tugas sp biologi - Blog UB

TUGAS INDIVIDU
BIOLOGI
“ATOM CYCLE”
Nama
:
Mufid Alkarimu
NIM
:
115100707111001
JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2014
“ATOM CYCLE”
Setiap organisme memerlukan bahan-bahan kimia (nutrien) yang
akan dipergunakan untuk pelestarian hidupnya. Bahan-bahan kimia
tersebut, baik zat organik atau pun zat anorganik diperoleh dari
lingkungannya. Sedangkan, organisme dalam hidupnya juga akan
memberikan zat organik maupun zat anorganik ke lingkungannya.
Organisme yang telah mati juga akan melepaskan zat organik dan
anorganik. Oleh karena itu, zat-zat organik dan anorganik akan
mengalami siklus dalam ekosistem. Siklus zat-zat dalam biosfer disebut
siklus biogeokimia, yang berarti siklus bahan kimia dari komponen
abiotik dalam ekosistem kek komponen biotik yang kemudia diuraikan
menjadi mineral yang melibatkan peranan mikroorganisme. Macam –
macam siklus biogeokimia, seperti siklus karbon, siklus oksigen, siklus
nitrogen, siklus air, siklus fosfor, dan siklus sulfur (Susilowarno dkk,
2007).
SIKLUS KARBON DAN OKSIGEN
Karbon merupakan unsur penyusun semua senyawa organik, dan
salah satu zat yang sangat penting atau diperlukan makhluk hidup,
selain oksigen, air dan nitrogen. Di alam karbon tersedia dalam bentuk
gas dan dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan melalui proses fotosintesis.
Bahkan karbon banyak ditemui pada endapan dan di dalam air. Di
atmosfer, unsur ini merupakan suatu komponen yang besar (kurang
lebih 0,03 %) dibandingkan dengan unsur lain, kecuali nitrogen dan
oksigen. Di atmosfer, terdapat karbon dengan oksigen. Dan dari
atmosfer dan sedimen, karbon masuk ke tubuh organisme secara kimia.
Energi yang tersimpan pada tumbuhan terbentuk karena fiksasi
karbondioksida pada peristiwa fotosintesis (Prawirohartono, 2001).
Siklus karbon melibatkan seluruh lingkungan yang ada di alam
semesta, meliputi atmosfer, biosfer, hidrosfer, litosfer dan geosfer.
Karena itu, siklus karbon disebut sebagai siklus biogeochemical. Pada
setiap lingkungan dan antara lingkungan terjadi pertukaran karbon.
Karbon berpindah dari lingkungan atmosfer ke biosfer sebagai gas
karbon dioksida. Gas karbon dioksida digunakan tumbuhan untuk
berfotosintesis (Prawirohartono, 2001).
Karbon masuk ke lingkungan atmosfer dari lingkungan biosfer juga
sebagai gas karbon dioksida. Gas karbondioksida dilepas ke atmosfer
dari hasil pernafasan makhluk hidup, hasil pembusukan/fermentasi oleh
bakteri atau jamur dan hasil pembakaran senyawa-senyawa organik.
Selain pertukaran karbon dari lingkungan atmosfer ke biosfer atau
sebaliknya, karbon dipertukarkan dalam lingkungan biosfer melalui
rantai makanan. Pertukaran karbon juga terjadi dari lingkungan biosfer
ke geosfer. Cangkang hewan-hewan lunak pada umumnya
mengandung karbonat. Karbonat kemudian diubah menjadi batu kapur
melalui suatu proses yang disebut sedimentasi. Sedangkan perpindahan
karbon dari lingkungan geosfer ke lingkungan atmosfer terjadi melalui
hasil reaksi batu kapur dan erupsi gunung merapi (Prawirohartono,
2001).
Ketika matahari bersinar, tumbuhan melakukan fotosintesis untuk
mengubah karbondioksida menjadi karbohidrat dan melepaskan
oksigen ke atmosfer. Proses ini akan lebih banyak menyerap karbon
pada hutan yang sedang mengalami perumbuhan yang cepat. Pada
permukaan laut ke arah kutub, air laut menjadi lebih dingin dan CO2
akan lebih mudah larut. Selanjutnya CO2 yang larut tersebut akan
terbawa oleh sirkulasitermohalin yang membawa massa air di
permukaan yang lebih berat ke dalam laut atau interir laut. Di lautbagian
atas (upper ocean), pada daerah dengan produktivitas yang tinggi,
organisme membentuk jaringan yang mengandung karbon. Beberapa
organisme juga membentuk cangkang karonat dan bagian- bagian tubuh
lainnya yang keras. Proses ini akan menyebabkan aliran karbon ke
bawah. Melalui pernapasan (respirasi) oleh tumbuhan yang di
dalamnya. Hal ini merupakan reaksi eksotermik dan termasuk juga di
dalamnya penguraian glukosa menjadi karbondioksida dan air. Melalui
pembusukan bintang dan tumbuhan, fungi atau jamur,dan bakteri
mengurai senyawa karbondioksida jika tersedia oksigen atau menjadi
metana jika tidak ada oksigen (Daniswara, 2009).
SIKLUS HIDROGEN
Siklus atau daur merupakan suatu perputaran atau lingkaran.
Siklus hidrologi adalah perputaran air dengan perubahan berbagai
bentuk dan kembali pada bentuk awal. Hal ini menunjukkan bahwa
volume air di permukaan bumi sifatnya tetap. Meskipun tetap dengan
perubahan iklim dan cuaca, letak mengakibatkan volume dalam bentuk
tertentu berubah, tetapi secara keseluruhan air tetap. Siklus air secara
alami berlangsung cukup panjang dan cukup lama. Sulit untuk
menghitung secara tepat berapa lama air menjalani siklusnya, karena
sangat tergantung pada kondisi geografis, pemanfaatan oleh manusia
dan sejumlah faktor lain.
Siklus air atau siklus hidrologi adalah sirkulasiair yang tidak pernah
berhenti dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer melalui
kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi.
 Kondensasi (pengembunan)
Ketika uap air mengembang, mendingin dan kemudian
berkondensasi, biasanya pada partikel-partikel debu kecil di udara.
Ketika kondensasi terjadi dapat berubah menjadi cair kembali atau
langsung berubah menjadi padat (es, salju, hujan batu (hail)). Partikelpartikel air ini kemudian berkumpul dan membentuk awan.
 Presipitasi
Presipitasi pada pembentukan hujan, salju dan hujan batu (hail)
yang berasal dari kumpulan awan. Awan-awan tersebut bergerak
mengelilingi dunia, yang diatur oleh arus udara. Sebagai contoh, ketika
awan-awan tersebut bergerak menuju pegunungan, awan-awan tersebut
menjadi dingin, dan kemudian segera menjadi jenuh air yang kemudian
air tersebut jatuh sebagai hujan, salju, dan hujan batu (hail), tergantung
pada suhu udara sekitarnya.
 Evaporasi (penguapan)
Ketika air dipanaskan oleh sinar matahari, permukaan molekulmolekul air memiliki cukup energi untuk melepaskan ikatan molekul air
tersebut dan kemudian terlepas dan mengembang sebagai uap air yang
tidak terlihat di atmosfir.
 Transpirasi (penguapan dari tanaman)
Uap air juga dikeluarkan dari daun-daun tanaman melalui sebuah
proses yang dinamakan transpirasi. Setiap hari tanaman yang tumbuh
secara aktif melepaskan uap air 5 sampai 10 kali sebanyak air yang
dapat ditahan .
Pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat
berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian
diintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah. Setelah mencapai
tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu dalam tiga cara
yang berbeda :
 Evaporasi / transpirasi - Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di
tanaman, dsb. kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfer) dan
kemudian akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan)
itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun
(precipitation) dalam bentuk hujan, salju, es.
 Infiltrasi / Perkolasi ke dalam tanah - Air bergerak ke dalam tanah
melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan menuju muka air
tanah. 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.
 Air Permukaan - Air bergerak diatas permukaan tanah dekat dengan
aliran utama dan danau; makin landai lahan dan makin sedikit poripori tanah, maka aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan
tanah dapat dilihat biasanya pada daerah urban. Sungai-sungai
bergabung satu sama lain dan membentuk sungai utama yang
membawa seluruh air permukaan disekitar daerah aliran sungai
menuju laut.
SIKLUS NITROGEN
Gas nitrogen banyak terdapat di atmosfer, yaitu 80% dari udara.
Nitrogen bebas dapat ditambat/difiksasi terutama oleh tumbuhan yang
berbintil akar (misalnya jenis polongan) dan beberapa jenis ganggang.
Nitrogen bebas juga dapat bereaksi dengan hidrogen atau oksigen
dengan bantuan kilat/ petir. Tumbuhan memperoleh nitrogen dari dalam
tanah berupa amonia (NH3), ion nitrit (N02- ), dan ion nitrat (N03- ).
Beberapa bakteri yang dapat menambat nitrogen terdapat pada akar
Legum dan akar tumbuhan lain, misalnya Marsiella crenata. Selain itu,
terdapat bakteri dalam tanah yang dapat mengikat nitrogen secara
langsung, yakni Azotobacter sp. yang bersifat aerob dan Clostridium sp.
yang bersifat anaerob. Nostoc sp. dan Anabaena sp. (ganggang biru)
juga mampu menambat nitrogen.
Nitrogen yang diikat biasanya dalam bentuk amonia. Amonia
diperoleh dari hasil penguraian jaringan yang mati oleh bakteri. Amonia
ini akan dinitrifikasi oleh bakteri nitrit, yaitu Nitrosomonas dan
Nitrosococcus sehingga menghasilkan nitrat yang akan diserap oleh
akar tumbuhan. Selanjutnya oleh bakteri denitrifikan, nitrat diubah
menjadi amonia kembali, dan amonia diubah menjadi nitrogen yang
dilepaskan ke udara. Dengan cara ini siklus nitrogen akan berulang
dalam ekosistem.
DAFTAR PUSTAKA
Daniswara.2009.Produsen
dan
Konsumen
Perairan.
http//daniswara.wordpress.com. Diakses Pada tanggal 1 Juli
2014. Pukul 19.00 WIB
Masra, I. 2012. Siklus Hidrologi. Politeknik Negeri Jember. Jember.
Prawirohartono, S., 2001. Siklus Karbon. Bumi Aksara. Jakarta.
Susilowarno,R.G dkk. 2007. Biologi. PTGrasindo. Jakarta.
Zoer’aini D.I. 2003. Prinsip- Prinsip Ekologi. PT Bumi Aksara. Jakarta.