Daur biogeokimia
Berbeda dengan energi, materi kimia yang berupa
unsurunsur penyusun bahan organik dalam ekosistem, berpindah ke
trofik-trofik rantai makanan tanpa mengalami pengurangan, melainkan
berpindah kembali ke tempat semula. Unsur-unsur tersebut masuk ke dalam
komponen biotik melalui udara, tanah atau air. Perpindahan unsur kimia
dalam ekosistem melalui daur ulang yang melibatkan komponen biotik dan
abiotik ini dikenal dengan sebutan daur biogeokimia. Hal ini
menunjukkan adanya hubungan antara komponen biotik dengan abiotik dalam
suatu ekosistem. Daur biokimia meliputi : daur air, daur sulfur, daur
pospor, daur nitrogen, daur karbon dan daur oksigen.
a. Daur air
Semua
organisme hidup memerlukan air untuk melakukan aktivitas hidupnya. Oleh
karena itu, ketersediaan air di lingkungan sangat mutlak bagi organisme
hidup. 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.
Produktivitas
primer merupakan kecepatan produsen mengubah energi cahaya menjadi
energi kimia dalam bahan organik. Produktivitas sekunder adalah
kecepatan organisme heterotrop mengubah energi kimia dalam bahan organik
(makanan) menjadi energi kimia baru.
b.
Daur sulfur (Belerang)
Sulfur merupakan bahan penting untuk pembuatan
semua protein dan banyak terdapat di kerak bumi. Tumbuhan mengambil
sulfur dalam bentuk dari tanah, sedangkan hewan dan manusia
mendapatkannya dari tumbuhan yang mereka makan.
c
. 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.
d.
Daur nitrogen
Semua organisme memerlukan unsur nitrogen untuk
pembentukan protein dan berbagai molekul organik esensial lainnya. Unsur
nitrogen sebagian besar terdapat di atmosfer dalam bentuk gas nitrogen
(N2) dan kadarnya 78% dari semua gas di atmosfer. Gas nitrogen ini di
atmosfer masuk ke dalam tanah melalui fiksasi nitrogen fiksasi nitrogen
fiksasi nitrogen fiksasi nitrogen 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. Nitrogen yang masuk ke tanah bersama
kilat dan air hujan berupa ion nitrat (NO3−), sedangkan nitrogen yang
ada di dalam tubuh tumbuhan dan akan hewan melalui proses mineralisasi
oleh bakteri pengurai menjadi amonia. 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. Tumbuhan umumnya menyerap nitrogen dalam bentuk ion
nitrat, sedangkan hewan mengambil nitrogen dalam bentuk senyawa organik
(protein) yang terkandung pada tumbuhan dan hewan yang dimakan.
Sebagian
ion nitrat dirombak oleh bakteri denitrifikasi (Thiobacillus
denitrificans, Pseudomonas denitrificans) menjadi nitrogen. Nitrogen
yang dihasilkan akan kembali ke atmosfer. Proses penguraian ion nitrat
menjadi nitrogen disebut denitrifikasi.
e
. Daur karbon dan oksigen
Unsur karbon di atmosfer dalam bentuk gas
karbon dioksida (CO2), sedangkan unsur oksigen dalam bentuk gas oksigen
(O2). Konsentrasi (CO2) di atmosfer diperkirakan 0,03%. Karbon dioksida
masuk ke dalam komponen biotik melalui organisme fotoautotrop (tumbuhan
hijau) dan kemoautotrop (bakteri kemoautotrop) dalam proses fotosintesis
dan kemosintesis. Karbon kemudian tersimpan sebagai zat organik dan
berpindah melalui rantai makanan, respirasi dan ekskresi ke lingkungan.
Sedangkan, oksigen (O2) masuk ke komponen biotik melalui proses
respirasi untuk membakar bahan makanan, lalu dihasilkan karbon
dioksida (CO2). Daur karbon berkaitan erat dengan daur oksigen di alam
kita ini.
0 komentar:
Post a Comment