Daur Biogeokimia
daur
biogeokimia adalah perpindahan unsur kimia yang terjadi secara
terus menerus dalam ekosistem melalui daur ulang yang melibatkan komponen
biotik dan abiotik .Hal ini menunjukkan adanya hubungan antara komponen biotik
dengan abiotik dalam suatu ekosistem.
Daur
biogeokimia meliputi : daur air, daur sulfur, daur pospor, daur nitrogen, daur
karbon
dan daur oksigen.
Daur Air
Semua organisme
hidup memerlukan air untuk melakukan aktivitas hidupnya Hewan mengambil air, langsung
dari air permukaan, tumbuhan dan hewan yang dimakan, sedangkan tumbuhan
mengambil air dari air tanah dengan menggunakan akarnya. Manusia menggunakan
sekitar seperempat air tanah yang ada di daratan. Air keluar dari hewan
dan manusia berupa
urin dan keringat, sedangkan pada tumbuhan melalui proses transpirasi
Daur Sulfur ( Belerang)
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.
Daur Oksigen
Oksigen atau zat
asam adalah unsur kimia dalam sistem tabel periodik yang mempunyai lambang O
dan nomor atom 8. Ia merupakan unsur golongan kalkogen dan dapat dengan mudah
bereaksi dengan hampir semua unsur lainnya (utamanya menjadi oksida). Pada Temperatur dan tekanan standar, dua atom unsur ini
berikatan menjadi dioksigen, yaitu senyawa gas diatomik dengan rumus O2
yang tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Semua kelompok
molekul struktural yang terdapat pada organisme hidup, seperti protein,
karbohidrat, dan lemak, mengandung oksigen. Demikian pula senyawa anorganik
yang terdapat pada cangkang, gigi, dan tulang hewan. Oksigen dalam bentuk O2 dihasilkan
dari air oleh sianobakteri, ganggang, dan tumbuhan selama fotosintesis, dan
digunakan pada respirasi sel oleh hampir semua makhluk hidup
Daur
Nitrogen
Daur
Nitrogen dalam Biogeokimia) – Di
alam, Nitrogen terdapat dalam bentuk senyawa organik seperti urea, protein, dan
asam nukleat atau sebagai senyawa anorganik seperti ammonia, nitrit, dan
nitrat.
Tahap pertama
Daur nitrogen adalah transfer nitrogen dari atmosfir ke dalam tanah. Selain air hujan yang membawa sejumlah nitrogen, penambahan nitrogen ke dalam tanah terjadi melalui proses fiksasi nitrogen.
Daur nitrogen adalah transfer nitrogen dari atmosfir ke dalam tanah. Selain air hujan yang membawa sejumlah nitrogen, penambahan nitrogen ke dalam tanah terjadi melalui proses fiksasi nitrogen.
Fiksasi
nitrogen secara biologis dapat dilakukan oleh bakteri Rhizobium yang bersimbiosis dengan
polong-polongan, bakteri Azotobacter dan Clostridium. Selain itu
ganggang hijau biru dalam air juga memiliki kemampuan memfiksasi nitrogen.
Tahap kedua
Nitrat yang di hasilkan oleh fiksasi biologis digunakan oleh produsen (tumbuhan) diubah menjadi molekul protein. Selanjutnya jika tumbuhan atau hewan mati, mahkluk pengurai merombaknya menjadi gas amoniak (NH3) dan garam ammonium yang larut dalam air (NH4+). Proses ini disebut dengan amonifikasi. .
Apabila oksigen dalam tanah terbatas, nitrat dengan cepat ditransformasikan menjadi gas nitrogen atau oksida nitrogen oleh proses yang disebut denitrifikasi.
Nitrat yang di hasilkan oleh fiksasi biologis digunakan oleh produsen (tumbuhan) diubah menjadi molekul protein. Selanjutnya jika tumbuhan atau hewan mati, mahkluk pengurai merombaknya menjadi gas amoniak (NH3) dan garam ammonium yang larut dalam air (NH4+). Proses ini disebut dengan amonifikasi. .
Amonia yang dihasilkan melalui proses
amonifikasi dan mineralisasi oleh bakteri nitrit (nitrosomonas dan
nitrosococcus) dirombak menjadi ion nitrit (NO2−), selanjutnya ion
nitrit dirombak bakteri nitrat (nitrobacter) menjadi ion nitrat (NO3−). Perombakan amonia
menjadi ion nitrit, ion nitrit menjadi ion nitrat disebut nitrifikasi.
Apabila oksigen dalam tanah terbatas, nitrat dengan cepat ditransformasikan menjadi gas nitrogen atau oksida nitrogen oleh proses yang disebut denitrifikasi.
Gas
nitrogen ini di atmosfer masuk ke dalam tanah melalui fiksasi nitrogen oleh
bakteri (Rhizobium, Azotobacter, Clostridium), Alga biru (Anabaena, Nostoc) dan jamur (Mycorhiza) nitrogen yang masuk ke tanah
melalui fiksasi diubah menjadi amonia (NH3) oleh bakteri amonia. Proses
penguraian nitrogen menjadi amonia disebut amonifikasi
Daur
Fosfor
Fosfor merupakan
unsur kimia yang jarang terdapat di alam dan merupakan faktor pembatas
produktivitas ekosistem, serta merupakan unsur yang penting untuk pembentukan
asam nukleat, protein, ATP dan senyawa organik vital lainnya.
Fosfor satu-satunya daur zat yang tidak berupa gas,
sehingga daurnya tidak melalui udara. Sebagian besar fosfor mengalir ke laut
dan terikat pada endapan di perairan atau dasar laut. Begitu sampai di laut
hanya ada dua mekanisme untuk daur ulangnya ke ekosistem darat, salah satunya melalui
burung-burung laut yang mengambil fosfor melalui rantai makanan laut dan
mengembalikan ke darat melalui kotorannya kemudian masuk ke rantai makanan.
Fosfor terdapat di
alam dalam bentuk ion fosfat (fosfor yang berikatan dengan oksigen : (H2PO4-
dan HPO42-). Ion fosfat banyak terdapat dalam
bebatuan. Pengikisan dan pelapukan batuan membuat fosfat larut dan terbawa
menuju sungai sampai laut sehingga membentuk sedimen. Sedimen ini muncul
kembali ke permukaan karena adanya pergerakan dasar bumi.
Ion fosfat dapat
memasuki air tanah sehingga tumbuhan dapat mengambil fosfat yang terlarut
melalui absorbsi yang dilakukan oleh akar. Dalam proses rantai makanan,
Herbivora mendapatkan fosfat dari tumbuhan yang dimakannya. Selanjutnya
karnivora mendapatkan fosfat dari herbivora yang dimakannya.
Fosfat dikeluarkan
dari organisme melalui urin dan feses. Di sini para detrivor (bakteri dan
jamur) mengurai bahan-bahan anorganik di dalam tanah lalu melepaskan fosfor
kemudian diambil oleh tumbuhan atau mengendap. Daur fosfor mulai lagi dari
sini.
Post a Comment