KATA
PENGANTAR
Puji
syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, berkat rahmat dan karunia-Nya
kami diberi kesempatan untuk menyelesaikan penyusunan makalah ini. Makalah
dengan judul “Struktur Vertikal Lautan Terbuka: Faktor Biologi Mixed Layer” ini disusun sebagai tugas matakuliah Dinamika
Ekosistem Laut. Penyusunan makalah ini didasarkan pada buku Dynamic of Marine Ecosystem:
Biological–Physical Interactions in the Oceans (3rd Edition) karya K.H.
Mann & J.R.N. Lazier yang difokuskan pada Bab 3 yaitu Vertical Structure Of The Open Ocean: Biology Of The Mixed Layer
Selanjutnya
semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca, khususnya bagi civitas
akademika yang hendak mengkaji tentang struktur vertikal di laut dalam
hubugannya dengan faktor biologi. Selain itu semoga makalah ini juga menjadi
salah satu sumbangan pemikiran untuk pengembangan ilmu pengetahuan menjadi
lebih baik.
Akhir
kata, penyusun
memohon maaf jika dalam penyusunan
makalah ini terjadi kesalahan ejaan maupun isi. Penyusun menyadari makalah ini jauh dari sempurna sehingga kritik
dan saran dari pembaca sangat kami harapkan untuk penyusunan makalah yang lebih
baik.
Penyusun
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar
Belakang
Dalam buku Dynamic of Marine Ecosystem:
Biological–Physical Interactions in the Oceans karya K.H. Mann & J.R.N. Lazier, pada bab 3
disebutkan bahwa salah
satu masalah yang dihadapi fitoplankton di laut adalah bahwa mereka perlu
cahaya dan nutrisi untuk pertumbuhan dan reproduksi, tetapi sumber cahaya
datang dari atas, sedangkan sumber nutrisi datang dari bawah. Energi matahari yang mencapai
permukaan air diserap ke bawah, menurun secara eksponensial dengan kedalaman.
Dalam lapisan terbatas, zona eufotik, terdapat cukup cahaya untuk fotosintesis
dan berlangsungnya pertumbuhan. Dalam kolom air tanpa turbulensi, zona eufotik
akan kehabisan nutrisi sebagai akibat dari penyerapan oleh fitoplankton.
Dalam dunia nyata, laut diisi dengan
berbagai gerak, yang dihasilkan oleh angin di permukaan, gelombang internal,
dan sebagainya. Pada fitoplankton bergantung pada turbulensi ini karena, berkaitan dengan beberapa proses
fisik yang mempengaruhi distribusi vertikal cahaya, panas, dan nutrisi, untuk
lebih memahami dinamika produksi fitoplankton. Rata-rata, situasi di laut
terbuka kurang kompleks daripada di perairan pantai, dimana pengaruh aliran air
tawar dari tanah, arus pasang surut, dan dari topografi pesisir menyebabkan
tingkat tinggi kompleksitas.
1.2.
Rumusan
Masalah
Adapun
rumusan masalah yang akan dibahas dalam makalah berdasarkan buku Dynamic of Marine Ecosistem ini antara
lain:
1.
Bagaimana struktur vertikal perairan dan
produktivitas fitoplankton di perairan tropis?
2.
Bagaimana struktur vertikal perairan dan
produktivitas fitoplankton di perairan subtropis dan kutub?
3.
Bagaimana
kondisi perairan dengan karakteristik khusus, yang tidak seperti periran tropis
maupun subtropis?
4.
Bagaimana
pandangan yang terintegrasi terhadap produksi primer?
5.
Bagaimana sistem
pada terjadinya produksi sekunder dan mixed-layer?
1.3.
Tujuan
Penulisan
Tujuan penyusunan
makalah “Struktur Vertikal Lautan Terbuka: Faktor Biologi Mixed Layer”
ini adalah:
1.
Mengetahui struktur vertikal perairan
dan produktivitas fitoplankton di perairan tropis.
2.
Mengetahui struktur vertikal perairan
dan produktivitas fitoplankton di perairan subtropis dan kutub.
3.
Mengetahui
kondisi perairan dengan karakteristik khusus, yang tidak seperti periran tropis
maupun subtropis.
4.
Mengetahui
pandangan dunia yang terintegrasi terhadap produksi primer.
5.
Mengetahui pada
terjadinya produksi sekunder dan mixed-layer.
BAB
II
PEMBAHASAN
2.1.
Struktur
Vertikal dan Produksi Fitoplankton di Perairan Tropis
2.1.1. Panas
yang masuk dan hilang
Radiasi
matahari yang
mencapai permukaan laut, sering disebut radiasi gelombang pendek,
mengandung energi lebih dari berbagai panjang gelombang dari cahaya ultraviolet pada 300 nm dengan inframerah jauh pada
2400 nm. Radiasi gelombang pendek yang diserap saat melewati air dan
intensitas pada setiap panjang gelombang berkurang secara eksponensial
dengan kedalaman, namun tingkat penurunan berbeda untuk setiap panjang gelombang.
Dalam hal ini, cahaya biru diserap jauh lebih cepat dari infrared, dan setiap kedalaman tertentu intensitas
cahaya biru adalah sebagian kecil lebih besar dari nilai permukaan dari panjang gelombang cahaya yang lebih
panjang.
Meskipun
penyerapan radiasi dan angin yang dihasilkan dari panas terjadi melalui beberapa
meter diatas laut,
hilangnya panas hampir seluruhnya dari atas sentimeter. Kerugian terjadi
terutama melalui penguapan, radiasi inframerah (gelombang panjang), dan
konduksi. Seperti perkiraan radiasi gelombang pendek, memperkirakan dari
kehilangan panas dihitung dari rumus empiris yang berasal dari umum pengamatan
meteorologi yang diperoleh dari kapal di laut.
2.1.2. Suhu
meningkat dan lapisan
campuran
Penyerapan radiasi gelombang pendek menyebabkan suhu air
meningkat yang berbanding lurus dengan jumlah energi yang diserap. Dengan demikian,
kenaikan suhu setelah panjang waktu tertentu akan
sangat mirip dengan kurva pada Gambar 2. yang mewakili total penyerapan radiasi gelombang pendek. Pengamatan suhu dengan kedalaman di
laut, biasanya tidak menyerupai kurva penyerapan
ini karena lapisan
atas laut biasanya diaduk oleh gelombang
angin atau konveksi yang dihasilkan oleh hilangnya panas di permukaan. Lapisan
diaduk ini di mana suhu tetap konstan dengan kedalaman, disebut lapisan campuran (mixee-layer).
Kadang-kadang disebut juga lapisan permukaan campuran untuk membedakannya dari lapisan homogen
di kedalaman atau di bagian bawah.
2.1.3. Hambatan
pycnocline
Di dasar lapisan campuran, gradien kerapatan atau
pycnocline memisahkan lapisan air campuran ringan dari air padat bawah. Partikel
padat akan lebih berat dari air di sekitarnya dan akan kembali
ke permukaan. Demikian pula, partikel air dari atas lapisan berpindah ke bawah akan lebih ringan dibandingkan air sekitarnya dan
akan bergerak ke atas permukaan.
2.1.4. Produksi fitoplankton
di daerah tropis dan lautan subtropis
Daerah
luas laut dunia secara permanen bertingkat, dengan
konsentrasi tinggi nutrisi dibawah pycnocline
tersebut, konsentrasi rendah di atas, dan pycnocline
bertindak sebagai penghalang untuk difusi turbulen nutrisi dari satu daerah
ke yang lain. Situasi ini
tidak sepenuhnya menghambat fotosintesis, karena organisme yang memangsa pada
fitoplankton mengekskresikan zat gizi seperti amonium, sehingga pertumbuhan
fitoplankton dan reproduksi dapat dipertahankan pada tingkat tertentu dengan
nutrisi daur ulang.
Di perairan tropis distribusi vertikal
nitrat, klorofil, dan produksi primer
kurang lebih sama di
semua musim sepanjang tahun. Di sisi
lain, produktivitas plankton
tidak tergantung secara langsung pada pencampuran nitrat dari air yang dalam.
Sebaliknya organisme menggunakan amonium diekskresikan oleh organisme lain.
2.1.5 Equatorial upwelling dan kubah
Di khatulistiwa, angin musim
bertiup ke arah Barat menimbulkan aliran Barat khatulistiwa dalam lapisan
campuran. Sedangkan jauh dari
khatulistiwa kekuatan Coriolis menyebabkan arus Utara khatulistiwa dibelokkan
ke Utara, sementara arus selatan
khatulistiwa dibelokkan ke Selatan. Sebuah
perbedaan atau penyebaran air sehingga diatur dalam lapisan permukaan di
khatulistiwa. Upwelling
khatulistiwa mengarah ke komunitas biologis yang mencolok dengan pola yang
memanjang sejajar dengan garis lintang. Hal ini kaya nutrisi tetapi tidak dalam
fitoplankton.
Setelah
jangka waktu yang lebih lama air bergerak lebih jauh dari khatulistiwa dan
populasi zooplankton telah dikembangkan. Kemudian, lebih jauh dari
khatulistiwa, populasi zooplankton karnivora mencapai maksimum. Akhirnya, pada
saat air berada dekat dengan perbatasan utara dan selatan pusat arus
khatulistiwa, komunitas yang termasuk adalah macroplankton dan ikan muda yang
telah berkembang. Sementara peristiwa biologis berlangsung, massa air juga
mengalir ke Barat dengan arus permukaan.
2.1.6. Besarnya produksi fitoplankton khatulistiwa
Separuh bagian timur kawasan
khatulistiwa Pasifik sangat produktif. Tingkat produksi per satuan luas
dalam sistem upwelling pesisir jauh lebih tinggi, tapi daerah ini hanya
sebagian kecil dari sistem upwelling Khatulistiwa. Gagasan lama yang mengatakan bahwa perairan
Pasifik sebagian besar kekurangan nutrisi dan sudah tidak produktif tidak dapat
dipertahankan.
2.1.7. Paradoks nutrisi yang tinggi dan produktivitas
rendah: hipotesis pembatasan zat besi dan silikat
Hipotesis jaring-jaring makanan mengatakan bahwa
stabilitas sekitar mengizinkan evolusi dari keseimbangan jaring-jaring makanan
dalam biomassa fitoplankton yang diadakan pada tingkat rendah oleh pemakan
rumput. Fitoplankton pernah diperbolehkan menjadi cukup berlimpah untuk
menggunakan semua nutrisi yang tersedia. Hipotesis kedua menunjukkan bahwa
tanaman fitoplankton dibatasi oleh ketersediaan zat besi. Jika lebih banyak zat
besi yang tersedia, tanaman fitoplankton akan meningkatkan dan menguras nutrisi
utama, meskipun tekanan dari
jaring-jaring makanan.
2.2. Struktur Vertikal dan Produksi
Fitoplankton di Perairan Subtropis dan Kutub
Di perairan subtropis dan kutub, pergerakan
massa air permukaan pada musim dingin bergabung dengan turbulensi pergerakan
udara dingin. Hal ini menyebabkan penurunan mixed-layer
(zona transisi) menuju zona yang lebih dalam dimana nutrien terkumpul.
Turbulensi tersebut mengangkat nutrien menuju zona euphotic namun di sisi lain juga menyebabkan fitoplankton turun ke
bawah zona euphotic tersebut. Pada
zona ini, proses respirasi lebih sering terjadi daripada proses fotosintesis.
Namun di akhir musim dingin ketika udara dan permukaan air menjadi lebih
hangat, posisi mixed-layer menjadi
lebih dangkal. Hal ini menyebabkan fitoplankton berada di atas lapisan pycnocline atau hidup di zona euphotic dan membuat aktivitasnya
meningkat pesat yang menyebabkan terejadinya blooming di musim semi.
2.2.1.
Perubahan
harian dan musiman kedalaman mixed-layer
Di perairan subtropis dan kutub terjadi perubahan
suhu dan kedalaman mixed-layer (lapisan
campuran) secara harian dan musiman. Perubahan harian bervariasi tergantung
pada perubahan suhu yang dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti kecepatan
angin, perbedaan suhu perairan dan udara, dan jumlah awan, namun variasi
ketinggian mataharilah yang memberi pengaruh terbesar. Oleh karena itu lapisan
campuran pada kedalaman tetap akan menjadi lebih hangat di siang hari dan menjadi
dingin di malam hari.
Untuk
perubahan musiman pada dasanya sama seperti perubahan harian dimana ketinggian
matahari berperan besar terhadap pergerakan posisi mixed-layer yang terjadi dalam skala bulanan. Selain itu perubahan
kedalaman lapisan termoklin, juga menjadi poin utama. Perubahan kedalaman
termoklin tersebut terjadi secara harian maupun bulanan yang dipengaruhi oleh
perubahan panas selama pergantian musim. Contohnya kedalaman maksimum termoklin
diurnal, yang merupakan kedalaman termoklin musiman, terus meningkat dari
Desember sampai akhir Maret. Kemudian tiba-tiba menurun ketika panas yang
diperoleh pada siang hari tidak hilang pada malam hari ataupun tercampur pada
kedalaman besar oleh angin.
2.2.2.
Mekanisme
blooming di musim semi
Pada musim semi di perairan subtropis Atlantik Utara
terjadi peningkatan kelimpahan fitoplankton. Sedangkan di perairan subtropis
Samudera Pasifik mengalami peningkatan kelimpahan fitoplankton secara bertahap
dari pertengahan musim dingin sampai pertengahan musim panas. Hal ini terjadi
karena adanya stabilisasi lapisan panas di perairan yang diakibatkan oleh
peningkatan radiasi matahari di musim semi. Di musim dingin, sel fitoplankton
didistribusikan pada kedalaman lapisan campuran sehingga fitoplankton hidup di
lapisan yang kurang cukup cahaya untuk pertumbuhan. Dengan terjadinya pemanasan
pada permukaan dan pembentukan lapisan campuran lebih dangkal, akhirnya
pertumbuhan fitoplankton berkembang dengan pesat.
Percampuran
saat musim dingin menyebabkan peningkatan konsentrasi nitrat di perairan, dan
tingkat ini mencapai maksimal Maret. Pemanasan pada musim semi dan pendangkalan
lapisan termoklin menyebabkan blooming pada
akhir April dan awal Mei. Sedangkan konsentrasi nitrat menurun dengan cepat.
Selama musim panas, produksi primer cukup tinggi dan tingkat klorofil rendah,
karena zooplankton memangsa fitoplankton secepat produksi fitoplankton.
Sebagian besar produksi primer dimungkinkan oleh adanya regenerasi amonium
melalui ekskresi konsumen. Namun sebagian besar waktu terejadinya blooming ini berbeda-beda tergantung
pada ketinggian lintang.
2.2.3.
Fase
oligotrofik pada perairan subtropis
Setelah terjadinya bloming, perairan akan mengalami stratifikasi serta difusi vertikal
nitrogen melalui pycnocline menjadi terbatasi yang meyebabkan produksi dalam
mixed layer menjadi terbatas. Selama fase ini bentukan nutrisi, klorofil, dan
produksi menyerupai sistem tropis oligotrophic, dan meluas sampai pada klorofil
di bawah permukaan maksimum. Selain itu, karena siklus pertumbuhan fitoplankton
dan kerusakan terjadi lebih cepat di dekat permukaan, maka penipisan nutrisi
dan kerusakan populasi akan terjadi disana terlebih dahulu, sementara populasi
pada lapisan perairan yang lebih dalam masih akan aktif tumbuh.
Menurut
para ahli, ada dua pendapat mengenai produktivitas fitoplankton setelah
terjadinya blooming. Yang pertama
sebagian besar secara biologis dan tergantung pada tingkat penenggelaman
fitoplankton. Proses kedua adalah secara fisik di alam dan tergantung pada
penurunan bertahap pada pencampuran turbulen melewati pycnocline ditambah
dengan penurunan intensitas cahaya sesuai kedalaman.
2.2.4.
Hasil
pemodelan Lagrangian
Pada
malam hari terjadi peningkatan pendinginan yang menyebabkan pendalaman secara
progresif dari mixed-layer. Proses ini berlanjut sampai sekitar satu jam
setelah matahari terbit, ketika pemanasan matahari mulai melebihi tingkat
pendinginan permukaan dan mixed-layer akan semakin dangkal. Hal ini menyebabkan
kolom air dibagi menjadi empat zona yang bervariasi ketebalannya sesuai dengan
musim, yakni the mixed layer, the diurnal thermocline, the seasonal
thermocline, dan the interior
of the ocean.
2.2.5.
Perpindahan blooming
di musim semi ke arah kutub
Pemeriksaan
struktur vertikal dari perairan menunjukkan bahwa migrasi horizontal dari
klorofil maksimum dekat permukaan tidak mengikuti gerakan utara dari wilayah
lapisan campuran pendangkalan, tetapi mengikuti propagasi lambat dari 12 ° C
singkapan isoterm. Kecenderungan ini menunjukkan bahwa, di samping karena
adanya stratifikasi yang stabil sebelum blooming terjadi, mungkin ada
pembatasan suhu pada proses blooming.
2.2.6.
Peristiwa
upwelling sementara
Selain
pengayaan biologis yang terjadi di perairan terbuka akibat upwelling di
divergensi pada lokasi yang relatif tetap, pengamatan satelit menunjukkan bahwa
ada gelombang peningkatan yang tidak tetap pada klorofil permukaan. Pada
peristiwa tersebut ditunjukkan peristiwa upwelling mesoscale (103-105 m)
terdistribusi luas di luar perairan oligotrophic (Gower et al. 1980). Woods
(1988) telah menunjukkan pada bagian Mesoscale konsentrasi klorofil tinggi
dengan dimensi horizontal sekitar 10 km.
2.2.7.
Peristiwa
musiman pada plankton di Kutub Utara
Sebagian besar awal kejadian musima plankton terjadi
di Atlantik Utara, dimana puncak produksi fitoplankton terjadi pada musim semi
tahunan dan hampir tidak ada produksi di musim dingin. Sedangkan Pasifik utara
menghasilkan pola musiman yang berbeda karena produksi fitoplankton terus terjadi
sepanjang musim dingin. Hal ini terjadi karena permukaan lapisan campuran di Pasifik
Utara tidak mengalami pendalaman di musim dingin sebanyak di Atlantik yang
diakibatkan oleh adanya perbedaan kepadatan antara lapisan campuran atas dan
lapisan yang dalam di Pasifik. Perbedaan salinitas dimana lapisan permukaan relatif
rendah daripada air yang dalam berperan dalam peristiwa ini. Salinitas yang
lebih rendah terjadi karena tingkat penguapan dan sirkulasi permukaan di
Pasifik lebih rendah, dibandingkan dengan Atlantik.
Karena
produksi biologis lanjutan sepanjang musim dingin tersebut di atas, populasi
zooplanktonsiap mampu mencegah penumpukan biomassa fitoplankton ketika terjadi peningkatan
produksi fitoplankton di musim semi dengan pendangkalan lapisan campuran.
Biomassa Mesozooplankton di lapisan campuran hanya 1-4% dari nilai musim panas,
tapi komponen yang kuat dari microzooplankton ini dinilai mampu mencegah
pembentukan blooming di musim semi. Karena banyak mesozooplankton memangsa
microzooplankton, biomassa musim dingin rendah itu dianggap sebagai faktor
penting dalam mempertahankan biomassa microzooplankton tinggi dan menghilangkan
blooming musim semi.
2.2.8.
Divergence (penyimpangan) Antartika
Perairan
dari Samudera Selatan menghasilkan fenomena yang tidak sama dengan perairan
beriklim kutub atau di tempat lain. Peristiwa dikenal sebagai "Antarctic
Divergence," yang disebabkan oleh dua sistem angin berputar-putar
Antartika. Gaya Coriolis menyebabkan air mengalir ke arah pantai dan
menyebabkan downwelling. Adanya peristiwa ini menyebabkan perairan mengandung
banyak nitrat tetapi sangat tidak produktif.
2.2.9.
Front
Kutub Arktik
Produksi
primer di Laut Barents dibagi menjadi utara dan bagian selatan oleh front
kutub. Pada front kutub sebelah utara, pencairan es di musim semi menginduksi
stabilitas di atas 20 m dari kolom air, memulai blooming musim semi. Nutrisi
cepat habis dan pycnocline yang kuat mencegah upwelling nutrisi dengan
pencampuran angin. Blooming berumur pendek bergerak terus ke utara dengan pencairan
es. Sedangkan front kutub sebelah selatan, kejadian yang berkaitan dengan
blooming musim semi lama terjadi. Setelah blooming, pencampuran vertikal
periodik air yang kaya nutrisi didorong oleh peristiwa angin merangsang
semburan lebih lanjut dari produksi diatom.
2.3.
Pola
Khusus Iklim Subtropis
Iklim subtropis
terletak antara 23½° - 40° LU dan 23½° - 40° LS. Daerah ini merupakan peralihan
antara iklim tropis dan iklim sedang. Ciri – ciri iklim subtropis adalah
sebagai berikut:
o
Batas yang tegas tidak dapat ditentukan
dan merupakan daerah peralihan dari daerah iklim tropis dan iklim sedang.
o
Terdapat empat musim, yaitu musim semi,
musim panas, musim gugur, dan musin dingin. Tetapi pada iklim ini musim panas
tidak terlalu panas dan musim dingin tidak terlalu dingin.
o
Suhu sepanjang tahun tidak terlalu panas
dan tidak terlalu dingin.
o
Daerah subtropis yang musim hujannya
jatuh pada musim dingin dan musim panasnya kering disebut daerah Iklim
Mediterania.
Daerah subtropis yang luas, yang terdiri
dari hampir setengah wilayah lautan dunia, memiliki pola musiman produksi
pelagis yang sesuai dengan baik pola klasik yang beriklim dingin / perairan
kutub maupun pola tropis yang stabilitas
dengan variabilitas terhadap musiman sedikit. Karena matahari sudah tinggi di
langit, dan biomassa fitoplankton rendah, fitoplankton tidak pernah
cukup-terbatas. Efek dari periode singkat campuran lapisan pendalaman adalah
untuk mengisi ulang lapisan atas dengan nutrisi, sehingga tingkat primer
meningkat produksi melalui musim dingin dan puncak pada akhir musim semi
sebelum nutrisi kembali menjadi pembatas. Biomassa fitoplankton tidak
mencerminkan puncak dalam produksi primer, mungkin karena dihapus oleh
pemangsaan zooplankton.
2.4.
Keterkaitan
Komponen Produksi Primer di Dunia
Ada dua kelompok rantai makanan yang ada
di ekosistem laut yaitu rantai makanan grazing (grazing food chain) dan rantai
makanan detrital (detritus food chain). Kedua jenis rantai makanan tersebut
saling melengkapi dan membentuk sebuah siklus yang kontinus. Rantai makanan
grazing dimulai dari proses transfer makanan pertama kali oleh organisme
herbivora melalui proses grazing. Makanan pertama itu berupa fitoplankton yang
merupakan sumber pertama bagi seluruh kehidupan di laut dan herbivor yang
memanfatkan fitoplankton adalah zooplankton. Ujung dari rantai makanan ini
adalah konsumer tingkat tinggi (seperti ikan dan konsumer lainnya) yang apabila
mengalami kematian akan menjadi detritus pada ekosistem laut.
2.4.1
Definisi dari karakteristik pada subdivisi makhluk hidup pada lautan
Pada
samudera tropis dan subtropis, stratifikasi adalah fitur permanen, dengan
kedalaman lapisan campuran dipengaruhi oleh perubahan pertukaran angin, dan
ganggang yang diproduksi oleh arus ekman, upwelling eddy, dan proses lainnya. Pada
bioma kutub, produksi primer memiliki puncak pertengahan musim panas yang
melalui perantara radiasi sinar matahari. Puncak biomassa fitoplankton di musim
panas dan terjadi lagi di musim gugur. Sedangkan pada bioma barat puncak
produksi musim semi dibatasi oleh nutrisi. Untuk zona Winter-musim semi
produksi terjadi dengan keterbatasan nutrisi.
2.4.2. Estimasi produksi primer global
Mahmudin (2009)
menyebutkan bahwa energi cahaya yang dipancarkan matahari ke bumi ±
7.000 kkal/m2/hari pada musim panas atau daerah tropis dalam keadaan tidak
mendung. Dari jumlah tersebut, sebanyak ± 2.735 kkal dapat dimanfaatkan secara
potensial untuk fotosintetis bagi tumbuhan. Sekitar 70% energy yang tersedia
berperan dalam perantara pembentukan pemindahan energy secara fotokhemis ke
fotosintesis. Dari total energy tersebut, hanya sekitar 28% diabsorbsi ke dalam
bentuk yang menjadi bagian dari pemasukan energy ke dalam ekosistem.
Parameter
lokal dari profil klorofil diperoleh dengan menganalisis lebih dari 26.000
profil dari sekitar 60 sumber yang berbeda. Profil-profil ini adalah dipecah
antara 57 bagian biogeokimia, dan, dengan memasukkan estimasi nilai-nilai di
mana tidak ada yang tersedia, penulis berhasil membuat perkiraan untuk empat
kuartal satu tahun, berpusat pada hari kelima belas dari bulan Januari, April,
Juli, dan Oktober. Perhitungan ini menyebabkan tertimbang bulanan berarti
nilai-nilai produksi untuk masing-masing bagian, yang kemudian diintegrasikan
sepanjang tahun untuk seluruh laut untuk memberikan global produksi primer air
kolom.
2.4.3. Penggunaan Data Satelit untuk Membedakan Baru
dari Produksi Regenerasi
Watts et al. (1999) yang telah mengembangkan metode
untuk menggunakan data satelit untuk menghitung produksi baru di laut-basin
sisik, menggunakan data satelit real-time pada warna laut dan suhu permukaan
laut. Protokol ini diterapkan pada Samudera Hindia barat laut, tapi bisa diterapkan
tempat lain. Pengukuran dengan kapal selama periode hujan dan antar-monsun
periode menyebabkan pembagian daerah menjadi enam provinsi, berdasarkan
batimetri, suhu permukaan laut, dan klorofil pengukuran. Insiden cahaya
dihitung dari prinsip pertama dan dikoreksi untuk real-time awan. Permukaan
yang diambil dari satelit suhu klorofil data dan permukaan laut yang dimasukkan
ke dalam model, yang dihitung laju fotosintesis seketika pada kedalaman z.
Angka ini terintegrasi untuk memberikan produksi primer harian kolom air.
2.4.4. Permodelan ekosistem laut pada skala global
Model interaksi berbagai kelas fitoplankton dengan
satu sama lain, dengan mereka pasokan nutrisi dan dengan predator mereka,
dengan umum cukup bahwa model tersebut dapat diterapkan pada berbagai kondisi,
secara global. Sebagai contoh, Moore et al. (2002a) telah membuat model untuk
lapisan campuran interaksi diatom, fitoplankton kecil, dan Diazotrophs (pemecah
masalah nitrogen), dengan zooplankton mereka predator dan dengan masukan dari
lima nutrisi yang berbeda dari batas bawah dari lapisan campuran. Model ini
diberi input yang sesuai cahaya dan nutrisi untuk sembilan lokasi yang berbeda
di seluruh dunia, dan ditemukan berada dalam perjanjian baik dengan pengamatan
lapangan dari lokasi tersebut.
Mereka
menemukan bahwa model direproduksi tinggi nitrat, kondisi rendah klorofil
diamati di Selatan Ocean, sebelah timur laut Pasifik dan Pasifik ekuatorial.
Mereka menemukan pula bahwa produksi primer, struktur komunitas, dan fluks
karbon tenggelam sensitif terhadap variasi yang besar dalam sumber zat besi
atmosfer, sehingga mendukung hipotesis besi Martin (1990). Moore et al. (2002b)
menyatakan bahwa konvensi menyamakan nitrat masukan ke lapisan permukaan dengan
ekspor karbon perlu dimodifikasi untuk menyertakan beberapa membatasi nutrisi.
2.4.5. Penggunaan data satelit baru
Bersama
dan Groom (2000) memberikan penjelasan sejarah remote sensing konsentrasi
pigmen fitoplankton. Dari Warna scanner pada Pesisir (CZCS, 1978-1986), melalui
Japanese Ocean Color and Temperature Sensor (OCTS, 1996-1997), Wide
Field-of-view Sensor (SeaWiFS, 1997), dengan Moderate Resolution Imaging
Spectroradiometer (MODIS, 1999-), telah terjadi peningkatan progresif dalam
jumlah wavebands dan signal-to-noise rasio. Bersama dan Groom (2000)
melanjutkan untuk menggunakan data SeaWiFS untuk menghitung primer produksi
selama tahun 1998 dan 1999 untuk wilayah termasuk Laut Celtic dan barat Selat
Inggris, dengan menggunakan beberapa algoritma yang berbeda. Mereka menunjukkan
bagaimana data satelit terus menerus dapat menangkap mekar fitoplankton berumur
pendek yang tidak mungkin ditangkap oleh operasi berbasis kapal.
2.5
Produksi Sekunder dan Mixed Layer
2.5.1. Perairan oligotrophic
Hubungan
antara struktur fisik vertikal dan zooplankton produksi diperumit oleh
kemampuan beberapa mesozooplankters untuk membuat migrasi vertikal yang luas.
Namun,di perairan oligotrophic, microzooplankton mendominasi dan mereka
sebagian besar tidak dapat bermigrasi. Kelimpahan zooplankton jauh lebih besar
di lapisan campuran daripada di bawahnya, dan dalam lapisan campuran kelimpahan
terbesar ditemukan hanya di atas termoklin. Dekat bagian bawah termoklin
biasanya ada penurunan tajam dalam kelimpahan zooplankton, di suatu wilayah
yang spesialis sebut sebagai planktocline tersebut.
2.5.2. Zooplankton dan struktur
perubahan musiman vertikal
Setiap
model yang realistis dari pengembangan sebaran fitoplankton di perairan
beriklim tropis harus memungkinkan untuk mengalami perubahan tekanan pada
tubuhnya karena dua faktor, translokasi ke atas biomassa dan pertumbuhan
zooplankton populasi in situ.
BAB
III
PENUTUP
3.1.
Kesimpulan
Berdasarkan penjelasan di atas dan sesuai dengan
buku Dynamic of Marine Ecosystem bisa
disimpulkan bahwa dalam kasus apapun, respon metabolisme sel-sel terkena cahaya
berfluktuasi tidak jauh berbeda dari respon mereka yang terpapar dengan jumlah
yang sama cahaya disampaikan pada tingkat yang konstan. Lebih dari setengah
dari lautan dunia adalah di lintang tropis atau subtropis, dan profil tropis
khas kolom air menunjukkan hangat, stabil, lapisan campuran dipisahkan dari air
yang mendasari dingin oleh pycnocline tajam. Gizi konsentrasi sangat rendah di
atas pycnocline tapi relatif tinggi di bawahnya.
Pada perairan samudera terbuka di daerah tropis
ditemukan di zona upwelling pada khatulistiwa, di mana arus laut utama
menyebabkan upwelling dan divergensi volume air yang besar dan kaya nutrisi
dari bawah termoklin. Produksi primer didominasi oleh sel kecil (<5 besar="" dikendalikan="" jumlahnya="" lebih="" m="" mengandung="" microzooplankton="" o:p="" oleh="" sel="" sementara="" terbatas.="" yang="" zink="">
3.2.
Saran
Berdasarkan
pembahasan, saran yang bisa diberikan adalah:
1. Menjaga kelestarian lingkungan sehingga tidak merusak keseimbangan.
2. Produktivitas perairan perlu dipantau untuk mengetahui perubahan-perubahan
yang terjadi di alam.
3. Perairan merupakan mediadinamis sehingga perlu dilakukan penelitian secara
berkalauntuk memperbarui ilmu yang ada.
Daftar Rujukan
Leon. 2010. Daerah iklim subtropics.
http://leonheart94.blogspot.com/2010/04/iklim-matahari.html. Diakses pada 3
oktober 2014
Mahmudin. 2009. Produktivitas Primer Ekosistem.
http://mahmuddin.wordpress.com/2009/09/09/produktivitas-primer-eksosistem/.
Diakses pada 3 oktober 2014
Mann, K.H., dan J.R.N. Lazier. Dynamic of
Marine Ecosystem: Biological–Physical Interactions in the Oceans (3rd Edition). Blackwell Publishing
Sunarto. 2008. Karakteristik Biologi Dan Peranan Plankton Bagi Ekosistem Laut.
Karya ilmiah FPIK Universitas Padjajaran
Tidak ada komentar:
Posting Komentar