Konservasi air bersih untuk keberlanjutan penyediaan bahan makanan

6t(n r+o\

o\

r-

u')

o

(\I I{

a

a

&

6-. 4.tr

x-- ^(It

fr<

Eltr a(s

z2

A+r

\J(6(!

L,J !) 'd tl hr ll)

'-Fg

=g€

kJ-g

'1 )-

FE3 z=E

C ^G:E

>7 \J ln

r.(tt(s

tr.t v ^,tF)

cE'6 ,Eg

Xf;s

>1 A

a.

u)

z+ &.v

1(6 Ztt

E a

F]

O

&

O H

€

ra g

rfi HilI

iEl _{? ilal}

i ^{tA sEl} Gt i-'!l E ⁱ

E t ^{gl H}

E ^trdl 3 ^EAI

E ^rdl

Eel _o-l

F{ .l

.. frl

2cl

1l ot

EI

al sl

3l ol st P.{l t &

-a -t

rt)

il til t, 2 o v

Fl

2 o

_FI

tn

2 &

2 tsl

= frl tt,

=

_t(J

rrl

oo

za

hv

-) ^r-

Et r*r

^\O

flsx EII(/)9

H=3 r ^a'."

=ZE =-iq

^a-rLi

H4q19 -tHn zvl

X ^E'E

Hl'ttb

<<01

Yt-e

-l Fa ..l

- V)E

sfii fr=ts

FZE ES

cr) #

*= F

_!+.

-tcll

i-d

Jtr

V€

Ir

II.A.t.c.1.b/2

Seminar Nasional

PELES:|ARIAN AIR

^BERSIH

LINTIIK KEBERLANJUTAN PENYEDIAAN BAHAN MAKANAN

I

Gede Ketut AdiPutra

Prodi

Biology,

Fakultas Matematika dan

Ilmu

Pengetahuan Alam,

Universitas Hindu Indonesia. Jl. Sangalangit, Tembau, Penatih, ^Denpasar,

Bali,

Indonesia.

E-mai[:

dr

gedg-adipu]ra,

ABSTRAK

A}$ivitas biologis

^yang ada dalam tubuh

makhluk

hidup

terjadi

karena tersedianya energy yang berasal dai,

matahari. Energi

sinar matahari dipanen oleh tumbuhan dan disimpan dalam bentuk senyawa orgaaik karbohidrat, lemak atau

protein.

Organisme non fotosintetik tergantung

dari energi kimia yang disimpan dalam

^senyawa

organik yang dihasilkan oleh

organisme

fotosintetik.

Bahan makanan yang tersedia untuk dikonsumsi oleh organism non photosintetik

tergantung dari kemampuan tumbuhan memanen energi matahari. Oleh karena

^proses penyediaan bahan makanan

ini

memerlukan air maka

air

harus dilestarikan agar bahan makanan tersedia dalam

jumlah

yang

cukup.

Salah satu upaya pelestarian air yang dapat dilakukan adalah penanaman pohon.

PERAN AIR DALAM PENGHASILAN BAHAN MAKA}TAN

Hampir 90% dari energl yang digunakan oleh tubuh manusia ^berasal dari energi

kimia

yang tersimpan dalam senyawa organik hasil fotosintesis (Gambar 1).

Matahari _3Ot/o

dipantulkan ke luar angkasa

46Yo diserap oleh atmosfer menjadi panas

23o/o diserap oleh bumi

Gambar

1.

Sumber energy bagi makhluk hidup

yangadadi

bumi.

i %o dipakai oleh klorot-rl

untuk

fotosintesib

I

+I

90olo sumber ^energ-Y yang dipakai

manusia berasal dari fotosintesis

-

---.-

Untuk

dapat menyustm senyawa

organik yang digunakan oleh manusia

sebagai bahan makanan, tanaman memerlukan sedikitnya

3

proses besar yang berhubungan dengan

air

yaitu

reduksi

CO2

menjadi gula yang terjadi di daun,

penyerapan

unsur hara melalui akar

dan penyerapan COz

melalui daun. Tiga

proses besar

ini

menentukan apakah tanaman m.Lmpu menyediakan bahan makanan yang cukup bagi kehidupan manusia.

Sinar matahari

Gambar 2. Ketersediaan bahan makanan yang dikonsumsi oleh

manusia tergantung dari kemampuan fumbuhan unfuk mernanen energy dari matahari.

Reduksi CO2

menjadi

gula

Tanaman

memiliki

kemampuan

untuk

memanen langsung energy

dari

^mata

hari

karena

mernriiki

organel yang

kita

kenal sebagai

klorofil.

Pada organel

ini terjadi

pemanenan energy matahari

yang mula-mula disimpan dalam

senyawa

NADPH dan ATP.

^Simpanan energy sementara

ini

kemudian digunakan

untuk

sintesis

gula dari CO2.

Pemanenan energy sinar

matahari oleh klorofil

memerlukan

banyak air yang berfungsi

sebagai

penyedia

_electron.

Elektron ini

berfungsi _sebagai "pengangkut" energy matahari

untuk

disirnpan sementara pada senyawa

NADPH

dan

ATP.

Energi yang disimpan sementarapada dua senyawa

ini

selanjutnya disirnpan lebih permanen pada senyawa organik yang rnenjadi sumber bahan

makanan.

Dalam senvawa

organik ini,

energy yang _berasal

dari

matahari disimpan dalam bentuk energi kimia.

Senvawa

organik yang

mengandung energi

kimia ini

dikonsumsi

oleh makhluk

heterotrophy untuk kemudian diubah rnenjadi energi metabolik,

ATP.

Oleh karena electron yang mengangkut energi matahari bersumber dari air, maka semakin banyak air yang tersedia semakin banyak

juga

kernungkinan

tanaman untuk dapat

memanen

energi. Mekanisme

pemanenan

energi

oleh tanaman dapat digambarkan pada skema berikut:

Oksigen

fy'eak-- . -

reduct;nt . P680" I

02+H+

Strang- cxid ant

Photosyrtem ll

Fhctorysterr I

flGu*t 7.14 Z rheme oi photosyndresis, Red light ahsorH by photosystern lI ffiI$ ^{pmduces a} strong oxidsnt and a tlreak red*ctaftt. Far-red light ahsorbed by photosvstem I ^(PSI) produces a weaL oxidant and a srrong rEductant. The srrong oxidant

Gambar

3 Air

bertugas sebagai penyedia _electron

bagi klorofil.

Elektron

ini

digunakan untuk menampung dan mengangkut energy matahari ke

molekul NADPH

dan

ATp.

llek_tron berenergi

tinggi yang

disimpan dalam senyawa

NADPH

dan

ATP

digunakan _untuk

m.reduksi CO:

dalam proses yang

dikenal

dengan

siklus Calvin.

Produk

siklus Calvin

yang

:erupa

sukrosa atatr zat tepung kemudian disirnpan didalam buah atau

brji ^yang

dapat dipanen --'--'h

manusia. Jadi bahan

makanan

yang kita panen dari tumbuhan

sebenarnya adalah

:--ianenan

energy matahari secara tidak langsung.

Rrf !,ra,'i;- I i

b;slt-r.-,sch: i:

Gambar

4.

Energi yang disimpan padaATP dan

NADPH

digunakan untuk menysusun sukrosa atau zat tepung melalui siklus

Calvin.

Sukrosa atau zat tepung

ini

adalah bahan makanan bagi manusia.

&.

r---- --- -I/ _-- ---\.

'/l

--:.-:--lI

I (narn

^rlecrron _transport ^I

l- 0

^| ,....;..--:..._,.

Strd-,no

r:

J

,;;,.Y"-' _,-

t--, ^nzoo-)

--]

^nraoo-

-.---'l

liiirFl:

3

Penyerapan COz oleh daun

Bahan makanan berupa

zat

tepung atau sukrosa dapat disusun apabila

CO:

tersedia didalam

daun. Untuk

memasuklian COz ke dalam daun, tanaman harus membuka stomata. Akan tetapi,

iika

stomata terbuka,

maka air dari

daun akan

keluar yang

disebut dengan

transpirasi.

Jika tanalnan kekurangan air, stomata akan tertutup dan

CO: tidak

dapat masuk kedalam

daun.

Oleh

karena itu, air diperlukan oleh

tanaman

tidak hanya

sebagi penyedia

electron, tetapi

^juga berrungsi sebagai pembuka pintu agar CO2 dapat masuk kedalam daun.

Gambar

5. Air

berfungsi sebagai pembuka pinfu stomata agar COZ dapat masuk kedalam daun.

ii:n'r:rl rt'Ia rl :i:!

Penrglsp2n

unsure

hara

oleh

Akar

--lsur hara digunakan untuk menlusun bahan

^organik :.::a,1sator agar sintesis senyarva organic dapat berlangsung.

,-.e:

akar dalam bentuk larutan.

atau berfungsi

sebagai pembantu Unsur hara

ini diambil

dari tanah

Gambar

6. Air

berfungsi sebagai pelarut agar unsure hara dapat diserap dari tanah oleh akar.

-iCh ^a-a"l:

--]

4

PELESTARLAN

AIR BERSIH

Air

^{yang ada}

di

planet

bumi

sebagian besar ditampung didalam laut

yaitu

sekttar

97Yo' ni1 asin yang ada di ^laut dimurnikan *16*A ^air

^bersih.

^melalui

^proses

evaporasi.

^{Proses rm} berrangsung ^dengan bantuan ^panas

y*gio*o*uer dari.-mata,an. uap air

diangkat keatas ^dan membentuk partikel-partikel air ,.rringg? ^dapat kita saksikan ^sebagai awan. ^proses pembentukan

partikel ini ^dikeoal

^sebagai

^t ooo"o*J*i A*u,

^{dapat pindah}

^ke

darat dan membentuk ^awan hujan melalui ^proses yang disebut

p.*Jpitu'i'

Awan hujan

ini

kemudian menjadi

hujan'

^Hujan

yang turun didaerah

*r****

dapat masuk kedalam tanah ^atau mengalir ^{diaras tanah'}

Upayayangdapatdilakukanagataktidakterlaiucepatkembalikelautadalahmelalui

pembentukan

siktusiokal. Air

^{tanah diserap melalui}

atar geltumgurran

-1.*n*"

melalui ^daun

dan menaikkan

jumlah

awan

hujan

"':'"

^yang

terjadi selanj,tnya meninglatkan air

tanah uotuk diserap

t"*uuri

^oleh tanaman dan diuapkan. Dengan bantuan tanaman

ini

maka air bersih akan bertahan lebih lama

di dataran,** ^{oui u.rn*gsi}

^{sebagi sumber air minum atau air untuk}

pertanian.

^{semakin banyak}

jomlah poil,

^{yang ada}

oaataraitinggi

^maka semakin banyak pula kemungkinan ^uap air ^{yang dapat} memuentut ^awan

hujan.

^{Jadi penanaman pohon adalah upaya}

y*g .Jrrg* ^efektif

^untuk melestarikan air bersih'

sRESI{ \V.{TER ('} (ILES

Gambar ^7.

Pembentukan siklus

lokal

air menalui Pohon meruPakan cara yang

efektif

^untuk

pelestarian

air

bersih.

PEiPiBaio$

' TrrnsPi"*tio'

Gm*at*flot aV

G

Sumbec

NASA"

^{eatth's water cYcle,} ,

lr."nt

| .vcle

t-

Rtiil

5i*u**,

Publishing'

5