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.
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).