Karbon organik terlarut: Perbedaan antara revisi

'''Karbon organik terlarut''' (''Dissolved organic carbon'' (DOC)) adalah bagian dari [[karbon]] yang larut dalam air dan dapat melewati filter dengan pori kecil, biasanya antara 0,22 hingga 0,7 mikrometer. Karbon ini sebagian besar terlarut dalam air.<ref name="carleton2018">{{Cite web|title=Organic Carbon|url=https://serc.carleton.edu/microbelife/research_methods/biogeochemical/organic_carbon.html|website=Bio-geochemical Methods|access-date=2018-11-27}}</ref> Di sisi lain, yang tetap menempel pada filter disebut Partikulat Organic Carbon (POC). POC adalah bagian dari karbon organik yang lebih besar dan tidak dapat melewati filter dengan ukuran pori tersebut. Dengan memahami perbedaan ini, para peneliti dapat mengidentifikasi dan mengukur berbagai fraksi karbon organik dalam lingkungan air.<ref>{{Cite journal|last=Kenny|first=Jonathan E.|last2=Bida|first2=Morgan|last3=Pagano|first3=Todd|date=October 2014|title=Trends in Levels of Allochthonous Dissolved Organic Carbon in Natural Water: A Review of Potential Mechanisms under a Changing Climate|journal=Water|language=en|volume=6|issue=10|pages=2862–2897|doi=10.3390/w6102862}}</ref>

DOC (Dissolved Organic Carbon) melimpah di sistem perairan laut dan air tawar dan merupakan salah satu [[reservoir]] bahan organik terbesar di Bumi, menyumbang jumlah karbon yang sama dengan di atmosfer dan hingga 20% dari semuaseluruh karbon organik.<ref>{{Cite journal|last=Hedges|first=John I.|date=3 December 1991|title=Global biogeochemical cycles: progress and problems|url=http://www.ic.ucsc.edu/~mdmccar/ocea213/readings/discuss_2_Hedges/Hedges_1992_MarChem_global_biogeochem_cycles_progress_problems.pdf|journal=Marine Chemistry|volume=39|issue=1–3|pages=67–93|doi=10.1016/0304-4203(92)90096-s}}</ref> Secara umum, senyawa [[karbon organik]] adalah hasil dari proses dekomposisi bahan organik yang mati, termasuk tanaman dan hewan.<ref>{{Cite journal|last=Kritzberg|first=Emma S.|last2=Cole|first2=Jonathan J.|last3=Pace|first3=Michael L.|last4=Granéli|first4=Wilhelm|last5=Bade|first5=Darren L.|date=2004-03-01|title=Autochthonous versus allochthonous carbon sources of bacteria: Results from whole‑lake 13C addition experiments|url=https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2004LimOc..49..588K|journal=Limnology and Oceanography|volume=49|pages=588–596|doi=10.4319/lo.2004.49.2.0588}}</ref> DOC dapat berasal dari dalam atau luar suatu badan air tertentu. DOC yang berasal dari dalam badan air dikenal sebagai autochthonous DOC [[autochthonous]] dan biasanya berasal dari tanaman air atau alga, sedangkan DOC yang berasal dari luar badan air dikenal sebagai [[allochthonous DOC]] dan biasanya berasal dari tanah atau tanaman darat. <ref>{{Cite journal|last=Kritzberg|first=Emma S.|last2=Cole|first2=Jonathan J.|last3=Pace|first3=Michael L.|last4=Granéli|first4=Wilhelm|last5=Bade|first5=Darren L.|date=March 2004|title=Autochthonous versus allochthonous carbon sources of bacteria: Results from whole-lake ¹³C addition experiments|url=http://portal.research.lu.se/ws/files/4814125/624600.pdf|journal=Limnology and Oceanography|volume=49|issue=2|pages=588–596|bibcode=2004LimOc..49..588K|doi=10.4319/lo.2004.49.2.0588|issn=0024-3590}}</ref> Ketika air berasal dari daerah daratan dengan proporsi tanah organik yang tinggi, komponen-komponen ini dapat mengalir ke sungai dan danau sebagai DOC.

Cadangan DOC (''Dissolved Organic Carbon'') di laut memiliki peran penting dalam fungsi ekosistem laut karena berada di antarmuka antara dunia kimia dan biologi. DOC menyuplai makanan dalam jaring pangan laut dan merupakan komponen utama dalam [[siklus karbon]] Bumi. Dengan kata lain, DOC ini membantu menggerakkan dan memelihara berbagai proses kehidupan di ekosistem laut.<ref>{{Cite journal|last=Lønborg|first=Christian|last2=Carreira|first2=Cátia|last3=Jickells|first3=Tim|last4=Álvarez-Salgado|first4=Xosé Antón|date=2020|title=Impacts of Global Change on Ocean Dissolved Organic Carbon (DOC) Cycling|url=https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmars.2020.00466|journal=Frontiers in Marine Science|volume=7|doi=10.3389/fmars.2020.00466|issn=2296-7745}}</ref>

Materi organik terlarut dapat diklasifikasikan sebagai labil atau rekalsitran tergantung pada reaktifitasnya. DOC rekalsitran juga disebut sebagai DOC refraktori. Istilah-istilah ini digunakan secara bergantian dalam konteks DOC. Bergantung pada asal dan komposisi DOC, perilaku dan sirkulasinya berbeda; fraksi labil dari DOC terurai dengan cepat melalui proses yang dimediasi oleh mikroba atau [[fotokimia]], sedangkan DOC refraktori tahan terhadap [[Degradasi (geologi)|degradasi]] dan dapat bertahan di lautan selama ribuan tahun.<ref>{{Cite book|last=Hansell|first=Dennis A.|last2=Carlson|first2=Craig A.|date=2002-07-06|url=https://books.google.com/books?id=CQZNyIl2HtIC&dq=%22DOM+in+the+Coastal+Zone%22&pg=PA579|title=Biogeochemistry of Marine Dissolved Organic Matter|publisher=Elsevier|isbn=978-0-08-050011-9|language=en}}</ref>

Di laut pesisir, materi organik dari [[Serasah|seresah]] tanaman terestrial atau tanah lebih tahan api sehingga sering kai memiliki perilaku konservatif. Selain itu, DOC refraktori dihasilkan di laut melalui transformasi bakteri dari DOC yang labil. Dengan kata lain, DOC labil cenderung terurai lebih cepat, sementara DOC refraktori cenderung lebih tahan terhadap degradasi dan dapat bertahan dalam lingkungan laut untuk waktu yang sangat lama. Proses ini memengaruhi sifat dan sirkulasi materi organik terlarut di dalam ekosistem laut.<ref>{{Cite journal|last=Tremblay|first=Luc|last2=Benner|first2=Ronald|date=2006-01-01|title=Microbial contributions to N-immobilization and organic matter preservation in decaying plant detritus|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703705007581|journal=Geochimica et Cosmochimica Acta|volume=70|issue=1|pages=133–146|doi=10.1016/j.gca.2005.08.024|issn=0016-7037}}</ref>

Karena produksi dan degradasi yang berkelanjutan dalam sistem alami, kumpulan DOC mengandung spektrum senyawa reaktif yang masing-masing memiliki reaktivitasnya sendiri,<ref>{{Cite journal|last=Vähätalo|first=Anssi V.|last2=Aarnos|first2=Hanna|last3=Mäntyniemi|first3=Samu|date=2010-03-13|title=Biodegradability continuum and biodegradation kinetics of natural organic matter described by the beta distribution|url=http://dx.doi.org/10.1007/s10533-010-9419-4|journal=Biogeochemistry|volume=100|issue=1-3|pages=227–240|doi=10.1007/s10533-010-9419-4|issn=0168-2563}}</ref>  yang telah dibagi menjadi fraksi dari labil hingga bandelrekalsitran, bergantung pada waktu pergantian,  sebagai tampakditunjukkan pada tabel berikut.

Siklus perputaran atau waktu degradasi bahan organik terlarut (DOC) memiliki variasi yang luas, dan ini terkait dengan berbagai faktor seperti komposisi kimia, struktur, dan ukuran molekuler DOC. Faktor-faktor lingkungan seperti kondisi nutrisi, keragaman [[prokariota]], keadaan [[redoks]], ketersediaan besi, asosiasi dengan partikel mineral, suhu, paparan sinar matahari, produksi biologis senyawa refraktori, serta efek dari pemberian rangsangan atau pelarutan molekul individu juga memainkan peran penting dalam proses degradasi ini.<ref>{{Cite journal|last=Amon|first=Rainer M. W.|last2=Benner|first2=Ronald|date=1996-01|title=Bacterial utilization of different size classes of dissolved organic matter|url=http://dx.doi.org/10.4319/lo.1996.41.1.0041|journal=Limnology and Oceanography|volume=41|issue=1|pages=41–51|doi=10.4319/lo.1996.41.1.0041|issn=0024-3590}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Thingstad|first=T. F.|last2=Havskum|first2=H.|last3=Kaas|first3=H.|last4=Nielsen|first4=T. G.|last5=Riemann|first5=B.|last6=Lefevre|first6=D.|last7=Williams|first7=P. J. le B.|date=1999-01|title=Bacteria—protist interactions and organic matter degradation under P‐limited conditions: Analysis of an enclosure experiment using a simple model|url=http://dx.doi.org/10.4319/lo.1999.44.1.0062|journal=Limnology and Oceanography|volume=44|issue=1|pages=62–79|doi=10.4319/lo.1999.44.1.0062|issn=0024-3590}}</ref><ref>{{Cite book|last=Giorgio|first=P.A. del|last2=Davis|first2=J.|date=2003|url=http://dx.doi.org/10.1016/b978-012256371-3/50018-4|title=Patterns in Dissolved Organic Matter Lability and Consumption across Aquatic Ecosystems|publisher=Elsevier|isbn=978-0-12-256371-3|pages=399–424}}</ref>

Sebagai contoh, [[lignin]], suatu komponen dalam tanaman, dapat terurai dengan mudah di tanah yang kaya oksigen ([[aerobik]]), tetapi menjadi lebih tahan terhadap degradasi di dalam sedimen laut yang tidak memiliki oksigen ([[anaerobik]]). Contoh ini mengilustrasikan bagaimana sifat-sifat ekosistem dan kondisi lingkungan dapat memengaruhi kemampuan biologis untuk mendegradasi atau mengurai berbagai jenis senyawa organik. Bahkan senyawa yang biasanya dianggap sulit terurai, seperti minyak bumi, dapat mengalami degradasi jika berada dalam lingkungan yang sesuai. Oleh karena itu, pemahaman tentang faktor-faktor ini penting dalam memahami siklus dan perubahan materi organik di dalam ekosistem.