Sulfur (S) atau sering disebut juga dengan belerang merupakan salah satu dari 10 unsur yang paling melimpah di alam semesta. Ia merupakan unsur non-logam yang rapuh, kuning, tidak berasa dan tidak berbau. Ia banyak terkandung pada vitamin, protein dan hormon, sehingga unsur ini memainkan peran penting di ekosistem. Di dalam daur sulfur, sebagian besar cadangan belerang di simpan di dalam bumi dengan bentuk batuan dan mineral, termasuk juga di dalamnya adalah garam sulfat yang tersimpan jauh di dalam sedimen laut.
Proses Daur Sulfur
Daur sulfur merupakan sebuah siklus perpindahan zat kimia yang di dalamnya terdapat kandungan unsur sulfur. Daur sulfur terjadi di seluruh wilayah di bumi, termasuk daratan, perairan dan atmosfer.
Di daratan, siklus dimulai dengan pelapukan batuan, sehingga melepaskan belerang yang tersimpan di dalamnya. Belerang kemudian bersentuhan dengan udara dan diubah menjadi sulfat (SO4). Sulfat diserap oleh tumbuhan dan mikroorganisme dan diubah menjadi bentuk organik, hewan dan manusia kemudian mengkonsumsi bentuk organik ini melalui makanan yang mereka makan, yang kemudian membawa belerang ke dalam rantai makanan. Ketika organisme mati dan membusuk, sebagian belerang dilepaskan lagi sebagai sulfat dan sebagian lagi masuk ke jaringan mikroorganisme. Selain melalui pelapukan batuan, berbagai kejadian lain juga akan melepaskan belerang ke atmosfer di antaranya adalah letusan gunung merapi, pembakaran minyak bumi dan batu bara, pembusukan bahan organik dan penguapan air.
Sulfur yang terlepas ke atmosfer, akhirnya akan mengendap kembali ke bumi dan jatuh dalam bentuk hujan. Belerang juga akan masuk ke dalam lautan melalui hujan dan aliran air dari sungai yang membawa unsur ini di dalamnya.
Di dalam lautan, sulfur akan bersirkulasi melalui komunitas laut dan bergerak melalui rantai makanan. Sulfur yang ada di laut ini bisa kembali ke dari daratan dengan cara pengambilan fauna laut oleh manusia atau hewan lainnya. Kandungan sulfur yang ada di dalam fauna laut yang dikonsumsi oleh hewan darat atau manusia ini akan terbawa ke daratan. Sebagian belerang yang ada di laut, ada yang dilepaskan kembali ke atmosfer melalui penguapan air laut. Sedangkan sisanya akan mengendap di kedalaman laut, belerang tersebut kemudian akan berikatan dengan besi sehingga membentuk senyawa besi sulfida. Senyawa ini merupakan sedimen hitam yang banyak ditemukan di laut dasar laut.
Senyawa sulfur ada juga yang mengendap kembali dalam bentuk tanah, biasanya mereka berada dalam bentuk H2S. Akan tetapi karena di dalam sedimen kondisinya anaerob, maka H2S yang berada di dalam sedimen ini akan sulit untuk teroksidasi. Hal ini membuat H2S yang ada di sedimen ini makin masuk ke dalam bumi karena makin tertimbun oleh sedimen yang ada di atasnya. Sulfur yang ada di dalam sedimen ini akan keluar dari daur sulfur dan berubah menjadi bagian cadangan. Bila terjadi letusan gunung berapi, sulfur yang ada di dalam perut bumi akan kembali dikeluarkan ke atmosfer.
Peran Bakteri di Dalam Daur Sulfur
Bakteri memiliki peranan yang sangat penting di dalam daur sulfur, terutama bakteri pereduksi sulfat dan pengoksidasi sulfida. Bakteri pereduksi sulfat seperti Desulfovibrio dan Desulfomaculum akan mereduksi SO4 untuk diubah menjadi H2S. Jika digunakan dalam bioreaktor yang dirancang dan dikendalikan dengan benar, bakteri pereduksi sulfat ini dapat memainkan peran penting dalam menangani masalah pencemaran lingkungan yang dilakukan industri tambang.
Sedangkan bakteri pengoksidasi sulfida seperti Thiobacillus akan merubah senyawa H2S menjadi SO4. Bakteri pengoksidasi sulfida ini dikenal sebagai pemain utama dalam pembuangan H2S yang disebabkan proses pengambilan minyak bumi yang ada di darat dan minyak pantai. SO4 yang menjadi hasil dari aktivitas bakteri ini dapat digunakan sebagai pupuk sulfat yang dapat diserap oleh tumbuhan. Oleh karena itu, bakteri yang berada di daur sulfur ini telah banyak dijadikan sebagai objek penelitian.
Pengaruh Aktivitas Manusia
Sejak revolusi industri, aktivitas manusia telah berkontribusi pada meningkatnya jumlah sulfur yang ada di atmosfer. Manusia membakar bahan bakar fosil dan memproses logam untuk kebutuhan hidupnya. Aktivitas tersebut menyebabkan adanya bahan pencemar ke udara, yang salah satunya adalah sulfur. Lebih dari sepertiga dari semua sulfur yang ada di atmosfer (termasuk 90% sulfur dioksida) berasal dari aktivitas manusia. Polutan yang berasal dari sulfur ini seringkali bersama dengan polutan nitrogen bereaksi dengan bahan kimia lain di atmosfer yang membentuk partikel garam sulfat yang kemudian dijatuhkan ke dalam bumi sebagai hujan asam. Hujan asam dapat merusak lingkungan ekosistem serta bahan bangunan, karena akan membuat bangunan menjadi lapuk.
Sulfur yang ada di udara sebenarnya juga mempunyai pengaruh positif, unsur ini berperan sebagai pengatur iklim global. Aerosol sulfur dioksida dan sulfat akan menyerap radiasi ultraviolet yang dipancarkan sinar matahari, ia akan menciptakan awan yang mendinginkan kota dan dapat mengimbangi pemanasan global yang disebabkan oleh efek rumah kaca.