Jelaskan Aktivitas dari Kolom Winogradsky

Dalam beberapa minggu akan terdapat pertumbuhan mikroorganisme yang dapat hidup secara anaerob di dalam tanah, seperti metanogen yang menghasilkan gas metana (CH4) dan bakteri pereduksi sulfat yang menghasilkan gas hidrogen sulfida (H2S). Beberapa bakteri metanogen yang ada antara lain Methanobacterium, Methanocaldococcus, dan Methanosarcina sedangkan bakteri pereduksi sulfat yang ada antara lain: Desulfovibrio, Desulfobacter, dan Desulfuromonas.

Mikroorganisme berkembang biak dan membentuk zona-zona berbeda. Mikroorganisme aerobik akan berkumpul di permukaan, biasanya alga, cyanobacteria, dan bakteri pengoksidasi sulfur karena adanya oksigen, sedangkan organisme yang butuh kadar oksigen rendah atau tidak butuh sama sekali akan menempati lapisan bawahnya, seperti contohnya bakteri sulfur ungu dan bakteri non-sulfur ungu.

Air yang ada pada bagian kolom yang terkena cahaya matahari terlihat lebih keruh karena adanya pertumbuhan bakteri fotoautotrof yang tumbuh secara aerob seperti Cyanobacter sp. dan Chlorobium dan bakteri pengoksidasi sulfat seperti Thiobacillus sp. Warna hitam di permukaan tanah dapat terjadi karena hidrogen sulfida (H2S) yang bereaksi dengan zat besi (Fe) membentuk endapan.

Adanya pertumbuhan bakteri secara aerob dan anaerob dapat terjadi di dalam kolom Winogradsky karena adanya mekanisme sintropi. Dalam hal ini, hasil metabolisme dari bakteri pereduksi sulfat yang menghasilkan gas H2S, digunakan oleh bakteri pengoksidasi sulfat untuk mengoksidasi sulfat. Selain itu, bakteri metanogen yang menghasilkan gas CH4 dapat digunakan untuk pertumbuhan bakteri metanotrof yang menggunakan CH4 sebagai sumber karbon untuk menghasilkan gas CO2. Secara tidak langsung dapat diketahui bahwa telah terjadi aliran energi dan siklus materi yang seimbang pada kolom Winogradsky sehingga dapat terjadi pertumbuhan yang baik pada bakteri kondisi aerob dan anaerob.

Gas-gas yang terbentuk akan membuat terbentuknya rongga udara pada kolom yang semakin lama akan semakin membesar dan akan mengangkat tanah diatasnya semakin tinggi. Kebalikan dengan oksigen yang semakin ke bawah semakin berkurang, hidrogen sulfida makin bertambah.

Saat kolom tersebut dibuka, akan tercium bau belerang yang disebabkan oleh gas H2S dari bakteri-bakteri pereduksi sulfat, contohnya Desulfovibrio sp. Selain itu juga terbentuk warna kehitam-hitaman di lumpur bagian atas yang disebabkan oleh kegiatan bakteri-bakteri aerob yang menghasilkan ion sulfat (S042-) seperti contohnya Thiobacillus sp. dan Beggiatoa sp.