Eutrofikasi adalah masalah lingkungan utama untuk sungai, air pantai, danau, anak sungai, dan muara. Istilah ini mengacu pada peningkatan nutrisi, terutama fosfor dan nitrogen, yang menghasilkan peningkatan eksplosif alga – alga mekar. Ini dikategorikan menjadi dua termasuk eutrofikasi alam dan budaya.
Eutrofikasi alami adalah penumpukan bertahap nutrisi, bahan organik, dan sedimen yang terjadi selama berabad-abad di banyak cekungan danau. Eutrofikasi budaya, di sisi lain, mengacu pada perubahan masukan nutrisi di cekungan air oleh aktivitas manusia yang mengarah pada perubahan ekologi utama dalam badan air selama beberapa dekade.
Proses budaya terutama terkait dengan fosfor yang umum dalam pupuk dan limbah yang diolah. Fosfor adalah aktor utama karena merupakan stimulator kuat pertumbuhan alga. Proses ini ditandai dengan pertumbuhan tanaman dan alga yang berlebihan di badan air. Konsep eutrofikasi budaya terutama dibawa oleh pemahaman manusia bahwa air jernih dengan organisme yang terlihat minimal lebih baik daripada air yang kaya organik.
Penggunaan fosfat modern yang meluas dalam deterjen, serta adanya kelebihan pupuk di limpasan, telah memberikan kontribusi besar terhadap tantangan ekologi di badan air – umumnya disebut sebagai eutrofikasi budaya.
Dalam proses alami, ekosistem secara terus-menerus mendaur ulang materi dengan bantuan tanaman dan ganggang hijau untuk menciptakan basis makanan bagi herbivora dan karnivora dari bahan kimia terlarut. Hewan dan tumbuhan yang mati juga diurai oleh pengurai aerob dan anaerob menjadi bentuk sederhana yang mudah didaur ulang ke dalam siklus alami.
Badan air sangat cocok untuk menangani masalah bersepeda yang menjaga kualitas air. Dalam eutrofikasi budaya, bagaimanapun, manusia menyuntikkan sejumlah besar materi buatan ke dalam sistem ekologi air sehingga membanjiri siklus alam sehingga mengakibatkan badan air berubah dari oligotrofik menjadi eutrofik.
Badan air oligotrofik mempunyai pasokan oksigen yang kaya, tidak seperti badan air eutrofik yang kaya alga. Skenario yang baik tentang bagaimana aktivitas manusia mempengaruhi ekologi badan air adalah ketika manusia membuang limbah ke badan air. Membuang limbah yang tidak diolah ke badan air, misalnya, menghasilkan pemupukan ganggang, meningkatkan pertumbuhannya.
Ketika alga meningkat dan mati, pengurai aerob juga meningkat yang mengakibatkan permintaan oksigen yang lebih tinggi di badan air. Jika kebutuhan oksigen sangat tinggi, bisa melebihi pasokan sehingga menyulitkan ikan dan organisme air untuk bertahan hidup di badan air.
Dengan tidak adanya oksigen, mikroorganisme yang mampu hidup tanpa oksigen mulai menguraikan zat organik yang menghasilkan pelepasan hidrogen sulfida dan amonia yang berbahaya. Ini umumnya menggambarkan konsep eutrofikasi budaya.
Daftar isi
Berbagai Penyebab Eutrofikasi Budaya
1. Pupuk
Penggunaan pupuk adalah penyebab utama eutrofikasi. Penggunaan pupuk, terutama pupuk nitrat dan fosfat di pertanian, halaman rumput, dan lapangan golf, mengakibatkan akumulasi fosfat dan nitrat di sumber badan air terdekat.
Begitu nutrisi masuk ke danau, lautan, sungai, dan badan air lainnya; alga, dan plankton, di antara kehidupan tanaman air lainnya menjadi cukup makan sehingga meningkatkan aktivitas fotosintesis mereka.
Peningkatan aktivitas fotosintesis menyebabkan pertumbuhan yang lebat dari alga dan spesies tumbuhan lainnya. Pertumbuhan yang berlebihan mengakibatkan berkurangnya keberadaan oksigen di dalam air sehingga memicu terjadinya proses eutrofikasi.
2. Operasi pemberian makan hewan terkonsentrasi
Operasi pemberian pakan ternak yang terkonsentrasi dicirikan oleh pelepasan nutrisi buatan yang tinggi ke sungai, danau, dan lautan. Nutrisi terakumulasi dalam konsentrasi tinggi yang mengganggu badan air dengan pertumbuhan alga dan cyanobacteria.
3. Limbah dan pembuangan industri
Limbah yang tidak diolah dan limbah industri, terutama di kota-kota besar dan negara berkembang bisa mendapatkan akses ke badan air dan merangsang pertumbuhan ganggang dan tanaman air lainnya, mengancam kelangsungan hidup kehidupan air dalam banyak cara. Bahkan air yang diolah tidak boleh dibuang kembali ke sungai atau danau karena juga bisa menyebabkan akumulasi kelebihan nutrisi ke badan air.
4. Akuakultur
Cara modern memelihara ikan, kerang, dan menanam tanaman air tanpa tanah juga menjadi penyumbang besar eutrofikasi budaya. Jika akuakultur tidak dikelola dengan baik, partikel makanan dan ekskresi ikan bisa masuk ke badan air, menciptakan lingkungan yang baik untuk pertumbuhan padat tanaman terapung mikroskopis.
5. Deforestasi
Ketika manusia menebang pohon, mereka meningkatkan kemungkinan terjadinya eutrofikasi. Pohon memainkan peran penting dalam menyatukan tanah. Ketika pohon ditebang, erosi tanah terjadi, yang membawa sedimen dan nutrisi lainnya ke badan air menciptakan lingkungan yang cocok untuk pertumbuhan ledakan alga.
Efek Eutrofikasi Budaya
1. Penurunan kualitas air
Masalah yang paling mencolok dengan eutrofikasi adalah penurunan kualitas air. Manusia lebih menyukai air yang jernih dibandingkan dengan air yang kaya nutrisi. Faktanya, ide menggunakan air kaya nutrisi oleh sebagian orang terdengar gila. Jika, misalnya, sumber air terpengaruh, mereka yang bergantung pada air kaya nutrisi tidak akan bisa menggunakan air sampai kualitasnya membaik.
Selain itu, ganggang yang mekar sangat beracun. Mereka bahkan menjadi lebih beracun dalam kondisi anaerobik. Kehadiran mereka di badan air menurunkan ketersediaan air minum bersih. Terlebih lagi, pertumbuhan ganggang yang lebat dan tanaman lain bisa menghalangi sistem pasokan air yang membatasi ketersediaan air perpipaan.
2. Mengancam kelangsungan hidup biota air
Karakteristik umum dari eutrofikasi adalah pertumbuhan eksplosif fitoplankton dan tanaman lainnya. Pertumbuhan tanaman yang eksplosif meningkatkan kebutuhan oksigen yang mengakibatkan berkurangnya ketersediaan oksigen terlarut untuk respirasi oleh tanaman dan hewan air lainnya di dalam air.
Dan ketika tanaman alga mati dan membusuk, oksigen terus berkurang, mengakibatkan ikan dan bentuk kehidupan air lainnya mati lemas. Saat air tidak lagi bisa menahan oksigen, kondisi tersebut mendorong tumbuhnya bakteri yang menghasilkan racun yang berakibat fatal bagi mamalia laut dan burung.
3. Keracunan
Eutrofikasi mendorong pertumbuhan cyanobacteria. Bakteri menghasilkan gelombang merah yang melepaskan racun yang sangat kuat dengan tingkat racun yang tinggi ke dalam air. Racun bisa berakibat fatal bahkan pada konsentrasi yang sangat rendah. Kondisi anaerobik yang diciptakan oleh eutrofikasi juga mendorong pertumbuhan senyawa beracun di badan air.
Racun tersebut bisa menyebabkan kematian bagi manusia dan hewan jika tertelan dalam konsentrasi paling sedikit dalam air minum. Senyawa beracun juga bisa naik ke rantai makanan melalui bioakumulasi dan bio-perbesaran, menyebabkan komplikasi kesehatan lainnya seperti kanker.
Misalnya, eutrofikasi sangat terkait dengan keracunan kerang. Kerang menumpuk racun di otot mereka yang mengakibatkan keracunan manusia. Konsentrasi nitrogen yang tinggi dalam air minum juga bisa menghambat sirkulasi darah pada bayi.
4. Menghambat memancing
Eutrofikasi meningkatkan pertumbuhan alga dan tumbuhan kecil serta bakteri fotosintetik. Pertumbuhan alga dan tanaman yang eksplosif bisa menyebabkan berkembangnya lapisan tanaman terapung yang luas dan padat sehingga menyulitkan pemasangan jaring ikan di dalam air. Mereka juga bisa membatasi mobilitas perahu dan kapal penangkap ikan lainnya.
5. Degradasi kesempatan rekreasi
Jika ganggang mekar dan tanaman lain mempengaruhi area yang luas, mereka mengurangi transparansi dan navigasi di dalam air, mengurangi nilai rekreasi dan peluang badan air. Pertumbuhan, terutama di permukaan, akan berdampak negatif pada aktivitas seperti berperahu dan berenang.
Solusi untuk Eutrofikasi Budaya
1. Mengelola pencemaran air
Karena polusi adalah penyebab utama eutrofikasi, menguranginya dalam berbagai bentuk bisa membantu mencegah perusakan badan air lebih lanjut. Mengurangi nitrogen dan fosfat yang dibuang ke sistem air bisa membantu menurunkan kandungan nutrisi dalam sistem air, dan karenanya mengendalikan eutrofikasi.
Namun, agar solusi ini berhasil, industri, dan kota, serta individu, harus bekerja sama dalam mengurangi tingkat polusi mereka. Jika industri mengurangi polusi mereka dan kotamadya terus mencemari sistem air, keuntungannya akan sangat sedikit.
2. Pengomposan
Eutrofikasi terjadi sebagai akibat dari penggunaan nitrat dan fosfat. Untuk meminimalkan keberadaan fosfat dan nitrat di badan air, masyarakat harus mengganti pupuk nitrat dan fosfat dengan pupuk kompos. Pupuk kompos tidak mengandung unsur nitrat dan fosfat yang tinggi yang menyebabkan eutrofikasi.
Selanjutnya, semua elemen penting dari pupuk kompos dipecah dan disintesis oleh tanaman menghindari siklus eutrofikasi.
3. Buat dan perkuat undang-undang polusi non-titik
Pemerintah harus membuat undang-undang dan kebijakan melawan polusi non-titik. EPA menunjukkan bahwa polusi non-titik menyebabkan tantangan terbesar dalam pengendalian eutrofikasi. Mengontrol sumber nutrisi bisa sangat mengurangi eutrofikasi, dan karenanya, pemerintah dan kotamadya di seluruh dunia harus mengembangkan langkah-langkah ketat untuk mencegah polusi di tempat.
Meminimalkan polusi non-titik bekerja dengan mengurangi jumlah nutrisi yang masuk ke sistem perairan. Kebijakan harus bertujuan untuk meningkatkan standar kualitas air yang tinggi sambil mencegah polusi.
4. Iradiasi ultrasonik
Selama beberapa tahun terakhir, pengembang teknologi dan ilmuwan telah bekerja untuk menciptakan teknologi yang bisa membantu mengurangi polusi dan bahkan membalikkan kerusakan yang telah terjadi. Iradiasi ultrasonik, misalnya, adalah salah satu teknologi yang sangat membantu dalam mengendalikan eutrofikasi dengan menyebabkan kavitasi yang menghasilkan radikal bebas yang menghancurkan sel alga.
Teknologi lain yang mengubah pertumbuhan tanaman yang ada di badan air menjadi energi juga telah maju. Meskipun inovasi masih mahal, mereka harus maju untuk membalikkan polusi manusia yang menyebabkan eutrofikasi budaya selama bertahun-tahun. Oleh karena itu, pemerintah juga diminta untuk berinvestasi dalam mendukung dan mendorong inovasi baru yang menangani tantangan lingkungan.
