N₂O) adalah produk utama dari denitrifikasi pada perairan dengan kadar oksigen sangat rendah, sedangkan molekul nitrogen (N₂) adalah produk utama dari proses denitrifikasi pada kondisi anaerob. Proses denitrifikasi akan berkurang atau lambat pada kondisi pH dan suhu rendah, tetapi akan berjalan optimum pada suhu rata-rata danau pada umumnya. Kondisi anaerob di sedimen membuat proses denitrifikasi lebih besar, yaitu dengan laju rata-rata 1 mg /liter per hari. Kadar nitrogen yang tinggi dalam perairan dapat merangsang pertumbuhan alga secara tak terkendali (blooming). Konsentrasi nitrogen organik di perairan berkisar 0,1 sampai 5 mg/l, sedangkan di perairan tercemar berat kadar nitrogen bisa mencapai 100 mg/l. Konsentrasi nitrit yang tinggi dapat menyebabkan perairan menjadi tercemar. Schmit (1978) dalam Wardoyo (1989) menyatakan bahwa pencemaran perairan dapat dinilai berdasarkan kandungan nitritnya (Tabel 6).

Tabel 6. Status kualitas air berdasarkan kandungan nitrit (Schmit, 1978 dalam Wardoyo, 1989)

No	Kadar nitrit (mg/l)	Status kualitas air
1	< 0,003	Tidak tercemar sampai tercemar sangat ringan
2	0,003 – 0,014	Tercemar sedang
3	0,014 – 0,10	Tercemar berat

2.                  Siklus Karbon

Pada ekosistem air, pertukaran CO₂ dengan atmosfer berjalan secara tidak langsung. Karbon dioksida berikatan dengan air membentuk asam  karbonat yang

akan terurai menjadi ion bikarbonat. Bikarbonat adalah sumber karbon bagi alga yang memproduksi makanan untuk diri mereka sendiri dan organisme heterotrof lain. Sebaliknya, saat organisme air berespirasi, CO₂ yang mereka keluarkan menjadi bikarbonat. Jumlah bikarbonat dalam air adalah seimbang dengan jumlah CO₂ di air.

Karbon adalah bahan penyusun dasar semua senyawa organik. Dalam siklus karbon terjadi proses timbal balik fotosintesis dan respirasi seluler. Tumbuhan mendapatkan karbon, dalam bentuk CO₂ dari atmosfer melalui proses fotosintesis yang dapat menghasilkan O₂ yang nantinya akan digunakan oleh tumbuhan dan hewan untuk berespirasi_. Hewan dan tumbuhan yang mati, dalam waktu yang lama akan membentuk batubara di dalam tanah. Batubara akan dimanfaatkan lagi sebagai bahan bakar yang juga menambah kadar CO₂ di udara. Sejumlah karbon bisa dipindahkan dari siklus tersebut dalam waktu yang lebih lama ketika karbon terakumulasi di dalam kayu dan bahan organik oleh detritivora akhirnya didaur ulang karbon ke atmosfer sebagai CO₂. Hal ini dapat sebagai kembalinya CO₂ ke atmosfer.

3.        Siklus Fosfor

Proses daur fosfor yang terjadi di perairan hampir sama dengan proses daur fosfor yang terjadi di daratan. Molekul fosfat yang terdapat di dalam air digunakan oleh fitoplankton, ganggang, dan tumbuhan air untuk metabolisme tubuhnya. Melalui rantai makanan fosfat masuk ke dalam tubuh hewan di perairan. Selanjutnya melalui proses dekomposisi organisme mati (zat organik) oleh bakteri dan fungi, fosfor kembali dilepaskan ke lingkungan perairan. Beberapa bakteri dan fungi mampu memecah senyawa-senyawa organik fosfor dan mampu melepaskan fosfat dari dan kembali dalam siklus materi. Beberapa bakteri yang dapat mendekomposisi Ca₃(PO₄)₂ adalah genus Pseudomonas, Aeromonas, Escherichia, Bacillus dan Micrococcus

Molekul fosfat yang terbawa oleh aliran air  tidak seluruhnya diserap oleh tumbuhan. Sebagian terus terbawa menuju lautan dan mengendap di dasar laut. Endapan tersebut lama kelamaan semakin banyak dan oleh proses geologis selama bertahun-tahun membetuk batuan atau endapan yang mengandung fosfat.

Pembuangan air deterjen yang mengandung fosfat ke dalam perairan dapat menyebabkan pertumbuhan ganggang yang berlebihan. Ganggang yang jumlahnya tidak terkendali menyebabkan oksigen di air berkurang, selanjutnya akan menyebabkan ikan-ikan di perairan mati. Peristiwa tersebut dinamakan eutrofikasi.

4.        Siklus Besi dan Mangan

       Bakteri besi umumnya terdapat pada perairan air tawar dan sering terdapat pada sumur-sumur dan sumber-sumber air. Kadang-kadang bakteri tersebut dalam jumlah besar terdapat pada air mengalir dan empang. Bakteri-bakteri tersebut sering menimbulkan kerusakan pada pipa-pipa besi.

       Bakteri Thiobacillus (Ferrobacillus) ferrooxydans dapat mengoksidasi senyawa ferro menjadi ferri pada reaksi asam.

     Fe²⁺                                                            Fe³⁺ + 1,5 kcal

Bakteri besi yang tersebar luas adalah Leptothrix ochracea dan Crenothrix polyspora .

            Mikroorganisme juga mampu membentuk logam organik dan kompleks mangan (chelat). Berbagai fungi dapat mensintesis senyawa kompleks yang berbeda. Senyawa logam organik dan kompleksnya dapat dipecah lagi oleh mikroorganisme. Dekomposisi ini memainkan peran dalam siklus besi dan mangan.

BAB III

PENUTUP

3.1 Simpulan

Mikrobiologi air menelaah mengenai mikroba serta kegiatannya di air, baik di danau, sungai, dan laut. Mikrobiologi air menjadi penting karena adanya urbanisasi, sebagai reservoir makanan utama, penelitian lepas pantai untuk mendapatkan minyak dan mineral, didirikannya badan perlindungan keadaan lingkungan. Mikroorganisme fototrofik dianggap sebagai plankton yang paling penting karena merupakan produsen primer bahan organik artinya sebagai pelaku fotosintesis.

            1. Penyebaran Mikroorganisme Dalam Lingkungan Akuatik, meliputi:

- Distribusi pada Mata Air dan Sungai

- Distribusi pada Danau

- Distribusi pada Laut

- Distribusi pada Sedimen Perairan Dalam

- Distribusi pada Sedimen Laut

            2. Faktor Penyebarluasan Mikroorganisme di Lingkungan Akuatik, meliputi:

- Temperatur

- Tekanan Hidrostatik

- Cahaya

- Salinitas

- Turbiditas

- Konsentrasi Ion Hidrogen (pH)

- Nutrien

            3. Komposisi Mikroorganisme Penyusun Lingkungan Akuatik, meliputi:

- Bakteri

- Cyanophyta

- Fungi

- Virus

            4. Peranan Mikroorganisme Dalam Siklus Unsur Di Lingkungan Akuatik, meliputi

- Siklus Nitrogen

- Siklus Karbon

- Siklus Fosfor

- Siklus Besi dan Mangan

3.2 Saran

            Dengan terselesainya makalah ini diharapkan seluruh elemen baik mahasiswa, maupun masyarakat tetap menjaga kelestarian lingkungan akuatik, sehingga kehidupan microorganisme yang ada di dalamnya tidak terganggu.

-