Daur Biogeokimia

Pengertian Biogeokimia

Biogeokimia ialah  suatu pertukaran atau terjadinya perubahan yang berlansung terus menerus antara komponen ambiotik dengan komponen biotik.

Fungsi Daur Biogeokimia

Fungsi dari daur biogeokimia yaitu untuk menjaga kelangsungan hidip dibumi, sebab materi hasil dari daur biogeokimia ini dapat digunakan oleh semua komponen yang ada dibumi seperti abiotik dan biotik.

Macam-Macam Daur Biogeokimia

•           Daur Fosfor

Fosfor merupakan salah satu jenis elemen yang penting dalam kehidupan, sebab semua makhluk hidup membutuhkan fosfor  yang berbentuk ATP (Adenosin Tri Fosfat), yang berguna untuk sumbr energi metabolisme pada sel. Fosfor berbentuk ion yaitu ion fosfst atau (PO43-), ion ini terdapat dalam bebatuan. Akibat dari terjadinya erosi dan pelapukan kemungkinan fosfat akan terbawa ke arah sungai bahkan sampai kelaut yang membentuk sedimen. Sedimen yang mengandung fosfat bisa naik ke atas permukaan disebabkan terjadinya geseran gerak dasar bumi. Tumbuhan mengambil fospat yang masih berbentuk larutan yang berada didalam tanah.

Sumber fosfor yang terdapat dibumi yaitu dari bebatuan, tanaman, tanah dan bahan organik. Daur fosfor yang berberups hasil pelapukan bebatuan dinamakan input, sedangkan outputnya yaitu berupa fiksasi mineral dab pelindikan yang dapat dihasilkan oleh output fosfor.

Fosfor dibagi menjadi dua senyawa yaitu fosfat organik antara lain tumbuhan dan hewan, dan senyawa fosfat anorganik yaitu air dan tanah.

• Daur Air

Daur air ialah sirkulasi yang tidak pernah berhenti dari air yang di bumi diman air mampu berpindah-pindah dari daratan, lalu ke udara lalu kedaratan lagi, dan air pun mampu tersimpan didasar permukan dengan 3 fase yaitu cair yang berbentuk air, padat yang berbentuk es, dan gas yang berbentuk udara.

Uap air terdapat di atmosfir, uap air berasal dari air laut dan air dratan yang menguap karena akibat terkenanya panas yang berasal dari matahari. Namun pada umumnya uap air yang ada diatmosfir hanya terdapat di uapan air laut, sebab luas laut mencapai ¾ luas permukaan bumi. Terkondensasinya uap air di atmosfir akan merubah menjadi awan, yang akhirnya awan-awan tersebut akan berubah menjadi hujan, air hujan yang telah turun dimuka bumi akan masuk kedalam tanah, dan pada akhirnya air tanah ini akan terbentuk menjadi air tanah air tanah permukaan.

Air yang ada didalam tanah akan diserap oleh tumbuhan memalui pembuluh yang ada dalam tubuh, lalu transpirasi uap air akan dilepaskan oleh tanaman atau tumbuhan ke atas atmosfir. Transpirasi penguapan dalam ekosistem darat bisa mencapai 90 % yang dilakukan oleh tumbuhan.

Air tanah yang ada dipermukaan bumi mengalir ke arah sungai, lalu bermuara ke laut dan ke danau. Daur ulang yang terjadi ini disebet dengan siklus panjang namun siklus ini berawal dari terjadinya proses Evapotranspirasi dan Transpirasi pada air yang dikuti oleh presipitasi atau proses terjadinya air yang turun ke muka bumi disebut sikus pendek.

Sama seperti proses fotosintesis pada siklus karbon, matahari juga berperan penting dalam siklus hidrologi. Matahari merupakan sumber energi yang mendorong siklus air, memanaskan air dalam samudra dan laut. Akibat pemanasan ini, air menguap sebagai uap air ke udara. 90 % air yang menguap berasal dari lautan. Es dan salju juga dapat menyublim dan langsung menjadi uap air. Selain itu semua, juga terjadi evapotranspirasi air terjadi dari tanaman dan menguap dari tanah yang menambah jumlah air yang memasuki atmosfer.

Setelah air tadi menjadi uap air, Arus udara naik mengambil uap air agar bergerak naik sampai ke atmosfir. Semakin tinggi suatu tempat, suhu udaranya akan semakin rendah. Nantinya suhu dingin di atmosfer menyebabkan uap air mengembun menjadi awan. Untuk kasus tertentu, uap air berkondensasi di permukaan bumi dan membentuk kabut.

Arus udara (angin) membawa uap air bergerak di seluruh dunia. Banyak proses meteorologi terjadi pada bagian ini. Partikel awan bertabrakan, tumbuh, dan air jatuh dari langit sebagai presipitasi. Beberapa presipitasi jatuh sebagai salju atau hail, sleet, dan dapat terakumulasi sebagai es dan gletser, yang dapat menyimpan air beku untuk ribuan tahun. Snowpack (salju padat) dapat mencair dan meleleh, dan air mencair mengalir di atas tanah sebagai snowmelt (salju yang mencair). Sebagian besar air jatuh ke permukaan dan kembali ke laut atau ke tanah sebagai hujan, dimana air mengalir di atas tanah sebagai limpasan permukaan.

• Daur Balerang Atau Sulfur

Sulfur hanya ada dalam sulfur anorganik, sulfur akan direduksi menjdi sulfida oleh bakteri yang berbentuk sulfur dioksida atau berbentuk hidrogen sulfida. Hidrogen Sulfida mampu memusnahkan mahluk hidup yang berada diperairan yang akhirnya akan menghasilkan bahan organik yang telah mati akibat pengurai. Tumbuhan pun dapat menyerap sulfur yang berbentuk sulfat (SO4).

Bakteri yang terlibat dalam proses daur belerang atau sulfur yaitu Desulfibrio dan Desulfomaculum berperan untuk mereduksi sulfat menjadi sulfida yang berbentuk (H2S) atau hidrogen sulfida, sulfida bermanfaat untuk bakteri Fatoautotrof anaerob seperti halnya Chromatium yang melepasjan sulfur serta oksigen.

Proses  Terjadinya Sulfur

Sulfur terjadi akibat dari proses terjadinya pembakaran bahan bakar fosil batu bara atau terjadi akibat adanya aktifitas gunung berapai, lalu asapnya itu akan naik ke atmosfer, atau udara sulfur oksida itu akan berada diawan yang menjadi hidrolidid air membentuk H2SO4, awan akan mengalami kondensasi yang akhirnya menurunkan hujan yang dikenal dengan hujan asam.

Air hujan itu akan masuk kedalam tanah yang akan diubah menjadi Sulfat yang sangat peting untuk tumbuhan. Sulfat hanya terdapat dalam bentuk anorganik (SO4), sulfat ini yang mampu berpindah dari bumi atau alam ketubuh tanaman/ tumbuhan melalui penyerapan sulphate oleh akar.

Sulfur akan direduksi oleh bakteri menjadi sulfida dan berbentuk sulfur dioksida atau hidrogen sulfida.

• Daur Karbon dan Oksigen

Terjadinya proses timbal balik antara daur ulang resirasi dan fotosintesis yang bertanggung jawab atas terjadinya perubahan dan pergerakan utama karbon. Menurunya fotosintesis dapat mempengaruhi naik atau turunnya suatu gas CO2 dan O2 yang ada diatmosir secara musiman. Silkus karbon sangat dipengaruhi oleh oksigen dan fotosintesis. Daur karbon berada di empat tempat yaitu Geosfer atau didalam bumi, hidrosfer atau diair, Atsmosfer atau diudara, dan Biosfer atau didalam makhluk hidup.

Pencemaran udara pada zaman era globalisasi ini berdapt pada peningkatan CO2 yang masuk ke Atmosfir.

Senyawa ornganik seperti protein, urea atau asam nukleat atau senyawa anorganik seperti nitrat, nitrit dan ammonia merupakan senyawa yang terdapat di Nitrogen. Dibawah ini tahap-tahapan terjadinya dair nitrogen yaitu

1.    Tahap pertama yaitu daur nitrogen ialah proses transfer nitrogen dari atmosif kedalam tanah. Selain masuknya nitrogen kedalam tanah akibat dari air hujan, nitrogen juga dapat masuk melalui proses fiksasi nitrogen, proses ini dilakukan oleh bakteri Rhizobium yang akan bersimbiosis dengan bakteri Azotobacter, Clostridium, dan polong-polongan. Gangang hijau juga memiliki kemampuan yang sama seprti memfiksasi nitrogen.

2.    Tahap kedua dimana nitrat diperoleh dari hasil fiksasi biologis yang digunakan oleh produsen atau tnaman yang akan mengubahnya menjadi protein. Jika ada hewan atau tanaman yang mati makan pengurai akan merubahnya menjadi NH3 (gas amoneak) dan akan merubah menjadi NH4+ (garam ammonim yang terlarut oleg air), proses yang terjadi ini dinamakan dengan amonifikasi. Bakteri Nitrosomonas bisa mengubah senyawa ammonium dan amoneak menjadi Nitrat yang diproses oleh Nitrosomonas. Denitrifikasi merupakan proses dimana oksigen yang terdapt dalam tanah terbasa, makan nitra akan cepat ditransformaasikan menjadi oksida nitrogen atau gas nitrogen.

• Daur Nitrogen

Di alam, Nitrogen terdapat dalam bentuk senyawa organik seperti urea, protein, dan asam nukleat atau sebagai senyawa anorganik seperti ammonia, nitrit, dan nitrat.

1. Tahap pertama

Daur nitrogen adalah transfer nitrogen dari atmosfir ke dalam tanah. Selain air hujan yang membawa sejumlah nitrogen, penambahan nitrogen ke dalam tanah terjadi melalui proses fiksasi nitrogen. Fiksasi nitrogen secara biologis dapat dilakukan oleh bakteri Rhizobium yang bersimbiosis dengan polong-polongan, bakteri Azotobacter dan Clostridium. Selain itu ganggang hijau biru dalam air juga memiliki kemampuan memfiksasi nitrogen.

2. Tahap kedua
Nitrat yang di hasilkan oleh fiksasi biologis digunakan oleh produsen (tumbuhan) diubah menjadi molekul protein.
Selanjutnya jika tumbuhan atau hewan mati, mahluk pengurai merombaknya menjadi gas amoniak (NH3) dan garam ammonium yang larut dalam air (NH4+). Proses ini disebut dengan amonifikasi. Bakteri Nitrosomonas mengubah amoniak dan senyawa ammonium menjadi nitrat oleh Nitrobacter. Apabila oksigen dalam tanah terbatas, nitrat dengan cepat ditransformasikan menjadi gas nitrogen atau oksida nitrogen oleh proses yang disebut denitrifikasi.