Dalam suatu
ekosistem, meskipun energy kimia sebagian besar hilang pada setiap
tingkat trofik, tetapi materi pada setiap tingkat trofik tidak hilang.
Materi berupa unsur unsur penyusun bahan organic tersebut didaur ulang.
Unsur unsur tersebut masuk ke dalam komponen biotik melalui udara,
tanah, air. Air sebagai pelarut universal merupakan komponen terbesar
penyusun tubuh organisme. Air juga mengalami daur ualng dialam. Daur
ulang air dan unsur unsur kimia melibatkan makhluk hidup dan batuan
(geofisik) sehingga disebut dengan daur biogeokimia. Daur biogeokimia
yang akan dibahas meliputi daur nitrogen, daur karbon dan oksigen, daur
belerang (sulfur), dan daur fosforus.
Daur Nitrogen
Nitrogen
diperlukan oleh setiap organisme. Nitrogen merupakan salah satu unsur
pembentuk asam amino. Asam amino merupakan persenyawaan pembentuk
molekul protein. Nitrogen diperlukan tidak dalam bentuk unsur, melainkan
dalam bentuk persenyawaan. Atmosfer bumi mengandung ±79% nitrogen.
Petir menyebebkan nitrogen di atmosfer bersenyawa dengan oksigen
membentuk nitrat (NO3). Tumbuhan menyerap nitrat dari tanah
untuk dijadikan protein. Urin, bangkai hewan, dan tumbuhan mati akan
diuraikan oleh pengurai menjadi ammonium dan ammonia. Bakteri nitrit Nitrosomonas mengubah ammonium menjadi nitrit. Selanjutnya, bakteri nitrat Nitrobacter
akan mengubah nitrit menjadi nitrat. Peristiwa pengubahan ammonium
menjadi nitrit dan nitrat disebut sebagai nitrifikasi. Nitrat akan
diserap lagi oleh tumbuhan. Ada pula bakteri yang mampu mengubah nitrat
atau nitrit menjadi nitrogen bebas di udara. Prosesnya disebut sebagai
denitrifikasi.
Rhizobium
yang bersimbiosis dengan kacang-kacangan (kelompok Leguminosae)
membentuk bintil akar dan mampu mengikat nitrogen dari udara. Bakteri
tersebut sangat menguntungkan petani, karena dapat menyediakan nitrogen
bagi tumbuhan inangnya dan juga dapat menyuburkan tanah.
Daur Karbon
Unsur C
(karbon) diserap tumbuhan dalam bentuk CO2. tumbuhan tidak dapat
menyerap unsur C dalam bentuk gula atau zat tepung. Sebaliknya, hewan
hanya dapat memanfaatkan karbon dalam bentuk persenyawaan organik. Unsur
C dan O selalu terlibat dalam proses respirasi dan fotosintesis, yaitu
dalam bentok CO2 dan O2. Daur karbon ini diawali oleh penyerapan CO2
oleh tumbuhan, dan dijadikan senyawa organik, yaitu glukosa, melalui
proses fotosintesis. Selanjutnya, glukosa disusun menjadi amilum,
kemudian amilum diubah menjadi senyawa gula yang lain, lemak, protein,
dan vitamin. Pada proses pernafasan tumbuhan, dihasilkan lagi CO2
dan oksigen. Hewan mendapatkan karbon setelah memakan tumbuhan.
Kemudian, tubuh hewan dan tumbuhan yang mati diuraikan menjadi karbon
dioksida, air, dan mineral oleh pengurai. Karbon dioksida yang terbentuk
dilepaskan ke udara. Dalam ekosistem normal, terjadi keseimbangan
antara daur karbon dan oksigen. Oksigen diserap hewan dan tumbuhan untuk
oksidasi dan hasilnya, yaitu karbon dioksida dilepaskan ke udara.
Karbon dioksida ini digunakan oleh tumbuhan untuk fotosintesis.
Daur Air
Air sangat
penting bagi makhluk hidup karena air berfungsi sebagai pelarut kation
dan anion, pengatur suhu tubuh, pengatur tekanan osmotik sel, dan bahan
baku untuk fotosintesis. Di dalam terjadi daur air yang dapat diuraikan
sebagai berikut. Air laut, danau, dan sungai yang terkena cahaya
matahari akan menguap. Tumbuhan dan hewan juga mengeluarkan uap air. Uap
air akan membubung ke atmosfer dan berkumpul membentuk awan. Akibat
tiupan angin, awan akan bergerak menuju ke permukaan daratan. Pengaruh
suhu yang rendah mengakibatkan terjadinya kondensasi uap air menjadi
titik-titik air hujan. Air hujan yang turun di permukaan bumi sebagian
meresap ke dalam tanah, sebagian dimanfaatkan tumbuhan dan hewan,
sebagian yang lain mengalir di permukaan tanah menjadi sungai-sungai,
dan sebagian lagi menguap menjadi uap air yang akan turun kembali
bersama air hujan.
Daur Belerang (Sulfur)
Sulfur merupakan unsur penyusun protein. Tumbuhan mendapatkan belerang dari dalam tanah dalam bentuk sulfat (SO42-).
Hewan dan manusia mendapatkan belerang dengan memakan tumbuhan. Jika
tumbuhan dan hewan mati, jasad renik akan menguraikannya menjadi gas H2S, atau menjadi SO2 dan SO42-.
Secara alami, belerang terkandung di dalam tanah dalam bentuk mineral
tanah. Beberapa gunung berapi, mengeluarkan belerang yang kemudia
ditambang menjdai batangan belerang. Selain itu, belerang di udara juga
berasal dari sisa pembakaran minyak bumi dan batu bara, dalam bentuk SO2. gas SO2
banyak dihasilkan oleh asap kendaraan dan pabrik. Jika bereaksi dengan
uap air hujan, gas tersebut berubah menjadi sulfat, yang jatuh di tanah,
sungai, atau lautan. Selanjutnya, sulfat dapat dimanfaatkan oleh
tumbuahn atau alga air.
Daur Fosfor
Fosforus (P)
merupakan bahan pembentuk tulang pada hewan. Tumbuhan dan hewan yang
mati, feses, dan urinnya akan terurai menghasilkan fosfat organic. Oleh
bakteri, fosfat organik akan diubah menjadi fosfat anorganik yang dapat
diserap tumbuhan. Demikianlah daur fosforus. Di dalam air, juga terjadi
daur fosforus. Bagian tumbuhan yang jatuh ke dasar danau yang dalam atau
lautan dalam akan membentuk endapan fosforus (batuan fosforus) yang
tidak dapat dimanfaatkan kembali. Penimbunan fosforus dapat terjadi
misalnya karena penumpukan kotoran burung atau kelelawar. Kotoran burung
atau kelelawar ini dapat dijadikan pupuk guano yang mengandung fosforus
tinggi.
0 Response to "Daur Biogeokimia"
Posting Komentar