SIKLUS MATERI DALAM EKOSISTEM

PENDAHULUAN

 

11.      latar belakang

Keberadaan makhluk hidup di dunia ini  tergantung pada aliran energi dan siklus materi melalui ekosistem. Kedua proses ini mempengaruhi jumlah dari organisme-organisme, kecepatan proses metabolisme, dan kompleksitas dari komunitas. Energi dari materi mengalir melalui ekosistem bersama-sama sebagai materi organik, antara satu sama lainnya tidak bisa dipisah-pisahkan. Tetapi aliran energi adalah aliran satu arah, sekali dimanfaatkan oleh ekosistem akan hilang keluar dari sistem. Sedangkan materi melakukan suatu siklus. Atom dari kalsium atau karbon mampu untuk mengalir melalui makhluk hidup dan bagian non-hidup berkali-kali, atau dapat pula dipindah dari satu ekosistem ke ekosistem lainnya. Berdasarkan kedua proses itulah ekosistem mampu untuk menjaga fungsinya, dan merupakan karakteristika seluruh biosfer.

            Nutrisi yang diperlukan untuk menghasilkan materi organik disirkulasikan ke seluruh ekosistem dan dapat dimanfaatkan berkali-kali. Apabila tumbuhan dan juga hewan mati akan didekomposisikan oleh kegiatan bakteria dan jamur, nutrisi kemudian dikembalikan ke lingkungan abiotik membentuk kumpulan nutrisi sebagai gudang atau reservoir. Kemudian nutrisi-nutrisi ini akan diambil kembali oleh tumbuhan.

22.      Perumusan masalah

Untuk membahas tentang Siklus Materi dalam Ekosistem terdapat rumusan masalah sebagai berikut :

1)      Apakah yang dimaksud dengan siklus materi?

2)      Apakah yang dimaksud dengan siklus air?

3)      Apakah yang dimaksud dengan siklus sulfur?

4)      Apakah yang dimaksud dengan siklus karbon?

5)      Apakah yang dimaksud dengan siklus fosfor?

6)      Apakah yang dimaksud dengan siklus nitrogen?

33.      Tujuan dan manfaat penulisan

Berdasarkan rumusan masalah,maka tujuan dari makalah ini adalah sebagai berikut :

1)      Untuk mengetahui penjelasan tentang apa itu siklus materi.

2)      Untuk mengetahui penjelasan tentang apa itu siklus air.

3)      Untuk mengetahui penjelasan tentang apa itu siklus sulfur.

4)      Untuk mengetahui penjelasan tentang apa itu siklus karbon.

5)      Untuk mengetahui penjelasan tentang apa itu siklus fosfor.

6)      Untuk mengetahui penjelasan tentang apa itu siklus nitrigen.

Manfaat dari penulisan makalah ini adalah meningkatkan pengetahuan penulis dan pembaca tentang siklus materi dalam ekosistem agar dapat memahami konsep dari siklus materi dan dapat menjaga alam agar terciptanya keseimbangan.

 

PEMBAHASAN

Siklus materi merupakan proses berpindahnya materi dalam suatu rantai makanan atau jaring-jaring makanan yang mengalir melalui makhluk hidup dan makhluk non-hidup berkali-kali, atau dapat pula dipindah dari satu ekosistem ke ekosistem lainnya. Materi dari produsen(tanaman padi) mengalir kepada konsumen tingkat I(tikus), kemudian mengalir lagi pada konsumen tingkat II(ular), lalu karna adanya proses makan-memakan materi tersebut mengalir lagi ke konsumen tingkat III(burung elang), burung elang yang mati akan diuraikan oleh dekomposer,seiring dengan berjalannya waktu dekomposer menyatu dengan tanah, lalu materi itu diserap lagi oleh tanah.

Tumbuhan merupakan komponen yang sangat penting, dalam proses aliran energi dan siklus materi, sehingga terjadinya keterpautan antara komponen biotik dengan komponen abiotik dalam ekosistem. Ada dua hal yang termasuk ke dalam siklus materi, yaitu :

1    1.      Kepentingan nutrisi dalam ekosistem

Makhluk hidup memerlukan minimal 30 sampai 40 unsur kimia, dari sekitar 92 unsur-unsur kimia yang diketahui, untuk keperluan hidup dan pertumbuhannya. Nutrisi juga dikenal sebagai garam-garam biogenik yang dapat dikelompokkan dalam dua kelompok utama, yaitu nutrisi makro dan nutrisi mikro.

a)      Nutrisi makro

nutrisi ini diperlukan relatif dalam jumlah yang banyak, dan mempunyai peranan kunci dalam pembentukan protoplasma makhluk hidup. Nutrisi-nutrisi penting yang termasuk kelompok ini adalah hidrogen, karbon, oksigen dan nitrogen. Mereka bersama-sama membentuk sekitar 95 % dari berat kering materi hidup. Keempat nutrisi ini didapatkan dari bentuk gas di atmosfir. Nutrisi lainnya yang termasuk nutrisi makro ini, yang diperlukan dalam jumlah yang relatif lebih sedikit diantaranya adalah kalium, posfor dan sulfur.

b)      Nutrisi mikro

 nutrisi ini diperlukan dalam jumlah yang jauh lebih sedikit, tetapi sangat penting untuk kehidupan. Minimal ada sepuluh nutrisi mikro yang diperlukan oleh tumbuhan. Beberapa nutrisi mikro seperti besi, tembaga, seng, karbon, dan boron, berasal dari batuan yang terlepas akibat proses penghawaan.

2        2.      Siklus Biogeokimia

Berbeda dengan energi, materi kimia yang berupa unsure-unsur penyusun bahan organik dalam ekosistem, berpindah ke trofik-trofik rantai makanan tanpa mengalami pengurangan, melainkan berpindah kembali ke tempat semula. Unsur-unsur tersebut masuk ke dalam komponen biotik melalui udara, tanah atau air. Perpindahan unsur kimia dalam ekosistem melalui daur ulang yang melibatkan komponen biotik dan abiotik ini dikenal dengan sebutan daur biogeokimia. Hal ini menunjukkan adanya hubungan antara komponen biotik dengan abiotik dalam suatu ekosistem. Daur biokimia meliputi : daur air, daur sulfur, daur pospor, daur nitrogen, daur karbon dan daur oksigen.

A.    Daur air

Semua organisme hidup memerlukan air untuk melakukan aktivitas hidupnya. Oleh karena itu, ketersediaan air di lingkungan sangat mutlak bagi organisme hidup. Hewan mengambil air, langsung dari air permukaan, tumbuhan dan hewan yang dimakan, sedangkan tumbuhan mengambil air dari air tanah dengan menggunakan akarnya. Manusia menggunakan sekitar seperempat air tanah yang ada di daratan. Air keluar dari hewan dan manusia berupa urin dan keringat, sedangkan pada tumbuhan melalui proses transpirasi.

Semua air yang jatuh ke bumi melalui air hujan akan mengalir lagi ke lautan dan danau, di laut dan danau air mengalami penguapan menjadi awan yang mengandung uap air uap air akan menjadi air hujan , lalu air hujan akan turun ke bumi.

B.     Daur sulfur

Sulfur merupakan bahan penting untuk pembuatan semua protein dan banyak terdapat di kerak bumi. Tumbuhan mengambil sulfur dalam dari tanah, sedangkan hewan dan manusia mendapatkannya dari tumbuhan yang mereka makan.

C.     Daur fosfor

Fosfor merupakan unsur kimia yang jarang terdapat di alam dan merupakan faktor pembatas produktivitas ekosistem, serta merupakan unsur yang penting untuk pembentukan asam nukleat, protein, ATP dan senyawa organik vital lainnya. Fosfor satu-satunya daur zat yang tidak berupa gas, sehingga daurnya tidak melalui udara. Sebagian besar fosfor mengalir ke laut dan terikat pada endapan di perairan atau dasar laut. Begitu sampai di laut hanya ada dua mekanisme untuk daur ulangnya ke ekosistem darat, salah satunya melalui burung-burung laut yang mengambil fosfor melalui rantai makanan laut dan mengembalikan ke darat melalui kotorannya kemudian masuk ke rantai makanan.

D.    Daur nitrogen

Semua organisme memerlukan unsur nitrogen untuk pembentukan protein dan berbagai molekul organik esensial lainnya. Unsur nitrogen sebagian besar terdapat di atmosfer dalam bentuk gas nitrogen (N2) dan kadarnya 78% dari semua gas di atmosfer.
Gas nitrogen ini di atmosfer masuk ke dalam tanah melalui fiksasi nitrogen oleh bakteri (Rhizobium, Azotobacter, Clostridium), alga biru (Anabaena, Nostoc) dan jamur (Mycorhiza) nitrogen yang masuk ke tanah melalui fiksasi diubah menjadi amonia (NH3) oleh bakteri amonia. Proses penguraian nitrogen menjadi amonia disebut amonifikasi.

Nitrogen yang masuk ke tanah bersama kilat dan air hujan berupa ion nitrat (NO3−), sedangkan nitrogen yang ada di dalam tubuh tumbuhan dan akan hewan melalui proses mineralisasi oleh bakteri pengurai menjadi amonia. Amonia yang dihasilkan melalui proses amonifikasi dan mineralisasi oleh bakteri nitrit (nitrosomonas dan nitrosococcus) dirombak menjadi ion nitrit (NO2−), selanjutnya ion nitrit dirombak bakteri nitrat (nitrobacter) menjadi ion nitrat (NO3−). Perombakan amonia menjadi ion nitrit, ion nitrit menjadi ion nitrat disebut nitrifikasi. Tumbuhan umumnya menyerap nitrogen dalam bentuk ion nitrat, sedangkan hewan mengambil nitrogen dalam bentuk senyawa organik (protein) yang terkandung pada tumbuhan dan hewan yang dimakan.

Sebagian ion nitrat dirombak oleh bakteri denitrifikasi (Thiobacillus denitrificans, Pseudomonas denitrificans) menjadi nitrogen. Nitrogen yang dihasilkan akan kembali ke atmosfer. Proses penguraian ion nitrat menjadi nitrogen disebut denitrifikasi.

E.     Daur karbon

Unsur karbon di atmosfer dalam bentuk gas karbon dioksida (CO₂), sedangkan Konsentrasi (CO₂) di atmosfer diperkirakan 0,03%. Karbon dioksida masuk ke dalam komponen biotik melalui organisme fotoautotrop (tumbuhan hijau) dan kemoautotrop (bakteri kemoautotrop) dalam proses fotosintesis dan kemosintesis. Karbon kemudian tersimpan sebagai zat organik dan berpindah melalui rantai makanan, respirasi dan ekskresi ke lingkungan.

F.      Daur oksigen

unsur oksigen dalam bentuk gas oksigen (O₂). ) dalam proses fotosintesis dan kemosintesis. Oksigen (O₂) masuk ke komponen biotik melalui proses respirasi untuk membakar bahan makanan, lalu dihasilkan karbon dioksida (CO₂).