Andika Jati Nugroho (3) Andika Jati Nugroho (3)
Bella Syaifillah (7) Bella Syaifillah (7) Erila Krismayanti (10) Erila Krismayanti (10) Jhon Phillia Yuliandjaja (18) Jhon Phillia Yuliandjaja (18)
Naufa Hanif (23) Naufa Hanif (23) Reza Firmansyah (29) Reza Firmansyah (29) Gitta Primadanti (33) Gitta Primadanti (33)
PENDAHULUAN
PENDAHULUAN
•
• Secara ringkas,Secara ringkas, daur karbondaur karbon
merupakan salah satu
merupakan salah satu siklussiklus biogeokimia
biogeokimia dimana terjadi pertukaran dimana terjadi pertukaran / perpindahan karbon antara / perpindahan karbon antara bidang-bidang
bidang biosfer biosfer ,, geosfer geosfer ,, hidrosfer hidrosfer ,, dan
dan atmosfer atmosfer . Kenapa sering. Kenapa sering dibarengi dengan
dibarengi dengan oksigenoksigen??? hal ini??? hal ini karena
karena siklus karbonsiklus karbon sangat terkaitsangat terkait dengan
dengan oksigenoksigen, terutama dalam hal, terutama dalam hal
fotosintesis
fotosintesis dan dan respirasirespirasi. Sesuai. Sesuai dengan pengertian tadi, ada empat dengan pengertian tadi, ada empat tempat keberadaan untuk
tempat keberadaan untuk karbonkarbon,, yaitu :
yaitu : Biosfer Biosfer (di dalam makhluk (di dalam makhluk hidup),
hidup), Geosfer Geosfer (di (di dalam dalam bumi),bumi),
hidrosfer
hidrosfer ( di air), dan ( di air), dan atmosferatmosfer ( di( di udara).
udara). Siklus karbonSiklus karbon terjadi di terjadi di daratan dan perairan. tidak ada daratan dan perairan. tidak ada perbedaan yang significant karena perbedaan yang significant karena tempat yang
tempat yang berbeda tersebut. Yaberbeda tersebut. Yangng berbeda hanyalah organismenya. berbeda hanyalah organismenya.
Secara umum,
Secara umum,
oleh organisme
oleh organisme
fotoautotroffotoautotrof(tumbuhan,
(tumbuhan,
ganggang, dll yang
ganggang, dll yang mampu melaksanakan
mampu melaksanakan
tumbuhan, akan memproses
tumbuhan, akan memproses
bahan makanan yang disebut
bahan makanan yang disebut
dengan proses kimia sebagai berikut :
dengan proses kimia sebagai berikut :
6 CO2 + 6 H2O (+Sinar Matahari yg diserap
6 CO2 + 6 H2O (+Sinar Matahari yg diserap
Klorofil) ↔ C6H12O6 + 6 O2
Klorofil) ↔ C6H12O6 + 6 O2
Karbondioks
Karbondioks
ida + Air
ida + Air
(+Sinar Matahari yg
(+Sinar Matahari yg
diserap Klorofil)↔ Glukosa + Oksigen
diserap Klorofil)↔ Glukosa + Oksigen
PROSES DALAM SIKLUS KARBON
PROSES DALAM SIKLUS KARBON
karbon
karbon
akan diambil dari udara
akan diambil dari udara
fotosintesis
fotosintesis
). organisme tersebut, sebut saja
). organisme tersebut, sebut saja
karbon
karbon
menjadi
menjadi
karbohidrat
karbohidrat
,
,
•
• HasilHasil
hidup heterotro
hidup heterotrof sebagai f sebagai makanan plusmakanan plus bernafas. Ngga peduli
bernafas. Ngga peduli makhluk herbivora, carnivora,makhluk herbivora, carnivora, atau omnivora, sumber pertama energi yang tersimpan atau omnivora, sumber pertama energi yang tersimpan dalam
dalam
sistem respirasi akan dilepas kembali dalam bentuk sistem respirasi akan dilepas kembali dalam bentuk
pelepasan pelepasan
(pembusuk) juga melepaskan (pembusuk) juga melepaskan
proses pembusukan. Manusia juga tidak kalah peran proses pembusukan. Manusia juga tidak kalah peran dalam proses ini. Hasil segala
dalam proses ini. Hasil segala pembakaran, mulai daripembakaran, mulai dari pembakaran sampah, pembakaran bahan bakar
pembakaran sampah, pembakaran bahan bakar
minyak di dalam kendaraan bermotor, asap pabrik, dan minyak di dalam kendaraan bermotor, asap pabrik, dan lain-lain juga melepaskan
lain-lain juga melepaskan nantiny
nantinya akan ditangkap oleh tumbuhan lagi a akan ditangkap oleh tumbuhan lagi dan siklusdan siklus mulai dari awal lagi.
mulai dari awal lagi.
sintesa karbohidrat
sintesa karbohidrat itu dimakan para makhluk itu dimakan para makhluk oksigen
oksigen untuk untuk
karbohidrat
karbohidrat adalah tumbuhan.adalah tumbuhan. KarbonKarbon di dalam di dalam CO2
CO2 yang nantinya dilepaskan saat pernafasan. Selainyang nantinya dilepaskan saat pernafasan. Selain CO2
CO2 ke udara saat pernafasan, ke udara saat pernafasan, parapara detrivor detrivor CO2
CO2 ke udara dalam ke udara dalam
CO2
•
•
Di daratan, proses pengubahan
Di daratan, proses pengubahan
CO2
CO2
menjadi
menjadi
karbohidrat
karbohidrat
dan melepaskan
dan melepaskan
oksigen dilakukan oleh tumbuhan darat,
oksigen dilakukan oleh tumbuhan darat,
sebaliknya, di daerah perairan, peran
sebaliknya, di daerah perairan, peran
ini dimainkan oleh
ini dimainkan oleh
organisme-organisme fotoautotrof perairan seperti
organisme fotoautotrof perairan seperti
ganggang, fitoplankton, dan lain-lain.
ganggang, fitoplankton, dan lain-lain.
begitupula dengan peran yang
begitupula dengan peran yang
melepaskan
melepaskan
CO2
CO2
ke udara. Hal itu
ke udara. Hal itu
dilaksanakan oleh para detrovor dan
dilaksanakan oleh para detrovor dan
organisme heterotrof. Di daratan ada
organisme heterotrof. Di daratan ada
manusia, kambing, sapi, harimau, dll. di
manusia, kambing, sapi, harimau, dll. di
lautan ada berbagai jenis ikan dan
lautan ada berbagai jenis ikan dan
makhluk-makhluk perairan.
Di udara, konsentrasi
Di udara, konsentrasi
karbondioksida
karbondioksida sangat kecil
sangat kecil
bila dibandingkan dengan oksigen dan nitrogen
bila dibandingkan dengan oksigen dan nitrogen
(kurang dari 0,04 %). akan tetapi gas ini adalah gas
(kurang dari 0,04 %). akan tetapi gas ini adalah gas
rumah kaca yang berperan dalam efek rumah kaca.
rumah kaca yang berperan dalam efek rumah kaca.
Penambahan gas ini dapat meningkatkan suhu udara
Penambahan gas ini dapat meningkatkan suhu udara
di bumi. Sekarang ini, populasi tumbuhan semakin
di bumi. Sekarang ini, populasi tumbuhan semakin
berkurang (banyak hutan rusak dan lain-lain )
berkurang (banyak hutan rusak dan lain-lain )
sedangkan kedaraan bermotor bertambah banyak.
sedangkan kedaraan bermotor bertambah banyak.
Jadi kita bisa bayangkan bahwa pelepasan CO2 ke
Jadi kita bisa bayangkan bahwa pelepasan CO2 ke
udara tidak sebanding dengan pengubahannya oleh
udara tidak sebanding dengan pengubahannya oleh
tumbuhan menjadi Karbohidrat. ini akan
tumbuhan menjadi Karbohidrat. ini akan
mempengaruhi keseimbangan atmosfer dan
mempengaruhi keseimbangan atmosfer dan
keseimbangan ekosistem di bumi.
keseimbangan ekosistem di bumi.
PERMASALAHAN DALAM SIKLUS KARBON
PERMASALAHAN DALAM SIKLUS KARBON
Siklus karbonSiklus karbon adalah adalah siklus biogeokimiasiklus biogeokimia dimana karbon dimana karbon
dipertukarkan antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer dipertukarkan antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer Bumi (objek astronomis lainnya bisa jadi memiliki
Bumi (objek astronomis lainnya bisa jadi memiliki siklus karbonsiklus karbon yang hampir sama meskipun hingga kini belum diketahui).
yang hampir sama meskipun hingga kini belum diketahui).
Dalam siklus ini terdapat empat reservoir karbon utama yangDalam siklus ini terdapat empat reservoir karbon utama yang
dihubungkan oleh jalur pertukaran. Reservoir-reservoir tersebut dihubungkan oleh jalur pertukaran. Reservoir-reservoir tersebut adalah atmosfer
adalah atmosfer, biosfer , biosfer teresterial (biasanya termasuk pulateresterial (biasanya termasuk pula
freshwater system dan material non-hayati organik seperti karbon freshwater system dan material non-hayati organik seperti karbon tanah (soil carbon)), lautan (termasuk
tanah (soil carbon)), lautan (termasuk karbon anorganik terlarutkarbon anorganik terlarut dan biota laut hayati dan non-hayati), dan sedimen (termasuk dan biota laut hayati dan non-hayati), dan sedimen (termasuk bahan bakar fosil). Pergerakan tahuan karbon,
bahan bakar fosil). Pergerakan tahuan karbon, pertukaran karbonpertukaran karbon antar reservoir
antar reservoir, terjadi karena , terjadi karena proses-proses kimia, fisika, geologi,proses-proses kimia, fisika, geologi, dan biologi yang bermacam-macam. Lautan
dan biologi yang bermacam-macam. Lautan mengadung kolammengadung kolam aktif karbon terbesar dekat
aktif karbon terbesar dekat permukaan Bumi, namun demikianpermukaan Bumi, namun demikian laut dalam bagian dari kolam ini
laut dalam bagian dari kolam ini mengalami pertukaran yangmengalami pertukaran yang lambat dengan atmosfer.
Neraca karbon global adalah kesetimbangan
Neraca karbon global adalah kesetimbangan
pertukaran karbon (antara yang masuk dan
pertukaran karbon (antara yang masuk dan
keluar) antar reservoir karbon atau
keluar) antar reservoir karbon atau antara
antara
satu putaran (loop) spesifik siklus karbon
satu putaran (loop) spesifik siklus karbon
(misalnya atmosfer -
(misalnya atmosfer - biosfer).
biosfer).
Analisis neraca
Analisis neraca
karbon dari sebuah kolam atau reservoir
karbon dari sebuah kolam atau reservoir
dapat memberikan informasi tentang apakah
dapat memberikan informasi tentang apakah
kolam atau reservoir berfungsi sebagai
kolam atau reservoir berfungsi sebagai
sumber (source) atau lubuk (sink) karbon
sumber (source) atau lubuk (sink) karbon
dioksida.
Bagian terbesar dari karbon yang berada
Bagian terbesar dari karbon yang berada
di atmosfer Bumi adalah gas karbon
di atmosfer Bumi adalah gas karbon
dioksida (CO2). Meskipun jumlah gas ini
dioksida (CO2). Meskipun jumlah gas ini
merupakan bagian yang sangat kecil dari
merupakan bagian yang sangat kecil dari
seluruh gas yang ada di atmosfer (hanya
seluruh gas yang ada di atmosfer (hanya
sekitar 0,04% d
sekitar 0,04% d
alam basis molar,
alam basis molar,
meskipun sedang mengalami kenaikan),
meskipun sedang mengalami kenaikan),
namun ia memiliki peran yang penting
namun ia memiliki peran yang penting
dalam menyokong kehidupan. Gas-gas
dalam menyokong kehidupan. Gas-gas
lain yang mengandung karbon di atmosfer
lain yang mengandung karbon di atmosfer
adalah metan dan kloroflorokarbon atau
adalah metan dan kloroflorokarbon atau
CFC (CFC ini merupakan gas artifisial
CFC (CFC ini merupakan gas artifisial
atau buatan). Gas-gas tersebut adalah
atau buatan). Gas-gas tersebut adalah
gas rumah kaca yang konsentrasinya di
gas rumah kaca yang konsentrasinya di
atmosfer telah bertambah dalam dekade
atmosfer telah bertambah dalam dekade
terakhir ini, dan berperan dalam
terakhir ini, dan berperan dalam
pemanasan global.
pemanasan global.
KARBON DI ATMOSFER
KARBON DI ATMOSFER
- Ketika
- Ketika matahari bersinar
matahari bersinar
, tumbuhan melakukan
, tumbuhan melakukan
fotosintesa untuk mengubah karbon
fotosintesa untuk mengubah karbon
dioksida menjadi
dioksida menjadi
karbohidrat, dan melepaskan
karbohidrat, dan melepaskan oksigen ke atmosfer.
oksigen ke atmosfer.
Proses ini akan lebih banyak menyerap karbon pada
Proses ini akan lebih banyak menyerap karbon pada
hutan dengan tumbuhan yang baru saja tumbuh atau
hutan dengan tumbuhan yang baru saja tumbuh atau
hutan yang sedang mengalami pertumbuhan yang
hutan yang sedang mengalami pertumbuhan yang
cepat.
cepat.
- Pada permukaan laut ke arah kutub, air laut menjadi
- Pada permukaan laut ke arah kutub, air laut menjadi
lebih dingin dan CO2 akan lebih mudah larut.
lebih dingin dan CO2 akan lebih mudah larut.
Selanjutnya CO2 yang larut tersebut akan terbawa
Selanjutnya CO2 yang larut tersebut akan terbawa
oleh sirkulasi termohalin yang membawa massa air di
oleh sirkulasi termohalin yang membawa massa air di
permukaan yang lebih berat ke kedalaman laut atau
permukaan yang lebih berat ke kedalaman laut atau
interior laut (lihat bagian solubility pump).
interior laut (lihat bagian solubility pump).
KARBON DIAMBIL
KARBON DIAMBIL DARI A
DARI A
TMOSFER DENGAN
TMOSFER DENGAN
BERBAGAI CARA:
- Di laut bagian atas (upper ocean), pada daerah dengan
- Di laut bagian atas (upper ocean), pada daerah dengan
produktivitas yang tinggi, organisme membentuk jaringan
produktivitas yang tinggi, organisme membentuk jaringan
yang mengandung karbon, beberapa organisme juga
yang mengandung karbon, beberapa organisme juga
membentuk cangkang karbonat dan bagian-bagian tubuh
membentuk cangkang karbonat dan bagian-bagian tubuh
lainnya yang keras. Proses ini akan menyebabkan aliran
lainnya yang keras. Proses ini akan menyebabkan aliran
karbon ke bawah (lihat bagian biological pump).
karbon ke bawah (lihat bagian biological pump).
- Pelapukan batuan
- Pelapukan batuan
silikat. T
silikat. T
idak seperti dua
idak seperti dua
proses
proses
sebelumnya, proses ini tidak memindahkan karbon ke
sebelumnya, proses ini tidak memindahkan karbon ke
dalam reservoir yang siap untuk kembali ke atmosfer.
dalam reservoir yang siap untuk kembali ke atmosfer.
Pelapukan batuan karbonat tidak memiliki efek netto
Pelapukan batuan karbonat tidak memiliki efek netto
terhadap CO2 atmosferik karena ion bikarbonat yang
terhadap CO2 atmosferik karena ion bikarbonat yang
terbentuk terbawa ke laut dimana selanjutnya dipakai
terbentuk terbawa ke laut dimana selanjutnya dipakai
untuk membuat karbonat laut dengan reaksi yang
untuk membuat karbonat laut dengan reaksi yang
sebaliknya (reverse reaction).
•
•
- Melalui pernafasan (respirasi) oleh tumbuhan
- Melalui pernafasan (respirasi) oleh tumbuhan
dan binatang. Hal ini
dan binatang. Hal ini merupakan reaksi
merupakan reaksi
eksotermik dan termasuk juga di dalamnya
eksotermik dan termasuk juga di dalamnya
penguraian glukosa (atau molekul organik
penguraian glukosa (atau molekul organik
lainnya) menjadi karbon dioksida dan air.
lainnya) menjadi karbon dioksida dan air.
•
•
- Melalui pembusukan binatang dan tumbuhan.
- Melalui pembusukan binatang dan tumbuhan.
Fungi atau jamur dan bakteri mengurai senyawa
Fungi atau jamur dan bakteri mengurai senyawa
karbon pada binatang dan tumbuhan yang mati
karbon pada binatang dan tumbuhan yang mati
dan mengubah karbon menjadi karbon
dan mengubah karbon menjadi karbon
dioksida
dioksida
jika tersedia oksig
jika tersedia oksigen, atau menjad
en, atau menjadi metana jika
i metana jika
tidak tersedia oksigen.
tidak tersedia oksigen.
KARBON DAPAT KEMBALI KE ATMOSFER
KARBON DAPAT KEMBALI KE ATMOSFER
DENGAN
- Melalui pembakaran material organik yang- Melalui pembakaran material organik yang
mengoksidasi karbon yang terkandung menghasilkan mengoksidasi karbon yang terkandung menghasilkan karbon dioksida (juga yang lainnya seperti asap).
karbon dioksida (juga yang lainnya seperti asap).
Pembakaran bahan bakar fosil seperti batu bara, produk Pembakaran bahan bakar fosil seperti batu bara, produk dari industri perminyakan (petroleum), dan gas alam akan dari industri perminyakan (petroleum), dan gas alam akan melepaskan karbon yang sudah tersimpan selama jutaan melepaskan karbon yang sudah tersimpan selama jutaan tahun di dalam geos
tahun di dalam geosferfer. Hal inilah yang m. Hal inilah yang merupakanerupakan penyebab utama naiknya jumlah karbon dioksida di penyebab utama naiknya jumlah karbon dioksida di atmosfer.
atmosfer.
- Produksi semen. Salah satu komponennya, yaitu kapur- Produksi semen. Salah satu komponennya, yaitu kapur atau gamping atau kalsium oksida, dihasilkan dengan atau gamping atau kalsium oksida, dihasilkan dengan cara memanaskan batu kapur atau batu gamping yang cara memanaskan batu kapur atau batu gamping yang akan menghasilkan juga karbon dioksida dalam jumlah akan menghasilkan juga karbon dioksida dalam jumlah yang banyak.
- Di permukaan laut dimana air menjadi lebih hangat,
- Di permukaan laut dimana air menjadi lebih hangat,
karbon dioksida terlarut dilepas kembali ke
karbon dioksida terlarut dilepas kembali ke
atmosfer
atmosfer
.
.
- Erupsi vulkanik atau ledakan gunung berapi akan
- Erupsi vulkanik atau ledakan gunung berapi akan
melepaskan gas ke
melepaskan gas ke
atmosfer
atmosfer
. Gas-gas tersebut
. Gas-gas tersebut
termasuk uap air, karbon dioksida, dan belerang.
termasuk uap air, karbon dioksida, dan belerang.
Jumlah karbon dioksida yang dilepas ke atmosfer
Jumlah karbon dioksida yang dilepas ke atmosfer
secara kasar hampir sama dengan jumlah karbon
secara kasar hampir sama dengan jumlah karbon
dioksida yang hilang dari atmosfer akibat pelapukan
dioksida yang hilang dari atmosfer akibat pelapukan
silikat; Kedua proses kimia ini yang saling
silikat; Kedua proses kimia ini yang saling
berkebalikan ini akan memberikan hasil penjumlahan
berkebalikan ini akan memberikan hasil penjumlahan
yang sama dengan nol dan tidak berpengaruh
yang sama dengan nol dan tidak berpengaruh
terhadap jumlah karbon dioksida di atmosfer dalam
terhadap jumlah karbon dioksida di atmosfer dalam
skala waktu yang kurang dari 100.000 tahun.
Sekitar 1900 gigaton karbon ada di Sekitar 1900 gigaton karbon ada di dalam biosferdalam biosfer. Karbon adalah bagian. Karbon adalah bagian
yang penting dalam kehidupan di Bumi.
yang penting dalam kehidupan di Bumi. Ia memiliki peran yang pentingIa memiliki peran yang penting
dalam struktur
dalam struktur, biokimia, dan nutrisi pada , biokimia, dan nutrisi pada semua sel makhluk hidup. Dansemua sel makhluk hidup. Dan
kehidupan memiliki peranan yang penting dalam siklus karbon:
kehidupan memiliki peranan yang penting dalam siklus karbon:
- Autotrof adalah organisme yang menghasilkan senyawa organiknya- Autotrof adalah organisme yang menghasilkan senyawa organiknya
sendiri dengan menggunakan karbon dioksida yang berasal dari udara
sendiri dengan menggunakan karbon dioksida yang berasal dari udara
dan air di
dan air di sekitar tempat mereka hidup. Untuk menghasilkan senyawasekitar tempat mereka hidup. Untuk menghasilkan senyawa
organik tersebut mereka membutuhkan sumber
organik tersebut mereka membutuhkan sumber energi dari energi dari luarluar. Hampir. Hampir
sebagian besar autotrof menggunakan radiasi matahari untuk
sebagian besar autotrof menggunakan radiasi matahari untuk
memenuhi kebutuhan energi tersebut, dan proses produksi ini disebut
memenuhi kebutuhan energi tersebut, dan proses produksi ini disebut
sebagai fotosintesis. Sebagian kecil autotroph memanfaatkan sumber
sebagai fotosintesis. Sebagian kecil autotroph memanfaatkan sumber
energi kimia, dan
energi kimia, dan disebut kemosintesis. disebut kemosintesis. Autotroph yang terpentingAutotroph yang terpenting
dalam siklus karbon adalah pohon-pohonan di hutan dan
dalam siklus karbon adalah pohon-pohonan di hutan dan daratan dandaratan dan fitoplankton di laut. Fotosintesis memiliki reaksi 6CO2 + 6H2O
fitoplankton di laut. Fotosintesis memiliki reaksi 6CO2 + 6H2O →→ C6H12O6 + 6O2
C6H12O6 + 6O2
KARBON DI BIOSFER
KARBON DI BIOSFER
- Karbon dipindahkan di
- Karbon dipindahkan di
dalam biosfer sebagai
dalam biosfer sebagai
makanan heterotrop
makanan heterotrop
pada organisme lain
pada organisme lain
atau bagiannya (seperti
atau bagiannya (seperti
buah-buahan). Termasuk
buah-buahan). Termasuk
di dalamnya
di dalamnya
pemanfaatan material
pemanfaatan material
organik yang mati
organik yang mati
(detritus) oleh jamur dan
(detritus) oleh jamur dan
bakteri untuk fermentasi
bakteri untuk fermentasi
atau penguraian.
Sebagian besar karbon meninggalkan biosfer Sebagian besar karbon meninggalkan biosfer melalui pernafasanmelalui pernafasan
atau respirasi. Ketika tersedia oksigen, respirasi aerobik terjadi, atau respirasi. Ketika tersedia oksigen, respirasi aerobik terjadi, yang melepaskan karbon dioksida ke udara atau air di sekitarnya yang melepaskan karbon dioksida ke udara atau air di sekitarnya
dengan reaksi C6H12O6 + 6O2 → 6CO2
dengan reaksi C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O. Pada keadaan+ 6H2O. Pada keadaan
tanpa oksigen, respirasi anaerobik lah yang terjadi,
tanpa oksigen, respirasi anaerobik lah yang terjadi, yangyang melepaskan metan ke lingkungan sekitarnya yang akhirnya melepaskan metan ke lingkungan sekitarnya yang akhirnya berpindah ke atmosfer
berpindah ke atmosfer atau hidrosferatau hidrosfer..
Pembakaran biomassa (seperti kebakaran hutan, kayu Pembakaran biomassa (seperti kebakaran hutan, kayu yangyang
digunakan untuk tungku penghangat
digunakan untuk tungku penghangat atau kayu bakar, dll.) dapatatau kayu bakar, dll.) dapat juga memindahkan karbon ke a
juga memindahkan karbon ke atmosfer dalam jumlah yangtmosfer dalam jumlah yang banyak.
banyak.
Karbon juga dapat berpindah dari bisofer ketika Karbon juga dapat berpindah dari bisofer ketika bahan organikbahan organik
yang mati menyatu dengan geosfer (seperti gambut). Cangkang yang mati menyatu dengan geosfer (seperti gambut). Cangkang binatang dari kalsium karbonat yang menjadi batu gamping
binatang dari kalsium karbonat yang menjadi batu gamping melalui proses sedimentasi.
Sisanya, yaitu siklus karbon di laut Sisanya, yaitu siklus karbon di laut dalam, masih dipelajari.dalam, masih dipelajari.
Sebagai contoh, penemuan terbaru bahwa rumah
Sebagai contoh, penemuan terbaru bahwa rumah larvaceanlarvacean
mucus (biasa dikenal sebagai "sinkers") dibuat dalam jumlah
mucus (biasa dikenal sebagai "sinkers") dibuat dalam jumlah
besar yang mana mampu membawa banyak karbon ke laut
besar yang mana mampu membawa banyak karbon ke laut
dalam seperti yang terdeteksi oleh perangkap sedimen. Karena
dalam seperti yang terdeteksi oleh perangkap sedimen. Karena
ukuran dan kompisisinya, rumah ini jarang
ukuran dan kompisisinya, rumah ini jarang terbawa dalamterbawa dalam
perangkap sedimen, sehingga sebagian besar
perangkap sedimen, sehingga sebagian besar analisis biokimiaanalisis biokimia
melakukan kesalahan dengan mengabaikannya.
melakukan kesalahan dengan mengabaikannya.
Penyimpanan karbon di biosfer dipengaruhi oleh sejumlah prosesPenyimpanan karbon di biosfer dipengaruhi oleh sejumlah proses
dalam skala waktu yang berbeda: sementara
dalam skala waktu yang berbeda: sementara produktivitas primerproduktivitas primer
netto mengikuti siklus harian dan musiman,
netto mengikuti siklus harian dan musiman, karbon dapatkarbon dapat
disimpan hingga beberapa ratus tahun dalam pohon dan
disimpan hingga beberapa ratus tahun dalam pohon dan hinggahingga
ribuan tahun dalam tanah. Perubahan jangka panjang pada
ribuan tahun dalam tanah. Perubahan jangka panjang pada
kolam karbon (misalnya melalui de-
kolam karbon (misalnya melalui de- atau afforestation) atauatau afforestation) atau
melalui perubahan temperatur yang berhubungan dengan
melalui perubahan temperatur yang berhubungan dengan
respirasi tanah) akan secara langsung memengaruhi pemanasan
respirasi tanah) akan secara langsung memengaruhi pemanasan
global.
Laut mengandung sekitar 36.000 gigaton karbon, dimana sebagianLaut mengandung sekitar 36.000 gigaton karbon, dimana sebagian
besar dalam bentuk ion bikarbonat. Karbon anorganik, yaitu senyawa besar dalam bentuk ion bikarbonat. Karbon anorganik, yaitu senyawa karbon tanpa ikatan karbon-karbon atau
karbon tanpa ikatan karbon-karbon atau karbon-hidrogen, adalahkarbon-hidrogen, adalah penting dalam reaksinya di
penting dalam reaksinya di dalam air. Pertukaran karbon ini menjadidalam air. Pertukaran karbon ini menjadi penting dalam mengontrol pH di laut
penting dalam mengontrol pH di laut dan juga dapat berubah sebagaidan juga dapat berubah sebagai sumber (source) atau lubuk (sink) karbon. Karbon siap untuk saling sumber (source) atau lubuk (sink) karbon. Karbon siap untuk saling dipertukarkan antara atmosfer dan lautan. Pada
dipertukarkan antara atmosfer dan lautan. Pada daerah upwelling,daerah upwelling, karbon dilepaskan ke
karbon dilepaskan ke atmosferatmosfer. Sebaliknya, pada daerah . Sebaliknya, pada daerah downwellingdownwelling karbon (CO2) berpindah dari atmosfer ke lautan. Pada saat CO2
karbon (CO2) berpindah dari atmosfer ke lautan. Pada saat CO2 memasuki lautan, asam karbonat terbentuk:
memasuki lautan, asam karbonat terbentuk:
CO2 + H2OCO2 + H2O ⇌⇌ H2CO3 H2CO3
Reaksi ini memiliki sifat dua Reaksi ini memiliki sifat dua arah, mencapai sebuah kesetimbanganarah, mencapai sebuah kesetimbangan
kimia. Reaksi lainnya yang penting dalam
kimia. Reaksi lainnya yang penting dalam mengontrol nilai pH lautanmengontrol nilai pH lautan adalah pelepasan ion hidrogen dan bikarbonat. Reaksi ini
adalah pelepasan ion hidrogen dan bikarbonat. Reaksi ini mengontrolmengontrol perubahan yang besar pada pH:
perubahan yang besar pada pH:
H2CO3H2CO3 ⇌⇌ H+ + HCO3 H+ + HCO3
KARBON DI LAUT
KARBON DI LAUT
Unsur C (karbon) diserap tumbuhan dalam
Unsur C (karbon) diserap tumbuhan dalam
bentuk CO2 . Tumbuhan tidak dapat
bentuk CO2 . Tumbuhan tidak dapat
menyerapnya dalam bentuk gula atau zat
menyerapnya dalam bentuk gula atau zat
tepung. Sebaliknya, hewan hanya dapat
tepung. Sebaliknya, hewan hanya dapat
memanfaatk
memanfaatkan karbon dalam
an karbon dalam bentuk
bentuk
persenyawaan organik. Unsur C dan O
persenyawaan organik. Unsur C dan O
selalu terlibat dalam proses respirasi dan
selalu terlibat dalam proses respirasi dan
fotosintesis, yaitu dalam bentuk CO2 dan O2
fotosintesis, yaitu dalam bentuk CO2 dan O2
. Oleh karena itu,
. Oleh karena itu, membahas daur karbon
membahas daur karbon
pada dasarnya juga melibatkan pembahasan
pada dasarnya juga melibatkan pembahasan
daur oksigen.
GAMBAR SIKLUS KARBON
GAMBAR SIKLUS KARBON
Daur karbon ini diawali oleh penyerapan CO2 oleh tumbuhan,Daur karbon ini diawali oleh penyerapan CO2 oleh tumbuhan,
dan dijadikan persenyawaan organik, seperti
dan dijadikan persenyawaan organik, seperti glukosa, melaluiglukosa, melalui proses fotosintesis. Selanjutnya, glukosa disusun menjadi
proses fotosintesis. Selanjutnya, glukosa disusun menjadi amilum, kemudian amilum diubah menjadi senyawa organik amilum, kemudian amilum diubah menjadi senyawa organik lainnya seperti, lemak, protein, dan vitamin.
lainnya seperti, lemak, protein, dan vitamin. Pada prosesPada proses
pernafasan tumbuhan, dihasilkan lagi CO2. Dengan demikian, pernafasan tumbuhan, dihasilkan lagi CO2. Dengan demikian, daur karbon terpendek terjadi pada
daur karbon terpendek terjadi pada tumbuhan-lingkungan-tumbuhan. Demikian pula daur oksigen.
tumbuhan. Demikian pula daur oksigen.
Hewan mendapatkan karbon setelah memakan tumbuhan baikHewan mendapatkan karbon setelah memakan tumbuhan baik
secara langsung maupun tak
secara langsung maupun tak langsung. Tlangsung. Tubuh hewan danubuh hewan dan tumbuhan yang mati
tumbuhan yang mati diuraikan menjadi karbon dioksida, air, dandiuraikan menjadi karbon dioksida, air, dan mineral oleh makhluk hidup pengurai. Karbon dioksida yang
mineral oleh makhluk hidup pengurai. Karbon dioksida yang terbentuk dilepaskan ke udara. Demikian seterusnya daur
terbentuk dilepaskan ke udara. Demikian seterusnya daur karbonkarbon ini berlangsung. Daur karbon ini merupakan daur
ini berlangsung. Daur karbon ini merupakan daur karbonkarbon terpanjang yang
terpanjang yang berlangsung melalui tumbuhan-hewan-pengurai-berlangsung melalui tumbuhan-hewan-pengurai-karbon dioksida di udaratumbuhan.
Dalam ekosistem normal, terjadi keseimbangan
Dalam ekosistem normal, terjadi keseimbangan
antara daur karbon dan oksigen. Oksigen diserap
antara daur karbon dan oksigen. Oksigen diserap
hewan dan tumbuhan untuk respirasi dan hasilnya
hewan dan tumbuhan untuk respirasi dan hasilnya
berupa karbon dioksida akan dilepaskan ke udara.
berupa karbon dioksida akan dilepaskan ke udara.
Karbon dioksida ini digunakan oleh tumbuhan untuk
Karbon dioksida ini digunakan oleh tumbuhan untuk
fotosintesis.
fotosintesis.
Keberlimpahan karbon ini, bersamaan dengan
Keberlimpahan karbon ini, bersamaan dengan
keanekaragaman senyawa organik dan
keanekaragaman senyawa organik dan
kemampuannya membentuk polimer membuat
kemampuannya membentuk polimer membuat
karbon sebagai unsur dasar kimiawi kehidupan.
karbon sebagai unsur dasar kimiawi kehidupan.
Unsur ini adalah unsur yang paling stabil diantara
Unsur ini adalah unsur yang paling stabil diantara
unsur-unsur yang lain, sehingga dijadikan patokan
unsur-unsur yang lain, sehingga dijadikan patokan
dalam mengukur satuan massa atom.
Glukosa dapat digunakan untuk
Glukosa dapat digunakan untuk membentuk
membentuk
senyawa organik lain seperti selulosa dan
senyawa organik lain seperti selulosa dan
dapat
dapat
pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini
pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini
berlangsung melalui respirasi seluler yang
berlangsung melalui respirasi seluler yang
terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan.
terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan.
Secara umum reaksi yang
Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi
terjadi pada respirasi
seluler berkebalikan dengan persamaan di atas.
seluler berkebalikan dengan persamaan di atas.
Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain
Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain
akan bereaksi dengan oksigen untuk
akan bereaksi dengan oksigen untuk
menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi
menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi
kimia.
OKSIGEN
OKSIGEN
Oksigen atau zat asam adalah unsur kimia dalam
Oksigen atau zat asam adalah unsur kimia dalam
sistem tabel periodik yang mempunyai lambang O
sistem tabel periodik yang mempunyai lambang O
dan nomor atom 8. Ia merupakan unsur
dan nomor atom 8. Ia merupakan unsur
golongan
golongan
kalkogen dan dapat dengan mudah bereaksi dengan
kalkogen dan dapat dengan mudah bereaksi dengan
hampir semua unsur lainnya (utamanya menjadi
hampir semua unsur lainnya (utamanya menjadi
oksida). Pada Temperatur dan tekanan standar, dua
oksida). Pada Temperatur dan tekanan standar, dua
atom unsur ini berikatan menjadi dioksigen, yaitu
atom unsur ini berikatan menjadi dioksigen, yaitu
senyawa gas diatomik dengan rumus O2 yang tidak
senyawa gas diatomik dengan rumus O2 yang tidak
berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Oksigen
berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Oksigen
merupakan unsur paling melimpah ketiga di alam
merupakan unsur paling melimpah ketiga di alam
semesta berdasarkan massa dan unsur paling
semesta berdasarkan massa dan unsur paling
melimpah di kerak Bumi. Gas
melimpah di kerak Bumi. Gas
oksigen diatomik
oksigen diatomik
mengisi 20,9% volume atmosfer bumi.
Semua kelompok molekul struktural yang terdapatSemua kelompok molekul struktural yang terdapat
pada organisme hidup, seperti protein, karbohidrat,
pada organisme hidup, seperti protein, karbohidrat,
dan lemak, mengandung oksigen. Demikian pula
dan lemak, mengandung oksigen. Demikian pula
senyawa anorganik yang terdapat pada cangkang,
senyawa anorganik yang terdapat pada cangkang,
gigi, dan tulang hewan. Oksigen dalam bentuk
gigi, dan tulang hewan. Oksigen dalam bentuk O2O2
dihasilkan dari air oleh sianobakteri, ganggang,
dihasilkan dari air oleh sianobakteri, ganggang,
dan tumbuhan selama fotosintesis, dan digunakan
dan tumbuhan selama fotosintesis, dan digunakan
pada respirasi sel oleh hampir semua
pada respirasi sel oleh hampir semua makhlukmakhluk
hidup. Oksigen beracun bagi organisme anaerob,
hidup. Oksigen beracun bagi organisme anaerob,
yang merupakan bentuk kehidupan paling
yang merupakan bentuk kehidupan paling
dominan pada masa-masa awal evolusi
dominan pada masa-masa awal evolusi
kehidupan. O2 kemudian mulai
kehidupan. O2 kemudian mulai berakumulasi padaberakumulasi pada
atomsfer sekitar 2,5 miliar tahun yang lalu.
atomsfer sekitar 2,5 miliar tahun yang lalu.
Terdapat pula alotrop oksigen lainnya, yaitu ozon
Terdapat pula alotrop oksigen lainnya, yaitu ozon
(O3). Lapisan ozon pada atomsfer
(O3). Lapisan ozon pada atomsfer membantumembantu
melindungi biosfer dari radiasi ultraviolet, namun
melindungi biosfer dari radiasi ultraviolet, namun
pada permukaan bumi ia adalah polutan yang
pada permukaan bumi ia adalah polutan yang
merupakan produk samping dari asbut.