Daur Bio Geokimia

Daur bio geokimia adalah peredaran unsur unsur kimia dari lingkungan melalui komponen biotik dan kembali lagi ke lingkungan. Proses tersebut berlangsung berulang ulang dan tak terbatas. Bila suatu organisme mati, maka bahan organik yang terdapat di tubuh organisme akan dirombak menjadi zat anorganik dan dikembalikan ke lingkungan. Unsur unsur kimia yang terdapat di alam dapat berbentuk padat (berupa garam garam mineral), cair atau gas. Unsur unsur kimia tersebut dapat disintesis oleh tumbuhan menjadi berbagai senyawa organik,misalnya karbohidrat, protein, DNA, dan RNA. Daur bio geokimia dapat dikelompokkan menjadi 3 yaitu; daur gas, daur padat (sedimen), dan daur cair. Daur gas meliputi daur karbon dan daur nitrogen. Daur cair meliputi daur air, sedangkan daur padat meliputi daur fosfor dan belerang

A.   Daur Karbon

Unsur karbon merupakan unsur yang terdapat bebas di atmosfer dalam bentuk senyawa karbon anorganik yaitu karbon dioksida (CO₂). Senyawa anorganik CO₂, baik di darat maupun di air akan diubah oleh produsen menjadi senyawa karbon organik melalui proses fotosintesis disertai penyimpanan energi yang berasal dari radiasi cahaya matahari. Energi yang tersimpan di dalam tubuh produsen bersama dengan senyawa karbonorganik disebut energi biokimia. Bila produsen dan konsumen mati, maka senyawa karbon organik di dalam tubuhnya akan diurai oleh organisme pengurai (bakteri dan jamur) yang akan membebaskan CO₂ ke udara atau ke dalam air.

B.    Daur nitrogen

Nitrogen merupakan unsur yang penting dalam kehidupan yaitu sebagai komponen pembentuk protein atau komponen penyusun asam nukleat (DNA dan RNA). Sumber utama nitrogen adalah N₂ di atmosfer. Namun, sebagian besar organisme baik hewan maupun tumbuhan tidak dapat memanfaatkan N₂ bebas di udara. Tumbuhan menyerap nitrogen dalam bentuk nitrat (NO₃) pengikatan N₂ di udara menjadi NO₃- dapat terjadi secara biologi dan elektrokimia. Pengikatan N₂ secara biologi dilakukan oleh bakteri dan ganggang hijau biru. Bakteri bebas (nonsimbiotik) yang dapat mengikat N₂ antara lain Azotobacter. Bakteri simbiotik yang dapat mengikat N₂ antara lain Rhizobium leguminosarum. Yang bersimbiosis dengan bintil akar tumbuhan polong polongan.

C.    Daur air

Daur air berbeda dengan daur bio geokimia lain karena sebagian besar aliran air terjadi bukan melalui proses kimia, melainkan melalui proses fisik. Saat terkena matahari, seluruh permukaan bumi yang mengandung air akan mengalami penguapan (evaporasi), sementara makhluk hidup mengalami transpirasi (kehilangan air melalui penguapan). Uap akan naik ke atmosfer membentuk awan. Saat terpapar udara dingin awan akan mengalami kondensansi menjadi tetes tetes hujan (presipitasi). Air hujan akan masuk ke dalam tanah secara vertikal atau infiltrasi, setelah terjadi infiltrasi air akan terus bergerak ke bawah karena pengaruh gravitasi bumi disebut peristiwa perkolasi. Lalu sebagian air tanah diserap oleh akar tumbuhan.

D.   Daur fosfor

Fosfor di alam berasal dari pelapukan batuan mineral (batuan fosfat) dan penguraian bahan organik misalnya kotoran hewan ternak dan hewan laut oleh dekomposer. Meskipun jumlah fosfor di alam sangat banyak tetapi persediaan untuk tumbuhan sangat terbatas karena sebagian besar terikat secara kimia oleh unsur lain dan sukar larut dalam air. Fosfor di dalam tubuh makhluk hidup berfungsi untuk menyimpan dan memindahkan energi (dalam bentuk ATP), membentuk asam nukleat, dan membantu proses respirasi maupun asimilasi.

E.    Daur belerang (sulfur)

Belerang atau sulfur terdapat di atmosfer dalam bentuk sulfur dioksida (SO₂) yang berasal dari aktivitas vulkanis (misalnya gunung berapi), pembakaran bahan bakar fosil, asap kendaraan bermotor, dan asap pabrik. Belerang juga terdapat dalam bentuk hidrogen sulfida (H₂S) yang dilepas dari proses pembusukan bahan organik di dalam tanah dan air yang dilakukan oleh bakteri dan jamur pengurai. Organisme pengurai yang merombak bahan organik (protein) dan melepaskan H₂S, antara lain jamur aspergillus dan neurospora serta bakteri escherichia. H₂S selanjutnya mengalami oksidasi di atmosfer membentuk sulfat (SO₄). Gas sulfat bersama sama dengan presipitasi (curah hujan) masuk ke dalam tanah. Bila kandungan gas sulfat di udara terlalu tinggi, maka presipitasi yang dihasilkan akan sangat asam yang disebut hujan asam.