BIOGEOKIMIA DAUR KARBON

Tugas Ini Dibuat Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Yang Diberikan Oleh Ibu Siti Alifah M.Pd Selaku Dosen Matakuliah Pengetahuan Lingkunga

DISUSUN OLEH:

Nama : Lukman Nur Candra

NPM : 201344500354

PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI

FAKULTAS TEKNIK MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS INDRAPRASTA PGRI

2016

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

(Pengertian Daur Biogeokimia dan Fungsinya) – Daur Biogeokimia Semua

yang ada di bumi baik makluk hidup maupun benda mati tersusun oleh materi.

Materi ini tersusun oleh antara lain: karbon (C), Oksigen (O), Nitrogen (N),

Hidrogen (H), Belerang atau sulfur (S) dan Fosfor (P). Unsur-unsur kimia

tersebut dimanfaatkan oleh produsen untuk membentuk bahan organic dengan

bantuan energi matahari atau energi yang berasal dari reaksi kimia. Bahan

organik yang dihasilkan adalah sumber bagi organisme. Secara umum, karbon

akan diambil dari udara oleh organisme fotoautotrof (tumbuhan, ganggang, dll

yang mampu melaksanakan fotosintesis).

organisme tersebut, sebut saja tumbuhan, akan memproses karbon menjadi

bahan makanan yang disebut karbohidrat, dengan proses kimia sebagai berikut

: 6 CO2 + 6 H2O (+Sinar Matahari yg diserap Klorofil) ↔ C6H12O6 + 6 O2

Karbondioksida + Air (+Sinar Matahari yg diserap Klorofil)↔ Glukosa +

Oksigen. hasil sintesa karbohidrat itu dimakan para makhluk hidup heterotrof

sebagai makanan plus oksigen untuk bernafas. tidak peduli makhluk

herbivora, carnivora, atau omnivora, sumber pertama energi yang tersimpan

dalam karbohidrat adalah tumbuhan.

Materi yang menyusun tubuh organisme berasal dari bumi. Materi yang

berupa unsur-unsur terdapat dalam senyawa kimia yang merupakan materi

dasar makhluk hidup dan tak hidup. Siklus biogeokimia atau siklus

organikanorganik adalah siklus unsur atau senyawa kimia yang mengalir dari

komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Siklus

unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi juga melibatkan

reaksi-reaksi kimia dalam lingkungan abiotik.

Mahluk hidup, terutama tumbuhan ikut mendapat pengaruh yang cukup

signifikan dari suplai hara dan energi. Di alam, semua elemen-elemen kimiawi

dapat masuk dan keluar dari sistem untuk menjadi mata rantai siklus yang

lebih luas dan bersifat global. Namun demikian ada suatu kecenderungan

sejumlah elemen beredar secara terus menerus dalam ekosistem dan

menciptakan suatu siklus internal. Siklus ini dikenal sebagai siklus

biogeokimia karena prosesnya menyangkut perpindahan komponen bukan

jasad (geo), ke komponen jasad (bio) dan kebalikannya. Siklus biogeokimia

pada akhirnya cenderung mempunyai mekanisme umpan-balik yang dapat

mengatur sendiri (self regulating) yang menjaga siklus itu dalam

keseimbangan.

B. Identifikasi Masalah

Pada identifikasi masalah ini didapatkan dari latar belakang pembuatan kaya

ilmiah, identifikasi masalah yag terjadi dalam pembuatan makalah ini adalah

sebagai berikut:

1. Apa yang dimaksud degan siklus daur biogeokimia daur karbon?

2. Apa fungsi siklus daur biogeokimia daur karbon?

C. Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan karya ilmiah tentang daur biogeokimia daur

kabron adalah :

1. mahasiswa/I dapat mengetahui apa yang dimaksud dengan daur

biogeokimia daur karbon

2. mahasiswa/I mengetahui apa yang dimaksud fungsi dari daur biogeokimia

daur karbon.

D. Manfaat

Adapun manfaat dari pembuatan karya ilmiah mengenai daur biogeokimia

daur karbon adalah :

1. mahasiswa/I dapa berkontibusi dalam menjaga lingkungan dengan metode

daur biogeokimia daur karbon

2. mahasiswa/I dapat mengetahui fungsi dari daur biogeokimia dalam

keberlangsungan mahluk hidp

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Daur Biogeokimia Dan Fungsinya

(Pengertian Daur Biogeokimia dan Fungsinya) – Daur Biogeokimia Semua

yang ada di bumi baik makluk hidup maupun benda mati tersusun oleh materi.

Materi ini tersusun oleh antara lain: karbon (C), Oksigen (O), Nitrogen (N),

Hidrogen (H), Belerang atau sulfur (S) dan Fosfor (P). Unsur-unsur kimia

tersebut dimanfaatkan oleh produsen untuk membentuk bahan organic dengan

bantuan energi matahari atau energi yang berasal dari reaksi kimia. Bahan

organik yang dihasilkan adalah sumber bagi organisme. Proses makan atau

dimakan pada rantai makanan mengakibatkan aliran materi dari mata rantai

yang lain. Walaupun makluk dalam satu rantai makanan mati, aliran materi

masih tetap berlangsung terus. Karena mahluk hidup yang mai tadi diuraikan

oleh decomposer yang ahkirnya akan masuk lagi ke rantai makanan

berikutnya. Begitu selanjutnya terus-menerus sehingga membentuk suatu

aliran energi dan daur materi. Definisi dan Fungsi Biogeokimia Biogeokimia

merupakan pertukaran atau perubahan yang terus menerus, antara komponen

biosfer yang hidup dengan tak hidup. Dalam suatu ekosistem, materi pada

setiap tinkatan trofik tak hilang. Materi berupa unsur-unsur penyusun bahan

organik di daur ulang. Unsur-unsur tersebut masuk ke dalam komponen biotic

melalui udara, tanah, dan air. Daur ulang materi tersebut melibatkan mahluk

hidup dan batuan (geofisik) sehingga disebut daur biogeokimia. Fungsi daur

biogeokimia adalah sebagai silkus materi yang melibatkan semua unsur kimia

yang sudah terpakai oleh semua yang ada di bumi baik komponen biotik

maupun abiotik, sehingga kelangsungan hidup di bumi tetap terjaga.

B. Proses Dalam Siklus Karbon

Secara umum, karbon akan diambil dari udara oleh organisme fotoautotrof

(tumbuhan, ganggang, dll yang mampu melaksanakan fotosintesis). organisme

tersebut, sebut saja tumbuhan, akan memproses karbon menjadi bahan

makanan yang disebut karbohidrat, dengan proses kimia sebagai berikut : 6

CO2 + 6 H2O (+Sinar Matahari yg diserap Klorofil) ↔ C6H12O6 + 6 O2

Karbondioksida + Air (+Sinar Matahari yg diserap Klorofil)↔ Glukosa +

Oksigen. hasil sintesa karbohidrat itu dimakan para makhluk hidup heterotrof

sebagai makanan plus oksigen untuk bernafas. tidak peduli makhluk

herbivora, carnivora, atau omnivora, sumber pertama energi yang tersimpan

dalam karbohidrat adalah tumbuhan. Karbon di dalam sistem respirasi akan

dilepas kembali dalam bentuk CO2 yang nantinya dilepaskan saat pernafasan.

Selain pelepasan CO2 ke udara saat pernafasan, para detrivor (pembusuk) juga

melepaskan CO2 ke udara dalam proses pembusukan. Manusia juga tidak

kalah peran dalam proses ini. Hasil segala pembakaran, mulai dari

pembakaran sampah, pembakaran bahan bakar minyak di dalam kendaraan

bermotor, asap pabrik, dan lain-lain juga melepaskan CO2 ke udara. CO2 di

udara nantinya akan ditangkap oleh tumbuhan lagi dan siklus mulai dari awal

lagi. Di daratan, proses pengubahan CO2 menjadi karbohidrat dan melepaskan

oksigen dilakukan oleh tumbuhan darat, sebaliknya, di daerah perairan, peran

ini dimainkan oleh organisme-organisme fotoautotrof perairan seperti

ganggang, fitoplankton, dan lain-lain. begitupula dengan peran yang

melepaskan CO2 ke udara. Hal itu dilaksanakan oleh para detrovor dan

organisme heterotrof. Di daratan ada manusia, kambing, sapi, harimau, dll. di

lautan ada berbagai jenis ikan dan makhluk-makhluk perairan.

C. Permasalahan Dalam Siklus Karbon

Di udara, konsentrasi karbondioksida sangat kecil bila dibandingkan dengan

oksigen dan nitrogen (kurang dari 0,04 %). akan tetapi gas ini adalah gas

rumah kaca yang berperan dalam efek rumah kaca. Penambahan gas ini dapat

meningkatkan suhu udara di bumi. Sekarang ini, populasi tumbuhan semakin

berkurang (banyak hutan rusak dan lain-lain ) sedangkan kedaraan bermotor

bertambah banyak. Jadi kita bisa bayangkan bahwa pelepasan CO2 ke udara

tidak sebanding dengan pengubahannya oleh tumbuhan menjadi Karbohidrat.

ini akan mempengaruhi keseimbangan atmosfer dan keseimbangan ekosistem

di bumi. Siklus karbon adalah siklus biogeokimia dimana karbon

dipertukarkan antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer Bumi (objek

astronomis lainnya bisa jadi memiliki siklus karbon yang hampir sama

meskipun hingga kini belum diketahui). Neraca karbon global adalah

kesetimbangan pertukaran karbon (antara yang masuk dan keluar) antar

reservoir karbon atau antara satu putaran (loop) spesifik siklus karbon

(misalnya atmosfer - biosfer). Analisis neraca karbon dari sebuah kolam atau

reservoir dapat memberikan informasi tentang apakah kolam atau reservoir

berfungsi sebagai sumber (source) atau lubuk (sink) karbon dioksida.

1. Karbon di atmosfer

Bagian terbesar dari karbon yang berada di atmosfer Bumi adalah gas

karbon dioksida (CO2). Meskipun jumlah gas ini merupakan bagian yang

sangat kecil dari seluruh gas yang ada di atmosfer (hanya sekitar 0,04%

dalam basis molar, meskipun sedang mengalami kenaikan), namun ia

memiliki peran yang penting dalam menyokong kehidupan. Gas-gas lain

yang mengandung karbon di atmosfer adalah metan dan kloroflorokarbon

atau CFC (CFC ini merupakan gas artifisial atau buatan). Gas-gas tersebut

adalah gas rumah kaca yang konsentrasinya di atmosfer telah bertambah

dalam dekade terakhir ini, dan berperan dalam pemanasan global.

2. Karbon di biosfer

Sekitar 1900 gigaton karbon ada di dalam biosfer. Karbon adalah bagian

yang penting dalam kehidupan di Bumi. Ia memiliki peran yang penting

dalam struktur, biokimia, dan nutrisi pada semua sel makhluk hidup. Dan

kehidupan memiliki peranan yang penting dalam siklus karbon:

Autotrof adalah organisme yang menghasilkan senyawa organiknya

sendiri dengan menggunakan karbon dioksida yang berasal dari udara dan

air di sekitar tempat mereka hidup. Untuk menghasilkan senyawa organik

tersebut mereka membutuhkan sumber energi dari luar. Hampir sebagian

besar autotrof menggunakan radiasi matahari untuk memenuhi kebutuhan

energi tersebut, dan proses produksi ini disebut sebagai fotosintesis.

Sebagian kecil autotroph memanfaatkan sumber energi kimia, dan disebut

kemosintesis. Autotroph yang terpenting dalam siklus karbon adalah

pohon-pohonan di hutan dan daratan dan fitoplankton di laut. Fotosintesis

memiliki reaksi 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 Karbon dipindahkan

di dalam biosfer sebagai makanan heterotrop pada organisme lain atau

bagiannya (seperti buah-buahan). Termasuk di dalamnya pemanfaatan

material organik yang mati (detritus) oleh jamur dan bakteri untuk

fermentasi atau penguraian. Sebagian besar karbon meninggalkan biosfer

melalui pernafasan atau respirasi. Ketika tersedia oksigen, respirasi

aerobik terjadi, yang melepaskan karbon dioksida ke udara atau air di

sekitarnya dengan reaksi C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O. Pada

keadaan tanpa oksigen, respirasi anaerobik lah yang terjadi, yang

melepaskan metan ke lingkungan sekitarnya yang akhirnya berpindah ke

atmosfer atau hidrosfer.

3. Karbon di laut

Laut mengandung sekitar 36.000 gigaton karbon, dimana sebagian besar

dalam bentuk ion bikarbonat. Karbon anorganik, yaitu senyawa karbon

tanpa ikatan karbon-karbon atau karbon-hidrogen, adalah penting dalam

reaksinya di dalam air. Pertukaran karbon ini menjadi penting dalam

mengontrol pH di laut dan juga dapat berubah sebagai sumber (source)

atau lubuk (sink) karbon. Karbon siap untuk saling dipertukarkan antara

atmosfer dan lautan. Pada daerah upwelling, karbon dilepaskan ke

atmosfer. Sebaliknya, pada daerah downwelling karbon (CO2) berpindah

dari atmosfer ke lautan. Pada saat CO2 memasuki lautan, asam karbonat

terbentuk: CO2 + H2O ⇌ H2CO3 Reaksi ini memiliki sifat dua arah,

mencapai sebuah kesetimbangan kimia. Reaksi lainnya yang penting

dalam mengontrol nilai pH lautan adalah pelepasan ion hidrogen dan

bikarbonat. Reaksi ini mengontrol perubahan yang besar pada pH:H2CO3 ⇌ H+ + HCO3

D. Sumber Karbon

Sumber karbon sangat melimpah dibumi. Respirasi makhluk hidup

menghasilkan senyawa carbon (CO2) penggunaan bahan bakar fosil

(Seperti: minyak bumi, batubara, dan gas alam) menghasilkan karbon.

Kebakaran hutan hingga erupsi vilkanik gunung api yang memuntahkan

lava juga menjadi sumber karbon bumi, gas karbon yang melimpah bias

mengakibatkan polusi udara dan panas. Kendaraan bermotor dan pabrik

berbahan bakar fosil adalah penyumbang terbesar polusi karbon.

E. Pergerakan Karbon dan Tahapan Siklus Kreb

Karbon adalah unsur dan menjadi bagian dari lautan, udara, batu, tanah dan

semua makhluk hidup. Karbon tidak tinggal di satu tempat. Karena karbon

selalu bergerak dari satu tempat ke tempat lain, atau dari satu organisme ke

organisme lain.

1. Karbon bergerak dari atmosfer ke tanaman.

Di atmosfer, karbon bercampur dengan oksigen dalam gas yang disebut

karbon dioksida (CO2). Dengan bantuan dari Matahari, melalui proses

fotosintesis, karbon dioksida ditarik dari udara untuk membuat makanan

tanaman dari karbon.

2. Karbon bergerak dari tanaman untuk hewan.

Melalui rantai makanan, karbon yang ada pada tanaman bergerak ke

hewan yang memakannya. Hewan yang memakan hewan lain

mendapatkan karbon dari makanan mereka juga.

3. Karbon bergerak dari tanaman dan hewan ke tanah.

Ketika tumbuhan dan hewan mati, tubuh mereka, kayu dan daun

membusuk membawa karbon ke tanah. Beberapa terkubur jauh di bawah

tanah dan akan menjadi bahan bakar fosil, proses terjadi selama jutaan

tahun.

4. Karbon bergerak dari makhluk hidup ke atmosfer.

Setiap kali kita bernapas, kita melepaskan gas karbon dioksida (CO2) ke

atmosfer. Hewan dan tumbuhan membuang gas karbon dioksida melalui

proses yang disebut respirasi.

5. Karbon bergerak dari bahan bakar fosil ke atmosfer.

Ketika manusia membakar bahan bakar fosil untuk pabrik listrik,

pembangkit listrik, mobil dan truk, sebagian besar karbon dengan cepat

memasuki atmosfer sebagai gas karbon dioksida. Setiap tahun, lima

setengah miliar ton karbon dilepaskan oleh pembakaran bahan bakar fosil.

Sama dengan berat 100 juta gajah Afrika dewasa! Dari sejumlah besar

karbon yang dilepaskan dari bahan bakar, 3,3 miliar ton memasuki

atmosfer dan sebagian besar sisanya menjadi terlarut dalam air laut.

6. Karbon bergerak dari atmosfer ke lautan.

Lautan, dan badan air lainnya, menyerap beberapa karbon dari atmosfer.

7. Tahapan singkat siklus karbon

a. tahap1Karbon memasuki atmosfer sebagai karbon dioksida dari

respirasi (pernapasan) dan pembakaran (burning).

b. Karbon dioksida diserap oleh produsen (bentuk kehidupan yang

membuat makanan sendiri misalnya tanaman) untuk membuat

karbohidrat dalam fotosintesis. Produsen ini kemudian mengeluarkan

oksigen.

c. Hewan memakan tanaman. Jadi senyawa karbon melewati sepanjang

rantai makanan. Sebagian besar hewan mengkonsumsi karbon. Namun

dihembuskan sebagai karbon dioksida melalui proses respirasi. Hewan

dan tumbuhan kemudian akhirnya mati.

d. Organisme mati (hewan dan tumbuhan yang mati) dimakan oleh

pengurai dalam tanah. Karbon yang berada di tubuh mereka kemudian

kembali ke atmosfer sebagai karbon dioksida. Dalam beberapa

keadaan proses dekomposisi tidak terjadi. Tumbuhan dan hewan yang

membusuk sebagian mungkin tersedia sebagai bahan bakar fosil.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Ekologi biasanya didefinisikan sebagai ilmu tentang interaksi antara

organisme – organisme dan lingkungannya. Berbagai ekosistem dihubungkan

satu sama lain oleh proses-proses biologi, kimia, fisika. Masukan dan buangan

energi, gas, bahan kimia anorganik dan organik dapat melewati batasan

ekosistem melalui perantara faktor meteorologi seperti angin dan presipitasi,

faktor geologi seperti air mengalir dan daya tarik dan faktor biologi seperti

gerakan hewan. Jadi, keseluruhan bumi itu sendiri adalah ekosistem, dimana

tidak ada bagian yang terisolir dari yang lain. Ekosistem keseluruhannya

biasanya disebut biosfer. Biosfer terdiri dari semua organisme hidup dan

lingkungan biosfer membentuk “shell” (kulit), relatif tipis di sekeliling bumi,

berjarak hanya beberapa mil di atas dan di bawah permukaan air laut. Kecuali

energi, biosfir sudah bisa mencukupi dirinya sendiri, semua persyaratan hidup

yang lain seperti air, oksigen, dan hara dipenuhi oleh pemakaian dan daur

ulang bahan yang telah ada dalam sistem tersebut.

B. Saran

Namun demikian ada suatu kecenderungan sejumlah elemen beredar secara

terus menerus dalam ekosistem dan menciptakan suatu siklus internal. Siklus

ini dikenal sebagai siklus biogeokimia karena prosesnya menyangkut

perpindahan komponen bukan jasad (geo), ke komponen jasad (bio) dan

kebalikannya. Siklus biogeokimia pada akhirnya cenderung mempunyai

mekanisme umpan-balik yang dapat mengatur sendiri (self regulating) yang

menjaga siklus itu dalam keseimbangan. Penulis mengharapkan saran serta

kontribusinya bagi para pembaca agar penulis dapat melanjutkan karya

tulisnya lebih lanjut lagi.

DAFTAR PUSTAKA

http://biosmadaj.blogspot.co.id/2012/04/daur-karbon-c.html

https://id.wikipedia.org/wiki/Daur_biogeokimia

http://www.ataya.xyz/2015/05/proses-dan-tahapan-siklus-karbon-siklus-kreb.html

http://www.g-excess.com/pengertian-daur-biogeokimia-dan-fungsinya.html

http://yoniernawan.blogspot.co.id/2012/09/daur-karbon-dan-oksigen.html