Unsur-unsur kimia di alam cenderung mengalami sirkulasi atau daur dengan lintasan yang khas dari lingkungan ke dalam organisme dan kemudian kembali lagi ke lingkungan membentuk suatu siklus biogeokimia. Salah satu contoh siklus biogeokimia tersebut adalah siklus fosfor yang akan saya ulas di artikel berikut ini.
Jenis Siklus Biogeokimia
Pergerakan materi di dalam ekosistem sama pentingnya dengan aliran energi. Di antara kedua proses tersebut ada kaitan yang sangat erat. Siklus atau daur ulang materi ini dikenal sebagai siklus biogeokimia atau siklus hara (nutrien).
Keberadaan unsur-unsur kimia di alam boleh dikatakan tidak pernah tersebar secara merata, atau tidak pernah berada dalam senyawa kimia yang sama. Di alam unsur-unsur kimia tersebut berada di tempat yang berbeda-beda laju pergerakannya atau laju pertukarannya. Oleh karena itu secara struktural siklus biogeokimia dibedakan menjadi :
- Bagian cadangan
Bagian ini biasanya besar, berbentuk komponen atau anasir non biotik. Di dalam bagian ini unsur-unsur kimia bergerak lambat atau tidak mengalami pergerakan sama sekali. - Bagian pertukaran/siklus
Bagian ini biasanya lebih kecil dan berbentuk organisme (anasir biotik) atau komponen/mesin biotik. Di bagian pertukaran ini unsur-unsur kimia tersebut aktif mengalami pergerakan atau pertukaran.
Berdasarkan sumbernya di alam, siklus biogeokimia dapat dibagi menjadi dua golongan, yaitu :
- Tipe gas
Siklus biogeokimia tipe gas mempunyai sumber yang berada di atmosfer (udara) dan hidrosfer (lautan). Siklus tipe gas lebih sempurna atau lebih stabil, artinya tidak mudah terganggu. Contoh untuk tipe gas ini ialah siklus nitrogen. - Tipe sedimen
Siklus biogeokimia tipe sedimen mempunyai sumber yang berada di dalam batuan bumi, tanah atau sedimen. Siklus tipe sedimen ini kurang sempurna atau cenderung tidak stabil, yaitu mudah mengalami gangguan. Contoh untuk tipe sedimen ini adalah siklus fosfor dan siklus belerang.
Penjelasan Siklus Fosfor
Siklus fosfor merupakan suatu contoh dari daur biogeokimia tipe sedimen. Dibandingkan dengan daur ulang nitrogen, maka daur ulang fosfor tampak relatif lebih sederhana. Contoh yang paling sederhana dari daur fosfor adalah pada padang penggembalaan.
Di padang penggembalaan, unsur P (fosfor) dari tanah diserap oleh tanaman untuk sintesis protoplasma. Sebagian tumbuhan akan dimakan oleh hewan. Unsur P yang ada dalam tanaman sebagian akan masuk ke dalam tubuh hewan. Dalam tubuh hewan sebagian unsur P akan disimpan di dalam daging, tulang dan gigi. Sisa kelebihan unsur P akan dikeluarkan dari tubuh melalui feses (kotoran). Pada tumbuhan yang telah mati, terdapat unsur P sebagai penyusun protoplasma. Unsur P pada sisa-sisa tumbuhan akan diuraikan oleh bakteri fosforilasi menjadi fosfat kembali. Sedangkan hewan yang mengeluarkan feses dan urin, didalamnya mengandung fosfat terlarut. Hewan juga akan mati, oleh bakteri fosfatising sisa-sisa hewan akan diuraikan menjadi fosfat terlarut.
Sisa-sisa hewan yang berupa tulang dan gigi akan masuk ke dalam laut sebagai sedimen laut dangkal. Setelah tahap ini, sebagian tulang dan gigi akan masuk ke laut yang lebih dalam sebagai endapan sedimen laut dalam dan sebagian akan dimanfaatkan oleh burung dan ikan lautan, serta sebagian lagi masuk ke fitoplankton. Dari fitoplankton, fosfat dapat masuk ke dalam tubuh ikan dan menjadi penyusun dari tulang-tulangnya serta bagian tubuh yang lain. Oleh karena itu bilamana kita mengambil ikan dari laut, berarti kita juga mengambil fosfor yang masuk ke laut sebelumnya. Burung-burung pemakan ikan juga membantu mengambil fosfor dari laut untuk dapat masuk dalam siklus selanjutnya. Proses selanjutnya adalah terbentuknya batuan fosfat deposit guano dari fosil-fosil tulang. Deposit tersebut akan tererosi dan terbentuk fosfat terlatur yang kemudian dapat digunakan oleh tumbuhan. Demikian proses siklus fosfor ini terjadi secara terus menerus.
Cadangan terbesar fosfor adalah dalam bentuk batuan fosfat yang berada dalam kerak bumi maupun yang berada dalam tanah. Fosfat dalam batuan tersebut sukar terlarut dan sulit untuk bisa dimanfaatkan oleh organisme. Sebagian dapat terlarut pada waktu hujan dan terjadinya erosi.