SIFAT FISIK DAN KIMIA AIR LAUT2 Baruna Kusuma

SIFAT FISIK DAN KIMIA AIR LAUT(2) Baruna Kusuma S. Pi, M. P.

DENSITAS • Densitas adalah ukuran kepadatan suatu benda, • Densitas merupakan fungsi langsung dari kedalaman laut karena berhubungan dengan tekanan • Dan berhubungan sangat erat dengan suhu dan salinitas • Pada umumnya nilai densitas (berkisar antara 1, 02 1, 07 gr/cm 3) akan bertambah sesuai dengan bertambahnya salinitas dan tekanan serta berkurangnya temperatur

• Perubahan densitas dapat disebabkan oleh proses : • Evaporasi di permukaan laut • Di bawah lapisan ini terjadi perubahan temperatur yang cukup besar (Thermocline) dan juga salinitas (Halocline), sehingga menghasilkan pola perubahan densitas yang cukup besar (Pynocline)

PENGUKURAN DENSITAS • kita dapat mengidentifikasi paket massa air ini dengan pengukuran densitas dengan akurat • Pengukuran densitas yang akurat (absulote density) hanya mungkin dilakukan di dalam laboaratorium dengan perlakuan khusus • Di lapangan oseanografer menggunakan densitas relatif air murni sebagai perbandingan, atau saat ini menggunakan Standard Mean Ocean Water

• Pada prakteknya, densitas tidak diukur. Densitas di hitung dari pengukuran in situ tekanan, temperatur dan konduktivitas (salinitas……. . akurat sampai 2 ppm • (untuk kedalaman tertentu) σ(S, t, p) = ρ(S, t, p) − 1000 kg/m 3 • (untuk permukaan) σt = σ(S, t, 0) • Densitas air laut bergantung pada temperatur (t), salinitas (S) dan tekanan (p). Kebergantungan ini dikenal sebagai persamaan keadaan air laut (Equation of State of Sea Water):

• Densitas merupakan faktor yang sangat penting di dalam proses distribusi air laut (arus) • Saat air laut mendingin di daerah temperate, densitas bertambah dan paket air tersebut akan turun ke dalam laut berada di antara air dengan densitas yang lebih tinggi dan densitas rendah. • Paket air ini akan mengikuti pergerakan arus ke seluruh dunia tetapi distribusi kedalamannya sangat tergantung pada densitasnya

• Stabilitas air laut dipengaruhi oleh perbedaan densitasnya, yang disebut dengan Sirkulasi Densitas atau Thermohaline (salah satu faktor penyebab arus)

• Saat air bergerak di dalam laut pada kedalaman di bawah lapisan thermocline lapisan ini tidak bercampur sehingga dapat diidentifikasi • Identifikasi dapat dilakukan dengan mengukur salintas dan temperatur lapisan air di kedalaman tertentu. Tetapi faktor tekanan harus diabaikan karena tekanan dapat mengubah kondisi air

SIFAT KIMIA LAUT FAISAL SYAHPUTRA, S. PI, M. ENVMGT

SIFAT KIMIA AIR LAUT • Sifat kimia dan proses-proses kimiawi yang terjadi di dalam laut sangat penting dpelajari karena laut merupakan tempat hidup bagi berbagi makhluk hidup dan lebih lanjut proses kimiawi di laut berkaitan erat dengan proses kimiawi di daratan

AIR • Air (H 2 O) terdiri dari 1 atom oksigen dan 2 atom hidrogen. Kondisi molekul ini menyebabkan adanya daya tarik listrik kecil yang membentuk ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen inilah yang menyebabkan sifat isitimewa pada air

MINERAL • Mineral yang terkandung di dalam laut umumnya dalah hasil dari run-off dari daratan, aktivitas vulkanik dan organik • Sebagai proses adaptasi terhadap kadar salinitas yang tinggi makhluk hidup (ikan) mengembangkan osmoregulasi

CARBON • Unsur karbon (C) dalam air laut terdiri dari dua jenis 1. Karbon inorganik 2. Karbon organik • Karbon inorganik di laut berasal dari interaksi lautan dengn atmosfer. CO 2 di udara akan larut ke dalam air laut membentuk H 2 CO 3 (asam bicarbonat). H 2 CO 3 berfungsi sebagai buffer untuk mencegah perubahan p. H (derajat keasaman air laut)

• Karbon dalam bentuk ion bicarbonat ini dapat bertukar dengan bebas ke udara menjadi CO 2, terutama di daerah upwelling dan demikian sebaliknya di daerah downwelling • siklus ini berpengaruh sangat besar terhadap masalah global warming karena laut berfungsi sebagai sumber (source) dan tempat pengendapan (sink) karbon

• Karbon organik masuk ke dalam lautan melalui dua proses 1. fotosintesis 2. ion karbonat diserap oleh makhluk hidup untuk membentuk cangkangnya (Ca. CO 3) yang apabila hewan ini mati akan membentuk endapan kapur di dasar laut yang merupakan cadangan karbon terbesar H 2 O + CO 2 ↔ H 2 CO 3 ↔ H+ + HCO 3 - ↔ 2 H+ + CO 3

NUTRIENT • Nutrisi hanya bagian kecil dari unsur yang terkandung di dalam laut. • Nutrient yang paling penting adalah Nitrogen (N) dan Phosphate (P) yang sangat pentin bagi biota laut terutama fitoplankton. Dalam beberapa kasus besi (Fe) dan silika (Si) juga termasuk nutrient penting • Di dalam oceanografi, para ahli mengukur perbandingan karbon: nitrat: fosfat dalam plankton berdasarkan "Redfield Ratios“ (106: 1). Jadi kalau ada kekurangan jadi faktor pembatas

DAUR NITROGEN

DAUR NITROGEN Nitogen • Phytoplankton dapat mengabsorbsi NO 3 maupun NH 4+ juga NO 2 utk proses asimilasi utk menghasilkan bahan organik yg kmd masuk ke dalam “food web” • Nitrogen yg hilang melalui: • Volatilisasi amoniak : NH 3 + H 2 O ↔ NH 4+ + OH– • Rasio NH 4+ / NH 3 dipengaruhi oleh p. H air • p. H air tinggi NH 3 menguap • Pertambahan N melalui fiksasi: • N 2 Gas NO 3 dilakukan oleh filamentous blue green algae spt Anabaena & Nostoc yg mempunyai. “heterocyst”. Di dalam “heterocyst” terdapat enzim “Nitrogenase” Toksisitas N pd ikan Ammonia NH 4+ ----p. H tinggi---- NH 3 Ionized (non toxic) un-ionized (toxic) • NH 4+ adl ion yg besar krn HIDRASI, selain itu jg bermuatan shg sulit menembus microphore yg bersifat “hidrophobic” • NH 3 mudah sekali menembus membran insang krn molekul yg kecil, larut dlm lemak, & tdk bermuatan • NH 3 0. 6 – 2. 0 mg NH 3 -N/L toxic bg ikan • Nitrit bereaksi dg hemoglobin membentuk metahemoglobin yg tdk mampu lg berfungsi u/ membawa Oksigen di dlm darah

DAUR FOSFOR Diserap dalam bentuk: H 2 PO 4 -, HPO 42 -, PO 43 -. Bahan baku: batuan fosfat. BURUNG GUANO BATUAN FOSFAT tumbuhan EROSI DAN PENCUCIAN IKAN PERAIRAN/L AUT Fosfor H 3 PO 4 ↔ H+ + H 2 PO 4 -↔ H+ + HPO 4=↔ H+ + PO 43 - SERESAH DEKOMPISISI BINATANG LIMBAH