4 Contoh Siklus biogeokimia adalah:
- siklus karbon – karbon ini bisa dibilang salah satu elemen yang paling penting di Bumi, dan diperlukan untuk kehidupan. Siklus karbon menggambarkan proses dimana organisme pembusukan ke dalam tanah, kembali karbon ke tanah, yang kemudian menjadi sumber makanan bottom-lapisan dalam rantai makanan.
- Siklus Oksigen – Siklus ini menggambarkan transfer oksigen antara atmosfer, biosfer, dan litosfer, khususnya dalam penggunaan oksigen oleh makhluk hidup di biosfer diambil dari atmosfer, dan pelepasan oksigen melalui fotosintesis.
- Siklus Air – siklus biogeokimia penting ini sangat penting untuk keberlanjutan yang diajarkan kepada siswa bahkan pada awal sekolah dasar. Siklus ini menggambarkan akumulasi air di Bumi, terutama di danau, laut, dan sungai, maka penguapan air dan kondensasi air ke awan di mana ia mengendap kembali ke dalam badan air dan pasokan air tanah.
- siklus sedimen – Sementara contoh sebelumnya adalah bagian dari siklus gas, siklus sedimen lebih peduli dengan bagaimana unsur-unsur yang leeched keluar dari lapisan tanah dan batuan, sebagian besar melalui gerakan air di planet ini.
Pengertian dari siklus biogeokimia
Biogeokimia berasal dari 3 kata, yakni Biologi, geologi, dan kimia. Artinya siklus biogeokimia adalah proses peredaran unsur-unsur kimia dari lingkungan ke komponen biotik dan kembali lagi ke lingkungan, proses ini terjadi secara berulang-ulang dan tidak terbatas.
Siklus biogeokimia atau yang biasa disebut dengan siklus organik-anorganik adalah siklus unsur-unsur atau senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke komponen 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 sebagai siklus biogeokimia.
Menurut Odum, biogeokimia adalah jalan-jalan¡ yang bentuknya melingkar dari unsur-unsur kimia yang melewati unsure-unsur organisme dan lingkungannya. Bio merujuk kepada organisme hidup, geo kepada bebatuan, tanah udara dan air dari bumi, sedangkan kimia adalah komposisi kimia dari bumi dan pertukaran unsure-unsur diantara bhan-bahan dari kerak bumi.
Fungsi Siklus Biogeokimia
Fungsi Siklus 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.
Siklus dalam pembentukan Daur Biogeokimia adalah sebagai berikut:
- Penguapan, adalah sebuah atmosfer dengan pembentukan dalam keadaan jenuh, uap air (awan) menjadi noda air, yang kemudian jatuh dalam bentuk hujan, salju.
- Infiltrasi, adalah sebuah aliran air yang masuk ke tanah melalui celah dan pori-pori di tanah ke permukaan air tanah dan dapat bergerak secara vertikal dengan horizontal di bawah permukaan tanah.
- Permukaan Air, adalah sebuah limpasan dalam permukaan biasanya diamati di daerah perkotaan dengan membentuk sungai utama pada permukaan di sekitar daerah aliran sungai menuju laut.
Macam-macam daur biogeokimia adalah:
- daur nitrogen
- daur fosfor
- daur belerang (sulfur)
- daur karbon
- daur hidrologi (air)
1. Daur Nitrogen
Gas nitrogen ikatannya stabil dan sulit bereaksi, sehingga tidak bisa dimanfaatkan secara langsung oleh makhluk hidup. Nitrogen dalam tubuh makhluk hidup merupakan komponen penyusun asam amino yang akan membentuk protein. Nitrogen bebas juga dapat bereaksi dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan kilat atau petir membentuk nitrat (NO).
Tumbuhan menyerap nitrogen dalam bentuk nitrit ataupun nitrat dari dalam tanah untuk menyusun protein dalam tubuhnya. Ketika tumbuhan dimakan oleh herbivora, nitrogen yang ada akan berpindah ke tubuh hewan tersebut bersama makanan. Ketika tumbuhan dan hewan mati ataupun sisa hasil ekskresi hewan (urine) akan diuraikan oleh dekomposer menjadi amonium dan amonia.
Oleh bakteri nitrit (contohnya Nitrosomonas), amonia akan diubah menjadi nitrit, proses ini disebut sebagai nitritasi. Kemudian, nitrit dengan bantuan bakteri nitrat (contohnya Nitrobacter) akan diubah menjadi nitrat, proses ini disebut sebagai proses nitratasi. Peristiwa proses perubahan amonia menjadi nitrit dan nitrat dengan bantuan bakteri disebut sebagai proses nitrifikasi. Adapula bakteri yang mampu mengubah nitrit atau nitrat menjadi nitrogen bebas di udara, proses ini disebut sebagai denitrifikasi.
2. Daur Fosfor
Unsur fosfor merupakan unsur yang penting bagi kehidupan, tetapi persediaannya sangat terbatas. Dengan kemampuannya untuk membentuk ikatan kimia berenergi tinggi, fosfor sangat penting dalam transformasi energi pada semua organisme. Sumber fosfor terbesar dari batuan dan endapan-endapan yang berasal dari sisa makhluk hidup.
Sumber ini lambat laun akan mengalami pelapukan dan erosis, bersamaan dengan itu fosfor akan dilepaskan ke dalam ekosistem. Tetapi sebagian besar senyawa fosfor akan hilang ke perairan dan diendapkan. Fosfor dalam tubuh merupakan unsur penyusun tulang, gigi, DNA atau RNA, dan protein. Daur fosfor dimulai dari adanya fosfat anorganik yang berada di tanah yang diserap oleh tumbuhan.
Hewan yang memakan tumbuhan akan memperoleh fosfor dari tumbuhan yang dimakannya. Tumbuhan atau hewan yang mati ataupun sisa ekskresi hewan (urine dan feses) yang berada di tanah, oleh bakteri pengurai akan menguraikan fosfat organik menjadi fosfat anorganik yang akan dilepaskan ke ekosistem.
3. Daur Belerang (Sulfur)
Belerang dalam tubuh organisme merupakan unsur penyusun protein. Di alam, sulfur (belerang) terkandung dalam tanah dalam bentuk mineral tanah dan di udara dalam bentuk SO atau gas sulfur dioksida. Ketika gas sulfur dioksida yang berada di udara bersenyawa dengan oksigen dan air, akan membentuk asam sulfat yang ketika jatuh ke tanah akan menjadi bentuk ion-ion sulfat (SO4 2- ).
Kemudian ion-ion sulfat tadi akan diserap oleh tumbuhan untuk menyusun protein dalam tubuhnya. Ketika manusia atau hewan memakan tumbuhan, maka akan terjadi perpindahan unsur belerang dari tumbuhan ke tubuh hewan atau manusia. Ketika hewan atau tumbuhan mati, jasadnya akan diuraikan oleh bakteri dan jamur pengurai dan menghasilkan bau busuk, yaitu gas hidrogen sulfida (H2S) yang akan dilepas ke udara dan sebagian tetap ada di dalam tanah.
Gas hidrogen sulfida yang ada di udara akan bersenyawa dengan oksigen membentuk sulfur oksida, dan yang di tanah oleh bakteri tanah akan diubah menjadi ion sulfat dan senyawa sulfur oksida yang nanti akan diserap kembali oleh tumbuhan.
4. Daur Karbon
Sumber-sumber CO2 di udara berasal dari respirasi manusia dan hewan, erupsi vulkanik, pembakaran batu bara, dan asap pabrik. Karbon dioksida di udara dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk berfotosintesis dan menghasilkan oksigen. Hewan dan tumbuhan yang mati, dalam waktu yang lama akan membentuk batu bara di dalam tanah. Batu bara akan dimanfaatkan lagi sebagai bahan bakar yang juga menambah kadar CO2 di udara.
Di ekosistem air, pertukaran CO2 dengan atmosfer berjalan secara tidak langsung. Karbon dioksida berikatan dengan air membentuk asam karbonat yang akan terurai menjadi ion bikarbonat. Bikarbonat adalah sumber karbon bagi alga yang memproduksi makanan untuk diri mereka sendiri dan organisme heterotrof lain.
Sebaliknya, saat organisme air berespirasi, CO2 yang mereka keluarkan menjadi bikarbonat. Jumlah bikarbonat dalam air adalah seimbang dengan jumlah CO2 di air. Lintasan arus utama siklus karbon adalah dari atmosfer atau hidrosfer ke dalam jasad hidup, kemudian kembali lagi ke atmosfer atau hidrosfer
5. Daur Hidrologi (Air)
Pemanasan air samudra oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara kontinu. Air berevaporasi kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju, hujan es, 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: