Keberadaan unsur karbon memang tidak bisa lepas dari kehidupan sehari-hari. Tidak sedikit kegiatan yang dilakukan menghasilkan unsur dengan lambang C ini.
Tak heran jika siklus karbon berpengaruh besar terhadap keberlangsungan makhluk hidup di permukaan bumi.
Seperti yang telah diketahui, adanya siklus unsur tertentu berguna untuk menjaga keseimbangan alam. Tidak hanya siklus unsur karbon saja, melainkan siklus nitrogen, fosfor, oksigen, dan masih banyak lagi.
Ulasan kali ini akan membahas siklus unsur karbon yang penting diketahui.
Pengertian Siklus Karbon
Siklus karbon adalah proses aliran unsur karbon melewati setiap komponen yang ada di planet bumi, yaitu manusia, hewan, dan tumbuhan. Siklus ini terjadi secara alami dan termasuk bagian dari siklus biogeokimia.
Siklus ini juga bisa dikatakan sebagian proses perpindahan unsur karbon yang terjadi di udara (atmosfer), air (hidrosfer), tanah (geosfer), dan makhluk hidup (biosfer). Terdapat empat reservoir utama dalam siklus ini dan berperan penting.
Komponen penerima karbon tersebut adalah atmosfer, biosfer, lautan, dan sedimen atau bahan bakar fosil. Bisa disimpulkan bahwa seluruh proses pertukaran karbon tersebut terjadi proses biologi, geologi, fisika, dan kimia.
Perlu diketahui, jumlah unsur karbon terbesar berada di atmosfer bumi, yaitu dalam bentuk gas karbon dioksida.
Komponen Penghasil Karbon
Sudah bukan hal yang asing jika jumlah karbon di atmosfer kerap kali menjadi isu permasalahan iklim yang serius. Namun, dari mana karbon tersebut terbentuk?
Berikut merupakan beberapa komponen penghasil karbon di planet bumi.
1. Organisme
Sumber penghasil karbon yang pertama adalah organisme. Mengapa demikian? Proses respirasi makhluk hidup tidak bisa lepas dari keberadaan senyawa karbon. Saat melakukan pernapasan, manusia dan hewan menghasilkan senyawa karbon dioksida.
Tidak hanya itu, aktivitas berkendara dan industri juga mengandung karbon yang dilepaskan. Nantinya, senyawa karbon dioksida tersebut dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk proses membuat makanannya sendiri (fotosintesis).
Proses fotosintesis menghasilkan unsur amilum dan oksigen. Tentunya, oksigen sendiri dibutuhkan manusia dan hewan untuk proses respirasi. Setelah oksigen dihirup, senyawa yang dikeluarkan berupa hidrogen dan karbon dioksida.
Hasil senyawa tersebut dimanfaatkan kembali oleh tumbuhan dan begitu seterusnya sehingga disebut siklus. Aktivitas fotosintetik sendiri sangat mempengaruhi kadar oksigen dan karbon dioksida di atmosfer.
Tak heran jika ruang terbuka hijau sangat diperlukan di area perkotaan yang dikenal menghasilkan banyak senyawa karbon. Terutama dari kendaraan dan aktivitas industri.
2. Peristiwa Alam
Tidak hanya dari organisme, peristiwa alam juga kerap kali menghasilkan karbon. Bahkan jumlahnya cukup banyak sesuai dengan kadar peristiwa alam itu sendiri. Misalnya ketika terjadi erupsi gunung berapi dan kebakaran hutan.
Salah satu peristiwa emisi karbon terbesar kerap kali terjadi di hutan-hutan Indonesia. Hal ini juga terjadi di hutan besar lainnya di belahan bumi lain, misalnya hutan Amazon.
ruangguru.com
Siklus Karbon di Bumi
Proses aliran karbon di permukaan bumi tak lepas dari proses fotosintesis dan respirasi. Tumbuhan hijau membutuhkan senyawa karbon dioksida agar bisa melakukan fotosintesis di siang hari. Daur ulang senyawa karbon ini akan menghasilkan oksigen dan zat gula atau amilum.
Setelah itu, zat oksigen yang dihasilkan tumbuhan akan dimanfaatkan manusia dan hewan untuk bernapas. Hasil pernapasan manusia dan hewan adalah dengan melepas zat karbon dioksida.
Namun, siklus ini hanya terjadi di siang hari. Di waktu malam hari, tumbuhan akan melakukan daur kebalikan dari fotosintesis. Tumbuhan akan menyerap sebagian kandungan oksigen yang dihasilkan lalu mengeluarkan karbon dioksida.
Untuk lebih jelasnya, siklus unsur karbon yang dilakukan organisme di alam berikut ini.
1. Fotosintesis
Tumbuhan membutuhkan beberapa komponen untuk bisa melakukan fotosintesis. Makhluk hidup ini membutuhkan energi matahari untuk mengubah karbon dioksida dan air menjadi karbohidrat. Dalam ilmu biologi, proses ini dikenal sebagai Photosynthetic Acid Radiation (PAR).
Melalui proses tersebut, ikatan molekul karbon mengubah energi radiasi matahari menjadi energi kimia. Molekul karbon itu sendiri didapat dari gas karbon dioksida yang berada di air dan atmosfer.
Fotosintesis tersebut menghasilkan zat gula atau glukosa C6H12O6 (6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom oksigen). Molekul karbon yang didapatkan tumbuhan akan digunakan untuk tumbuh dan berkembang biak dengan baik.
2. Pernapasan Makhluk Hidup
Proses respirasi atau pernapasan tidak hanya dilakukan manusia dan hewan. Seperti yang telah disebutkan di atas, di malam hari tumbuhan akan melakukan proses kebalikan dari fotosintesis. Hal ini terjadi karena bagian stomata dan mulut daun akan mendaur ulang zat gula menjadi energi.
Proses ini membutuhkan senyawa oksigen dan melepas senyawa karbon dioksida. Respirasi pada manusia dan hewan sendiri merupakan proses menghirup oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida dan hidrogen (uap ar).
Manfaat Karbon
Keberadaan karbon dioksida mempengaruhi radiasi pemanasan global yang terjadi di bumi. Tidak hanya itu, senyawa ini juga sangat penting untuk memberikan pasokan karbon anorganik. Tumbuhan membutuhkan senyawa ini untuk mengubahnya menjadi karbon anorganik dan karbohidrat.
Radiasi matahari juga menghasilkan senyawa organik berupa karbon. Tak heran jika tanaman akan menyimpan energi yang dihasilkan dari siklus ini sehingga disebut sebagai energi biokimia. Karbon juga dibutuhkan tubuh tanaman melalui perkembangan fisiologinya.
Tanaman melewati proses respirasi yang membutuhkan karbon dioksida melalui mekanisme pernapasan di malam hari. Melalui daur ulang ini, karbon organik akan diubah menjadi zat yang lebih kompleks melalui proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
Setelah itu, energi yang lebih kompleks akan ditransfer ke organisme lain melalui proses pada rantai dan jaringan makanan. Tak heran jika senyawa karbon memang tidak bisa dilepas dari kandungan dalam tubuh setiap organisme.
Dampak Negatif Senyawa Karbon
Karbon sendiri merupakan senyawa yang tidak bisa lepas dari kehidupan sehari-hari makhluk hidup. Siklus ini terus terjadi dengan pola yang sama, begitu pula komponen-komponen yang mempengaruhinya.
1. Global Warming
Sayangnya, kadar senyawa karbon di atmosfer yang terlalu banyak kerap kali menimbulkan dampak negatif. Sudah bukan hal yang asing lagi bahwa keberadaan tumbuhan terus tergerus setiap harinya. Hal ini berpengaruh terhadap isu global warming atau efek rumah kaca.
Peristiwa ini terjadi ketika sinar UV tidak bisa dipantulkan kembali ketika sudah sampai ke atmosfer. Sinar matahari tersebut justru terperangkap di dalam bumi sehingga membuat suhu bumi terus meningkat.
Meski kandungan udara lebih banyak oksigen dan nitrogen, namun senyawa karbon dioksida di dalamnya memberikan efek rumah kaca. Mengingat bukan suatu hal yang mustahil kadar karbon di udara terus meningkat setiap harinya.
2. Perubahan Iklim Ekstrim
Siklus karbon yang terjadi tidak dapat mengimbangi segala peristiwa alam dan kegiatan manusia yang menghasilkan karbon dioksida. Tak heran jika perubahan iklim ekstrim sudah terlihat.
Misalnya meningkatnya suhu bumi, tinggi permukaan laut yang semakin naik, mencairnya es di kutub, dan sebagainya. Oleh karena itu, mengurangi penggunaan bahan bakar fosil menjadi salah satu solusi yang bisa dilakukan.
Mengingat aktivitas kendaraan dan industri pabrik menyumbang banyak senyawa karbon dioksida di permukaan atmosfer.
Siklus karbon memang menjadi salah satu siklus biogeokimia yang penting keberadaannya. Manusia dan makhluk hidup lainnya membutuhkan siklus ini terutama untuk proses respirasi dan menghasilkan energi.
Meski kandungan karbon dioksida berlebih di atmosfer menyebabkan dampak negatif, sebagai manusia kita dapat meminimalisirnya. Misalnya dengan menanam pohon dan menggunakan bahan bakar alternatif.
