Daur Biogeokimia

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Ekologi didefinisikan sebagai ilmu tentang interaksi antara organisme - organisme dan lingkungannya. Berbagai ekosistem dihubungkan satu sama lain oleh proses-proses biologi, kimia, dan fisika. Masukan dan buangan energi, gas, bahan kimia anorganik dan organik dapat melewati batasan ekosistem melalui perantara faktor meteorologi seperti angin dan presipitasi, faktor geologi seperti air mengalir dan daya tarik dan faktor biologi seperti gerakan hewan. Jadi, keseluruhan bumi itu sendiri adalah ekosistem, dimana tidak ada bagian yang terisolir dari yang lain. Ekosistem keseluruhannya biasanya disebut biosfer.

Biosfer terdiri dari semua organisme hidup dan lingkungan biosfer membentuk “shell” (kulit), relatif tipis di sekeliling bumi, berjarak hanya beberapa mil di atas dan di bawah permukaan air laut. Kecuali energi, biosfir sudah bisa mencukupi dirinya sendiri, semua persyaratan hidup yang lain seperti air, oksigen, dan hara dipenuhi oleh pemakaian dan daur ulang bahan yang telah ada dalam sistem tersebut.

Materi yang menyusun tubuh organisme berasal dari bumi. Materi yang berupa unsur-unsur terdapat dalam senyawa kimia yang merupakan materi dasar makhluk hidup dan tak hidup. Siklus biogeokimia atau siklus organikanorganik adalah siklus unsur atau senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi juga melibatkan reaksi-reaksi kimia dalam lingkungan abiotik.

Semua yang ada di bumi ini baik mahluk hidup maupun benda mati tersusun oleh materi. Materi ini tersusun atas unsure-unsur kimia antara lain karbon (C), Oksigen (O), Nitrogen (N), Hidrogen (H), dan Fosfor (P). Unsur-unsur kimia tersebut atau yang umum disebut materi dimanfaatkan produsen untuk membentuk bahan organik dengan bantuan matahari atau energi yang berasal dari reaksi kimia. Bahan organik yang dihasilkan merupakan sumber energi bagi organisme. Proses makan dan dimakan pada rantai makanan menngakibatkan aliran materi dari mata rantai yang satu ke mata rantai yang lain. Walaupun mahluk hidup dalam satu rantai makanan mati, aliran materi akan tetap berlangsung terus. Karena mahluk yang mati tersebut diurai oleh dekomposer yang akhirnya akan masuk lagi ke rantai makanan berikutnya. Demikian interaksi ini terjadi secara terus menerus sehingga membentuk suatu aliran energi dan daur materi.

Mahluk hidup, terutama tumbuhan ikut mendapat pengaruh yang cukup signifikan dari suplai hara dan energi. Di alam, semua elemen-elemen kimiawi dapat masuk dan keluar dari sistem untuk menjadi mata rantai siklus yang lebih luas dan bersifat global. Namun demikian ada suatu kecenderungan sejumlah elemen beredar secara terus menerus dalam ekosistem dan menciptakan suatu siklus internal. Siklus ini dikenal sebagai siklus biogeokimia karena prosesnya menyangkut perpindahan komponen bukan jasad (geo), ke komponen jasad (bio) dan kebalikannya. Siklus biogeokimia pada akhirnya cenderung mempunyai mekanisme umpan-balik yang dapat mengatur sendiri (self regulating) yang menjaga siklus itu dalam keseimbangan.

B.     Rumusan Masalah

1.      Apa yang dimaksud daur biogeokimia?

2.      Apa fungsi daur biogeokimia dalam suatu ekosistem?

3.      Bagaimana proses terjadinya siklus sulfur?

4.      Bagaimana proses terbentuknya hujan asam terkait dengan siklus sulfur?

C.    Tujuan

1.      Untuk mengetahui pengertian daur biogeokimia dan bagaiman siklusnya dalam  kehidupan.

2.      Untuk mengetahui fungsi dari daur bioigeokimia.

3.      Untuk mengetahui siklus sulfur dalam suatu ekosistem.

4.      Untuk mengetahu proses terbentuknya hujan asam terkait dengan siklus sulfur.

5.      Sebagai bahan diskusi dalam mata kuliah Biologi.

BAB II
PEMBAHASAN

1. Definisi Siklus Biogeokimia

Siklus biogeokimia atau siklus organik-anorganik adalah siklus unsur atau senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi juga melibatkan reaksi-reaksi kimia hanya melalui organisme, tetapi juga melibatkan reaksi-reaksi kimia dalam lingkungan abiotik sehingga disebut siklus biogeokimia.

Fungsi siklus biogeokimia adalah sebagai siklus materi yang mengembalikan semua unsur-unsur kimia yang sudah terpakai oleh semua yang ada di bumi baik komponen biotik maupun komponen abiotik, sehingga kelangsungan hidup di bumi dapat terjaga

2.  Jenis-jenis biogeokimia

      Biogeokimia dibedakan menjadi beberapa macam berdasarkan unsur yang diperbarui yaitu siklus hidrogen, siklus karbon, siklus oksigen, siklus nitrogen, siklus fosfor, dan siklus sulfur. Berikut ini adalah pembahasan masing-masing siklus tersebut.

A.    Siklus Air

Air adalah kekuatan pendorong dari semua alam, karena air merupakan salah satu zat yang paling penting di bumi, karena semua organisme hidup membutuhkan air untuk bertahan hidup. Selain itu, itu adalah fakta yang diketahui bahwa air mencakup sekitar 70% dari permukaan bumi. Siklus air, juga dikenal sebagai siklus hidrologi, dapat didefinisikan sebagai ‘suatu siklus yang terus menerus, tak berujung secara garis besar dimulai dari penguapan air secara alami, berikutnya kondensasi, dan pengendapan sebagai hujan dan salju.

Siklus air sangat penting untuk dinamika ekosistem karena memiliki pengaruh besar pada kebutuhan akhluk hidup akan air, serta mempengaruhi iklim dan lingkungan ekosistem. Misalnya, ketika air menguap, maka terjadi penyerapan energi dari lingkungan sekitarnya, sehingga suhu menurun.  Ketika mengembun, ia melepaskan energi, sehingga terjadi pemanasan lingkungan.

Berikut ini merupakan tahapan-tahapan pada proses daur hidrologi:

1.      PENGUAPAN

Matahari menyebabkan air di bumi menguap dan naik ke atmosfer dalam bentuk uap air, yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang.

Ada dua kemungkinan prosespenguapan air yang terjadi pada permukaan bumi, yakni:

a.       Di perairan (Evaporasi)

Yaitu penguapan air yang terjadi di sungai, danau, atau gletser. Air akan menguap menjadi ke atmosfer. Hal ini hanya melibatkan unsur abiotic, sehingga yang terjadi adalah proses geologi.

b.      Di daratan (Transpirasi dan respirasi)

Yaitu penguapan air yang terjadi pada tumbuhan dan hewan, termasuk manusia. Hal ini melibatkan unsur biotic, sehingga yang terjadi adalah proses biologi.

2.      KONDENSASI

Uap air yang bergerak keatas  kemudian mendingin dan berubah menjadi awan yang mengandung jutaan titik-titik kristal. Proses ini dinamakan kondensasi. Hal ini hanya melibatkan unsur abiotic, sehingga yang terjadi adalah proses geologi.

3.      TRANSPORTASI

Transportasi adalah pergerakan awan mengikuti arah angina. Hal ini secara tidak langsung menyebabkan kumpulan uap air semakin banyak dan massa titik-titik Kristal semakin berat. Hal ini hanya melibatkan unsur abiotic, sehingga yang terjadi adalah proses geologi.

4.      PRESIPITASI

Ketika awan itu menjadi terlalu berat, maka Kristal-kristal air tersebut jatuh kembali ke bumi dalam bentuk hujan. Jika Kristal tersebut  turun pada daerah dengan suhu yang cukup dingin, maka akan terjadi hujan salju atau hujan es. Hal ini hanya melibatkan unsur abiotic, sehingga yang terjadi adalah proses geologi.

5.      AIR DI TANAH

Setelah terjadi hujan, maka air yang berada di bumi kemudian mengalami dua kemungkinan, yakni air tersebut akan diserap oleh tanah, atau air tidak diserap oleh tanah.

a)      Air diserap oleh tanah.

Jika air dapat diserap oleh tanah, maka akan terjadi beberapa tahap hingga air tersebut muncul kembali menjadi di permukaan tanah, diantaranya:

i.            Infiltrasi    : Gerakan air menembus tanah

ii.            Perlokasi    : Penyaringan air melalui pori-pori tanah

iii.            AADT                   : Aliran air dalam tanah

iv.            Muncul kembali di permukaan tanah dalam bentuk mata air.

Hal ini hanya melibatkan unsur abiotic, sehingga yang terjadi adalah proses geologi.

b)      Air tidak diserap  oleh tanah

Jika air tidak diserap oleh tanah, berarti ada beberapa kemungkinan yang terjadi pada keadaan ini yakni:

1)      Langsung turun ke danau, sungai, atau laut

2)      Diserap oleh tumbuhan. Hal ini hanya melibatkan unsur biotic, sehingga yang terjadi adalah proses biologi, yang di dalamnya melibatkan reaksi kimia (biokimia)

3)      Mengalir diatas permukaan tanah / air limpasan

4)      Berkumpul di waduk, sungai, atau laut.

6.      KEMBALI MENGUAP

Air yang sudah kembali muncul di permukaan tanah atau yang berada pada tumbuhan dan hewan kemudian bisa menguap kembali akibat energy matahari.

Siklus Karbon

        Karbon merupakan bahan dasar penyusun senyawa organik. Di dalam organisme hidup terdapat 18% karbon. Kemampuan saling mengikat pada atom-atom karbon (C) merupakan dasar bagi keragaman molekul dan ukuran molekul yang sangat diperlukan dalam kehidupan. Selain terdapat dalam bahan organik, karbon juga ditemukan dalam senyawa anorganik, yaitu gas karbondioksida (CO2) dan batuan karbonat (batu kapur dan koral) dalam bentuk calsium karbonat (CaCO3). Organisme autotrof (tumbuhan) menangkap karbondioksida dan mengubahnya menjadi karbohidrat, protein, lipid, dan senyawa organik lainnya. Bahan organik yang dihasilkan tumbuhan ini merupakan sumber karbon bagi hewan dan konsumen lainnya.

Pada setiap tingkatan trofik rantai makanan, karbon kembali ke atmosfer atau air sebagai hasil pernapasan (respirasi). Produsen, herbivora, dan karnivora selalu bernapas dan menghasilkan gas karbondioksida. Setiap tahun, tumbuhan mengeluarkan sekitar sepertujuh dari keseluruhan CO2 yang terdapat di atmosfer. Meskipun konsentarasi CO2 di atmosfer hanya sekitar 0,03%, namun karbon mengalami siklus yang cepat, sebab tumbuhan mempunyai kebutuhan yang tinggi akan gas CO2 . Walaupun begitu, sejumlah karbon dipindahkan dari siklus itu dalam waktu yang lebih lama. Hal ini mungkin terjadi karena karbon terkumpul di dalam kayu dan bahan organik lain yang tahan lama, termasuk batu bara dan minyak bumi. Perombakan oleh detritivor akhirnya mendaur ulang karbon ke atmosfer sebagai CO2  Selain itu pembakaran kayu dan bahan bakar fosil juga ikut berperan, karena api dapat mengoksidasi bahan organik atau kayu menjadi CO2 dengan lebih cepat.

Daur karbon termasuk salah satu daur biogeokimia, karena didalam daur karbon ini terdapat proses biologi, kimia dan geologi suatu makhluk hidup. Proses – proses tersebut antara lain :

a)      Proses Biologi

Proses biologi didalam daur karbon ditunjukkan dengan proses fotosintesis. Ketika matahari bersinar, tumbuhan melakukan fotosintesa untuk mengubah karbon dioksida menjadi karbohidrat, dan melepaskan oksigen ke atmosfer. Proses ini akan lebih banyak menyerap karbon pada hutan dengan tumbuhan yang baru saja tumbuh atau hutan yang sedang mengalami pertumbuhan yang cepat.

b)      Proses Geologi

Proses ini pada daur karbon dapat ditunjukkan dengan adanya pelapukan batuan silikat. Proses ini tidak memindahkan karbon ke dalam reservoir yang siap untuk kembali ke atmosfer. Pelapukan batuan karbonat tidak memiliki efek netto terhadap CO₂ atmosferik karena ion bikarbonat yang terbentuk terbawa ke laut dimana selanjutnya dipakai untuk membuat karbonat laut dengan reaksi yang sebaliknya (reverse reaction).

c)      Proses Fisis

Proses ini ditandai dengan perubahan suhu. Pada permukaan laut ke arah kutub, air laut menjadi lebih dingin dan CO₂ akan lebih mudah larut. Selanjutnya CO₂yang larut tersebut akan terbawa oleh sirkulasi termohalin yang membawa massa air di permukaan yang lebih berat ke kedalaman laut atau interior laut.

d)     Proses Kimia

Pada proses kimia ini sebenarnya merupakan gabungan dari beberapa proses sebelumnya. Sehingga ketiga proses diatas saling berkaitan dengan proses kimia didalam daur karbon ini. Sebagai contoh lain keterkaitan antara proses kimia dengan proses biologi yaitu, melalui pernapasan (respirasi) oleh tumbuhan dan binatang. Hal ini merupakan reaksi eksotermik dan termasuk juga di dalamnya penguraian glukosa (atau molekul organik lainnya) menjadi karbon dioksida dan air.  Sedangkan contoh keterkaitan antara proses geologi dengan proses kimia yaitu Produksi semen. Salah satu komponennya, yaitu kapur atau gamping atau kalsium oksida, dihasilkan dengan cara memanaskan batu kapur atau batu gamping yang akan menghasilkan juga karbon dioksida dalam jumlah yang banyak. Dan untuk contoh keterkaitan proses fisis dengan proses kimia pada daur karbon ini yaitu ditandai dengan perubahan suhu .Di permukaan laut dimana air menjadi lebih hangat, karbon dioksida terlarut dilepas kembali ke atmosfer.

Siklus Oksigen

Oksigen merupakan unsur yang vital bagi kehidupan di bumi ini. siklus ini berkaitan erat dengan siklus unsur lainnya, terutama dengan siklus karbon. Unsur oksigen menjadi yang terikat secara kimia melalui berbagai proses yang menghasilkan energi, terutama pada perubahan dan proses metabolik dalam organisme. Oksigen dilepaskan dari reaksi fotosintesis. Unsur ini secara cepat bersenyawa membentuk oksida-oksida, seperti dengan karbon dalam respirasi aerobik atau dengan karbon dan hidrogen dalam perubahan bahan bakar fosil seperti dengan metana.

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O

Suatu aspek yang sangat penting dari siklus di stratosfer, yaitu proses pembentukan ozon. Ozon membentuk lapisan tipis di stratosfer yang berfungsi sebagai filter dari radiasi ultraviolet, dengan demikian dapat menjaga kehidupan di bumi dari kerusakan/kehancuran yang disebabkan oleh radiasi ini.

Siklus oksigen disempurnakan atau diakhiri ketika unsur oksigen masuk kembali ke atmosfer dalam bentuk gas. Hanya satu cara yang signifikan dima yaitu melalui fotosintesis yang dilakukan tumbuhan. Siklus hydrogen tidak dibuat tersendiri karena di alam ini hydrogen paling banyak terlihat dalam bentuk senyawa air, H2O.

 Siklus Nitrogen

Gas nitrogen banyak terdapat di atmosfer, yaitu 80% udara. Siklus nitrogen adalah transfer nitrogen dari atmosfir ke dalam tanah. Selain air hujan yang membawa sejumlah nitrogen, penambahan nitrogen ke dalam tanah terjadi melalui proses fiksasi nitrogen. Fiksasi nitrogen secara biologis dapat dilakukan oleh bakteri Rhizobium yang bersimbiosis dengan polong-polongan, bakteri Azotobacter dan Clostridium. Selain itu ganggang hijau biru dalam air juga memiliki kemampuan memfiksasi nitrogen. Nitrogen bebas juga dapat bereaksi dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan kilat/petir. Tumbuhan memperoleh nitrogen dari dalam tanah berupa ammonia (NH3), ion nitrit (NO2-), dan ion nitrat (NO3-),
Nitrat yang di hasilkan oleh fiksasi biologis digunakan oleh produsen (tumbuhan) diubah menjadi molekul protein. Selanjutnya jika tumbuhan atau hewan mati, bakteri pengurai merombaknya menjadi gas amoniak (NH3) dan garam ammonium yang larut dalam air (NH4+). Proses ini disebut dengan amonifikasi.

Bakteri Nitrosomonas dan nitrosococcus mengubah amoniak dan senyawa ammonium menjadi nitrat yang akan diserap oleh akar tumbuhan.
Pada saat oksigen berkurang, nitrat (NO3-) akan diubah menjadi nitrogen (N2) oleh bakteri, sehingga terjadi pelepasan gas oksigen (O2). Proses ini dinamakan denitrifikasi yang pada umumnya dilakukan oleh bakteri Pseudomonas, Paracoccus denitrificans, Escherichia coli.
NO3 NO2 - NO N2O N2

Denitrifikasi
Denitrifikasi merupakan suatu proses yang penting di alam, yaitu mekanisme dimana hasil fiksasi nitrogen dikembalikan ke atmosfer. Dengan cara inilah siklus nitrogen akan berulang di ekosistem.

1/5 NO3- + 1/4 (CH2O) + 1/5 H+ 1/10 N2 + 1/4 CO2 + 7/20 H2O

Proses ini juga penting dalam pengolahan air lanjutan untuk menghilangkan hara nitrogen.

Daur Nitrogen termasuk salah satu daur biogeokimia, karena didalam daur ini terdapat proses biologi, kimia dan geologi suatu makhluk hidup. Proses – proses tersebut antara lain :

a) Proses Biologi

Proses biologi didalam daur nitrogen ditunjukkan oleh beberapa proses dalam daur nitrogen sebagai berikut :

* Fiksasi nitrogen terjadi melalui bantuan mikroorganisme. Mikroorganisme yang dapat menfiksasi nitrogen disebut mikroorganisme diazotrof. Yang termasuk dalam golongan organisme diazotrof antara lain adalah Cyanobacteria, Azotobacteraceae, Rhizobia, Clostridium, dan Frankia. Bakteri-bakteri ini ada yang hidup dalam tanah dan ada pula yang hidup dalam bintil akar tanaman. Dari fiksasi nitrogen ini di hasilkan amonium (NH4). Selain itu ganggang hijau biru dalam air juga memiliki kemampuan memfiksasi nitrogen. Selain itu, Nitrogen masuk ke lautan akibat limpasan dari air tanah atau saat hujan. Nitrogen juga bisa masuk ke laut melalui presipitasi (hujan). Nitrogen dalam air mengalami fiksasi, yang umumnya difasilitasi oleh bakteri yang disebut cyanobacteria. Setelah fiksasi, nitrogen dalam bentuk biologis yang tersedia fitoplankton di laut bisa digunakan.

* Nitrifikasi, proses pengubahan amonium menjadi nitrat oleh aktivitas enzim nitrogenase yang di miliki oleh bakteri nitrifikasi. Proses nitrifikasi berlangsung melalui dua tahap, yaitu nitritasi dan nitratasi. Nitritasi adalah proses mengubahan amonium menjadi nitrit (NO2) oleh bakteri nitritasi seperti Nitrosomonas. Sedangkan nitratasi adalah proses pengubahan nitrit menjadi nitrat (NO3)oleh bakteri nitratasi seperti Nitrobacter.

* Asimilasi, proses pemanfaatan nitrat dalam proses fotosintesis. Tanaman mendapatkan nitrogen dari tanah melalui akar baik dalam bentuk ion nitrat. Tanaman dapat menyerap ion nitrat dari tanah melalui rambut akarnya.

* Amonifikasi, Jika tumbuhan atau hewan mati, nitrogen naerob diubah menjadi naerobi (NH4+) oleh bakteri dan jamur.

* Denitrifikasi adalah proses pelepasan nitrogen kembali keudara. Proses ini terjadi di dalam tanah dengan bantuan bakteri denitrifikasi seperti Pseudomonas, Thibacillus,dan Micrococcus.

* Oksidasi Amonia Anaerobik, dalam proses biologis nitrit dan amonium dikonversi langsung ke elemen (N2) gas nitrogen. Proses ini membentuk sebagian besar dari konversi nitrogen unsur di lautan.

b) Proses Geologi

Proses ini pada daur nitrogen dapat ditunjukkan dengan adanya proses fiksasi nitrogen melalui sambaran petir. Petir di atmosfer sebagai sumber fiksasi nitrogen karena suhu tinggi yang dihasilkan dari sambaran petir cukup untuk memecah ikatan N2 dan O2, sehingga memungkinkan terbentuknyaNO2. NO2 yang dibuat dalam petir larut dalam air hujan

c) Proses Kimia

Pada proses kimia ini sebenarnya merupakan gabungan dari beberapa proses sebelumnya. Sebagai contohnya dalam proses perubahan ammonium menjadi ion nitrit dan dirubah menjadi nitrat oleh bantuan bakteri merupakan gabungan dari proses biologi dan kimia.

* Fiksasi nitrogen secara kimia di bentuk dalam industri fiksasi nitrogen yang akan menghasilkan senyawa NH3.

* Reaksi kimia dalam proses nitrifikasi adalah :

NH3 + CO2 + 1.5 O2 + Nitrosomonas → NO2- + H2O + H+

NO2-+ CO2+ 0.5 O2+ Nitrobacter → NO3-

NH3+ O2 → NO2− + 3H+ + 2e−

NO2−+ H2O → NO3−+ 2H+ + 2e

* Proses denitrifikasi lengkap dapat dinyatakan sebagai reaksi redoks:

2 NO3− + 10 e− + 12 H+ → N2 + 6 H2O

Siklus Belerang (Sulfur)

      Daur sulfur termasuk salah satu daur biogeokimia, karena didalam daur karbon ini terdapat proses biologi, kimia dan geologi suatu makhluk hidup. Proses – proses tersebut antara lain :

e)      Proses Biologi

Proses biologi didalam daur sulfur yaitu ketika ion-ion sulfat di serap oleh akar dan di metabolisme menjadi penyusun protein dalam tubuh tumbuhan. Ketika hewan dan manusia memakan tumbuhan, protein tersebut akan berpindah ketubuh manusia. Dari dalam tubuh manusia senyawa sulfur mengalami metabolisme yang sisa-sisa hasil metabolisme tersebut diuraikan oleh bakteri dalam lambung berupa gas. Salah satu zat yang terkandung dalam gas tersebut adalah sulfur..

beberapa mikroorganisme yang berperan dalam siklus sulfur adalah dari golongan bakteri, antara lain adalah bakteri Desulfomaculum dan bakteri Desulfibrio yang akan mereduksi sulfat menjadi sulfida dalam bentuk hidrogen sulfida (H2S). Kemudian H2S digunakan oleh bakteri fotoautotrof anaerob (Chromatium) dan melepaskan sulfur serta oksigen. Kemudian Sulfur dioksidasi yang terbentuk diubah menjadi sulfat oleh bakteri kemolitotrof (Thiobacillus).
Dalam daur belerang, mikroorganisme yang bertanggung jawab pada setiap proses trasformasi adalah sebagai berikut :
1. H2S → S → SO4 => bakteri sulfur tak berwarna, hijau dan ungu.
2. SO4 → H2S => bakteri desulfovibrio dalam reaksi reduksi sulfat Anaerobik.
3. H2S → SO4  => bakteri thiobacilli dalam proses reaksi oksidasi sulfide aerobik.
4. Sulfur organik → SO4 + H2S, => mikroorganisme heterotrofik aerobik dan anaerobik.

f)       Proses Geologi

Secara alami, belerang terkandung dalam tanah dalam bentuk mineral tanah. Ada juga yang gunung berapi dan sisa pembakaran minyak bumi dan batubara. Dimana dari proses ini belerang yang ada akan terbakar alami maupun dibakar manusia dan menjadi sulfur dioksida yang akan di lepas keudara.
Diudara sulfur dioksida akan bereaksi dengan oksigen dan air membentuk asam sulfat (H2SO4) yang kemudian jatuh ke bumi dalam bentuk hujan asam. H2SO4 yang jatuh kedalam tanah oleh bakteri di pecah lagi menjadi ion sulfat yang kembali diserap oleh tumbuhan atau menjadi mineral tanah lainnya. Daur tipe sedimen cenderung untuk lebih kurang sempurna dan lebih mudah diganggu oleh gangguan setempat sebab sebagian besar bahan terdapat dalam tempat dan relatif tidak aktif dan tidak bergerak di dalam kulit bumi. Akibatnya, beberapa bagian dari bahan yang dapat dipertukarkan cenderung " hilang" untuk waktu yang lama apabila gerakan menurunnya jauh lebih cepat dari pada gerakan "naik" kembali. Setiap daur melibatkan unsur organisme untuk membantu menguraikan senyawa-senyawa menjadi unsur-unsur.

g)      Proses Kimia

Proses kimia ini adalah penggabungan dari beberapa proses sebelumnya. Sehingga jika proses diatas saling berkaitan dengan proses kimia didalam daur sulfur ini. Sebagai contoh lain keterkaitan antara proses kimia dengan proses biologi yaitu, melalui kentut oleh manusia dan yang terhasilkan oleh rantai makanan. Atau bahkan proses transformasi yang dilakukan oleh mikroorganisme yang dapat dilihat sebagai berikut :
1. H2S → S → SO4; bakteri sulfur tak berwarna, hijau dan ungu.

2. SO4 → H2S (reduksi sulfat anaerobik), bakteri desulfovibrio.

3.H2S → SO4 (Pengokaidasi sulfide aerobik); bakteri thiobacilli.

4. S organik → SO4 + H2S, masing-masing mikroorganisme heterotrofik aerobik dan anaerobik.

Sedangkan contoh keterkaitan antara proses geologi dengan proses kimia yaitu mineral tanah yang dapat berupa minyak bumi atau batu bara yang ketika dibakar akan menghasilkan sulfur dioksida yang akan di lepas keudara.
Diudara sulfur dioksida akan bereaksi dengan oksigen dan air membentuk asam sulfat (H2SO4) yang kemudian jatuh ke bumi dalam bentuk hujan asam, yang dapat menyebabkan korosif batu atau besi.

Siklus sulfur-iodin merupakan sederet proses termokimia yang digunakan untuk mendapatkan hidrogen. Ia terdiri dari tiga reaksi kimia yang keseluruhan reaktannya adalah air dan keseluruhan produknya adalah hidrogen dan oksigen.

2 H2SO4 → 2 SO2 + 2 H2O + O2		(830 °C)
I2 + SO2 + 2 H2O → 2 HI + H2SO4		(120 °C)
2 HI → I2 + H2		(320 °C)

Senyawa sulfur dan iodin didaur dan digunakan ulang. Proses ini bersifat endotermik dan haruslah terjadi pada suhu yang tinggi. Siklus sulfur iodin sekarang ini sedang diteliti sebagai metode yang praktis untuk mendapatkan hidrogen. Namun karena penggunaan asam korosif yang pekat pada suhu yang tinggi, ia dapat menimbulkan risiko bahaya keselamatan yang besar apabila proses ini dibangun dalam skala besar.

Siklus Fosfor

Daur Fosfor adalah proses perubahan fosfat dari fosfat anorganik menjadi fosfat organik dan kembali menjadi fosfat anorganik secara kesinambungan dan tanpa jeda. Fosfor adalah komponen penting pada membran sel, asam nukleat dan tranfer energi pada respirasi sel. Fosfor juga ditemukan sebagai komponen utama dalam pembentukan gigi dan tulang vertebrata.

Di alam, fosfor terdapat dalam dua bentuk, yaitu senyawa fosfat organik dan senyawa fosfat anorganik. Fosfat organik adalah sebutan untuk senyawa fosfat yang terkandung dalam binatang dan tumbuhan. Sedangkan fosfat anorganik adalah senyawa fosfat yeng terdapat pada tanah, batuan dan air.

Siklus fosfor atau daur fosfat diawali dengan pembentukan fosfat anorganik oleh alam. Fosfor terdapat di alam dalam bentuk ion fosfat (PO43-) dan banyak terdapat pada batu-batuan. Batu-batuan yang kaya dengan fosfat yang mengalami erosi dan pelapukan terkikis dan hanyut oleh air membentuk larutan fosfat. Larutan fosfat kemudia diserap oleh tumbuhan dan makhluk hidup autotrof seperti protista fotosintesis dan Cyanobacteri. Manusia dan hewan memperoleh fosfat dari tumbuhan yang dimakannya. Jika kandungan fosfta dalam tubuh makhluk hidup berlebihan maka fosfat akan dikeluarkan kembali kealam dalam bentuk urine ataupun feces yang kemudian diuraikan oleh bakteri pengurai kembali menjadi fosfat anorganik. Selain dari sisa-sisa metabolisme tubuh, fosfat juga di peroleh dari dekomposisi makhluk hidup yang telah mati oleh bakteri pengurai.

Fosfat juga seringkali digunakan sebagai pupuk penyubur tanah. Sumber fosfat bukan hanya berasal dari batu-batuan tapi juga dari kotoran hewan yang disebut guano. Guano adalah nama dari sejenis kotoran burung laut yang merupakan sumber utama fosfor dunia terutama yang kemudian diolah menjadi pupuk.

BAB III

PENUTUP

Berdasarkan uraian di atas maka dapat ditarik beberapa kesimpulan:

A.    Siklus biogeokimia adalah aliran ion ataupun molekul dari nutrien yang dipindahkan dari lingkungan ke organisme (komponen hidup) dan dikembalikan lagi ke komponen tak hidup (abiotik). Siklus tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi jugs melibatkan reaksi-reaksi kimia dalam lingkungan abiotik sehingga disebut siklus biogeokimia.

B.     Salah satu siklus kimia yang penting adalah siklus sulfur. Adanya siklus sulfur membuat ketersediaan sulfur di bumi tetap terjaga. Siklus sulfur terjadi dalam suatu rantai makanan, yang dimulai dari tumbuhan. Di dalam tubuh tumbuhan belerang dari dalam tanah digunakan sebagai penyusun protein. Hewan dan manusia mendapatkan belerang dengan jalan memakan tumbuhan. Jika tumbuhan dan hewan mati, jasad renik akan menguraikannya lagi menjadi gas  atau menjadi  dan , yang mengandung unsur sulfur.

C.    Keseimbangan siklus ini perlu dijaga. Jika aktivitas manusia tidak memperhatikan lingkungan, keseimbangan unsur dalam siklus akan terganggu sehingga proporsi komponen yang seharusnya menjadi bergeser. Akibat ketidakseimbangan tersebut, terjadi berbagai masalah yang dampaknya tidak hanya berpengaruh terhadap manusia, tetapi juga terhadap lingkungan hidup, seperti terjadinya hujan asamyang disebabkan oleh belerang (sulfur) yang merupakan pengotor dalam bahan bakar fosil sertanitrogen di udara yang bereaksi dengan oksigen membentuk sulfur dioksida dan nitrogen oksida. Penggunaan bahan bakar fosil yang terlalu banyak melepaskan sulfur yang berlebih ke atmosfir yang kemudian akan bereaksi dengan gas-gas di atmosfir dan uap air, kemudian turun sebagai hujan asam yang bersifat merusak. Oleh karena itu pemahaman mengenai keseimbangan siklus biogeokimia diperlukan untuk membuat suatu rancangan manajemen lingkungan yang baik, termasuk lingkungan industri.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim,2012.Siklus Fosfor. [online].diakses dari http://www.kamusq.com/2012/10/siklus-fosfor-daur-fosfat-dalam.html.Pada 2 Desember 2014.

Anonim,2012. Daur Belerang (Sulfur). [online].diakses dari  http://www.g-excess.com/daur-belerang-sulfur-dalam-biogeokimia.html. Pada 2 Desember 2014.

http://www.g-excess.com/daur-belerang-sulfur-dalam-biogeokimia.html

Malik, Muhammad.2013. Tahapan Proses Daur Atau Siklus Karbon. [online]. Diakses dari  http://simplenews05.blogspot.com/2013/10/tahapan-proses-siklus-karbon-c.htmll Pada 2 Desember 2014

Malik, Muhammad.2014. Tahapan Proses Daur Atau Siklus Nitrogen. [online]. Diakses dari http://simplenews05.blogspot.com/2014/03/tahapan-proses-daur-atau-siklus-nitrogen.html. Pada 2 Desember 2014

Sridianti.2013.Pengertian dan Proses Siklus Air Hidrologi. [online].diakses dari http://www.sridianti.com/pengertian-proses-siklus-air-hidrologi.html. Pada 2 Desember 2014.