Aliran Energi dan Daur Biogeokimia
189
Latihan 11.5 F.
Daur Biogeokimia
Unsur-unsur seperti karbon, nitrogen, fosfor, belerang, hidrogen, dan oksigen adalah beberapa di antara unsur yang penting bagi kehidupan.
Unsur-unsur tersebut diperlukan oleh makhluk hidup dalam jumlah yang banyak, sedangkan unsur yang lain hanya dibutuhkan dalam jumlah yang
sedikit.
Meskipun setiap saat unsur-unsur yang ada tersebut dimanfaatkan oleh organisme, keberadaan unsur-unsur tersebut tetap ada. Hal tersebut
dikarenakan, unsur yang digunakan oleh organisme untuk menyusun senyawa organik dalam tubuh organisme, ketika organisme-organisme
tersebut mati, unsur-unsur penyusun senyawa organik tadi oleh pengurai akan dikembalikan ke alam, baik dalam tanah ataupun dikembalikan lagi
ke udara. Jadi, dalam proses tersebut melibatkan makhluk hidup, tanah, dan reaksi-reaksi kimia di dalamnya. Itulah yang dimaksud sebagai daur
biogeokimia.
Kerjakan latihan 11.5 berikut yang akan menumbuhkan rasa ingin tahu dan mengembangkan kecakapan personal serta kecakapan
akademik kalian
Sebutkan unsur-unsur yang diperlukan oleh makhluk hidup dalam jumlah yang banyak dan sebutkan unsur-unsur yang diperlukan oleh makhluk
hidup dalam jumlah sedikit
Berikut ini akan dibahas macam-macam daur biogeokimia yang ada di alam ini, antara lain:
1. Daur Nitrogen
Gas nitrogen ikatannya stabil dan sulit bereaksi, sehingga tidak bisa dimanfaatkan secara langsung oleh makhluk hidup. Nitrogen dalam tubuh
makhluk hidup merupakan komponen penyusun asam amino yang akan membentuk protein.
Nitrogen bebas juga dapat bereaksi dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan kilat atau petir membentuk nitrat NO. Tumbuhan
menyerap nitrogen dalam bentuk nitrit ataupun nitrat dari dalam tanah untuk menyusun protein dalam tubuhnya. Ketika tumbuhan dimakan oleh
herbivora, nitrogen yang ada akan berpindah ke tubuh hewan tersebut
190
Panduan Pembelajaran BIOLOGI X SMAMA
Latihan 11.6
bersama makanan. Ketika tumbuhan dan hewan mati ataupun sisa hasil ekskresi hewan urine akan diuraikan oleh dekomposer menjadi amonium
dan amonia. Oleh bakteri nitrit contohnya Nitrosomonas, amonia akan diubah menjadi nitrit, proses ini disebut sebagai nitritasi. Kemudian, nitrit
dengan bantuan bakteri nitrat contohnya Nitrobacter akan diubah menjadi nitrat, proses ini disebut sebagai proses nitratasi. Peristiwa proses
perubahan amonia menjadi nitrit dan nitrat dengan bantuan bakteri disebut sebagai proses nitrifikasi. Adapula bakteri yang mampu mengubah nitrit
atau nitrat menjadi nitrogen bebas di udara, proses ini disebut sebagai denitrifikasi. Di negara-negara maju, nitrogen bebas dikumpulkan untuk
keperluan industri.
Selain karena proses secara alami melalui proses nitrifikasi, penambahan unsur nitrogen di alam dapat juga melalui proses buatan
melalui pemupukan. Reaksi kimia pada proses nitrifikasi adalah sebagai berikut.
a.
Proses nitritasi 2NH
3
+ 3O
2
JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJG.
Nitrosomonas sp
2HNO
2
+ 2H
2
O + energi b.
Proses nitratasi 2HNO
2
+ O
2
JJJJJJJJJJJJJJJJ
Nitrosomon
2HNO
3
+ energi
Kerjakan latihan 11.6 berikut yang akan merangsang kalian berpikir kritis dan mengembangkan kecakapan personal serta kecakapan
akademik kalian
Mengapa tumbuhan polong-polongan dapat meningkatkan kesuburan tanah? Jelaskan prosesnya
2. Daur Fosfor
Unsur fosfor merupakan unsur yang penting bagi kehidupan, tetapi persediaannya sangat terbatas. Dengan kemampuannya untuk
membentuk ikatan kimia berenergi tinggi, fosfor sangat penting dalam transformasi energi pada semua organisme.
Sumber fosfor terbesar dari batuan dan endapan-endapan yang berasal dari sisa makhluk hidup. Sumber ini lambat laun akan mengalami
pelapukan dan erosis, bersamaan dengan itu fosfor akan dilepaskan ke dalam ekosistem. Tetapi sebagian besar senyawa fosfor akan hilang ke
perairan dan diendapkan.
Aliran Energi dan Daur Biogeokimia
191
Fosfor dalam tubuh merupakan unsur penyusun tulang, gigi, DNA atau RNA, dan protein. Daur fosfor dimulai dari adanya fosfat anorganik
yang berada di tanah yang diserap oleh tumbuhan. Hewan yang memakan tumbuhan akan memperoleh fosfor dari tumbuhan yang dimakannya.
Tumbuhan atau hewan yang mati ataupun sisa ekskresi hewan urine dan feses yang berada di tanah, oleh bakteri pengurai akan menguraikan fosfat
organik menjadi fosfat anorganik yang akan dilepaskan ke ekosistem.
3. Daur Belerang Sulfur
