Siklus Biogeokimia: Pengertian, Ragam, dan Prosesnya

Siklus biogeokimia merupakan perpindahan alami dimana unsur-unsur penting dari materi hidup diedarkan. Istilah biogeokimia adalah kontraksi yang mengacu pada pertimbangan aspek biologis, geologi, dan kimia dari setiap siklus.

Daur atau siklus biogeokimia ini mengacu pada pergerakan nutrisi dan unsur-unsur lain antara faktor biotik dan abiotik. Pada proses ini terdapat perpindahan unsur kimia melalui makhluk hidup dan lingkungan abiotik.

Biogeokimia berasal dari "bio" yang berarti biosfer, "geo" yang berarti komponen geologi dan "kimia" yang berarti unsur-unsur yang bergerak melalui siklus. Unsur-unsur dalam siklus biogeokimia mengalir dalam berbagai bentuk dari komponen biosfer yang tidak hidup (abiotik) ke komponen hidup (biotik) dan kembali.

Macam-macam Siklus Biogeokimia

1. Siklus Biogeokimia Oksigen dan Hidrogen

Siklus oksigen adalah proses biologis yang berfungsi untuk mempertahankan kadar oksigen dengan melakukan perjalanan melalui atmosfer, litosfer, dan biosfer. Siklus biogeokimia ini menjelaskan pergerakan gas oksigen di atmosfer, ekosistem, biosfer, dan litosfer.

Tahapan Siklus Biogeokimia Oksigen:

· Semua tanaman hijau selama proses fotosintesis, melepaskan oksigen kembali ke atmosfer sebagai produk sampingan.
· Semua organisme aerobik menggunakan oksigen bebas untuk respirasi.
· Hewan menghembuskan Karbon dioksida kembali ke atmosfer yang sekali lagi digunakan oleh tanaman selama fotosintesis. Sekarang oksigen seimbang di atmosfer.

Sementara siklus hidrogen, proses ini membagi molekul air menjadi oksigen dan gas hidrogen. Selama proses ini, air mengubah keadaannya dari satu fase ke fase lainnya, tetapi jumlah total partikel air tetap sama. Dengan kata lain, jika memungkinkan untuk mengumpulkan dan merebus 100 gram air, itu masih akan mempertahankan massa 100 gram sebagai uap.

2. Siklus Biogeokimia Karbon

Mengutip By JUS, disebutkan bahwa siklus karbon menunjukkan pergerakan karbon dalam keadaan unsur dan gabungan di bumi. Berlian dan grafit adalah bentuk unsur karbon dan dalam keadaan gabungan, ditemukan sebagai karbonat dalam mineral dan sebagai gas karbon dioksida di atmosfer.

Tahapan Siklus Biogeokimia Karbon

· Karbon yang ada di atmosfer diserap oleh tanaman untuk fotosintesis.
· Karbon bergerak dari tumbuhan ke hewan. Melalui rantai makanan, karbon yang ada pada tumbuhan berpindah ke hewan yang memakannya. Hewan yang memakan hewan lain mendapatkan karbon dari makanan mereka juga.
· Hewan dan tumbuhan ini akhirnya mati, dan setelah membusuk, karbon dilepaskan kembali ke atmosfer.
· Beberapa karbon yang tidak dilepaskan kembali ke atmosfer akhirnya menjadi bahan bakar fosil.
· Bahan bakar fosil ini kemudian digunakan untuk kegiatan buatan manusia, yang memompa lebih banyak karbon kembali ke atmosfer.
· Karbon bergerak dari bahan bakar fosil ke atmosfer ketika bahan bakar dibakar. Ketika manusia membakar bahan bakar fosil ke pabrik listrik, pembangkit listrik, mobil dan truk, sebagian besar karbon dengan cepat memasuki atmosfer sebagai gas karbon dioksida. Setiap tahun, lima setengah miliar ton karbon dilepaskan oleh pembakaran bahan bakar fosil. Dari jumlah besar ini, 3,3 miliar ton tetap berada di atmosfer. Sebagian besar sisanya menjadi larut dalam air laut.

3. Siklus Biogeokimia Nitrogen

Siklus nitrogen adalah proses biogeokimia yang mengubah nitrogen yang ada di atmosfer menjadi bentuk yang lebih bermanfaat bagi organisme hidup. Sebagian besar nitrogen di Bumi ada di atmosfer. Sekitar 80% molekul di atmosfer bumi terbuat dari dua atom nitrogen yang terikat bersama.

Melansir SCIED, disebutkan bahwa nitrogen adalah faktor pembatas untuk pertumbuhan tanaman. Hewan mendapatkan nitrogen yang mereka butuhkan dengan mengkonsumsi tanaman atau hewan lain yang mengandung molekul organik yang sebagian terdiri dari nitrogen.

Siklus biogeokimia nitrogen adalah proses dimana nitrogen rogen diubah menjadi berbagai bentuk, secara berurutan berpindah dari atmosfer ke tanah ke organisme dan kembali ke atmosfer. Proses mencakup tahapan fiksasi, nitrifikasi, asimilasi, amonifikasi dan denitrifikasi.

4. Siklus Biogeokimia Fosfor

Siklus biogeokimia fosfor adalah siklus yang menggambarkan transformasi dan translokasi fosfor dalam tanah, air, dan bahan organik hidup dan mati. Siklus fosfor adalah proses yang sangat lambat.

Diketahui bahwa fosfor sangat diperlukan untuk kehidupan, terlibat erat dalam transfer energi dan dalam perjalanan informasi genetik dalam asam deoksiribonukleat (DNA) dari semua sel. Sebagian besar fosfor di Bumi terikat dalam batuan dan endapan sedimen, dari mana ia dilepaskan oleh pelapukan, pencucian, dan penambangan.

Tahapan Siklus Biogeokimia Fosfor:

· Pelapukan

Fosfor ditemukan di bebatuan dalam kelimpahan. Itulah sebabnya siklus fosfor dimulai di kerak bumi. Garam fosfat dipecah dari batuan. Garam-garam ini hanyut ke tanah di mana mereka bercampur di tanah.

· Penyerapan oleh tanaman

Garam fosfat yang dilarutkan dalam air diserap oleh tanaman. Namun, jumlah fosfor yang ada di tanah sangat sedikit. Itu sebabnya para petani menerapkan pupuk fosfat di lahan pertanian.

· Penyerapan oleh hewan

Hewan menyerap fosfor dari tanaman atau dengan mengkonsumsi hewan pemakan tumbuhan. Tingkat siklus fosfor lebih cepat pada tumbuhan dan hewan bila dibandingkan dengan batuan.

· Dekomposisi

Pada tahap ini, fosfor terdekomposisi dalam bentuk tanah dan air.

5. Siklus Biogeokimia Belerang

Belerang dilepaskan ke atmosfer oleh pembakaran bahan bakar fosil, aktivitas vulkanik, dan dekomposisi molekul organik. Di darat, belerang disimpan dalam batuan dan mineral bawah tanah. Ini dilepaskan oleh presipitasi, pelapukan batuan dan ventilasi panas bumi.

Tahapan Siklus Biogeokimia Belerang:

· Belerang dilepaskan oleh pelapukan batuan.
· Sulfur bersentuhan dengan udara dan diubah menjadi sulfat.
· Sulfat diambil oleh tanaman dan mikroba dan diubah menjadi bentuk organik.
· Bentuk organik belerang kemudian dikonsumsi oleh hewan melalui makanan mereka dan dengan demikian belerang bergerak dalam rantai makanan.
· Ketika hewan mati, beberapa belerang dilepaskan oleh dekomposisi sementara beberapa memasuki jaringan mikroba.
· Ada beberapa sumber alami seperti letusan gunung berapi, penguapan air, dan pemecahan bahan organik di rawa-rawa, yang melepaskan sulfur langsung ke atmosfer. Belerang ini jatuh ke bumi dengan curah hujan.

Demikian penjelasan tentang siklus biogeokimia yang mencakup karbon, nitrogen, hidrogen, oksigen, fosfor, hingga belerang. Dapat ditarik kesimpulan bahwa senyawa tersebut memiliki peran penting dalam kelangsungan hidup manusia.