Siklus Karbon – Pemahaman, Sumber, Proses Dan Faedah
Sama halnya seperti siklus sulfur, siklus oksigen, siklus nitrogen, siklus air dan siklus fosfor, siklus karbon juga termasuk dalam daur biogeokimia. Siklus biogeokimia ialah siklus alam yang melibatkan komponen bio (kehidupan), geo (bumi) dan kimia.
Pengertian Siklus Karbon
Siklus karbon yakni proses pergerakan karbon dari satu area ke area lainnya. Karbon mempunyai tugas penting bagi kehidupan ekosistem di bumi. Selain itu, seluruh makhluk hidup juga mempunyai kandungan karbon. Karbon dapat dihasilkan melalui proses alami serat produksi manusia (antropogenik).
Dapat diaktakan pula, siklus karbon ialah pemikiran karbon yang melalui aneka macam tahap sistem di bumi baik melalui tumbuhan, binatang dan manusia yang terjadi secara alami.
Pada kondisi atmosfer, karbon terikat dalam bentuk senyawa karbondioksida. Karbondioksida yaitu senyawa yang berbentuk cair saat berada di bawah tekanan 5,1 atm. Namun akan berbentuk padat ketika berada dibawah suhu -78° C. Karbondioksida merupakan campuran dari 1 molekul karbon (C) dan 2 molekul oksigen (O2).
Siklus karbon memiliki tugas vital dalam proses pemanfaatan CO2 yang berada di udara untuk keperluan fotosintes tanaman dan pembentukan CO2 kembali.
Daur karbon dimulai dari karbon yang berada di atmosfer mengalami pergerakan dan berpindah lewat tanaman (produsen), konsumen dan organisme pengurai, kemudian karbon akan kembali ke atmosfer.
Sumber Penghasil Karbon
Seperti yang telah disampaikan, karbon dalam atmosfer memiliki bentuk berbentukkarbondioksida. Karbon mampu terbentuk akhir 2 hal berikut ini, ialah:
1. Sumber Karbon dari Organisme
Karbon dihasilkan dari proses respirasi makhluk hidup serta dekomposisi organisme yang telah mati. Pada proses respirasi yang dilakukan oleh makhluk hidup akan menghasilkan senyawa karbondioksida (CO2). Selain itu, asap dari hasil pembakaran materi bakar kendaraan juga mengandung karbon.
Karbondioksida (CO2) akan dimanfaatkan oleh flora untuk proses fotosintesis sehingga menciptakan amilum dan oksigen (O2). Oksigen yaitu senyawa penting yang diharapkan oleh insan dan makhluk hidup lain untuk bertahan hidup.
Pada proses pernapasan manusia dan hewan, akan menghasilkan H2 dan CO2. Kemudian dari hasil tersebut akan dimanfaatkan kembali oleh tanaman, dan seterusnya.
Kadar CO2 dan O2 di atmosfer dipengaruhi oleh kegiatan fotosintetik. Semakin banyak populasi manusia dan binatang, maka jumlah karbon di udara akan makin tinggi. Oleh sebab itu, perlunya ruang terbuka hijau (taman kota) selaku penyeimbang kepadatan penduduk mampu menjadi alternatif agar lingkungan pemukiman tetap sehat.
2. Sumber Karbon dari Alam
Aktivitas dari alam juga menghasilkan karbon, diantaranya yaitu dikala terjadi kejadian kebakaran hutan dan erupsi vulkanik pada gunung berapi.
Siklus Karbon Pada Mahluk Hidup
Siklus karbon pada makhluk hidup ialah proses 2 langkah terkait fotosintesis dan resiprasi. Tumbuhan hijau yang melakukan proses fotosintesis pada siang hari akan mendaur CO2 (karbondioksida) menjadi O2 (oksigen) dan Zat Gula.
Dilanjutkan dengan makhluk hidup, seperti binatang dan manusia akan memanfaatkan O2 (oksigen) yang dihasilkan dari flora tersebut untuk proses pernapasan. Kemudian hasil dari pernapasan hewan dan manusia ialah CO2 (karbondioksida).
Namun perlu dimengerti, flora pada waktu malam hari melaksanakan proses kebalikan dari fotosintesis, ialah tanaman akan menyerap sekitar separuh oksigen dan justru menghasilkan karbondioksida.
Berikut ini yaitu siklus karbon yang dijalankan oleh organisme secara alami:
1. Fotosintesis
Pada proses fotosintesi pada tumbuhan, energi matahari dimanfaatkan untuk mengubah air dan karbondioksida menjadi karbohidrat. Proses tersebut dinamakan Photosynthetic Acid Radiation (PAR).
Dari proses tersebut, energi radiasi matahari diubah menjadi energi kimia oleh ikatan molekul karbon yang diperoleh dari gas CO2 (karbondioksida) yang terdapat pada udara dan air.
Hasil dari fotosintesis tersebut yaitu senyawa glukosa C6H12O6 (6 atom karbon, 12 atom hidrogen, 6 atom oksigen). Dapat dibilang bahwa molekul karbon pada nantinya akan dimanfaatkan bagi pohon untuk berkembang dan meningkat , bertahan hidup dan meningkat biak.
2. Respirasi
Respirasi tidak hanya dilakukan oleh makhluk hidup mirip binatang dan manusia. Respirasi pada flora merupakan proses kebalikan dari fotosintesis, dimana proses ini terjadi di stomata dan lisan daun untuk mengganti bahan makanan tumbuhan menjadi energi. Stomata tanaman akan menyerap oksigen (O2) dan mengeluarkan hasil berupa karbondioksida (CO2).
Sedangkan respirasi pada manusia dan hewan, adalah suatu rangkaian proses dimulai dari menghirup oksigen dan mengeluarkan karbondioksida dan uap air. Energi ATP ( Adenosin Tri Phosphat) ialah energi yang diharapkan bagi seluruh sel-sel tubuh.
Siklus Karbon Pada Iklim
Daur karbon akan memutuskan fokus karbon di atmosfer, maritim dan permukaan bumi tetap seimbang. Sebab jikalau terjadi jumlah berlebihan akan menjadikan ketidakseimbangan dalam keseluruhan siklus di bumi.
Jumlah karbon dalam bentuk karbondioksida pada atmosfer yang berpelbihan akan besar lengan berkuasa terhadap pergeseran iklim. Saat konsentrasi karbondioksida meningkat makan temperatur akan meningkat, lalu sebaliknya jika fokus karbondioksida turun maka termperatur bumi relatif rendah.
Suhu bumi senantiasa mengalami fluktuasi mengikuti pergeseran akdar karbondioksida yang berpengaruh terhadap insiden perubahan iklim. Namun ketika ini jumlah karbondioksida yang dilepaskan ke atmosfer sungguh signifikan.
Kondisi tersebut dimulai saat terjadi revolusi industri, dimana terjadi pembakaran energi fosil secara besar-besaran. Perubahan kadar karbondioksida pada atmosfer secara signifikan menimbulkan bumi mengalami peningkatan suhu ekstrem.
Selama 25 tahun terakhir, laju peningkatan temperatur permukaan bumi mencapai 0,177±0,052⁰C per dekade. Kenaikan tersebut mensugesti kehidupan makhluk hidup di bumi, seperti mencairnya es di kutub, mengusik kestabilan tanah, pergeseran ekosistem, bencana banjir dan sebagainya.
Oleh sebab itu, insan harus berupaya menghemat pembakaran bahan bakar fosil serta melalukan upaya lain untuk meminimalkan pelepasan karbon ke atmosfer.
Jumlah Karbon di Bumi
Jumlah keseluruhan karbon yang ada di bumi sulit untuk dimengerti dengan pasti. Hal itu dikarenakan karbon yang tersimpan di bumi terdapat dalam aneka macam bentu. Misalnya dibawah tanah dapat berupa materi bakar fosil, dimana sampai dikala ini merupakan bahan bakar utama bagi insan.
Namun ada perkitaan bahwa total karbon di bumi yaitu 1.500 miliar metrik ton karbon yang tersimpan dalam aneka macam tingkatan. Selain ditemukan di udara, sekitar lebih dari 41 miliar metrik ton karbon juga tersimpan dibawah permukaan laut.
Berikut ini adalah jumlah karbon yang terdapat dalam masing-masing ekosistem di bumi:
| Ekosistem | Karbon Pada Produksi Primer Bersih (Ton/ Ha/ Th) | Karbon Tersimpan Pada Biomassa Tumbuhan (Ton/ Ha/ Th) | Karbon Organik Tanah (Ton/ Ha/ Th) |
| Hutan Hujan Tropis | 11 | 11 | 80 |
| Hutan Iklim Sedang | 6 | 6 | 100 |
| Padang Rumput Iklim Sedang | 3 | 0.4 | 150 |
| Gurun | 0.05 | 0.01 | 1 |
Dari tabel diatas dapat kita lihat bahwa jumlah karbon pada tiap ekosistem berlainan-beda. Perbedaan tersebut disebabkan adanya keragaman serta unsur-unsur penyusun yang ada di dalam suatu ekosistem. Kompleksitas penyusun ekosistem akan mensugesti kecepatan siklus karbon.
Misalnya pada ekosistem hutan hujan tropis yang sangat kaya akan keanekaragaman biota menjadikan pengembalian karbon organik ke dalam tanah berjalan dengan cepat.
Oleh karena itu, karbon yang tersimpan dalam biomassa tumbuhan berjumlah lebih besar daripada ekosistem hutan iklim sedang, padang rumput iklim sedang, dan ekosistem gurun.
Pada ekosistem yang memiliki komunitas flora dan keragaman spesies tumbuhan yang tinggi, maka produksi karbondioksida oleh kegiatan organisme pengurai, proses respirasi, serta penggunaan bahan bakar fosil akan diimbangi oleh proses pengikatan atau fiksasi karbondioksida yang dikerjakan oleh tanaman.
Hal tersebut menjadikan ekosistem hutan hujan tropis memiliki kemampuan lebih besar untuk mereduksi polusi udara akibat gas karbon.
Manfaat Karbon
Karbondioksida ialah bagian penting di udara yang dapat berpengaruh kepada radiasi pemanasan global dan memperlihatkan pasokan karbon anorganik. Pada proses fotosintesis flora terjadi proses pergeseran karbondioksida menjadi karbon anorganik dan karbohidrat selaku senyawa hidrokarbon.
Karbon juga disebut senyawa organik dalam tumbuhan yang berasal dari radiasi matahari. Sehingga energi akan tersimpan pada tanaman dan disebut energi biokimia.
Karbon juga terdapat dalam badan flora yang akan diubah melalui proses fisiologi tumbuhan menjadi CO2 lewat mekanisme pernapasan. Melalui proses ini karbon organik akan dikonversi menjadi lebih kompleks melalui kemajuan flora. Kemudian akan ditransfer ke tubuh pelanggan lewat proses interaksi dalam rantai dan jaringan makanan, sehingga senyawa karbon organik tetap ada di tubuh pelanggan.
Hubungan Siklus Karbon Dengan Pemanasan Global
Seperti yang sudah kita pahami, bahwa salah satu penyebab pemanasan global yaitu kadar karbondioksida pada atmosfer yang tinggi. Akibat tingginya kadar karbon maka suhu bumi akan meningkat sebab panas yang dilepaskan bumi terhalang oleh efek rumah beling. Maka tugas penting hutan sebagai habitat alami pepohonan perlu kita jaga biar siklus karbon tidak terganggu.
Contohnya yaitu proses fotosintesis yang terjadi di hutan yang menciptakan karbohidrat yang tersimpan pada pepohonan. Karbohidrat dalam tumbuhan yaitu polisakarada yang menghipnotis jumlah karbon yang tersimpan dalam jaringan tumbuhan. Pada tumbuhan mengandung 50% karbon, 44% oksigen, dan 6% hidrogen.
Comments
Post a Comment