Daur biogeokimia

DAUR BIOGEOKIMIA

  
1.  Siklus Karbon dan Oksigen

• Di atmosfer terdapat kandungan CO2 sebanyak 0.03%. Sumber-sumber CO2 di udara berasal dari respirasi manusia dan hewan, erupsi vulkanik, pembakaran batubara, dan asap pabrik.

• Karbon dioksida (CO2)di udara dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk ber Fotosintesisdan menghasilkan oksigen yang nantinya akan digunakan oleh manusia dan hewan untuk ber Respirasi.

• Hewan dan tumbuhan yang mati, dalam waktu yang lama akan membentuk batubara di dalam tanah.
• Batubara akan dimanfaatkan lagi sebagai bahan bakar yang juga menambah kadar C02 di udara.
• Di ekosistem air, pertukaran C02 dengan atmosfer berjalan secara tidak langsung.
• Karbon dioksida berikatan dengan air membentuk asam karbonat yang akan terurai menjadi ion bikarbonat.
• Bikarbonat adalah sumber karbon bagi alga yang memproduksi makanan untuk diri mereka sendiri dan organisme heterotrof lain.
• Sebaliknya, saat organisme air berespirasi, CO2 yang mereka keluarkan menjadi bikarbonat.
• Jumlah bikarbonat dalam air adalah seimbang dengan jumlah C02 di air.

Gbr. Siklus Karbon dan Oksigen di Lingkungan

2. Siklus Nitrogen (N2)
Gas nitrogen banyak terdapat di atmosfer, yaitu 80% dari udara. Nitrogen bebas dapat ditambat/difiksasi terutama oleh tumbuhan yang berbintil akar (misalnya jenis polongan) dan beberapa jenis ganggang. Nitrogen bebas juga dapat bereaksi dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan kilat/ petir.

Tumbuhan memperoleh nitrogen dari dalam tanah berupa amonia (NH3), ion nitrit (N02- ), dan ion nitrat (N03- ).

Beberapa bakteri yang dapat menambat nitrogen terdapat pada akar Legum dan akar tumbuhan lain, misalnya Marsiella crenata. Selain itu, terdapat bakteri dalam tanah yang dapat mengikat nitrogen secara langsung, yakni Azotobacter sp. yang bersifat aerob dan Clostridium sp. yang bersifat anaerob. Nostoc sp. dan Anabaena sp. (ganggang biru) juga mampu menambat nitrogen.

Nitrogen yang diikat biasanya dalam bentuk amonia. Amonia diperoleh dari hasil penguraian jaringan yang mati oleh bakteri. Amonia ini akan dinitrifikasi oleh bakteri nitrit, yaitu Nitrosomonas dan Nitrosococcus sehingga menghasilkan nitrat yang akan diserap oleh akar tumbuhan. Selanjutnya oleh bakteri denitrifikan, nitrat diubah menjadi amonia kembali, dan amonia diubah menjadi nitrogen yang dilepaskan ke udara. Dengan cara ini siklus nitrogen akan berulang dalam ekosistem. Lihat Gambar.

Gbr. Siklus Nitrogen di Alam

3. Siklus Fosfor
Di alam, fosfor terdapat dalam dua bentuk, yaitu senyawa fosfat organik (pada tumbuhan dan hewan) dan senyawa fosfat anorganik (pada air dan tanah).

Fosfat organik dari hewan dan tumbuhan yang mati diuraikan oleh dekomposer (pengurai) menjadi fosfat anorganik. Fosfat anorganik yang terlarut di air tanah atau air laut akan terkikis dan mengendap di sedimen laut. Oleh karena itu, fosfat banyak terdapat di batu karang dan fosil. Fosfat dari batu dan fosil terkikis dan membentuk fosfat anorganik terlarut di air tanah dan laut. Fosfat anorganik ini kemudian akan diserap oleh akar tumbuhan lagi. Siklus ini berulang terus menerus. Lihat Gambar

Gbr. Siklus Fosfor di Alam

4. Daur Air

Didalam Atmosfir terdapat Air yang berbentuk uap. Uap air ini berasal dari air laut atau air daratan yang menguap akibat terkena panas dari sinar matahari. Pada umumnya uap air pada atmosfir berasal dari uap air laut, hal ini disebabkan karena luas air laut mencapai 3/4 (tigaperempat) luas permukaan bumi. Terkondensasinya uap air di atmosfir akan menjadi awan, dimana awan-awan tersebut akan berubah menjadi air hujan, air hujan yang turun ke permukaan bumi akan masuk kedalam tanah sehingga membentuk air tanah dan air permukaan tanah.

Tumbuhan darat biasanya menyerap air yang terdapat dalam tanah, air tersebut selanjutnya akan mengalir menggunakan suatu pembuluh dalam tubuh tumbuhan, selanjutnya melalui transpirasi uap air akan dilepaskan oleh tumbuhan hingga ke atmosfir. Transpirasi yang dilakukan tumbuhan sendiri mencapai 90% penguapan dalam ekosistem darat.

Skema proses terjadinya daur air

Sedangkan hewan mendapatkan air langsung dari permukaan tanah. Pada manusia penggunaan air mencapai seperempat air tanah yang sebagian nantinya dikeluarkan dari tubuh manusia dan hewan berupa urin serta keringan bahkan juga air mata.

Adanya air tanah dan air yang ada dipermukaan bumi mengalir ke sungai, selanjutnya nanti akan bermuara pada laut dan juga danau. Proses daur ulang ini disebut juga dengan Siklus Panjang, akan tetapi siklus yang diawali dengan terjadinya proses Evapotranspirasi dan Transpirasi pada air yang terdapat di permukaan bumi dengan diikuti oleh Presipitasi atau proses turunya air ke permukaan bumi dinamakan Siklus Pendek.