Bioremediasi: solusi ramah lingkungan untuk mengatasi tumpahan minyak mentah di perairan Indonesia
Gambar 1. Tumpahan minyak di pesisir pantai
Berdasarkan data dari BP Statistical Review 2022, Indonesia menempati urutan ke-24 sebagai negara penghasil minyak bumi terbesar di dunia dengan total 692 ribu barel per hari atau berkontribusi terhadap 0,8% produksi minyak dunia.
Minyak bumi dijuluki sebagai ibu dari berbagai komoditas. Pasalnya, minyak bumi memiliki peranan yang besar dan penting dalam keberlangsungan hidup manusia. Namun, proses penambangan minyak bumi ini memberikan tantangan yang cukup serius terhadap keberlanjutan lingkungan yang berkaitan dengan tumpahan minyak di perairan laut.
Dalam beberapa waktu terakhir, Indonesia telah menjadi sorotan karena beberapa kejadian tumpahan minyak yang ada di perairan laut, yang mana hal tersebut memerlukan respon cepat dan inovatif dari pemerintah setempat, mulai dari Laut Jawa hingga Selat Malaka. Tumpahan minyak ini menimbulkan dampak serius pada keanekaragaman hayati dan juga mengancam kehidupan nelayan lokal.
Penanganan atas tumpahan minyak tersebut banyak dilakukan menggunakan pendekatan fisika dan kimia, yang mana hal tersebut memiliki dampak jangka panjang terhadap ekosistem. Padahal terdapat cara alternatif yang lebih ramah lingkungan untuk mengatasi pencemaran tumpahan minyak (oil spill) yaitu dengan menggunakan bioremediasi.
Bioremediasi adalah pemanfaatan mikroorganisme perombak polutan yang digunakan untuk mengurai pencemaran minyak mentah sehingga pencemaran tersebut tidak lagi berbahaya terhadap lingkungan. Bioremediasi memanfaatkan metabolisme mikroba sebagai pendegradasi hidrokarbon untuk mengubah polutan menjadi senyawa yang tidak berbahaya, sehingga bioremediasi dapat menjadi solusi efektif untuk membersihkan perairan laut dari tumpahan minyak.
Bakteri yang memiliki kemampuan mengurai senyawa hidrokarbon yang terkandung pada minyak bumi disebut dengan bakteri hidrokarbonoklastik. Menurut Desai dan Vyas (2006), bakteri pendegradasi hidrokarbon pada minyak bumi dikategorikan dalam bentuk hidrokarbon, meliputi hidrokarbon jenuh, hidrokarbon monosiklik aromatik, hidrokarbon aromatik polisiklik, dan resin.
Mikroba yang memiliki kemampuan mendegradasi hidrokarbon diantaranya adalah Pseudomonas, Alcanivorax sp., Micrococcus, Staphylococcus, Bacillus, Flavobacterium, Achromobacter, Klebsiella, Actinomycetes, Acetobacter, dan Rhodococcus. Bakteri ini memanfaatkan senyawa hidrokarbon minyak bumi sebagai substrat dan mengubahnya menjadi senyawa yang tidak toksik seperti CO2 dan H2O.
Sumber slideshare.net
Gambar 2. Proses remediasi minyak oleh bakteri Pseudomonas aeruginosa menjadi unsur sederhana (CO2 dan H2O)
Berikut proses biodegradasi secara umum yang dapat digunakan untuk mendegradasi minyak mentah, yaitu :
- Pada lingkungan yang tercemar minyak mentah secara alami akan memiliki persentase kandungan mikroba pendegradasi hidrokarbon (hidrokarbonoklastik).
- Bakteri hidrokarbonoklastik memanfaatkan hidrokarbon sebagai sumber energi dan sumber karbon dan hidrogen.
- Mikroba pendegradasi menghasilkan biosurfaktan yang melarutkan hidrokarbon dalam fase cair, mengurangi tegangan permukaan, meningkatkan aksesibilitas mikroorganisme pendegradasi terhadap butiran minyak. Pelepasan biosurfaktan ini tergantung dari substrat hidrokarbon yang ada.
- Mikroba mentransfer hidrokarbon ke dalam sel mikroba dengan cara interaksi sel dengan hidrokarbon yang terlarut dalam fase air, melalui proses difusi atau transport aktif atau dengan interaksi sel dengan tetesan hidrokarbon yang teremulsi oleh sel bakteri.
- Karakter, jumlah sel dan enzim yang terkandung dalam mikroba akan menentukan hasil degradasi hidrokarbon minyak bumi. Secara garis besar, hidrokarbon akan teroksidasi atau terpecah oleh bantuan enzim hingga menghasilkan aldehida dan asam sederhana yang dapat masuk yang ke dalam proses metabolisme seperti siklus krebs dan proses transpor elektron.
- Siklus krebs akan menghasilkan ATP, NADH, FADH2, dan melepaskan CO2, sedangkan NADH dan FADH2 masuk kedalam proses transpor elektron menghasilkan H2O, dan sejumlah ATP.