DAUR AIR, CARBON, DAN SULFUR

DAUR AIR, CARBON, DAN SULFUR

Daur Air/H2O (daur/siklus hidrologi)

1. Air di atmosfer berada dalam bentuk uap air

2. Uap air berasal dari air di daratan dan laut yang menguap (evaporasi) karena panas cahaya matahari dan transpirasi karena penguapan oleh tumbuhan 3. Sebagian besar uap air di atmosfer berasal dari laut karena laut mencapai tiga perempat luas permukaan bumi. 4. Uap air di atmosfer terkondensasi menjadi awan yang turun ke daratan dan laut dalam bentuk hujan (presipitasi) 5. Pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian diserap oleh tanaman sebelum mencapai tanah.

• Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara terus menerus dalam tiga cara yang berbeda :

1. Evaporasi/Transpirasi a. Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman akan menguap menjadi awan b. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan menjadi butirbutir air yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam bentuk hujan, salju atau es.

2. Infiltrasi/Perlokasi a. Air bergerak ke dalam tanah melalui celahcelah dan pori-pori tanah dan batuan. b. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat bergerak secara vertikal atau horizontal dibawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan. 3. Air Permukaan a. Air bergerak diatas permukaan tanah dekat dengan aliran utama dan danau b. Makin landai lahan dan makin sedikit pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin besar.

Daur/siklus Karbon (C)

• Siklus karbon berkaitan dengan siklus oksigen. • Siklus karbon berkaitan erat dengan peristiwa fotosintesis yang berlangsung pada organisme autotrof dan peristiwa respirasi yang berlangsung pada organisme heterotrof. • Proses timbal balik fotosintesis & respirasi seluler berpengaruh terhadap perubahan & pergerakan utama karbon.

• Naik turunnya kadar CO2 dan O2 atsmosfer secara musiman disebabkan oleh aktivitas fotosintetik. • Dalam skala global kadar CO2 dan O2 atsmosfer dapat diseimbangkan oleh keberlangsungan proses respirasi dan fotosintesis. • Aktifitas manusia dan alam seperti penggunaan bahan bakar fosil untuk industrialisasi dan transportasi, kebakaran hutan, pembakaran hutan untuk lahan pertanian dan illegal logging dapat meningkatkan kadar CO2 di atmosfer. • Karbon dalam tanah ditemukan dalam bentuk fosil berupa minyak bumi (fosil hewan) dan batubara (fosil tumbuhan).

• CO2 dan O2 atmosfer juga berpindah masuk ke dalam dan ke luar sistem akuatik, dimana CO2 dan O2 terlibat dalam suatu keseimbangan dinamis dengan bentuk bahan anorganik lainnya. • Di ekosistem air, pertukaran C02 dengan atmosfer berjalan secara tidak langsung. Karbon dioksida berikatan dengan air membentuk asam karbonat yang akan terurai menjadi ion bikarbonat. • Bikarbonat adalah sumber karbon bagi alga yang memproduksi makanan untuk diri mereka sendiri dan organisme heterotrof lain. Sebaliknya, saat organisme air berespirasi, CO2 yang mereka keluarkan menjadi bikarbonat. Jumlah bikarbonat dalam air adalah seimbang dengan jumlah C02 di air.

Daur/Siklus Sulfur (S) • Sulfur merupakan unsur non logam, bentuk aslinya adalah sebuah zat padat kristal berwarna kuning. • Di alam sulfur ditemukan sebagai unsur murni atau sebagai mineral-mineral sulfida dan sulfat. • Sulfur unsur penting untuk kehidupan dan ditemukan dalam bentuk senyawa asam amino. • Sulfur teradapat di udara karena adanya aktifitas gunung berapi dan penggunaan dari bahan bakar fosil (menghasilkan SO2). • Tumbuhan mendapat sulfur dari dalam tanah dalam bentuk sulfat organik (SO4 ).

• Sulfur berpindah ke organisme heterotrof dalam proses rantai makanan. • Penguraian organisme yang mati menghasilkan gas H2S atau menjadi sulfat lagi. • Sulfur direduksi oleh bakteri menjadi sulfida dan kadang-kadang terdapat dalam bentuk sulfur dioksida atau hidrogen sulfida. • Beberapa jenis bakteri terlibat dalam daur sulfur, antara lain Desulfomaculum dan Desulfibrio yang akan mereduksi sulfat menjadi sulfida dalam bentuk hidrogen sulfida (H2S). • Kemudian H2S digunakan bakteri fotoautotrof anaerob seperti Chromatium dan melepaskan sulfur dan oksigen.

Hal yang penting yang perlu dipahami dalam siklus biogeokimia : 1. Unsur/materi/senyawa (kimia) akan terdapat di bumi (geo) dan dalam tubuh organisme. 2. Perpindahan dari geo ke geo terjadi misalnya dari udara diserap oleh tanah atau lautan dengan perantara hujan, pelapukan (perubahan batuan menjadi tanah), erosi (pengikisan) dan pengendapan. 3. Unsur/senyawa kimia dari bumi (geo) ke organisme (bio) digunakan untuk berbagai proses metabolisme 4. Penyerapan/perpindahan unsur/senyawa melibatkan berbagai jenis mikroorganisme yang berperan sebagai dekomposer.

TUGAS 1. What is a cycle? 2. Why are nutrient cycles important? 3. What can be done to maintain nutrients in agriculture? Jawaban dikumpulkan berupa file dan dikirim ke email : [email protected]