Kata yang sangat menarik! Ada biologi, geologi, dan kimia di dalamnya! Ketika Anda melihat segala sesuatu di bumi pada bidang yang lebih dalam, semuanya saling berhubungan dan saling terkait. Dan satu cara untuk mempelajari hubungan yang menarik antara komponen biotik dan abiotik dalam suatu ekosistem adalah melalui daur biogeokimia.

Pengertian

Daur biogeokimia adalah salah satu jalur alami dimana unsur-unsur penting dari materi hidup disirkulasikan. Istilah biogeokimia merupakan singkatan yang mengacu pada pertimbangan aspek biologis, geologi, dan kimia dari setiap siklus. Unsur-unsur dalam daur biogeokimia mengalir dalam berbagai bentuk dari komponen biosfer yang tidak hidup (abiotik) ke komponen (biotik) yang hidup dan kembali.

Agar komponen yang hidup dari ekosistem utama (misalnya, danau atau hutan) dapat bertahan hidup, semua unsur kimia yang membentuk sel-sel hidup harus didaur ulang terus menerus. Setiap siklus biogeokimia dapat dianggap memiliki kolam penampungan (nutrisi) —bagian yang lebih besar, bergerak lambat, biasanya abiotik — dan kolam pertukaran (siklus) —bagian yang lebih kecil tetapi lebih aktif berkaitan dengan pertukaran cepat antara biotik dan aspek abiotik dari suatu ekosistem.

Daur biogeokimia dapat digolongkan sebagai gas, di mana reservoirnya adalah udara atau lautan (melalui evaporasi), dan sedimen, di mana reservoirnya adalah kerak Bumi. Siklus gas meliputi nitrogen, oksigen, karbon, dan air; Siklus sedimen meliputi siklus besi, kalsium, fosfor, belerang, dan unsur lain yang membumi.

Daur gas cenderung bergerak lebih cepat daripada siklus sedimen dan menyesuaikan lebih cepat terhadap perubahan biosfer karena reservoir atmosfer yang besar. Akumulasi lokal karbon dioksida (CO2), misalnya, segera dihamburkan oleh angin atau diambil oleh tanaman. Gangguan luar biasa (seperti pemanasan global) dan gangguan lokal yang lebih sering (seperti kebakaran hutan dan kejadian yang didorong badai) dapat, sangat mempengaruhi kapasitas untuk penyesuaian diri.

Siklus sedimen bervariasi dari satu unsur ke unsur lainnya, tetapi setiap siklus terdiri dari fase fundamental (atau terkait air) dan fase batuan (atau sedimen). Pada fase larutan, pelapukan melepaskan mineral dari kerak Bumi dalam bentuk garam, beberapa di antaranya larut dalam air, melewati serangkaian organisme, dan akhirnya mencapai laut dalam, di mana mereka menetap keluar dari sirkulasi tanpa batas. Pada fase batuan, garam-garam lain mengendap sebagai sedimen dan batu di laut dangkal, yang pada akhirnya akan dihancurkan dan didaur ulang.

Tanaman dan beberapa hewan mendapatkan kebutuhan nutrisi mereka dari larutan di lingkungan. Hewan lain memperoleh sebagian besar kebutuhan mereka dari tumbuhan dan hewan yang mereka konsumsi. Setelah kematian suatu organisme, unsur-unsur tetap di tubuhnya dikembalikan ke lingkungan melalui aksi dekomposer (organisme pemecah seperti bakteri, serangga, dan jamur) dan menjadi tersedia untuk organisme hidup lainnya lagi.

Jenis daur Biogeokimia

Secara umum, daur biogeokimia dapat dibagi menjadi dua jenis, daur biogeokimia gas dan daur biogeokimia sedimen berdasarkan reservoir. Setiap reservoir dalam siklus nutrisi terdiri dari bagian abiotik dan kelompok pertukaran, di mana ada pertukaran cepat yang terjadi antara aspek biotik dan abiotik.

Daur gas ada di atmosfer (udara) atau Lautan melalui penguapan. Daur gas yang berbeda adalah siklus nitrogen, siklus karbon, siklus oksigen, dan siklus air.

Daur sedimen memiliki kerak bumi sebagai kolam reservoir. Siklus ini termasuk komponen kimia yang lebih membumi, seperti besi, kalsium, belerang dll. Siklus gas bergerak lebih cepat bila dibandingkan dengan daur sedimen. Salah satu alasan utama untuk ini adalah reservoir atmosfer yang besar.

1. Siklus air

Siklus air, juga dikenal sebagai siklus hidrologi atau siklus hidrologi, menggambarkan pergerakan air terus menerus, di atas dan di bawah permukaan Bumi. Massa air di Bumi tetap cukup konstan dari waktu ke waktu tetapi partisi dari air ke dalam reservoir utama es, air tawar, air asin dan air atmosfer bervariasi tergantung pada berbagai variabel iklim. Air bergerak dari satu reservoir ke reservoir lainnya, seperti dari sungai ke laut, atau dari laut ke atmosfer, oleh proses fisik penguapan ekspirasi, kondensasi, pengendapan, infiltrasi, limpasan permukaan, dan aliran bawah permukaan. Dengan demikian, air melewati berbagai bentuk: cair, padat (es) dan uap.

2. Siklus Karbon

Siklus karbon adalah proses di mana atom karbon didaur ulang berulang-ulang di Bumi. Pendaurulangan karbon terjadi di dalam biosfer Bumi dan antara makhluk hidup dan lingkungan yang tidak hidup. Karena pasokan karbon terus-menerus sangat penting untuk semua organisme hidup, siklus karbon adalah nama yang diberikan untuk proses yang berbeda yang memindahkan karbon dari satu ke yang lain. Siklus lengkap terdiri dari “sumber” yang menempatkan karbon kembali ke lingkungan dan “tenggelam” yang menyerap dan menyimpan karbon.

3. Siklus Nitrogen

Siklus nitrogen adalah siklus biogeokimia dimana nitrogen diubah menjadi berbagai bentuk ketika bersirkulasi di antara atmosfer, terestrial dan ekosistem. Proses penting dalam siklus nitrogen adalah fiksasi, amonifikasi, nitrifikasi dan denitrifikasi. Nitrogen dari atmosfir diperbaiki ke dalam tanah oleh bakteri non-simbiotik atau simbiotik, jamur dan petir.

4. Siklus Fosfor

Siklus fosfor adalah siklus biogeokimia yang menggambarkan perkembangan fosfor melalui litosfer, hidrosfer, dan biosfer. Berbeda dengan banyak siklus biogeokimia lainnya, iklim tidak menganggap bagian penting dalam pengembangan fosfor, karena fosfor dan fosfor berbasis campuran umumnya padat bergerak dari lingkup tumbuhan dan yang ditemukan di Bumi. Pembentukan gas fosfin hanya terjadi pada kondisi tertentu di sekitarnya.

Fosfor adalah suplemen dasar untuk tanaman dan makhluk sebagai partikel PO₄^3-dan HPO₄^2-. Ini adalah bagian dari partikel DNA, dari atom yang menyimpan vitalitas (ATP dan ADP) dan lemak lapisan sel. Fosfor juga merupakan bangunan pada bagian-bagian tertentu dari tubuh manusia dan makhluk, misalnya, tulang dan gigi.

Manfaat

Daur biogeokimia penting karena mereka mengatur unsur-unsur yang diperlukan untuk kehidupan di Bumi dengan memutarnya melalui aspek biologis dan fisik dunia. Siklus biogeokimia adalah bentuk daur ulang alami yang memungkinkan kelangsungan hidup ekosistem secara berkelanjutan.

Daur biogeokimia diberi nama untuk siklus unsur biologis, geologis, dan kimia melalui Bumi dan atmosfernya. Siklus memindahkan zat melalui biosfer, litosfer, atmosfer, dan hidrosfer. Siklusnya berbentuk gas dan sedimen. Siklus gas meliputi nitrogen, oksigen, karbon, dan air. Elemen-elemen ini siklus melalui penguapan, penyerapan oleh tanaman dan dispersi oleh angin. Siklus sedimen meliputi lintah mineral dan garam dari kerak bumi, yang kemudian mengendap sebagai sedimen atau batuan sebelum siklus berulang.

Pengulangan siklus itu penting. Tumbuhan menyerap karbon dioksida dan melepaskan oksigen, membuat udara bisa bernapas. Tumbuhan juga memperoleh nutrisi dari sedimen. Hewan mendapatkan nutrisi dari tanaman dan hewan lain, dan kematian tanaman dan hewan mengembalikan nutrisi ini ke sedimen ketika mereka membusuk. Siklus kemudian berulang dan memungkinkan makhluk hidup lainnya mendapat manfaat.

Contoh paling sederhana dari daur biogeokimia di tempat kerja termasuk air. Air menguap dari lautan, mengembun sebagai awan dan mengendap sebagai hujan, yang mengembalikan air kembali ke bumi dalam satu siklus.