Siklus Daur Karbon dan Oksigen

Siklus Daur Karbon dan Oksigen – Salah satu dari siklus biogeokimia yang terjadi di alami adalah suatu siklus atau daur karbon.

Siklus ini merupakan bagian dari siklus alam selain siklus fosfor, siklus belerang, siklus air, siklus nitrogen, serta siklus oksigen. Dalam proses terjadinya siklus-siklus tersebut tidaklepas dariadanya unsur kimia, unsur geo atau bumi, dan unsur bio atau kehidupan.

Apa Itu Siklus Daur Karbon dan Oksigen itu?

Suatu proses dari karbon yang mengalami pergerakan dari satu tempat ke tempat lain disebut dengan siklus karbon. Dalam keberlangsungan ekosistem di permukaan bumi, karbon memiliki peran yang sangat penting. Melalui proses antropogenik yang sengaja dibuat oleh manusia dan proses alami dari alam, karbon dapat dihasilkan.

Melalui campur tangan manusia ataupun melalui hewan serta tumbuhan yang dilewati oleh aliran siklus karbon adalah proses alami siklus karbon dapat terjadi. Senyawa karbondioksida yang terdapat diatmosfer merupakan suatu kondisi dari karbon.

Baca juga: Siklus daur belerang atau Sulfur

Saat karbondioksida berada dalam tekanan di bawah 5,1 atm memiliki bentuk yang cair. Akan tetapi apabila saat karbondioksida berada pada suhu di bawah -78 derajat Celcius akan memiliki bentuk yang padat. Gabungan dari 1 molekul C (karbon) dengan 2 molekul O₂ (Oksigen) inilah yang disebut dengan karbondioksida.

Untuk kebutuhan proses fotosintesis dalam memanfaatkan karbondioksida (CO₂) dan menghasilkan karbondioksida kembali. Adanya siklus karbon mempunyai peran yang sangat vital. Dimulainya siklus atau daur karbon terdapat di atmosfer. Selanjutnya mengalami perpindahan melalui produsen seperti tumbuhan, kemudian konsumen hingga sampai pada organisme pengurai.

Sumber Terbentuknya Karbon

1. Berasal dari Organisme

Karbon dapat terbentuk karena adanya organisme yang sudah mati yang mengalami proses dekomposi. Selain itu karbon juga berasal dari sirespirasi yang dilakukan oleh makhluk hidup. Kendaraan yang menghasilkan asap dari sisa pembakaran bahan bakar juga sebagai sumber penghasil karbondioksida atau CO₂.

Tumbuhan akan memanfaatkan adanya gas CO₂ untuk proses fotosintesis yang dapat menghasilkan oksigen serta amilum. Untuk bertahan hidup, oksigen tersebut sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup termasuk manusia.

Proses pernapasan yang dilakukan oleh hewan dan juga manusia pasti akan menghasilkan CO₂ dan H₂. Hasil tersebut oleh tumbuhan akan dimanfaatkan kembali untuk keberlangsungan proses fotosintesis, dan seterusnya.

Adanya aktivitas fotosintetik yang dilakukan olehtumbuhan akan mempengaruhi adanya gas O₂ dan CO₂ diatmosfer. Jumlah karbon akan semakin banyak di udara apabila jumlah manusia dan juga hewan juga banyak. Sehingga ruang terbuka hijau seperti taman kota sangatlah penting untuk menyeimbangkan kepadatan penduduk dan menjaga supaya lingkungan selalu sehat.

2. Karbon yang Berasal dari Alam

Banyak kejadian alam yang memiliki peran penting dalam terbentuknya karbon. Kejadian tersebut seperti proses aktivitas gunung berapi yaitu erupsi vulkanik dan kejadian kebakaran hutan baik yang disengaja ataupun tidak.

Proses Siklus Karbon yang Terjadi pada Makhluk Hidup

1. Fotosintesis

Tumbuhan yang mengalami proses fotosintesis akan menghasilkan karbohidrat. Dalam prosesnya akan menghasilkan karbohidrat yang memanfaatkan energi matahari untuk dapat mengubah karbondioksida dan molekul air.

Dalam proses terjadinya fotosintesis tersebut, energi dari radiasi matahari oleh adanya ikatan molekul karbon akan diubah menjadi energi kimia. Molekul karbon yang digunakan tersebut didapatkan dari gas CO₂ yang terdapat di udara.

Fotosintesis yang terjadi menghasilkan C₆H₁₂O₆ atau senyawa glukosa. Tumbuhan akan memanfaatkan kembali 6 molekul karbon tersebut sehingga mendukung tumbuhanuntuk tumbuh dan berkembang.

2. Respirasi

Selain manusia dan hewan, tumbuhan juga mengalami proses respirasi. Kebalikan dari proses fotosintesis pada tumbuhan adalah proses respirasi yang terjadi pada bagian stomata daun. Proses yang terjadi yaitu perubahan makanan menjadi sumber energi. Selain itu stomata yang terdapat pada tumbuhan akan menyerap gas O₂ (oksigen) dan mengeluarkan gas CO₂ (karbondioksida)

Sedangkan pada manusia dan juga hewan yang mengalami proses respirasi merupakan suatu rangkaian proses. Dimulai dari oksigen yang dihirup kemudian mengeluarkan uap air dan juga karbondioksida sehingga menghasilkan energi dalam bentuk ATP yang dibutuhkan oleh seluruh sel di dalam tubuh makhluk hidup.

Siklus atau Daur Karbon pada Iklim

Ketika siklus ataupun daur karbon terjadi, tentu kadar konsentrasi karbon yang terdapat di dalam atmosfer, permukaan bumi, serta yang berada di laut harus dalam jumlah yang seimbang. Karena apabila satu siklus tidak seimbang, maka ketidakseimbangan juga akan terjadi pada semua siklus di bumi.

Terjadinya perubahan iklim yang terjadi saat ini, salah satu penyebabnya adalah jumlah karbondioksida yang terdapat di atmosfer memiliki jumlah yang melebihi batas normal. Karena temperature udara akan meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah karbondioksida. Begitupun sebaliknya apabila karbondioksida yang ada diatmosfer konsentrasinya turun maka temperatur akan relative rendah.

Karena suhu bumi mengikuti jumlah karbondioksida, maka dapat diketahui bahwa suhu bumi akan selalu mengalami fluktuasi. Hal tersebut akan berpengaruh pada terjadinya perubahan iklim. Akan tetapi jumlah karbondioksida yang saat ini ada di atmosfer memiliki jumlah yang begitu signifikan.

Terjadinya hal tersebut seiring dengan berjalannya revolusi industri, karena secara besar-besaran terjadi pembakaran energi fosil. Bumi mengalami peningkatan suhu yang cukup ekstrem karena secara siginifikan kadar karbondioksida yang terjadapat di atmosfer mengalami perubahan.

Berapa Jumlah Karbon di Bumi?

Sangat sulit untuk dapat diketahui secara pasti berapa jumlah karbon keseluruhan yang ada di bumi. Sebab karbon yang ada di bumi ini memiliki berbagai bentuk. Seperti terdapat bahan bakar fosil di bawah tanah, yang sampai saat ini masih menjadi bahan bakar utama untuk keperluan manusia.

Apabila diperkirakan, banyaknya total karbon yang terdapat di bumi ini kurang lebih mencapai 1.500 meliar metrik ton yang berada dalam berbagai tingkatan. Selain karbon-karbon tersebut dapat ditemukan di udara, di bawah permukaan laut juga terdapat sekitar 41 miliar metrik ton yang tersimpan.

Pada setiap tingkatan ekosistem juga memiliki jumlah karbon yang berbeda-beda. Adanya keanekaragaman serta penyusun ekosistem dengan komponen yang berbeda juga menjadi penyebab terjadinya keanekaragaman tersebut. Kecepatan siklus atau daur karbon yang terjadi sangat dipengaruhi oleh unsur penyususn kompleksitas ekosistem.

Baca juga: Cara menanggulangi pencemaran lingkungan

Seperti pada ekosistem hujan tropis terjadi pengembalian karbon organik yang berjalan cepat ke dalam tanah karena memiliki biota yang beranekaragam. Sehingga apabila dibandingkan dengan jumlah biomssa dengan ekosistem hutan iklim sedang, ekosistem gurun, setrta padang rumput iklim sedang tentu memiliki jumlah karbon yang lebih besar.

Manfaat Karbon

Komponen karbondioksida yang terdapat di udara memiliki pengaruh yang besar pada terjadinya radiasi pemanasan global serta sebagai pemasok karbon anorganik. Terjadinya karbohidrat dan karbon anorganik merupakan hasil perubahan dari korbondioksida dalam proses fotosintesis tanaman.

Energi biokimia merupakan energi yang tersimpan di dalam tanaman. Hal tersebut dikarenakan karbon yang disebut sebagai senyawa organik bersumber dari radiasi matahari. Melalui mekanisme pernapasan dapat diketahui juga bahwa karbon terdapat juga di dalam tanaman yang akan menjadi CO₂ melalui proses fisiologis.

Melalui pertumbuhan tanaman dan dengan proses pernapasan tersebut karbon organik menjadi lebih kompleks karena mengalami konversi. Melalui proses interaksi dalam jaring dan rantai makanan, karbon kompleks yang ada akan disalurkan ke tubuh konsumen, sehingga di dalam tubuh konsumen akan selalu ada unsur senyawa karbon organik.

Nah, apabila ada pertanyaan terkait Skema Siklus Daur Karbon dan Oksigen bisa ditulis di bawah ini.

Daftar Pustaka:

Campbell. (2012). Biologi. Jakarta: Erlangga.

Suharsono dan Popo Mustofa K. (2017). Biologi Umum. Tasikmalaya: LPPM Universitas Siliwangi.