Bagaimana Siklus Nitrogen Melalui Lingkungan

Siklus Nitrogen adalah salah satu proses terpenting yang terjadi dalam suatu ekosistem. Siklus Nitrogen menggambarkan penggunaan, pergerakan, dan daur ulang Nitrogen di lingkungan. Elemen berharga seperti karbon, oksigen, hidrogen, fosfor, dan nitrogen sangat penting untuk kehidupan dan harus didaur ulang agar organisme ada. Siklus Nitrogen termasuk komponen hidup dan tidak hidup dan melibatkan proses biologi, geologi, dan kimia. Untuk alasan ini, sirkuit Nitrogen ini dikenal sebagai siklus biogeokimia.

Siklus Biogeokimia

Siklus biogeokimia dapat dikategorikan menjadi dua tipe utama: siklus global dan siklus lokal. Elemen seperti karbon, nitrogen, oksigen, dan hidrogen didaur ulang melalui lingkungan abiotik termasuk atmosfer, air, dan tanah. Karena atmosfer adalah lingkungan abiotik utama dari mana unsur-unsur ini dipanen, siklusnya bersifat global. Unsur-unsur ini dapat menempuh jarak yang jauh sebelum diambil oleh organisme biologis. Tanah adalah lingkungan abiotik utama untuk mendaur ulang unsur-unsur seperti fosfor, kalsium, dan kalium. Dengan demikian, gerakan mereka biasanya berada di atas wilayah setempat.

Siklus Karbon

Karbon sangat penting untuk semua kehidupan karena ini adalah penyusun utama organisme hidup. Ini berfungsi sebagai komponen tulang punggung untuk semua polimer organik, termasuk karbohidrat, protein, dan lipid. Senyawa karbon, seperti karbon dioksida (CO2) dan metana (CH4), beredar di atmosfer dan mempengaruhi iklim global. Karbon beredar antara komponen ekosistem hidup dan tidak hidup terutama melalui proses fotosintesis dan respirasi.

Tanaman dan organisme fotosintesis lainnya mendapatkan CO2 dari lingkungannya dan menggunakannya untuk membangun bahan biologis. Tanaman, hewan, dan dekomposer (bakteri dan jamur) mengembalikan CO2 ke atmosfer melalui pernapasan. Pergerakan karbon melalui komponen biotik lingkungan dikenal dengan siklus karbon yang cepat. Dibutuhkan waktu yang jauh lebih sedikit bagi karbon untuk bergerak melalui elemen biotik dari siklus daripada yang dibutuhkannya untuk bergerak melalui elemen abiotik. Diperlukan waktu selama 200 juta tahun agar karbon bergerak melalui elemen abiotik seperti batuan, tanah, dan samudera. Dengan demikian, peredaran karbon ini dikenal dengan siklus karbon yang lambat.

Bagaimana Siklus Nitrogen Melalui Lingkungan
Bagaimana Siklus Nitrogen Melalui Lingkungan

Siklus karbon melalui lingkungan sebagai berikut:

CO2 dikeluarkan dari atmosfir oleh organisme fotosintetik (tumbuhan, cyanobacteria, dll) dan digunakan untuk menghasilkan molekul organik dan membangun massa biologis.
Hewan mengkonsumsi organisme fotosintesis dan mendapatkan karbon yang tersimpan di dalam produsen.
CO2 kembali ke atmosfir melalui respirasi pada semua makhluk hidup.
Dekomposer memecah bahan organik yang mati dan membusuk dan melepaskan CO2.
Beberapa CO2 kembali ke atmosfer melalui pembakaran bahan organik (kebakaran hutan).
CO2 yang terjebak dalam batuan atau bahan bakar fosil dapat dikembalikan ke atmosfer melalui erosi, letusan gunung berapi, atau pembakaran bahan bakar fosil.

Siklus Nitrogen

Mirip dengan karbon, nitrogen adalah komponen penting molekul biologis. Beberapa molekul ini termasuk asam amino dan asam nukleat. Meskipun nitrogen (N2) melimpah di atmosfer, kebanyakan organisme hidup tidak dapat menggunakan nitrogen dalam bentuk ini untuk mensintesis senyawa organik. Nitrogen atmosfer pertama-tama harus diperbaiki, atau diubah menjadi amonia (NH3) oleh bakteri tertentu.

Loading...

Siklus nitrogen melalui lingkungan sebagai berikut:

Nitrogen atmosfer (N2) diubah menjadi amonia (NH3) oleh bakteri penguat nitrogen di lingkungan perairan dan tanah. Organisme ini menggunakan nitrogen untuk mensintesis molekul biologis yang mereka butuhkan untuk bertahan hidup.
NH3 kemudian diubah menjadi nitrit dan nitrat oleh bakteri yang dikenal sebagai bakteri nitrifikasi.
Tanaman mendapatkan nitrogen dari tanah dengan menyerap amonium (NH4-) dan nitrat melalui akarnya. Nitrat dan amonium digunakan untuk menghasilkan senyawa organik.

Nitrogen dalam bentuk organiknya diperoleh hewan saat mereka mengkonsumsi tanaman atau hewan.
Dekomposer mengembalikan NH3 ke tanah dengan menguraikan limbah padat dan zat mati atau busuk.
Bakteri nitrifikasi mengubah NH3 menjadi nitrit dan nitrat.
Bakteri denitrifikasi mengubah nitrit dan nitrat menjadi N2, melepaskan N2 kembali ke atmosfer.

Siklus Kimia Lainnya

Oksigen dan fosfor adalah unsur yang juga penting bagi organisme biologis. Sebagian besar oksigen di atmosfer (O2) berasal dari fotosintesis. Tanaman dan organisme fotosintesis lainnya menggunakan CO2, air, dan energi cahaya untuk menghasilkan glukosa dan O2. Glukosa digunakan untuk mensintesis molekul organik, sementara O2 dilepaskan ke atmosfer. Oksigen dikeluarkan dari atmosfir melalui proses dekomposisi dan respirasi pada organisme hidup.
Fosfor adalah komponen molekul biologis seperti RNA, DNA, fosfolipid, dan adenosin trifosfat (ATP). ATP adalah molekul energi tinggi yang dihasilkan oleh proses respirasi dan fermentasi seluler. Dalam siklus fosfor, fosfor beredar terutama melalui tanah, batuan, air, dan organisme hidup.

Fosfor ditemukan secara organik dalam bentuk ion fosfat (PO43-). Fosfor ditambahkan ke tanah dan air oleh limpasan akibat pelapukan batuan yang mengandung fosfat. PO43- diserap dari tanah oleh tanaman dan diperoleh konsumen melalui konsumsi tanaman dan hewan lainnya. Fosfat ditambahkan kembali ke tanah melalui dekomposisi. Fosfat juga bisa terperangkap dalam sedimen di lingkungan perairan. Endapan yang mengandung fosfat ini membentuk batuan baru dari waktu ke waktu.

Loading...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *