Berbagai unsur kimia dalam kehidupan memiliki alurnya sendiri dan penting bagi makhluk hidup di bumi. Disebut siklus biogeokimia karena peristiwa ini membentuk organisme hidup dan lingkungan biologis.
Lalu, bagaimana siklus ini terjadi di alam? Setiap elemen dalam siklus ini didaur ulang oleh komponen biotik dan abiotik. Tak jarang proses ini terakumulasi dalam waktu yang sama.
Melalui daur biogeokimia, berbagai unsur dan senyawa ditransfer antar organisme di berbagai belahan bumi.
Pengertian Siklus Biogeokimia
Pada dasarnya, seluruh alam semesta dan isinya tersusun dari beberapa unsur kimia yang saling berkaitan. Komponen ini akan menyatu dan membentuk sistem yang bersifat kompleks.
Tidak hanya satu komponen, namun lingkungan alam akan mencapai titik keseimbangan melalui sebuah siklus.
Siklus sendiri merupakan sebuah proses dari awal terbentuknya suatu unsur kemudian berkembang atau berubah sampai terbentuk kembali seperti sedia kala. Fenomena ini menunjukkan bahwa segala sesuatu yang ada di alam semesta akan berubah lalu kembali ke asalnya untuk menjaga keseimbangan.
Ada beberapa macam daur biogeokimia yang terjadi di alam, misalnya siklus air, nitrogen, belerang, fosfor, karbon, dan lain sebagainya. Siklus-siklus tersebut terjadi secara berulang agar keberadaannya di alam tetap seimbang.
Biogeokimia sendiri terdiri dari tiga kata yang merupakan cabang ilmu, yaitu Biologi, Geologi, dan Kimia.
Jadi, siklus ini merupakan proses peredaran unsur-unsur kimia dari alam lalu ke komponen biotik (hidup) dan kembali lagi ke bentuk awal unsur tersebut.
Siklus ini terjadi di lingkungan alam secara terus-menerus dan tanpa batasan. Inilah yang menyebabkan keberadaannya penting untuk keberlangsungan makhluk hidup di planet bumi.
Jenis-Jenis Siklus Biogeokimia
Ada beberapa jenis daur biogeokimia. Masing-masing memiliki peranannya sendiri di lingkungan alam. Apa sajakah itu? Simak ulasannya di bawah ini.
1. Siklus Hidrologi (Air)
ruangguru
Air merupakan komponen penting untuk makhluk hidup. Daur air sendiri merupakan pergerakan air dari bumi menuju udara atau atmosfer. Setelah itu, air akan kembali lagi ke permukaan bumi sampai membentuk sirkulasi yang berulang.
Tempat terjadinya daur air ini bersamaan dengan sinar matahari saat air laut menguap. Baik air yang berada di laut, danau, maupun sungai. Proses ini disebut sebagai evaporasi.
Pada siklus ini, uap air akan naik ke atmosfer lalu berubah menjadi partikel-partikel air. Kumpulan komponen air yang terkadang berupa es ini menyebabkan suhu di atmosfer begitu rendah. Proses inilah yang menyebabkan awan terbentuk di atmosfer.
Proses pembentukan awan ini dikenal sebagai kondensasi. Lalu bagaimana ketika hujan terjadi? Hal ini karena atmosfer sudah tidak sanggup menahan partikel-partikel air sehingga menjatuhkannya sebagai hujan atau salju. Proses ini dikenal sebagai presipitasi.
Setelah itu, air yang jatuh berupa hujan akan diserap oleh komponen di bawahnya, yaitu tanah dan tumbuhan. Tidak semua partikel hujan akan terserap, sebagian akan menggenang membentuk kolam atau dalam. Nantinya, air tersebut akan mengalir menuju sungai sampai ke lautan luas.
2. Siklus Fosfor
pusat-sekolah.blogspot.com
Siklus selanjutnya disebut siklus fosfor. Siklus ini merupakan pergerakan unsur fosfor dari udara atau atmosfer lalu ke bumi. Tidak sampai di situ saja, fosfor yang ada di bumi akan kembali ke atmosfer lalu membentuk sirkulasi berulang-ulang.
Unsur fosfor dikenal memiliki ikatan kimia yang kuat. Tak heran jika keberadaan unsur ini sangat penting dalam metabolisme energi setiap organisme.
Siklus fosfor dimulai dari senyawa fosfat anorganik yang berada di tanah dimanfaatkan oleh tumbuhan. Setelah itu, binatang memakan tumbuhan tersebut sehingga akan memperoleh kandungan fosfor dari makanannya.
Tumbuhan dan binatang yang mati akan terurai, begitu pula dengan sisa ekskresi seperti urine dan feses yang dihasilkan. Sebagai dekomposer, bakteri akan menguraikan senyawa fosfat organik menjadi fosfat anorganik lalu dilepaskan kembali ke ekosistem.
3. Siklus Sulfur
researchgate.net/
Siklus biogeokimia selanjutnya adalah siklus sulfur. Siklus ini merupakan alur unsur sulfur dari atmosfer atau udara ke bumi lalu dilepaskan kembali ke atmosfer. Sulfur atau belerang merupakan salah satu unsur penyusun protein dalam organisme.
Sedangkan di lingkungan alam, sulfur berupa mineral di dalam tanah. Sementara itu, di udara belerang berbentuk senyawa gas sulfur dioksida. Jenis gas ini akan bereaksi dengan hidrogen dan oksigen lalu membentuk asam sulfat.
Asam ini jatuh ke tanah dan diserap oleh tumbuhan dalam bentuk ion-ion sulfat. Zat ini dibutuhkan organisme untuk menyusun protein di dalam tubuhnya. Jadi ketika manusia dan hewan memakan tumbuhan, hal ini merupakan proses perpindahan zat sulfur lalu kembali lagi ke alam ketika sudah diuraikan.
4. Siklus Nitrogen
kumparan.com
Siklus nitrogen merupakan alur unsur nitrogen dari atmosfer ke permukaan bumi lalu kembali lagi seperti sedia kala. Proses ini terjadi secara berulang layaknya siklus lainnya. Nitrogen di alam memiliki berbagai macam bentuk. Di antaranya urea, asam nukleat, dan protein.
Selain itu, nitrogen juga bisa ditemui dalam bentuk senyawa organik. Misalnya nitrat, nitrit, dan amonia. Nitrogen banyak dibutuhkan dalam bentuk unsur, bukan berupa senyawa. Contohnya kandungan nitrogen di atmosfer bumi yang mencapai 78%.
Adapun beberapa proses dalam daur nitrogen adalah sebagai berikut:
- Fiksasi: Proses ini mengikat nitrogen dari atmosfer kemudian dimanfaatkan oleh organisme di permukaan bumi, yaitu tumbuhan.
- Amonifikasi: Berupa proses pembentukan amonium dari unsur nitrogen yang sudah melalui proses awal, yaitu fiksasi.
- Nitrifikasi: Alur ini mengubah zat amonium menjadi nitrat yang dibantu oleh enzim nitrogenase oleh bakteri nitrifikasi.
- Asimilasi: Berupa proses nitrat yang digunakan oleh organisme tumbuhan untuk melakukan fotosintesis.
- Denitrifikasi: Merupakan proses sirkulasi akhir, yaitu pelepasan unsur nitrogen kembali ke atmosfer.
5. Siklus Karbon
Siklus daur ulang karbon, ruangguru.com
Siklus karbon merupakan merupakan salah satu siklus biogeokimia yang diawali oleh pemanfaatan senyawa karbon dioksida oleh tumbuhan. Seperti yang telah diketahui, tumbuhan membutuhkan senyawa CO2 untuk melakukan fotosintesis.
Melalui fotosintesis, tumbuhan akan menghasilkan glukosa dan oksigen. Setelah itu, glukosa akan diubah menjadi senyawa gula lainnya seperti protein, lemak, dan vitamin. Proses respirasi makhluk hidup akan menghasilkan senyawa karbon dioksida kembali.
Hewan memakan tumbuhan untuk mendapatkan unsur karbon. Tumbuhan dan hewan yang mati kemudian diuraikan oleh dekomposer menjadi karbon dioksida, mineral, dan air. Karbon dioksida yang terbentuk dari proses ini kemudian dilepaskan kembali ke atmosfer.
Manfaat Siklus Biogeokimia
Siklus tanpa batas ini akan mendorong unsur-unsur digunakan lalu dilepaskan kembali ke atmosfer. Hal ini terjadi untuk menjaga ketersediaan unsur-unsur tersebut di alam lalu terjadilah keseimbangan.
Beberapa komponen dalam proses ini memiliki perannya sendiri bagi keberlangsungan makhluk hidup. Sifat elemen-elemen tersebut penggunaannya bersifat konstan, tanpa subsitusi, dan jika tidak seimbang bisa menyebabkan kepunahan.
Siklus biogeokimia ini sangat penting untuk menjadikan ekosistem tetap seimbang dan organisme di dalamnya tetap hidup. Jika tidak seimbang, hal ini bisa menyebabkan kebinasaan atau kepunahan.
Misalnya ketika kadar oksigen yang tersedia di ekosistem air berkurang, maka seluruh makhluk hidup di dalamnya akan terpengaruh.
Tak heran jika siklus biogeokimia ini penting keberadaannya. Bahkan bisa memprediksi dampak lingkungan apabila terdapat unsur yang tidak seimbang.
