Eutrofikasi (eutrophication) ialah rantai sebab dan akibat: nutrien tambahan memasuki air, tumbuhan dan alga bertambah, cahaya terhalang, tumbuhan mati, bakteria bertambah dan menghabiskan oksigen, lalu haiwan mati. Setiap pautan mendapat markah, jadi jawapan dua langkah kehilangan kebanyakan markah.
Topik ini menyambung mengaitkan penguraian dengan kitar semula nutrien dan berada dalam pengaruh manusia terhadap ekosistem.
Apakah rantainya, pautan demi pautan?
- Punca: larian baja atau kumbahan menaikkan paras nitrat dan fosfat dalam air.
- Pertumbuhan: dengan nutrien lebih banyak, alga tumbuh pantas dan membentuk lapisan padat berhampiran permukaan (ledakan alga atau algal bloom).
- Cahaya: ledakan alga menghalang cahaya daripada sampai kepada tumbuhan terendam.
- Kematian: tumbuhan itu tidak boleh berfotosintesis dan mati.
- Pengurai: bakteria memakan tumbuhan dan alga mati lalu bertambah bilangannya.
- Oksigen: bakteria bernafas secara aerobik dan menggunakan oksigen terlarut.
- Akibat: ikan dan organisma aerobik lain tidak mendapat oksigen mencukupi lalu mati, jadi biodiversiti berkurang.
Hafal rantai ini sebagai satu cerita. Setiap anak panah menjawab soalan “mengapa itu membawa kepada ini?”
Contoh berlangkah
Data rekaan untuk latihan. Seorang pelajar menguji sebatang sungai di hulu dan hilir sebuah ladang pada hari yang sama.
| Tapak | Nitrat (mg/dm³) | Oksigen terlarut (mg/dm³) |
|---|---|---|
| Hulu ladang | 2 | 8.0 |
| Hilir ladang | 14 | 2.5 |
Soalan: Gunakan data untuk menerangkan perbezaan oksigen antara dua tapak.
Langkah 1, bandingkan: nitrat 14 ÷ 2 = 7 kali lebih tinggi di hilir. Oksigen turun daripada 8.0 kepada 2.5, susut 5.5 mg/dm³.
Langkah 2, peratusan: 5.5 ÷ 8.0 × 100 = 68.75%, jadi kira-kira 69% lebih rendah.
Langkah 3, rantai: nitrat yang lebih tinggi di hilir sesuai dengan larian dari ladang. Lebih banyak nitrat membolehkan alga dan tumbuhan tumbuh lebih pantas, dan ledakan padat menghalang cahaya lalu tumbuhan mati. Bakteria menguraikan tumbuhan mati dan bernafas secara aerobik, yang menggunakan oksigen terlarut.
Langkah 4, had: satu hari dan dua tapak menunjukkan kaitan, bukan bukti bahawa ladang ialah satu-satunya sebab.
Kesilapan yang perlu diawasi
Kesilapan biasa ialah melangkau bahagian tengah rantai atau menyalahkan pihak yang salah untuk penggunaan oksigen.
Jawapan yang salah: “Baja membunuh ikan kerana ia beracun, dan alga menghabiskan semua oksigen.”
Ada dua kesilapan. Soalan ini tentang pengayaan nutrien, bukan racun. Oksigen pula kebanyakannya digunakan oleh bakteria pengurai yang bernafas, bukan oleh alga.
Pembetulannya ialah menulis pautan bakteria dengan jelas: bahan mati, bakteria bertambah, respirasi aerob, kemudian oksigen turun.
Semak diri anda
Cuba dahulu, kemudian buka setiap jawapan.
1. Susun mengikut urutan: ikan mati; ledakan alga; nitrat meningkat; bakteria menggunakan oksigen; cahaya terhalang.
Lihat jawapan
Nitrat meningkat, ledakan alga, cahaya terhalang (tumbuhan mati), bakteria menggunakan oksigen, ikan mati.
2. Sebuah tasik rekaan mempunyai 9.0 mg/dm³ oksigen terlarut pada musim bunga dan 3.0 pada lewat musim panas selepas ledakan alga. Hitung peratus penurunan.
Lihat jawapan
Penurunan = 9.0 − 3.0 = 6.0. Peratusan = 6.0 ÷ 9.0 × 100 = 66.7%, jadi kira-kira 67% lebih rendah.
3. Terangkan mengapa tumbuhan terendam mati semasa ledakan alga.
Lihat jawapan
Alga padat berhampiran permukaan menghalang cahaya. Tumbuhan terendam tidak dapat berfotosintesis cukup untuk membuat makanan sendiri, jadi ia mati.
Langkah seterusnya
Apabila rantai ini sudah lancar, latih memilih tindakan untuk mengurangkan masalah seperti ini dalam membandingkan pilihan pemuliharaan menggunakan kriteria ekologi yang ditetapkan. Uji seluruh modul dalam set latihan. Jika bahagian data masih sukar, ulang menilai bukti perubahan habitat.
Jika anda hafal rantai ini tetapi hilang markah apabila ia terselit dalam soalan data, guru dalam tuisyen Biologi dalam talian secara satu dengan satu boleh bermula daripada jawapan anda sendiri.