DAUR BIOGEOKIMIA

“MAKALAH DAUR BIOGEOKIMIA”

BAB I

PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang

Ekologi biasanya didefinisikan sebagai ilmu tentang interaksi antara organisme - organisme dan lingkungannya. Berbagai ekosistem dihubungkan satu sama lain oleh proses-proses biologi, kimia, fisika. Masukan dan buangan energi, gas, bahan kimia anorganik dan organik dapat melewati batasan ekosistem melalui perantara faktor meteorologi seperti angin dan presipitasi, faktor geologi seperti air mengalir dan daya tarik dan faktor biologi seperti gerakan hewan. Jadi, keseluruhan bumi itu sendiri adalah ekosistem, dimana tidak ada bagian yang terisolir dari yang lain. Ekosistem keseluruhannya biasanya disebut biosfer.

Biosfer terdiri dari semua organisme hidup dan lingkungan biosfer membentuk “shell” (kulit), relatif tipis di sekeliling bumi, berjarak hanya beberapa mil di atas dan di bawah permukaan air laut. Kecuali energi, biosfir sudah bisa mencukupi dirinya sendiri, semua persyaratan hidup yang lain seperti air, oksigen, dan hara dipenuhi oleh pemakaian dan daur ulang bahan yang telah ada dalam sistem tersebut.

Materi yang menyusun tubuh organisme berasal dari bumi. Materi yang berupa unsur-unsur terdapat dalam senyawa kimia yang merupakan materi dasar makhluk hidup dan tak hidup. Siklus biogeokimia atau siklus organikanorganik adalah siklus unsur atau senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi juga melibatkan reaksi-reaksi kimia dalam lingkungan abiotik.

Semua yang ada di bumi ini baik mahluk hidup maupun benda mati tersusun oleh materi. Materi ini tersusun atas unsure-unsur kimia antara lain karbon (C), Oksigen (O), Nitrogen (N), Hidrogen (H), dan Fosfor (P). Unsur-unsur kimia tersebut atau yang umum disebut materi dimanfaatkan produsen untuk membentuk bahan organik dengan bantuan matahari atau energi yang berasal dari reaksi kimia. Bahan organik yang dihasilkan merupakan sumber energi bagi organisme. Proses makan dan dimakan pada rantai makanan menngakibatkan aliran materi dari mata rantai yang satu ke mata rantai yang lain. Walaupun mahluk hidup dalam satu rantai makanan mati, aliran materi akan tetap berlangsung terus. Karena mahluk yang mati tersebut diurai oleh dekomposer yang akhirnya akan masuk lagi ke rantai makanan berikutnya. Demikian interaksi ini terjadi secara terus menerus sehingga membentuk suatu aliran energi dan daur materi.

Mahluk hidup, terutama tumbuhan ikut mendapat pengaruh yang cukup signifikan dari suplai hara dan energi. Di alam, semua elemen-elemen kimiawi dapat masuk dan keluar dari sistem untuk menjadi mata rantai siklus yang lebih luas dan bersifat global. Namun demikian ada suatu kecenderungan sejumlah elemen beredar secara terus menerus dalam ekosistem dan menciptakan suatu siklus internal. Siklus ini dikenal sebagai siklus biogeokimia karena prosesnya menyangkut perpindahan komponen bukan jasad (geo), ke komponen jasad (bio) dan kebalikannya. Siklus biogeokimia pada akhirnya cenderung mempunyai mekanisme umpan-balik yang dapat mengatur sendiri (self regulating) yang menjaga siklus itu dalam keseimbangan.

B.       Rumusan masalah

1.    Apa yang dimaksud daur biogeokimia?

2.    Apa saja macam-macam daur biogeokimia?

3.    Bagaimana proses biologi, geologi dan kimia pada daur biogeokimia?

C.      Tujuan

1.    Untuk mengetahui pengertian daur biogeokimia.

2.    Untuk mengetahui macam-macam daur biogeokimia.

3.    Untuk mengetahui proses biologi, geologi dan kimia pada daur biogeokimia.

BAB III

PEMBAHASAN

a.    Pengertian Daur Biogeokimia

Tanah dibutuhkan oleh tumbuhan untuk keberlangsungan hidupnya. Selain sebagai tempat untuk menancapnya akar, tanah jugamerupakan tempat tanaman untuk memperoleh unsur hara seperti :Karbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (O), Nitrogen (N), Fosfor (P), Kalium(K), Kalsium (Ca), Magnesium (Mg), Belerang (S), Besi (Fe), Mangan(Mn), Boron (B), Mo, Tembaga (Cu), Seng (Zn) dan Klor(Cl).

Berdasarkan jumlah kebutuhannya bagi tanaman, unsur hara dikelompokkan menjadi dua kelompok, yaitu:

1.    Unsur Hara MikroUnsur hara mikro adalah unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah yang sedikit (< 500 ppm). Unsur hara mikro diperlukantanaman kurang dari 10 mmol per berat kering tanaman. Unsur haramikro  meliputi  Besi (Fe),  Mangan (Mn),  Boron (B),  Molibdium(Mo), Tembaga (Cu), Seng (Zn) dan Klor (Cl).

2.    Unsur Hara MakroUnsur hara makro adalah unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah banyak (> 500 ppm) kekurangan unsur hara makro dapat menimbulkan gejala defisiensi pada tanaman, tidak bisa digantikan oleh unsur hara makro lain. Unsur hara makro diperlukan tanaman >10 mmol per berat kering tanaman. Unsur hara makro meliputi Nitrogen (N), Fosfat (P), Kalium (K), Kalsium (Ca), Magnesium (Mg), dan Sulfur (S).

Karena itu, unsur-unsur seperti karbon, nitrogen, fosfor, belerang, hidrogen, dan oksigen adalah beberapa di antara unsur yang penting bagi kehidupan. Unsur-unsur tersebut diperlukan oleh makhluk hidup dalam jumlah yang banyak, sedangkan unsur yang lain hanya dibutuhkan dalam jumlah yang sedikit. Meskipun setiap saat unsur-unsur yang ada tersebut dimanfaatkan oleh organisme, keberadaan unsur-unsur tersebut tetap ada. Hal tersebut dikarenakan, unsur yang digunakan oleh organisme untuk menyusun senyawa organik dalam tubuh organisme, ketika organisme-organisme tersebut mati, unsur-unsur penyusun senyawa organik tadi oleh pengurai akan dikembalikan ke alam, baik dalam tanah ataupun dikembalikan lagi  ke udara. Jadi, dalam proses tersebut melibatkan makhluk hidup, tanah, dan reaksi-reaksi kimia di dalamnya.

Siklus biogeokimia atau siklus organikanorganik adalah siklus unsur atau senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi juga melibatkan reaksi-reaksi kimia dalam lingkungan abiotik sehingga disebut siklus biogeokimia.

Daur biogeokimia terjadi sejak munculnya makhluk hidup pertama kali di bumi. Daur biogeokimia mendukung proses berlangsungnya kehidupan. Makhluk hidup dapat memperoleh zat dari lingkungannya, melakukan pertukaran zat, serta membuang zat-zat yang tidak berguna ke lingkungannya. Jika daur ini terhenti, proses kehidupan juga berhenti. Jadi, kelancaran daur biogeokimia penting bagi kelangsungan hidup makhluk hidup.

Fungsi Daur Biogeokimia adalah sebagai siklus materi yang mengembalikan semua unsur-unsur kimia yang sudah terpakai oleh semua yang ada di Bumi baik komponen biotik maupun komponen abiotik, sehingga kelangsungan hidup di bumi dapat terjaga. Dengan adanya daur biogeokimia, unsur-unsur kimia yang penting bagi keberlangsungan hidup makhluk hidup tetap ada di Bumi untuk terus dimanfaatkan oleh makhluk hidup dalam suatu siklus. Jika daur ini terhenti, maka proses kehidupan juga berhenti, karena itu kelancaran daur biogeokimia sangat penting bagi keberlangsungan hidup makhluk hidup di Bumi.

b.   Macam-Macam Siklus Daur Biogeokimia

1.       









Daur Hidrologi / air

Siklus Hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfir ke bumi dan kembali ke atmosfir melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi. Pemanasan air samudera oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara kontinu. Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju, hujan batu, hujan es dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut. Pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian diintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah. Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu dalam tiga cara yang berbeda:

• Evaporasi / transpirasi – Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dsb. kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfer) dan kemudian akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam bentuk hujan, salju, es.
• Infiltrasi / Perkolasi ke dalam tanah – Air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat bergerak secara vertikal atau horizontal dibawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan.
• Air Permukaan – Air bergerak diatas permukaan tanah dekat dengan aliran utama dan danau; makin landai lahan dan makin sedikit pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan tanah dapat dilihat biasanya pada daerah urban. Sungai-sungai bergabung satu sama lain dan membentuk sungai utama yang membawa seluruh air permukaan disekitar daerah aliran sungai menuju laut.

Air permukaan, baik yang mengalir maupun yang tergenang (danau, waduk, rawa), dan sebagian air bawah permukaan akan terkumpul dan mengalir membentuk sungai dan berakhir ke laut. Proses perjalanan air di daratan itu terjadi dalam komponen-komponen siklus hidrologi yang membentuk sisten Daerah Aliran Sungai (DAS).Jumlah air di bumi secara keseluruhan relatif tetap, yang berubah adalah wujud dan tempatnya.

2.    Daur Karbon dan Oksigen

Karbon dan oksigen yang independen satu sama lain, tetapi sangat berhubungan erat serta saling bergantung satu sama lain. Artikel berikut akan mencakup informasi yang akan membantu Anda memahami siklus karbon-oksigen secara rinci.
Kehidupan di planet bumi terus karena kehadiran organik serta nutrisi anorganik hadir di alam. Hal ini sangat penting bagi nutrisi ini harus terus didaur ulang. Jika hal ini tidak terjadi, semua sumber daya gizi di dunia akan mendapatkan padam total. Tidak ada nutrisi berarti tidak ada kehidupan di Bumi. Jadi, agar siklus hidup setiap makhluk hidup, uniseluler atau multiseluler organisme untuk mempertahankan, daur ulang nutrisi sangat penting. Salah satu siklus penting adalah siklus karbon-oksigen.

Proses Siklus Karbon-Oksigen

Ada empat langkah yang terlibat dalam penyelesaian siklus ini. Metode ini dibahas di bawah ini:

Fotosintesis

Tanaman menjalani fotosintesis yang membantu mereka menghasilkan energi dan makanan untuk diri mereka sendiri. Selama proses ini, tanaman mengambil karbon dioksida (CO 2) dan menyerap air (H 2 O) dengan bantuan akar mereka. Klorofil hadir dalam daun dan energi dari matahari, membantu mengkonversi CO 2 dan H 2 O menjadi Oksigen O 2, gula dan uap air. Oksigen (O 2) dilepaskan oleh tanaman sebagai produk-oleh ke atmosfer.

Formula untuk Fotosintesis
CO 2 + H 2 O + Cahaya ———-> (CH 2 O) + O 2

Karbon dioksida dari udara dan air dari tanah di hadapan cahaya (energi) diambil oleh tanaman dan diubah menjadi karbohidrat dan oksigen sebagai produk.

Pernafasan
Sama seperti tanaman melakukan fotosintesis, hewan melakukan respirasi. Respirasi terjadi ketika hewan mengambil oksigen dari udara bersama dengan gula sederhana dari makanan mereka. Hal ini membantu dalam pelepasan karbon dioksida, air dan energi dari tubuh hewan. Selama respirasi sel, hewan memerlukan O 2 saat inhalasi. Ketika mereka menghembuskan napas produk limbah respirasi selular, mereka melepaskan CO2 ke atmosfir lagi.

Formula untuk Respirasi

(CH 2 O) + O 2 ———-> CO 2 + H 2 O + Energi

Karbohidrat yang diambil dari makanan seperti tanaman atau senyawa berbasis karbon bersama dengan oksigen diubah menjadi karbon dioksida yang dilepaskan ke udara bersama dengan air dan energi selama respirasi.

Pembakaran

Ini adalah proses pembakaran yang terjadi secara alami di alam. Misalnya, letusan gunung berapi adalah proses pembakaran alami di mana karbon dioksida yang dilepaskan ke atmosfer akibat pembakaran. Saat ini, ada banyak polusi lingkungan yang menyebabkan peningkatan jumlah CO 2 di udara. Ini termasuk mobil, pabrik, pembakaran hutan, batubara, energi nuklir, gas, dll pembakaran tidak bertanggung jawab dan pelepasan karbon dioksida yang berlebihan dan gas berbahaya lainnya di lingkungan adalah faktor utama untuk pemanasan global saat ini.

Penguraian

Setelah kematian setiap organisme hidup, yaitu, organisme uniseluler atau multiseluler, itu akan membusuk. Dekomposisi ini berarti serangga, jamur dan bakteri (bersama-sama disebut pengurai), membantu dalam mogok komponen selular dari organisme mati ke elemen dasar. Unsur-unsur termasuk air, kalsium, nitrogen, karbon dan oksigen. Dengan demikian, pengurai membantu dalam pelepasan oksigen dan karbon dioksida kembali ke atmosfir sebagai produk limbah metabolisme mereka.

Seluruh siklus dapat diringkas sebagai, tanaman menyerap karbon dioksida dan melepaskan oksigen selama fotosintesis. Oksigen ini dirilis diambil oleh hewan yang melepaskan karbon dioksida setelah melakukan respirasi. Dengan demikian, daur ulang karbon dan oksigen di atmosfer akan terus berlanjut selama respirasi dan fotosintesis terjadi. Ini juga membuktikan bahwa, untuk mempertahankan hidup, tanaman sangat penting karena mereka adalah kontributor utama dengan jumlah oksigen hadir di atmosfer. Meskipun kedua siklus terjadi secara independen, mereka, dalam cara yang kecil, berhubungan satu sama lain.

3.    Daur Nitrogen

Nitrogen hadir di lingkungan dalam berbagai bentuk kimia termasuk nitrogen organik, amonium (NH4 +), nitrit (NO2-), nitrat (NO3-), dan gas nitrogen (N2). Nitrogen organik dapat berupa organisme hidup, atau humus, dan dalam produk antara dekomposisi bahan organik atau humus dibangun. Proses siklus nitrogen mengubah nitrogen dari satu bentuk kimia lain. Banyak proses yang dilakukan oleh mikroba baik untuk menghasilkan energi atau menumpuk nitrogen dalam bentuk yang dibutuhkan untuk pertumbuhan. Diagram di atas menunjukkan bagaimana proses-proses cocok bersama untuk membentuk siklus nitrogen (lihat gambar).

1. Fiksasi Nitrogen

Fiksasi nitrogen adalah proses alam, biologis atau abiotik yang mengubah nitrogen di udara menjadi ammonia (NH₃). Mikroorganisme yang mem-fiksasi nitrogen disebut diazotrof. Mikroorganisme ini memiliki enzim nitrogenaze yang dapat menggabungkan hidrogen dan nitrogen. Reaksi untuk fiksasi nitrogen biologis ini dapat ditulis sebagai berikut :

N2 + 8 H+ + 8 e− → 2 NH3 + H2

Mikro organisme yang melakukan fiksasi nitrogen antara lain : Cyanobacteria, Azotobacteraceae, Rhizobia, Clostridium, dan Frankia. Selain itu ganggang hijau biru juga dapat memfiksasi nitrogen. Beberapa tanaman yang lebih tinggi, dan beberapa hewan (rayap), telah membentuk asosiasi (simbiosis) dengan diazotrof. Selain dilakukan oleh mikroorganisme, fiksasi nitrogen juga terjadi pada proses non-biologis, contohnya sambaran petir. Lebih jauh, ada empat cara yang dapat mengkonversi unsur nitrogen di atmosfer menjadi bentuk yang lebih reaktif :

a. Fiksasi biologis: beberapa bakteri simbiotik (paling sering dikaitkan dengan tanaman polongan) dan beberapa bakteri yang hidup bebas dapat memperbaiki nitrogen sebagai nitrogen organik. Sebuah contoh dari bakteri pengikat nitrogen adalah bakteri Rhizobium mutualistik, yang hidup dalam nodul akar kacang-kacangan. Spesies ini diazotrophs. Sebuah contoh dari hidup bebas bakteri Azotobacter.

b. Industri fiksasi nitrogen : Di bawah tekanan besar, pada suhu 600 C, dan dengan penggunaan katalis besi, nitrogen atmosfer dan hidrogen (biasanya berasal dari gas alam atau minyak bumi) dapat dikombinasikan untuk membentuk amonia (NH3). Dalam proses Haber-Bosch, N2 adalah diubah bersamaan dengan gas hidrogen (H2) menjadi amonia (NH3), yang digunakan untuk membuat pupuk dan bahan peledak.

c. Pembakaran bahan bakar fosil : mesin mobil dan pembangkit listrik termal, yang melepaskan berbagai nitrogen oksida (NOx).

d. Proses lain: Selain itu, pembentukan NO dari N2 dan O2 karena foton dan terutama petir, dapat memfiksasi nitrogen.

2. Asimilasi

Tanaman mendapatkan nitrogen dari tanah melalui absorbsi akar baik dalam bentuk ion nitrat atau ion amonium. Sedangkan hewan memperoleh nitrogen dari tanaman yang mereka makan.

Tanaman dapat menyerap ion nitrat atau amonium dari tanah melalui rambut akarnya. Jika nitrat diserap, pertama-tama direduksi menjadi ion nitrit dan kemudian ion amonium untuk dimasukkan ke dalam asam amino, asam nukleat, dan klorofil. Pada tanaman yang memiliki hubungan mutualistik dengan rhizobia, nitrogen dapat berasimilasi dalam bentuk ion amonium langsung dari nodul. Hewan, jamur, dan organisme heterotrof lain mendapatkan nitrogen sebagai asam amino, nukleotida dan molekul organik kecil.

3. Amonifikasi

Jika tumbuhan atau hewan mati, nitrogen organik diubah menjadi amonium (NH4+) oleh bakteri dan jamur.

4. Nitrifikasi

Konversi amonium menjadi nitrat dilakukan terutama oleh bakteri yang hidup di dalam tanah dan bakteri nitrifikasi lainnya. Tahap utama nitrifikasi, bakteri nitrifikasi seperti spesies Nitrosomonas mengoksidasi amonium (NH4 +) dan mengubah amonia menjadi nitrit (NO2-). Spesies bakteri lain, seperti Nitrobacter, bertanggung jawab untuk oksidasi nitrit menjadi dari nitrat (NO3-). Proses konversi nitrit menjadi nitrat sangat penting karena nitrit merupakan racun bagi kehidupan tanaman.

Proses nitrifikasi dapat ditulis dengan reaksi berikut ini :

1.    NH₃ + CO₂ + 1.5 O₂ + Nitrosomonas → NO₂^- + H₂O + H⁺

2.    NO₂^- + CO₂ + 0.5 O₂ + Nitrobacter → NO₃^-

3.    NH₃ + O₂ → NO₂⁻ + 3H⁺ + 2e⁻

4.    NO₂⁻ + H₂O → NO₃⁻ + 2H⁺ + 2e

5. Denitrifikasi

Denitrifikasi adalah proses reduksi nitrat untuk kembali menjadi gas nitrogen (N2), untuk menyelesaikan siklus nitrogen. Proses ini dilakukan oleh spesies bakteri seperti Pseudomonas dan Clostridium dalam kondisi anaerobik. Mereka menggunakan nitrat sebagai akseptor elektron di tempat oksigen selama respirasi. Fakultatif anaerob bakteri ini juga dapat hidup dalam kondisi aerobik.

Denitrifikasi umumnya berlangsung melalui beberapa kombinasi dari bentuk peralihan sebagai berikut:

NO₃⁻ → NO₂⁻ → NO + N₂O → N₂ (g)

Proses denitrifikasi lengkap dapat dinyatakan sebagai reaksi redoks:

2 NO₃⁻ + 10 e⁻ + 12 H⁺ → N₂ + 6 H₂O

6. Oksidasi Amonia Anaerobik

Dalam proses biologis, nitrit dan amonium dikonversi langsung ke elemen (N2) gas nitrogen. Proses ini membentuk sebagian besar dari konversi nitrogen unsur di lautan. Reduksi dalam kondisi anoxic juga dapat terjadi melalui proses yang disebut oksidasi amonia anaerobik

NH₄⁺ + NO₂⁻ → N₂ + 2 H₂O

4.    Daur Sulfur

 

Sulfur terdapat dalam bentuk sulfat anorganik. Sulfur direduksi oleh bakteri menjadi sulfida dan kadang-kadang terdapat dalam bentuk sulfur dioksida atau hidrogen sulfida. Hidrogen sulfida ini seringkali mematikan mahluk hidup di perairan dan pada umumnya dihasilkan dari penguraian bahan organik yang mati. Tumbuhan menyerap sulfur dalam bentuk sulfat (SO4). Perpindahan sulfat terjadi melalui proses rantai makanan, lalu semua mahluk hidup mati dan akan diuraikan komponen organiknya oleh bakteri. Beberapa jenis bakteri terlibat dalam daur sulfur, antara lain Desulfomaculum dan Desulfibrio yang akan mereduksi sulfat menjadi sulfida dalam bentuk hidrogen sulfida (H2S). Kemudian H2S digunakan bakteri fotoautotrof anaerob seperti Chromatium dan melepaskan sulfur dan oksigen. Sulfur di oksidasi menjadi sulfat oleh bakteri kemolitotrof seperti Thiobacillus.

Selain proses tadi, manusia juga berperan dalam siklus sulfur. Hasil pembakaran pabrik membawa sulfur ke atmosfer. Ketika hujan terjadi, turunlah hujan asam yang membawa H2SO4 kembali ke tanah. Hal ini dapat menyebabkan perusakan batuan juga tanaman. Dalam daur belerang, mikroorganisme yang bertanggung jawab dalam setiap trasformasi adalah sebagai berikut :

1. H2S → S → SO4; bakteri sulfur tak berwarna, hijau dan ungu.
2. SO4 → H2S (reduksi sulfat anaerobik), bakteri desulfovibrio.
3. H2S → SO4 (Pengokaidasi sulfide aerobik); bakteri thiobacilli.
4. S organik → SO4 + H2S, masing-masing mikroorganisme heterotrofik aerobik dan anaerobik.

Proses rantai makanan disebut-sebut sebagai proses perpindahan sulfat, yang selanjutnya ketika semua mahluk hidup mati dan nanti akan diuraikan oleh komponen organiknya yakni bakteri. Beberapa bakteri yang terlibat dalam proses daur belerang (sulfur) adalah Desulfibrio dan Desulfomaculum yang nantinya akan berperan mereduksi sulfat menjadi sulfida dalam bentuk (H2S) atau hidrogen sulfida. Sulfida sendiri nantinya akan dimanfaatkan oleh bakteri Fotoautotrof anaerob seperti halnya Chromatium dan melepaskan sulfur serta oksigen. Bakteri kemolitotrof seperti halnya Thiobacillus yang akhirnya akan mengoksidasi menjadibentuksulfat.

Belerang atau sulfur merupakan unsur penyusun protein. Tumbuhan mendapat sulfur dari dalam tanah dalam bentuk sulfat (SO4 ). Kemudian tumbuhan tersebut dimakan hewan sehingga sulfur berpindah ke hewan. Lalu hewan dan tumbuhan mati diuraikan menjadi gas H2S atau menjadi sulfat lagi. Secara alami, belerang terkandung dalam tanah dalam bentuk mineral tanah. Ada juga yang gunung berapi dan sisa pembakaran minyak bumi dan batubara.

5.    Daur Fosfor

 

Keberadaan fosfor pada organisme hidup sangat kecil, tetapi peranannya sangat diperlukan. Atom fosfor hanya ditemukan dalam bentuk senyawa fosfat (PO₄^3-). Fosfat diserap oleh tumbuhan dan digunakan untuk sintesis organik. Fosfor banyak dikandung oleh asam nukleat, yaitu bahan yang menyimpan dan mentranslasikan sandi genetik. Atom fosfor juga merupakan dasar bagi ATP (Adenosine Tri Phospat) berenergi tinggi yang digunakan untuk respirasi seluler dan fotosintesis. Selain itu merupakan salah satu mineral penyusun tulang dan gigi. Fosfor merupakan komponen yang sangat langka dalam organisme tak hidup. Produktivitas ekosistem darat dapat ditingkatkan jika fosfor dalam tanah ditingkatkan. Peristiwa pelapukan batuan oleh fosfat akan menambah kandungan fosfat di dalam tanah. Contohnya adalah akibat hujan asam. Setelah produsen menggabungkan fosfor ke dalam bentuk biologis, fosfor dipindahkan ke konsumen dalam bentuk organik. Setelah itu, fosfor ditambahkan kembali ke tanah melalui ekskresi fosfat oleh hewan dan bekteri penguarai detritus.

Humus dan partikel tanah mengikat fosfat sedemikian rupa, sehingga siklus fosfor terlokalisir dalam ekosistem. Namun, fosfor dapat dengan mudah terbawa aliran air yang pada akhirnya terkumpul di laut. Erosi yang terjadi akan mempercepat pengurasan fosfat di samping pelapukan batuan yang sejalan dengan hilangnya fosfat.

Fosfat yang berada di lautan secara perlahan terkumpul dalam endapan yang kemudian tergabung dalam batuan. Ketika permukaan air laut mengalami penurunan atau dasar laut mengalami kenaikan, batuan yang mengandung fosfor ini menjadi bagian dari ekosistem darat. Dengan demikian, fosfat mengalami siklus di antara tanah, tumbuhan, dan konsumen dalam waktu tertentu. Diagram terjadinya siklus fosfor dapat kalian lihat pada Gambar

c. Proses Biologi, Geologi, dan Kimia Pada Daur Biogeokimia

1.      Daur Air

·         Proses biologi

Ketika sebagian air diserap oleh akar tanaman dan kemudian dilepaskan dalam bentuk uap air melalui proses transpirasi pada daun.

·         Proses geologi

Ketika air hujan diserap oleh tanah kemudian mengalir di bawah tanah menuju laut. Adanya proses hidrologi di tanah.

·         Proses kimia

 Ketika air yang telah mengalir ke laut kemudian karena terkena panas mengalami penguapan.

2.      Daur Karbon dan Oksigen

·         Proses biologi

Ketika CO2 diudara digunakan tumbuhan untuk berfotosintesis. Dan ketika hasil fotosintesis berupa oksigen digunakan oleh hewan dan manusia untuk melakukan respirasi.

·         Proses geologi

Ketika terbentuknya karbondioksida di udara oleh erupsi vulkanik

·         Proses Kimia

Ketika hewan dan tumbuhan yang telah mati terurai dan mengalami proses kimia tertentu sehingga kemudian menjadi batubara

     Ketika CO2 berikatan dengan air membentuk asam karbonat yang kemudian terurai menjadi ion karbonat yang terjadi di ekosistem air

3.      Daur Nitrogen

·         Proses biologi

Ketika nitrogen yang ada di bumi diserap oleh tanaman, kemudian tanaman dimakan oleh hewan dan manusia, sisa jaringan tanaman, hewan yg telah mati dan urine hewan selanjutnya akan masuk ke dalam tanah dalam bentuk Amoniak dan di ubah oleh mikroorganisme menjadi Amonium dan dari Amonium diubah lagi menjadi Nitrit oleh bacteri NitroSomonas dan NitroCoccus, dari Nitrit diubah lagi menjadi Nitrat oleh bancteri NitroBacter (Nitrifikasi)

·         Proses geologi

Ketika nitrogen di udara turun ke bumi melalui hujan dan petir.

·         Proses Kimia

Ketika petir terbentuk di atmosfer terjadi penyerapan nitrogen  menjadi senyawa nitrat dan ketika mikroorganisme mengubah amoniak menjadi amonium dan kemudian diubah lagi menjadi nitrit karena terjadi reaksi kimia.

4.      Daur Sulfur

·         Proses biologi

Ketika sulfat yang ada dalam tanah diserap oleh akar tanaman nitrogen yang ada di bumi diserap oleh tanaman, kemudian tanaman dimakan oleh hewan dan manusia, sisa jaringan atau hewan dan tumbuhan yang mati kemudian direduksi oleh bakteri menjadi sulfida.

·         Proses geologi

Ketika aktifitas gunung berapi yang mengalami erupsi yang nantinya dapat membentuk sulfur

·         Proses Kimia

Ketika sulfur oksida berada di awan dan kemudian menjadi hidrolid air yang membentuk H2SO4

        Dan ketika sulfur yang telah direduksi menjadi sulfida dan berbentuk sulfur dioksida atau hidrogen sulfida

5.      Daur Fosfat

·         Proses biologi

Ketika tumbuhan mengambil fosfat yang terlarut dalam air di tanah dan ketika Bakteri dan jamur mengurai bahan-bahan anorganik di dalam tanah lalu melepaskan fosfor kemudian diambil oleh tumbuhan.

·         Proses geologi

Adanya peristiwa erosi dan pelapukan menyebabkan fosfat terbawa menuju sungai hingga laut membentuk sedimen. 

·         Proses Kimia

            Ketika proses bakteri dan jamur menguraikan bahan-bahan anorganik di dalam tanah sebelum dilepaskan dalam bentuk fosfor membutuhkan suatu reaksi kimia tertentu sebelum akhirnya bahan-bahan anorganik tersebut menjadi fosfor.            

BAB IV

PENUTUP

A.      Kesimpulan

Siklus biogeokimia adalah aliran ion ataupun molekul dari nutrien yang dipindahkan dari lingkungan ke organisme (komponen hidup) dan dikembalikan lagi ke komponen tak hidup (abiotik). Siklus biogeokimia yang terpenting adalah siklus karbon dan oksigen, siklus nitrogen, dan siklus fosfor.

Keseimbangan siklus ini perlu dijaga. Jika aktivitas manusia tidak memperhatikan lingkungan, keseimbangan unsur dalam siklus akan terganggu sehingga proporsi komponen yang seharusnya menjadi bergeser. Akibat ketidakseimbangan tersebut, terjadi berbagai masalah yang dampaknya tidak hanya berpengaruh terhadap manusia, tetapi juga terhadap lingkungan hidup. Oleh karena itu pemahaman mengenai keseimbangan siklus biogeokimia diperlukan untuk membuat suatu rancangan manajemen lingkungan yang baik, termasuk lingkungan industri.

B.       Saran

Dari makalah yang kami buat ini, kami harap manusia bisa menjaga keseimbangan siklus pada daur  biogeokimia, karena apabila terjadi ketidakseimbangan pada siklus tersebut akan berdampak pada manusia itu sendiri dan juga lingkungannya. Oleh karena itu kita sebagai makhluk hidup di bumi ini, kita harus menjaga keseimbangan ekosistem di bumi. Dan dari makalah yang kami buat ini, kami mohon kritikan dan saran dari pembaca, semoga makalah yang kami buat ini bermanfaat bagi pembaca.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim : Siklus Air . [online] diakses di http://www.lablink.or.id/Hidro/Siklus/air-siklus.htm.

pada tanggal 1 Desember 2014

Anonim : Siklus Daur Sulfur Biogeokimia. [online] diakses di

http://05mei1995.blogspot.com/2012/05/siklusdaur-sulfur-biogeokimia.html pada tanggal 1 Desember 2014

Anonim : Daur Siklus Nitrogen. [online] diakses di

http://kamuspengetahuan.blogspot.com/2011/08/daur-siklus-nitrogen.html. pada tanggal 29 September 2014

Riastuti, Dwi. 2005. Daur Biogeokimia. [online] diakses di  http://www.freewebs.com/ciget/
daur%20biogeokimia.html . pada tanggal 29 September 2014

Syamsuri, Istamar, dkk. Biologi Untuk SMA Kelas X Semester 2. 2007. Malang: Erlangga.

Wikipedia : Daur Biogeokimia. [online] diakses di  http://id.wikipedia.org/wiki/Daur_biogeokimia. pada tanggal 29 Desember 2014