Daur Oksigen

Pengertian Oksigen

Pertukaran oksigen terus-menerus yang terjadi antara atmosfer dengan air, tanaman dengan makhluk hidup dan bahan mineral disebut sebagai siklus / daur oksigen. Siklus / daur oksigen adalah salah satu siklus biogeokimia. Proses ini membentuk siklus yang melibatkan lingkungan hidup yang disebut biosfer, dan lingkungan tak hidup – litosfer, atmosfer dan hidrosfer.

Oksigen merupakan gas yang dibutuhkan oleh makhluk hidup, manusia misalnya, yang bernafas dengan menghirup oksigen yang ada di udara dan selanjutnya masuk ke dalam sistem pernafasan. Demikian juga tanaman yang melakukan pertukaran oksigen dengan makhluk hidup disekitarnya, juga pertukaran oksigen yang terjadi di atmosfer bumi.

Siklus oksigen terjadi karena semua makhluk hidup membutuhkan oksigen untuk kelangsungan hidupnya. Sehingga dapat juga dikatakan bahwa siklus oksigen adalah proses pertukaran oksigen di bumi ini yang berlangsung secara terus menerus tidak ada habisnya. Dengan mengetahui pentingnya siklus oksigen maka diharapkan agar kita tidak mengganggu ekosistem lingkungan yang dapat mengacaukan siklus oksigen

Siklus Oksigen

Siklus ini menggambarkan pertukaran dari oksigen antara bentuk gas O₂ yang terdapat dengan jumlah besar dalam atmosfer, dan oksigen yang terikat secara kimia dalam CO₂, H₂O dan bahan-bahan organik. Siklus ini berkaitan sangat erat dengan siklus unsur lainnya,terutama dengan siklus karbon. Unsur oksigen menjadi yang terikat secara kimia melalui berbagai proses yang menghasilkan energi, terutama pada perubahan dan proses metabolit dalam organisme.

Tahapan Siklus Oksigen

Terdapat beberapa hal yang berpran dalam berjalannya siklus oksigen, yaitu:

1. Pada Tanaman

Tanaman menandai awal siklus oksigen. Tanaman dapat menggunakan energi sinar matahari untuk mengubah karbon dioksida dan air menjadi karbohidrat dan oksigen dalam proses yang disebut fotosintesis. Pada siang hari, tanaman membutuhkan juga sedikit oksigen yang dihasilkan dalam fotosintesis dan menggunakan oksigen untuk memecah karbohidrat. Namun, untuk mempertahankan metabolisme dan terus respirasi pada malam hari, tanaman harus menyerap oksigen dari udara dan melepaskan karbon dioksida seperti hewan. Meskipun tanaman menghasilkan kira-kira sepuluh kali lebih banyak oksigen di siang hari ketika mereka

mengkonsumsi  pada malam  hari,        konsumsi oksigen di waktu malam oleh tanaman dapat menciptakan kondisi oksigen yang rendah di beberapa habitat air.

2. Oksigen dalam Air

Oksigen di dalam air yang dikenal sebagai oksigen terlarut atau DO. Oksigen terlarut ini dapat mendukung kehidupan akuatik Di alam, oksigen masuk ke air ketika air mengalir di atas batu dan menciptakan jumlah besar luas permukaan. Luas permukaan yang tinggi memungkinkan untuk mentransfer oksigen dari udara ke dalam air sangat cepat. Mikroorganisme di dalam air mulai memetabolisme (break down) bahan organik, dan menggunakan oksigen.

Oxygen uptake rate (OUR) adalah tingkat di mana oksigen dikonsumsi oleh organisme hidup di dalam air. Karena organisme terus-menerus menggunakan oksigen ke dalam air dan oksigen secara konstan memasuki kembali air dari udara, jumlah oksigen dalam air tetap relatif konstan. Pada sebuah ekosistem yang baik, tingkatan transfer oksigen ke dalam air dan penyerapan oksigen oleh organisme didalam air berbanding lurus atau seimbang.

3. Organisme

Terakhir adalah organisme dunia. Mereka menggunakan oksigen dalam banyak bentuk. Organisme menggunakan oksigen dalam banyak bentuk. Peran mereka dalam siklus dimulai dengan karbon dioksida di atmosfer. Tanaman menerima bahwa karbon dioksida dan menggabungkannya dengan air untuk membuat molekul gula dan oksigen. Melalui proses metabolisme organisme seperti hwan atau manusia, gula dan udara digunakan dan terurai atau dilepas menjadi karbon dioksida kembali. Kemudian siklus dimulai lagi

Potensi Siklus oksigen

Siklus oksigen terkait dengan siklus karbon. Dari proses fotosintesis tanaman, dihasilkan oksigen ke udara. Oksigen adalah salah satu bagian terpenting bagi organisme hidup maupun materi tidak hidup. Siklus oksigen digunakan juga oleh organisme di darat dan bahkan di air untuk respirasi dan metabolisme. Oksigen ini diperlukan oleh organisme untuk respirasi,

menghancurkan bahan organik menjadi senyawa yang lebih sederhana (CO₂). CO₂ ini akan digunakan kembali untuk fotosintesis dengan hasil samping O₂ (siklus berulang).

Selain itu, O₂ digunakan untuk pelapukan oksidatif dan pembakaran bahan baku fosil. Selain itu, O₂ di udara dapat berbentuk ion, atom tereksitasi ataupun ozon O₃ akibat pengaruh radiasi ultraviolet. Oksigen tereksitasi akan memancarkan cahaya tampak pada panjang gelombang tertentu menimbulkan fenomena cahaya langit (air glow). Sementara, ozon berfungsi sebagai pelindung bumi karena menyerap radiasi UV.

Proses pembentukan ozon merupakan suatu aspek yang sangat penting dari siklus distratosfer. Ozon membentuk lapisan tipis di stratosfer yang berfungsi sebagai filter dari radiasi ultaviolet, dengan demikian dapat menjaga kehidupan dibumi dari kerusakan/kehancuranyang disebabkan radiasi ini. Siklus oksigen disempurnakan atau diakhiri ketika unsur oksigen masuk kembali ke atmosfer dalam bentuk gas. Hanya satu cara yang signifikan dimana hal tersebut terjadi yaitu melalui fotosintesis yang dilakukan tumbuhan

Siklus oksigen juga berperan penting dalam dekomposisi limbah organik. Bila jaringan yang mati (senyawa karbon) meluruh oleh kombinasi oksidasi dan mikroorganisme pembusukan, karbon dioksida dilepaskan kembali ke atmosfer. Sebuah siklus yang lambat terjadi dalam proses mineral dioksidasi, seperti dalam pembentukan batu. Isi biodegradable zat dalam air limbah dinyatakan oleh indeks khusus yang disebut”permintaan oksigen biologis” (BOD), yang mewakili jumlah oksigen yang diperlukan oleh bakteri aerobik untuk menguraikan limbah.

Bila oksigen yang diperlukan tidak cukup untuk bakteri aerob, mereka akan mati dan bakteri anaerob yang tidak memerlukan oksigen mengambil alih. Bakteri ini mengubah bahan limbah menjadi H₂S, zat yang beracun lainnya dan zat-zat berbau busuk

Daur Nitrogen

Di alam, Nitrogen terdapat dalam bentuk senyawa organik seperti urea, protein, dan asam nukleat atau sebagai senyawa anorganik seperti ammonia, nitrit, dan nitrat.

• Tahap Pertama

Daur nitrogen adalah transfer nitrogen dari atmosfir ke dalam tanah. Selain air hujan yang membawa sejumlah nitrogen, penambahan nitrogen ke dalam tanah terjadi melalui proses fiksasi nitrogen. Fiksasi nitrogen secara biologis dapat dilakukan oleh bakteri Rhizobium yang bersimbiosis dengan polong-polongan, bakteri Azotobacter dan Clostridium. Selain itu ganggang hijau biru dalam air juga memiliki kemampuan memfiksasi nitrogen.

• Tahap kedua

Nitrat yang di hasilkan oleh fiksasi biologis digunakan oleh produsen (tumbuhan) diubah menjadi molekul protein.
Selanjutnya jika tumbuhan atau hewan mati, mahluk pengurai merombaknya menjadi gas amoniak (NH3) dan garam ammonium yang larut dalam air (NH4+). Proses ini disebut dengan amonifikasi. Bakteri Nitrosomonas mengubah amoniak dan senyawa ammonium menjadi nitrat oleh Nitrobacter. Apabila oksigen dalam tanah terbatas, nitrat dengan cepat ditransformasikan menjadi gas nitrogen atau oksida nitrogen oleh proses yang disebut denitrifikasi.

Daur Belerang (Sulfur)

Sulfur terdapat dalam bentuk sulfat anorganik. Sulfur direduksi oleh bakteri menjadi sulfida dan kadang-kadang terdapat dalam bentuk sulfur dioksida atau hidrogen sulfida. Hidrogen sulfida ini seringkali mematikan mahluk hidup di perairan dan pada umumnya dihasilkan dari penguraian bahan organik yang mati.
Tumbuhan menyerap sulfur dalam bentuk sulfat (SO4).

Perpindahan sulfat terjadi melalui proses rantai makanan, lalu semua mahluk hidup mati dan akan diuraikan komponen organiknya oleh bakteri. Beberapa jenis bakteri terlibat dalam daur sulfur, antara lain Desulfomaculum dan Desulfibrio yang akan mereduksi sulfat menjadi sulfida dalam bentuk hidrogen sulfida (H2S). Kemudian H2S digunakan bakteri fotoautotrof anaerob seperti Chromatium dan melepaskan sulfur dan oksigen. Sulfur di oksidasi menjadi sulfat oleh bakteri kemolitotrof seperti Thiobacillus.

• Daur Posfor

Posfor merupakan elemen penting dalam kehidupan karena semua makhluk hidup membutuhkan posfor dalam bentuk ATP (Adenosin Tri Fosfat), sebagai sumber energi untuk metabolisme sel.

Posfor terdapat di alam dalam bentuk ion fosfat (PO43-). Ion Fosfat terdapat dalam bebatuan. Adanya peristiwa erosi dan pelapukan menyebabkan fosfat terbawa menuju sungai hingga laut membentuk sedimen. Adanya pergerakan dasar bumi menyebabkan sedimen yang mengandung fosfat muncul ke permukaan. Di darat tumbuhan mengambil fosfat yang terlarut dalam air tanah

Herbivora mendapatkan fosfat dari tumbuhan yang dimakannya dan karnivora mendapatkan fosfat dari herbivora yang dimakannya. Seluruh hewan mengeluarkan fosfat melalui urin dan feses.

Bakteri dan jamur mengurai bahan-bahan anorganik di dalam tanah lalu melepaskan pospor kemudian diambil oleh tumbuhan.

Demikianlah artikel dari duniapendidikan.co.id mengenai Daur Oksigen : Pengertian, Siklus, Tahapan, Potensi, Nitrogen, Belerang, semoga artikel ini bermanfaat bagi anda semuanya.