Piramida Ekologi dan Produktivitas
Piramida Ekologi dan Produktivitas

Daur Biogeokimia dalam Ekosistem

Posted on

 1,992 total views,  11 views today

Daur Biogeokimia dalam Ekosistem
-Cerdas LKPD Seri X  3.10_3 Biologi SMA-

Pembahasan tentang Daur Biogeokimia dalam Ekosistem meliputi daur karbon, daur nitrogen, daur air, daur fosfor. Dan daur belerang. Daur Biogeokimia merupakan siklus zat atau materi atau senyawa kimia yang melalui komponen biotik dan abiotik

KOMPETENSI DASAR

3.10   Menganalisis komponen-komponen ekosistem dan interaksi antar komponen tersebut
4.10   Menyajikan karya yang menunjukkan interaksi antar komponen ekosistem (jaring-jaring makanan, siklus Biogeokimia)

PETA KONSEP

Peta Konsep Daur Biogeokimia

TUJUAN PEMBELAJARAN

Peserta didik diharapkan dapat menjelaskan daur biogeokimia dalam ekosistem

MATERI PEMBELAJARAN

Daur Biogeokimia adalah siklus zat atau materi atau senyawa kimia yang melalui komponen biotik dan abiotik.Proses tersebut terjadi secara berulang-ulang dan tak terbatas. Daur biogeokimia dapat dikelompokkkan menjadi tiga tipe yaitu daur gas, daur cair, dan daur padat (sedimen). Daur gas meliputi daur karbon dan nitrogen. Daur cair meliputi daur air, sedangkan daur padat (sedimen) meliputi daur fosfor dan belerang.

DAUR KARBON

Daur karbon adalah sirkulasi dan transformasi karbon bolak-balik antara makhluk hidup dan lingkungan yang diawali oleh penyerapan CO2 oleh tumbuhan, dan dijadikan persenyawaan organik, yaitu glukosa, melalui proses fotosintesis. Selanjutnya, glukosa disusun menjadi amilum, yang kemudian diubah menjadi senyawa gula yang lain, lemak, protein, dan vitamin. Pada proses pernafasan tumbuhan, dihasilkan lagi CO2 dan O2. Dengan demikian, daur karbon terpendek terjadi pada tumbuhan-lingkungan-tumbuhan. Demikian pula pada daur oksigen. Hewan mendapatkan karbon setelah memakan tumbuhan. Kemudian, tubuh hewan dan tumbuhan yang mati diuraikan menjadi karbon dioksida, air, dan mineral oleh pengurai. Karbon dioksida yang terbentuk dilepaskan ke udara. Demikian seterusnya daur karbon itu berlangsung. Dalam ekosistem normal, terjadi keseimbangan antara daur karbon dan oksigen. Oksigen diserap hewan dan tumbuhan untuk oksidasi dan hasilnya, yaitu karbon dioksida dilepaskan ke udara. Karbon dioksida ini digunakan oleh tumbuhan untuk fotosintesis.

Baca Juga :  Cerdas LKPD Biologi SMA Seri XI 3.10_1 Neuron
Gambar. Daur Karbon

DAUR NITROGEN

Nitrogen merupakan unsur yang penting dalam kehidupan, yaitu sebagai komponen pembentuk protein atau komponen penyusun asam nuklaet (DNA dan RNA). Sumber utama nitrogen adalah N2 di atmosfer. Atmosfer bumi mengandung ±79% nitrogen. Petir menyebabkan nitrogen di atmosfer bersenyawa dengan oksigen membentuk nitrat (NO3). Nitrat yang telah diserap oleh akar tumbuhan disintesis menjadi bahan protein di dalam ubuh tumbuhan. Ketika tumbuhan dimakan oleh konsumen, nitrogen berpindah ke tubuh hewan.  Jika tumbuhan dan hewan mati, protein nabati dan hewani serta kototrannya diurai menjadi amonia (NH3) dan asam amino oleh jamur pelapuk dan bakteri. Penguraian protein menjadi asam amino dan amonia disebut amonifikasi. Bakteri nitrit Nitrosomonas mengubah ammonium menjadi nitrit. Selanjutnya, bakteri nitrat Nitrobacter akan mengubah nitrit menjadi nitrat. Peristiwa ini disebut sebagai nitrifikasi. Nitrat akan diserap lagi oleh tumbuhan. Ada pula bakteri yang mampu mengubah nitrat atau nitrit menjadi nitrogen bebas di udara. Prosesnya disebut sebagai denitrifikasi.

Pada umumnya, makhluk hidup tidak mampu memanfaatkan nitrogen secara langsung dari udara. Akan tetapi bakteri Rhizobium dapat memnfaatkannya dengan bersimbiosis dengan kacang-kacangan (kelompok Leguminosae) membentuk bintil akar dan mampu mengikat nitrogen dari udara. Bakteri ini dapat menyediakan nitrogen bagi tumbuhan inangnya dan juga dapat menyuburkan tanah.

Gambar. Daur Nitrogen (Sumber  lembagapendidikanmuzye.blogspot.com)

DAUR AIR

Merupakan suatu proses peredaran air dari atmosfer ke bumi. Air diatmosfer pada umumnya berbentuk uap air yang berasal dari proses penguapan di darat dan laut oleh panas matahari. Selanjutnya uap air akan berkondensasi menjadi awan dan turun ke bumi dalam bentuk hujan.

Gambar. Daur Air

Air hujan di daratan masuk ke dalam tanah membentuk air tanah menuju sungai, danau dan laut. Tumbuhan memanfaatkan air tanah melalui akarnya. Hewan memanfaatkan air permukaan untuk minum sedangkan manusia memanfaatkan air tanah dan permukaan untuk kebutuhan hidupnya.

Baca Juga :  Cerdas Materi Geografi SMA Seri X 3.7_6 Perairan Darat : Daerah Aliran Sungai

BACA JUGA : Rantai Makanan dan Jaring-jaring Makanan

DAUR FOSFOR

Fosfor di alam berasal dari pelapukan batuan mineral (batuan fosfat) dan penguraian bahan organik (misalnya kotoran ternak atau hewan laut) oleh dekomposer. Secara alami fosfor dijumpai sebagai fosfat (PO4=, HPO4= atau H2PO4-) yang berbentuk larutan ion-ion fosfat anorganik, larutan fosfat organik, fosfat partikulat (bagian molekul organik atau anorganik yang tak larut) atau fosfat mineral dalam batuan atau sedimen. Jalur rantai rerumputan yang dilampaui fosfor serupa dengan jalur-jalur nitrogen dan belerang yang terutama diendapkan sebagai fases. Fosfat dilepaskan ke atmosfer hanya melalui peristiwa kebakaran (hutan dan padang rumput). Molekul-molekul besar berisi fosfat dalam siklus detritus didegradasikan menjadi ion-ion fosfat anorganik yang segera tersedia bagi autrotop, atau diendapkan sebagai butir-butir sedimen tanah ekosistem teretis atau sedimen ekosistem perairan. Siklus fosfor bersifat fase sedimen dengan proses yang lambat dan ketidamampuan fosfor untuk larut dalam air, sehingga sering terjadi kekurangan fosfor dalam pertumbuhan tanaman

Gambar Daur Fosfor

DAUR BELERANG

Belerang (sulfur) terdapat di atmosfer dalam bentuk sulfur dioksida (SO2) yang berasal dari aktivitas vulkanis misalnya gunung berapi. Selain itu juga diperoleh dari pembakaran bahan bakar fosil, asap kendaraan bermotor, dan asap pabrik. Pada umumnya tumbuhan akan mendapatkan belerang dari dalam tanah dalam bentuk sulfat (SO42-). Di dalam tubuh tumbuhan, belerang digunakan sebagai bahan penyusun protein. Hewan dan manusia mendapatkan belerang dengan jalan memakan tumbuhan. Jika tumbuhan dan hewan mati, jasad renik akan menguraikannya menjadi gas H2S, atau menjadi SO2 dan SO42-, selanjutnya gas SO2 banyak dihasilkan oleh asap kendaraan dan pabrik. Jika bereaksi dengan uap air hujan, gas tersebut berubah menjadi sulfat, yang jatuh di tanah, sungai, atau lautan. Selanjutnya, sulfat dapat dimanfaatkan oleh tumbuahn atau alga air.

Baca Juga :  Cerdas Materi Matematika SMA Seri XI 3.7_2 Limit Fungsi untuk x mendekati Tak Berhingga
Gambar. Daur Belerang

KEGIATAN MANDIRI

1.    Jelaskan skema daur karbon serta manfaat CO2 dalam fotosintesis!

2.    Perhatikan daur biogeokimia berikut!

Daur Biogeokimia

Jelaskanlah peristiwa yang terjadi pada bagian X, Y dan Z dan apa manfaatnya dalam ekosistem!

3.    Daur air berbeda dengan daur biogeokimia lainnya karena sebagian besar aliran air terjadi bukan melalui proses kimia melainkan proses fisik. Jelaskan mengapa demikian!

4.    Jelaskan manfaat fosfor di dalam tubuh makhluk hidup dan bagaimana proses terjadinya sehingga fosfat anorganik yang terlarut dalam air dapat mengalami pengendapan (sedimentasi) !

5.    Bagaimana proses terjadinya hujan asam? Kaitkan dengan proses daur belerang yang terjadi di lingkungan.

Daur Biogeokimia dalam Ekosistem meliputi daur karbon, daur nitrogen, daur air, daur fosfor dan daur belerang

Terima Kasih

Penulis   :    Nur Risnawati Kusuma, SP., M.Pd.
Editor    :    Tim Pojok Cerdas (SM)

Sumber  :   

  • Irnaningtyas. 2013. Biologi untuk SMA/MA Kelas X Berdasarkan Kurikulum 2013. Penerbit Erlangga: Jakarta
  • Arif Priadi dan Yanti Herlanti, 2016. Biologi untuk SMA/MA Kelas X. Penerbit Yudisthira. Jakarta
  • Wirakusumah, S. 2003. Dasar-Dasar Ekologi: Menopang Pengetahuan Ilmu-Ilmu Lingkungan. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia

Leave a Reply

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