Daur Oksigen : Pengertian, Siklus, Tahapan, Potensinya

Definisi oksigen

Pertukaran oksigen terus menerus yang terjadi antara atmosfer dan air, tanaman dan makhluk hidup dan bahan mineral dikenal sebagai siklus oksigen. Siklus/siklus oksigen adalah salah satu siklus biogeokimia. Proses ini membentuk siklus yang melibatkan lingkungan hidup, yang disebut biosfer, dan lingkungan tak hidup – litosfer, atmosfer, dan hidrosfer.

Oksigen adalah gas yang dibutuhkan oleh makhluk hidup, contohnya manusia, yang bernafas dengan cara menghirup oksigen di udara kemudian masuk ke sistem pernapasan. Demikian pula tumbuhan bertukar oksigen dengan makhluk hidup di sekitarnya, seperti halnya pertukaran oksigen yang terjadi di atmosfer bumi.

Siklus oksigen terjadi karena semua makhluk hidup membutuhkan oksigen untuk kelangsungan hidupnya. Sehingga dapat dikatakan juga bahwa siklus oksigen merupakan proses pertukaran oksigen di bumi ini yang berlangsung terus menerus tanpa henti. Dengan mengetahui pentingnya siklus oksigen diharapkan kita tidak mengganggu ekosistem lingkungan yang dapat mengganggu siklus oksigen

Siklus oksigen

Siklus ini menggambarkan pertukaran oksigen antara bentuk gas O₂ yang terjadi dalam jumlah besar di atmosfer, dan oksigen yang terikat secara kimiawi dalam CO₂H₂Oh dan bahan organik. Daur ini sangat erat hubungannya dengan daur unsur lain, terutama daur karbon. Oksigen unsur secara kimiawi terikat oleh berbagai proses penghasil energi, terutama dalam proses konversi dan metabolisme pada organisme.

Tahapan siklus oksigen

Ada beberapa hal yang berperan dalam jalannya siklus oksigen, yaitu:

1. Pada Tumbuhan

Tanaman menandai awal dari siklus oksigen. Tumbuhan dapat menggunakan energi dari sinar matahari untuk mengubah karbon dioksida dan air menjadi karbohidrat dan oksigen dalam proses yang disebut fotosintesis. Pada siang hari, tanaman juga membutuhkan lebih sedikit oksigen yang dihasilkan dalam fotosintesis dan menggunakan oksigen untuk memecah karbohidrat. Namun, untuk menjaga metabolisme dan melanjutkan pernapasan pada malam hari, tumbuhan harus menyerap oksigen dari udara dan mengeluarkan karbondioksida seperti halnya hewan. Meskipun tanaman menghasilkan oksigen sekitar sepuluh kali lebih banyak di siang hari daripada yang mereka lakukan

konsumsi pada malam hari, konsumsi oksigen pada malam hari oleh tanaman dapat menciptakan kondisi oksigen yang rendah di beberapa habitat perairan.

2. Oksigen dalam air

Oksigen dalam air dikenal sebagai oksigen terlarut atau DO. Oksigen terlarut ini dapat mendukung kehidupan akuatik.Di alam, oksigen memasuki air ketika air mengalir di atas bebatuan dan menciptakan area permukaan yang luas. Luas permukaan yang tinggi memungkinkan untuk mentransfer oksigen dari udara ke air dengan sangat cepat. Mikroorganisme di dalam air mulai memetabolisme (memecah) bahan organik dan menggunakan oksigen.

Tingkat penyerapan oksigen (OUR) adalah tingkat di mana oksigen dikonsumsi oleh organisme hidup dalam air. Karena organisme terus-menerus memasukkan oksigen ke dalam air dan oksigen terus-menerus masuk kembali ke air dari udara, jumlah oksigen di dalam air tetap relatif konstan. Dalam ekosistem yang baik, tingkat transfer oksigen di dalam air dan penyerapan oksigen oleh organisme di dalam air berbanding lurus atau seimbang.

3. Organisme

Akhirnya, dunia adalah organisme. Mereka menggunakan oksigen dalam berbagai bentuk. Organisme menggunakan oksigen dalam berbagai bentuk. Peran mereka dalam siklus dimulai dengan karbon dioksida di atmosfer. Tumbuhan mengambil karbon dioksida itu dan menggabungkannya dengan air untuk membuat molekul gula dan oksigen. Melalui proses metabolisme organisme seperti hewan atau manusia, gula dan udara digunakan dan dipecah atau dilepaskan kembali menjadi karbon dioksida. Kemudian siklus dimulai lagi

Potensi siklus oksigen

Siklus oksigen terkait dengan siklus karbon. Dari proses fotosintesis tumbuhan, dihasilkan oksigen di udara. Oksigen adalah salah satu bagian terpenting bagi organisme hidup dan benda mati. Siklus oksigen juga digunakan oleh organisme di darat dan bahkan di air untuk respirasi dan metabolisme. Oksigen dibutuhkan oleh organisme untuk respirasi,

memecah bahan organik menjadi senyawa yang lebih sederhana (CO₂). Bersama₂ Ini lagi akan digunakan untuk fotosintesis dengan O2 sebagai produk sampingan₂ (siklus berulang).

Selain itu, O₂ digunakan untuk pelapukan oksidatif dan pembakaran bahan baku fosil. Selain itu, O₂ di udara dapat berupa ion, atom tereksitasi atau ozon O₃ karena pengaruh radiasi ultraviolet. Oksigen yang tereksitasi akan memancarkan cahaya tampak pada panjang gelombang tertentu sehingga menimbulkan fenomena cahaya langit (skyglow). Sedangkan ozon berfungsi sebagai pelindung bumi karena menyerap radiasi UV.

Proses pembentukan ozon merupakan aspek yang sangat penting dari siklus stratosfer. Ozon membentuk lapisan tipis di stratosfer yang berfungsi sebagai penyaring radiasi ultraviolet sehingga melindungi kehidupan di bumi dari kerusakan/kehancuran akibat radiasi tersebut. Siklus oksigen selesai atau diakhiri ketika unsur oksigen masuk kembali ke atmosfer dalam bentuk gas. Satu-satunya cara signifikan ini terjadi adalah melalui fotosintesis pada tanaman

Siklus oksigen juga berperan penting dalam penguraian sampah organik. Ketika jaringan mati (senyawa karbon) meluruh melalui kombinasi mikroorganisme oksidasi dan pembusukan, karbon dioksida dilepaskan kembali ke atmosfer. Siklus lambat terjadi dalam proses mineral teroksidasi, seperti dalam pembentukan batuan. Kandungan zat biodegradable dalam air limbah dinyatakan dengan indeks khusus yang disebut “biological oxygen demand” (BOD), yang mewakili jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri aerob untuk menguraikan limbah.

Ketika oksigen yang diperlukan tidak mencukupi untuk bakteri aerob, mereka mati dan bakteri anaerob yang tidak membutuhkan oksigen mengambil alih. Bakteri ini mengubah bahan limbah menjadi H₂S, zat beracun lainnya dan zat berbau busuk

siklus nitrogen

Di alam, nitrogen ditemukan dalam bentuk senyawa organik seperti urea, protein, dan asam nukleat atau sebagai senyawa anorganik seperti amonia, nitrit, dan nitrat.

Siklus nitrogen adalah transfer nitrogen dari atmosfer ke tanah. Selain air hujan yang membawa nitrogen dalam jumlah tertentu, penambahan nitrogen ke dalam tanah juga terjadi melalui proses fiksasi nitrogen. Fiksasi nitrogen secara biologis dapat dilakukan oleh bakteri Rhizobium yang bersimbiosis dengan kacang-kacangan, bakteri Azotobacter dan Clostridium. Selain itu, alga biru-hijau dalam air juga memiliki kemampuan memfiksasi nitrogen.

Nitrat yang dihasilkan oleh fiksasi biologis digunakan oleh produsen (tanaman) untuk diubah menjadi molekul protein.
Selanjutnya, ketika tanaman atau hewan mati, pengurai memecahnya menjadi gas amoniak (NH3) dan garam amonium yang larut dalam air (NH4+). Proses ini disebut amonifikasi. Bakteri Nitrosomonas mengubah senyawa amonia dan amonium menjadi nitrat oleh Nitrobacter. Ketika oksigen terbatas di dalam tanah, nitrat dengan cepat diubah menjadi gas nitrogen atau oksida nitrogen melalui proses yang disebut denitrifikasi.

Siklus belerang (Sulfur).

Belerang ada dalam bentuk sulfat anorganik. Sulfur direduksi menjadi sulfida oleh bakteri dan terkadang terjadi dalam bentuk sulfur dioksida atau hidrogen sulfida. Hidrogen sulfida ini sering membunuh makhluk hidup di air dan umumnya dihasilkan dari penguraian bahan organik mati.
Tumbuhan menyerap belerang dalam bentuk sulfat (SO4).

Perpindahan sulfat terjadi melalui proses rantai makanan, kemudian semua makhluk hidup mati dan komponen organiknya akan diuraikan oleh bakteri. Beberapa jenis bakteri yang terlibat dalam siklus belerang antara lain Desulfomaculum dan Desulfibrio yang akan mereduksi sulfat menjadi sulfida dalam bentuk hidrogen sulfida (H2S). Kemudian H2S digunakan oleh bakteri fotoautotrofik anaerobik seperti Chromatium dan melepaskan belerang dan oksigen. Belerang dioksidasi menjadi sulfat oleh bakteri chemolithotrophic seperti Thiobacillus.

Fosfor merupakan unsur penting dalam kehidupan, karena semua makhluk hidup membutuhkan fosfor dalam bentuk ATP (Adenosine Tri Phosphate), sebagai sumber energi untuk metabolisme sel.

Fosfor terjadi di alam dalam bentuk ion fosfat (PO43-). Ion fosfat ditemukan dalam batuan. Adanya peristiwa erosi dan pelapukan menyebabkan fosfat terbawa dari sungai ke laut membentuk sedimen. Pergerakan dasar bumi menyebabkan sedimen yang mengandung fosfat muncul ke permukaan. Di darat, tanaman mengambil fosfat terlarut dalam air tanah

Herbivora mendapatkan fosfat dari tumbuhan yang mereka makan dan karnivora mendapatkan fosfat dari herbivora yang mereka makan. Semua hewan mengeluarkan fosfat melalui urin dan feses.

Bakteri dan jamur memecah bahan anorganik di dalam tanah kemudian melepaskan fosfor yang kemudian diserap oleh tanaman.

Demikian artikel Duniadunia.co.id tentang daur oksigen: pengertian, daur, tahapan, potensial, nitrogen, belerang, semoga artikel ini bermanfaat untuk sobat semua.