PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Karbondioksida ataupun gas CO2, merupakan gas yang dihasilkan dari hasil pembakaran, di alam ini karbondioksida ini hadapi siklus yang diketahui dengan siklus karbon. Siklus karbon diawali dengan dilepaskannya CO2 oleh bermacam berbagai sumber semacam pengilangan minyak bumi, asap pabrik serta kendaraan bermotor, peristiwa alam semacam gunung meletus, organisme di Laut, kegiatan manusia, hewan serta tanaman. Cuma sebagian dari CO2 yang dilepas ke hawa ini bisa diserap oleh hutan, tanah serta laut. Dengan bertambahnya kegiatan manusia di bumi ini, hingga terus menjadi banyak CO2 yang dibuat, serta tidak terserap oleh alam sehingga memunculkan pengaruh kurang baik untuk bumi semacam halnya pemanasan global.
1.2. Maksud dan Tujuan
- Buat mengetahui permasalahan yang mencuat terhadap area yang diakibatkan oleh daur karbon serta daur nitrogen.
- Buat mengenali proses yang terjalin pada daur karbon serta daur nitrogen.
- Buat mengenali permasalahan yang ditimbulkan daur karbon serta daur nitrogen terhadap area.
1.3. Identifikasi Masalah
- Kasus apa saja yang ditimbulkan oleh daur karbon?
- Kasus apa saja yang ditimbulkan oleh daur nitrogen?
- Gimana proses terbentuknya daur karbon serta daur nitrogen?
PEMBAHASAN
A. Kasus yang ditimbulkan oleh Daur Karbon
Secara ringkas, daur karbon ialah salah satu siklus biogeokimia dimana terjalin pertukaran/ perpindahan karbon antara bidang- bidang dari biosfer, geosfer, hidrosfer, serta suasana. Mengapa kerap dibarengi dengan oksigen. Perihal ini sebab siklus karbon sangat terpaut dengan oksigen, paling utama dalam halfotosintesis serta pernapasan. Cocok dengan penafsiran tadi, terdapat 4 tempat keberadaan buat karbon, ialah: Biosfer( di dalam makhluk hidup), Geosfer( di dalam bumi), hidrosfer( di air), serta suasana( di hawa). Siklus karbon terjalin di daratan serta perairan. tidak terdapat perbandingan yang significant sebab tempat yang berbeda tersebut. Yang berbeda cumalah organismenya.
PROSES DALAM SIKLUS KARBON
Secara universal, dalam siklus ataupun daur karbon hendak diambil dari hawa oleh organisme fotoautotrof( tanaman, ganggang, serta lain- lain yang sanggup melakukan fotosintesis). organisme tersebut, semacam tanaman, hendak memproses karbon jadi bahan santapan yang disebutkarbohidrat, dengan proses kimia selaku berikut:6 CO2+ 6 H2O+( Cahaya Matahari yg diserap Klorofil)↔ C6H12O6+ 6 O2
Karbondioksida+ Air(+Sinar Matahari yg diserap Klorofil)↔ Glukosa+ Oksigen
Hasil sintesa karbohidrat itu dimakan para makhluk hidup heterotrof selaku santapan plus oksigen buat bernafas. Ngga hirau makhluk herbivora, carnivora, ataupun omnivora, sumber awal tenaga yang tersimpan dalam karbohidrat merupakan tanaman. Karbon di dalam sistem pernapasan hendak dilepas kembali dalam wujud CO2 yang nantinya dilepaskan dikala pernafasan. Tidak hanya pelepasan CO2 ke hawa dikala pernafasan, para detrivor( pembusuk) pula membebaskan CO2 ke hawa dalam proses pembusukan. Manusia pula tidak kalah kedudukan dalam proses ini. Hasil seluruh pembakaran, mulai dari pembakaran sampah, pembakaran bahan bakar minyak di dalam kendaraan bermotor, asap pabrik, serta lain- lain pula membebaskan CO2 ke hawa. CO2 di hawa nantinya hendak ditangkap oleh tanaman lagi serta siklus mulai dari dini lagi.
Di daratan, proses pengubahan CO2 jadi karbohidrat serta membebaskan oksigen dicoba oleh tanaman darat, kebalikannya, di wilayah perairan, kedudukan ini dimainkan oleh organisme- organisme fotoautotrof perairan semacam ganggang, fitoplankton, serta lain- lain. begitupula dengan kedudukan yang membebaskan CO2 ke hawa. Perihal itu dilaksanakan oleh para detrovor serta organisme heterotrof. Di daratan terdapat manusia, kambing, sapi, harimau, dll. di lautan terdapat bermacam tipe ikan serta makhluk- makhluk perairan.
KASUS DALAM SIKLUS KARBON
Di hawa, konsentrasi karbondioksida sangat kecil apabila dibanding dengan oksigen serta nitrogen (kurang dari 0,04%) hendak namun gas ini merupakan gas rumah cermin yang berfungsi dalam dampak rumah cermin.. Akumulasi gas ini bisa tingkatkan temperatur hawa di bumi. Saat ini ini, populasi tanaman terus menjadi menurun( banyak hutan rusak serta lain- lain) sebaliknya kedaraan bermotor meningkat banyak. Jadi kita dapat bayangkan kalau pelepasan CO2 ke hawa tidak sebanding dengan pengubahannya oleh tanaman jadi Karbohidrat. ini hendak pengaruhi penyeimbang suasana serta penyeimbang ekosistem di bumi.
Siklus karbon merupakan siklus biogeokimia dimana karbon dipertukarkan antara biosfer, geosfer, hidrosfer, serta suasana Bumi (objek astronomis yang lain dapat jadi mempunyai siklus karbon yang nyaris sama walaupun sampai saat ini belum dikenal).
Dalam siklus ini ada 4 reservoir karbon utama yang dihubungkan oleh jalan pertukaran. Reservoir- reservoir tersebut merupakan suasana, biosfer teresterial( umumnya tercantum pula freshwater system serta material non- hayati organik semacam karbon tanah( soil carbon)), lautan( tercantum karbon anorganik terlarut serta biota laut biologi serta non- hayati), serta sedimen( tercantum bahan bakar fosil). Pergerakan tahuan karbon, pertukaran karbon antar reservoir, terjalin sebab proses- proses kimia, fisika, geologi, serta hayati yang beragam. Lautan mengadung kolam aktif karbon terbanyak dekat permukaan Bumi, tetapi demikian laut dalam bagian dari kolam ini hadapi pertukaran yang lelet dengan suasana.
Neraca karbon global merupakan kesetimbangan pertukaran karbon( antara yang masuk serta keluar) antar reservoir karbon ataupun antara satu putaran( loop) khusus siklus karbon( misalnya atmosfer- biosfer). Analisis neraca karbon dari suatu kolam ataupun reservoir bisa membagikan data tentang apakah kolam ataupun reservoir berperan selaku sumber( source) ataupun lubuk( sink) karbon dioksida.
Karbon di atmosfer
Karbon diambil dari suasana dengan bermacam metode:
Karbon bisa kembali ke suasana dengan bermacam metode pula, ialah:
Karbon di biosfer
Karbon di laut
CO2+ H2O⇌ H2CO3
H2CO3⇌ H++ HCO3
Daur Ulang |
B. Permasalahan yang ditimbulkan oleh Daur Nitrogen
Nitrogen merupakan faktor yang sangat berlimpah di suasana( 78% gas di suasana merupakan nitrogen). Walaupun demikian, pemakaian nitrogen pada bidang biologis sangatlah terbatas. Nitrogen ialah faktor yang tidak reaktif( susah bereaksi dengan faktor lain) sehingga dalam pemakaian nitrogen pada makhluk hidup dibutuhkan bermacam proses, ialah: fiksasi nitrogen, mineralisasi, nitrifikasi, denitrifikasi.
Siklus nitrogen sendiri merupakan sesuatu proses konversi senyawa yang memiliki faktor nitrogen jadi bermacam berbagai wujud kimiawi yang lain. Transformasi ini bisa terjalin secara biologis ataupun non- biologis. Siklus nitrogen secara spesial sangat diperlukan dalam ekologi sebab ketersediaan nitrogen bisa pengaruhi tingkatan proses ekosistem kunci, tercantum penciptaan primer serta dekomposisi. Kegiatan manusia semacam pembakaran bahan bakar fosil, pemakaian pupuk nitrogen buatan, serta pelepasan nitrogen dalam air limbah sudah secara dramatis mengganti siklus nitrogen global. Pembukaannya telah lumayan, saat ini kita tiba ke perinci proses daur/ siklus nitrogen.
FUNGSI DALAM EKOLOGI
Nitrogen sangatlah berarti buat bermacam proses kehidupan di Bumi. Nitrogen merupakan komponen utama dalam seluruh asam amino, yang nantinya dimasukkan ke dalam protein, ketahui kan jika protein merupakan zat yang sangat kita butuhkan dalam perkembangan. Nitrogen pula muncul di basis pembuat asam nukleat, semacam DNA serta RNA yang nantinya bawa hereditas. Pada tanaman, banyak dari nitrogen digunakan dalam molekul klorofil, yang berarti buat fotosintesis serta perkembangan lebih lanjut. Walaupun suasana bumi ialah sumber berlimpah nitrogen, sebagian besar relatif tidak bisa digunakan oleh tumbuhan. Pengolahan kimia ataupun fiksasi natural( lewat proses konversi semacam yang dicoba kuman rhizobium), dibutuhkan buat mengkonversi gas nitrogen jadi wujud yang bisa digunakan oleh organisme hidup, oleh sebab itu nitrogen jadi komponen berarti dari penciptaan pangan. Kelimpahan ataupun kelangkaan dari wujud" senantiasa" nitrogen,( pula diketahui selaku nitrogen reaktif), memastikan berapa banyak santapan yang bisa berkembang pada sebidang tanah.
Nitrogen muncul di area dalam bermacam wujud kimia tercantum nitrogen organik, amonium( NH4+), nitrit( NO2-), nitrat( NO3-), serta gas nitrogen( N2). Nitrogen organik bisa berbentuk organisme hidup, ataupun humus, serta dalam produk antara dekomposisi bahan organik ataupun humus dibentuk. Proses siklus nitrogen mengganti nitrogen dari satu wujud kimia lain. Banyak proses yang dicoba oleh mikroba baik buat menciptakan tenaga ataupun menumpuk nitrogen dalam wujud yang diperlukan buat perkembangan. Diagram di atas menampilkan gimana proses- proses sesuai bersama buat membentuk siklus nitrogen( amati foto).
1. Fiksasi Nitrogen
Fiksasi nitrogen merupakan proses alam, biologis ataupun abiotik yang mengganti nitrogen di hawa jadi ammonia( NH3). Mikroorganisme yang mem- fiksasi nitrogen diucap diazotrof. Mikroorganisme ini mempunyai enzim nitrogenaze yang bisa mencampurkan hidrogen serta nitrogen. Respon buat fiksasi nitrogen biologis ini bisa ditulis selaku berikut:N2+ 8 H++ 8 e−→ 2 NH3+ H2
Mikro organisme yang melaksanakan fiksasi nitrogen antara lain: Cyanobacteria, Azotobacteraceae, Rhizobia, Clostridium, serta Frankia. Tidak hanya itu ganggang hijau biru pula bisa memfiksasi nitrogen. Sebagian tumbuhan yang lebih besar, serta sebagian hewan( rayap), sudah membentuk asosiasi( simbiosis) dengan diazotrof. Tidak hanya dicoba oleh mikroorganisme, fiksasi nitrogen pula terjalin pada proses non- biologis, contohnya sambaran petir. Lebih jauh, terdapat 4 metode yang bisa mengkonversi faktor nitrogen di suasana jadi wujud yang lebih reaktif:
a. Fiksasi biologis: sebagian kuman simbiotik( sangat kerap berhubungan dengan tumbuhan polongan) serta sebagian kuman yang hidup leluasa bisa membetulkan nitrogen selaku nitrogen organik. Suatu contoh dari kuman pengikat nitrogen merupakan kuman Rhizobium mutualistik, yang hidup dalam nodul pangkal kacang- kacangan. Spesies ini diazotrophs. Suatu contoh dari hidup leluasa kuman Azotobacter.
b. Industri fiksasi nitrogen: Di dasar tekanan besar, pada temperatur 600 C, serta dengan pemakaian katalis besi, nitrogen suasana serta hidrogen( umumnya berasal dari gas alam ataupun minyak bumi) bisa dikombinasikan buat membentuk amonia( NH3). Dalam proses Haber- Bosch, N2 merupakan diganti bertepatan dengan gas hidrogen( H2) jadi amonia( NH3), yang digunakan buat membuat pupuk serta bahan peledak.
c. Pembakaran bahan bakar fosil: mesin mobil serta pembangkit listrik termal, yang membebaskan bermacam nitrogen oksida( NOx).
d. Proses lain: Tidak hanya itu, pembuatan Nomor dari N2 serta O2 sebab foton serta paling utama petir, bisa memfiksasi nitrogen.
2. Asimilasi
Tumbuhan memperoleh nitrogen dari tanah lewat absorbsi pangkal baik dalam wujud ion nitrat ataupun ion amonium. Sebaliknya hewan mendapatkan nitrogen dari tumbuhan yang mereka makan. Tumbuhan bisa meresap ion nitrat ataupun amonium dari tanah lewat rambut akarnya. Bila nitrat diserap, pertama- tama direduksi jadi ion nitrit serta setelah itu ion amonium buat dimasukkan ke dalam asam amino, asam nukleat, serta klorofil. Pada tumbuhan yang mempunyai ikatan mutualistik dengan rhizobia, nitrogen bisa berasimilasi dalam wujud ion amonium langsung dari nodul. Hewan, jamur, serta organisme heterotrof lain memperoleh nitrogen selaku asam amino, nukleotida serta molekul organik kecil.
3. Amonifikasi
Bila tanaman ataupun hewan mati, nitrogen organik diganti jadi amonium( NH4+) oleh kuman serta jamur.4. Nitrifikasi
Konversi amonium jadi nitrat dicoba paling utama oleh kuman yang hidup di dalam tanah serta kuman nitrifikasi yang lain. Sesi utama nitrifikasi, kuman nitrifikasi semacam spesies Nitrosomonas mengoksidasi amonium( NH4+) serta mengganti amonia jadi nitrit( NO2-). Spesies kuman lain, semacam Nitrobacter, bertanggung jawab buat oksidasi nitrit jadi dari nitrat( NO3-). Proses konversi nitrit jadi nitrat sangat berarti sebab nitrit ialah toksin untuk kehidupan tumbuhan.
Proses nitrifikasi bisa ditulis dengan respon berikut ini:
NH3+ CO2+ 1. 5 O2+ Nitrosomonas→ NO2-+ H2O+ H+
NO2-+ CO2+ 0. 5 O2+ Nitrobacter→ NO3-
NH3+ O2→ NO2−+ 3H++ 2e−
NO2−+ H2O→ NO3−+ 2H++ 2e
Sebab kelarutannya yang sangat besar, nitrat bisa memasukkan air tanah. Kenaikan nitrat dalam air tanah ialah permasalahan untuk air minum, sebab nitrat bisa mengusik tingkatan oksigen darah pada balita serta menimbulkan sindrom methemoglobinemia ataupun balita biru. Kala air tanah mengisi aliran sungai, nitrat yang memperkaya air tanah bisa berkontribusi buat eutrofikasi, suatu proses dimana populasi alga meledak, paling utama populasi alga biru- hijau. Perihal ini pula bisa menimbulkan kematian kehidupan akuatik sebab permintaan yang kelewatan buat oksigen. Walaupun tidak secara langsung beracun buat ikan hidup( semacam amonia), nitrat bisa mempunyai dampak tidak langsung pada ikan bila berkontribusi buat eutrofikasi ini."
5. Denitrifikasi
Denitrifikasi merupakan proses reduksi nitrat buat kembali jadi gas nitrogen( N2), buat menuntaskan siklus nitrogen. Proses ini dicoba oleh spesies kuman semacam Pseudomonas serta Clostridium dalam keadaan anaerobik. Mereka memakai nitrat selaku akseptor elektron di tempat oksigen sepanjang pernapasan. Fakultatif anaerob kuman ini pula bisa hidup dalam keadaan aerobik.
Denitrifikasi biasanya berlangsung lewat sebagian campuran dari wujud peralihan selaku berikut:
NO3−→ NO2−→ Nomor+ N2O→ N2( gram)
Proses denitrifikasi lengkap bisa dinyatakan selaku respon redoks:
2 NO3−+ 10 e−+ 12 H+→ N2+ 6 H2O
Daur Ulang |
6. Oksidasi Amonia Anaerobik
Dalam proses biologis, nitrit serta amonium dikonversi langsung ke elemen( N2) gas nitrogen. Proses ini membentuk sebagian besar dari konversi nitrogen faktor di lautan. Reduksi dalam keadaan anoxic pula bisa terjalin lewat proses yang diucap oksidasi amonia anaerobikNH4++ NO2−→ N2+ 2 H2O
PENUTUP
Kesimpulan
Setelah membuat makalah ini kami dapat menyimpulkan bahwa permasalahan pada daur karbon dapat disebabkan oleh gas rumah kaca yang berperan dalam efek rumah kaca. Penambahan gas ini dapat meningkatkan suhu udara di bumi dan daur karbon merupakan salah satu siklus biogeokimia dimana terjadi pertukaran/perpindahan karbon antara bidang-bidang dari biosfer, geosfer,hidrosfer, dan atmosfer. Sedangkan permasalahan pada daur nitrogen adalah aktivitas manusia seperti pembakaran bahan bakar fosil, penggunaan pupuk nitrogen buatan, dan pelepasan nitrogen dalam air limbah telah secara dramatis mengubah siklus nitrogen global.
3. Amonifikasi
4. Nitrifikasi
5. Denitrifikasi