JAKARTA – Para ilmuwan mengembangkan metode untuk membuat pasir gurun mampu menahan air lebih lama dengan memanfaatkan serat biologis yang dihasilkan bakteri dan jamur. Teknologi yang disebut living sand atau pasir hidup ini berpotensi membantu mengatasi tantangan pertanian di wilayah kering yang memiliki tanah berpasir.
Penelitian tersebut menjadi perhatian karena pasir biasa cenderung sulit menyimpan air. Air dapat dengan cepat mengalir melalui celah di antara butiran pasir, sehingga kelembapan tanah berkurang dan tanaman kesulitan memperoleh pasokan air yang cukup.
Dalam studi yang melibatkan peneliti dari Khalifa University di Uni Emirat Arab, Empa di Swiss, dan ETH Zurich, para ilmuwan menguji kemampuan mikroorganisme untuk menghasilkan serat yang mengikat butiran pasir. Hasil penelitian tersebut dipublikasikan dalam jurnal Carbohydrate Polymers.
Bakteri dan Jamur Membantu Mengikat Pasir
Para peneliti memanfaatkan bakteri penghasil selulosa bernama Komagataeibacter medellinensis serta dua jenis strain jamur Schizophyllum commune. Mikroorganisme tersebut menghasilkan bahan biologis yang membentuk jaringan serat halus di antara butiran pasir.
Serat yang terbentuk membantu menghubungkan butiran pasir sehingga material menjadi lebih kokoh dan air tidak mengalir secepat pada pasir biasa. Peneliti menyebut material yang dihasilkan melalui proses ini sebagai pasir hidup.
Dalam pengujian laboratorium, pasir yang ditumbuhi serat mikroba mampu mengurangi permeabilitas air sekitar enam kali lipat dibandingkan pasir tanpa perlakuan. Artinya, air mengalir melalui material tersebut jauh lebih lambat.
Peneliti juga menemukan bahwa bakteri menghasilkan struktur yang lebih kuat dibandingkan sampel yang ditumbuhi jamur. Dalam waktu tujuh hari, mereka berhasil membentuk kolom pasir setinggi sekitar enam sentimeter yang dapat dikeluarkan dari cetakan dan dipotong tanpa langsung hancur ketika dimasukkan ke dalam air.
Lapisan Selulosa Bikin Air Lebih Lambat Meresap
Selain menumbuhkan mikroorganisme langsung di dalam pasir, para ilmuwan menguji metode lain dengan menempatkan lembaran tipis selulosa bakteri di antara lapisan pasir.
Lembaran tersebut berfungsi sebagai penguat yang mengikat struktur material. Hasil pengujian menunjukkan bahwa metode ini mampu mengurangi permeabilitas air hingga sekitar 28 kali lipat dibandingkan pasir tanpa perlakuan.
Dalam demonstrasi kekuatan material, sampel pasir yang diperkuat lembaran selulosa juga mampu menahan beban lebih baik daripada pasir biasa. Sementara itu, pengukuran kemampuan menahan air menunjukkan peningkatan dari sekitar 20,2 persen menjadi 25,5 persen pada sampel yang diberi serat mikroba secara langsung.
Temuan ini menunjukkan bahwa serat biologis tidak hanya membantu memperkuat struktur pasir, tetapi juga dapat mengubah cara air bergerak melewati material tersebut.
Berpotensi Membantu Pertanian di Wilayah Gurun
Teknologi pasir hidup berpotensi dikembangkan sebagai salah satu pendekatan untuk memperbaiki kondisi tanah berpasir. Jika dapat diterapkan secara efektif, metode ini berpeluang membantu mengurangi kehilangan air serta meningkatkan kestabilan material tanah terhadap erosi.
Selama ini, pertanian di wilayah gurun menghadapi berbagai kendala, mulai dari minimnya curah hujan hingga rendahnya kemampuan tanah berpasir mempertahankan kelembapan. Kondisi tersebut membuat penyiraman harus dilakukan secara cermat agar air tidak terbuang terlalu cepat.
Pemanfaatan bahan biologis juga membuka peluang untuk mengembangkan alternatif pengikat tanah yang dapat terurai secara alami, dibandingkan sebagian bahan sintetis yang digunakan untuk menstabilkan tanah.
Meski demikian, para peneliti belum membuktikan bahwa pasir hidup dapat langsung digunakan secara luas untuk menanam tanaman di gurun. Eksperimen yang dilakukan masih berada pada tahap laboratorium dengan pasokan air dan nutrisi yang dikendalikan.
Masih Perlu Diuji di Lingkungan Nyata
Penerapan teknologi ini masih menghadapi sejumlah tantangan. Pertumbuhan mikroorganisme membutuhkan air, nutrisi, dan oksigen, sedangkan lingkungan gurun umumnya memiliki ketersediaan air yang terbatas.
Selain itu, penelitian lanjutan diperlukan untuk mengetahui seberapa lama struktur pasir hidup dapat bertahan menghadapi suhu ekstrem, perubahan kelembapan, paparan sinar matahari, dan kondisi lingkungan gurun yang sesungguhnya.
Para ilmuwan juga perlu menguji apakah material tersebut benar-benar mampu mendukung pertumbuhan tanaman serta seberapa besar kebutuhan air dan biaya yang diperlukan untuk penerapannya.
Dengan hasil awal yang menjanjikan, teknologi pasir hidup menjadi salah satu pendekatan yang menarik untuk diteliti lebih lanjut. Namun, pemanfaatannya dalam pertanian skala besar masih memerlukan pengujian tambahan sebelum dapat diterapkan secara luas.
Sumber: CNN Indonesia
.jpeg)
