Contoh Daur Biogeokimia Sehari-hari beserta Jenis dan Fungsinya
Contoh Daur Biogeokimia
Sehari-hari beserta Jenis dan Fungsinya – Dalam siklus kehidupan makhluk hidup
di bumi, ternyata tidak lepas dari berbagai contoh daur biogeokimia.
Contoh daur biogeokimia
tersebut membantu banyak sekali proses alami dari berjalannya siklus hidup
organisme dan lingkungannya.
Nah, artikel kali ini Mamikos
akan mengajak kamu untuk belajar mengenai jenis, manfaat, dan contoh dari daur
biogeokimia.
Apa itu Daur Biogeokimia?
Daftar Isi
Daftar Isi
Daur biogeokimia adalah siklus atau perjalanan unsur-unsur kimia tertentu dalam ekosistem, yang melibatkan perubahan fase antara organisme hidup, tanah, air, dan lapisan atmosfer.
Proses ini terjadi dikarenakan hubungan antara makhluk hidup
dan kondisi fisik serta kimia di alam yang memungkinkan unsur-unsur tersebut
berpindah dari satu bentuk ke bentuk lainnya.
Beberapa jenis daur biogeokimia yang penting termasuk daur
nitrogen, hidrogen, fosfor, sulfur, dan karbon.
Jenis Daur Biogeokimia
1. Daur Nitrogen
Daur nitrogen disebabkan oleh pergerakan nitrogen dari
atmosfer ke dalam tanah, kemudian diambil oleh tumbuhan untuk membentuk senyawa
organik.
Tumbuhan kemudian dimakan oleh hewan, dan nitrogen akan
berpindah melalui rantai makanan. Proses dekomposisi juga melepaskan nitrogen
kembali ke tanah.
Siklus ini melibatkan beberapa tahap seperti nitrogenasi,
amonifikasi, nitrifikasi, dan denitrifikasi.
2. Daur Hidrogen
Hidrogen berperan penting dalam proses daur air atau siklus
hidrologi.
Dimulai dari penguapan air dari permukaan laut, kondensasi
menjadi awan, presipitasi sebagai hujan atau salju, dan akhirnya aliran kembali
ke lautan.
Proses ini juga dibantu penggunaan air oleh organisme hidup
dan proses evaporasi dari tanah.
3. Daur Fosfor
Daur fosfor melibatkan perpindahan fosfor dari batuan fosfat
ke dalam tanah, kemudian diambil oleh tumbuhan untuk membentuk senyawa organik.
Hewan mendapatkan fosfor melalui konsumsi tumbuhan atau
hewan lain. Proses dekomposisi juga mengembalikan fosfor ke dalam tanah.
Daur ini tidak melalui fase gas dan lebih terfokus pada
lingkungan padat dan cair.
4. Daur Sulfur
Perpindahan sulfur antara atmosfer, tanah, dan organisme
hidup menyebabkan terjadinya daur sulfur.
Sulfur dapat masuk ke dalam siklus melalui emisi gas
belerang dari aktivitas geotermal atau proses vulkanik.
Proses utamanya digerakkan dari konversi sulfida menjadi
sulfat di tanah, kemudian diikuti oleh konsumsi oleh tumbuhan dan hewan.
Bakteri juga berperan dalam proses daur sulfur ini.
5. Daur Karbon
Daur karbon terjadi akibat pergerakan karbon antara
atmosfer, tumbuhan, hewan, tanah, dan lautan.
Tumbuhan melakukan fotosintesis untuk mengubah karbon
dioksida atmosfer menjadi senyawa organik.
Proses respirasi dan dekomposisi mengembalikan karbon ke
atmosfer atau tanah. Karbon juga dapat masuk ke dalam tanah melalui proses
pembentukan batu bara atau endapan organik.
Fungsi Daur Biogeokimia
Daur biogeokimia memiliki beberapa fungsi penting dalam
ekosistem dan menjaga keseimbangan alam.
Fungsi daur biogeokimia akan Mamikos jelaskan lebih rinci di
bawah ini.
1. Pemeliharaan Keseimbangan Nutrisi
Fungsi daur biogeokimia memastikan distribusi dan
keseimbangan unsur-unsur nutrisi esensial seperti nitrogen, fosfor, karbon,
sulfur, dan lainnya di dalam ekosistem.
Fungsi ini mendukung pertumbuhan dan perkembangan organisme
hidup.
2. Pemulihan dan Daur Ulang Bahan
Fungsi contoh daur biogeokimia juga memungkinkan pemulihan dan daur ulang bahan organik dan anorganik dalam ekosistem.
Misalnya proses dekomposisi dan nitrifikasi membantu
mengurai materi organik menjadi unsur-unsur yang dapat digunakan kembali oleh
tumbuhan.
3. Pengaturan Iklim
Daur karbon yang melibatkan pertukaran antara atmosfer dan
biosfer berperan dalam pengaturan iklim global.
Seperti contoh daur biogeokimia melalui proses fotosintesis
tumbuhan yang menyerap karbon dioksida dari atmosfer membantu mengurangi efek
rumah kaca.
4. Peran dalam Siklus Air
Daur hidrogen atau siklus air yang membuat pergerakan air
dalam bentuk uap, cairan, dan es.
Hal ini berpengaruh pada pola curah hujan, pola iklim, dan
distribusi air di seluruh planet.
5. Pertumbuhan dan Kesehatan Tanaman
Daur biogeokimia khususnya daur nitrogen dan fosfor mendukung
pertumbuhan dan kesehatan tanaman.
Unsur-unsur ini diperlukan untuk sintesis protein,
nukleotida, dan molekul-molekul organik lainnya yang esensial bagi kehidupan
tanaman.
6. Sumber Energi untuk Kehidupan
Fotosintesis sebagai contoh daur biogeokimia merupakan
sumber energi untuk kehidupan di Bumi.
Proses ini mengubah energi matahari menjadi energi kimia
yang dapat digunakan oleh organisme hidup.
7. Pengendalian Kualitas Air dan Tanah
Proses daur biogeokimia, seperti daur fosfor dan sulfur,
dapat mempengaruhi kualitas air dan tanah. Pemantauan siklus ini membantu dalam
pengelolaan dan perlindungan lingkungan.
8. Pengendalian Toksik atau Bahaya
Fungsi daur biogeokimia dapat membantu dalam mengontrol dan
mengurangi tingkat zat-zat berbahaya atau toksik di lingkungan.
Beberapa mikroorganisme berperan dalam detoksifikasi dan
pemrosesan senyawa-senyawa berbahaya.
Contoh Daur Biogeokimia
Agar lebih mudah dimengerti, Mamikos akan menjabarkan
berbagai contoh daur biogeokimia ke dalam jenisnya masing-masing.
Simak penjelasan berikut ini, ya!
Contoh Daur Nitrogen
1. Fiksasi Hidrogen oleh Bakteri
Beberapa bakteri seperti bakteri nitrogen yang hidup di
tanah memiliki kemampuan untuk melakukan fiksasi hidrogen.
Contoh daur biogeokimia dalam proses ini mengubah hidrogen
molekuler (H2) menjadi senyawa organik yang dapat dimanfaatkan oleh organisme
lain.
Fiksasi hidrogen oleh bakteri ini merupakan langkah awal
dalam sirkulasi hidrogen di dalam ekosistem.
2. Pengikatan Hidrogen dalam Air
Hidrogen juga berpartisipasi dalam pembentukan molekul air
(H2O) dengan berikatan bersama oksigen dalam air melalui proses hidrasi.
Molekul air yang terbentuk ini merupakan salah satu bentuk
utama distribusi hidrogen di lingkungan, baik di atmosfera maupun di berbagai
sumber air seperti sungai, danau, dan lautan.
3. Respirasi
Contoh daur biogeokimia pada jenis ini adalah saat organisme
melakukan respirasi yang mengonsumsi senyawa organik dan mengoksidasi hidrogen
untuk menghasilkan energi.
Dalam proses ini, hidrogen bersatu dengan oksigen untuk
membentuk air, dan karbon dioksida juga dihasilkan sebagai produk samping.
4. Fermentasi Bakteri
Beberapa bakteri anaerobik melakukan fermentasi, mengubah
senyawa organik menjadi hidrogen dan produk fermentasi lainnya.
Proses ini biasanya terjadi di lingkungan anaerobik, seperti
dalam tanah yang tergenang air, dan dapat menjadi kontributor penting dalam
pelepasan hidrogen.
5. Dekomposisi Organik
Proses dekomposisi oleh bakteri dan fungi dapat menghasilkan
hidrogen sebagai produk samping saat mereka menguraikan sisa-sisa organik dari
tanaman dan hewan yang mati.
Contoh daur biogeokimia hidrogen berperan dalam siklus
nutrisi dan pengembalian unsur-unsur organik ke lingkungan.
6. Pembentukan dan Penggunaan Hidrogen dalam Metabolisme Organisme
Hidrogen berperan dalam berbagai reaksi biokimia selama
metabolisme organisme, terutama dalam proses produksi energi dan sintesis
molekul organik.
Termasuk peran hidrogen dalam proses pembentukan senyawa
seperti asam amino, nukleotida, dan lipid.
Contoh Daur Hidrogen
1. Fotosintesis
Dalam proses fotosintesis tanaman dan beberapa bakteri
fotosintetik menggunakan energi matahari untuk mengonversi karbon dioksida dan
air menjadi glukosa dan oksigen.
Hidrogen dari air diintegrasikan ke dalam glukosa yang
kemudian dapat digunakan oleh organisme lain dalam rantai makanan.
2. Siklus Hidrogen dalam Air
Contoh daur biogeokimia hidrogen dapat berpindah di antara
atmosfera dan air melalui berbagai proses seperti evaporasi, kondensasi, dan
presipitasi.
Saat air menguap dari permukaan, molekul air yang mengandung
hidrogen terangkat ke atmosfer.
3. Proses Fotokimia dalam Bakteri Hijau Sulfur
Bakteri hijau sulfur seperti Chlorobium menggunakan hidrogen
sulfida (H2S) sebagai sumber hidrogen dalam proses fotosintesis.
Dalam kondisi ini hidrogen dari H2S diintegrasikan ke dalam
senyawa organik, dan siklus ini dapat mempengaruhi kualitas air dan kondisi
lingkungan.
4. Fermentasi Anaerobik
Mikroorganisme seperti bakteri dan archaea anaerob dapat
melakukan fermentasi anaerobik.
Contoh daur biogeokimia dalam proses ini, hidrogen dapat
dilepaskan sebagai produk sampingan saat mikroorganisme menguraikan senyawa
organik tanpa melibatkan oksigen.
5. Metanogenesis
Proses ini terjadi di lingkungan anaerobik, seperti dalam
lumpur rawa dan sistem pencernaan hewan ruminans.
Mikroorganisme yang disebut metanogen menghasilkan metana
(CH4) sebagai produk sampingan dalam proses pembentukan energi, yang melibatkan
hidrogen.
Contoh Daur Fosfor
1. Penyerapan Fosfor oleh Tanaman
Tanaman menyerap fosfor dari tanah melalui akar mereka dalam
bentuk ion fosfat. Proses ini melibatkan interaksi dengan mikroorganisme tanah
yang membantu dalam pelarutan fosfor yang tidak larut dalam air.
2. Asimilasi Fosfor oleh Makhluk Hidup
Tanaman menggunakan fosfor yang diserap untuk membangun
molekul-molekul organik seperti nukleotida, asam nukleat, dan ATP melalui
proses asimilasi.
Hewan, pada gilirannya, mendapatkan fosfor dari tanaman atau
hewan lain yang mereka konsumsi sebagai contoh daur biogeokimia pada jenis ini.
3. Siklus Fosfor dalam Tanah
Setelah digunakan oleh tanaman dan hewan, fosfor masuk ke
dalam tanah melalui proses dekomposisi sisa-sisa organik.
Dalam tanah, fosfor dapat membentuk senyawa organik dan
tidak organik yang dapat diserap kembali oleh tanaman atau tetap berada dalam
tanah sebagai cadangan.
4. Pencucian Fosfor ke Perairan
Sebagian fosfor dalam tanah dapat tercuci ke dalam air
melalui erosi tanah atau aliran permukaan.
Fosfor dalam air dapat diambil oleh tanaman air atau
berikatan dengan partikel padat di dasar perairan.
5. Asimilasi Fosfor oleh Organisme Air
Organisme air seperti fitoplankton dan ikan dapat menyerap
fosfor dari air untuk membangun struktur sel, DNA, dan energi seluler.
Contoh daur fosfor ini terjadi dalam ekosistem perairan dan
ekosistem akuatik lainnya.
Contoh Daur Sulfur
1. Siklus Sulfur Atmosferik
Contoh daur sulfur alam bentuk gas sulfur dioksida (SO2)
atau hidrogen sulfida (H2S).
Sulfur dapat masuk ke atmosfer melalui aktivitas vulkanik,
pembakaran bahan bakar fosil, dan proses alami lainnya.
2. Oksidasi Sulfur Atmosferik
Gas sulfur dioksida di atmosfer dapat mengalami oksidasi
menjadi sulfat melalui reaksi dengan oksigen dan senyawa lain.
Proses ini terjadi terutama dalam adanya bakteri oksidatif
dan proses kimia atmosfer.
3. Presipitasi Sulfat ke Tanah
Contoh daur biogeokimia jenis sulfat dalam atmosfer dapat
turun ke tanah melalui presipitasi, seperti hujan asam.
Sulfat yang larut dalam air dapat meresap ke dalam tanah,
menjadi bagian dari air tanah, dan dapat diambil oleh tanaman.
4. Asimilasi Sulfur oleh Tanaman
Tanaman menyerap sulfur dalam bentuk ion sulfat melalui akar
mereka. Sulfur ini kemudian diintegrasikan ke dalam senyawa-senyawa organik
dalam tumbuhan, termasuk asam amino dan protein.
5. Siklus Sulfur dalam Tanah
Bakteri dan fungi tanah dapat berperan dalam mengubah
senyawa-senyawa sulfur organik dan anorganik, serta menghasilkan senyawa sulfur
volatil seperti hidrogen sulfida.
Proses dekomposisi sisa-sisa organik juga dapat melepaskan
sulfur kembali ke tanah.
Contoh Daur Karbon
1. Dekomposisi
Contoh daur karbon adalah bakteri, fungi, dan organisme
pengurai lainnya memecah bahan organik dari tumbuhan dan hewan yang mati.
Dalam proses dekomposisi, karbon dalam materi organik
dilepaskan kembali ke tanah atau air dalam bentuk senyawa organik dan
anorganik.
2. Konsumsi
Hewan memakan tumbuhan atau hewan lain untuk mendapatkan
energi dan bahan organik. Karbon dari tumbuhan atau hewan yang dikonsumsi
diintegrasikan ke dalam jaringan hewan pemangsa.
3. Siklus Karbonat (Litosfer)
Batuan karbonat seperti kapur mengalami pelapukan,
menghasilkan ion-ion karbonat yang dapat masuk ke air atau diangkut ke lautan.
Di lautan, karbonat dapat diambil oleh organisme seperti
karang untuk membentuk kerang atau struktur kalsium karbonat lainnya.
4. Pembakaran
Contoh daur biogeokimia selanjutnya adalah pembakaran bahan
bakar fosil, seperti minyak, batu bara, dan gas alam, melepaskan karbon
dioksida ke atmosfer.
Aktivitas manusia seperti deforestasi juga menyebabkan
pelepasan besar-besaran karbon ke atmosfer.
5. Penyerapan Karbon oleh Laut (Lautan)
Lautan menyerap karbon dioksida dari atmosfer. Karbon
dioksida larut dalam air laut dan membentuk asam karbonat dan karbonat.
Organisme laut seperti plankton dapat menyerap karbon dan
menggunakannya dalam proses fotosintesis atau membangun struktur kalsium
karbonat.
Penutup
Demikian penjelasan lengkap dari Mamikos tentang contoh daur
biogeokimia yang dilengkapi dengan jenis dan manfaatnya.
Jika kamu ingin belajar lebih lagi, masih banyak artikel yang memuat tentang materi Biologi lainnya di blog Mamikos, ya!
Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu: