Bioteknologi Mikroba

Mikroorganisme dan Krisis Air Bersih: Mengapa Komunitas Mikroba Menjadi Kunci Pengelolaan Lingkungan Air Terpadu di Indonesia

Dipublikasikan oleh Guard Ganesia Wahyuwidayat pada 20 Januari 2026


1. Pendahuluan

Air bersih adalah kebutuhan paling dasar, tetapi justru karena sifatnya yang “paling dasar”, kita sering menganggapnya akan selalu ada. Kita membuka keran, mengisi galon, mandi, mencuci, lalu selesai. Namun dalam orasi ilmiah Prof. Herto Dwi Ariesyady, air bersih tidak diposisikan sebagai sesuatu yang otomatis tersedia. Air bersih diposisikan sebagai sesuatu yang harus dikelola, dilindungi, dan dipahami—bahkan sampai ke tingkat yang tidak terlihat oleh mata.

Sebelum masuk ke sisi mikroorganisme, orasi ini membawa kita pada realitas yang lebih besar: kualitas air di sekitar kita cenderung memburuk dari waktu ke waktu. Penyebabnya bukan satu. Industrialisasi mendorong munculnya air limbah yang tidak selalu diolah dengan benar. Pertanian menambah beban nutrien dan bahan kimia. Urbanisasi membuat kota menampung populasi melebihi kapasitas desain awalnya, sehingga sanitasi dan infrastruktur air tertinggal.

Di saat yang sama, jumlah air yang benar-benar dapat digunakan manusia ternyata sangat kecil. Dalam orasi ini disebutkan bahwa hanya sekitar 0,5% dari total air di dunia merupakan air tawar yang kita perlukan, dan sungai hanya menyumbang sekitar 0,1% dari jumlah tersebut. Angka ini penting karena mengubah cara kita melihat krisis air: masalah air bukan hanya soal “ketersediaan”, tetapi soal keterbatasan alami yang bertemu dengan tekanan aktivitas manusia.

Jika ditambahkan dengan fakta akses global, situasinya semakin terlihat nyata. Disebutkan bahwa 1,1 miliar orang tidak memiliki akses terhadap air bersih dan 2,6 miliar orang kekurangan sanitasi yang memadai. Ini bukan hanya statistik internasional, tetapi penanda bahwa air bersih adalah isu pembangunan.

Di sinilah SDGs (Tujuan Pembangunan Berkelanjutan) muncul sebagai konteks. Targetnya jelas: akses air bersih dan sanitasi harus dapat dinikmati semua orang pada 2030. Tetapi orasi ini menegaskan bahwa target itu tidak akan tercapai jika kita mengelola air secara terfragmentasi.

Krisis air bukan masalah yang bisa diselesaikan dengan program kecil yang terpisah-pisah. Ia butuh pendekatan terpadu, dari hulu sampai hilir, dari sumber pencemaran sampai dampaknya pada kesehatan manusia, dari sistem sanitasi sampai kebijakan tata kelola.

Namun orasi ini punya satu kekuatan yang membuatnya berbeda: setelah menjelaskan peta besar krisis air, Prof. Herto membawa fokusnya ke dunia kecil yang selama ini justru menjadi tulang punggung kualitas air, yaitu komunitas mikroorganisme.

Di ruang publik, mikroorganisme sering dibicarakan hanya dalam dua cara: sebagai “kuman” penyebab penyakit atau sebagai “sesuatu yang harus dibunuh”. Orasi ini menggeser pandangan itu. Mikroorganisme tidak hanya patogen. Mikroorganisme juga adalah mesin alami yang menggerakkan siklus biogeokimia, menguraikan bahan organik, dan menjaga keseimbangan ekosistem air.

Dan jika kita ingin membangun sistem pengelolaan air yang lebih berkelanjutan, kita tidak bisa hanya mengandalkan pendekatan teknis seperti filtrasi dan disinfeksi. Kita juga harus memahami cara ekosistem bekerja, termasuk dinamika mikroba di dalamnya.

 

2. Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu dan Peran Mikroorganisme: Dari Kebijakan Sungai hingga Ekologi yang Tak Terlihat

Orasi Prof. Herto memperkenalkan konsep pengelolaan sumber daya air terpadu, yang menekankan bahwa satu wilayah sungai harus dikelola sebagai satu kesatuan. Air tidak boleh dipandang sebagai potongan-potongan administratif. Sungai tidak berhenti di batas kota atau batas kabupaten. Sungai adalah sistem yang bergerak: membawa air, membawa polutan, membawa nutrien, dan membawa konsekuensi ke hilir.

Pengelolaan terpadu berarti perencanaan, perlindungan, pengembangan, dan pengelolaan air dilakukan dalam satu wilayah sungai, dan mempertimbangkan hubungan antar penggunaan air: irigasi, konsumsi, industri, serta kebutuhan ekosistem. Tujuan akhirnya adalah keberlanjutan, menjaga keseimbangan antara kebutuhan manusia dan kesehatan lingkungan.

Tetapi orasi ini juga jujur: implementasi pengelolaan terpadu bukan sesuatu yang mudah. Ada tantangan keterbatasan sumber daya air, pencemaran yang meningkat, pengelolaan institusi yang tumpang tindih, serta dampak pembangunan yang terus berkembang.

Orasi ini menyebut beberapa fakta krisis yang memperkuat urgensi pengelolaan terpadu:

  • pengambilan air global meningkat dua kali lebih cepat dibanding pertumbuhan populasi

  • lebih dari 2 miliar orang di lebih dari 40 negara terdampak kekurangan air

  • sekitar 9% bencana alam pada 1990-an berhubungan dengan masalah air

Pada titik ini, pengelolaan air terpadu tidak lagi terdengar seperti konsep akademik. Ia terdengar seperti kebutuhan bertahan hidup.

Prof. Herto lalu menyebut empat prinsip pengelolaan sumber daya air terpadu yang menjadi fondasinya:

  1. air sebagai sumber daya terbatas

  2. perlunya pendekatan partisipatif

  3. peran perempuan dalam pengelolaan air

  4. nilai ekonomi air

Empat prinsip ini memberi pesan bahwa pengelolaan air bukan hanya urusan teknis, tetapi urusan tata kelola sosial. Partisipasi dibutuhkan karena pengguna air bukan hanya pemerintah, tetapi masyarakat, industri, petani, dan banyak pihak lain. Peran perempuan disebut karena dalam realitas domestik, perempuan sering menjadi pihak yang paling dekat dengan penggunaan air sehari-hari. Dan nilai ekonomi air mengingatkan bahwa air bukan hanya kebutuhan sosial, tetapi juga punya dimensi ekonomi yang memengaruhi perilaku pemanfaatan dan konservasi.

Lalu, barulah mikroorganisme masuk sebagai jembatan antara konsep kebijakan dan kenyataan ekosistem.

Prof. Herto menekankan bahwa mikrobiologi lingkungan memainkan peran penting dalam pengelolaan sumber daya air terpadu, dan bidang ini telah berkembang pesat sejak 1970-an dengan bersinggungan dengan ekologi mikroorganisme.

Perkembangan mikrobiologi lingkungan sendiri bergerak dari fokus awal pada kualitas air dan risiko patogen, lalu meluas ke aspek yang lebih besar: mikrobiologi air tanah dan udara, bioremediasi, serta perbaikan kualitas air.

Yang membuat mikroorganisme penting adalah posisinya dalam siklus biogeokimia, seperti siklus karbon, nitrogen, dan fosfor. Mikroorganisme tidak bekerja sendirian. Mereka bekerja sebagai komunitas yang saling berinteraksi, dan interaksi itu membentuk stabilitas ekosistem air.

Orasi ini menggambarkan tiga bentuk interaksi utama dalam komunitas mikroorganisme:

  1. mutualisme, ketika mikroorganisme bekerja sama dan sama-sama mendapat keuntungan

  2. kompetisi, ketika mikroorganisme bersaing untuk nutrien dan sumber daya

  3. antagonisme, ketika mikroorganisme menghasilkan senyawa yang menghancurkan mikroba lain

Jika kita baca dengan gaya yang lebih sederhana, ekosistem mikroorganisme adalah “politik ekologi” dalam skala tak kasat mata. Ada kolaborasi, ada persaingan, ada dominasi. Dan hasil akhirnya memengaruhi kualitas air yang kita gunakan.

Dari sisi pengelolaan lingkungan air, Prof. Herto juga menegaskan bahwa proteksi lingkungan air menuntut pengaturan tiga aspek:

  1. pengelolaan di sumber pencemaran

  2. pengelolaan dampak pencemaran

  3. pengendalian pencemaran yang sudah terjadi

Dalam praktiknya, sumber pencemaran bisa berasal dari aktivitas domestik (rumah tangga, toilet, dapur), sampah, industri, dan pertanian. Industri pupuk bisa memicu alga blooming karena beban nitrogen dan fosfor. Industri penyulingan minyak, pembuatan baja, serta aktivitas pertanian yang menggunakan pupuk kimia dan pestisida juga memberi kontribusi.

Di sisi kesehatan manusia, pencemaran air menghasilkan dua kelompok dampak besar:

  • penyakit menular seperti diare, kolera, tifus, hepatitis

  • penyakit tidak menular akibat paparan logam berat dan pestisida

Orasi ini juga menyinggung data yang terasa sangat relevan di Indonesia: diare menyebabkan 31% kematian anak berusia 1 bulan hingga 1 tahun di Indonesia, dan anak-anak yang menggunakan sumur terbuka untuk air minum memiliki risiko lebih besar.

Angka ini mengubah pembahasan mikroorganisme dari “ilmu laboratorium” menjadi “isu keselamatan manusia”.

Karena pada akhirnya, kualitas air bukan sekadar jernih, tidak berbau, dan tidak berasa. Kualitas air adalah soal apakah ia membawa penyakit atau tidak. Dan jawabannya sangat sering ditentukan oleh komunitas mikroorganisme yang hidup di dalamnya.

 

3. Merkuri di Pertambangan Skala Kecil: Ketika Mikroba Mengubah Racun Menjadi Ancaman yang Lebih Berbahaya

Kalau selama ini pencemaran air sering dibayangkan sebagai limbah domestik atau limbah industri besar, orasi Prof. Herto memperluas sudut pandang kita ke satu sumber yang jauh lebih “diam-diam”, tetapi dampaknya sangat serius: pertambangan emas skala kecil.

Dalam konteks Indonesia, aktivitas ini bukan fenomena kecil. Disebutkan bahwa pertambangan skala kecil tersebar luas, bahkan hampir di seluruh provinsi. Aktivitas ini banyak menggunakan merkuri dalam proses produksinya, dan di titik inilah masalah besar dimulai.

Merkuri bukan sekadar “zat berbahaya”. Ia adalah racun yang sifatnya persisten. Ketika masuk ke sistem lingkungan, merkuri tidak sekadar hilang atau terurai. Ia bertahan, berpindah, dan yang paling menakutkan: bisa berubah bentuk menjadi bentuk yang lebih beracun.

Orasi ini menekankan bahwa salah satu bahaya utama merkuri adalah pembentukan metilmerkuri. Pembentukan ini terjadi bukan karena reaksi kimia biasa semata, melainkan karena peran bakteri tertentu, yaitu sulfate reducing bacteria, yang melakukan proses metilasi.

Secara naratif, ini adalah titik balik yang membuat mikroorganisme menjadi “aktor” dalam krisis pencemaran.

Merkuri dalam lingkungan bisa dianalogikan sebagai ancaman. Tetapi ketika mikroorganisme memetilasi merkuri, ancaman itu berubah menjadi ancaman yang lebih tajam. Metilmerkuri lebih mudah masuk ke rantai makanan dan lebih mudah terakumulasi dalam tubuh.

Inilah yang membuat pencemaran merkuri bukan hanya masalah air yang “kotor”, tetapi masalah akumulasi racun di tubuh manusia melalui proses yang bertahap, diam-diam, dan sering tidak terasa sampai gejala muncul.

Orasi ini juga menjelaskan bahwa merkuri dapat menyebabkan keracunan akut, keracunan kronis, dan biomagnifikasi. Biomagnifikasi adalah fenomena ketika zat beracun makin terkonsentrasi pada level rantai makanan yang lebih tinggi. Artinya, semakin tinggi posisi organisme dalam rantai makanan, semakin tinggi pula akumulasi racunnya.

Dalam bahasa yang lebih sederhana: racun itu naik kelas bersama makanan.

Jika merkuri masuk ke air, ia bisa masuk ke sedimen, lalu diserap organisme kecil, lalu dimakan ikan, lalu ikan dimakan manusia. Karena metilmerkuri mudah terakumulasi di tubuh, ia tidak berhenti pada satu individu, tetapi bisa menjadi masalah kesehatan yang meluas.

Orasi Prof. Herto bahkan menyebut adanya data konsentrasi merkuri di lingkungan dan tubuh manusia yang melampaui baku mutu, mencakup air sungai, sedimen, tanaman, beras, urin, dan kuku.

Bagi pembaca mahasiswa, bagian ini mengajarkan satu hal penting: pencemaran bukan hanya soal “ada racun atau tidak”, tetapi soal transformasi racun di lingkungan. Mikroorganisme tidak selalu menjadi penyelamat. Dalam kondisi tertentu, mikroorganisme bisa berperan dalam meningkatkan risiko.

Bagi pekerja dan pembuat kebijakan, bagian ini menegaskan bahwa pengelolaan lingkungan air tidak cukup dengan pendekatan pengolahan di hilir. Dalam kasus merkuri, pencegahan harus dimulai di sumber: membatasi penggunaan merkuri, mengendalikan aktivitas tambang, dan membangun sistem monitoring yang konsisten.

Karena jika merkuri sudah masuk ke sistem lingkungan, kita tidak hanya menghadapi pencemaran, tetapi menghadapi “mesin alam” yang dapat mengubah pencemaran menjadi lebih sulit dikendalikan.

 

4. Pelacakan Sumber Pencemaran Mikroba dan Risiko Diare: Citarum Hulu serta Kampung Daraulin sebagai Potret Sistem yang Belum Terpadu

Bagian ini adalah salah satu yang paling terasa relevan untuk Indonesia, karena Prof. Herto tidak berhenti pada teori komunitas mikroorganisme dan prinsip pengelolaan air terpadu. Ia membawa kita ke lapangan: bagaimana pencemaran mikrobiologis terjadi, bagaimana sumbernya bisa dilacak, dan bagaimana dampaknya muncul sebagai risiko penyakit.

Ada dua studi kasus besar yang dipaparkan: pelacakan pencemaran mikrobiologis di Citarum Hulu dan analisis risiko mikrobiologis di Kampung Daraulin.

4.1 Pelacakan E. coli di Citarum Hulu: Masalah yang Sama, Sumbernya Bisa Berbeda

Prof. Herto menjelaskan bahwa E. coli adalah bakteri yang hidup di usus manusia dan juga di usus hewan. Karena itu, ketika E. coli ditemukan di lingkungan air, ia menjadi indikator adanya pencemaran dari kotoran (fekal).

Namun, di sinilah tantangan pengelolaan air muncul. Mengetahui adanya E. coli saja belum cukup. Kita perlu tahu sumbernya: apakah dari manusia, atau dari hewan seperti sapi, kambing, atau ayam.

Karena keputusan penanganannya berbeda.

Jika sumber utama pencemaran adalah rumah tangga, maka intervensi akan menekankan sanitasi domestik. Jika sumber utama adalah peternakan, maka intervensi harus masuk ke pengelolaan limbah peternakan. Jika sumbernya campuran, kebijakannya harus lebih kompleks.

Untuk itu, digunakan metode pelacakan sumber pencemaran mikrobiologis (microbial source tracking). Orasi ini menyebut ada dua pendekatan: molekuler (berbasis penanda genetik) dan non-molekuler, misalnya menggunakan pola resistensi antibiotik.

Pendekatan resistensi antibiotik menarik karena ia menunjukkan bahwa kebiasaan manusia dan hewan dalam penggunaan antibiotik bisa meninggalkan jejak pada karakter bakteri di dalam tubuh. Ketika bakteri itu terlepas ke lingkungan, jejak tersebut bisa digunakan untuk menelusuri “asal-usul” pencemarannya.

Dari hasil pelacakan di Citarum Hulu, sumber pencemaran ternyata bervariasi antar segmen. Orasi menyebutkan contoh:

  • segmen Rancasari dan Margaasih diduga dominan berasal dari aktivitas manusia (rumah tangga)

  • Baleendah diduga berasal dari peternakan sapi

  • Margasih diduga terkait peternakan ayam dan kambing

Jika dibaca secara naratif, ini seperti menunjukkan bahwa sungai yang sama bisa memiliki karakter pencemaran yang berbeda pada titik yang berbeda. Maka pengelolaan terpadu tidak boleh mengandalkan satu solusi seragam.

Yang dibutuhkan adalah kebijakan berbasis lokasi, karena akar masalahnya berbeda.

4.2 Kampung Daraulin: Ketika Air Diam Menjadi Mesin Penyebar Pencemaran

Kasus berikutnya lebih “sunyi”, tetapi justru sangat menggambarkan keterkaitan antara infrastruktur, perilaku masyarakat, dan kualitas air: Kampung Daraulin di Kabupaten Bandung. Orasi menjelaskan bahwa kawasan ini terbentuk akibat proyek normalisasi sungai yang menyisakan danau atau badan air yang tidak terhubung dengan sungai utama (disconnected). Artinya, tidak ada aliran masuk dan aliran keluar yang memadai.

Dalam bahasa sederhana: airnya mati. Dan air yang mati bukan sekadar air yang “tidak bergerak”, tetapi air yang menjadi tempat akumulasi pencemar. Masyarakat tetap membuang limbah ke badan air tersebut, sehingga pencemaran bakteriologis meningkat. Orasi juga menyebut bahwa sebenarnya terdapat tangki septik komunal, namun setelah dihitung ulang kapasitasnya tidak cukup untuk menampung beban limbah kampung tersebut.

Di sini kita melihat masalah klasik pembangunan sanitasi: membangun fasilitas tidak selalu berarti fasilitas itu memadai. Jika kapasitasnya salah hitung, sistem akan tetap bocor. Data yang disampaikan sangat mencolok: jumlah coliform di lokasi mencapai sekitar 75.000 MPN per 100 ml. Ini menunjukkan pencemaran mikrobiologis yang sangat tinggi.

Masyarakat di sana menggunakan air tanah sebagai sumber air minum utama. Tetapi air tanah itu terkontaminasi oleh badan air yang tercemar, karena badan air tersebut menjadi base flow yang memengaruhi kualitas air tanah di sekitarnya. Hasil analisis risiko menunjukkan bahwa air tanah menjadi sumber dengan probabilitas infeksi paling tinggi. Ini mengindikasikan air tanah (terutama dari sumur gali) tidak layak lagi sebagai sumber air minum.

Kalau kita lihat kasus ini dengan lensa pengelolaan air terpadu, masalahnya bukan hanya bakteri. Masalahnya adalah sistem.

Ada perubahan struktur sungai karena proyek normalisasi. Lalu muncul badan air yang stagnan. Sanitasi komunal ada, tetapi kapasitasnya tidak cukup. Warga mengandalkan air tanah, yang ternyata ikut terkontaminasi. Akhirnya, risiko penyakit meningkat. Dan di sini mikroorganisme hadir sebagai indikator sekaligus ancaman nyata. Mereka menunjukkan bahwa pencemaran sudah melewati titik aman, dan mereka juga menjadi jalur penularan penyakit.

Bagi mahasiswa, dua studi kasus ini memberi pembelajaran bahwa kualitas air bukan hanya masalah laboratorium. Ia adalah masalah desain infrastruktur, tata kelola, dan perilaku masyarakat. Bagi pekerja, terutama yang berada di sektor pemerintah daerah atau konsultan, kasus ini menjadi pengingat bahwa proyek fisik seperti normalisasi sungai harus memikirkan dampak lanjutan pada ekologi air dan sanitasi warga.

Jika tidak, solusi teknis justru menciptakan masalah baru—dan masalah itu sering terdeteksi pertama kali lewat mikroorganisme.

 

5. Mikroorganisme sebagai “Mesin Kerja” Pengolahan Limbah: Mengapa Keanekaragaman Mikroba Menentukan Stabilitas IPAL

Setelah kasus merkuri dan pencemaran mikrobiologis di sungai serta permukiman, Prof. Herto membawa pembahasan ke ranah yang sering dianggap sudah “selesai” oleh industri: instalasi pengolahan air limbah (IPAL). Banyak industri merasa bahwa selama IPAL dibangun, maka persoalan air limbah sudah terkendali. Namun orasi ini memberi koreksi yang cukup keras: IPAL bukan sekadar bangunan, IPAL adalah ekosistem mikroorganisme yang harus dijaga.

Di bagian ini, Prof. Herto menyoroti kasus pengolahan limbah cair industri pengecatan logam pada industri otomotif di Indonesia, yang menggunakan sistem lumpur aktif. Ini relevan karena industri otomotif berkembang pesat, dan air limbahnya sering mengandung logam berat yang bersifat toksik bagi lingkungan air. Tantangannya bukan hanya “bagaimana mengolah”, tetapi “bagaimana menjaga sistem pengolahan tetap stabil” di tengah karakter limbah yang bisa berubah.

Sistem lumpur aktif dipilih karena berbasis pada keanekaragaman mikroorganisme. Ada logika ekologi yang jelas di sini: semakin tinggi keanekaragaman mikroba, semakin tinggi pula stabilitas sistem. Jika satu jenis mikroba menurun karena kondisi tertentu, sistem masih bisa bertahan karena ada mikroba lain yang mengambil peran.

Ini cara pandang yang sangat penting, karena banyak kegagalan IPAL justru terjadi karena pendekatan pengoperasiannya terlalu “mekanis”: operator fokus pada pompa, aerator, dan pipa, tetapi lupa bahwa inti sistemnya adalah biologi. Ketika kondisi lingkungan reaktor berubah (pH, temperatur, beban organik, beban logam), komunitas mikroba yang rapuh akan runtuh lebih cepat, dan begitu komunitas runtuh, performa IPAL ikut runtuh.

Orasi ini juga menunjukkan satu sisi praktis yang sering diabaikan: air hasil olahan IPAL dapat digunakan kembali dalam proses industri, misalnya sebagai water curtain atau penangkap semprotan cat. Ini penting karena memberi jalur menuju efisiensi air dalam industri. IPAL tidak lagi sekadar alat “buang aman”, tetapi bisa menjadi alat “hemat air”.

Namun, agar reuse ini aman dan stabil, identifikasi mikroorganisme menjadi penting. Di orasi disebutkan bahwa mikroorganisme yang ditemukan dalam sistem tersebut bervariasi, dengan Bacillus sebagai salah satu yang dominan, diikuti kelompok lain seperti Acidobacteria.

Bagi pembaca mahasiswa, bagian ini menunjukkan bahwa mikrobiologi lingkungan bukan hanya urusan sungai dan danau, tetapi juga inti dari proses pengolahan air limbah di industri.

Bagi pekerja industri, bagian ini memberi pesan yang lebih tegas: IPAL yang tidak dioperasikan dengan baik bukan hanya merugikan lingkungan, tetapi juga merugikan proses bisnis, karena dapat memicu pelanggaran baku mutu, sanksi, bahkan gangguan produksi. Pengolahan berbasis mikroorganisme bukan sistem yang bisa dijalankan “setelah sempat”, tetapi sistem yang butuh monitoring rutin, kontrol parameter, dan pemahaman terhadap dinamika komunitas.

 

6. Anaerobic Digestion: Stabilitas Komunitas Mikroba dan “Jantung” Produksi Biogas dari Limbah Domestik

Setelah sistem lumpur aktif, orasi Prof. Herto menutup rangkaian studi kasusnya dengan satu teknologi yang semakin relevan dalam agenda energi dan lingkungan: anaerobic digestion untuk mengolah air limbah domestik.

Teknologi ini menarik karena memberikan dua hasil sekaligus:

  1. mengolah limbah agar tidak mencemari lingkungan

  2. menghasilkan energi dalam bentuk gas metana

Di tengah krisis energi dan krisis air, kombinasi ini bukan lagi bonus, tetapi strategi.

Namun, Prof. Herto menjelaskan bahwa proses anaerobic digestion tidak sederhana. Ia terdiri dari beberapa tahap: hidrolisis, asidogenesis, asetogenesis, dan metanogenesis. Metanogenesis adalah tahap terakhir yang menghasilkan gas metana, dan tahap ini sangat sensitif terhadap perubahan lingkungan.

Di sinilah komunitas mikroorganisme kembali menjadi pemeran utama. Sistem anaerobik hanya stabil jika struktur komunitas mikroorganismenya stabil. Bahkan salah satu kelompok yang paling penting sekaligus paling rentan adalah mikroba pengguna asam lemak. Orasi ini menekankan bahwa kelompok mikroba ini bisa turun drastis ketika lingkungan berubah, misalnya akibat perubahan pH atau temperatur, dan jika itu terjadi maka produksi metana akan menurun atau berhenti.

Dalam bahasa yang lebih sederhana, anaerobic digestion bisa dianalogikan seperti orkestra. Metanogenesis tidak bisa berjalan kalau pemain sebelumnya tidak bekerja baik, dan pemain yang paling sensitif bisa membuat keseluruhan pertunjukan gagal.

Orasi ini juga menyinggung pendekatan analisis mikroba berbasis teknik molekuler yang memanfaatkan struktur genetika. Ini menunjukkan bahwa pengelolaan sistem anaerobik modern tidak cukup hanya mengukur parameter kimia seperti COD atau pH, tetapi juga perlu memahami siapa mikroba yang sedang dominan, siapa yang melemah, dan bagaimana dinamika komunitas berubah.

Menariknya, orasi ini menjelaskan bahwa dalam sistem anaerobik, mikroorganisme bekerja sama melalui interaksi mutualisme. Komunitas yang mengoksidasi glukosa, yang menggunakan propionat, asetat, hingga kelompok yang menghasilkan metana, semuanya saling terkait. Ini memberi pelajaran penting untuk pengelolaan teknologi berbasis biologi: sistemnya tidak bisa dipaksa berjalan “sendiri-sendiri”. Semua proses saling mengunci.

Jika mahasiswa membaca bagian ini, poin besarnya adalah bahwa bioteknologi lingkungan bukan hanya soal reaksi kimia, tetapi soal ekologi mikroba yang saling bergantung. Jika pekerja membaca bagian ini, pesan praktisnya adalah bahwa sistem anaerobik yang terlihat efisien di desain akan gagal jika stabilitas komunitas mikroba tidak dijaga.

 

Kesimpulan: Mikroorganisme Tidak Terlihat, Tetapi Menentukan Nasib Kualitas Air dan Kesehatan Manusia

Jika orasi Prof. Herto Dwi Ariesyady dirangkum dalam satu kalimat, maka kalimat itu adalah: komunitas mikroorganisme adalah infrastruktur tak kasat mata yang menentukan kualitas air, keberlanjutan lingkungan, dan kesehatan manusia.

Orasi ini dimulai dari krisis global air bersih dan sanitasi, lalu menegaskan bahwa hanya sebagian sangat kecil dari air dunia yang benar-benar tersedia untuk manusia. Di tengah pertumbuhan penduduk, urbanisasi, industrialisasi, dan aktivitas pertanian, tekanan terhadap kualitas air meningkat, dan pencemaran menjadi semakin kompleks.

Karena itu, pengelolaan sumber daya air terpadu menjadi fondasi penting: sungai harus dilihat sebagai satu kesatuan dari hulu hingga hilir, pengelolaan harus partisipatif, dan konservasi harus menjadi prinsip utama. Namun orasi ini juga menekankan bahwa pendekatan terpadu tidak akan kuat tanpa memahami aktor ekologis di dalam air itu sendiri, yaitu mikroorganisme.

Melalui kasus merkuri, kita melihat bahwa mikroorganisme tidak selalu menjadi “pembersih alami”, tetapi bisa mengubah merkuri menjadi bentuk yang lebih berbahaya seperti metilmerkuri, yang meningkatkan risiko biomagnifikasi dan gangguan kesehatan. Melalui studi kasus Citarum Hulu, kita melihat bahwa pencemaran mikrobiologis perlu dilacak sumbernya karena solusi untuk pencemaran manusia dan pencemaran peternakan berbeda. Melalui Kampung Daraulin, kita melihat bahwa keputusan infrastruktur yang tidak mempertimbangkan dinamika air dapat menciptakan badan air stagnan yang mencemari air tanah dan meningkatkan risiko penyakit.

Pada saat yang sama, orasi ini menunjukkan bahwa mikroorganisme bukan hanya indikator pencemaran, tetapi juga alat solusi. Sistem lumpur aktif dan anaerobic digestion adalah contoh bagaimana komunitas mikroba digunakan untuk mengolah limbah, menstabilkan kualitas air, bahkan menghasilkan energi. Tetapi keberhasilan teknologi berbasis mikroorganisme bergantung pada stabilitas komunitasnya, yang dipengaruhi oleh kondisi lingkungan dan kontrol operasi.

Bagi mahasiswa, artikel ini memperjelas bahwa pengelolaan air bukan sekadar soal desain infrastruktur, tetapi juga soal memahami ekologi mikroba sebagai bagian dari sistem. Bagi pekerja, artikel ini menegaskan bahwa perlindungan kualitas air membutuhkan kombinasi: pengendalian sumber pencemaran, pengelolaan dampak, pengolahan yang benar, dan tata kelola yang terpadu.

Mikroorganisme memang tidak terlihat, tetapi efeknya terlihat jelas: pada kualitas sungai, pada keamanan air minum, dan pada hidup manusia.

 

 

Daftar Pustaka

Institut Teknologi Bandung. Orasi Ilmiah Guru Besar ITB Prof. Herto Dwi Ariesyady: Peran Komunitas Mikroorganisme dalam Pengelolaan Lingkungan Air Secara Terintegrasi. 2024.

World Health Organization. Guidelines for Drinking-water Quality. Edisi terbaru. (diakses 2026).

UNICEF & WHO. Progress on Household Drinking Water, Sanitation and Hygiene. (diakses 2026).

United Nations. Sustainable Development Goal 6: Clean Water and Sanitation. (diakses 2026).

IPCC. Climate Change impacts on water resources and health risks. (diakses 2026).

Selengkapnya
Mikroorganisme dan Krisis Air Bersih: Mengapa Komunitas Mikroba Menjadi Kunci Pengelolaan Lingkungan Air Terpadu di Indonesia

Bioteknologi Mikroba

Legislasi dan Sistem Manajemen K3: Menimbang Efektivitas antara Pendekatan Preskriptif dan Berbasis Kinerja

Dipublikasikan oleh Muhammad Reynaldo Saputra pada 06 Agustus 2025


Pendahuluan: Legislasi sebagai Poros Sistem Manajemen Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3)

Dalam disertasi ini, Jeong-ah Kim menyajikan sebuah studi komparatif yang mendalam antara dua pendekatan legislasi keselamatan dan kesehatan kerja (K3): pendekatan preskriptif yang diterapkan di Korea dan pendekatan berbasis kinerja (performance-based) yang berkembang di Australia. Penelitian ini menyoroti bagaimana kerangka regulasi membentuk dan mempengaruhi sistem manajemen K3 di industri yang berisiko tinggi terhadap paparan logam berat seperti merkuri dan timbal.

Kim tidak hanya mengandalkan pendekatan normatif atau statistik semata, tetapi mengembangkan argumen reflektif-konseptual mengenai bagaimana regulasi dapat menjadi penentu arah budaya keselamatan organisasi. Pendekatan ini menempatkan tesis Kim dalam ranah kontribusi ilmiah yang lebih luas terhadap teori dan praktik manajemen risiko kerja secara global.

H2: Kerangka Teori dan Narasi Argumentatif: Legislasi sebagai Intervensi Struktural

H3: Legislasi Preskriptif vs. Berbasis Kinerja

Kim membangun kerangka analisis utama berdasarkan dikotomi antara dua jenis legislasi:

  • Preskriptif (Korea): Menekankan peran negara dalam menetapkan standar dan metode pelaksanaan K3 secara terperinci.

  • Berbasis Kinerja (Australia): Memberikan kebebasan kepada organisasi untuk menentukan cara terbaik mencapai standar keselamatan tertentu, selama hasilnya dapat dibuktikan.

Kerangka ini digunakan untuk membedah bagaimana masing-masing pendekatan mendorong bentuk dan efektivitas sistem manajemen K3 di sektor industri yang menghadapi risiko logam berat.

H3: Teori Manajemen Risiko dan Keterlibatan Organisasi

Tesis ini juga mengadopsi prinsip-prinsip manajemen risiko dan partisipasi pekerja sebagai landasan teoritis untuk memahami dinamika sistem K3. Kim memosisikan bahwa sistem manajemen yang baik tidak hanya bersifat struktural, tetapi juga harus mencerminkan nilai-nilai organisasi dan budaya kerja. Di sinilah pendekatan berbasis kinerja menunjukkan keunggulan potensial, karena lebih mendorong keterlibatan organisasi dalam mendesain solusi spesifik.

H2: Refleksi atas Temuan Empiris: Data, Angka, dan Maknanya

Studi Kim menggabungkan empat komponen besar berbasis studi kasus:

  1. Eksposur merkuri di industri lampu fluoresen (Korea)

  2. Eksposur merkuri di layanan kesehatan gigi (Queensland, Australia)

  3. Manajemen eksposur timbal di industri berisiko (Queensland)

  4. Evaluasi sistem manajemen K3 di kedua negara

H3: 1. Pengelolaan Paparan Merkuri di Korea

Analisis terhadap data biologis dari 8 tempat kerja menunjukkan penurunan pekerja dengan kadar merkuri di atas ambang batas dari 14% (1994) menjadi 7% (1999). Hal ini merefleksikan efektivitas sistem surveilans biologis berbasis regulasi preskriptif yang ketat.

Namun, meskipun terjadi penurunan, hasil ini menunjukkan sistem tersebut bersifat reaktif—mengandalkan tes biologis untuk mendeteksi paparan setelah terjadi, bukan mencegahnya. Hal ini mencerminkan karakteristik regulasi preskriptif yang lebih fokus pada kepatuhan daripada pencegahan proaktif.

H3: 2. Studi di Layanan Kesehatan Gigi Australia

Berbeda dari Korea, pengukuran udara dan biomonitoring di fasilitas kesehatan Queensland menemukan nihil pekerja dengan kadar merkuri mendekati ambang batas. Namun hanya 43% pekerja merasa sistem manajemen K3 secara efektif mencegah paparan.

Di sini tampak ironi: meskipun hasil monitoring menunjukkan keamanan tinggi, persepsi subjektif pekerja tetap kritis. Ini menunjukkan bahwa keberhasilan sistem berbasis kinerja tidak hanya bergantung pada hasil fisik, tetapi juga pada komunikasi, transparansi, dan keterlibatan pekerja.

H3: 3. Surveilans Paparan Timbal di Queensland

Salah satu hasil paling kritis dalam tesis ini adalah temuan bahwa 37% dari dokter yang ditunjuk untuk pengawasan timbal sudah tidak lagi aktif, dan pemerintah tidak memiliki sistem data yang andal tentang eksposur timbal.

Ini mencerminkan kekurangan dalam pendekatan berbasis kinerja jika tidak didukung oleh infrastruktur data dan otoritas pengawasan yang kuat. Pengalihan tanggung jawab dari negara ke perusahaan memerlukan sistem pelaporan yang canggih—jika tidak, transparansi dan kontrol publik bisa runtuh.

H3: 4. Sistem Manajemen K3: Antara Kepatuhan dan Manajemen Risiko

Analisis sistem manajemen K3 menunjukkan bahwa:

  • Korea: Sistem berorientasi pada kepatuhan regulasi (compliance-driven), banyak prosedur formal tetapi kurang fleksibel dalam inovasi.

  • Australia: Lebih terintegrasi dalam pendekatan manajemen risiko, tetapi ketergantungan pada kapasitas organisasi (terutama perusahaan besar).

Faktor ukuran organisasi ternyata menjadi variabel pengganggu (confounding variable) yang signifikan. Perusahaan besar di kedua negara cenderung memiliki sistem K3 lebih matang, terlepas dari regulasi yang berlaku.

H2: Kritik atas Metodologi dan Logika Penalaran

H3: Penggunaan Analisis Sekunder

Kim banyak mengandalkan data sekunder untuk studi di Korea (data biomonitoring historis). Ini efisien secara logistik, namun membuka celah bias:

  • Tidak ada kontrol langsung terhadap metode pengambilan data.

  • Validitas internal sulit dijamin karena data dikumpulkan untuk tujuan administratif, bukan penelitian.

H3: Ketidakseimbangan Desain Studi

Studi di Australia melibatkan survei, wawancara, dan monitoring langsung, sedangkan data di Korea lebih bersifat kuantitatif dan administratif. Ini membuat komparasi antarnegara menjadi asimetris.

H3: Pembobotan Terhadap Persepsi Pekerja

Penilaian efektivitas K3 di layanan gigi, misalnya, sangat bergantung pada persepsi pekerja. Meskipun valid secara sosiologis, bobot data subjektif perlu diseimbangkan dengan ukuran objektif dan triangulasi data yang lebih ketat.

H3: Terbatasnya Generalisasi

Penelitian difokuskan pada industri logam berat dan tidak bisa langsung digeneralisasikan ke sektor industri lain. Namun Kim cukup sadar akan keterbatasan ini dan menyampaikan refleksi kritis terhadap ruang lingkup penelitiannya sendiri di bab akhir.

H2: Kontribusi Ilmiah dan Refleksi Konseptual

H3: Legislasi sebagai Determinan Sistemik

Kontribusi utama dari tesis ini terletak pada penggambaran hubungan kausal antara model legislasi dan desain sistem manajemen K3. Ini bukan hanya analisis peraturan, tetapi pemetaan struktural atas bagaimana kerangka hukum membentuk arsitektur sistem manajemen risiko.

H3: Menyoroti Peran Ukuran Organisasi

Kim secara konseptual membongkar satu variabel yang sering diabaikan dalam studi regulasi: ukuran organisasi. Perusahaan kecil cenderung tidak memiliki kapasitas untuk menerjemahkan fleksibilitas legislasi berbasis kinerja menjadi sistem efektif. Di sisi lain, pendekatan preskriptif cenderung memberi ‘kerangka kerja siap pakai’ bagi mereka.

H3: Nuansa dalam Efektivitas Legislasi

Tesis ini menolak dikotomi hitam-putih antara pendekatan preskriptif dan berbasis kinerja. Keduanya bisa efektif—dengan prasyarat yang berbeda. Pendekatan berbasis kinerja memerlukan budaya organisasi yang matang, kapasitas internal, dan partisipasi pekerja. Pendekatan preskriptif, meskipun kaku, lebih dapat diandalkan dalam konteks di mana kapasitas organisasi masih lemah.

H2: Implikasi Ilmiah dan Potensi Lanjutan

Penelitian Kim membuka ruang baru untuk studi komparatif lintas negara tentang dampak regulasi terhadap sistem manajemen risiko. Ia menunjukkan bahwa efektivitas tidak semata pada isi regulasi, tetapi pada:

  • Kesesuaian dengan konteks budaya dan kapasitas organisasi.

  • Kemampuan negara untuk menciptakan sistem pelaporan dan pengawasan yang adaptif.

  • Partisipasi pekerja sebagai indikator keberhasilan implementasi sistem K3.

Studi ini bisa menjadi dasar pengembangan kebijakan publik K3 di negara berkembang yang sedang mempertimbangkan pergeseran dari pendekatan preskriptif menuju sistem berbasis kinerja.

Link resmi paper: Karena ini adalah tesis PhD dari Queensland University of Technology (2004), versi resminya dapat diakses melalui repositori universitas: https://eprints.qut.edu.au/ — silakan cari berdasarkan judul “The Role of Legislation in Driving Good Occupational Health and Safety Management Systems” oleh Jeong-ah Kim.

Selengkapnya
Legislasi dan Sistem Manajemen K3: Menimbang Efektivitas antara Pendekatan Preskriptif dan Berbasis Kinerja

Bioteknologi Mikroba

Refleksi Konseptual atas Diseminasi Kristalografi melalui Pendidikan dan Visualisasi: Menyatukan Sains, Seni, dan Partisipasi Publik

Dipublikasikan oleh Muhammad Reynaldo Saputra pada 02 Agustus 2025


Pendahuluan: Ilmu Kristalografi di Simpul Persimpangan Akademik dan Publik

Kristalografi, sebagai disiplin ilmiah yang menyingkap struktur atom dan molekul dalam ruang tiga dimensi, telah mengalami evolusi tak hanya dalam aspek metodologis, tetapi juga dalam cara ia dikomunikasikan kepada publik. Disertasi ini mengeksplorasi bagaimana pendekatan berbasis pendidikan, visualisasi, dan diseminasi dapat mengintegrasikan kristalografi sebagai pengetahuan yang tidak eksklusif bagi kalangan ilmuwan, tetapi juga dapat diapresiasi oleh publik luas.

Berbeda dengan penelitian laboratorium konvensional, karya ini menyajikan sebuah proyek konseptual dan praktikal yang berakar dari pengalaman kuratorial, pedagogis, dan sosial. Fokus utamanya bukan pada penemuan ilmiah dalam arti sempit, melainkan pada cara-cara inovatif untuk menyampaikan kompleksitas struktur kristal melalui pameran, visual, dan keterlibatan masyarakat.

Kerangka Teoretis: Edukasi Ilmiah dan Komunikasi Visual sebagai Medium Kristalografi

Secara konseptual, landasan disertasi ini terletak pada premis bahwa pengetahuan ilmiah seharusnya tidak terbatas pada konteks akademik. Penulis membangun argumennya di atas kerangka interdisipliner antara sains, seni, dan edukasi. Ia memanfaatkan kekuatan visualisasi dalam menyampaikan konsep kompleks yang umumnya tersandera oleh terminologi teknis dan simbolik.

Kristalografi, yang tradisionalnya berbasis pada representasi angka dan parameter ruang kisi, didekati melalui media visual dan interaktif. Dengan cara ini, informasi struktural tidak hanya diuraikan, tapi juga “diterjemahkan” menjadi bentuk yang dapat dinikmati oleh indera dan nalar awam.

Tujuan dan Metodologi: Dari Struktur ke Narasi Visual

Disertasi ini tidak menggunakan metodologi eksperimen kuantitatif, melainkan menggunakan pendekatan deskriptif, kualitatif, dan partisipatif. Tujuan utamanya adalah:

  • Menyusun dan menyelenggarakan pameran ilmiah bertema kristalografi.

  • Mengembangkan materi visual edukatif berbasis struktur kristal.

  • Menganalisis dampak dan keterlibatan publik dalam kegiatan ini.

  • Mengembangkan sinergi antara komunitas akademik, sekolah, dan masyarakat.

Dalam beberapa bagian, disertasi ini menggunakan pendekatan action research di mana penulis terlibat langsung dalam implementasi proyek dan refleksi atas hasilnya.

Eksplorasi dan Realisasi Proyek: Kristal dalam Ruang Publik

1. Pameran Kristalografi di Strasbourg

Salah satu puncak kegiatan adalah penyelenggaraan pameran visual berjudul "Crystals, an organized matter". Pameran ini menampilkan gambar-gambar molekul dan struktur kristal dari berbagai senyawa, dengan gaya visual yang mendekati seni grafis. Penulis menyusun narasi edukatif berbasis ilustrasi yang dapat diakses publik umum, termasuk anak-anak sekolah dasar.

📌 Refleksi Konseptual: Ini merupakan bentuk transposisi dari data ilmiah menjadi narasi budaya. Di sini, kristal bukan hanya objek ilmiah, tetapi artefak estetik yang bisa menembus batas kognisi dan emosi.

2. Kolaborasi dengan Sekolah dan Lembaga Pendidikan

Melalui kerja sama dengan guru dan fasilitator, materi kristalografi diterjemahkan ke dalam modul pembelajaran visual, permainan edukatif, dan diskusi interaktif. Fokusnya adalah pada struktur geometri dasar seperti kubus, heksagonal, dan segi enam.

📌 Refleksi Teoretis: Strategi ini menunjukkan bagaimana kristalografi, jika dipisahkan dari konteks eksklusif laboratorium, dapat menjadi sarana untuk mengembangkan literasi visual, spasial, dan logika anak-anak sejak dini.

3. Visualisasi Molekuler sebagai Jembatan Komunikasi

Disertasi menampilkan berbagai representasi struktur molekul menggunakan perangkat lunak visualisasi seperti Jmol. Gambar-gambar tersebut dicetak dalam format besar dan didesain secara estetis agar mampu menarik perhatian, tanpa mengorbankan integritas ilmiahnya.

📌 Interpretasi: Penulis secara implisit menyatakan bahwa ilmu dapat dan perlu dikomunikasikan bukan hanya dalam bahasa verbal atau numerik, tetapi juga melalui bahasa visual dan spasial—sesuatu yang lebih universal dan lintas batas budaya.

Narasi Argumentatif: Menggeser Kristalografi dari Eksklusivitas Menuju Inklusivitas

Penulis mengembangkan argumen utama bahwa kristalografi tidak hanya penting dalam ranah akademik (seperti farmasi atau kimia), tetapi juga berpotensi besar sebagai alat pendidikan, komunikasi publik, dan bahkan estetika visual. Penulis menekankan bahwa sains tidak harus “dilunakkan” untuk masyarakat, melainkan harus disusun ulang cara penyampaiannya agar lebih akrab secara kognitif dan emosional.

Sorotan Data dan Refleksi Kualitatif

Meskipun tidak ada angka statistik, data observasional dari interaksi pengunjung pameran, umpan balik dari guru, dan partisipasi siswa menjadi landasan validasi narasi. Penulis mencatat bahwa:

  • Siswa usia SD lebih tertarik pada pola simetri dan bentuk tiga dimensi.

  • Visualisasi berwarna lebih efektif dibanding model hitam-putih.

  • Keterlibatan pengunjung meningkat jika narasi pameran bersifat interaktif.

📌 Refleksi Teoretis: Ini memperkuat teori bahwa pemahaman ilmiah sangat ditentukan oleh bentuk penyajiannya, dan bahwa pembelajaran berbasis pengalaman (experiential learning) jauh lebih kuat dibanding pengajaran abstrak.

Kritik Terhadap Pendekatan Penulis

Kekuatan:

  • Inovatif dalam mengemas kristalografi sebagai medium lintas disiplin.

  • Memanfaatkan pendekatan partisipatif yang kuat untuk pendidikan sains.

  • Membangun sinergi antara institusi riset dan masyarakat umum.

Kelemahan:

  1. Kurangnya pengukuran dampak kuantitatif: Efektivitas metode tidak divalidasi dengan data numerik yang solid.

  2. Bergantung pada konteks lokal: Sebagian besar aktivitas hanya dilakukan di wilayah Strasbourg dan sekitarnya.

  3. Kurangnya pengembangan aspek pedagogi: Meskipun banyak intervensi di sekolah, struktur pedagogis formal tidak dibahas secara mendalam.

📌 Saran: Studi lanjutan dapat menggunakan instrumen kuantitatif (seperti pre-post test) untuk menilai perubahan pemahaman atau minat siswa, serta melakukan ekspansi ke wilayah geografis lain untuk mengevaluasi replikasi pendekatan.

Daftar Poin: Kontribusi Ilmiah dan Sosial dari Disertasi

  • Menghubungkan kristalografi dengan pendidikan sains berbasis visual dan pengalaman.

  • Menyusun pameran ilmiah yang bersifat inklusif dan artistik.

  • Mengubah persepsi kristal dari struktur teknis menjadi objek estetik.

  • Mengintegrasikan komunitas non-ilmiah dalam diseminasi sains.

  • Membuka ruang baru bagi ilmuwan untuk berperan sebagai komunikator sains.

Implikasi Ilmiah dan Masa Depan Diseminasi Kristalografi

Disertasi ini membawa kita pada pemahaman bahwa struktur ilmiah (seperti kristal) bukan hanya milik jurnal akademik, tetapi juga bisa menjadi bagian dari ruang publik. Jika pendekatan seperti ini diadopsi lebih luas, maka bukan tidak mungkin bahwa sains bisa menjadi bagian dari budaya sehari-hari, dan bukan lagi sesuatu yang “asing” bagi publik.

Implikasinya sangat besar: dari pengembangan kurikulum STEM yang lebih visual dan kontekstual, hingga peningkatan apresiasi publik terhadap riset sains yang selama ini tersembunyi di balik layar laboratorium.

Kesimpulan: Merayakan Kristal sebagai Ilmu, Seni, dan Edukasi

Disertasi ini tidak hanya menjelaskan kristalografi, tetapi memperluasnya ke dalam dimensi sosial, estetis, dan edukatif. Dengan menjadikan struktur kristal sebagai titik temu antara ilmuwan dan masyarakat, penulis memperlihatkan potensi besar sains sebagai bahasa universal. Ini bukan sekadar kontribusi akademik, tetapi juga seruan etis untuk membuka laboratorium kepada dunia.

Selengkapnya
Refleksi Konseptual atas Diseminasi Kristalografi melalui Pendidikan dan Visualisasi: Menyatukan Sains, Seni, dan Partisipasi Publik

Bioteknologi Mikroba

Dr. Melanie, M.Si., Manfaatkan Gulma Jadi Bioinsektisida Melalui Nanoteknologi

Dipublikasikan oleh Ririn Khoiriyah Ardianti pada 18 Februari 2025


[Kanal Media Unpad] Bagi Dosen Departemen Biologi Fakultas MIPA Universitas Padjadjaran Dr. Melanie, M.Si., gulma tidak hanya sebagai tumbuhan liar yang tidak memiliki manfaat. Lewat riset, Melanie menyulap gulma menjadi bioinsektisida untuk tanaman kol. Pada penelitian disertasinya, Melanie memanfaatkan tanaman saliara (Lantana camara) menjadi bioinsektisida. Namun, bioinsektisida hasil pengembangannya berbeda dengan produk pengusir hama serangga yang sudah ada. Umumnya, produk insektisida, terutama berbahan kimia, memiliki kemampuan untuk membunuh langsung hama. Ada berbagai dampak bila menggunakan insektisida kimia terlalu sering. Bagi hama, akan menciptakan sifat resisten terhadap zat kimia tersebut, sehingga hama-hama generasi selanjutnya akan lebih tahan terhadap insektisida tersebut. Akibatnya, serangan hama lambat laun akan susah dikendalikan dan petani terpaksa meningkatkan dosis insektisida kimianya. Penggunaan insektisida kimia juga mengancam ekosistem. Penggunaan zat kimia berlebih akan memicu residu pada lingkungan. Tanaman maupun tanah akan rentan tercemar oleh residu. Bahkan, organisasme yang bermanfaat di tanah juga akan ikut mati akibat paparan insektisida tersebut . “Bahan kimia yang selama ini diharapkan menjadi solusi justru jadi masalah baru, karena pengelolaannya kurang bijak,” ungkap Melanie. Padahal, jika kembali pada kodrat naturnya, setiap tumbuhan memiliki pertahanan alami dari serangan hama. Kemampuan metabolit sekunder ini bisa dikembangkan untuk menjadi insektisida alami yang jauh lebih aman dari penggunaan campuran zat kimia. Singkatnya, serangan alam bisa diobati oleh produk dari alam pula. Gunakan Bahan yang “Terbuang” Tanaman Saliara (Lantana camara). (Foto: dokumentasi pribadi)* Melanie menjelaskan, berdasarkan hasil eksplorasi, ada sejumlah tumbuhan yang mengandung komponen metabolit sekunder. Komponen tersebut memiliki bioaktivitas dengan mekanisme tertentu yang tidak langsung mematikan, tetapi mampu menghambat kinerja hama tertarget. Salah satu bioaktivitas metabolit sekunder adalah aktivitas antifidan. Aktivitas ini mampu membunuh hama secara perlahan. “Kalau ada hama memakan obat (antifidan) tersebut, dia akan langsung terhambat makannya. Akhirnya dia menjadi terhenti makan, pergi, atau mati secara perlahan,” jelas Melanie. Dari sejumlah eksplorasi, Melanie memilih saliara karena memiliki antifidan itu. Selama ini, saliara tidak sepopuler tanaman lain untuk digunakan sebagai bioinsektisida.  Apalagi, tumbuhan tersebut kerap tergolong sebagai gulma, sehingga kerap diabaikan atau tidak dilirik penggunaannya. Dengan menghambat aktivitas makannya, secara otomatis hama ulat pada tanaman kol akan mudah dikendalikan, sekalipun tidak langsung mati seperti halnya menggunakan insektisida kimia. “Kita tidak harus memberantas, tetapi mengendalikan populasinya. Memang (hama) masih ada, tetapi lama-lama populasinya berkurang,” ujar Melanie. Melanie memaparkan, dengan mengendalikan populasi hama akan berperan menjaga kelestarian rantai ekosistem. Predator tetap bisa memakan ulat dengan aman. Menurutnya, sangat penting untuk mempertahankan musuh alam agar ekosistem tetap seimbang. Adanya insektisida alami justru menghancurkan musuh alami. Akibatnya, keseimbangan ekosistem akan terganggu. Ulat yang sudah mengalami resisten populasinya akan bertambah karena menurunnya predator alami. Gunakan Nanoteknologi Alumnus program Doktor Ilmu Lingkungan Sekolah Pascasarjana Unpad ini menjelaskan, pengembangan bioinsektisida dari saliara menggunakan nanoteknologi. Nanoteknologi saat ini telah berkembang di berbagai bidang. Salah satu yang bisa dimanfaatkan ialah pada formulasi bioinsektisida. Penggunaan bioinsektisida dengan menggunakan formula nanosuspensi dinilai lebih efektif dan efisien dalam mengendalikan hama target, sehingga tidak akan berdampak pada lingkungan di sekitarnya. Melanie menjelaskan, teknologi nano juga digunakan untuk membuat agar ekstrak tanaman bisa lebih terdispersi dalam air. Ekstrak saliara memiliki sifat susah terdispersi dalam air. Selama ini, ekstrak umumnya dicampur pakai pelarut organik yang beracun, seperti metanol beserta bahan aditif lainnya sebagai emulsifier dan zat perekat yang nonekonomis dan efisien dalam penggunaannya Melanie menggunakan bahan yang lebih ekonomis dalam media pembawa air yang aman terkonsumsi manusia maupun organisme non-target di ekosistem. Karena itu, ia memilih menggunakan teknologi nano yang mampu mendispersi ekstrak dalam media air hanya dengan satu macam surfaktan. Hal ini dinilai lebih efektif, efisien, ekonomis, dan aman. Melalui teknologi nano, ekstrak didispersikan hingga berukuran nano. Proses dispersi dilakukan agar  ekstrak bisa tersuspensi di dalam air. Semakin kecil bubuknya, maka akan semakin merata di dalam air. Namun, proses tersebut tidak hanya selesai pada dispersi saja. Ekstrak kemudian diemulsifikasi agar mampu meningkatkan kemampuan melekat di permukaan daun. Dengan kemampuan ini, bahan bisa lebih efektif dan menempel di permukaan daun. Saat ini, purwarupa bioinsektisida hasil pengembangan Melanie masih terfokus untuk hama ulat tanaman kol.  “Kalau bisa langsung pakai satu busur panah, kenapa harus banyak. Hama tidak mesti harus dibunuh, tapi direkayasa agar (hama) terganggu proses makannya dengan menggunakan antifidan. Kemampuan antifidannya ditingkatkan dengan teknologi nano,” pungkasnya.*

Sumber: https://www.unpad.ac.id/profil/dr-melanie-m-si-manfaatkan-gulma-jadi-bioinsektisida-dengan-nanoteknologi/

Selengkapnya
Dr. Melanie, M.Si., Manfaatkan Gulma Jadi Bioinsektisida Melalui Nanoteknologi
page 1 of 1