1. MAJOR ION 2. GAS TERLARUT 3. CO2 4. NUTRIEN 5. BAHAN ORGANIK TERLARUT DAN PARTIKULAT 6. SEDIMEN LAUT 7. PROSES-PROSES DALAM PEMBENTUKAN SEDIMEN MAJOR ION Air disebut sebagai pelarut universal karena kemampuannya untuk melarutkan banyak zat. Ari merupakan pelarut yang baik untuk senyawa yang terbentuk dari ikatan polar ataupun ionic.

Jika ditambahkan garam ke dalam air untuk membuat air laut : densitas meningkat titik didih naik titik beku turun suhu dimana densitas mencapai maksumum turun tekanan osmosis bertambah dengan bertambahnya salinitas Komponen Mayor dan Minor

Mayor ion : adalah komponen utama yang meliputi 99% dari zat-zat yang larut dlam air laut. Yang termasuk mayor ion adalah Na dan Cl, beberapa komponen lain yang jumlahnya agak banyak, yaitu Mg, Ca, K, Sr, SO4, Br, F, HCO3. Minor ion : adalah komponen minor dan trace element yang meliputi 1% dari zat-zat yang larut did alam air laut. Yang termasuk ion minor yaitu N, Li, Pb, Hg, Mn, Zn, Fe, Au. Salinitas adalah jumlah total dari zat yang larut (gram) dalam 1 kilogram air laut. Hukum Proporsi Konstan : bahwa perbandingan antara unsure-unsur utama atau perbandingan antara unsure utama dengan salinitas total di semua laut adalah tetap atau konstan. (meskipun salinitasnya berbeda, tetapi perbandingannya selalu sama). Daerah-daerah perkecualian yang tidak mengikuti prinsip Forchammerproporsi konstan

1. Daerah estuary (muara sungai) : karena pengaruh air sungai, total garam yang larut kecil sehingga rasio antara unsure-unsur utama yang larut dengan salinitas total, berbeda dengan yang di laut terbuka. 2. Di Fjord : dimana terdapat dua lapisan massa air dengan lapisan bawah yang relative stagnan akibat pertukaran massa air dengan laut lepas dihambat oleh suatu sill. Karena lapisan bawah yang relative stagnan, maka kandungan oksigen di lapisan ini menjadi minimum karena digunakan mikroorganisme yang hidup di lapisan dalam. Karena konsentrasi oksigen sangat minim, maka mikroorganisme tersebut menggunakan sulfat sebagai pengganti oksigen, sehingga rasio sulfat terhadap salinitas total berbeda dengan laut terbuka. 3. Di daerah pemekaran dasar samudera : di daerah ini terdapat banyak input dari gas-gas vulkanik termsuk Cl. 4. Di dalam sedimen dasar laut : reaksi dengan sedimen di dasar laut dapat menambah konsentrasi unsure-unsur di laut. 5. Di perairan dangkal : mendapat pemanasan yang kuat, akibat reaksi kimia dan/ atau biologi bisa mengendapkan Ca sehingga rasio Ca terhadap salinitas total berbeda dengan di laut terbuka.

Temperatur dan salinitas memiliki sifat konservatif, yaitu sifatnya tidak berubah selain pencampuran atau difusi pada saat air turun ke bawah pesmukaan. Komposisi air laut (Na dan Cl), air hujan (Na, Cl, dan sulfat), air sungai (HCO3, Ca, SO4, SiO2)

GAS-GAS TERLARUT Kelarutan gas dinyatakan dalam koefisien Bunsen, volum yang dapat larut dengan satuan volume cairan pada temperature yang diberikan dengan tekanan 1 atm Komponen utama gas di atmosfer yaitu Nitrogen (78%), Oksigen (21%), CO2 (0.03%) di laut jumlahnya 48%, 36%, dan 15.1%

Factor-faktor yang mempengaruhi kelarutan gas dalam air : Turbulensi gelombang dan arus (pertukaran gas-gas di laut-atmosfer) Perbedaan konsentrasi gas-gas (difusi sampai setimbang) Suhu turun, kelarutan naik Salinitas naik, kelarutan turun Tekanan naik, kelarutan naik Fotosintesis : oksigen naik, CO2 turun Respirasi : oksigen turun, CO2 naik Dekomposisi : oksigen turun, CO2 naik pH : mengontrol konsentrasi beebrapa spesies CO2 dalam air Distribusi vertikal oksigen dalam air laut

Kelarutan gas oksigen di permukaan jenuh karena ada fotosintesis dan interaksi lautatmosfer Di lapisan photic dekat dasar perairan, terdapat keseimbangan jumlah karbon yang diambil fitoplankton dan proses respirasi. Compensation deep (keseimbangan), jumlah oksigen yang dihasilkan fitoplankton = jumlah yang mereka konsumsi untuk respirasi. Karbon dioksida

Pada suhu rendah lebih banyak gas Co2 yang terlarut Di bawah lapisan termoklin, walaupun kondisi suhu bersifat konstan, daya kelarutan CO2 menjadi fungsi tekanan

GAS-GAS TERLARUT (KARBON DIOKSIDA)

Peran CO2 dalam air laut Fotosintesis Kalsifikasi (pembentukan kalsium karbonat) Buffer air laut : proses kesetimbangan pertahanan derajay keasaman laut. Buffer CO2

CO2 + H2) H2CO3 HCO3- + H+ (CO3)2- + 2(H+) 7,5

9.0 Ketika pH air laut turun, reaksi akan bergeser ke kiri untuk mengikat H+ dari air untuk menaikkan pH yang turun Ketika pH air laut naik, reaksi bergesr ke kanan, untuk membebaskan H+ ke dalam air Factor-faktor yang mempengaruhi konsentrasi CO2 dalam air laut:

Fotosintesis dan asimilasi Kalsifikasi Temperature naik, kelarutan turun Tekanan naik, kelarutan naik Pencemar organic bertambah, konsentrasi CO2 naik Pencemar termal bertambah, konsentarsi CO2 turun Distribusi vertikal CO2 di samudra pasifik lebih besar dibanding samudera atlantik

MICRONUTRIEN Mikronutrien adalah elemen-elemn yang jumlahnya sangat keci, tapi sangat dibutuhkan fitoplankton untuk pertumbuhan dan kesehatannya

Tahapan penting siklus nitrogen di laut : Fiksasi nitrogen : proses pengikatan nitrogen dari atmosfer Fitoplankton oseanik bukan organism pengikat N2 sehingga untuk memenuhi kebutuhannya, dilakukan penyerapan atau asimilasi jenis-jenis nitrogen terlarut seperti nitrat, nitrit, ammonium, urea. Regenerasi nitrat : meliputi dekomposisi senyawa nitrogen, nitrifikasi, reduksi nitrat, dan iden tifikasi.

ORGANIK TERLARUT DAN PARTIKULAT Bahan bahan organic terlarut : bakteri, potongan-potongan halus detritus organic, komponen organic terlarut (seperti asam-asam organic, vitamin, dan gula) yang merupakan hasil metabolic fitoplankton

Bahan-bahan organic partikulat : fitoplankton, detritus, jamur, yeast, bakteri Sumber bahan organic terlarut di laut : Penambahan dari daratan : o ditranspor ke laut oleh angin dan sungai, buangan industri Pembusukan organism yang mati : o secara autolysis (reaksi dekomposisi terlaksana dengana danya enzim di sel yang mati selanjutnya hasil reaksinya dibebaskan ke perairan) o aksi bakteri. Penambahan dari metabolit ekstraseluler alga terutama fitoplankton : o Alga membebaskan produk yang dihasilkan dari fotosintesis. Produk ini penting sebagai sumber energy untuk organism laut lainnya Ekskresi zooplankton dan hewan yang lebih besar o Komponen nitrogenous seperti ura, purin, asam amino, glisin, alanin o Dalam menambahkan bahan organic terlarut, hewan laut secara tidak langsung berkontribusi melalui pembusukan bacterial kotorannya (feses) Efek ekologis

Fungsi : sumber energy, sumber senyawa organic Ectocrines : substansi biologi yang sapat mengontrol produktivitas laut. (growthpromoting and inhibiting factor) Growth-promoting factor (thiamin, biotin, bitamin b12, asam glikolat) Groth-inhibiting factor (antibiotic dan toxin)

SEDIMEN LAUT Sedimen laut adlaah endapan utama semua material yang keluar dari system kolom air. Merupakan material padat yang berada di laut, baik yang ,elayang di air laut, maupun yang tenggelam di dasar laut.

Daerah topografi utama tempat mengendapkan sedimen : Paparan benua Dasar laut dalam Perbukitan bagian tengan (mid oceanic ridge) Sedimen berdasarkan lokasinya dibedakan menjadi

Nearshore sedimen o Didepositkan di dekat daratan o Seperti estuary, fjord, teluk, lagoon, delta, tidal flat o Karena dekat, pengaruh proses fisika, kimia, dan biologi sangat bervariasi disbanding laut dalam Deep-sea sedimen o Didepositkan pada kedalaman > 500m Faktor yg mempengaruhi laju pengendapan sedimen

Salinitas Temperature Turbulensi partikel Nershore sedimen

Non pelagic inorganic : di landaian benua, mengandung partikel yg berasal dari daratan, partikel seukuran lumpur dan pasir, endapan organic Non pelagic lithogenous : blue mud, red an yellow mud, green mud, grey mud Glacial marine sedimen : berwarna hijau kelabu, partikel seukruan lumpur, mengandung banyak hancuran batuan Turbidit and slide deposit : lapisan pasir yg kasar, mangandung material dari dekomposisi cangkang, partikelnya tajam, partikelnya kasar pada dasar dan lebih halus pada permukaan, memiliki perbedaan karakter fisis, kimia,dan biologi berdasakan lingkungannya, pada daerah turunan 9slide) partikel sedimen bersifat liat, kurang stabil dan tidak menunjukkan gradasi turbiditas. Deep sea sedimen

Non pelagic inorganic mineral sand Pelagic inorganic deep sea sediment : kebanyakan tanah liat, senyawa besi dlm kondisi teroksidasi Pelagic lithogenous clays : sisa rangka organik Pelagic hydrogenous clays : sisa rangka organic dan pecahan inorganic yg tersusun atas mineral yg mengandung hydrogen. Biogenous deepsea deposit : sisa rangka organic dan organism non pelagic yg terbawa arus

Calcareous ooze : seperti foramninifera Siliceous ooze : seperti radiolarian, diatom Coral reef debris Distribusi sedimen laut dalam

Tipe predominan : lithogenous clay dan calcareous ooze Tipe hydrogenous clay : di samudera pasifik selatan dan samudera hindia Tipe sedimen yg banyak mengandung silikat terdapat pada daerah antartika sampai pasifik utara Struktur sedimen dipengaruhi oleh

Jarak dari daratan Reaktivitas komponen partikel Reaktivitas komponen terlarut Keberadaan biomass Ukuran partikel Laju akumulasi Proses transportasi pada pembentukan sedimen laut dalam

Gravity currents (longsoran, aliran gravitasi, turbidity currents) Geostrophic deep sea bottom currents (mentransport material berukuran kecil yang menghasilkan gundukan-gundukan kecil) Mid depth currents (transportasi melalui proses adveksi baik sedimen laut dangkal, dalam,dan hidrotermal. Juga mentranspor material dari pinggiran dasar laut dalam) Surface dan Nearsurface currents (pergerakan arus permukaan seperti bentuk sirkulasi laut) Vertikal atau down-column transport (proses utama yang membawa material dari permukaan ke dasar laut, juga berperan mengontrol struktur kimia di laut)

PROSES DI DALAM PEMBENTUKAN SEDIMEN LAUT DALAM

Pelapukan, Transportasi (air,angin,es,organism), Diagenesis Pelapukan : proses perubahan dalam siklus batuan yang melibatkan interaksi hidrosfer, atmosfer serta biosfer yg berada pada kerak bumi o Mekanik : terjadi karena kerusakan fisi batuan, penghancuran secara fisika tanpa perubahan pada komposisi kimianya Agen pembantu : Perubahan temperature yg drastis Proses hidrolik (bertumbuk dgn ombak) Kimia : pelapukan yg terjadi karena perubahan komposisi kimiawi, dipengaruhi proses kimia dan mengasilkan produk yang mempunyai komposisi kimia yang berbeda.

o

Agen pembantu : Reaksi air dan batuan Air sebagai agen utama pelapukan kimiawi merupakan pelarut yg sangat baik Proses-prosesnya Hidrasi (penambahan H2O) Hidrolisis (pemecahan menjadi H+dan OH) Oksidasi (penambangan dengan O2) Reduksi (pelepasan O2) Solusi (larut) (material larut)

Transpor : proporsi dari keseluruhan jumlah materi yg terbawa oleh proses cuaca ke dalam lingkungan laut.

Yg membawa materi terpengaruh cuaca dr darat ke laut Yg mendistribusikan dari laut ke laut itu sendiri Transpor air

Ketika air bergerak terjadi gesekan antar fluida dgn sekitarnya Factor yg menentukan bergeraknya partikel : ukuran, densitas, bentuk, kecepatn aliran, viskositas fluida, gaya gesek Sedimentasi akan terjadi ketika fluida melambat dan masing-masing particle jatuh keluar dari suspense dan mengendap Transpor Angin (factor distribusi Goldberg)

Kekuatan dan pola sirkulasi angin Karakteristik pelapukan yg terdapat di daratan Waktu yg dibutukna utk materi menyentuh permukaan laut hingga tenggelam ke dasar Keterlibatan factor transport yg lain seperti es dan arus Cara partikel tsb keluar dr atmosfer seperti dengan hujan atau tenaga gravitasi Transpor Es

Material sedimen masuk ke laut dan didistribusikan kembali dengan mekanisme pergerakan es Es dalam bentuk lapisan tipis adalah agen yg sangat efektif dalam terjadinya erosi dan transportasi Transpor organism

Di laut dalam, transport yg terjadi oleh adanya aktivitas organism sangat sulit untuk diperkirakan. Mereka dapat membawa sedimen dalam tubuhnya. Di lintang tinggi, transpor oleh mamalia ini sangatlah signifikan

Diagenesis : proses fisika, kimia,d an biologi yang secara umum mengubah sedimen menjadi batuan sedimen

Kompaksi Rekristalisasi Sementasi Autigenisasi Replacement Bioturbasi

Sumber : catatan kuliah