Geologi Muslim: Paper Sedimen Non Klastik : Guano Phosphate

Analisa Proses Terbentuknya Guano Phosphate dan Pemanfaatannya di Desa Jatijajar, Kecamatan Ayah, Kabupaten Kebumen, Jawa Tengah

Iqbal Riyandi Fitra¹

21100114120011

iqbalriyandi@gmail.com

¹Teknik Geologi Universitas Diponegoro, Semarang, Indonesia

Sari

Phosphate adalah salah satu bahan galian yang terbentuk dalam guano dimana mengandung unsur PO₂O₅. Phosphat merupakan satu-satunya bahan galian (diluar air) yang mempunyai siklus, unsur fosfor di alam akan selalu diserap oleh mahluk hidup, senyawa phosphat pada jaringan mahluk hidup yang telah mati akan terurai, kemudian terakumulasi dan terendapkan dilautan. Berdasarkan proses terbentuknya, phosphat dibagi menjadi 3, yaitu fosfat primer, sekunder dan juga guano fosfat. Di ketahui phosphat pada daerah kebumen ini termasuk ke dalam proses pembentukan phosphat guano. Phosphat guano merupakan hasil akumulasi sekresi burung pemakan ikan dan kelelawar yang terlarut dan bereaksi dengan batu gamping karena pengaruh air hujan dan air tanah. Pada daerah ini termasuk ke dalam proses pembentukan phosphat karena pengaruh hewan seperti kelelawar, dikarenakan terbentuk di dalam gua yang mana terdapat hewan seperti kelelawar yang mendiami gua tersebut. Proses pembentukan guano phosphat awalnya adalah berupa tumpukan sekresi (kotoran) burung atau kelelawar yang larut oleh air (hujan) atau air tanah dan meresap ke dalam tubuh batugamping, bereaksi dengan kalsit untuk membentuk hidroksil fluorapatit atau Ca5(PO4)3(OH,F) dalam rekahan atau menyusup diantara perlapisan batugamping, maupun terendapkan di dasar batugamping, umumnya terdapat secara terbatas dalam gua-gua gamping. Pada umumnya endapan ini kurang bernilai komersial karena hanya merupakan urat-urat memanjang yang tidak menerus, dengan ketebalan beberapa cm sampai 20 cm, walaupun pada beberapa lokasi dapat mencapai 50 cm. Akan tetapi endapan jenis ini termasuk batuan fosfat yang cukup reaktif, sehingga dapat sangat berguna untuk memenuhi kebutuhan lokal, atau dikembangkan dalam skala kecil. Pemanfaatan secara umum yaitu pupuk yang mana untuk memperbaiki dan memperkaya struktur tanah karena 40% pupuk ini mengandung material organik, sebagai fungsi alami, kandungan N – P – K yang telah cocok digolongkan sebagai pupuk, mengontrol nematoda merugikan yang ada di dalam tanah, baik sebagai aktifator dalam pembuatan kompos, mudah menyerap unsur yang bermanfaat dalam pupuk, menguatkan batang dan mengoptimalkan pertumbuhan daun baru dan proses fotosintesis pada tanaman.

Kata kunci : Fosfat, Sekresi Hewan, Guano Fosfat, Pupuk

Pendahuluan

Guano phosphate merupakan jenis batu phosphat yang yang terbentuk dari hasil sekresi dari kotoran hewan seperti burung dan juga kelelawar. Hal ini tentu menjadi tanda tanya besar mengapa bisa terbentuk dan terjadi seperti itu. Berdasarkan proses pembentukannya, fosfat dibagi menjadi 3, yaitu fosfat primer yang terbentuk dari pembekuan magma alkali yang mengandung mineral fosfat apatit, terutama fluor apatit (Ca₅(PO₄)₃F). Kemudian fosfat sedimenter (marin) merupakan endapan fosfat sedimen yang terendapkan di laut dalam, lingkungan alkali, dan lingkungan yang tenang. Fosfat alam terbentuk di laut dalam bentuk kalsium fosfat yang disebut phosphorit. Bahan endapan ini dapat ditemukan dalam endapan yang berlapis-lapis hingga ribuan milpersegi. Elemen P berasal dari pelarutan batuan, sebagian P diserap oleh tanaman, dan sebagian lagi terbawa oleh aliran ke laut dalam. Dan yang terakhir yang menjadi pokok bahasan adalah fosfat guano, merupakan hasil akumulasi sekresi burung pemakan ikan dan kelelawar yang terlarut dan bereaksi dengan batu gamping karena pengaruh air hujan dan air tanah.

Guano fosfat pada daerah kebumen ini terbentuk dari akumulasi kotoran kelelawar yang mana kontak dengan batugamping yang berada di dalam gua tersebut. seperti yang kita ketahui, sekresi kotoran hewan tersebut mengandung fosfor sehingga pada akhirnya akan membentuk guano fosfat. Maka tujuan dari pembuatan paper ini adalah menjelaskan secara terperinci tentang proses yang dapat menyebabkan terbentuknya endapan guano tersebut dan juga apa kegunaan dan juga manfaatnya bagi kehidupan sehari-hari.

Tinjauan Pustaka

Fosfat adalah golongan persenyawaan kimia dimana salah satu logam bersenyawa dengan fosfat yang radikal. Golongan ini dicirikan oleh adanya gugus anion PO₄^3- dan umumnya berkilap kaca atau lemak serta cenderung lunak dan rapuh tetapi perlu teman-teman ketahui bahwa fosfat juga memiliki struktur kristal yang bagus dan berwarna (Christya, 2013). Fosfat adalah unsur dalam suatu batuan beku (apatit) atau sedimen dengan kandungan fosfor ekonomis, contoh mineral yang terdapat dalam fosfat adalah apatit dan uga monasit.

Keberadaan batuan fosfat di Indonesia cukup banyak ditemukan. Batuan fosfat umumnya terdapat di daerah pegunungan karang, batu gamping atau dolomitik yang merupakan deposit gua. Deposit fosfat alam di Indonesia menurut data yang dikumpulkan dari tahun 1968-1985 diperkirakan 895.000 ton, 66% terdapat di Pulau Jawa, 17% terdapat di Sumatera Barat, 8% terdapat di Kalimantan, 5% terdapat di Sulawesi, dan 4% terdapat di Papua, Aceh, Sumatera Utara, dan NusaTenggara.

Hingga saat ini, fosfat yang keberadaannya tidak teralu banyak dialam dimnfaatkan untuk pupuk tanaman dalam bidang pertanian.

Geologi Regional

Ditinjau dari sisi Geologis, Kebumen merupakan daerah tertua dalam proses pembentukannya. Daerah ini merupakan daerah Subduksi yang awalnya merupakan dasar samudra yang kemudian muncul sebagai akibat terjadinya tumbukan dua lempeng bumi pada 117 juta tahun – 60 juta tahun yang lalu, yakni lempeng benua Eurasia dan lempeng samudra Hindia. Berdasarkan fisiografi regional, daerah kebumen termasuk kedalam pegunungan serayu selatan dan secara stratigrafis ternasuk kedalam stratigrafis pegunungan kulon progo. Stratigrafi regional mandala serayu selatan terdiri dari beberapa formasi, antara lain:

Formasi Nanggulan

Penyusun batuan dari formasi ini menurut Wartono Raharjo dkk (1977) terdiri dari Batupasir dengan sisipan Lignit, Napal pasiran, Batulempung dengan konkresi Limonit, sisipan Napal dan Batugamping, Batupasir dan Tuf serta kaya akan fosil foraminifera dan Moluska. Diperkirakan ketebalan formasi ini adalah 30 meter. Berdasarkan pada studi fosil yang diketemukan, Formasi Nanggulan mempunyai kisaran umur antara Eosen Tengah sampai Oligosen Atas (Hartono, 1969, vide Wartono Raharjo dkk, 1977).

Formasi Jonggrangan

Bagian bawah dari formasi ini terdiri dari Konglomerat yang ditumpangi oleh Napal tufan dan Batupasir gampingan dengan sisipan Lignit. Batuan ini semakin ke atas berubah menjadi Batugamping koral (Wartono rahardjo, dkk, 1977). Formasi ini diduga berumur miosen tengah.

Formasi Karang Sambung

Merupakan kumpulan endapan olisostrom, terjadi akibat pelongsoran gaya berat di bawah permukaan laut, melibatkan endapan sedimen yang belum terkompaksi yang berlangsung pada lerengparit di bawah pengaruh endapan turbidit. Formasi ini merupakan sedimen pond dan diendapkan diatas bancuh Luk Ulo, terdiri dari konglomerat polimik, lempung abu-abu, serpih, dan beberapa lensa batugamping foraminifera besar. Hubungan tidak selaras dengan batuan Pratersier.

Metodologi
Dalam pembuatan paper ini menggunakan metode studi pustaka, dimana bahan-bahan paper diambil dari buku, internet serta paper yang telah ada sebelumnya.

Deskripsi

Morfologi

Untuk daerah Kebumen sendiri, Asikin dkk (1992) membagi menjadi 3 satuan geomorfologi yaitu perbukitan berkerucut, merupakan daerah yang didominasi oleh perbukitan berbentuk kerucut terpancung dengan kerucut kecil di puncaknya, baik tunggal maupun ganda. Morfologi kerucut kecil tersebut dibentuk oleh batuan terobosan atau intrusi. Pada umumnya satuan ini ditempati oleh litologi berupa breksi dari Formasi Gabon. Kemudian Perbukitan bergelombang daerah karst, yaitu perbukitan yang berkembang pada daerah dengan litologi batugamping, dengan ciri perbukitan-perbukitan berkerucut kecil dengan lembah yang curam. Dan yang terakhir Dataran rendah, merupakan dataran yang meliputi Dataran Gombong di bagian timur dan Dataran Kroya di bagian barat dengan litologi penyusun pasir lempungan.

Petrologi

Litologi penyusun daerah kecamatan ayah kabupaten kebumen berdasarkan aspek geomorfologi diatas, terdapat morfologi berupa perbukitan karst. Hal ini berhubungan dengan proses pembentukan guano fosfat yang berada di goa jatijajar, kecamatan ayah, kabupaten kebumen ini. Dimana litologi yang mendominasi morfologi ini berupa batugamping dengan kadar CaCO₃ yang cukup banyak. Tentunya dengan terdapat litologi ini dengan karakter fisik yang mudah larut dalam air, maka cenderung akan membentuk goa-goa dalam tanah. Hal ini juga yang nantinya akan menyebabkan proses terbentuknya goa khususnya pada daerah desa jatijajar ini. Sebagaimana yang telah diketahui bahwa guano fosfat terbentuk antara reaksi dengan batugamping dan juga sekresi kotoran hewan, maka tentu akan menghasilkan endapan guano fosfat pada goa ini.

Pembahasan

Kebumen adalah salah satu kabupaten yang masuk dalam wilayah propinsi Jawa Tengah di wilayah paling Selatan pulau Jawa dan berbatasan langsung dengan Samudra Hindia. Dengan kata lain, tidak ada lagi daratan di Selatan Kebumen, hanya ada Samudra Hindia dan Kutub Selatan. Pada daerah ini terdapat sebuah gua, yaitu tepatnya di Desa Jatijajar, Kecamatan Ayah, Kabupaten Kebumen, Jawa Tengah. Seperti goa-goa pada umumnya, goa jatijajar ini tersusun oleh batu kapur atau batugamping yang merupakan terbentuk didasar laut.

Goa Jatijajar terletak 21 km dari Gembong ke arah selatan atau 42 km dari Kebumen ke arah barat, tepatnya terletak di Desa Jatijajar, Kecamatan Ayah, Kabupaten Kebumen-Jawa Tengah.Goa Jatijajar dengan keadaan tanahnya yang berupa tanah kapur atau yang disebut juga Kars, terletak di ketinggian 50 m di atas permukaan laut, panjang Goa Jatijajar lebih dari 250 m, dan mempunyai lebar rata-rata 15 m serta tingginya mencapai 12 m lebih.Suhu udara dari Goa Jatijajar yang memiliki kedalaman 40 m ini berkisar antara 32°C-20°C ini memiliki bermacam-macam jenis batuan, yang diantaranya : batu kapur, batu cadas, dan batu kalsit.

Sekitar 14-11 juta tahun lalu daerah ini masih merupakan paparan laut dangkal, yang kemudian terangkat hingga ketinggiannya sekarang akibat sifat bumi yang dinamis. Tidak adanya sedimen lain yang menutupi lapisan batu gamping di daerah Gombong selatan menunjukkan jika sejak 10 juta tahun lalu daerah ini sudah berada di atas permukaan laut. Dihitung dari kurun waktu kurang dari 10 juta tahun telah terjadi pengangkatan setinggi lebih dari 300 m. Pengangkatan itu menyebabkan batuan terkekarkan dan tersesarkan. Curah hujan yang tinggi mempercepat terjadinya proses karstifikasi, membentuk kars sebagaimana terlihat sekarang. Terdapat pula lubang-lubang yang berada didasar goa, hal ini menandakan terdapat penambangan guano fosfat yang dilakukan oleh masyarakat.

Guano fosfat yang berada pada daerah ini diketahui terbentuk oleh adanya bantuan dari hewan seperti kelelawar maupun burung yang akan menghasilkan sekresi kotoran yang kemudian terakumulasi disuatu tempat. Guano fosfat merupakan salah satu sumber fosfat selain batu fosfat alam yang berhubungan dengan batuan beku dan batuan sedimen. Guano fosfat merupakan endapan fosfat yang keterdapatannya berkaitan dengan endapan gua. Di indonesia endapan fosfat ini di temukan dalam bentuk butiran, juga bongkahan. Endapan fosfat guano ini mempunyai komposisi kalsium fosfat dan terdapat sebagai endapan permukaan, endapan gua, dan endapan bawah permukaannya.

Sebagaimana yang telah di jelaskan diatas, endapan fosfat guano ini di hasilkan dari suatu reaksi antara kotoran burung dan kelelawar dengan batu gamping yang mengandung asam fosfat karena pengaruh air hujan atau air tanah. Reaksi yang terjadi akan membentuk kalsium fosfat sebagai akibat penggantian batugamping secara metasomatis. Bila terjadi pada tanah liat yang mengandung besi dan aluminium, maka reaksi akan menghasilkan Fe fosfat dan Al fosfat. Penggolongan suatu fosfat didasarkan atas kadar P₂O₅_.

Pada goa jatijajar ini terdapat lorong ataupun lubang-lubang yang dulunya merupakan tambang guano fosfat, informasi ini diperkuat dengan adanya bekas-bekas tambang seperti adanya langit-langit goa yang terkikis dikarenakan untuk mengambil guano fosfat hasil dari sekresi kotoran hewan tersebut. fosfat ini sendiri umumnya mengandung atau terdapat mineral-mineral seperti apatite dan monosit. Tentu masih banyak mineral lain yang menjadi penyusun fosfat ini. Namun dalam hal ini fosfat yang terbentuk di goa jatijajar merupakan hasil dari reaksi antara batugamping yang mengandung fosfat dan juga dari kotoran hewan tadi sehingga lama-kelamaan akan membentuk suatu bentukan yang keras yang kemudian membatu dan menempel pada dinding-dinding goa.

Fosfor yang dapat dikonsumsi oleh tanaman adalah dalam bentuk fosfat, seperti diamonium fosfat ((NH4)2HPO4) atau kalsium fosfat dihidrogen (Ca(H2PO4)2). Senyawa anorganik fosfat dalam air laut pada umumnya berada dalam bentuk ion (orto) asam fosfat (H3PO4), dimana 10% sebagai ion fosfat dan 90% dalam bentuk HPO42-. Fosfat merupakan unsur yang penting dalam pembentukan protein dan membantu proses metabolisme sel suatu organisme. Sumber alami fosfor diperairan adalah pelapukan batuan mineral, misalnya fluorapatite [Ca5-(PO4)3F], hydroxylapatite [Ca5-(PO4)3OH], strengire [Fe(PO4)2H2O], whitlockite [Ca5-(PO4)2], dan berlinite (AIPO4). Trinatrium fosfat (Na3PO4), Seyawa fosfor anorganik yang biasa terdapat di perairan.

Penambangan posfat guano di lakukan dengan cara sederhana karena cadangan endapan tersebut relatif sedikit, sedangkan untuk cadangan yang lebih besar di lakukan dengan cara semi mekanis. Pengolahan dari endapan fosfat guano ini yaitu melalui tahapan pengeringan dan pemisahan kotoran bahan baku, pencampuran dan solidifikasi, pembutiran dan pengantongan. Untuk manfaat yang dapat dihasilkan dari guano fosfat ini adalah untuk memperbaiki dan memperkaya struktur tanah karena 40% pupuk mengandung material organik, sebagai fungisida alami, kandungan N – P – K yang telah cocok digolongkan sebagai pupuk, mengontrol nematoda merugikan yang ada di dalam tanah, baik sebagai aktifator dalam pembuatan kompos, mudah menyerap unsur yang bermanfaat dalam pupuk, menguatkan batang dan mengoptimalkan pertumbuhan daun baru dan proses fotosintesis pada tanaman. Pada kenyataannya, guano fosfat adalah suatu bahan baku yang berguna bagi kehidupan makhluk hidup.

Menurut literatur, jenis endapan fosfat guano jarang ditemukan dalam jumlah besar, bahkan di dunia total sumber dayanya hanya 2% dari seluruh sumber daya fosfat yang ada. Fosfat guano yang bernilai komersial di dunia baru diketahui di Pulau Christmast dan Pulau Nauru. Produksi fosfat Indonesia belum dapat memenuhi kebutuhan domestik, sehingga produsen pupuk harus mengimpor fosfat dari beberapa negara produsen fosfat, seperti USA, Maroko, dan Cina. Maka dari itu, sulit untuk menemukan guano fosfat pada daerah-daerah yang tidak memiliki kondisi khusus untuk terbentuk endapan guano fosfat ini. Memang guano fosfat terbentuk oleh sekresi kotoran hewan, namun jika tidak didukung oleh kondisi fisik batuan disekitar dan topografi yang khusus, maka endapan guano fosfat tidak bisa tebentuk.

Kesimpulan

Seperti yang telah kita ketahui bersama, guano fosfat merupakan suatu endapan fosfat yang terbentuk dari hasil reaksi antara kotoran hewan seperti kelelawar dan juga burung yang mendiami daerah goa jatijajar ini. Reaksi tersebut akan menghasilkan endapan guano yang akan membentuk tumpukan yang mengandung kadar P₂O₅yang cukup banyak.

Pemanfaatan yang selama ini dilakukan oleh masyarakat desa jatijajar ini umumnya adalah sebagai pupuk untuk tanaman, dan juga untuk menyuburkan tanah. Namun, pada saat sekarang ini, endapam guano yang terdapat pada goa ini sudah mulai habis dikarenakan tidak adanya kondisi yang memungkinkan lagi untuk terbentuknya endapan tersebut dikarenakan juga goa ini sudah menjadi objek wisata yang mana aktifitas manusia lebih banyak dari pada aktifias hewan maupun alam tentunya.

Referensi

Graha, Doddy Setia. 1987. Batuan dan Mineral. Nova : Bandung

Tim Asisten Petrologi. 2015. Buku Panduan Praktikum Petrologi. Jurusan Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro: Semarang

http://www.academia.edu/9536099/BAB_II_KERANGKA_GEOLOGI_REGIONAL (Diakses pada Sabtu 16 Mei 2015, pukul 14.55 WIB)

http://pag.bgl.esdm.go.id/database-peta/node/10 (Diakses pada Sabtu 16 Mei 2015, pukul 15.10 WIB)

https://anggajatiwidiatama.wordpress.com/2013/06/15/geologi-regional-serayu-selatan/ (Diakses pada Sabtu 16 Mei 2015, pukul 15.38 WIB)

http://psdg.bgl.esdm.go.id/index.php?option=com_content&view=article&id=376:potensi-agromineral-di-indonesia&catid=32:makalah-buletin (Diakses pada Sabtu 16 Mei 2015, pukul 15.59 WIB)

http://www.tekmira.esdm.go.id/data/Fosfat/ulasan.asp?xdir=Fosfat&commId=14&comm=Fosfat (Diakses pada Sabtu 16 Mei 2015, pukul 16.16 WIB)

https://coretan426.wordpress.com/2013/07/23/kehidupan-unsur-dan-mineral-dalam-bidang-pertanian/ (Diakses pada Sabtu 16 Mei 2015, pukul 16.44 WIB)

Lampiran