.:::: Indah Ar ::::.: "Trace Metal Biogeochemistry Laboratory"

Nama lab saya trace metal biogeochemistry laboratory, disingkat TMBL. Bidang fokus penelitian kami adalah trace metal, terutama tentang logam merkuri. Sekedar informasi, untuk yang belum tau apa itu trace metal, trace metal dalam bahasa Indonesia bisa diartikan "logam dengan konsentrasi rendah",yang bila dijabarkan dalam bahasa kimia, logam dengan skala konsentrasi part per billion (ppb). Biasanya yang termasuk dalam kategori trace metal ini adalah logam - logam berat. Misalnya, kromium, arsen, merkuri dan teman - teman logam transisi lainnya.

Di lab saya, kami spesifik pada logam merkuri, walaupun tidak mengesampingkan logam- logam yang lain, walaupun tidak dalam kategori "trace”. Area penelitian kami di bidang lingkungan, beberapa topik penelitian kami misalnya :

Bioakumulasi merkuri di daerah aliran dan delta sungai mekong.

Pada topik ini, kami melakukan sampling di beberapa titik di daerah aliran dan delta sungai mekong. Pada satu titik sampling, kami mengambil sampel berupa air, sediment dan biota (contoh: ikan). Ketiga jenis sampel yang berbeda itu kami analisa kadar logamnya, dari data tersebut, kami olah hingga bisa memberikan informasi tentang kadar merkuri dan bioakumulasinya. Sehingga, dari data tersebut bisa dilakukan monitoring terhadap kadar merkuri (dan logam berat lainnya). Dari topik penelitian ini, kami juga melakukan tracing (penelusuran) terhadap sumber merkuri (dan logam lainnya) dengan menggunakan isotop, jadi dari hasil data tracing yang kami dapat, kami bisa menyimpulan persentase sumber logam – logam berat di daerah sungai Mekong tersebut. Misalnya, berapa persen dari industri, berapa persen dari pembuangan limbah rumah tangga dan berapa persen dari proses alam.

Dengan topik serupa, kami juga melakukan sampling di beberapa daerah di sekitar Korea, misalnya di danau, di teluk atau di daerah sekitar pulau Jeju. Semua proses penelitian yang kami lakukan adalah, sebuah bentuk pelaksanaan proyek penelitian yang di biayai oleh pemerintah korea. Semua data, kesimpulan dan informasi yang kami peroleh, kami serahkan kepada pemerintah untuk di jadikan referensi dalam pengambilan keputusan mengenangi ‘kebijakan lingkungan’.

Jenis penelitian project seperti ini, biasanya di berikan ke master student, karena, tergolong cukup mudah, tinggal sampling, analisa dan meng-intrepetasikan hasilnya. Walaupun pada kenyataannya, tidak semudah seperti yang saya gambarkan di atas.

· Siklus biogeokimia merkuri di alam sehubungan dengan aktivitas volkanik (Biogeochemical cycle of mercury in the ocean, regarding volcanic activity)

Hampir sama seperti di atas, kami melakukan sampling di tengah lautan, deep-sea ataupun shallow-sea, dimana daerah tersebut berada di sekitar daerah volkanik bawah laut. Sampling dilakukan dengan research cruise, kapal pesiar yang memang diperuntukkan untuk penelitian.

Ekpedisi penelitian terdiri dari beberapa peneliti dari bidang yang berbeda – beda, penelitian yang seperti ini biasanya di bawahi oleh Korea Ocean Research Institute and Development (KORDI). Lembaga ini, secara khusus, mengumpulkan data seputar ocean, baik di korea maupun di seluruh dunia, untuk melakukan observasi dan monitoring terhadap lautan.

Yang sedang di proses di lab kami sehubungan dengan topik ini adalah, siklus biogeokimia merkuri di sekitar area geyser dibawah laut (hydrothermal vent area). Point sampling kami adalah daerah hydrothermal vent di samudra pasifik (sekitar kepulauan Fiji dan New Zealand) dan samudra hindia (daerah sekitar kepulauan Mauritius).

Sampel kami berupa biota, sediment dan air. Sampel air sendiri masih di bagi – bagi lagi, ada air laut, air laut di sekitar semburan dan air geyser murni (pure vent-fluid). Analisa yang kami lakukan selain kadar merkuri dan logam lainnya, kami juga menganalisa kandungan mineral dan persenyawaan unik yang ada di dalamnya, mengingat area ini adalah area yang kurang umum, yaitu, air laut dengan tingkat salinitas tinggi bertemu dengan air kaya mineral dengan suhu yang tinggi.

Kebetulan sekali, saya kebagian proyek ini di lab, bagian yang paling asik dari penelitian ini adalah saat saya menganalisa geokimia dari ketiga jenis sampel diatas. Selain meneliti kandungan kimianya, saya juga berkesempatan untuk belajar lebih jauh tentang geologis dari area yang saya pelajari. Dimana, daerah ini berkarakter sangat unik, mulai dari jenis batuan penyusunnya, mineral yang ada di dalamnya, serta biota – biota bawah laut yang masih bisa hidup pada suhu lebih dari 300 derajat dengan kadar logam – logam dan senyawa beracun lainnya yang sangat tinggi (di atas ambang toleran tubuh makhluk hidup secara umum)

Oh ya, target akhir dari penelitian ini adalah, kami ingin mencari jawaban apakah aktivitas volkanik dibawah laut, baik laut dalam ataupun laut dangkal, berpengaruh signifikan atau tidak terhadap bioakumulasi logam beracun pada hewan laut, lebih spesifik pada ikan, mengingat, ikan laut adalah asupan protein bagi sebagian besar orang yang tinggal di daerah kepulauan, contohnya Indonesia. Beberapa pertanyaan yang ingin kami jawab sehubungan dengan proyek penitian ini adalah, seberapa besar kontribusi aktivitas volkanik dalam laut terhadap kadar logam di lautan dan apa pengaruh nya terhadap kehidupan laut dan siklus alam secara umum. Kami juga melakukan tracing mercury source (penelusuran sumber merkuri) dengan menggunakan isotop, hasil yang ingin kami dapat, yaitu, memperkuat dugaan kami bahwa geyser di bawah laut itu memberikan kontribusi terhadap merkuri di perairan bebas, dengan mengeluarkan elemental merkuri (senyawa merkuri bervalensi nol - Hg(0)). Secara keseluruhan hasil akhir dari penelitian ini kami padukan dengan disiplin ilmu yang lain, yang nantinya akan digunakan sebagai database atau referensi dan bahan komparasi untuk mempelajari lebih jauh tentang perairan Korea.

Siklus biogeokimia mercury di atmosfir di daerah kutub

Topik diatas adalah salah satu topik dari proyek penelitian tentang kutub yang dilakukan oleh salah satu institusi riset di korea, Korea Polar Research Institute (KOPRI). Kali ini area penelitiannya adalah merkuri dalam bentuk gas yang ada di udara, dan lebih spesifik lagi di daerah kutub. Dalam prosesnya, penilitian ini dilakukan dengan sebuah ekspedisi yang mengudakan kapal pesiar khusus untuk penelitian. Kapal berlabuh dari korea selatan menuju kutub utara, dan di lanjutakan perjalanan ke kutub selatan. Ekspedisi ini juga diikuti oleh banyak peneliti dari berbagai bidang ilmu. Dan lab kami, sekali lagi, mendapat parameter untuk melakukan penelitian di bidang geokimia merkuri di atmosfir. Sampling di lakukan di beberapa titik selama perjalanan menuju kutub utara. Sampling dilakukan menggunakan alat yang memonitor, kadar (komposisi udara), sampel berupa air dan es juga dikumpulkan, untuk di analisa langsung di kapal selama ekspedisi.

Target akhir dari penelitian ini adalah, mengetahui siklus geokimia dan merkuri gas di udara, dengan lingkungan yang berbeda. Point sampling didasarkan pada perbedalaan bujur dari Korea ke kutub utara. Apakah merkuri dan teman – temannya itu bisa melakukan perjalanan jauh dari kutub utara ke Korea hanya dengan bantuan angin, atau, mereka hancur lebur di perjalanan karena reaksi kimia yang dipengaruhi oleh lingkungan sekitar. Kenapa perlu mempelajari hal ini ??, sehubungan dengan letak geografis korea, rawan sekali pencemaran logam berat dari udara, sehingga pemerintah korea sangat memperhitungkan sekali kontribusi pencemaran logam dari udara. Semua data yang dikumpulkan akan digabungkan dan diintrepetasikan, dan akan digunakan untuk mengambil keputusan dan kebijakan tentang health protection terhadap pencemaran dari udara.

Untuk proyek penelitian dengan mode seperti ini, biasanya diberikan kepada master student, karena sedikit lebih sederhana, dengan outline research yang seakan sudah tergaris, walaupun samar. pada prakteknya dilapangan, mulai dari proses sampling, analisa, intrepetasi, pelaporan hingga publikasi data berupa reserach paper, sangatlah penuh perjuangan (terutama saat sampling di daerah kutub)

Bioremediasi merkuri

Seperti judulnya, topik penelitian yang ini berkisar seputar remediasi daerah (lingkungan) yang tercemari oleh merkuri. Namun, untuk topik yang ini, kami lebih memilih fokus ke area industri. Mengingat, di luar sana, semakin menjamur industri – industri yang mengikut sertakan merkuri dalam proses produksinya. Sehingga, kontribusinya untuk mencemari lingkungan lebih besar.

Penelitian yang kami lakukan seputar proses removal merkuri dari limbah industri. Untuk sementara ini, di fokuskan terhadap limbah yang berbentuk cair. Target penelitian di topik adalah, kita mencari ‘sesuatu’ yang efisien (murah dan mudah, dengan hasil yang memuaskan) untuk me-remove merkuri dari limbah. Trial yang sudah kami lakukan adalah, removal merkuri dengan zero valensi Iron ( besi dengan valensi nol, red: Fe(0) ). Prinsipnya cukup mudah, yaitu reaksi oksidasi dan proses adsorpsi. Setelah merkuri yang bergentayangan di air itu ter-oksidasi dan kemudian teradsorpsi, Iron yang bergandengan tangan dengan merkuri ini , bisa dengan mudah di remove melalui proses adsorpsi atau presipitasi.

Bentuk penelitian seperti ini, membutuhkan improvisasi dan juga kreatifitas, sehingga biasanya dikerjakan oleh PhD student, yang mana proses penelitiannya pun berlangsung lebih lama, sesuai dengan masa studi PhD student, yang lebih lama dari master.

Masih ada beberapa lagi tentang proyek penelitian di lab saya. Proyek – proyek yang lebih rumit dan membutuhkan kreatifitas serta kolaborasi dari ilmu lain. Proyek tersebut di kerjakan oleh PhD student, yang juga dibantu oleh master student ataupun internship student. Bobot penelitiannya lebih berat, lebih detail dan rumit, penuh dengan improvisasi dan kebanyakan di tuntut untuk menemukan hal baru yang spesifik.

Saya sendiri selalu terkesima saat para PhD student melakukan eksperiment. Eksperimental seting mereka sangat keren, dan seakan tidaklah sederhana. Walaupun semuanya berasal dari pemikiran yang sangat sederhana sekali. Mereka biasanya menggabungkan beberapa metode, dan tak jarang pula melakukan coupling (kombinasi) deteksi dari beberapa alat berat. Cara mereka menganalisa data-pun sangatlah keren, handling sampling serta lab skill mereka juga sangat bagus (*tentu saja*).

Dari semua proyek penelitian yang kami kerjakan, kami dituntut untuk bisa melakukan publikasi jurnal ilmiah international, untuk mendedikasikan diri, sebagai bukti kontribusi kami, seorang peneliti, dalam perkembangan ilmu pengetahuan.