Review 7 Artikel Jurnal Ilmiah
Oleh: Priya Kusumayadi, S.Pi., Mahasiswa Magister Sumber Daya Akuatik, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Jenderal Soedirman, Purwokerto 2026
1. Pendahuluan
Mikroorganisme akuatik merupakan kelompok organisme mikroskopis yang hidup di lingkungan perairan, meliputi bakteri, fungi mikroskopis, protozoa, dan mikroalga. Organisme ini berperan penting dalam siklus biogeokimia, dekomposisi bahan organik, daur nutrien, serta menjaga keseimbangan ekosistem perairan. Keberadaan mikroorganisme akuatik tidak tersebar secara merata, melainkan dipengaruhi oleh karakteristik habitat tempat mereka hidup. Habitat akuatik dapat berupa laut, perairan tawar, sedimen dasar, biofilm, hingga lingkungan ekstrem seperti es laut dan mata air panas. Setiap habitat memiliki kondisi fisik, kimia, dan biologis yang berbeda sehingga membentuk komunitas mikroba yang unik (Kapetanovic, et al., 2024).
Kemajuan teknologi molekuler seperti metagenomik dan sequensing gen 16S rRNA telah mengungkap bahwa diversitas mikroorganisme akuatik jauh lebih tinggi dibandingkan yang diketahui melalui metode kultur konvensional. Berbagai penelitian menunjukkan bahwa faktor lingkungan seperti suhu, salinitas, pH, ketersediaan nutrien, dan interaksi antarorganisme menjadi penentu utama struktur komunitas mikroba di habitat akuatik (Fuhrman et al., 2015).
2. Pengertian
Diversitas habitat mikroorganisme akuatik adalah seluruh variasi jenis lingkungan perairan yang dihuni oleh mikroorganisme beserta keragaman komunitas mikroba yang berkembang di dalamnya. Diversitas ini mencakup perbedaan kondisi lingkungan yang memengaruhi komposisi spesies, fungsi ekologis dan aktivitas metabolik mikroorganisme. Menurut kajian ekologi mikroba, habitat akuatik dapat dibedakan berdasarkan : 1) tipe perairan (laut, tawar, payau); 2) zona kehidupan (pelagik dan bentik); 3) tingkat ketersediaan oksigen; 4) kondisi ekstrem lingkungan; 5) keberadaan substrat tempat mikroba menempel (Shafi et al., 2017).
3. Klasifikasi Habitat Mikroorganisme Akuatik
3.1 Habitat Pelagik (Kolom Air)
Habitat pelagik merupakan bagian perairan terbuka yang dihuni oleh mikroorganisme planktonik. Habitat pada ekosistem air laut terbagi beberapa zona yaitu Epipelagik, Mesopelagik, Batipelagik, Abissopelagik dan Hadalpelagik. Pada ekosistem air tawar terbagi pada zona Litoral, zona Limnetik, zona Profundal dan zona Bentik. Karakteristik dapat dilihat dari nutrien relatif rendah; dipengaruhi arus dan sirkulasi air; dan intensitas cahaya bervariasi menurut kedalaman. Mikroorganisme dominan yang ada yaitu bakteri Planktonik; Sianobakteri; Fitoplankton dan Arkea laut. Habitat ini menjadi lokasi utama proses fotosintesis dan produksi primer di laut maupun danau (Fuhrman et al., 2015).
- Habitat Bentik dan Sedimen
Habitat bentik berada di dasar perairan dan sedimen. Karakteristiknya dapat dilihat dari kandungan bahan organik tinggi; oksigen sering terbatas dan aktivitas dekomposisi intensif. Mikroorganisme dominan yang ada pada habitat ini adalah bakteri anaerob, Arkea metanogen dan bakteri pereduksi sulfat. Sedimen laut diketahui mengandung salah satu komunitas mikroba terbesar di bumi karena menyediakan sumber energi dan nutrien yang stabil (Fuhrman et al., 2015).
- Habitat Biofilm
Biofilm merupakan komunitas mikroorganisme yang melekat pada permukaan padat. Karakteristik dapat dilihat dari : terlindungi oleh matriks ekstraseluler; stabil terhadap perubahan lingkungan dan memiliki interaksi mikroba yang kompleks. Contoh substrat biofilm yaitu batuan dasar sungai, tumbuhan air, kulit/cangkang kerang, akar mangrove, karang, dinding dan pipa serta infrastruktur air buatan manusia. Biofilm laut dan air tawar memiliki tingkat keanekaragaman lebih tinggi dibandingkan komunitas planktonik karena menyediakan banyak mikrorelung ekologis (Fuhrman et al., 2015).
- Habitat Mikrobial Mat
Microbial mat adalah komunitas mikroba berlapis yang berkembang pada lingkungan tertentu. Karakteristiknya yaitu memiliki gradien oksigen dan cahaya, terdiri atas lapisan organisme berbeda, produktivitas biologis tinggi. Habitat ini biasanya ditemukan pada Laguna hipersalin, zona pasang surut, mata air panas dan lingkungan oligotrofik. Komunitas ini menjadi model penting untuk mempelajari evolusi awal kehidupan di bumi (Prieto-Barajas et al., 2018).
- Habitat Akuatik Ekstrem
Lingkungan ekstrem meliputi habitat dengan kondisi fisik dan kimia yang tidak biasa. Contohnya yaitu es laut kutub, danau hipersalin, mata air panas dan ventilasi hidrotermal laut dalam. Mikroorganisme yang hidup di habitat ini disebut ekstremofil. Adaptasi yang dimiliki oleh mikroorganisme diantaranya struktur protein tubuhnya tahan suhu ekstrem, mempunyai membran sel khusus dan mempunyai sistem metabolisme unik. Habitat ekstrem diketahui menyimpan banyak spesies mikroba baru yang belum dapat dikultur (Shu dan Huang, 2022).
Data sintesis dari berbagai studi menunjukkan bahwa komunitas mikroba laut dan sedimen memiliki keragaman genetik lebih tinggi dibandingkan habitat perairan tawar karena luasnya relung ekologis yang tersedia (Fuhrman et al., 2015)
4. Faktor Penentu Diversitas Habitat Mikroorganisme Akuatik
- Suhu Air, parameter ini mempengaruhi aktivitas enzim, laju metabolisme dan pertumbuhan mikroba. Perubahan suhu dapat menggeser komposisi komunitas secara signifikan. Mikroorganisme psikrofil mendominasi perairan dingin, sedangkan termofil ditemukan pada mata air panas (Boetius et al., 2015).
- Salinitas, merupakan faktor pembatas utama distribusi mikroba yang dapat mempengaruhi tekanan osmotik, stabilitas membran sel dan aktifitas adaptasi metabolik. Komunitas mikroba laut berbeda secara signifikan dari komunitas air tawar akibat perbedaan salinitas (Fuhrman et al., 2015).
- Ketersediaan Nutrien, seperti nitrogen dan fosfor menentukan produktivitas mikroba. Dampaknya adalah meningkatkan biomassa mikroba, mengubah struktur komunitas dan mempengaruhi kompetisi antarspesies. Habitat eutrofik umumnya memiliki dominasi spesies oportunistik (Shafi et al., 2017).
- Oksigen Terlarut. Perbedaan kadar oksigen menyebabkan terbentuknya komunitas aerob maupun anaerob. Contoh 1). zona aerob didominasi oleh bakteri nitrifikasi 2). zona anaerob didominasi bakteri pereduksi sulfat. Gradien oksigen merupakan faktor penting dalam sedimen dan microbial mat (Prieto-Barajas et al., 2018).
- pH, mempengaruhi ketersediaan nutrien, stabilitas protein dan struktur komunitas mikroba. Habitat asam maupun basa ekstrem sering dihuni kelompok mikroorganisme khusus yang memiliki mekanisme adaptasi unik (Shu dan Huang, 2021).
- Interaksi Biologis. Diversitas mikroba juga dipengaruhi oleh kompetisi, mutualisme, predasi oleh protozoa dan Infeksi virus (bakteriofag). Interaksi ini membentuk keseimbangan komunitas dan menentukan dominasi spesies tertentu dalam suatu habitat (Qian et al., 2022).
5. Kesimpulan
Diversitas habitat mikroorganisme akuatik mencerminkan tingginya variasi lingkungan perairan yang mampu mendukung kehidupan mikroba. Habitat utama meliputi kolom air (pelagik), sedimen (bentik), biofilm, microbial mat, dan lingkungan ekstrem. Setiap habitat memiliki karakteristik fisik, kimia, dan biologis yang berbeda sehingga menghasilkan komunitas mikroorganisme yang khas. Faktor-faktor utama yang menentukan diversitas habitat mikroorganisme akuatik adalah suhu, salinitas, ketersediaan nutrien, oksigen terlarut, pH, dan interaksi biologis. Kemajuan teknologi molekuler telah menunjukkan bahwa sebagian besar mikroorganisme akuatik belum dapat dikultur dan masih menyimpan potensi besar untuk penelitian ekologi, bioteknologi, dan konservasi lingkungan. Dengan memahami diversitas habitat mikroorganisme akuatik, pengelolaan sumber daya perairan dan upaya pelestarian ekosistem dapat dilakukan secara lebih efektif.
Daftar Pustaka (7 Jurnal Internasional)
Boetius Antje, Anesio Alexandre M., Deming Jody W., Mikucki Jill A. and Rapp Josephine Z.. (2015). Microbial Ecology of the Cryosphere: Sea Ice and Glacial Habitats. Nature Reviews Microbiology, 13, 677–690.
Fuhrman Jed A., Cram, Jacob A., and Needham David M.. (2015). Marine Microbial Community Dynamics and Their Ecological Interpretation. Nature Reviews Microbiology, 13, 133–146.
Kapetanović Damir, Katouli Mohammad, and Lušić Darija Vukic. (2024). Microbial Communities in Changing Aquatic Environments. Microorganisms, 12(4), 726. https://doi.org/10.3390/microorganisms12040726.
Prieto-Barajas, C. M., Valencia-Cantero, E., and Santoyo, G. (2018). Microbial Mat Ecosystems : Structure Types, Functional Diversity, and Biotechnological Application. Electronic Journal of Biotechnology, 31, 48–56.
Qian Pei Yuan, Cheng Aifang, Wang Ruojun and Zhang Rui. (2022). Marine Biofilms : Diversity, Interactions and Biofouling. Nature Reviews Microbiology, 20, 671-684.
Shu Wen Sheng and Huang Li Nan. (2021). Micribial Diversity in Extreme Environments. Nature Reviews Microbiology, 20, 219-235.
Shafi Sana, Kamili Azra M., Shah Manzoor A., Parray Javid A. and Bandh Suhaib A.. (2017). Aquatic Bacterial Diversity : Magnitude, Dynamics, and Controlling Factors. Microbial Pathogenesis, 104, 39-47.
