SURABAYA ( LENTERA ) - Peneliti memanfaatkan bakteri dan jamur untuk mengikat butiran pasir. Hasil uji laboratorium menunjukkan pendekatan ini dapat memperlambat aliran air hingga 28 kali lipat.
Pasir gurun selama ini menjadi tantangan bagi pertanian karena air cepat meresap melewati celah antarbutirannya. Akibatnya, kelembapan sulit dipertahankan dan tanaman membutuhkan pengelolaan air yang lebih cermat. Namun, ilmuwan kini menguji pendekatan biologis untuk mengatasi persoalan tersebut: membuat pasir menyerupai material hidup yang mampu mengikat butirannya sekaligus memperlambat aliran air.
Penelitian yang dipublikasikan dalam jurnal Carbohydrate Polymers pada Desember 2025 itu memperkenalkan konsep living sand atau pasir hidup. Peneliti memanfaatkan serat yang diproduksi mikroorganisme untuk memperkuat struktur pasir dan mengubah pergerakan air di dalamnya.
Pengujian menunjukkan dua pendekatan berbeda dapat mengurangi permeabilitas air, yakni kemampuan air meresap melewati material. Pasir yang ditumbuhi serat mikroba mampu memperlambat aliran air sekitar enam kali lipat. Sementara itu, lembaran selulosa bakteri yang disisipkan di antara lapisan pasir mengurangi permeabilitas hingga 28 kali lipat.
Bakteri dan Jamur Ikat Butiran Pasir
Dalam penelitian ini, ilmuwan menggunakan bakteri penghasil selulosa bernama Komagataeibacter medellinensis serta dua strain jamur Schizophyllum commune.
Ketiganya diuji untuk mengetahui kemampuannya membentuk jaringan serat yang menghubungkan butiran pasir.
Pasir yang digunakan berasal dari bukit pasir di sekitar Al Ain, Uni Emirat Arab, serta pasir standar laboratorium untuk pengujian tertentu. Sebelum mikroorganisme dan larutan nutrisi ditambahkan, pasir disterilkan untuk mengendalikan kondisi percobaan.
Selulosa yang dihasilkan bakteri membentuk jaringan serat halus pada permukaan butiran pasir. Jaringan tersebut menghubungkan butiran yang berdekatan sehingga pasir menjadi lebih kompak dan tidak mudah terurai ketika terkena air.
Dalam tujuh hari, bakteri mampu membentuk kolom pasir setinggi sekitar enam sentimeter yang cukup kuat untuk dikeluarkan dari cetakan dan dipotong. Potongan material itu tetap utuh ketika dimasukkan ke dalam air.
Jamur juga dapat mengikat butiran pasir, tetapi material yang dihasilkan cenderung lebih rapuh. Sejumlah sampel bahkan rusak ketika dikeluarkan dari cetakan.
Lembaran Selulosa Perlambat Aliran Air
Pendekatan kedua dilakukan dengan menumbuhkan lembaran tipis selulosa bakteri secara terpisah, kemudian menempatkannya di antara lapisan-lapisan pasir. Lembaran tersebut berfungsi sebagai penguat sekaligus penghalang fisik bagi aliran air.
Dalam demonstrasi kekuatan material, kubus pasir tanpa perlakuan langsung runtuh ketika diberi beban 10 kilogram. Sampel yang diperkuat lembaran selulosa menunjukkan struktur yang lebih kokoh.
Peneliti kemudian mengukur kecepatan air melewati material tersebut. Hasilnya, lembaran selulosa menurunkan permeabilitas hingga 28 kali dibandingkan pasir tanpa perlakuan.
Adapun serat yang tumbuh langsung di dalam pasir menurunkannya sekitar enam kali.
Meski demikian, perlambatan aliran air tidak serta-merta berarti pasir mampu menyimpan air dalam jumlah besar. Penelitian tersebut juga mengukur kapasitas menahan air. Pada pasir dengan serat bakteri yang tumbuh langsung di dalamnya, kapasitas ini meningkat dari sekitar 20,2 persen menjadi 25,5 persen.
Artinya, peningkatan kemampuan menahan air memang terukur, tetapi belum menunjukkan perubahan besar yang dapat langsung menjamin keberhasilan budidaya tanaman.
Peluang Pertanian Perlu Diuji
Konsep pasir hidup berpotensi dikembangkan untuk membantu memperbaiki struktur lahan berpasir, mengurangi kehilangan air, dan meningkatkan kestabilan material. Jaringan serat biologis juga dapat membantu mengikat butiran sehingga pasir tidak mudah berpindah akibat angin.
Namun, penelitian ini masih berada pada tahap laboratorium. Mikroorganisme ditumbuhkan dengan pasokan air dan nutrisi dalam kondisi terkendali serta membutuhkan oksigen untuk berkembang. Belum diketahui apakah hasil serupa dapat dipertahankan di lingkungan gurun dengan suhu ekstrem, kekurangan air, dan perubahan kondisi tanah.
Peneliti juga belum membuktikan bahwa teknologi ini dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman atau hasil panen dalam skala pertanian. Pengujian lanjutan di rumah kaca dan lapangan diperlukan untuk mengetahui ketahanan material, kebutuhan nutrisi, biaya penerapan, serta dampaknya terhadap ekosistem.
Temuan ini lebih tepat disebut sebagai langkah awal untuk memanfaatkan kemampuan mikroorganisme dalam memperbaiki sifat fisik pasir. Jika berhasil dikembangkan lebih lanjut, pendekatan biologis tersebut berpotensi menjadi salah satu alternatif dalam pengelolaan air dan rehabilitasi lahan kering.(far,ist/dya)
.jpg)
