DAUR BIOGEOKIMIA DAN PERAN KOMPONEN EKOSISTEM DI DALAMNYA

Salah satu komponen abiotik dalam suatu ekosistem ada dalam wujud unsur kimia.Unsur-unsur kimia baik organik maupun anorganik sangat dibutuhkan oleh setiap komponen dalam suatu ekosistem. Di dalam suatu ekosistem, jumlah unsur-unsur kimia tersebut terbatas. Oleh karenanya, harus ada daur ulang unsur-unsur kimia yang ada agar tetap tersedia dan kebutuhan organisme akan unsur-unsur kimia terpenuhi. Selain unsurunsur kimia, air pun mengalami daur ulang.

Menurut Campbell (1998: 1153), daur ulang berbagai jenis unsur nutrien yang melibatkan komponen ekosistem baik komponen abiotik dan komponen biotik disebut juga daur biogeokimia. Nutrien disini terutama mencakup air, karbon, nitrogen, dan fosfor.

Setiap unsur nutrien mengalami berbagai jenis siklus. Siklus tersebut merupakan bagian dari daur biogeokimia. Daur biogeokimia ini dikenal ada beberapa macam, yaitu siklus air, siklus karbon, siklus nitrogen, dan siklus fosfor.

SIKLUS AIR

Air merupakan materi yang sangat dibutuhkan oleh organisme hidup. Air ini dimanfaatkan oleh berbagai organisme dengan cara bermacammacam. Pada tumbuhan, air di dalam tanah diserap melalui akar. Air digunakan untuk pertumbuhan, selebihnya air dilepaskan dalam bentuk uap air ke udara (atmosfer). Proses pelepasan air dari tanah ke udara dalam bentuk uap air disebut evaporasi. Adapun uap air yang dilepaskan oleh tumbuhan ke udara disebut transpirasi.

Pada manusia dan hewan, air diperoleh dengan cara meminumnya dan juga dari tumbuhan serta hewan yang dimakan. Air keluar dari tubuh manusia dan hewan dalam bentuk keringat dan urine. Air hasil dari evaporasi dan transpirasi organisme, terkumpul di udara sehingga menyebabkan kelembapan di atmosfer meningkat. Akibatnya terbentuklah awan, kemudian turunlah hujan. Air hujan akan terus mengalir ke permukaan tanah dan digunakan kembali oleh seluruh organisme hidup. Siklus ini akan terus berlangsung di dalam kehidupan.

SIKLUS KARBON

Karbon merupakan unsur dasar dari semua senyawa organik. Di atmosfer, karbon terdapat dalam bentuk gas karbon dioksida (CO2). Karbon dioksida dalam suatu lingkungan dibutuhkan oleh produsen, yaitu tumbuhan. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida sebagai penyusun bahan organik melalui proses fotosintesis. Bahan organik tersebut berupa glukosa. Glukosa ini merupakan sumber energi bagi tumbuhan untuk pertumbuhannya. Kemudian, bahan organik dari tumbuhan digunakan oleh organisme lainnya melalui rantai makanan. Bahan organik pada tumbuhan banyak terkandung dalam batang. Adapun pada manusia dan hewan, bahan organik banyak terdapat pada bagian tulang. Ketika organisme mati, baik manusia, hewan, ataupun tumbuhan, akan diuraikan menjadi karbon dioksida oleh dekomposer. Akibat proses perubahan suhu dan tekanan bumi, organisme yang membusuk ini dapat membentuk fosil. Proses pembentukan fosil berlangsung sangat lama hingga mencapai jutaan tahun. Fosil ini dapat membentuk bahan bakar fosil berupa batubara dan minyak bumi. Bahan bakar fosil digunakan sebagai bahan bakar kendaraan dan menghasilkan karbon dioksida. Karbon dioksida ini kembali memasuki siklus karbon dan akan berlangsung demikian seterusnya.

SIKLUS NITROGEN

Nitrogen merupakan salah satu unsur yang penting dalam ekosistem. Menurut Campbell (1998: 1156) jumlah nitrogen yang terdapat di atmosfer sekitar 80% dari berbagai gas-gas yang ada di atmosfer. Nitrogen ditemukan dalam semua asam amino, yang merupakan komponen penyusun protein pada organisme. Nitrogen yang tersedia bagi tumbuhan hanya dalam dua bentuk mineral tanah, yaitu amonia (NH4+) dan nitrat (NO3–). Beberapa bakteri dapat mengikat nitrogen secara langsung dari udara, contohnya Azotobacter. Azotobacter mampu mengubah nitrogen menjadi amonia. Amonia kemudian akan diubah menjadi senyawa ion nitrit (NO2) oleh bakteri nitrit. Ion nitrit ini diubah lagi menjadi ion nitrat (NO3–). Oleh tumbuhan, ion nitrat diubah menjadi molekul organik berupa asam amino. Tumbuhan sebagai produsen yang mengandung nitrogen ini akan dimanfaatkan oleh konsumen dan dekomposer. Dekomposer ini mampu mengubah senyawa amino menjadi amonia. Siklus ini akan berlangsung terus-menerus dalam suatu ekosistem.

SIKLUS FOSFOR

Fosfor di alam terdapat dalam bentuk ion fosfat (PO₄³⁺). Ion fosfat di alam terdapat dalam bebatuan. Ion fosfat dalam bebatuan ini akan terbawa menuju perairan melalui proses pelapukan bebatuan dan erosi. Di perairan ini, fosfat tersebut akan membentuk endapan. Oleh karena pergerakan dasar bumi yang tidak stabil, menyebabkan endapan ini muncul ke
permukaan.
Adapun di darat, ion fosfat diserap oleh tumbuhan dari dalam tanah. Kemudian, tumbuhan tersebut dimakan oleh herbivora dan herbivora dimakan oleh karnivora. Pada hewan, fosfat dikeluarkan melalui urine dan feses. Oleh dekomposer, ion fosfat yang merupakan senyawa anorganik ini akan diuraikan dan menjadi fosfor (P) di dalam tanah. Fosfor di dalam tanah ini kemudian di ambil kembali oleh tumbuhan. Proses tersebut akan terus berlangsung membentuk suatu siklus, yang dinamakan siklus fosfor.

SIKLUS SULFUR

Sumber utama penghasil sulfur termasuk batuan sedimen yang dapat terlepas menjadi gas hidrogen sulfida , termasuk juga aktifitas pembakaran bahan bakar fosil oleh manusia untuk berbagai kegiatan yang menggunakan bahan bakar fosil. Sulfur di alam terdapat di semua mahkluk hidup dalam bentuk persenyawaan beberapa asam amino. Sulfur juga melimpah didalam tanah dan melalui serangkaian transformasi oleh mikroba menjadi ion sulfat yang dapat diserap tumbuhan untuk bahan fotosintesis. 

Demikian tadi beberapa daur biogeokimia yang melibatkan berbagai komponen ekosistem baik komponen biotik maupun komponen abiotik.

Semoga bermanfaat.