Infromasi Lebih Lanjut
2.10 Biomassa Tumbuhan Air
2.10.1 Apa itu biomassa tumbuhan air?
Biomassa tumbuhan air diproduksi di lingkungan air tawar dan laut serta memiliki beberapa potensi untuk digunakan oleh manusia. Biomassa tumbuhan air saat ini termasuk tumbuhan berbiji, ganggang laut, dan mikroalga, kebanyakan diproduksi secara alami dan ada juga melalui produksi kultur yang dibuat oleh manusia.
Biomassa tumbuhan berbiji air tawar adalah tumbuhan air (Eichihornia crassipes (Mart.) Solms) dan juga kiambang. E. crassipes berasal dari Brazil tumbuh secara aktif pada 18-32°C tetapi tidak menunjukkan pertumbuhan yang positif pada suhu di atas 34°C dan dibawah 0°C. Belum ada spesis kiambang termasuk hampir 30 spesies yang tercatat pernah dipilih untuk
pemanfaatan biomassa.
Dalam 60 spesies terangkum di dalam 13 genus dari 3 famili (Hydrocharitaceae, Zosteraceae dan Cymodoceaceae) sebagai tumbuhan berbiji air laut (rumput laut) di dunia, rumput belut (Zostera marina L.) dan spesies terkait yang terdistribusi diantara garis lintang tengah dan tinggi telah menarik banyak minat untuk digunakan sebagai biomassa (Hartog, 1970). Alga termasuk makroalga multi sel (ganggang laut) dan mikroalga satu sel (fitoplankton). Ganggang laut kebanyakan hidup di air laut dan sumber pemanfaatan biomassa berasal dari 220 spesies alga merah, 88 spesies alga cokelat dan 27 spesies alga hijau di dunia (Indergaard, 1982).
Mikroalga tersebar secara luas di air tawar dan laut meskipun spesisnya berbeda. Spesies yang paling menarik untuk dijadikan biomassa saat ini adalah alga hijau dari Chlorella, Scenedesmus dan Dunaliella dan alga biru hijau dari Spiriluna yang hidup di air tawar. Galur yang terpilih dibiakkan secara tiruan untuk kegunaan biomassa, dan beberapa galur air tawar dibiakkan di air laut setelah perlakuan aklimasi.
2.10.2 Produktivitas
Produktivitas E. crassipes telah tercatat sebagai 11-23 kgFW (berat segar)/m2.tahun (0.5-1.2 kgDW (berat kering)/ m2.tahun ) selama musim pertumbuhan di Jepang, dan dapat mencapai 21.1 kgDW/ m2.tahun di bawah pencahayaan dan nutrisi yang cukup. Produktivitas rumput belut adalah 0.3-0.8 kgDW/ m2.tahun (120-320 gC/ m2.tahun ), dan Thalassia mencapai 5 gDW/m2.hari selama 8 bulan di Florida, Amerika Serikat.
Alga merah, Hypnea, memiliki produktivitas sebesar 12-17 gDW/ m2.hari di tangki luar (Slesser dan Lewis, 1973). Produktivitas mikroalga rata-rata adalah 2-10 gDW/ m2.hari di tangki luar dan bisa meningkat hingga 500 gDW/ m2.hari dalam kondisi optimum.
2.10.3 Pemanfaatan sumber daya praktis saa ini
E. crassipes yang mengandung semua asam amino esensial menyediakan sumber makanan ternak terbaik untuk hewan seperti babi dan ayam meskipun logam berat yang terkandung dalam tumbuhan harus disingkirkan terlebih dahulu sebelum digunakan. Untuk penggunaan energi, 373 m3/tonF W biogas yang mengandung 60-80% metana dan ca. 5,300 kcal/m3 untuk pembakaran kalori diperoleh melalui fermentasi anoksik E. crassipes. Karena
DW, maka aplikasi sebagai pupuk dan agen perubahan tanah masih dipertimbangkan.
Biomassa rumput belut digunakan sebagai bagian dari pakan ternak babi laut dan manatee di akuarium. Teknologi kultivasi tiruan rumput belut belum ditetapkan.
Biomassa ganggang laut telah digunakan secara luas di dunia (Tabel 2.10.1). Panen tahunan untuk ganggang laut adalah c a. 1.3 M (juta) tonFW untuk alga cokelat dan ca. 0.81 tonFW untuk alga merah. Kebanyakan darinya adalah alami dan kultivasi tiruan telah meningkat saat ini. Ganggang laut telah digunakan sebagai pakan ternak kering, makanan manusia, pupuk, agen modifikasi tanah dan sebagainya. Bahan-bahan berguna yang terkandung dalam ganggang laut seperti polisakarida unik, iodin dan sebagainya digunakan sebagai bahan baku untuk mengekstrak bahan yang berguna (Indergaard, 1982). Lamun mengandung asam alginat sebesar 13-45% DW yang digunakan untuk menghasilkan makanan, obat-obatan, kosmetik, pencelup warna, cat, pembuatan kertas, bahan finishing interior, minyak pelumas dan sebagainya. Beberapa alga merah mengandung agar-agar dan karagenan seperti agar-agar.
Tabel 2.10.1 Hasil produksi ganggan laut tahunan dan produktivitas potensial di dunia (×103ton FW, Michanek 1975 (diambil dari Indergaard 1982)
Area
Alga Merah Alga Cokelat
1971-1973 1971-1973 Hasil tahunan Produktivitas potensial Hasil tahunan Produktivitas potensial 18 Laut Arktik - - - -21 Atlantik NW 35 100 6 500 27 Atlantik NE 72 150 208 2000 31 Atlantik pusat W - -10 1 1000 34 Atlantik pusat E 10 50 1 150 37 Mediteranian, Laut Hitam 50 1000 1 50 41 Atlantik SW 23 100 75 2000 47 Atlantik SE 7 100 13 100 51 Hindia W 4 120 5 150 57 Hindia E 3 100 10 500 61 Pasifik NW 545 650 825 1500 67 Pasifik NE - 10 - 1500 71 Pasifik pusat W 20 50 1 50 77 Pasifik pusat E 7 50 153 3500 81 Pasifik SW 1 20 1 100 87 Pasifik SE 30 100 1 1500 Total 807 2610 1301 14600
Nomor regional mewakili klasifikasi FAO dari wilayah laut dunia
Mikroalga mengandung persen protein yang tinggi mencapai 50-70% DW. Berbagai pemanfaatan mikroalga telah tersedia seperti suplemen untuk perawatan kesehatan, bahan baku untuk mengekstrak pigmen seperti karetenoid dan fikobilin, vitamin dan sebagai pakan ternak untuk organisme air. Disebabkan ukurannya yang mikro dan konsentrasi biomassa yang rendah secara alami, biomassa mikroalga tersedia melalui kultivasi tiruan menggunakan tangki, kolam atau kanal di daerah garis lintang rendah atau menengah yang sesuai untuk penanaman sepanjang tahun. Model bisnis telah diajukan untuk membiakkan mikroalga dengan makanan kulit siput menggunakan air laut dalam yang bernutrisi tinggi (Roels et al., 1979).
2.10.4 Massa berdiri sumber daya biomassa
Massa berdiri sebenarnya dari E. crassipes dan kiambang belum diperkirakan. Karena E. crassipes menyebar secara aktif akibat percepatasan eutrofikasi di berbagai daerah lintang rendah di Afrika dimana sungai-sungai besar dipenuhi oleh tanaman ini, maka pemanfaatan biomassa sangatlah diperlukan.
Massa berdiri biomassa dari lapisan rumput laut alami rata-rata adalah 0.1-0.5 kgDW/m2 dan dapat mencapai hingga 2 kgDW/m2 di daerah komunitas padat. Lapisan rumput laut semaking berkurang akibat perubahan lingkungan dan reklamasi tanah di dunia, dan juga ketidakefisienan teknik perawatan tiruan dan pemulihan. Berdasarkan anggapan 0.3 kgDW/m2 dari kepadatan rata-rata dan 90% kadar air di dalam rumput belut, diperkirakan lebih dari 10 Mton biomassa rumput belut di seluruh dunia.
Menurut perkiraan yang dibuat berdasarkan sumber alami ganggang laut oleh Jensen (1978, setelah Indergaard, 1982), permintaan untuk asam alginat adalah 50.000 ton per tahun yang membutuhkan sebanyak 1,30 MtonFW ganggang laut. Permintaan tahunan untuk karagenan, agar-agar, “nori”, “wakame”, dan lamun maisng-masing sebanyak 30.000, 20.000, 35.000, 30.000, 250.000 ton dan kuantitas ganggang laut yang dibutuhkan masing-masing sebesar 0.40, 0.50, 0.40, 0.20, dan 2.00 MtonFW. Permintaan ini 1.1-3.0 kali lebih tinggi jika dibandingkan dengan permintaan pada 1970an. Selain itu, ada beberapa M ton FW hingga beberapa 10 M tonFW ganggang laut yang diperlukan untuk pasar makanan, industri kimia, penggunaan energi dan industri bahan kimia dengan kemurnian yang tinggi. Untuk memenuhi kebutuhan ganggang laut yang luas ini, maka diperlukan peningkatan produksi ganggang laut terutama di daerah pesisir dan juga di daerah air terbuka pada masa depan.
Infromasi Lebih Lanjut
Hartog, C. den. Seagrasses of the world. North Holland, Amsterdam. pp. 275 (1970)
Indergaard, M. The aquatic resource. In Biomass utilization (ed. W. A. Cote) Plenum Press, New York, pp. 137-168 (1982)
Mann, K.H. Ecology of coastal waters: a systems approach. Univ. Calif. Press, pp. 322. (1982) Roel, O. A.; Laurence, S.; Farmer, M.W.; Hemelyryck, L. Van. The Utilization of cold,
nutrient-rich deep ocean water for energi and mariculture. Ocean Managemen, 5, 199-210 (1979). Slesser, M. and C. Lewis. Biological energi resources. E. & F. N. Spon Ltd., London (1979)