Pemanfaatan Biomassa Rumput Laut sebagai Strategi Efektif dalam Mengurangi Pencemaran Logam Berat di Perairan Laut

Sumber daya alam hayati di bidang kelautan mencakup semua kekayaan alam yang dihasilkan oleh makhluk hidup yang berada di lingkungan laut. Hal ini meliputi berbagai komponen ekosistem laut, seperti ikan, terumbu karang, mangrove, padang lamun, dan biota laut lainnya. Sumber daya ini bersifat dapat diperbaharui dan sangat penting untuk mendukung keberlangsungan hidup manusia serta menjaga keseimbangan ekosistem.

Namun, salah satu ancaman utama bagi sumber daya alam hayati laut adalah pencemaran logam berat. Pencemaran ini merupakan masalah lingkungan serius yang mengancam kesehatan ekosistem dan kehidupan manusia. Sumber pencemaran logam berat di perairan laut umumnya berasal dari aktivitas manusia yang tidak bertanggung jawab. Aktivitas industri menjadi salah satu penyumbang utama, di mana limbah industri seringkali mengandung bahan berbahaya dan beracun (B3) seperti timbal (Pb), kadmium (Cd), dan merkuri (Hg). Limbah ini dibuang ke sungai dan laut tanpa pengolahan yang memadai, sehingga mencemari ekosistem laut. Sebagai contoh, di kawasan industri Gresik, limbah dari pabrik pupuk telah terbukti meningkatkan konsentrasi logam berat di perairan sekitarnya.

Selain itu, limbah domestik juga berkontribusi terhadap pencemaran ini. Limbah rumah tangga mengandung berbagai zat kimia yang dapat mencemari air, terutama ketika dibuang langsung ke saluran air tanpa sistem pengolahan yang baik. Di Teluk Jakarta, misalnya, pencemaran logam berat meningkat akibat limbah dari 13 sungai yang bermuara di kawasan tersebut. Penambangan yang tidak bertanggung jawab juga menjadi sumber pencemaran logam berat; proses penambangan sering kali menghasilkan limbah yang mengandung logam berat yang kemudian terbawa ke perairan, merusak kualitas air dan membahayakan kehidupan biota laut.

Pencemaran logam berat di perairan laut adalah isu lingkungan yang semakin mendesak dengan dampak luas terhadap kesehatan manusia, ekosistem, dan ekonomi. Ketika logam berat seperti merkuri, timbal, dan kadmium masuk ke dalam ekosistem laut, mereka tidak hanya mengancam kehidupan biota laut tetapi juga dapat mengalir ke rantai makanan, berpotensi membahayakan manusia yang mengonsumsi hasil laut. Oleh karena itu, penting untuk memahami berbagai dampak pencemaran logam berat ini, yang dapat dibagi menjadi tiga aspek utama: kesehatan manusia, kerusakan ekosistem, dan dampak ekonomi.

• Kesehatan Manusia. Paparan logam berat dapat menyebabkan berbagai masalah kesehatan. Menurut penelitian, logam berat dapat menyebabkan kerusakan ginjal, kerusakan hati, dan gangguan neurologis. Akumulasi logam berat dalam organisme laut, seperti ikan dan kerang, berpotensi membahayakan manusia yang mengonsumsi makanan tersebut. Hal ini dapat mengakibatkan efek kesehatan serius, termasuk risiko kanker dan gangguan sistem saraf.
• Kerusakan Ekosistem. Pencemaran logam berat tidak hanya berdampak pada kesehatan manusia tetapi juga merusak struktur dan fungsi ekosistem perairan. Logam berat dapat mengganggu kehidupan biota laut, termasuk terumbu karang dan padang lamun, yang merupakan habitat penting bagi banyak spesies. Penurunan kualitas habitat ini dapat mengurangi keanekaragaman hayati dan mengganggu keseimbangan ekosistem.
• Dampak Ekonomi. Pencemaran logam berat juga berdampak negatif pada industri perikanan lokal. Dengan menurunnya kualitas ikan dan biota laut lainnya akibat pencemaran, mata pencaharian nelayan terancam. Hal ini tidak hanya mempengaruhi ekonomi lokal tetapi juga keamanan pangan masyarakat yang bergantung pada sumber daya laut.

Pencemaran logam berat di laut adalah isu yang kompleks dengan berbagai implikasi bagi kesehatan manusia, ekosistem, dan ekonomi. Upaya untuk mengatasi masalah ini memerlukan kolaborasi antara pemerintah, industri, dan masyarakat untuk mengurangi sumber pencemaran serta melindungi kesehatan lingkungan. Biomassa rumput laut memiliki kemampuan luar biasa untuk menyerap logam berat dari air melalui dua mekanisme utama: adsorpsi dan pertukaran ion. Spesies rumput laut tertentu, seperti Gracilaria spp. dan Ulva spp., telah terbukti memiliki kapasitas signifikan untuk mengakumulasi logam berat. Rumput laut mengandung gugus fungsional seperti hidroksil, karboksil, dan sulfat yang dapat berikatan dengan ion logam dalam air, sehingga membantu mengurangi konsentrasi logam berat di lingkungan perairan.Salah satu metode inovatif adalah konversi biomassa rumput laut menjadi biochar, produk karbon teraktivasi yang memiliki struktur berpori dengan luas permukaan besar. Biochar ini menyediakan banyak situs aktif untuk adsorpsi logam berat dan telah terbukti efektif dalam menghilangkan logam berat seperti merkuri dan arsenik dari larutan.

Gracilaria spp.

Gracilaria spp. adalah salah satu spesies rumput laut yang banyak ditemukan di perairan tropis dan subtropis, dikenal karena kemampuannya yang tinggi dalam menyerap logam berat seperti merkuri (Hg), timbal (Pb), dan kadmium (Cd). Kemampuan akumulasi logam berat pada Gracilaria spp. berkaitan erat dengan keberadaan polisakarida pada dinding selnya, yang berfungsi sebagai situs pengikatan untuk ion logam. Hal ini memungkinkan rumput laut ini untuk menyerap logam berat dari air sekitarnya. Penelitian menunjukkan bahwa akumulasi logam berat dapat menyebabkan penurunan kandungan klorofil dalam Gracilaria spp., yang berdampak negatif pada proses fotosintesis dan pertumbuhannya.

Paparan logam berat tidak hanya mempengaruhi kadar klorofil, tetapi juga menyebabkan perubahan fisiologis lainnya, seperti klorosis, yaitu perubahan warna daun menjadi kuning, serta deformasi seluler. Penelitian oleh Dwiyanti et al. (2023) mengungkapkan bahwa Gracilaria spp. yang terpapar merkuri mengalami penurunan signifikan dalam pigmen klorofil a dan fikoeritrin, serta pertumbuhan yang terhambat akibat akumulasi logam berat tersebut. Dengan demikian, meskipun Gracilaria spp. memiliki kemampuan adaptasi terhadap kondisi lingkungan tercemar, dampak negatif dari pencemaran logam berat tetap dapat mengurangi kualitas agar yang dihasilkan oleh spesies ini dan mengganggu ekosistem perairan secara keseluruhan.Ulva spp.

Ulva spp.

Ulva spp., yang dikenal sebagai rumput laut hijau atau "sea lettuce," merupakan spesies yang memiliki kemampuan akumulasi logam berat yang signifikan. Seperti halnya Gracilaria spp., Ulva spp. dapat menyerap berbagai logam berat, termasuk timbal, kadmium, tembaga, dan seng. Penelitian menunjukkan bahwa paparan logam berat dapat menyebabkan penurunan kandungan klorofil a dalam Ulva lactuca, yang berdampak negatif pada proses fotosintesis dan produktivitas biomassanya.Sebuah studi oleh Saleh (2016) mengungkapkan bahwa Ulva lactuca mengalami penurunan kandungan klorofil a setelah terpapar logam berat, yang mengindikasikan adanya gangguan dalam metabolisme tanaman akibat pencemaran. Meskipun demikian, Ulva spp. menunjukkan kemampuan adaptasi terhadap kondisi lingkungan yang tercemar, meskipun hal ini tetap berdampak negatif pada pertumbuhannya. Kemampuan adaptasi ini menjadi penting untuk memahami bagaimana spesies ini dapat bertahan di lingkungan yang terpengaruh oleh pencemaran logam berat.Spesies rumput laut seperti Gracilaria spp. dan Ulva spp. memiliki potensi besar dalam mengakumulasi logam berat dari lingkungan perairan. Kemampuan ini tidak hanya menjadikan mereka sebagai agen bioremediasi yang efektif tetapi juga menyoroti pentingnya pemantauan kualitas perairan untuk melindungi kesehatan ekosistem laut. Namun, dampak negatif dari akumulasi logam berat perlu diperhatikan, karena dapat mempengaruhi kesehatan rumput laut itu sendiri serta organisme lain dalam rantai makanan.

Pencemaran lingkungan, terutama yang disebabkan oleh logam berat, telah menjadi tantangan serius yang mempengaruhi ekosistem perairan dan kesehatan manusia. Dalam upaya untuk mengatasi masalah ini, penggunaan biomassa rumput laut muncul sebagai solusi yang menjanjikan. Rumput laut tidak hanya menawarkan metode bioremediasi yang efektif, tetapi juga memiliki sejumlah keuntungan yang menjadikannya pilihan yang menarik. Dengan mempertimbangkan keberlanjutan, biaya, dan manfaat ekologis yang ditawarkannya, biomassa rumput laut dapat berperan penting dalam upaya pemulihan lingkungan. Berikut adalah beberapa keuntungan utama dari penggunaan biomassa rumput laut:

• Rumput laut tumbuh dengan cepat dan tidak memerlukan air tawar atau pupuk, menjadikannya sumber daya yang berkelanjutan untuk bioremediasi.
• Penggunaan biomassa rumput laut untuk penghilangan logam berat sering kali lebih murah dibandingkan dengan metode tradisional dan mudah diakses.
• Selain menghilangkan polutan, rumput laut juga dapat meningkatkan kualitas air dengan meningkatkan oksigenasi dan siklus nutrisi di ekosistem perairan.

Penggunaan biomassa rumput laut sebagai agen bioremediasi untuk mengurangi pencemaran logam berat didasarkan pada sejumlah mekanisme yang efektif dan saling terkait. Rumput laut memiliki kemampuan unik yang memungkinkan mereka untuk berinteraksi dengan ion logam berat dalam lingkungan perairan, sehingga membantu membersihkan polutan dari ekosistem. Setiap mekanisme kerja rumput laut tidak hanya berkontribusi pada pengurangan konsentrasi logam berat, tetapi juga mendukung kesehatan ekosistem secara keseluruhan. Berikut adalah cara kerja biomassa rumput laut dalam mengurangi pencemaran logam berat:

• Adsorpsi Logam Berat. Rumput laut memiliki permukaan luas yang kaya akan gugus fungsional, memungkinkan pengikatan ion logam berat terlarut dalam air.
• Pertukaran Ion. Proses ini terjadi ketika ion logam berat dalam air digantikan oleh ion lain yang terdapat dalam struktur rumput laut, membantu menurunkan konsentrasi logam berat.
• Bioakumulasi. Rumput laut dapat mengakumulasi logam berat dalam jaringan mereka. Penelitian menunjukkan bahwa spesies seperti Gracilaria spp. mampu menyimpan logam berat dalam konsentrasi lebih tinggi dibandingkan lingkungan sekitarnya.
• Penguraian dan Pelepasan Logam. Setelah dekomposisi biomassa rumput laut, beberapa logam berat mungkin dilepaskan kembali ke lingkungan. Oleh karena itu, penting untuk mengelola biomassa ini dengan baik setelah pengambilan.
• Restorasi Ekosistem. Penggunaan biomassa rumput laut tidak hanya meningkatkan kualitas air tetapi juga membantu memulihkan ekosistem secara keseluruhan dengan menyediakan habitat bagi berbagai spesies laut.

Biomassa rumput laut sebagai solusi untuk pencemaran logam berat menunjukkan bahwa meskipun memiliki banyak manfaat, tantangan dalam pengelolaan dan dampak ekologis dari penanaman rumput laut pada skala besar perlu diperhatikan. Pengelolaan yang hati-hati sangat penting untuk memastikan bahwa metode ini tidak merusak ekosistem lokal. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memahami interaksi antara berbagai polutan dan untuk meningkatkan efisiensi penyerapan logam berat oleh rumput laut. Dengan memanfaatkan potensi biomassa rumput laut secara optimal, kita dapat menciptakan solusi berkelanjutan yang tidak hanya mengatasi pencemaran logam berat di perairan tetapi juga mendukung kesehatan ekosistem laut secara keseluruhan.

Pengelolaan sumber daya laut yang baik harus menjadi prioritas, dengan pencegahan pencemaran sebagai langkah utama untuk menjaga kelestarian ekosistem dan memastikan ketersediaan sumber daya alam hayati. Upaya ini mencakup penerapan regulasi yang ketat terhadap pembuangan limbah industri dan domestik serta peningkatan kesadaran masyarakat tentang pentingnya menjaga kebersihan lingkungan laut. Biomassa rumput laut, dengan kemampuan uniknya dalam menyerap logam berat dan kontribusinya terhadap keberlanjutan lingkungan, dapat menjadi bagian integral dari strategi bioremediasi masa depan. Penelitian yang lebih mendalam akan membantu dalam pengembangan teknik yang lebih efisien dan ramah lingkungan untuk memaksimalkan potensi ini.Secara keseluruhan, kombinasi antara pemanfaatan biomassa rumput laut dan pengelolaan sumber daya laut yang bijaksana dapat memberikan solusi efektif dalam mengatasi masalah pencemaran logam berat serta memastikan keberlanjutan ekosistem perairan.

Referensi :

• Amanda, R., Dwiyanti, S., & Rambu Tega, Y. (2023). Analisis Histologi Sel Gracilaria sp. Pada Media Tercemar Logam Berat. Jurnal Perikanan, 13(4), 1150-1158.
• Banyuwangi Kabupaten. (n.d.). Bahaya Logam Berat Merkuri bagi Lingkungan. Diakses dari labdlh.banyuwangikab.go.id.
• Conversion of seaweed waste to biochar for the removal of heavy metal ions from aqueous solution: A sustainable method to address eutrophication problem in water bodies.
• Gracilaria spp. adalah salah satu spesies rumput laut yang banyak ditemukan di perairan tropis dan subtropis. Spesies ini dikenal memiliki kemampuan tinggi dalam menyerap logam berat, seperti merkuri (Hg), timbal (Pb), dan kadmium (Cd).
• Kompas. (2019). Pencemaran Laut: Awasi Peredaran Ikan Tercemar Logam Berat. Diakses dari kompas.com.
• Parimo Aktual. (2024). Bahaya Pencemaran Logam Berat di Sungai dan Laut. Diakses dari parimoaktual.com.
• Removal of Toxic Heavy Metals from Contaminated Aqueous Solutions Using Seaweeds: A Review.
• Rokhmatin Dinik & Tarzan Purnomo (2022). Penyerapan Logam Berat oleh Rumput Laut Gracilaria sp.: Mekanisme dan Dampaknya terhadap Pertumbuhan. Jurnal Kelautan, 8(1), 13-19.
• Saleh, M. (2016). Pengaruh Pencemaran Logam Berat Terhadap Kandungan Klorofil Pada Ulva lactuca. Jurnal Lingkungan, 10(2), 45-54.
• The Importance Of Seaweed As Bioremediation Natural Agent.
• VOA Indonesia. (2023). Jerat Bahaya Kontaminasi Logam Berat di Perairan Belawan. Diakses dari voaindonesia.com.
• Yulianto, A., & Ario, B. (2006). Dampak Fisiologis Pencemaran Logam Berat pada Rumput Laut Gracilaria sp.. Jurnal Biologi, 12(1), 23-30.
• Purnomo, T., & Rahayu, S. (2022). Pengaruh Merkuri terhadap Kandungan Pigmen dan Pertumbuhan Gracilaria sp. Jurnal Perikanan, 13(2), 475-484.