SIKLUS BIOGEOKIMIA

Siklus biogeokimia adalah siklus untus atau senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke komponen biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi juga melibatkan reaksi-reaksi kimia dalam lingkungan abiotik. Sehingga disebut siklus biogekimia. Siklus-siklus tersebut antara lain siklus air, siklus oksigen, siklus karbon, siklus nitrogen, siklus fosfor, dan siklus belerang serta siklus mineral-mineral lain. Dalam makalah ini pembahasan akan ditekankan pada tiga siklus yaitu siklus nitrogen, siklus fosfor, dan siklus belerang.

Siklus Nitrogen

Siklus nitrogen merupakan suatu siklus bahan kimia yang sangat kompleks dan sangat penting dalam lingkungan hidup. Unsur nitrogen banyak terdapat dalam lapisan atmosfer berbentuk gas N₂ sampai mencapai 78% volume udara kering dan bersih. Tetapi tidak dapat digunakan secara langsung oleh tumbuh-tumbuhan untuk proses asimilasi nitrogen. Gas nitrogen ini harus diubah terlebih dahulu menjadi gas NH₃ atau senyawa nitrat atau senyawa nitrit atau senyawa NH₄⁺ yang larut dalam air tanah, barulah senyawa-senyawa tersebut dapat dimanfaatkan oleh tumbuh-tumbuhan. Unsur hara nitrogen diserap oleh akar tanaman dalam bentuk nitrat (NO₃^-) dan amonium (NH₄⁺). Untuk memperjelas penjelasan tersebut psoses siklus nitrogen dapat dilihat pada Gambar berikut.

Siklus Belerang

Kelimpahan sulfur dalam kerak bumi mencapai 0,06%. Sumber utama-utama sulfur tanah adalah sulfida-sulfida logam yang dikandung batu plutonik sedangkan sumber aktif (lumbung aktif) adalah lautan. Batuan plutonik adalah batuan yang menghasilkan sulfat yang kemudian diendapkan sebagai garm-garam sulfat dapat larut dan tidak larut di daerah kering atau agak kering, diserap jasad renik atau direduksi oleh jasad renik membentuk sulfida atau anasir S atau terlindi dan tercuci menuju lautan. Gambar berikut melukiskan terjadinya siklus belerang di alam.  

Siklus Fosfor

Siklus fosfor dalam lingkungan hidup relatif lebih sederhana bila dibandingkan dengan siklus bahan-bahan kimia yang lain, tetapi siklus fosfor ini mempunyai peranan yang sangat penting sebagai pembawa energi dalam bentuk ATP (Adenosin Triphosphat). Siklus unsur ini adalah perputaran bahan kimia yang menghasilkan endapan seperti halnya siklus kalsium. Sebagian besar fosfor terdapat dalam batuan beku dan bahan induk tanah sebagai senyawa apatit. fluoroapatit (Ca₁₀(PO₄)₆F₂) merupakan salah satu mineral apatit yang dikenal. Dalam lingkungan tidak ditemukan senyawa fosfor yang berbentuk gas, pada umumnya unsur fosfor yang terdapat di lingkungan berupa partikel-partikel padat. Di alam, unsur fosfor banyak terdapat dalam bentuk HPO₄^2- atau HPO₄^-, baik sebagai ion anorganik maupun organik yang larut serta yang tidak larut. 

Manfaat Nitrogen, Belerang, dan Fosfor Secara Umum

Nitrogen merupakan  bagian pokok tanaman hidup. Nitrogen hadir sebagai satuan fundamental dalam protein, asam nukleat, klorofil, dan senyawa organik lainnya. Nitrogen memiliki peran yang besar untuk tanaman, unsur nitrogen berkorelasi sangat erat dengan perkembangan jaringan maristem sehingga sangat menentukan pertumbuhan tanaman.

Sulfur berperan penting sebagai komponen asam-asam amino esensial penyusun protein tanaman maupun hewan, seperti methionin, sistein, dan sistin, juga dalam pembentukan polipeptida. Unsur ini merupakan salah satu unsur penting pada koenzim A (KoA) dan pada vitamin seperti biotin dan thiamin. Sulfur juga merupakan unsur yang menyusun 0,1% bagian tanaman.

Fosfor termasuk unsur hara esensial bagi tanaman. Kekurangan pasokan fosfor dapat menyebabkan tanaman tidak tumbuh secara optimal atau potensi hasilnya tidak maksimal. fosfor juga berfungsi sebagai komponen beberapa enzim dan protein, ATP (adenosintrifosfat), RNA (asam ribonukleat), DNA (asam deoksiribonukleat) dan fitin. ATP merupakan senyawa yang terlibat dalam berbagai reaksi transfer energi dalam metabolisme. Fosfor juga memiliki peran vital bagi pertumbuhan tanaman antara lain, terlibat dalam pembentukan biji dan buah. Suplai fosfor yang cukup akan merangsang perkembangan sistem perakaran tanaman.

Aktivitas manusia seringkali mengganggu siklus nutrien dengan cara mengeluarkan nutrien dari satu biosfer dan menambahkannya ke bagian biosfer lainnya. Beberapa contoh dampak yang ditimbulkan manusia terhadap siklus kimia dalam ekosistem antara lain dampak dalam bidang pertanian dan terjadinya eutrofikasi pada sebagian perairan yang tercemar.

Daftar Pustaka 
Darjamuni. 2003. Siklus Nitrogen di Laut. (online), (http://rudyct.com/pps702-ipb/06233/darjamuni.pdf, diakses tanggal 20 Januari 2011)

Foth, H.D. 1984. Dasar-dasar Ilmu Tanah Edisi 7. Terjemahan oleh Endang Dwi Purbayanti, Dwi Retno Lukiwati, & Rahayuning Trimulatsih.1984. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press

Hanafiah, K.A. 2007. Dasar-dasar Ilmu Tanah. Jakarta: PT. Raja Grafindo Persada

Jackson, A.R.W., & Jackson, J.M. 2000. Environmental Science: The Nature Envoronment and Human Impact Second Edition. England: Pearson Education Limited

Kormondy, E.J. 1969. Concept of Ecology. New Jersey : Prentice-Hall Inc.

Mas’ud, P. 1992. Telaah Kesuburan Tanah. Bandung: Penerbit Angkasa

Notohadiprawiro, T. 1998. Tanah dan Lingkungan. Jakarta : Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.

Novizan. 2002. Petunjuk Pemupukan yang Efektif. Jakarta: AgroMedia Pustaka

Skinner, B.J. 1984. Sumber Daya Bumi. Terjemahan oleh Permana. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press

Tim Penyusun. Tanpa Tahun. Ekologi Tumbuhan. (online), (http://e-course.usu.ac.id/content/biologi/ekologi/textbook.pdf, diakses tanggal 20 Januari 2011.