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?

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:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta