Catatan Kuliah: Daur Biogeokimia

Pendahuluan

• Hujan asam melanda beberapa wilayah di Indonesia (Sumatera, Kalimantan, Jakarta, Bandung).
• Hujan asam adalah hujan dengan pH di bawah 5,6.
• Dampak hujan asam: meningkatkan keasaman tanah dan air, membahayakan kehidupan ikan, tanaman, dan manusia.

Daur Biogeokimia

• Proses perpindahan unsur-unsur kimia melalui makhluk hidup dan lingkungan abiotik.
• Unsur-unsur kimia yang terlibat: karbon, nitrogen, hidrogen, oksigen, sulfur, fosfor.
• Daur biogeokimia dibagi menjadi enam jenis:
  1. Siklus Air
  2. Siklus Karbon
  3. Siklus Oksigen
  4. Siklus Nitrogen
  5. Siklus Sulfur
  6. Siklus Fosfor

1. Siklus Air (Daur Hidrologi)

• Proses alami pergerakan air dari atmosfer ke bumi dan sebaliknya.
• Tahapan dalam siklus air:
  • Evaporasi: Penguapan air dari lautan, sungai, danau.
  • Kondensasi: Perubahan air dari gas menjadi cair, membentuk awan.
  • Presipitasi: Jatuhnya air dari awan sebagai hujan, salju, atau embun.
  • Infiltrasi: Air meresap ke dalam tanah.
  • Aliran Permukaan: Air yang tidak meresap mengalir di permukaan.
  • Transpirasi: Proses tumbuhan mengeluarkan uap air.
• Tipe siklus air:
  • Siklus Pendek: Evaporasi, kondensasi, presipitasi kembali ke laut.
  • Siklus Sedang: Air laut menguap, dibawa angin, jatuh di daratan.
  • Siklus Panjang: Melibatkan berbagai sumber air (danau, sungai, transpirasi).

Dampak Kegiatan Manusia Terhadap Siklus Air

• Efek Rumah Kaca: Peningkatan gas rumah kaca akibat aktivitas manusia, mengubah pola curah hujan.
• Hujan Asam: Terjadi akibat reaksi gas berbahaya dengan uap air.
• Pencemaran Air: Limbah mencemari sumber air, menurunkan kualitas air.

2. Siklus Karbon

• Proses pertukaran senyawa karbon di atmosfer dan permukaan bumi.
• Proses dalam siklus karbon:
  • Fotosintesis: Tumbuhan menyerap CO2.
  • Rantai Makanan: Perpindahan karbon melalui organisme.
  • Respirasi: Pelepasan CO2 oleh makhluk hidup.
  • Dekomposisi: Penguraian sisa makhluk hidup melepaskan karbon.
  • Pembakaran Bahan Bakar Fosil: Melepaskan CO2 ke atmosfer.

3. Siklus Oksigen

• Terkait dengan siklus karbon.
• Proses penggunakan oksigen:
  • Respirasi: Makhluk hidup menghirup oksigen dan mengeluarkan CO2.
  • Dekomposisi: Penguraian bahan organik.
  • Pembakaran: Menggunakan oksigen dan menghasilkan CO2.

4. Siklus Nitrogen

• Proses perpindahan nitrogen dari atmosfer ke tanah dan organisme.
• Tahapan siklus nitrogen:
  • Fiksasi Nitrogen: Mengubah nitrogen menjadi amonia.
  • Nitrifikasi: Mengubah amonia menjadi nitrat.
  • Asimilasi: Penyerapan senyawa nitrogen oleh tumbuhan.
  • Amonifikasi: Pelepasan nitrogen kembali ke tanah.
  • Denitrifikasi: Mengubah nitrat kembali ke nitrogen di atmosfer.

5. Siklus Sulfur

• Mengandung sulfur di tanah dan udara sebagai gas SO2.
• Dampak: Dapat menyebabkan hujan asam dan pencemaran udara.
• Proses dalam siklus sulfur:
  • Reaksi SO2 dengan O2 dan air: Membentuk asam sulfat.
  • Perpindahan unsur sulfur: Dari tumbuhan ke hewan/manusia dan sebaliknya.

6. Siklus Fosfor

• Fosfor penting untuk kehidupan, tetapi jumlahnya terbatas.
• Berasal dari bebatuan, terlarut dalam air, diserap oleh tumbuhan.
• Tahapan dalam siklus fosfor:
  • Pelapukan Bebatuan: Mengeluarkan garam fosfat.
  • Penyerapan oleh Tumbuhan: Fosfat diserap dan berpindah ke hewan/manusia.
  • Pelepasan kembali ke ekosistem: Dari sisa-sisa makhluk hidup dan ekskresi.

Kesimpulan

• Pentingnya menjaga keseimbangan siklus biogeokimia agar ekosistem terjaga.
• Aktivitas manusia yang merusak dapat mengganggu siklus dan ekosistem.