PENCEMARAN LINGKUNGAN

 

PENGERTIAN PENCEMARAN LINGKUNGAN

Pencemaran lingkungan didefinisikan sebagai perubahan faktor akibat aktivitas yang melebihi batas toleransi ekosistem biotik. Misalnya saja kendaraan bermotor atau alat pengolah bahan baku yang terkadang tidak sesuai dengan standarisasi lingkungan. Ada dua jenis bahan dalam pencemaran:

• Degradable, polutan yang dapat diuraikan kembali atau dapat diturunkan sifat bahayanya ke tingkat yang dapat diterima oleh proses alam. Contohnya adalah kotoran manusia atau hewan dan tumbuhan tumbuhan.
• Non-Degradable, yaitu polutan yang tidak dapa diuraikan oleh kemampuan proses alam itu sendiri. Contohnya merkuri, timah hitam, arsenik, dan lain-lain.

Pencemaran lingkungan disebabkan oleh beragam faktor. Namun, faktor terbesarnya adalah manusia. Sadar atau tidak, kita telah berkontribusi dalam proses pencemaran lingkungan. Mulai dari pertambahan jumlah penduduk yang tidak terkendali, banyaknya sumber-sumber zat pencemaran sehingga alam tak mampu menetralisir.

Selain itu banyak juga aktivitas sehari-hari yang tanpa disadari menjadi faktor rusaknya lingkungan, di antaranya Penggunaan kantong plastik secara massif, Pembuangan sampah dan limbah deterjen ke sungai, Penggunaan AC berlebih, Pembuangan limbah elektronik yang tak sesuai aturan, Pembakaran hutan, Penggunaan kendaraan pribadi sehingga menimbulkan lebih banyak polusi, Pembuangan limbah pabrik atau kotoran sungai, Penebangan hutan yang mengakibatkan hutan tak mampu menyerap karbon-dioksida lebih banyak, dan lain-lain. Berikut ini beberapa jenis pencemaran lingkungan berserta dampaknya.

 

PENCEMARAN LINGKUNGAN: PENCEMARAN UDARA

Pencemar udara dapat berupa gas dan partikel. Contohnya sebagai berikut: Gas HzS. Gas ini bersifat racun, terdapat di kawasan gunung berapi, yang juga bisa membakar minyak bumi dan batu bara. Gas CO dan COz. Karbon monoksida (CO) tidak berwarna dan tidak sehat, bersifat racun, merupakan sistem pembakaran yang tidak sempurna dari bahan buangan mobil dan mesin letup. Gas COZ dalam udara murni 0,03%. Bila melebihi toleransi dapat mengganggu pernapasan, sumber pencemaran udara lainnya yaitu:

• Oksida karbon: karbon monoksida (CO) dan (CO2). Gas CO2 adalah gas yang dihasilkan dari proses pernapasan makhluk hidup, pembusukan bahan organik dan pelabukan dari batuan. Bila gas ini di atmosfer dapat meningkat, maka akan menyebabkan peningkatan suhu pada bumi.
• Oksida belerang: SO dan (SO3). Gas sulfur dioksida ini berasal dari pabrik yang menggunakan belerang dan hasil dari sistem pembakaran. Gas ini jika bereaksi dengan udara akan membentuk senyawa asam. Bila senyawa ini turun bersamaan dengan hujan, maka akan terjadilah hujan asam.
• Nitrogen oksigen: NO, (NO2), N2O. Gas nitrogen ini sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup sebagai bahan untuk membangun protein. Jika gas bereaksi dengan udara maka akan membentuk sebuah senyawa asam.
• Komponen organik volatile: metan (CH4), benzene (C6h6), Klorofluoro karbon (CFC), dan kelompok bromin. CFC sering kali digunakan untuk bahan pendingin pada AC dan kulkas. Selain itu, CFC juga digunakan untuk alat penyemprot rambut dan juga alat penyemprot nyamuk. CFC sangat berbahaya sekali karena bisa merusak lapisan ozon pada atmosfer. Tindakan perlindungan bumi dari radiasi sinar ultraviolet akan berkurang.
• Suspensi partikel: debu tanah, dioksin, logam, asam sulfat, dan lain-lain
• Substansi radioaktif: radon-222, iodin-131. strontium-90, plutonium-239, dan lain-lain
• Suara: kendaraan bermotor, mesin industri, pesawat, dan lain-lain

Dampak dari pencemaran udara sendiri adalah Hujan asam, Perubahan cuaca yang ekstrim Penipisan ozon, Peningkatan kasus kerusakan mata hingga Kanker kulit.

 

PENCEMARAN LINGKUNGAN: PENCEMARAN AIR

Polusi air dapat disebabkan oleh beberapa jenis pencemar sebagai berikut: Pembuangan limbah industri, sisa insektisida, dan pembuangan sampah domestik, misalnya, sisa detergen mencemari air. Buangan industri seperti Pb, Hg, Zn, dan CO, dapat terakumulasi dan bersifat racun. Bila terjadi pencemaran di udara, maka terjadi akumulasi zat pencemar pada tubuh organisme air. Akumulasi pencemar ini semakin meningkat pada organisme pemangsa yang lebih besar. Sumber lainnya yaitu:

• Bahan Anorganik: Timbal (Pb), arsenik (As), kadmium (Cd), merkuri (Hg), kromium (Cr), nikel (Ni), kalsium (Ca), magnesium (Mg), dan kobalt (Co)
• Bahan Kimia: Pewarna tekstil, pestisida, dan lain - lain
• Bahan Organik: Berbentuk limbah yang dapat diuraikan oleh mikroba yang akan meningkatkan populasi mikroorganisme di dalam udara
• Cairan Berminyak

Tampaknya: Media penyebaran penyakit, Peningkatan alga dan eceng gondok, Menurunkan kadar oksigen dalam air hingga organisme organisme di perairan, Mengganggu pernapasan karena bau yang menyengat

 

PENCEMARAN LINGKUNGAN: PENCEMARAN TANAH

Pencemaran tanah Pencemaran tanah disebabkan oleh beberapa jenis pencemaran berikut ini: Sampah-sampah plastik yang sukar hancur, botol, karet sintesis, pecahan kaca, dan kaleng. Detergen yang bersifat non bio degradable (secara alami sulit diuraikan). Zat kimia dari buangan pertanian, misalnya insektisida. Sumber lainnya:

• Bahan logam: mangan (Mn), besi (Fe), aluminium (Al), timbal (Pb), merkuri (Hg), seng (Zn). asenik (As), dan lain - lain
• Bahan kimia organik: pestisida (insektisida, herbisida, dan fungisida), deterjen, dan sabun
• Bahan pupuk anorganik: urea, TSP, ammonium sulfat, dan KCL
• Zat radioaktif

Dampak: Pertanian, seperti peningkatan salinitas tanah dan penurunan kesuburan tanah Bencana alam, seperti tanah longsor dan erosi hingga Penyumbatan saluran air

 

PENCEMARAN LINGKUNGAN: PENCEMARAN SUARA

Polusi suara yang disebabkan oleh suara bising kendaraan bermotor, kapal terbang, deru mesin pabrik, radio / tape recorder yang berbunyi keras sehingga mengganggu pendengaran. Pernah ada kasus warga yang tidak terganggu dengan suara mesin boiler milik pabrik kelapa sawit. Setiap hari mereka tidak bisa tidur nyenyak, terutama anak-anak karena bising dari mesin itu. Menurut WHO, tingkat pencemaran berdasarkan kadar zat pencemar dan waktu () kontak. Sumber pencemaran suara antara lain:

• Percakapan pelan (20-30 dB)
• Radio (50 - 6- dB)
• Mesin pemotong rumput (60-80 dB)
• Lalu lintas (60-90 dB)
• Truk (90-100 dB)
• Kendaraan bermotor (105 dB)
• Pesawat terbang (90 - 120 dB)
• Musik / musik beat: 120 dB
• Mesin jet: 140 dB
• Roket (140 - 179 dB)

Tingkat pencemaran sendiri dibedakan menjadi 3, yaitu:

• Pencemaran yang mulai mengakibatkan iritasi (gangguan) ringan pada panca indra dan tubuh serta telah menimbulkan kerusakan pada ekosistem lain. Misalnya gas buangan kendaraan bermotor yang menyebabkan mata pedih.
• Pencemaran yang sudah mengakibatkan reaksi pada faal tubuh dan menyebabkan sakit yang kronis. Misalnya pencemaran Hg (air raksa) di Minamata Jepang yang menyebabkan kanker dan lahirnya bayi cacat.
• Pencemaran yang kadar zat-zat pencemarnya demikian besar sehingga menimbulkan gangguan dan sakit atau kematian dalam lingkungan. Misalnya pencemaran nuklir.

CONTOH KASUS PENCEMARAN LINGKUNGAN YANG PARAH

Kasus pencemaran merkuri yang paling besar terjadi Teluk Minamata, Jepang. Sebuah perusahaan yang memproduksi asam asetat mencampakkan limbang cairnya ke Teluk Minamata, salah satunya adalah konsentrasi tinggi metil merkuri. Tragedi yang dikenal dengan Penyakit Minamata (Penyakit Minamata) terjadi antara tahun 1932-1968. Teluk Minamata merupakan daerah yang kaya sumber daya ikan dan kerang. Selama bertahun-tahun, tidak ada yang menyadari bahwa ikan, kerang, dan sumber daya laut lainnya di teluk tersebut telah terkontaminasi merkuri.

Metil merkuri masuk ke dalam tubuh organisme laut baik secara langsung dari udara maupun mengikuti rantai makanan. Kemudian mencapai konsentrasi yang tinggi pada daging kerang-kerangan, krustacea dan ikan yang dikonsumsi sehari-hari bagi masyarakat Minamata. Akibat adanya proses bioakumulasi dan biomagnifikasi, konsentrasi merkuri dalam rambut beberapa pasien di rumah sakit Minamata mencapai lebih 500 ppm.

Pada saat itu, setidaknya 50.000 orang yang terkena dampak dan lebih dari 2.000 kasus penyakit Minamata disertifikasi. Masyarakat Minamata yang mengonsumsi makanan laut yang tercemar tersebut diidentifikasi penyakit terserang syaraf, lumpuh, kehilangan indera perasa, bicara ngawur, dan bahkan banyak yang meninggal dunia.

Di Indonesia, kasus pencemaran merkuri yang cukup serius juga pernah terekspos di Teluk Buyat, Sulawesi Utara pada 2004. Perusahaan tambang emas PT Newmont Minahasa Raya yang beroperasi di wilayah Teluk Buyat diduga telah mencabut limbah tailing-nya ke dasar Teluk Minahasa sehingga menimbulkan masalah lingkungan dan kesehatan masyarakat yang serius. Macam ikan mati mendadak dan menghilangnya beberapa jenis ikan.

Selain itu, ditemukan sejumlah ikan yang memiliki benjolan semacam tumor dan mengandung cairan kental berwarna hitam dan lendir berwarna kuning keemasan. Fenomena yang juga ditemukan pada sejumlah penduduk Buyat, di mana mereka memiliki benjol-benjol di leher, payudara, betis, pergelangan, pantat dan kepala. Hasil penelitian WALHI (2004) menemukan bahwa sejumlah konsentrasi logam berat (arsen, merkuri, antimon, mangan) dan senyawa sianida pada sedimen di Teluk Buyat sudah tinggi.

Jika dibandingkan pada konsentrasi logam berat sebelum pembuangan tailing (data dari studi Analisis Mengenai Dampak Lingkungan / AMDAL, 1994), konsentrasi merkuri di daerah dekat mulut pipa tailing di Teluk Buyat meningkat hingga 10 kali lipat (data WALHI dan KLH, 2004).

DAMPAK PENCEMARAN LINGKUNGAN

Dampak Pencemaran Lingkungan yang lebih terasa saat ini adalah pada tahun global (pemanasan global). Dimana suhu bumi meningkat yang menyebabkan beberapa es di kutub utara mencair dan naiknya permukaan udara laut. Pemekatan hayati juga merupakan salah satu dampak yang akan ditimbulkan dari adanya pencemaran lingkungan. Proses pemekatan hati ini dapat diartikan sebagai peningkatan kadar bahan pencemar yang melalui tubuh makhluk hidup tertentu. Pemekatan hayati ini juga disebut sebagai amnalgamasiasi. Sebagai contoh untuk menggambarkan kasus ini adalah suatu perairan yang tercemar, maka bahan pencemar yang telah ada di udara akan menempel pada alga yang hidup di wilayah perairan tersebut.

Ketika alga makan ikan- ikan kecil maka ikan kecil akan terkontaminasi bahan pencemar. Ketika ikan-ikan kecil tersebut dimakan oleh ikan-ikan besar, maka ikan besar juga akan mengandung berbagai bahan pencemar yang dimiliki oleh ikan kecil. Dan ketika ikan-ikan tersebut ditangkap dan dimakan oleh manusia, maka bakteri atau polutan akan masuk ke dalam tubuh manusia melalui ikan-ikan besar tersebut.

Ketika manusia mengonsumsi beberapa makanan yang berupa hewan atau tumbuhan yang telah terkontaminasi bahan pencemar, maka segala kemungkinan buruk bisa terjadi. Beberapa kemungkinan buruk dari mengonsumsi bahan makanan yang tercemar adalah keracunan atau meninggal dunia. George Tyler Miller (1979) dalam bukunya yang berjudul Living in The Environment menjelaskan bahwa akibat pencemaran lingkungan terhadap kehidupan dikelompokkan ke dalam 6 tingkatan. Adapun tingkatan tersebut adalah sebagai berikut.

• Tingkatan 1: Gangguan estetika, misalnya bau
• Tingkatan 2: Kerusakan properti, misalnya bahan logam menjadi karatan
• Tingkatan 3: Gangguan pada tumbuhan / hewan, misalnya penurunan hasil pertanian
• Tingkatan 4: Gangguan pada kesehatan manusia, misalnya penyakit saluran pernapasan
• Tingkatan 5: Kerusakan secara genetik dan kelengkapan manusia
• Tingkatan 6: Gangguan pada ekosistem secara luas, misalnya perubahan iklim global

 

PENANGGULANGAN PENCEMARAN LINGKUNGAN

SECARA ADMINISTRATIF

Penanggulangan secara administratif terhadap pencemaran lingkungan merupakan tugas pemerintah, yaitu dengan membuat peraturan-peraturan atau undang-undang. Beberapa peraturan yang telah dikeluarkan, antara lain sebagai berikut:

• Pabrik tidak boleh menghasilkan produk (barang) yang dapat mencemari lingkungan. Misalnya, pabrik pembuat es, AC dan sprayer tidak boleh menghasilkan produk yang menggunakan gas CFC sehingga dapat menyebabkan lemariisan dan berlubangnya lapisan ozon di stratosfer.
• Industri harus memiliki unit pengolahan limbah (limbah cair, dan gas) sehingga limbah yang dibuang ke lingkungan sudah terbebas dari zat-zat yang berbahaya lingkungan.
• Pembuangan sampah dari pabrik harus dilakukan ke tempat-tempat tertentu yang jauh dari pemukiman.
• Sebelum dilakukan pembangunan, pabrik atau proyek-proyek industri harus dilakukan analisis mengenai dampak lingkungan (AM-DAL).
• Pemerintah mengeluarkan buku mutu lingkungan, yaitu standar untuk menentukan mutu lingkungan. Untuk lingkungan air ditentukan baku mutu air, sedangkan untuk lingkungan udara ditentukan baku mutu udara. Dalam buku mutua udara, antara lain batasan batasan kadar bahan pencemar logam berat, misalnya fosfor dan merkuri. Didalam buku mutu udara, antara lain batasan batasan kadar bahan pencemar, misalnya gas CO2 dan CO. Pemerintah akan memberikan sanksi kepada pabrik yang menghasilkan limbah dengan bahan pencemar yang melebihi standar baku mutu.

SECARA TEKNOLOGI

Penanggulangan pencemaran lingkungan secara teknologis, misalnya menggunakan peralatan untuk mengolah sampah atau limbah. Di Surabaya terdapat suatu tempat sistem pembakaran akhir sampah dengan suhu yang sangat tinggi sehingga tidak mencampakkan asap. Tempat tersebut dinamakan insinerator.

SECARA EDUKATIF

Penangkalan pencemaran secara edukatif dilakukan melalui jalur pendidikan baik formal maupun nonformal. Melalui pendidikan formal, disekolah pengetahuan tentang lingkungan hidup tentang lingkungan hidup ke dalam mata pelajaran yang terkait, misalnya IPA dan Pendidikan agama. Melalui jalur pendidikan nonformal dilakukan penyuluhan masyarakat tentang pentingnya pelestarian lingkungan dan pencegahan serta penanggulangan pencemaran lingkungan.

BERDASARKAN UNDANG-UNDANG

Jika Berdasarkan Undang-undang Nomor 32 Tahun 2009 tentang Lingkungan Hidup sendiri diketahui bahwa penanganan terhadap permasalahan pencemaran lingkungan adalah sebagai berikut: pengawasan sistem pembuangan limbah industri, Penempatan kawasan industri terpisah dan berjauhan dari kawasan permukiman penduduk, Pengawasan akan menggunakan bahan kimia, misalnya pestisida dan insektisida, melakukan penghijauan, Pemberian sanksi secara tegas kepada pelaku pencemaran lingkungan, hingga Penyuluhan pendidikan lingkungan untuk meningkatkan kesadaran masyarakat akan pencemaran lingkungan

Sumber : Gramedia Blog

BIOGEOKIMIA

 

PENGERTIAN DAUR BIOGEOKIMIA

Daur Biogeokimia merupakan perpindahan unsur-unsur kimia melalui makhluk hidup dan lingkungan abiotik (tanah dan air). Dalam daur biogeokimia dikenal dua macam daur, diantaranya daur edafik dan daur atmosferik. Daur edafik merupakan daur yang unsur kimia pada daur tersebut tidak pernah membentuk gas di udara. Adapun daur atmosferik adalah daur yang unsur kimia pada daur tersebut mengalami fase berbentuk gas di udara. Daur biogeokimia berfungsi mengatur keseimbangan ekosistem.

Artinya keseimbangan ekosistem tergantung pada pengulangan yang terjadi secara berputar pada unsur-unsur kimia tertentu. Unsur-unsur kimia yang dapat mengalami daur biogeokimia meliputi karbon, nitrogen, hidrogen, dan oksigen, serta fosfor. Dalam siklus biogeokimia juga sebagai pertukaran antara komponen biosfer yang hidup dan tidak hidup yang akan di tingkat trofik yang tidak hilang dalam ekosistem.

Unsur-unsur sebagai zat biotik melalui air dalam daur ulang dengan komponen yang hidup diantaranya Bahan ekosistem tang akan di angkat di setiap tingkatan, Berupa elemen yang dibuat dari bahan organik dan akan didaur ulang, Elemen-elemen termasuk pada komponen dan unsur biotik yang melalui udara dan Daur ulang makhluk dan bebatuan (geofisika). Siklus dalam pembentukan Daur Biogeokimia Diantaranya adalah sebagai berikut:

• Penguapan: Pada siklus ini atmosfer dengan pembentukan dalam keadaan jenuh, uap air (awan) menjadi noda air, yang kemudian jatuh dalam bentuk hujan, dan salju.
• Infiltrasi merupakan sebuah aliran air yang masuk ke tanah melalui celah dan pori-pori di tanah ke permukaan air tanah kemudian bergerak secara vertikal dengan horizontal di bawah permukaan tanah .
• Permukaan Air adalah sebuah limpasan dalam permukaan biasanya diamati di daerah perkotaan dengan membentuk sungai utama pada permukaan di sekitar daerah aliran sungai menuju laut.

RAGAM DAUR BIOGEOKIMIA

Fungsi dari Daur Biogeokimia ialah menjadi daur atau siklus materi yang membalikkan lagi seluruh unsur-unsur kimia yang telah digunakan oleh seluruh yang ada di muka bumi dari komponen biotik ataupun komponen abiotik, yang pada akhirnya berkesinambungan dan seimbang dalam kehidupan di bumi dapat terjaga. Berikut dibawah ini ragam daur biogeokimia yang perlu kamu ketahui Grameds:

SIKLUS BIOGEOKIMIA DAUR KARBON

Siklus karbon adalah siklus biogeokimia di mana 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). Dalam siklus ini terdapat empat reservoir karbon utama yang dihubungkan oleh jalur pertukaran.

Reservoir-reservoir tersebut adalah atmosfer, biosfer teresterial (biasanya termasuk pula freshwater system dan material non-hayati organik seperti karbon tanah (soil carbon), lautan (termasuk karbon anorganik terlarut dan biota laut hayati dan non-hayati), dan sedimen (termasuk bahan bakar fosil). Pergerakan tahuan karbon, pertukaran karbon antar reservoir, terjadi karena proses-proses kimia, fisika, geologi, dan biologi yang bermaca-macam.

Lautan mengadung kolam aktif karbon terbesar dekat permukaan Bumi, namun demikian laut dalam bagian dari kolam ini mengalami pertukaran yang lambat dengan atmosfer. 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.

SIKLUS BIOGEOKIMIA DAUR NITROGEN

Siklus daur nitrogen adalah suatu proses konversi senyawa yang mengandung unsur nitrogen menjadi berbagai macam bentuk kimiawi yang lain. Transformasi ini dapat terjadi secara biologis maupun non-biologis. Beberapa proses penting pada siklus nitrogen, antara lain fiksasi nitrogen, mineralisasi, nitrifikasi, denitrifikasi. Walaupun terdapat sangat banyak molekul nitrogen di dalam atmosfer, nitrogen dalam bentuk gas tidaklah reaktif. Hanya beberapa organisme yang mampu untuk mengkonversinya menjadi senyawa organik dengan proses yang disebut fiksasi nitrogen.

Fiksasi nitrogen yang lain terjadi karena proses geofisika, seperti terjadinya kilat. Kilat memiliki peran yang sangat penting dalam kehidupan, tanpanya tidak akan ada bentuk kehidupan di bumi. Walaupun demikian, sedikit sekali makhluk hidup yang dapat menyerap senyawa nitrogen yang terbentuk dari alam tersebut. Hampir seluruh makhluk hidup mendapatkan senyawa nitrogen dari makhluk hidup lain. Oleh sebab itu, reaksi fiksasi nitrogen sering disebut proses topping-up atau fungsi penambahan pada tersedianya cadangan senyawa nitrogen. Di bawah ini tahap-tahapan terjadinya daur nitrogen:

• Tahap pertama yaitu daur nitrogen atau proses transfer nitrogen dari atmosfer kedalam tanah. Selain masuknya nitrogen kedalam tanah akibat dari air hujan, nitrogen juga dapat masuk melalui proses fiksasi nitrogen, proses ini dilakukan oleh bakteri Rhizobium yang akan bersimbiosis dengan bakteri Azotobacter, Clostridium, dan polong-polongan. Ganggang hijau juga memiliki kemampuan yang sama seperti memfiksasi nitrogen.
• Tahap kedua di mana nitrat diperoleh dari hasil fiksasi biologis yang digunakan oleh produsen atau tanaman yang kemudian akan mengubahnya menjadi protein. Jika ada hewan atau tanaman yang mati maka pengurai akan mengubahnya menjadi NH3 (gas amonia) dan NH4+ (garam amonium yang terlarut oleh air), proses yang terjadi ini dinamakan dengan amonifikasi. Bakteri Nitrosomonas dapat mengubah senyawa amonium dan amonia menjadi nitrat yang diproses oleh Nitrosomonas. Denitrifikasi merupakan proses di mana oksigen yang terdapat dalam tanah terbasa, maka nitrat akan cepat ditransformasikan menjadi oksida nitrogen atau gas nitrogen.

Vertebrata secara tidak langsung telah mengonsumsi nitrogen melalui asupan nutrisi dalam bentuk protein maupun asam nukleat. Di dalam tubuh, makromolekul ini dicerna menjadi bentuk yang lebih kecil yaitu asam amino dan komponen dari nukleotida, dan dipergunakan untuk sintesis protein dan asam nukleat yang baru, atau senyawa lainnya.

Sekitar setengah dari 20 jenis asam amino yang ditemukan pada protein merupakan asam amino esensial bagi vertebrata, artinya asam amino tersebut tidak dapat dihasilkan dari asupan nutrisi senyawa lain, sedang sisanya dapat disintesis dengan menggunakan beberapa bahan dasar nutrisi, termasuk senyawa intermediat dari siklus asam sitrat.

SIKLUS BIOGEOKIMIA DAUR HIDROGEN DAN OKSIGEN

Siklus air atau siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi. Pemanasan air laut oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara terus menerus. Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju, hujan es dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut.

Air merupakan kebutuhan vital bagi semua makhluk hidup. Tak ada makhluk hidup yang mampu bertahan hidup tanpa adanya air. Air terdapat secara melimpah di laut, tetapi ketersediaannya relatif terbatas di daratan. Bagi tumbuhan, air merupakan salah satu faktor penting untuk fotosintesis, perkecambahan dan pertumbuhan, serta sarana transportasi zat.

Bagi hewan dan manusia, air merupakan faktor penting dalam melaksanakan transportasi zat. Daur air disebut juga daur hidrologi. Secara garis besar daur hidrologi dibedakan menjadi tiga macam, yaitu daur hidrologi pendek, daur hidrologi sedang, dan daur hidrologi panjang. Berikut ini penjelasannya:

• Daur hidrologi pendek: Air laut menguap, uap air naik ke udara lalu bersatu menjadi awan. Pada ketinggian tertentu awan mengalami kondensasi dan presipitasi menjadi titik-titik air, kemudian turun sebagai hujan. Pada daur hidrologi pendek ini terbentuknya awan dan hujan terjadi di atas laut, jadi hujan tidak mencapai daratan.
• Daur hidrologi sedang: Air laut menguap, uap air naik ke udara dan terbawa angin sampai di atas daratan membentuk awan. Pada ketinggian tertentu awan mengalami kondensasi dan presipitasi membentuk titik-titik air, lalu turun sebagai hujan di daratan. Sebagian air meresap ke dalam tanah, sebagian lain kembali ke laut melalui sungai.
• Daur hidrologi panjang: Uap air yang berasal dari penguapan air laut, kolam, danau, sungai maupun hasil transpirasi tumbuhan naik ke udara, lalu bersatu menjadi awan. Awan terbawa oleh angin ke arah daratan dan pada jarak tertentu terhalang oleh pegunungan. Akhirnya awan mengalami kondensasi dan presipitasi menjadi titik-titik air dan turun sebagai hujan di atas pegunungan. Air hujan meresap ke tanah di pegunungan, lalu diserap oleh tumbuhan di pegunungan, sebagian muncul sebagai mata air. Melalui sungai air mengalir kembali lagi ke laut.

SIKLUS BIOGEOKIMIA DAUR BELERANG

Daur belerang atau daur sulfur adalah salah satu bentuk daur biogeokimia. Pengertian dan definisi lain dari daur belerang atau sulfur yaitu perubahan sulfur dari hidrogen sulfida menjadi sulfur dioksida lalu menjadi sulfat dan kembali menjadi hidrogen sulfida lagi. Sulfur di alam ditemukan dalam berbagai bentuk. Dalam tanah sulfur ditemukan dalam bentuk mineral, di udara dalam bentuk gas sulfur dioksida dan di dalam tubuh organisme sebagai penyusun protein.

Siklus sulfur di mulai dari dalam tanah yaitu ketika ion-ion sulfat di serap oleh akar dan dimetabolisme menjadi penyusun protein dalam tubuh tumbuhan. Ketika hewan dan manusia memakan tumbuhan, protein tersebut akan berpindah ke tubuh manusia. Dari dalam tubuh manusia senyawa sulfur mengalami metabolisme yang sisa-sisa hasil metabolisme tersebut diuraikan oleh bakteri dalam lambung berupa gas. Salah satu zat yang terkandung dalam gas tersebutadalah sulfur.

Sulfur banyak terdapat di kerak bumi. Sulfur dapat diserap oleh tumbuhan dalam bentuk sulfat. Sulfur diperlukan dalam sintesis senyawa protein. Sulfat dalam tanah diserap oleh tumbuhan, selanjutnya digunakan untuk sintesis protein. Melalui rantai makanan sulfur berpindah ke konsumen. Jika organisme mati, senyawa sulfur dalam organisme akan terurai secara aerob membentuk sulfat kembali, dan bila penguraian berlangsung secara anaerob menghasilkan gas sulfur dan sulfida.

Gas sulfur dan sulfida juga berasal dari hasil reduksi senyawa sulfat secara anaerob oleh bakteri pereduksi sulfur. Oleh bakteri sulfur, gas sulfur dan sulfida di udara dioksidasi menghasilkan sulfur, selanjutnya sulfur dioksidasi lagi membentuk sulfat dalam tanah. Proses terjadinya sulfur akibat dari proses terjadinya pembakaran bahan bakar fosil batu bara atau terjadi akibat adanya aktivitas gunung berapi, lalu asapnya akan naik ke atmosfer, atau udara sulfur oksida itu akan berada di awan yang menjadi hidrolidid air membentuk H2SO4, awan akan mengalami kondensasi yang akhirnya menurunkan hujan yang dikenal dengan hujan asam.

Air hujan itu akan masuk kedalam tanah yang akan diubah menjadi Sulfat yang sangat peting untuk tumbuhan. Sulfat hanya terdapat dalam bentuk anorganik (SO42-), sulfat ini yang mampu berpindah dari bumi atau alam ke tubuh tumbuhan melalui penyerapan sulfat oleh akar. Sulfur akan direduksi oleh bakteri menjadi sulfida dan berbentuk sulfur dioksida atau hidrogen sulfida.

SIKLUS BIOGEOKIMIA DAUR FOSFOR

Keberadaan fosfor pada organisme hidup sangat kecil, tetapi peranannya sangat diperlukan. Atom fosfor hanya ditemukan dalam bentuk senyawa fosfat (PO43-). Fosfat diserap oleh tumbuhan dan digunakan untuk sintesis organik. Fosfor banyak dikandung oleh asam nukleat, yaitu bahan yang menyimpan dan mentranslasikan sandi genetik.

Peranan dan Reproduksi Chrysophyta Atom fosfor juga merupakan dasar bagi ATP (Adenosine Tri Phospat) berenergi tinggi yang digunakan untuk respirasi seluler dan fotosintesis. Selain itu merupakan salah satu mineral penyusun tulang dan gigi. Fosfor merupakan komponen yang sangat langka dalam organisme tak hidup. Produktivitas ekosistem darat dapat ditingkatkan jika fosfor dalam tanah ditingkatkan. Peristiwa pelapukan batuan oleh fosfat akan menambah kandungan fosfat di dalam tanah.

Sumber : Gramedia Blog

EKOSISTEM

 

PENGERTIAN EKOSISTEM

Ekosistem merupakan suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik tak terpisahkan antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Ekosistem sebagai suatu tatanan kesatuan yang secara utuh dan menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup dan saling mempengaruhi. Ekosistem sebagai penggabungan dari setiap unit biosistem. Melibatkan interaksi timbal balik antara organisme dan lingkungan fisik sehingga aliran energinya menuju pada suatu struktur biotik tertentu dan terjadi siklus materi antara organisme dan anorganisme. Matahari sebagai sumber dari semua energy, dalam ekosistem, organisme pada  komunitas berkembang bersama-sama dengan lingkungan fisik sebagai suatu sistem. Organisme kemudian beradaptasi lagi dengan lingkungan fisik, sebaliknya organisme juga memengaruhi lingkungan fisik untuk kelangsungan hidupnya.

PENGERTIAN EKOSISTEM MENURUT AHLI

Ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik tak terpisahkan antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Berikut ini beberapa pengertian ekosistem menurut para ahli Grameds:

A.G. TANSLEY (1935)

Ekosistem sebagai suatu unit ekologi dimana didalamnya terdapat struktur dan fungsi. Struktur dalam ekosistem tersebut berhubungan dengan keanekaragaman spesies atau dalam bahasa inggris merupakan species diversity. Pada ekosistem yang memiliki struktur kompleks, maka akan terdapat keanekaragaman spesies yang cukup tinggi. Sedangkan fungsi yang dimaksudkan adalah yang berhubungan dengan siklus materi serta arus energi melalui komponen ekosistem.

WOODBURY (1954)

Ekosistem menurut woodbury merupakan tatanan kesatuan secara kompleks di sebuah wilayah yang terdapat habitat, tumbuhan dan binatang. Kondisi ini kemudian dipertimbangkan sebagai unit kesatuan secara utuh, sehingga semuanya dapat menjadi bagian mata rantai siklus materi serta aliran energi.

ODUM (1993)

Seperangkat unit fungsional dasar dalam suatu ekologi yang di dalamnya tercakup organisme dan lingkungan. Lingkungan dalam hal ini yaitu lingkungan biotik dan abiotik, dimana di antara keduanya kemudian akan saling memengaruhi. Selain itu dalam ekosistem juga terdapat komponen yang secara lengkap memiliki relung ekologi lengkap serta proses ekologi yang juga  lengkap, sehingga dalam unit tersebut siklus materi dan arus energi terjadi berdasarkan kondisi ekosistem.

UU LINGKUNGAN HIDUP TAHUN 1997

Ekosistem sebagai tatanan satu kesatuan cara yang begitu utuh serta menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup untuk saling mempengaruhi. Unsur-unsur lingkungan hidup ini dapat disebut juga unsur biotik dan abiotik, baik pada makhluk hidup maupun benda mati di dalamnya. Semuanya tersusun menjadi satu kesatuan dalam sebuah ekosistem yang masing-masing tidak dapat berdiri sendiri, melainkan harus saling berinteraksi, saling mempengaruhi, sehingga tidak dapat dipisah-pisahkan.

KOMPONEN EKOSISTEM

Komponen ekosistem merupakan bagian dari suatu ekosistem yang menyusun ekosistem ini sendiri sehingga terbentuk sebuah ekosistem. Komponen dalam ekosistem kemudian dibagi lagi menjadi dua macam, yaitu komponen hidup dan komponen tak hidup. Selain itu komponen hidup dapat disebut juga sebagai komponen biotik, dan komponen tak hidup dapat disebut sebagai komponen abiotik. Setiap komponen memiliki anggota yang berbeda-beda pula. Berikut lebih jelasnya Grameds:

KOMPONEN BIOTIK

Biotik, memiliki arti “Hidup”. Komponen biotik pada suatu ekosistem adalah makhluk hidup itu sendiri, sebab ekosistem tak akan pernah terbentuk tanpa adanya makhluk hidup didalamya. Keberadaan makhluk hidup kemudian membentuk suatu rantai makanan dalam suatu ekosistem. Beberapa contoh dari komponen biotik yang ada lingkungan sekitar kita, antara lain:

• Organisme Autotrof atau Produsen, disebut sebagai produsen karena organisme ini mampu membuat makanannya sendiri, bahkan ia membuat makanan bagi organisme lain yang tinggal di ekosistem. Produsen kemudian akan membuat makanan dengan menyerap senyawa serta zat- zat anorganik yang akan diubah menjadi senyawa organik melalui suatu proses yang dinamakan sebagai fotosistensis.
• Organisme Heterotrof (Konsumen) memiliki sifat yang berbeda dengan organisme pertama. Organisme heterotrof ini memperoleh makanan dari organisme autotrof atau produsen dan akan memakan sesama organisme heterotrof lainnya. Sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa organisme heterotrof adalah organisme yang menggunakan bahan-bahan organik dari organisme lain yang digunakan sebagai sumber energi dan makanannya. Sebagai contoh adalah manusia dan hewan. Ketiganya nanti dibagi lagi berdasarkan makanannya menjadi Herbivora, Karnivora serta Omnivora
• Pengurai atau Dekomposer, merupakan Golongan terakhir dari komponen biotik dalam sebuah ekosistem. Pengurai atau dekomposer ini adalah organisme yang menguraikan sisa- sisa makhluk hidup (heterotrof atau autotrof) yang telah mati. Dengan kata lain, pengurai adalah organisme yang bekerja untuk merubah bahan bahan organik dari organisme yang telah mati menjadi senyawa anorganik melalui suatu proses yang dinamakan dekomposisi. Pengurai atau dekomposer akan menduduki jabatan penting dalam suatu rantai makanan di bumi, karena perannya paling akhir adalah kunci keberlangsungan rantai makanan. Beberapa contoh pengurai atau dekomposer yang ada di sekitar lingkungan tempat kita tinggal adalah ganggang, jamur, bakteri, cacing, dan lain sebagainya.

KOMPONEN ABIOTIK

Komponen kedua dalam ekosistem adalah komponen abiotic atau komponen yang tak hidup. Dengan kata lain, komponen abiotik adalah komponen yang terdiri dari benda-benda bukan makhluk hidup tetapi ada di sekitar kita, dan ikut mempengaruhi kelangsungan hidup. Beberapa jenis komponen abiotik yaitu  suhu, sinar matahari, air, angin, udara, kelembapan udara, dan banyak lagi benda mati yang ikut berperan dalam ekosistem. Berikut beberapa diantaranya:

• Suhu: Suatu proses biologis yang dipengaruhi oleh perubahan pada suhu, contohnya mamalia & burung sebagai makhluk hidup yang dapat mengatur sendiri suhu tubuhnya.
• Air: Sebuah ketersediaan air dapat mempengaruhi distribusinya suatu organisme Contohnya Organisme dapat beradaptasi dan bertahan hidup dengan memanfaatkan ketersediaan air yang berada di padang pasir.
• Garam: Konsentrat pada garam akan mempengaruhi keseimbangan air dalam organisme melalui Osmosis. Contohnya pada Beberapa organisme Terestrial yang dapat beradaptasi pada lingkungan dan kandungan garamnya yang cukup tinggi.
• Sinar Matahari: Intensitas & Kualitas pada sebuah Cahaya Matahari akan mempengaruhi proses fotosintesis, karena air mampu menyerap cahaya sehingga proses fotosintesis dapat terjadi di sekitar permukaan matahari.

Macam-Macam EKOSISTEM

Ekosistem merupakan satu kesatuan fungsional antara komponen biotik (makhluk hidup) dan komponen abiotik (komponen tak hidup atau lingkungan) yang saling berinteraksi dan saling mempengaruhi dalam bentuk hubungan timbal balik antara satu dengan yang lain. Secara umum ada tiga tipe ekosistem, yaitu ekositem air, ekosisten darat, dan ekosistem buatan. Berikut penjelasannya Grameds:

AKUATIK (AIR)

Ekosistem akuatik merupakan ekosistem yang komponen abiotiknya sebagai besar terdiri atas air. Makhluk hidup (komponen biotik) dalam ekosistem perairan dibagi lagi menjadi:

• Ekosistem air tawar: Ciri-ciri ekosistem air tawar antara lain Variasi suhu tidak menyolok, penetrasi cahaya kurang, dan terpengaruh oleh iklim dan cuaca. Macam tumbuhan yang terbanyak adalah jenis ganggang, sedangkan lainnya tumbuhan biji, Hampir semua filum hewan terdapat dalam air tawar. Organisme yang hidup di air tawar pada umumnya telah beradaptasi.
• Ekosistem Air Laut: Habitat laut (oseanik) ditandai salinitas (kadar garam) yang tinggi dengan ion CI- mencapai 55% terutama di daerah laut tropik, karena suhunya tinggi dan penguapan besar. Di daerah tropik, suhu laut sekitar 25 °C. Perbedaan suhu bagian atas dan bawah tinggi, sehingga terdapat batas antara lapisan air yang panas di bagian atas dengan air yang dingin di bagian bawah yang disebut daerah termoklin.
• Ekosistem Estuary: Estuari (muara) merupakan tempat bersatunya sungai dengan laut. Estuari sering dipagari oleh lempengan lumpur intertidal yang luas atau rawa garam. Ekosistem estuari memiliki produktivitas yang tinggi dan kaya akan nutrisi. Komunitas tumbuhan yang hidup di estuari antara lain rumput rawa garam, ganggang, dan fitoplankton. Komunitas hewannya antara lain berbagai cacing, kerang, kepiting, dan ikan
• Ekosistem Pantai: Dinamakan demikian karena yang paling banyak tumbuh di gundukan pasir adalah tumbuhan Ipomoea pes caprae yang tahan terhadap hempasan gelombang dan angin. Tumbuhan yang hidup di ekosistem ini menjalar dan berdaun tebal.
• Ekosistem Sungai: Sungai adalah suatu badan air yang mengalir ke satu arah. Air sungai dingin dan jernih serta mengandung sedikit sedimen dan makanan. Aliran air dan gelombang secara konstan memberikan oksigen pada air. Suhu air bervariasi sesuai dengan ketinggian dan garis lintang. Ekosistem sungai dihuni oleh hewan seperti ikan kucing, gurame, kura-kura, ular, dan buaya.
• Ekosistem terumbu karang: Terdiri dari coral yang berada dekat pantai. Efisiensi ekosistem ini sangat tinggi. Hewan-hewan yang hidup di karang memakan organisme mikroskopis dan sisa organik lain. Berbagai invertebrata, mikro organisme, dan ikan, hidup di antara karang dan ganggang. Herbivora seperti siput, landak laut, ikan, menjadi mangsa bagi gurita, bintang laut, dan ikan karnivora. Kehadiran terumbu karang di dekat pantai membuat pantai memiliki pasir putih.
• Ekosistem laut dalam: Kedalamannya lebih dari 6.000m. Biasanya terdapat lele laut dan ikan laut yang dapat mengeluarkan cahaya. Sebagai produsen terdapat bakteri yang bersimbiosis dengan karang tertentu.
• Ekosistem lamun: Lamun atau seagrass adalah satu‑satunya kelompok tumbuh-tumbuhan berbunga yang hidup di lingkungan laut. Tumbuh‑tumbuhan ini hidup di habitat perairan pantai yang dangkal. Seperti hal­nya rumput di darat, mereka mempunyai tunas berdaun yang tegak dan tangkai‑tangkai yang merayap yang efektif untuk berbiak. Berbeda dengan tumbuh‑tumbuhan laut lainnya (alga dan rumput laut), lamun berbunga, berbuah dan meng­hasilkan biji. Mereka juga mempunyai akar dan sistem internal untuk mengangkut gas dan zat‑zat hara. Sebagai sumber daya hayati, lamun banyak dimanfaatkan untuk berbagai keperluan.

TESETERIAL (DARAT)

Penentuan zona dalam ekosistem terestrial ditentukan oleh temperatur dan curah hujan. Ekosistem terestrial dapat dikontrol oleh iklim dan gangguan. Iklim sangat penting untuk menentukan mengapa suatu ekosistem terestrial berada pada suatu tempat tertentu. Pola ekosistem dapat berubah akibat gangguan seperti petir, kebakaran, atau aktivitas manusia. Berikut beberapa diantaranya ekosistem darat:

• Tundra: Terdapat di belahan bumi sebelah utara di dalam lingkaran kutub utara dan terdapat di puncak-puncak gunung tinggi. Pertumbuhan tanaman di daerah ini hanya 60 hari. Contoh tumbuhan yang dominan adalah sphagnum, liken, tumbuhan biji semusim, tumbuhan perdu, dan rumput alang-alang. Pada umumnya, tumbuhannya mampu beradaptasi dengan keadaan yang dingin.
• Karst (batu gamping / gua): Berawal dari nama kawasan batu gamping di wilayah Yugoslavia. Kawasan karst di Indonesia rata-rata mempunyai ciri-ciri yang hampir sama yaitu, tanahnya kurang subur untuk pertanian, sensitif terhadap erosi, mudah longsor, bersifat rentan dengan pori-pori aerasi yang rendah, gaya permeabilitas yang lamban dan didominasi oleh pori-pori mikro. Ekosistem karst mengalami keunikan tersendiri, dengan keragaman aspek biotis yang tidak dijumpai di ekosistem lain.
• Hutan hujan tropis: Terdapat di daerah tropik dan subtropik. Ciri-cirinya adalah curah hujan 200-225 cm per tahun. Spesies pepohonan relatif banyak, jenisnya berbeda antara satu dengan yang lainnya tergantung letak geografisnya. Tinggi pohon utama antara 20-40 m, cabang-cabang pohon tinggi dan berdaun lebat hingga membentuk tudung (kanopi). Dalam hutan basah terjadi perubahan iklim mikro, yaitu iklim yang langsung terdapat di sekitar organisme. Daerah tudung cukup mendapat sinar matahari, variasi suhu dan kelembapan tinggi, suhu sepanjang hari sekitar 25 °C. Dalam hutan hujan tropis sering terdapat tumbuhan khas, yaitu liana (rotan) dan anggrek sebagai epifit. Hewannya antara lain, kera, burung, badak, babi hutan, harimau, dan burung hantu.
• Hutan gugur: Terdapat di daerah beriklim sedang yang memiliki empat musim, ciri-cirinya adalah curah hujan merata sepanjang tahun. Jenis pohon sedikit (10 s/d 20) dan tidak terlalu rapat. Hewan yang terdapat di hutam gugur antara lain rusa, beruang, rubah, bajing, burung pelatuk, dan rakun (sebangsa luwak).
• Taiga: Terdapat di belahan bumi sebelah utara dan pegunungan daerah tropik, ciri-cirinya adalah suhu yang rendah di musim dingin. Biasanya taiga merupakan hutan yang tersusun atas satu spesies seperti konifer, pinus, dan sejenisnya. Semak dan tumbuhan basah sedikit sekali, sedangkan hewannya antara lain moose, beruang hitam, ajag, dan burung-burung yang bermigrasi ke selatan pada musim gugur.
• Sabana: Sabana dari daerah tropik terdapat di wilayah dengan curah hujan 40 – 60 inci per tahun, tetapi temepratur dan kelembaban masih tergantung musim. Sabana yang terluas di dunia terdapat di Afrika, Hewan yang hidup di sabana antara lain serangga dan mamalia seperti zebra, singa, dan hyena
• Padang rumput: Terdapat di daerah yang terbentang dari daerah tropik ke subtropik. Ciri-ciri padang rumput adalah curah hujan kurang lebih 25-30 cm per tahun, hujan turun tidak teratur, porositas (peresapan air) tinggi, dan drainase (aliran air) cepat. Tumbuhan yang ada terdiri atas tumbuhan terna (herbs) dan rumput yang keduanya bergantung pada kelembapan. Hewannya antara lain: bison, zebra, singa, anjing liar, serigala, gajah, jerapah, kangguru, serangga, tikus dan ular.
• Gurun: Terdapat di daerah tropik yang berbatasan dengan padang rumput. Ciri-ciri ekosistem gurun adalah gersang dan curah hujan rendah (25 cm/tahun). Perbedaan suhu antara siang dan malam sangat besar. Tumbuhan semusim yang terdapat di gurun berukuran kecil. Selain itu, di gurun dijumpai pula tumbuhan menahun berdaun seperti duri contohnya kaktus, atau tak berdaun dan memiliki akar panjang serta mempunyai jaringan untuk menyimpan air. Hewan yang hidup di gurun antara lain rodentia, semut, ular, kadal, katak, kalajengking, dan beberapa hewan nokturnal lain.

EKOSISTEM BUATAN

Sawah merupakan salah satu contoh ekosistem buatan. Ekosistem buatan merupakan ekosistem yang diciptakan manusia untuk memenuhi kebutuhannya. Ekosistem buatan ini kemudian mendapatkan subsidi energi dari luar, tanaman atau hewan peliharaan yang didominasi pengaruh manusia, dan memiliki keanekaragaman rendah. Contoh ekosistem buatan diantaranya:

• Bendungan
• Hutan tanaman produksi seperti jati dan pinus
• Agroekosistem berupa sawah tadah hujan
• Sawah irigasi
• Perkebunan sawit
• Ekosistem pemukiman seperti kota dan desa
• Ekosistem ruang angkasa.

Ekosistem kota memiliki metabolisme tinggi sehingga butuh energi yang cukup banyak serta memiliki pengeluaran yang eksesif seperti polusi dan panas. Ekosistem ruang angkasa bukan merupakan suatu sistem tertutup yang dapat memenuhi sendiri kebutuhannya tanpa tergantung input dari luar. Semua ekosistem dan kehidupan selalu bergantung pada bumi.

Sumber : Gramedia Blog