Siklus Nitrogen di Perairan

Halooo Sobat GPS, udah lama GPS ga posting materi lagi nih. Sekarang GPS mau bagi sedikit ilmu dari tugas yang di kasih di kuliah BIOKIMIA. Tugasnya tentang Siklus Nitrigen di Perairan, seperti apa dan bagaimana ? langsung aja kita cek di TKP :)

   
Sedikit Pendahuluan sebelum masuk ke materi
       Nitrogen merupakan salah satu unsur pembatas pertumbuhan, nitrogen memainkan peran penting dalam mengkontrol produktivitas biologis. Beberapa bagian dari siklus biogeokimiawi nitrogen di laut turut berperan dalam rangkaian 'feedback' yang mengatur iklim, pembentukan sedimen biogenik, dan kadar beberapa bahan kimia dalam air laut. Karena keberadaan nitrogen secara alamiah dalam tingkat oksidasi yang beragam, nitrogen cenderung mengalami reaksi redoks yang mengakibatkan nitrogen memiliki siklus biogeokimiawi yang kompleks. Siklus yang kompleks tersebut ditambah dengan variabilitas spasial dan temporal nitrogen yang besar menyebabkan siklus nitrogen di laut sulit dipelajari. Keadaan ini mengakibatkan pengetahuan kita tentang aliran global dan ukuran cadangan dimana nitrogen tersimpan memiliki tingkat ketidakpastian yang cukup tinggi. Data yang tersedia mengindikasikan bahwa siklus biogeokimiawi nitrogen di laut tidak dalam kondisi 'steady state', dan perkiraan tentang beberapa sumber nitrogen yang terikat terlampau rendah.

        Kegiatan manusia telah meningkatkan aliran nitrogen global. Laju aliran nitrogen terikat kedalam laut meningkat secara signifikan karena kegiatan buangan limbah dan pertanian. Pertanian menyebabkan erosi tanah danlimpasan pupuk. Di beberapa lokasi, aliran antropogenik nitrogen ini melampaui masukan alami dari sungai dan telah mengakibatkan eutrofikasi pada perairan estuari. Nitrogen juga menghilang dari biosfer daratan karena biomasa yang terbakar, khususnya di hutan hujan tropika. Proses-proses ini bersama-sama dengan pembakaran bahan bakar fosil telah meningkatkan kandungan nitrogen oksida dalam atmosfer. Pencemaran udara ini membantu pembentukan ozone pada troposfer, tetapi menyebabkan perusakan lapisan ozone pada stratosfer. Dalam tulisan ini, biogeokimiawi siklus nitrogen di laut diuraikan dalam kaitan dengan status 'steady state' dan berbagai gangguan yang disebabkan oleh masukan antropogenik.

Apa itu Nitrogen ???

         Nitrogen atau zat lemas adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambing N dan nomor atom 7. Biasanya ditemukan sebagai gas tanpa warna, tanpa bau, tanpa rasa dan merupakan gas diatomik bukan logam yang stabil, sangat sulit bereaksi dengan unsure atau senyawa lainnya. Dinamakan zat lemas karena zat ini bersifat malas, tidak aktif bereaksi dengan unsur lainnya. Nitrogen mengisi 78,08 persen atmosfer Bumi dan terdapat dalam banyak jaringan hidup. Zat lemas membentuk banyak senyawa penting sepertiasam amino, amoniak, asam nitrat, dan sianida.

Peranan Nitrogen dalam Kehidupan ??

Nitrogen merupakan suatu bagian dari sel hidup dan bagian utama dari semua protein, enzim dan proses metabolik yang disertakan pada sintesa dan perpindahan energi. Nitrogen itu sendiri merupakan unsur yang penting untuk seluruh  proses dalam tumbuhan. Pengambilan N oleh tumbuhan telah dipelajari oleh Morot-Gaudry (1997); kekurangan N menyebabkan terhambatnya pertumbuhan tanaman baik secara alami  maupun pada pertanian. Nitrogen banyak terdapat pada bagian klorofil, yang merupakan pewarna hijau dari tanaman yang bertanggung jawab terhadap fotosintesis. Nitrogen merupakan unsur yang diperlukan untuk membentuk senyawa penting di dalam sel, termasuk protein, DNA dan RNA.  Nitrogen adalah komponen utama dalam semua asam amino, yang nantinya dimasukkan ke dalam protein,  protein adalah zat yang sangat kita butuhkan dalam pertumbuhan.

Ada beberapa peranan nitrogen terhadap pertumbuhan tanaman diantaranya adalah:

1.      Memacu pertumbuhan tanaman secara umum terutama pada fase vegetative, berperan dalam pembentukan klorofil, dan merangsang perkembang biakan mikroorganisme.

2.      Peranan nitrogen dalam tanaman yaitu mensintesis karbohidrat menjadi protein dan protoplasma (melalui mekanisme respirasi) yang berperan dalam pembentukan jaringan fegetatif tanaman.

3.      Peranan nitrogen dalam tanah yaitu nitrogen diserap tanaman dalam bentuk nitrat (NO₃) dan ammonium (NH₄), akan tetapi nitrat akan segera tereduksi menjadi amonium melalui enzim yang mengandung Mo.

Amonium merupakan sumber nitrogen bagi tumbuhan yang hidup di tanah masam, terutama tanah humus, nitrat, merupakan sumber nitrogen bagi tumbuhan yang hidup di tanah netral atau basa selanjutnya organic, merupakan sumber nitrogen bagi tumbuhan yang hidup di tanah organic. Nitrogen udara merupakaan sumber nitrogen bagi tumbuhan yang bersimbiosis dengan organisme penambat nitrogen.

       Walaupun terdapat sangat banyak molekul nitrogen di dalam atmosfer, nitrogen dalam bentuk gas tidaklah reaktif. Hanya beberapa organisme yang mampu untuk mengkonversinya menjadi senyawa organik dengan proses yang disebut fiksasi nitrogen. Fiksasi nitrogen yang lain terjadi karena proses geofisika, seperti terjadinya kilat. Kilat memiliki peran yang sangat penting dalam kehidupan, tanpanya tidak akan ada bentuk kehidupan di bumi. Walaupun demikian, sedikit sekali makhluk hidup yang dapat menyerap senyawa nitrogen yang terbentuk dari alam tersebut. Hampir seluruh makhluk hidup mendapatkan senyawa nitrogen dari makhluk hidup yang lain. Oleh sebab itu, reaksi fiksasi nitrogen sering disebut proses topping-up atau fungsi penambahan pada tersedianya cadangan senyawa nitrogen.

       Vertebrata secara tidak langsung telah mengonsumsi nitrogen melalui asupan nutrisi dalam bentuk protein maupun asam nukleat. Di dalam tubuh, makromolekul ini dicerna menjadi bentuk yang lebih kecil yaitu asam amino dan komponen dari nukleotida, dan dipergunakan untuk sintesis protein dan asam nukleat yang baru, atau senyawa lainnya.

       Sekitar setengah dari 20 jenis asam amino yang ditemukan pada protein merupakan asam amino esensial bagi vertebrata, artinya asam amino tersebut tidak dapat dihasilkan dari asupan nutrisi senyawa lain, sedang sisanya dapat disintesis dengan menggunakan beberapa bahan dasar nutrisi, termasuk senyawa intermediat dari siklus asam sitrat.

Apa itu Siklus Nitrogen ??

       Siklus nitrogen adalah suatu proses konversi senyawa yang mengandung unsur nitrogen menjadi berbagai macam bentuk kimiawi yang lain. Transformasi ini dapat terjadi secara biologis maupun non-biologis. Beberapa proses penting pada siklus nitrogen, antara lain fiksasi nitrogen, mineralisasi, nitrifikasi, denitrifikasi.

BENTUK SENYAWA NITROGEN

Sumber  utama  nitrogen  adalah  nitrogen  bebas  (N2)  yang  terdapat  di atmosfir,  yang  takarannya  mencapai  78 persen  volume,  dan  sumber  lainnya yang  ada  di  kulit  bumi  dan  perairan.  Nitrogen  juga  terdapat  dalam  bentuk yang  komplek,  tetapi  hal  ini  tidak  begitu  besar  sebab  sifatnya  yang  mudah larut dalam air.

Pada umumnya  derivat  nitrogen  sangat  penting  bagi kebutuhan  dasar nutrisi, tetapi dalam kenyataannya substansi  nitrogen adalah hal yang menarik sebagai  polutan  di lingkungan.  Dapat  terjadi  perubahan  global  di lingkungan oleh  adanya  interaksi  antara  nitrogen  oksida  dengan  ozon  di  zona  atmosfir.

Juga  adanya  perlakuan  pemupukan  (fertilization  treatment)  yang  berlebihan dapat  mempengaruhi air tanah  (soil  water),  sehingga  dapat  mempengaruhi kondisi  air minum  bagi manusia.  Khusus  di laut, kelebihan  unsur N dan P akan mengakibatkan    kejadian     blooming     dapat     menimbulkan     tumbuhnya beberapa  alga yang beracun bagi kehidupan  fauna, hal ini sangat merugikan produksi (Rompas, 1998).

Bentuk  atau komponen  N di atmosfir  dapat  berbentuk  ammonia  (NH3), molekul   nitrogen   (N2),  dinitrit   oksida   (N2O),   nitrogen   oksida   (NO),  nitrogen dioksida  (NO2),  asam nitrit (HNO2),  asam nitrat  (HNO3),  basa amino  (R3-N) dan lain-lain   dalam   bentuk   proksisilnitri   (Soderlund   dan  Rosswall,   1980).   Dalam telaah   kesuburan    tanah   proses   pengubahan    nitrogen    dapat   dilakukan dengan  berbagai  cara,  yaitu  mineralisasi  senyawa  nitrogen  komplek, amonifikasi,  nitrifikasi, denitrifikasi,  dan volatilisasi ammonium (Mas’ud, 1992).

Sejumlah organisme mampu melakukan fiksasi N dan N-bebas akan berasosiasi dengan tumbuhan. Senyawa N-amonium dan N-nitrat yang dimanfaatkan oleh  tumbuhan  akan  diteruskan  ke  hewan  dan  manusia  dan kembali  memasuki  sistem  lingkungan  melalui  sisa-sisa  jasad renik. Proses  fiksasi memerlukan    energi    yang   besar,   dan   enzim   (nitrogenase)    bekerja    dan didukung oleh oksigen yang cukup. Kedua faktor ini sangat penting dalam memindahkan N-bebas dan sedikit simbiosis oleh organisme (Rompas, 1998).

Nitrogen   organic   diubah  menjadi   mineral   N-amonium   oleh mikroorganisasi  dan   beberapa   hewan   yang   dapat   memproduksi    mineral tersebut  seperti  : protozoa,  nematoda,  dan  cacing  tanah.  Serangga  tanah, cacing  tanah,  jamur,  bakteri  dan  aktinbimesetes merupakan  biang  penting tahap  pertama  penguraian  senyawa  N-organik  dalam  bahan  organic  dan senyawa N-kompleks  lainnya (Mas’ud, 1993).

III. FIKSASI NITROGEN

Semua  mikroorganisme mampu  melakukan  fiksasi  nitrogen,  dan berasosiasi  dengan N-bebas  yang berasal dari tumbuhan.  Nitrogen  dari proses fiksasi  merupakan  sesuatu  yang  penting  dan  ekonomis  yang  dilakukan  oleh bakteri   genus  Rhizobium   dengan  tumbuhan   Leguminosa   termasuk   Trifollum spp,  Gylicene  max  (soybean),  Viciafaba  (brand  bean),  Vigna  sinensis  (cow-pea),  Piscera  sativam  (chick-pea),  dan  Medicago  sativa  (lucerna)  (Rompas,1998).

Dalam   memproduksi  nutrient   bagi  organisme   laut,  maka   diperlukan fiksasi N dari atmosfir.  Penelitian  yang dilakukan  di Eniwetok  Atoll, menemukan bahwa  bentuk  N sangat  bervariasi  pada  air yang  mengalir  sesudah  terumbu karang   karena   air  tersebut   sangat   miskin  nutrient   (Johannes,   et  al.,  1972; Wiebe,  et al., 1972).  Sumber  N yang  berasal  dari  fiksasi-N  di laut berasal  dari alga   hijau   biru  Calothnia   crustacea   (Wiebe,   et  al.,  1975).   Fiksasi   N  juga ditemukan  pada  bakteri  anaerobic  Thalassia  (Patriquien,  1972; Patriquien  dan Knowles,    1972).   Fiksasi   N   ditemukan    pada   akar   pertumbuhan   Thalassia (Goering  dan Parker, 1972) dan makro alga serta coral rubble (Copone,  1977). Selain itu pentingnya  bakteri-bakteri terumbu  (reef bacteria)  untuk melakukan fiksasi N (Sorokin, 1978).

Spesies Oscillatoria  (Tridrodesmium) dan Richella spp, merupakan  spesies yang penting dalam proses asimilasi  molekul  N (Mangue,  1977). Tetapi N-fiksasi di laut Pasifik  sangat  kecil terjadi  (Mangue,  et al., 1977), demikian  pula di laut Sargossa  (Carpenter   dan  McCarthy,   1975),  jika  dibandingkan  dengan  NH3. Asimilasi   molekul   N  dapat   dihitung   melalui   kebutuhan   N  dari  Oscillatoria thiebantii.  Bagaimanapun alga  ini  sangat  rendah  dan  dalam  dalam  proses regenrasi  membutuhkan waktu  15 hari  atau  lebih  (Carpenter  and  McCarthy,

1975).

Akhir-akhir   ini  ditemukan   simbiosis   asosiasi   antara  bakteri   Azospirillum lipoferum  dan akar  tumbuhan  termasuk  rumput  tropikal  Digitaria  decumbens, juga  jenis  rumput  tropikal   Paspalum   notatum   mampu   melakukan   fiksasi  N bersama-sama bakteri  Azotobacter  paspalli  di dalam  akar  (Dobereiner,  1978, dalam Rompas, 1998).

IV. NITRIFIKASI

Nitrifikasi  merupakan  suatu proses oksidasi ensimatik  yang dilakukan  oleh sekelompok jasad renik/bakteri dan berlangsung dalam dua tahap yang terkoordinasikan.   Masing-masing   dilakukan    oleh   bakteri/jasad    renik   yang berbeda    pada   tahap-tahapan   proses   nitrifikasi    (Mas’ud,   1993),   sebagai berikut:

Tahap pertama (nitrisasi)

oksidasi

2 NH4  +  3 O2           ------------------>             2 HNO2     +  2 H2O  + E (79 kalori).

Ensimatik

Tahap kedua (nitrisasi)

oksidasi

2 HNO2  +  O2             --------------->                      2 HNO3       + E (43 kalori). ensimatik

Menurut Rompas (1998), bakteri autotrofi (bakteri nitrifikasi) dapat menggunakan N-anorganik  untuk  melakukan  nitrifikasi,  seperti  genera  bakteri Nitosomonos,  Nitrosococcus, Nitrosospira,  Nitrosovibrio,  dan Nitrosolobus.  Pada proses   tahap   pertama   reaksi   berlangsung   dari   ammonium   ke  nitrit  yang melibatkan  bakteri Nitrosomonos dan Nitrosococcus dengan persamaan  reaksi sebagai berikut:

NH4  +  3/2 O2        ------------------>            NO2     +   H2O  +   2 H     E = - 65 kcal

Sedangkan  reaksi kedua diperankan  oleh bakteri Nitrobacter  dan Nitrococcus    spp   yang   melakukan    oksidasi    dari   nitrat   ke   nitric   dengan persamaan  reaksi sebagai berikut :

NO2  +  ½ O2            ------------------>           NO3      + E = - 18 kcal.

Reaksi  nitrifikasi  seperti  di atas dapat  berlangsung  jika adanya  oksigen. Proses  oksidasi   dari  NO2    ke  nitrit  umumnya   lebih  cepat  dari  pada  proses oksidasi  dari  NH4   ke  nitrit,  dan  nitri  ini  terakumulasi   di  lingkungan.  Tahapan- tahapan   oksidasi   ammonium   oleh  bakteri  Nitrosomonas  dan  kemungkinan produksi   nitrit  oleh  beberapa   bakteri  disajikan   dalam  persamaan   sebagai berikut:

-3                                          -1                   0                                                   +1                                           +2                             +3

15 NH 4 +                  15  NH2OH            [15 NOH ….             15,15 N2O2H2 ]           15 NO           15 NO2-

15,15 N2O

14,15 N2O2H2 …           14,15 N2O

14,14 N2O

-3

14 NH 4 +                  14  NH2OH            [14 NOH          14,14 N2O2H2 ]          14 NO          14 NO2-

Reaksi enzim                         Peluang reaksi enzim                  Reaksi Kimia

V.  DENITRIFIKASI DAN ASIMILASI NITRAT

Denitrifikasi  merupakan  proses preduksian  senyawa  N-nitrat  menjadi  gas nitrogen dan/atau gas nitrogen oksida, dengan nitrogen bertindak sebagai penerima  hydrogen.  Produksi  nitrogen  bebas  dari  senyawa-senyawa organic tidaklah  melalui  aksi mikroorganisme, namun  terbentuk  secara  tidak langsung oleh saling tindak antara asam nitrat bebas dengan senyawa amino, yang keduanya dihasilkan secara bersama melalui biang bakteri (Mas’ud, 1993).

Menurut  Rompas  (1998), dalam keadaan  anaerob,  bakteri  aerob dapat memanfaatkan nitrat untuk menggantikan oksigen sebagai penerima  elektron, sehingga  mengurangi  gas-gas  produk  akhir seperti  NO, N2O atau N2, tahapan dalam nitrifikasi adalah sebagai berikut:

NH 4 +  +  2O2         ------------------>         NO3- + H2O + 2H

Gas dinitrogen  dan nitrogen  oksida adalah dua komponen  produk akhir yang  sangat  penting  dan  N2   biasanya  diproduksi  dari  N2O  sedang  dari  NO dapat  terjadi  tetapi  dalam  kondisi  tertentu.  Terbentuknya N2O  dan  N2   tidak saja  dari  nitrat  selama   respirasi,   tetapi   dapat  juga  konversi   dengan   cara asimilasi     ke    NH4+        dalam     komponen     organic     biomasa.     Tentu     pula mikroorganisme dapat  merubah  NO3-   ke NH4+     melalui  mekanisme  diasimilasi pada kondisi anaerob, mekanisme ini bersama denitrifikasi adalah proses memanfaatkan energi.

VI. SENYAWA DAN KANDUNGAN  NITROGEN DI LAUT

Pengetahuan senyawa  dan kandungan  N di laut sangat  penting  untuk diketahui,  hal  ini  mempunyai  hubungan  erat  dengan  kehidupan  biota  laut, dan  berkaitan  dengan  nutrient  untuk  biota  laut.  Secara  alamiah perkembangan konsentrasi  dari  nutrient  sangat  tergantungan dari  hubungan antara  kedalaman  laut  dan  stok  fitoplankton  beserta  aktivitasnya  (Lonshurst,

1988).  Studi  yang  dilakukan   di  Guinea,   Atlantic   bagian  timur  menemukan adanya  korelasi  antara naiknya  turunnya  konsentrasi  NO3-  dengan  kedalaman laut dan produksi  fitoplankton  (Herbland  dan Voituriesa,  1979). Pada laut yang dalam Zn akan menjadi faktor pembuat masalah dalam hubungan antara kandungan oksigen dan klorofil, oleh karena itu sangat menentukan “batas kandungan   nitrat”   (nitracline)   (Longhurst,   1988),  mengingat   kandungan   N dalam   air  senentiasaa   berbentuk   ion  nitrat  dan  ion  ammonium   (Rompas,

1998).

Dalam hubungan inlah penting untuk menentukan konsentrasi nutrient terutama  senyawa  N-nitrat  dan N-amonium  pada  permukaan  laut di wilayah tropika dan subtropika  (Longhurast,  1988). Hal ini disebabkan  pada kedalaman air  0  –  200  m,  sinar  matahari  masih  menembus  badan  air  dan  akan  terjadi aktivitas   biologi   yang   sangat   banyak   (Rompos,   1998).   Di   laut   ekuatorial

-

kandungan   N03

pada  kedalaman   100  m  mengandung konsentrasi   10  –  25

µgram  atom 1-1  dan pada subtropikal  berkisar  antara  10 – 25 µgram  atom 1-1

(Andersen,  et al., 1969; Walsh, 1976). Namun  dalam keadaan  stok klorofil yang tinggi  konsentrasi  N03-  akan  menurun  (Longshurt,  1988).  Beberapa  fitoplankton akan  mengangkut  nitrogen  secara  vertical  ke garis  batas  nutrient  (Eppley,  et al., 1968). Beberapa  daripadanya  dapat membentuk  nitrat tetap (Mangue,  et al., 1974; Stewart, 1971). Hujan mungkin sangat sedikit sebagai sumber N03-  dan NH4+.

Dari hasil penelitian  dan fenomena  alam tersebut  di atas, dapat  ditarik kesimpulan  bahwa  jenis-jenis  N-anorganik  yang  utama  dalam  air adalah  ion nitrat  (N03-)  dan  ion  amonimum  (NH4+).  Namun  dalam  kondisi  tertentu  masih terdapat  ion  nitrit  dan  sebagian  besar  dari  nitrogen  terikat  dalam  nitrogen organic  (47,9%),  yaitu  bahan-bahan  yang  berprotein,   juga  terdapat  dalam bahan  pencemar  seperti  asam sianida  (HCN), asam etilen diamin tetra asetat (EDTA) atau dalam bentuk asam nitrilotriasetat (NTA) (Rompas, 1998).

Selanjutnya, Soderlund dan Rosswall (1986), melakukan inventarisasi kandungan  total  nitrogen  yang  ada  di  laut.  Konsep  ini  dikutip  oleh  Rompas (1998), dengan kesimpulan bahwa siklus nitrogen secara global terlihat pada biomasa  di laut sekitar 5,3 x 1012  kg tetapi tidak menguraikan  secara kuantum distribusinya  di laut (Gambar 1).

2,3X107

5,3 X 105

95,2 % N2

4,8 %

1,1 X 106

47,9 % Organik

52,1 % Anorganik

99,9 %

organik mati

0,9 % Biomasa

Satuan Tg – Nitrogen

12

4,7 X 102

44 % Tumbuhan

56 % Hewan

Kombinasi

( Tg = 10

– N )

Gambar 1. Inventarisasi  Kandungan  Total Nitrogen Yang Ada di Laut

+

Kandungan   NH4

dapat   ditemui   di  terumbu   karang,   sebab   gas   ini

merupakan   buangan  dari  organisme   akuatik,  domestik  dan  industri.  Ion-ion

ammonium    dan   amino-nitrogen   (R-NH2      dalam   bahan   yang   berprotein)

dioksidasi oleh oksigen dengan adanya ketalis biologi yang cocok :

Reaksi di atas dapat terjadi jika ada kandungan oksigen yang cukup memadai.  Misalnya  untuk  pengolahan  air pembuangan rumah  tangga  atau industri,  bahan  organic  jika diberi  aerasi  intensif  maka  limbah  yang mengandung  ion  ammonium   akan  terurai  menjadi   ion  nitrat  yang  dapat diasimilasi.   Dalam  keadaan   tanpa  oksigen,  NO3-    dapat  sebagai   penerima electron dalam reaksi-reaksi  dengan mikroorganisme sebagai perantara:

NO3 -  +  6H + 5e -                                1/2 N2        + 3H2O

Kemampuan   ion  nitrat  sebagai  penerima  electron  digunakan   dalam proses pengolahan  air buangan untuk menghilangkan nitrogen dengan membiarkan  ion  nitrat  mengoksidasi methanol  melalui  reaksi  bakteri  dengan kondisi anaerob, sebagai berikut :

5CH3 OH + 6 NO 3- + 6 H +                                        5 CO2 + 3N2      + 12H2O

Reaksi  tersebut  di  atas  disebut  denitrifikasi   yang  dalam  beberapa  keadaan reduksi ini merubah semua senyawa itu membentuk  ion NH4+.

VII.SIKLUS NITROGEN DI LAUT

Dari kajian-kajian  tersebut di atas dapat dikaji bahwa nitrogen dalam air terjadi  dalam  berbagai   bentuk  senyawa.   Nitrogen   yang  terbanyak   dalam bentuk  N-molekuler  (N2) yang  berlipat  ganda  jumlahnya  daripada  nitrit (NO2) atau  nitrat  (NO3),  tetapi  tidak  dalam  bentuk  yang  berguna  bagi  jasad  hidup (Davis, 1986).

Nitrogen  memegang  peranan  kritis  dalam  siklus  organic  dalam menghasilkan   asam-asam    amino    yang    membuat    protein.    Dalam    siklus nitrogen,    tumbuh-tumbuhan   menyerap    N-anorganik     dalam    salah    satu gabungan  atau  sebagai  nitrogen  molekuler.  Tumbuh-tumbuhan ini membuat protein  yang  kemudian  dimakan  hewan  dan diubah  menjadi  protein  hewan. Jaringan   organic   yang   mati   diurai   oleh   berbagai   jenis  bakteri,   termasuk didalamnya   bakteri   pengikat   nitrogen   yang  mengikat   nitrogen   molekuler menjadi   bentuk-bentuk  gabungan   (NO2,  NO3,  NH4)  dan  bakteri   denitrifikasi

yang  melakukan   hal  sebaliknya.  Nitrogen  lepas  ke  udara  dan  diserap  dari udara  selama  siklus  berlangsung.   Jumlah   nitrogen   yang  tergabung   dalam mineral  dan  mengendap  di  dasar  laut  tidak  seberapa  besar  (Romimohtarto dan Juwana, 2001). Pola sebaran nitrogen di Samudera Atlantik, Pasifik dan Samudera  India  tidak  menunjukkan   perbedaan   yang  signifikan  (Gambar  2)

(Davis, 1986).

NO3-N ( μ moles / L )

0             10           20

30           40

- India

1.000

Kejelukan (m)

2.000

3.000

4.000

Atlantik -

Pasifik -

Gambar 2. Sebaran vertikal nitrogen dalam kolom air (Davis, 1986).

Sebaran  menegak  dari  bentuk-bentuk gabungan  nitrogen  berbeda  di laut.  Nitrat  terbanyak   terdapat  di  lapisan  permukaan,   ammonium   tersebar secara  seragam,  dan  nitrit  terpusat  dekat  termoklin.  Interaksi-interkasi antara berbagai   tingkat   nitrogen   organic  dan  bakteri   sedemikian   rupa  sehingga pada  saat  nitrogen  diubah  menjadi  berbagai  senyawa  anorganik,  zat-zat  ini sudah tenggelam  di bawah termoklin. Hal ini menimbulkan masalah bagi penyediaan nitrogen karena termoklin merupakan penghalang bagi migrasi menegak  unsur-unsur  ini dan kenyataannya persediaan  nitrogen akan menjadi faktor pembatas bagi produktivitas  di laut.

Aduh maaf nih Sobat GPS acak-acakan, kurangnya cari lagi aja di web lain biar maximal. makasih atas kunjungannya !!