ISLAM AGAMAKU

1. DAUR BIOGEOKIMIA
Unsur-unsur seperti karbon, nitrogen, fosfor, belerang, hidrogen, dan oksigen adalah
beberapa di antara unsur yang penting bagi kehidupan. Unsur-unsur tersebut diperlukan oleh
makhluk hidup dalam jumlah yang banyak, sedangkan unsur yang lain hanya dibutuhkan
dalam jumlah yang sedikit. Meskipun setiap saat unsur-unsur yang ada tersebut dimanfaatkan
oleh organisme, keberadaan unsur-unsur tersebut tetap ada. Hal tersebut dikarenakan, unsur
yang digunakan oleh organisme untuk menyusun senyawa organik dalam tubuh organisme,
ketika organisme-organisme tersebut mati, unsur-unsur penyusun senyawa organik tadi oleh
pengurai akan dikembalikan ke alam, baik dalam tanah ataupun dikembalikan lagi ke udara.
Jadi, dalam proses tersebut melibatkan makhluk hidup, tanah, dan reaksi-reaksi kimia di
dalamnya. Itulah yang dimaksud sebagai daur biogeokimia. Berikut ini akan dibahas macam-
macam daur biogeokimia yang ada di alam ini, antara lain:
1. Daur Nitrogen
Gas nitrogen ikatannya stabil dan sulit bereaksi, sehingga tidak bisa dimanfaatkan secara
langsung oleh makhluk hidup. Nitrogen dalam tubuh makhluk hidup merupakan komponen
penyusun asam amino yang akan membentuk protein. Nitrogen bebas juga dapat bereaksi
dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan kilat atau petir membentuk nitrat (NO).
Tumbuhan menyerap nitrogen dalam bentuk nitrit ataupun nitrat dari dalam tanah untuk
menyusun protein dalam tubuhnya. Ketika tumbuhan dimakan oleh herbivora, nitrogen yang

2. ada akan berpindah ke tubuh hewan tersebut bersama makanan. Ketika tumbuhan dan hewan
mati ataupun sisa hasil ekskresi hewan (urine) akan diuraikan oleh dekomposer menjadi
amonium dan amonia. Oleh bakteri nitrit (contohnya Nitrosomonas), amonia akan diubah
menjadi nitrit, proses ini disebut sebagai nitritasi. Kemudian, nitrit dengan bantuan bakteri
nitrat (contohnya Nitrobacter) akan diubah menjadi nitrat, proses ini disebut sebagai proses
nitratasi. Peristiwa proses perubahan amonia menjadi nitrit dan nitrat dengan bantuan bakteri
disebut sebagai proses nitrifikasi. Adapula bakteri yang mampu mengubah nitrit atau nitrat
menjadi nitrogen bebas di udara, proses ini disebut sebagai denitrifikasi. Di negara-negara
maju, nitrogen bebas dikumpulkan untuk keperluan industri. Selain karena proses secara
alami melalui proses nitrifikasi, penambahan unsur nitrogen di alam dapat juga melalui
proses buatan melalui pemupukan. Reaksi kimia pada proses nitrifikasi adalah sebagai
berikut.
2. Daur Fosfor
Unsur fosfor merupakan unsur yang penting bagi kehidupan, tetapi persediaannya sangat
terbatas. Dengan kemampuannya untuk membentuk ikatan kimia berenergi tinggi, fosfor
sangat penting dalam transformasi energi pada semua organisme. Sumber fosfor terbesar dari
batuan dan endapan-endapan yang berasal dari sisa makhluk hidup. Sumber ini lambat laun
akan mengalami pelapukan dan erosis, bersamaan dengan itu fosfor akan dilepaskan ke
dalam ekosistem. Tetapi sebagian besar senyawa fosfor akan hilang ke perairan dan
diendapkan. Fosfor dalam tubuh merupakan unsur penyusun tulang, gigi, DNA atau RNA,
dan protein. Daur fosfor dimulai dari adanya fosfat anorganik yang berada di tanah yang
diserap oleh tumbuhan. Hewan yang memakan tumbuhan akan memperoleh fosfor dari
tumbuhan yang dimakannya. Tumbuhan atau hewan yang mati ataupun sisa ekskresi hewan
(urine dan feses) yang berada di tanah, oleh bakteri pengurai akan menguraikan fosfat
organik menjadi fosfat anorganik yang akan dilepaskan ke ekosistem.

3. 3. Daur Belerang (Sulfur)
Belerang dalam tubuh organisme merupakan unsur penyusun protein. Di alam, sulfur
(belerang) terkandung dalam tanah dalam bentuk mineral tanah dan di udara dalam bentuk
SO atau gas sulfur dioksida. Ketika gas sulfur dioksida yang berada di udara bersenyawa
dengan oksigen dan air, akan membentuk asam sulfat yang ketika jatuh ke tanah akan
menjadi bentuk ion-ion sulfat (SO4 2- ). Kemudian ion-ion sulfat tadi akan diserap oleh
tumbuhan untuk menyusun protein dalam tubuhnya. Ketika manusia atau hewan memakan
tumbuhan, maka akan terjadi perpindahan unsur belerang dari tumbuhan ke tubuh hewan atau
manusia. Ketika hewan atau tumbuhan mati, jasadnya akan diuraikan oleh bakteri dan jamur
pengurai dan menghasilkan bau busuk, yaitu gas hidrogen sulfida (H2S) yang akan dilepas ke
udara dan sebagian tetap ada di dalam tanah. Gas hidrogen sulfida yang ada di udara akan
bersenyawa dengan oksigen membentuk sulfur oksida, dan yang di tanah oleh bakteri tanah
akan diubah menjadi ion sulfat dan senyawa sulfur oksida yang nanti akan diserap kembali
oleh tumbuhan.
4. Daur Karbon
Sumber-sumber CO2 di udara berasal dari respirasi manusia dan hewan, erupsi vulkanik,
pembakaran batu bara, dan asap pabrik. Karbon dioksida di udara dimanfaatkan oleh
tumbuhan untuk berfotosintesis dan menghasilkan oksigen. Hewan dan tumbuhan yang mati,
dalam waktu yang lama akan membentuk batu bara di dalam tanah. Batu bara akan
dimanfaatkan lagi sebagai bahan bakar yang juga menambah kadar CO2 di udara. Di
ekosistem air, pertukaran CO2 dengan atmosfer berjalan secara tidak langsung. Karbon

4. 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. Sebaliknya, saat organisme air berespirasi,
CO2 yang mereka keluarkan menjadi bikarbonat. Jumlah bikarbonat dalam air adalah
seimbang dengan jumlah CO2 di air. Lintasan arus utama siklus karbon adalah dari atmosfer
atau hidrosfer ke dalam jasad hidup, kemudian kembali lagi ke atmosfer atau hidrosfer
5. Daur Hidrologi (Air)
Pemanasan air samudra oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut
dapat berjalan secara kontinu. Air berevaporasi kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam
bentuk hujan, salju, hujan es, hujan gerimis, atau kabut. 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:
a. Evaporasi (transpirasi)
Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dan sebagainya, kemudian akan
menguap ke angkasa (atmosfer) dan 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, dan kabut.
b. Infiltrasi (perkolasi)
Ke dalam tanah air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan
batuan menuju permukaan air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler, atau air dapat
bergerak secara vertikal atau horizontal di bawah permukaan tanah hingga air tersebut
memasuki kembali sistem air permukaan.
c. Air permukaan
Air bergerak di atas permukaan tanah, dekat dengan aliran utama dan danau, makin landai
lahan maka makin sedikit pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin besar. Aliran
permukaan tanah dapat dilihat biasanya pada daerah urban. Sungai-sungai bergabung satu

5. sama lain dan membentuk sungai utama yang membawa seluruh air permukaan di sekitar
daerah aliran sungai menuju laut.
6. Daur Oksigen
oksigen (O2) dalam keadaan bebas terdapat di atmosfer dan di dalam air. Oksigen tersebut
diambil atau digunakan oleh makhluk hidup seperti tumbuhan, hewa, dan manusia untuk
pernapasan (respirasi). Oksigen yang diambil itu kemudian diganti oleh tumbuhan hijau yang
melepas oksigen ke atmosfer pada saat berlangsungnya proses fotosintesis.