Penjelasan Tentang Daur Biogeokimia

Daur Biogeokimia - Pada waktu produsen dimakan oleh konsumen pertama, materi akan berpindah ke konsumen kedua. Dalam respirasi, karbohidrat akan diubah kembali menjadi CO₂ dan air. Akan tetapi, mineral yang terikat dalam biomassa akan berpindah terus melalui masing-masing tingkatan trofik. Pada waktu organisme mati, kemudian diuraikan oleh pengurai, energinya akan habis, sedangkan mineral akan diubah menjadi bahan anorganik. Mineral anorganik ini kemudian akan dimanfaatkan kembali oleh produsen untuk membentuk biomassanya. Begitulah seterusnya terjadi berulang hingga membentuk suatu daur. Daur materi yang terjadi di alam disebut daur biogeokimia. Daur ini dapat dibedakan berdasarkan materi atau mineral anorganiknya menjadi daur air, daur karbon, daur nitrogen, dan daur fosfor. 

a. Daur Air

Air sangat penting bagi kehidupan manusia, karena makhluk hidup umumnya mengandung air. Seperti daur lainnya, daur air tidak berawal dan tidak berujung. Air yang turun ke bumi berasal dari hujan maupun pencairan es yang membeku. Sebagian air tersebut diserap oleh tumbuhan melalui akar. Setelah beberapa waktu, air dilepaskan dalam bentuk uap air melalui proses transpirasi pada daun. Sebagian lagi diminum hewan dan manusia, kemudian dilepaskan selama respirasi dan ekskresi.

Sebagian air hujan jatuh di kolam atau sungai yang menuju lautan. Air hujan juga diserap oleh tanah dan mengalir di bawah tanah menuju laut. Sebagian besar air akan terkumpul di laut. Proses penguapan air atau evaporasi juga akan terjadi di laut. Melalui evaporasi, uap air akan berkumpul di udara dalam bentuk awan dan akan turun lagi dalam bentuk hujan atau salju. Perhatikan Gambar Berikut.

Daur air yang dibantu oleh sinar matahari.

b. Daur Karbon

Karbon dioksida yang banyak terdapat di atmosfer merupakan hasil dari respirasi manusia, hewan, erupsi vulkanik (letusan gunung), dan hasil pembakaran. Fotosintesis pada tumbuhan menggunakan karbon dioksida sebagai bahan bakunya untuk membentuk molekul organik. Molekul organik, seperti selulosa dan karbohidrat lainnya akan digunakan oleh hewan dan manusia melalui proses. Jika hewan atau manusia memakan tumbuhan tersebut, komponen karbon menjadi bagian tubuhnya. Perhatikan Gambar Berikut.

Pada daur karbon, keberadaan produsen sangat diperlukan.

Sebagian karbon dikeluarkan hewan dan manusia melalui ekskresi dan defekasi. Jasad hewan maupun tumbuhan akan diuraikan oleh pengurai yang melepas karbon dioksida ke atmosfer. Terkadang tidak semua hewan dan tumbuhan terurai, namun menjadi fosil seperti batu bara, minyak bumi, dan gas. Bahan-bahan ini akhirnya kembali ke atmosfer karena pengeboran dan penggunaan oleh manusia.

c. Daur Nitrogen

Nitrogen merupakan elemen penting bagi tubuh karena merupakan pembentuk protein dan asam nukleat. Meski 78% udara di atmosfer adalah nitrogen, namun secara biologis tidak aktif. Hanya sebagian organisme, seperti bakteri dan Cyanobacteria yang dapat menggunakan nitrogen bebas di udara.

Bakteri, seperti Azotobacter sp. mengubah nitrogen di atmosfer menjadi amonia (NH₃). Amonia diubah menjadi senyawa ion nitrit (NO₂- ) oleh bakteri tanah yang disebut juga bakteri nitrit. Kemudian, diubah lagi menjadi ion nitrat (NO₃-). Kemudian, tumbuhan akan menyerap senyawa ion nitrit untuk diubah menjadi molekul organik, seperti nukleotida dan asam amino. Jika tanaman dimakan hewan atau manusia, asam amino akan dimanfaatkan. Sebagian akan dikeluarkan dalam bentuk amino sebagai sisa katabolisme. Setelah hewan dan tumbuhan mati, nitrat diubah menjadi amino lalu menjadi nitrogen bebas oleh bakteri denitrifikasi, seperti Nitrosomonas dan Nitrosococcus. Perhatikan Gambar Berikut. 

Daur nitrogen dibantu oleh bakteri.

d. Daur Fosfor

Makhluk hidup memerlukan fosfor sebagai pembentuk asam nukleat, fosfolipid, dan ATP, serta penyusun tulang dan gigi (pada hewan tingkat tinggi). Di alam, fosfat berada dalam dua bentuk, yaitu senyawa fosfor organik pada makhluk hidup dan senyawa fosfat anorganik (PO₄₃+) pada air dan tanah. Fosfat yang terkandung di bebatuan terkikis oleh air hujan dan mengendap di tanah. Tumbuhan menggunakan dan membentuknya menjadi senyawa organik bagi konsumen. Melalui ekskresi dan aktivitas dekomposer, fosfat tersebut kembali ke tanah. Perhatikan Gambar Berikut.

Daur fosfor terjadi dengan bantuan hujan dan
penaikan geologis oleh peristiwa letusan gunung.