Pengertian Siklus/Daur Karbon

Tanaman menggunakan karbon dioksida dan sinar matahari untuk tumbuh dan membuat makanan mereka sendiri. Karbon menjadi bagian dari tanaman. Tanaman yang mati dan terkubur dapat berubah menjadi bahan bakar fosil yang terbuat dari karbon seperti batubara dan minyak selama jutaan tahun. Ketika manusia membakar bahan bakar fosil, sebagian besar karbon dengan cepat memasuki atmosfer sebagai karbon dioksida.

Dan untuk lebih jelasnya berkaitan dengan pengertian siklus atau daur karbon berikut ini merupakan paparan dari pengertian siklus/daur karbon, semoga bermanfaat!

Siklus karbon adalah proses pemanfaatan CO2 diudara untuk keperluan fotosintesis tumbuhan dan pembentukan CO2 kembali sebagai hasil dari proses respirasi makhluk hidup. CO2 atau karbondiokasida merupakan gabungan dari satu molekul karbon dan 2 molekul oksigen.

CO2 merupakan gas penyusun atmosfer yang ditemukan dalam jumlah sedikit yaitu sekitar 0,03%. Kadar CO2 di atmosfer berbanding terbalik dengan banyaknya tumbuhan hijau yang ada di sekitarnya. Hal ini disebabkan karena CO2 merupakan komponen utama dalam proses fotosintesi tumbuhan.

Siklus karbon diawali dengan pembentukan karbon (CO2) diudara. CO2 dapat terbentuk karena 2 hal, aktivitas organisme dan aktivitas alam. Aktivitas organisme termasuk respirasi, dekomposisi makhluk hidup yang mati, pembakaran batubara, asap pabrik, dll. Aktivitas alam meliputi erupsi vulkanik. Semua aktivitas diatas merupakan sumber CO2 di alam ini. Terlalu banyak CO2 di udara akan menyebabkan efek rumah kaca.

CO2 diudara kemudian dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis. Hasil akhir proses fotosintesis adalah amilum dan Oksigen. Oksigen yang dihasilkan kemudian digunakan oleh manusia dan hewan untuk bernafas. Proses pernafasan manusia dan hewan menghasilkan H2O dan CO2. CO2 tersebut kemudian di manfaatkan oleh tumbuhan lagi.. begitu seterusnya.

Dalam ekosistem air, pertukaran CO2 di air dengan diatmosfer berjalan secara tidak langsung. Karbon dioksida berikatan dengan air membentuk asam karbonat yang akan terurai menjadi ion bikarbonat. Bikarbonat adalah sumber karbon bagi alga yang memproduksi makanan untuk diri mereka sendiri dan organisme heterotrof lain. Begitu pula sebaliknya, saat organisme air berespirasi, CO2 yang mereka keluarkan menjadi bikarbonat.https://eo.ucar.edu/kids/green/images/carboncycle_sm.jpg

Proses timbal balik fotosintesis dan respirasi makhluk hidup merupakan sumber utama karbondiokasida. Tinggi rendahnya kadar CO2 dan O2 diatsmosfer secara berkala disebabkan oleh penurunan aktivitas Fotosintetik. Semakin banyak populasi manusia dan hewan, maka kadar karbon dalam udara semakin meningkat. Untuk menjada keseimbangan kadar karbon dan oksigen maka harus diimbangi dengan penanaman tumbuh-tumbuhan sebagai penghasil oksigen.

Memahami Langkah Siklus Karbon

Siklus karbon pada dasarnya adalah proses dua langkah yang melibatkan fotosintesis dan respirasi. Tanaman hijau mengalami baik fotosintesis dan respirasi. Jamur dan hewan hidup hanya bernafas. Karbon “berputar” dari tanaman hijau ke atmosfer dan kembali ke tumbuhan.

1. Fotosintesis

Selama fotosintesis, tumbuhan hijau menggunakan energi radiasi untuk mengubah air dan karbon dioksida menjadi karbohidrat, yang merupakan molekul energi tinggi.

2. Respirasi

Selama langkah respirasi, tanaman mengubah karbohidrat kembali ke air dan karbon dioksida, melepaskan energi yang digunakan untuk membangun karbohidrat. Ini adalah energi yang tanaman menggunakan untuk hidup pada malam hari.

Hewan juga menjalani proses respirasi. Ketika manusia dan hewan memakan tanaman, karbohidrat diubah kembali menjadi air dan karbon dioksida, yang keduanya dihembuskan. Energi yang dilepaskan selama respirasi digunakan untuk membuat Adenin trifosfat (ATP), yang diperlukan untuk sel manusia dan hewan untuk berfungsi.

Diagram siklus karbon berfungsi untuk menunjukkan bagaimana berbagai persediaan karbon pada formulir perubahan bumi dan akhirnya dilepaskan ke atmosfer dalam jumlah yang berbahaya, menambah efek rumah kaca dan pemanasan global.

Pengertian Siklus/Daur Karbon 1

Gambar siklus karbon

Penyimpanan karbon

Karbon yang tersimpan dalam berbagai bentuk di bumi. Di bawah tanah, itu disimpan sebagai bahan bakar fosil banyak digunakan untuk energi. Ada lebih dari 1.500 miliar metrik ton karbon yang tersimpan di berbagai tingkatan dalam tanah. Lebih dari 41 lebih miliar metrik ton yang disimpan di bawah permukaan lautan. Berbagai tingkat karbon ditemukan di udara juga. Sebagian besar ini ditemukan secara alami.

Fungsi Karbon

Fungsi karbon sangat banyak antara lain :

  • bahan baku fotosintesis
  • Sebagai komponen penyusun makanan (karbohidrat, lemak, protein)
  • Bahan penyusun tulang dan gigi

Sumber Karbon

Sumber karbon sangat melimpah di bumi. Respirasi makhluk hidup menghasilkan senyawa karbon (CO2). Penggunaan bahan bakar fosil (seperti: minyak bumi, batubara, dan gas alam) menghasilkan karbon. Kebakaran hutan  hingga erupsi vulkanik gunung api yang memuntahkan larva juga menjadi sumber karbon bumi. Gas karbon yang melimpah bisa mengakibatkan polusi udara dan panas. Kendaraan bermotor dan pabrik berbahan bakar fosil adalah penyumbang terbesar polusi karbon di bumi.

Daur Karbon

Karbon mengalami siklus/daur biogeokimia.

  1. Karbon di atmosfer berbentuk gas karbondioksida (CO2). Karbondioksida dihasilkan dari berbagai proses pembakaran seperti respirasi makhluk hidup, bahan bakar fosil, erupsi gunung, dan kebakaran hutan.
  2. Karbondioksida di atmosfer diikat (fiksasi) oleh tumbuhan pada saat fotosintesis. CO2 menjadi sumber karbon utama untuk menyusun bahan makanan. Bahan makanan yang dimaksud adalah senyawa karbon organik  yang disebut Glukosa (C6H12O6). Kemudian glukosa disusun menjadi amilum (pati) dan senyawa lain seperti lemak, protein, dan vitamin. Hasil fotosintesis tersebut disimpan di dalam tubuh tumbuhan seperti buah, batang, akar, dan daun.
  3. Hewan memperoleh kebutuhaan karbon dari tumbuhan melalui rantai makanan. Herbivora memakan tanaman, kemudian karnivora memangsa herbivora, dan seterusnya.
  4. Jasad hewan yang mati maupun urin-fesesnya hancur menjadi detritus. Detritivor memakan detritus untuk memperoleh kebutuhan karbon. Bakteri pengurai menguraikan karbon organik jasad mati menjadi karbon anorganik. Karbon anorganik dikembalikan lagi ke alam.
  5. Karbon anorganik yang terurai dari jasad mati tertimbun terus-menerus di lapisan bumi membentuk bahan bakar fosil. Bahan bakar fosil digunakan sebagai sumber energi. Aktivitas industri dan kendaraan bermotor yang menggunakan bahan bakar fosil menghasilkan CO2 ke udara.
  6. Daur karbon juga terjadi di dalam ekosistem air. Karbon di dalam air diikat oleh tumbuhan dan ganggang. Berbeda dengan di darat, karbon dalam air tersedia dalam bentuk  ion-ion bikarbonat (HCO3-). Ion-ion bikarbonat berasal dari penguraian asam karbonat (H2CO3) yaitu hasil ikatan CO2 dan air (H2O). Tiap-tiap hewan air yang bernafas menghasilkan bikarbonat. Ion-ion bikarbonat ini menjadi bahan baku fotosintesis tumbuhan air dan alga.
  7. Saat fotosintesis dan respirasi membentuk dasar untuk siklus karbon, mereka tidak mendapatkan gambaran lengkap segala sesuatu yang terjadi selama proses tersebut. Dalam rangka untuk memahami siklus karbon, penting untuk memahami apa yang terjadi ketika karbon dioksida dilepaskan dan bagaimana bahan bakar fosil terbentuk
  8. Ketika tanaman hijau mati, karbohidrat biasanya diuraikan oleh jamur atau bakteri, sebagai pengurai. Jamur dan bakteri menjalani respirasi, yang memungkinkan mereka untuk melepaskan karbon kembali ke atmosfer sebagai karbon dioksida.
  9. Bahan bakar fosil terbentuk pada tanaman hijau atau protista mirip-tumbuhan (organisme bersel tunggal) yang menjalani fotosintesis dan kemudian mati. Mereka tenggelam ke dasar laut. Beberapa protista dimakan oleh dekomposer. Seiring waktu, mereka yang tidak dimakan menjadi apa yang kita kenal sebagai bahan bakar fosil. Ketika lapisan kaya bahan  karbohidrat menumpuk di dasar laut, mereka tertutup oleh sedimen yang jatuh ke bawah. Seiring waktu, tekanan lapisan membantu mengubah karbohidrat menjadi minyak dan gas alam.
  10. Batu bara juga merupakan bahan bakar fosil yang terjadi sebagai akibat dari langkah-langkah siklus karbon, terbentuk saat tanaman mati dalam rawa bukan di laut. Lingkungan air rawa sangat asam, hangat, dan miskin oksigen, menciptakan kondisi di mana dekomposer tidak dapat bertahan hidup. Dalam ekosistem ini, lapisan bahan tanaman undecomposed dibangun, dan tekanan memaksa hidrokarbon kehilangan atom hidrogen mereka. Hasil akhir dari tekanan ini dari waktu ke waktu adalah batubara antrasit.
Loading...

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *