PENDAHULUAN

Rasio Redfield Redfield atau stoikiometri adalah rasio atom karbon , nitrogen dan fosfor ditemukan dalam fitoplankton dan seluruh lautan dalam. Hal ini secara empiris dikembangkan stoikiometri rasio ditemukan menjadi C: N: P = 106:16:1. Istilah ini dinamai Amerika kelautan Alfred C. Redfield , yang pertama kali dijelaskan rasio ini dalam sebuah artikel yang ditulis pada tahun 1934 (Redfield 1934). Sebagai Harvard fisiologi , Redfield berpartisipasi dalam beberapa pelayaran di kapal penelitian Atlantis . Alfred Redfield menganalisis ribuan sampel dari laut biomassa di seluruh wilayah laut. Dari hasil penelitian ini ia menemukan bahwa secara global komposisi unsur bahan organik laut (mati dan hidup) itu sangat konstan di semua daerah. Rasio stoikiometri karbon, nitrogen, fosfor tetap relatif konsisten dari kedua pantai untuk membuka daerah-daerah laut.

SEJARAH

Untuk makalahnya 1934, Alfred Redfield menganalisis nitrat dan data fosfat untuk Atlantic, India, lautan Pasifik dan Barents Sea, termasuk data yang dipublikasikan oleh peneliti lain. Selain itu, Redfield menganalisis data untuk C, N, P dan konten dalam plankton laut, termasuk data yang dikumpulkan oleh peneliti lain pada awal 1898.

Analisis Redfield dari data empiris menghasilkan sebuah penemuan mengejutkan, menemukan dan dalam tiga lautan dan Barents Sea, air laut memiliki N: P rasio atom dekat 20:01 (kemudian dikoreksi menjadi 16:1), dan sangat mirip dengan N rata-rata: P di plankton. Redfield tampaknya sangat bingung, "hubungan pasti ada antara jumlah nitrat dan terjadi dalam setiap sampel fosfat" dan berpikir bahwa "adalah relevan untuk menanyakan bagaimana proporsi ini setuju dengan mereka yang benar-benar ditemukan di berbagai anggota komunitas plankton." (Redfield 1934)

Redfield meramalkan bahwa "hubungan antara konsentrasi berbagai turunan organik dalam air laut dan komposisi kimia dari plankton akan menyediakan alat yang berharga dalam analisis banyak masalah oseanografi." (Redfield 1934)

Memahami bahwa masalah ini mirip dengan klasik dilema kausalitas ayam atau telur, Redfield mengusulkan dua mekanisme yang saling non-eksklusif:

I) The N: P di plankton cenderung N: P komposisi air laut. Secara khusus, spesies fitoplankton dengan berbeda N dan P persyaratan bersaing dan, sebagai hasilnya, menyeimbangkan satu sama lain sehingga "rasio unsur-unsur dalam plankton secara keseluruhan mungkin datang untuk mencerminkan rasio zat gizi dalam air laut lebih erat" (Redfield 1934).

II) The N: P dalam air laut "harus cenderung mendekati bahwa karakteristik protoplasma secara umum" (Redfield 1934). Selanjutnya, Redfield

diusulkan termostat seperti skenario di mana kegiatan pemecah masalah nitrogen dan denitrifies menjaga nitrat untuk fosfat rasio di air laut dekat persyaratan dalam protoplasma. Menimbang bahwa pada saat sedikit yang diketahui tentang komposisi "protoplasma," Redfield tidak berusaha untuk menjelaskan mengapa N nya: P rasio harus sekitar 16:01.

RATIO REDFIELD

Redfield menemukan kecocokan yang luar biasa antara kimia laut dalam dan kimia hal-hal seperti fitoplankton hidup di permukaan laut. Keduanya memiliki N: P rasio dari sekitar 16:01 dari segi atom. Bila nutrisi tidak membatasi , yang molar rasio unsur C: N: P di sebagian besar fitoplankton adalah 106:16:1. Redfield pikir itu tidak murni kebetulan bahwa lautan luas akan memiliki chemistry sangat cocok untuk kebutuhan organisme hidup.

Di laut sebagian besar biomassa ditemukan plankton yang kaya nitrogen. Banyak dari plankton ini dikonsumsi oleh biomassa plankton lain yang memiliki komposisi kimia yang mirip. Hal ini menghasilkan nitrogen yang mirip dengan rasio fosfor, rata-rata, untuk semua plankton di seluruh lautan di dunia, secara empiris ditemukan rata-rata sekitar 16:01. Ketika organisme ini tenggelam ke dalam laut interior, badan-kaya energi mereka dikonsumsi oleh bakteri yang, dalam aerobik kondisi, mengoksidasi bahan organik untuk membentuk terlarut nutrisi anorganik, terutama karbon dioksida , nitrat, dan fosfat.

Rasio nitrat pada fosfat dalam interior semua cekungan laut besar sangat mirip mungkin karena waktu tinggal dari unsur-unsur di laut relatif terhadap waktu sirkulasi lautan, kira-kira 2000 tahun dan 100 000 tahun, masing-masing. Kenyataan bahwa waktu tinggal elemen ini lebih besar dari waktu pencampuran dengan urutan besarnya dapat mengakibatkan rasio nitrat untuk fosfat di pedalaman laut yang tersisa cukup konstan.

Sementara argumen seperti berpotensi dapat menjelaskan mengapa rasio yang cukup konstan, mereka tidak menjawab pertanyaan mengapa N: P ratio hampir 16 dan bukan nomor lain.

Meskipun rasio Redfield sangat stabil di laut dalam, fitoplankton mungkin memiliki variasi yang besar di C: N: P komposisi, dan strategi hidup mereka memainkan peran dalam C: N: P ratio, yang telah membuat beberapa peneliti berspekulasi bahwa Rasio Redfield mungkin merupakan persyaratan umum rata-rata daripada spesifik untuk pertumbuhan fitoplankton (misalnya, Arrigo 2005). Namun, rasio Redfield baru-baru ini ditemukan berhubungan dengan homeostasis protein-to- rRNA rasio fundamental hadir di kedua prokariota dan eukariota (Loladze dan Elser 2011). Selain itu, rasio Redfield telah terbukti bervariasi pada skala spasial yang berbeda serta rata-rata sedikit lebih tinggi (166:20:1) dari aslinya perkiraan Redfield (Sterner et al. 2008).

Meskipun begitu ada laporan bahwa komposisi unsur organisme seperti fitoplankton laut di wilayah laut tidak sesuai dengan rasio Redfield kanonik, konsep dasar rasio ini terus tetap berlaku dan berguna.

PENUTUP

Sebagian merasa bahwa ada unsur-unsur lain, seperti kalium , sulfur , seng , tembaga , dan besi juga penting dalam kimia laut. Secara khusus, zat besi (Fe) dianggap penting sebagai awal kelautan biologis hipotesis besi yang juga dapat menjadi faktor pembatas bagi produksi primer di laut. Akibatnya sebuah Redfield rasio diperpanjang dikembangkan untuk menyertakan ini sebagai bagian dari keseimbangan ini. Rasio ini stoikiometri baru menyatakan bahwa rasio harus 106 C: 16 N: 1 P :0.1-0, 001 Fe. Variasi besi adalah hasil dari "... kontaminasi besi di kapal dan di laboratorium besar dan sulit dikendalikan. Tidak ada yang telah mampu mengalahkan ini kombinasi hampir tak dapat diatasi kesulitan. "(Broecker dan Peng (1982)). Inilah kontaminasi yang mengakibatkan bukti awal menunjukkan bahwa konsentrasi besi yang tinggi dan bukan merupakan faktor pembatas dalam produksi primer laut.

Diatom butuhkan, antara nutrisi lain, asam silikat untuk membuat silika biogenik untuk mereka frustules (dinding sel). Sebagai hasil dari ini rasio nutrisi Redfield-Brzezinski diusulkan untuk diatom dan dinyatakan sebagai C: Si: N: P = 106:15:16:1 (Brzezinski, 1985).

OSEANOGRAFI KIMIA

RATIO REDFIELD

Oleh

Chairunisa Rachmani

1104114832

Ilmu Kelautan

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

UNIVERSITAS RIAU

PEKANBARU

2013