BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Karbon dan oksigen juga penting bagi kehidupan seperti penyusun materi dalam tubuh dan digunakan sebagai fotosintesis. Di alam, daur ini sebagai berikut: Awalnya karbon dioksida diserap oleh tumbuhan melalui fotosintesis dijadikan glukosa lalu disusun menjadi amilum, kemudian diubah menjadi senyawa gula yang lain, lemak, protein, dan vitamin. Pada proses pernafasan tumbuhan, dihasilkan lagi karbondioksida dan oksigen. Daur oksigen juga sama. Hewan makan tumbuhan dapat karbon lalu setelah berjalannya waktu tubuh hewan dan tumbuhan mati dan diuraikan menjadi karbon dioksida, air, dan mineral. Karbon tadi dilepaskan ke udara dan seterusnya. Dari kedua unsur tadi yang paling panjang daurnya adalah karbon. Karbon merupakan bahan dasar dari semua bahan organik. Aliran karbon berjalan beriringan secara paralel dengan aliran energi. Sumber pokok karbondioksida (CO2) ada di atmosfer. Selain itu, komponen karbon juga tersedia dalam bahan bakar fosil (batu bara, gas alam, dan minyak). Karbondioksida (CO2) disatukan ke dalam sistem biotik melalui fotosintesis. Siklus ini secara esensial ialah siklus karbondioksida (CO2). Oksigen (O2) digunakan selama pembakaran dan pemecahan energi, bersamaan dengan dihasilkannya karbondioksida. Karbon dioksida di atmosfer merupakan sumber karbon bagi tumbuhan, terutama ketika melakukan fotosintesis. Karbon tersebut dapat berpindah ke hewan ketika mereka memakan tumbuhan. Selanjutnya, tubuh hewan dan tumbuhan yang sudah mati akan diuraikan oleh mahkluk hidup pengurai menjadi karbondioksida, air, dan mineral. Karbondioksida akan kembali ke atmosfer dari penguraian juga melalui sistem respirasi. Proses timbal balik fotosintesis dan respirasi seluler bertanggung jawab atas perubahan dan pergerakan utama karbon. Naik turunnya CO2 dan O2 atsmosfer secara musiman disebabkan oleh penurunan aktivitas fotosintesis. Dalam skala global kembalinya CO2 dan O2 ke atmosfer melalui respirasi hampir menyeimbangkan pengeluarannya melalui. Akan tetapi pembakaran kayu dan bahan bakar fosil menambahkan lebih banyak lagi CO2 ke atmosfir. Sebagai akibatnya jumlah CO2 di atmosfer meningkat. CO2 dan O2 atmosfer juga berpindah masuk ke dalam dan ke luar sistem akuatik, dimana diman a CO2 dan O2
1
terlibat dalam suatu keseimbangan dinamis dengan bentuk bahan anorganik lainnya. Dua hal Penting yang dipahami pada Daur ini yaitu: 1.
Peristiwa Fotosintesis
2.
Peristiwa Respirasi Proses timbal balik fotosintesis dan respirasi seluler bertanggung jawab
atas perubahan dan pergerakan utama karbon. Naik turunnya CO2 dan O2 atmosfer secara musiman disebabkan oleh penurunan aktivitas Fotosintetik. Dalam skala global kembalinya CO2 dan O2 ke atmosfer melalui respirasi hampir menyeimbangkan pengeluarannya melalui fotosintesis. Akan tetapi pembakaran kayu dan bahan bakar fosil menambahkan lebih banyak lagi CO2 ke atmosfer. Sebagai akibatnya jumlah CO2 di atmosfer meningkat. CO2 dan O2 atmosfer juga berpindah masuk ke dalam dan ke luar sistem akuatik, dimana CO2 dan O2 terlibat dalam suatu keseimbangan dinamis dengan bentuk bahan anorganik lainnya. Yang terpenting untuk dipahami dalam siklus Biogeokimia ini ada 3 hal pokok yaitu terjadi daur aliran zat kimia dari Bio ke Geo atau dari makhluk hidup ke Bumi (penguraian , zat sisa ekskresi dll yang ditujukan ke bumi dari makhluk hidup terjadi daur aliran zat kimia dari Geo ke Bio yang tidak lain adalah pemanfaatan zat kimia entah dalam bentuk organik maupun anorganik, biasanya oleh tumbuhan lewat akarnya terjadi daur aliran zat kimia dari Geo ke Geo maksudnya senyawa kimia di udara bisa pindah ke darat misalnya lewat hujan - darat ke udara - darat ke air - air ke darat dll yang semua itu pasti untuk suatu keseimbangan. Untuk daur aliran zat dari Bio ke Bio tentu sudah anda bisa ketahui di Rantai makanan atau Jaring makanan.
B. Rumusan Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan siklus karbon dan oksigen? 2. Bagaimana siklus karbopn dan oksigen dapat terjadi?
C. Tujuan Penulisan Makalah
1. Mengetahui apa yang dimaksud dengan siklus karbon dan oksigen. 2. Mengerti bagaimana siklus karbon dan oksigen dapat terjadi.
2
BAB II PEMBAHASAN
A. Pengertian Siklus Karbon dan Oksigen
Siklus Karbon dan Oksigen Karbon merupakan bahan dasar penyusun senyawa organik. Di dalam organisme hidup terdapat 18% karbon. Kemampuan saling mengikat pada atom-atom karbon (C) merupakan dasar bagi keragaman molekul dan ukuran molekul yang sangat diperlukan dalam kehidupan. Selain terdapat dalam bahan organik, karbon juga ditemukan dalam senyawa anorganik, yaitu gas karbondioksida (CO2) dan batuan karbonat (batu kapur dan koral) dalam bentuk calsium karbonat (CaCO3). Organisme autotrof (tumbuhan) menangkap karbon dioksida dan mengubahnya menjadi karbohidrat, protein, lipid, dan senyawa organik lainnya. Bahan organik yang dihasilkan tumbuhan ini merupakan sumber karbon bagi hewan dan konsumen lainnya. Pada setiap tingkatan trofik rantai makanan, karbon kembali ke atmosfer atau air sebagai hasil pernapasan (respirasi). Produsen, herbivora, dan karnivora selalu bernapas dan menghasilkan gas karbondioksida. Setiap
tahun,
tumbuhan
mengeluarkan
sekitar
sepertujuh
dari
keseluruhan CO2 yang terdapat di atmosfer. Meskipun konsentarasi CO2 di atmosfer hanya sekitar 0,03%, namun karbon mengalami siklus yang cepat, sebab tumbuhan mempunyai kebutuhan yang tinggi akan gas CO2. Walaupun begitu, sejumlah karbon dipindahkan dari siklus itu dalam waktu yang lebih lama. Hal ini mungkin terjadi karena karbon terkumpul di dalam kayu dan bahan organik lain yang tahan lama, termasuk batu bara dan minyak bumi. Perombakan oleh detritivor akhirnya mendaur ulang karbon ke atmosfer sebagai CO2. Selain itu pembakaran kayu dan bahan bakar fosil juga ikut berperan, karena api dapat mengoksidasi bahan organik atau kayu menjadi CO2 dengan lebih cepat.
B. Siklus Karbon dan Oksigen
1.
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.
2.
Karbon dioksida (CO2) di udara dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk berFotosintesis dan menghasilkan oksigen yang nantinya akan digunakan oleh manusia dan hewan untuk ber Respirasi.
3
3.
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 CO2 di udara.
4.
Di ekosistem air, pertukaran CO2 dengan atmosfer berjalan secara tidak langsung.
5.
Karbon dioksida berikatan dengan air membentuk asam karbonat yang akan terurai menjadi ion bikarbonat.
6.
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.
Gbr. Siklus Karbon dan Oksigen di Lingkungan Dua hal Penting yang dipahami pada Daur ini yaitu
1.
Peristiwa Fotosintesis
2.
Peristiwa Respirasi
4
Unsur karbon di atmosfer dalam bentuk CO2 -> CO2 masuk ke komponen biotik melalui proses fotosintesis (organisme autotrof) dan kemosintesis (organisme kemoautotrof) -> karbon tersimpan sebagai zat organik -> berpindah melalui rantai makanan -> kembali ke lingkungan melalui respirasi dan ekskresi. Unsur oksigen masuk ke komponen biotik melalui proses respirasi untuk membakar bahan makanan -> dihasilkan CO2 -> daur CO2. Proses timbal balik fotosintesis dan respirasi seluler bertanggung jawab atas perubahan dan pergerakan utama karbon. Naik turunnya CO2 dan O2 atsmosfer secara musiman disebabkan oleh penurunan aktivitas Fotosintetik . Dalam skala global kembalinya CO2 dan O2 ke atmosfer melalui respirasi hampir menyeimbangkan pengeluarannya melalui fotosintesis.
5
Akan tetapi pembakaran kayu dan bahan bakar fosil menambahkan lebih banyak lagi CO2 ke atmosfir. Sebagai akibatnya jumlah CO2 di atmosfer meningkat. CO2 dan O2 atmosfer juga berpindah masuk ke dalam dan ke luar sistem akuatik, dimana CO2 dan O2 terlibat dalam suatu keseimbangan dinamis dengan bentuk bahan anorganik lainnya. Yang terpenting untuk dipahami dalam siklus Biogeokimia ini ada 3 hal pokok yaitu 1.
Terjadi daur aliran zat kimia dari Bio ke Geo atau dari Mahkluk hidup ke Bumi (penguraian, zat sisa ekskresi dll yang ditujukan kebumi dari mahkluk hidup)
2.
Terjadi daur aliran zat kimia dari Geo ke Bio yang tidak lain adalah pemanfaatan zat kimia entah dalam bentuk organik maupun anorganik, biasanya oleh tumbuhan lewat akarnya
3.
Terjadi daur aliran zat kimia dari Geo ke Geo maksudnya senyawa kimia di udara bisa pindah ke darat misalnya lewat hujan - darat ke udara - darat ke air - air ke darat dll yang semua itu pasti untuk suatu keseimbangan untuk daur aliran zat dari Bio ke Bio tentu sudah anda bisa ketahui di Rantai makanan atau Jaring makanan. KONKLUSI
Karbon dan oksigen yang independen satu sama lain, tetapi sangat berhubungan erat serta saling bergantung satu sama lain. Artikel berikut akan mencakup informasi yang akan membantu Anda memahami siklus karbonoksigen secara rinci. Kehidupan di planet bumi terus karena kehadiran organik serta nutrisi anorganik hadir di alam. Hal ini sangat penting bagi nutrisi ini harus terus didaur ulang. Jika hal ini tidak terjadi, semua sumber daya gizi di dunia akan mendapatkan padam total. Tidak ada nutrisi berarti tidak ada kehidupan di Bumi. Jadi, agar siklus hidup setiap makhluk hidup, uniseluler atau multiseluler organisme untuk mempertahankan, daur ulang nutrisi sangat penting. Salah satu siklus penting adalah siklus karbon-oksigen.
6
Proses Siklus Karbon-Oksigen Ada empat langkah yang terlibat dalam penyelesaian siklus ini. Metode ini dibahas di bawah ini: 1.
Fotosintesis Tanaman menjalani fotosintesis yang membantu mereka menghasilkan energi dan makanan untuk diri mereka sendiri. Selama proses ini, tanaman mengambil karbon dioksida (CO 2) dan menyerap air (H 2 O) dengan bantuan akar mereka. Klorofil hadir dalam daun dan energi dari matahari, membantu mengkonversi CO 2 dan H 2 O menjadi Oksigen O 2, gula dan uap air. Oksigen (O 2) dilepaskan oleh tanaman sebagai produk-oleh ke atmosfer. Formula untuk Fotosintesis CO 2 + H 2 O + Cahaya ——— -> (CH 2 O) + O 2 Karbon dioksida dari udara dan air dari tanah di hadapan cahaya (energi) diambil oleh tanaman dan diubah menjadi karbohidrat dan oksigen sebagai produk.
2.
Pernafasan Sama seperti tanaman melakukan fotosintesis, hewan melakukan respirasi. Respirasi terjadi ketika hewan mengambil oksigen dari udara bersama dengan gula sederhana dari makanan mereka. Hal ini membantu dalam pelepasan karbon dioksida, air dan energi dari tubuh hewan. Selama respirasi sel, hewan memerlukan O 2 saat inhalasi. Ketika mereka menghembuskan napas produk limbah respirasi selular, mereka melepaskan CO2 ke atmosfir lagi. Formula untuk Respirasi (CH 2 O) + O 2 ——— -> CO 2 + H 2 O + Energi Karbohidrat yang diambil dari makanan seperti tanaman atau senyawa berbasis karbon bersama dengan oksigen diubah menjadi karbon dioksida yang dilepaskan ke udara bersama dengan air dan energi selama respirasi.
3.
Pembakaran Ini adalah proses pembakaran yang terjadi secara alami di alam. Misalnya, letusan gunung berapi adalah proses pembakaran alami di mana karbon dioksida yang dilepaskan ke atmosfer akibat pembakaran. Saat ini, ada banyak polusi lingkungan yang menyebabkan peningkatan jumlah CO 2 di udara. Ini termasuk mobil, pabrik, pembakaran hutan, batubara, energi nuklir, gas, dll pembakaran tidak bertanggung jawab dan pelepasan karbon
7
dioksida yang berlebihan dan gas berbahaya lainnya di lingkungan adalah faktor utama untuk pemanasan global saat ini. 4.
Penguraian Setelah kematian setiap organisme hidup, yaitu, organisme uniseluler atau multiseluler, itu akan membusuk. Dekomposisi ini berarti serangga, jamur dan bakteri (bersama-sama disebut pengurai), membantu dalam mogok komponen selular dari organisme mati ke elemen dasar. Unsur-unsur termasuk air, kalsium, nitrogen, karbon dan oksigen. Dengan demikian, pengurai membantu dalam pelepasan oksigen dan karbon dioksida kembali ke atmosfir sebagai produk limbah metabolisme mereka. Seluruh siklus dapat diringkas sebagai, tanaman menyerap karbon dioksida dan melepaskan oksigen selama fotosintesis. Oksigen ini dirilis diambil oleh hewan yang melepaskan karbon dioksida setelah melakukan respirasi. Dengan demikian, daur ulang karbon dan oksigen di atmosfer akan terus berlanjut selama respirasi dan fotosintesis terjadi. Ini juga membuktikan bahwa, untuk mempertahankan hidup, tanaman sangat penting karena mereka adalah kontributor utama dengan jumlah oksigen hadir di atmosfer. Meskipun kedua siklus terjadi secara independen, mereka, dalam cara yang kecil, berhubungan satu sama lain.
8
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan
Siklus karbon dan oksigen merupakan siklus timbal balik antara CO2 dan O2 di alam. Daur ulang karbon dan oksigen di atmosfer akan terus berlanjut selama respirasi dan fotosintesis terus terjadi. Ini juga membuktikan bahwa, untuk mempertahankan hidup, tanaman sangat penting karena mereka adalah kontributor utama dengan jumlah oksigen hadir di atmosfer. Meskipun kedua siklus terjadi secara independen, mereka, dalam cara yang kecil, berhubungan satu sama lain Ada empat langkah yang terlibat dalam penyelesaian siklus ini yaitu 1.
Fotosintesis CO 2 + H 2 O + Cahaya ——— -> (CH 2 O) + O 2
2.
Pernafasan/respirasi Respirasi terjadi ketika hewan mengambil oksigen dari udara bersama dengan gula sederhana dari makanan mereka. Formula untuk Respirasi (CH 2 O) + O 2 ——— -> CO 2 + H 2 O + Energi
3.
Pembakaran Ini adalah proses pembakaran yang terjadi secara alami di alam. Misalnya, letusan gunung berapi adalah proses pembakaran alami di mana karbon dioksida yang dilepaskan ke atmosfer akibat pembakaran.
4.
Penguraian Pengurai membantu dalam pelepasan oksigen dan karbon dioksida kembali ke atmosfir sebagai produk limbah metabolisme mereka.
B. Saran
Dari makalah yang kami buat ini, kami harap manusia bisa menjaga keseimbangan
siklus
pada
daur
biogeokimia,
karena
apabila
terjadi
ketidakseimbangan pada siklus tersebut akan berdampak pada manusia itu sendiri dan juga lingkungannya. Oleh karena itu kita sebagai makhluk hidup di bumi ini, kita harus menjaga keseimbangan ekosistem di bumi. Dan dari makalah yang kami buat ini, kami mohon kritikan dan saran dari pembaca, semoga makalah yang kami buat ini bermanfaat bagi pembaca.
9
SUMBER PUSTAKA
Anonim. Daur Karbon dan Oksigen, Rangkuman Materi [online] https://kumpulan-tugas-sekolahku.blogspot.co.id/2011/05/daur-karbon-danoksigen.html diakses tanggal 19 April 2018; Jam 18.30 wib Biomania. 2012. Siklus Karbon-Oksigen. [online] http://sebut-aja-biomania.blogspot.co.id/2012/05/siklus-karbon-oksigen.html diakses tanggal 19 April 2018; Jam 18.30 wib
Harmaen. Makalah IPA tentang Siklus Biogeokimia. [online] https://www.slideshare.net/harmaen/makalah-ipa-tentang-siklus-biogeokimia diakses tanggal 19 April 2018; Jam 18.30 wib Riska
Yuni. 2015. MAKALAH DAUR BIOGEOKIMIA. http://metamorfosa08.blogspot.co.id/2015/12/daur-biogeokimia.html tanggal 19 April 2018; Jam 18.30 wib
10
[online] diakses
