daur biogeokimia

1. Daur Biogeokimia

2. Daur Biogeokimia
Rangkaian perubahan bentuk unsur-unsur
kimia yang melibatkan komponen-komponen
biotik dan abiotik dari ekosistem

3. 1. Proses biologis dan geologis mengubah
unsur-unsur kimia dari bentuk organik
dan anorganik
2. Kecepatan dekomposisi bahan organik
menentukan kecepatan pendauran unsur
3. Pendauran unsur sangat dikendalikan
oleh tanaman
Daur Unsur Kimia dalam Ekosistem

4. Siklus air

5. – Daur air, bukan daur Biogeokimia, karena perubahan
yang terjadi adalah perubahan fisis.
Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings

6. SIKLUS HIDROLOGI
6
Proses :
1. Penguapan (evaporasi) air laut & air
permukaan ke atm ;
2. Tumbuhan juga menguapkan air (transpirasi)
3. Hasil penguapan menjadi awan jenuh / awan
penyebab hujan
4. Terjadi hujan (presipitasi)
5. Sebagian kecil air hujan diuapkan kembali

7. 7
6. Air hujan yg sampai permukaan tanah
sebagian akan meresap ke dlm tanah
(infiltrasi).
7. Sebagian lagi mengisi cekungan, kubangan
(deficiensi) & sisanya lagi mengalir di
permukaan tanah (overland flow)
8. Proses infiltrasi akan menjadikan air mengalir
di bawah permukaan tanah (interflow)
9. Sebagian air infiltrasi akan tetap tinggal di
dalam tanah (moisture content) bila terdapat
banyak hutan

8. 10. Sisanya lagi akan mengalir secara vertikal
akibat gravitasi (perkolasi) & masuk jauh ke
dlm tanah.
11. Pergerakan air tanah yg lambat sekali ke
tempat yg lebih rendah, sehingga bila
terdapat patahan bumi akan keluar sebagai
mata air, bila bertemu palung sungai akan
mengalir bersama surface run off. & Kembali
ke proses 1.

9. Jejaring Makanan
Terkait dengan
Daur Biogeokimia

10. Akibat:
1) Kandungan CO2 di
atmosfer meningkat,
panas matahari yang
terjebak di atmosfer
meningkat.
2) Suhu meningkat.
Perubahan pada Daur Karbon: Efek Rumah Kaca
(Peningkatan kandungan CO2 atmosfer dan suhu)
Sebab:
1) Pembakaran bahan bakar
fosil
2) Penebangan hutan

11. Siklus N

12. Fungsi Nitrogen (N):
1. Merangsang pertumbuhan tanaman secara keseluruhan.
2. Merupakan bagian dari sel ( organ ) tanaman itu sendiri.
3. Berfungsi untuk sintesa asam amino dan protein dalam
tanaman.
4. Merangsang pertumbuhan vegetatif ( warna hijau )
seperti daun.
Kekurangan unsur N gejalanya :
pertumbuhan lambat/kerdil, daun hijau kekuningan,
daun sempit, pendek dan tegak, daun-daun tua cepat
menguning dan mati.

13. –Nitrogen memasuki ekosistem melalui 2 jalur
alami.
• Melalui hujan dan debu nitrogen.
• Melalui fiksasi nitrogen, yang dilakukan oleh
mikroba prokariotik dengan kemampuan
mengubah N2 menjadi senyawa yang dapat
digunakan untuk mensintesis senyawa organik
bernitrogen seperti asam amino.
Daur Nitrogen

14. – Industri pupuk nitrogen kimiawi menyumbang pada
daur nitrogen di alam.
– Hasil dari fiksasi nitrogen adalah amonia, yang di
dalam tanah akan berubah menjadi amonium setelah
mengalami penambahan ion H + (amonifikasi), yang
dapat digunakan oleh tanaman.
• Beberapa bakteri aerob dapat mengoksidasi
amonium menjadi nitrat, melalui proses yang
disebut nitrifikasi.
• Nitrat juga dapat digunakan oleh tanaman.
• Beberapa bakteri dapat menggunakan oksigen dari
nitrat dan melepaskan N2 ke udara (denitrifikasi).

15. –Organisme membutuhkan fosfor untuk banyak
hal.
–Daur fosfor lebih sederhana daripada daur-
daur lainnya karena daur fosfor tidak
melibatkan atmosfer.
• Fosfor hanya ada dalam bentuk fosfat, yang diserap
tanaman dan digunakan untuk sintesis senyawa
organik.
–Humus dan partikel tanah mengikat fosfat, hal
ini menyebabkan daur fosfat bersifat lokal.
Daur Fosfor

16. Fungsi Phospat (P):
1. Berfungsi untuk pengangkutan energi hasil metabolisme
dalam tanaman
2. Merangsang pembungaan dan pembuahan.
3. Merangsang pertumbuhan akar.
4. Merangsang pembentukan biji.
5. Merangsang pembelahan sel tanaman dan memperbesar
jaringan sel.
Tanaman yang kekurangan unsur P gejalanya :
Pembentukan buah/dan biji berkurang, kerdil, daun
berwarna keunguan atau kemerahan ( kurang sehat )

17. +
Daur Fosfor
• Sumber utama
– batuan
– Bahan organik
tanah
– tanaman
– PO4
- dalam tanah
• Input: pelapukan
batuan
• Output: fiksasi mineral,
pelindian

18. Daur N dan P
•Titik perhatian:
– ketersediaan sebagai faktor
pembatas
– dekomposisi membatasi
ketersediaan
Proses berjangka panjang
Proses berjangka pendek
1
2

19. Siklus C

20. Siklus C dan O2

21. Fungsi Belerang (Sulfur = S)
• Berperan dalam pembentukan bintil-bintil akar
• Merupakan unsur yang penting dalam beberapa jenis
protein dalam bentuk cystein, methionin serta
thiamine
• Membantu pertumbuhan anakan produktif
• Merupakan bagian penting pada tanaman-tanaman
penghasil minyak, sayuran seperti cabai, kubis dan
lain-lain
• Membantu pembentukan butir hijau daun

22. Siklus Karbon dan Oksigen
Di atmosfer terdapat kandungan CO2 sebanyak 0.03%. Sumber-
sumber CO2 di udara berasal dari respirasi manusia dan hewan,
erupsi vulkanik, pembakaran batubara, dan asap pabrik
Karbon dioksida di udara dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk
berfotosintesis dan menghasilkan oksigen yang nantinya akan
digunakan oleh manusia dan hewan untuk berespirasi
Hewan dan tumbuhan yang mati, dalam waktu yang lama akan
membentuk batubara di dalam tanah. Batubara akan dimanfaatkan
lagi sebagai bahan bakar yang juga menambah kadar C02 di udara.
Di ekosistem air, pertukaran C02 dengan atmosfer 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.
Sebaliknya, saat organisme air berespirasi, CO2 yang mereka
keluarkan menjadi bikarbonat. Jumlah bikarbonat dalam air adalah
seimbang dengan jumlah C02 di air.

23. Siklus S

24. KESEIMBANGAN EKOSISTEM
• Siklus Biogeokimia melalui jaring-jaring dan rantai makanan
secara alamiah memelihara keseimbangan ekosistem, sehingga
ekosistem berada dalam keadaan Steady State.
• Steady state terjamin karena seimbangnya siklus sintesis dan
dekomposisi. Sedangkan dua siklus itu adalah fungsi komponen
biotik ekosistem dengan nilai ekologis masing-masing. Oleh
karena itu Biodiversitas ekosistem menjamin stabilitas ekosistem.
• Ekosistem yang stabil terimplikasikan pada keberadaan struktur
komunitasnya. Ekosistem yang stabil mempunyai Daya lenting
yang tinggi.
• Mekanisme hemeostatik mengantarkan komunitas berkembang
dari dynamic steady state (ekosistem dalam fase suksesi) ke
dynamic equilibrium state (ekosistem klimaks).

25. PERUBAHAN EKOSISTEM
• Ekosistem yang berada dalam keadaan dynamic equilibrium state kedap
terhadap tekanan perubahan lingkungan, akan tetapi bila tekanan
perubahan lingkungan melebihi daya lentingnya maka gejala deteriorisasi
lingkungan tidak dapat terelakkan.
• Perubahan ekosistem menyerahkan perubahan struktur dan fungsi
ekosistem. Secara biologis perubahan ekosistem dapat dimonitor melalui :
Analisis struktur ekosistemnya
Analisis fungsi ekosistemnya

26. PRINSIP EKOLOGI PERUBAHAN EKOSISTEM
• Penambahan komponen baru baik komponen biotik maupun komponen abiotik ke
dalam ekosistem dapat menimbulkan perubahan ekosistem.
• Pembuangan limbah industri, pembuangan limbah domestik, pembuangan pasca
panen, penyebaran pestisida ke lingkungan, erosi, eliminasi gas-gas beracun dan uap
kimia dari buangan pabrik merupakan bentuk penambahan komponen baru ke
lingkungan.
• Daya lenting lingkungan dapat mendaur ulang komponen-komponen itu, tetapi bila
masuknya komponen baru itu melebihi batas, kehadiran komponen baru itu akan
mendatangkan bencana lingkungan (Environmental Hazzard)
• Perubahan ekosistem menyangkut perubahan struktur dan fungsinya. Perubahan
struktur dan fungsi ekosistem adalah konsekuensi dari adanya interaksi dua prinsip
ekologi, yaitu prinsip toleransi dan prinsip kompetisi.
• Prinsip toleransi berkaitan dengan faktor pembatas (limiting factors), yaitu faktor-faktor
yang walaupun keberadaannya dalam lingkungan tetapi sangat diperlukan oleh
organisme.

27. DAMPAK BIOGEOFISIK PEMBANGUNAN
Aktivitas Manusia Limbah & Residu
Daya Dukung Kehidupan
Beban risiko lingkungan biologik dan geofisik yang di timbulkan
oleh aktivitas manusia

28. • Jika sebagai akibat pencemaran limbah oksigen pada suatu lingkungan
perairan berkurang maka spesies-spesies yang toleran terhadap kondisi itu
akan menurun populasinya, sebaliknya spesies-spesies yang mempunyai
toleransi terhadap kondisi itu akan meningkat populasinya.
• Atas dasar interaksi dua prinsip ekologi itu (prinsip toleransi dan kompetisi)
itu perubahan kondisi lingkungan dapat dimonitor melalui analisis struktur
komunitas ekosistemnya atau dengan mengenai indikator biologisnya.
• Dampak Biogeofisik pembangunanAktivitas ManusiaLimbah & ResiduDaya
Dukung Kehidupan
• beban risiko lingkungan biologik dan geofisik yang di timbulkan oleh
aktivitas manusia

29. DAMPAK BIOGEOFISIK
• Pembangunan Aktivitas Manusia Limbah &
Residu Daya Dukung Kehidupan
• Beban risiko lingkungan biologik dan geofisik
yang di timbulkan oleh aktivitas manusia