gambara siklus hidrologi, sulfur, nitrogen, oksigen dan karbon beserta penjelasannya

SIKLUS HIDROLOGI

1. Pendek = hujan terjadi di atas laut
2. Sedang = hujan terjadi di daratan
3. Panjang = hujan menjadi hujan es atau salju 

Siklus Hidrologi

pict: poetrafic.wordpress.com

1. Evaporasi

evaporasi merupakan penguapan yang bersumber dari badan air atau perairan, misalnya penguapan air laut, air sungai, air danau, dan air kolam.

2. Transpirasi

transpirasi merupakan penguapan yang berasal dari embun pernafasan mahluk hidup, misalnya manusia, hewan, dan tumbuhan. Buktinya coba Anda bernafas menempel pada kaca, pasti akan ada embun atau uap hasil pernafasan.

3. Kondensasi

kondensasi merupakan perubahan wujud dai uap air menjadi awan yang terjadi di atmosfer bumi.

4. Transportasi

transportasi merupakan tenaga penggerak awan yang akan membawa awan jenuh air ke tempat turunya hujan. Agen transportasi dalam siklus hidrologi adalah angin.

5. Presitipasi

presipitasi sering juga disebut sebagai hujan. presitipasi merupakan proses jatuhnya butiran-butiran air dari awan ke permukaan bumi.

6. Run off

run off sering juga disebut sebagai aliran permukaan. run off merupakan aliran air hujan yang mengalir di atas permukaan bumi, misalnya melalui sungai, selokan, irigasi, dsb ke tempat yang lebih rendah hingga sampai ke laut.

7. Infiltrasi

infiltrasi merupakan meresapnya atau masuknya air hujan ke dalam tanah secara vertikal. air hujan yang akan masuk ke dalam tanah dapat masuk terus ke dalam tanah dan mengalir di bawah tanah.

8. Perkolasi

perkolasi merupakan aliran air di dalam tanah setelah terjadinya proses infiltrasi. air mengalir menuju tempat yang rendah dan bermuara di laut.

9. Sublimasi 

sublimasi merupakan perubahan wujud dari awan hujan menjadi awan es atau salju. sublimasi hanya terjadi pada siklus hidrologi panjang.

http://fastrans22.blogspot.co.id/2013/06/siklus-hidrologi-dan-penjelasannya.html

SIKLUS KARBON

Pengertian dan Gambar Siklus Karbon (Lengkap) - Karbon merupakan unsur dasar penyusun makhluk hidup, oleh karena itu karbon disebut sebagai senyawa organik. Karbon merupakan unsur dalam bentuk gas. Pergerakannnya di dalam suatu ekosistem berbarengan dengan aliran energi pada rantai makanan serta poses kimiawi yang berlangsung pada makhluk hidup. Karbon terdapat dalam bentuk gas berasosiasi dengan oksigen membentuk karbondioksida dan karbonmonoksida. 

Kadar gas karbondioksida di atmosfer sekitar 0,03% dari total semua gas yang ada, namun siklus karbon berlangsung sangat cepat. Jumlah karbondioksida ini sangat bervariasi tergantung musim, konsentrasi karbodioksida ketika musim panas akan turun, sedangkan ketika musim dinginjumlah meningkat.  Tumbuhan sangat bergantung dengan gas karbondioksida di atmosfer untuk menghasilkan senyawa karbon komplek (glukosa) melalui proses fotosintesis. Proses fotosintesis dipengaruhi oleh suhu, suhu yang rendah (dingin) akan membuat enzim- enzim fotosintesis tidak aktif oleh karena itu, ketika suhu dibawah optimum, maka proses fotosintesis menurun, dengan demikian kadar karbon di atmosfer semakin meningkat. Siklus karbon tak hanya berasal dari satu proses kehidupan, namun juga oleh proses abiotik yang terjadi di alam. Berikut uraian lengkap mengenai siklus karbon.

a. Respirasi 

Respirasi merupakan reaksi pembakaran yang berlangsung pada semua organisme. Dalam proses ini membutuhkan senyawa karbon kompleks (glukosa) yang merupakan hasil fotosintesis tumbuhan.  Kelompok organisme heterotrof (organisme yang tidak mampu berfotosintesis) memperolah asupan karbon kompleks dari organisme lain. Dengan demikian terjadi aliran dari satu organisme (komponen biotik) ke organisme lain. Pada respirasi ini akan menghasilkan senyawa karbon buanngan dalam bentuk karbondioksida yang dibuang ke atmosfer. Melalui reaksi respirasi, aliran senyawa karbon di atmosfer yang diambil untuk fotosintesis akan dikembalikan. 

b. Fotosintesis

Berbeda dengan respirasi, fotosintesis haya dilakukan oleh organisme berklorofil (tumbuhan, alga). Reaksi fotosintesis memerlukan senyawa karbon yang terdapat di atmosfer (dalam bentuk karbondioksida) untuk membentuk senyawa karbon yang lebih kompleks, glukosa, yang merupakan sumber energi yang dibutuhkan oleh semua organisme hidup. Senyawa karbon di atmosfer berasal dari berbagai proses biotik (rspirasi, penguraian) maupun dari proses abiotik (pembakaran). 

Dalam lingkungan akuatik, senyawa karbon akan bereaksi dengan senyawa air membentuk senyawa asam bikarbonat yang merupakan sumber karbon bagi organisme autotrof perairan . asam bikarbonat akan dipecah kemblai menjadi senyawa penyusunnya (air, dan karbondioksida), ketika akan digunakan untuk berfotosintesis oleh tumbuhan air dan alga. Secara keseluruhan, jumlah senyawa karbon dalam bentuk anorganik (hasil perombakan) di dalam lautan sekitar 50 kali lebih banyak dibanding di atmosfer. Oleh karena itu, lautan dapat berfungsi sebagai penyangga yang akan menyerap sejumlah karbon yang ditambahkan di atmosfer melalui pembakaran. 

Dekomposisi atau penguraian dilakukan organisme pengurai (dekomposer), yaitu bakteri dan juga jamur. Sejumlah karbon dapat berpindah dari suatu komponen abiotik ke kemoponen biotik, dan komponen biotik satu ke komponen biotik lainnya melaui rantai makanan. Dalam aliran rantai makanan juga terjadi aliran materi senyawa karbon. Namun, tak semua senyawa karbon berpindah dari satu komponen ke komponen lain. Akumulasi senyawa karbon dalam jumlah besar masih ditemukan pada suatu organisme, contoh senyawa karbon tersimpan dala jaringan kayu yang relatif tahan lama (dapat ratusan tahun). Oleh karena itu, perpindahan senyawa karbon dalam siklus ini akan menjadi sangat lama. Proses penguraian (perombakan) senyawa karbon tersebut menjadi komponen yang paling kecil (detritus) yang dilakukan oleh detritivora menjadi alternatif pengembalian senyawa karbon ke atmosfer.  

d. Pembakaran

Pembakaran kayu serta bahan bakar fosil merupakan penyumbang senyawa karbondioksida yang paling cepat ke atmosfer. Kandungan senyawa karbon yang terakumulasi di dalam sebuah batang pohon bersifat tahan lama, proses pembakaran akan mengembalikan senyawa karbon yang ada di dalamnya. Dengan demikian, kadar karbon di atmosfer akan meningkat tajam. Fosil (sisa kerangka, atau organisme yang telah mati) masih menyimpan senyawa karbon. 

Sisa-sisa fosil jutaan tahun yang lalu, membentuk seyawa karbon lain yang dapat menjadi bahan bakar, seperti batu bara, minyak bumi. Proses ini merupakan hasil dari perombakan yang dilakukan oleh dekomposer yang berlangsung sangat lama.  Proses pembakaran merupakan jalur tercepat pengembalian senyawa karbon ke atmosfer. Terlalu banyak menggunakan bahan bakar fosil serta pembakaran pohon batang akan meningkatkan kadar karbondioksida yang sangat tajam. Tingginya angka karbondioksida di atmosfer akan menimbulkan efek rumah kaca yang merupakan salah satu penyebab  global warming.

http://www.kelasipa.com/2015/09/pengertian-dan-gambar-siklus-karbon-lengkap.html

DAUR OKSIGEN

Oksigen atau yang dalam rumus kimia diwakili huruf “O” adalah unsur yang paling penting dalam menunjang kehidupan di bumi. Molekul gas ini terdiri dari 2 unsur oksigen yang saling berikatan membentuk O2. Unsur oksigen dikatakan penting karena ia memiliki fungsi yaitu digunakan sebagai bahan bakar makanan (sari makanan) dalam metabolisme tubuh manusia dan hewan untuk menghasilkan energi.

Proses Daur Oksigen

Sumber oksigen paling besar berasal dari proses fotosintesis yang dilakukan tumbuhan. Tumbuhan dan manusia atau hewan adalah komponen penyusun ekosistem yang mempengaruhi terjadinya proses atau daur oksigen di alam semesta. Adapun daur oksigen tersebut dijelaskan seperti pada gambar di bawah ini.

1. Proses fotosintesis tumbuhan dan alga menyerap CO2 dan menghasilkan O2 yang dilepaskan ke atmosfer.
2. Kemudian O2 dihirup oleh manusia dan hewan melalui respirasi atau pernafasan.
3. Oksigen oleh manusia dan hewan kemudian digunakan sebagai bahan bakar sari makanan melalui proses metabolisme dalam tubuhnya masing-masing.
4. Metabolisme manusia dan hewan menghasilkan CO2 yang kemudian dilepaskan ke atmosfer.
5. Aktivitas industri juga dapat bekerja saat oksigen tersedia dan membuang CO2 ke atmosfer sebagai limbah industri.
6. Senyawa hasil respirasi makhluk hidup dan pembakaran industri adalah CO2 dan H2O. Kedua senyawa ini kemudian digunakan kembali oleh tumbuhan untuk melakukan proses fotosintesis.
7. Begitu seterusnya sehingga daur oksigen dapat terus berlanjut.

http://www.ebiologi.com/2015/06/daur-oksigen-tahapan-proses-dan-gambar.html

SIKLUS NITROGEN

 

Penjelasan Siklus Nitrogen Beserta Gambar (Lengkap) - Nitrogen merupakan unsur terbesar yang terdapat di atmosfer (80 %). Nitrogen merupakan salah satu unsur penyusun asam amino yang merupakan protein yang temukan pada semua organisme bahkan sampai ke virus.  Protein merupakan salah satu senyawa kimia utama yang dibutuhkan oleh tubuh. Protein memiliki peranan vital bagi organisme, seperti fungsi struktural maupun fungsi dungsional di dalam tubuh. 

Protein bahkan menyusun materi genetik yang berperan sebagai pengatur di dalam tubuh serta yang akan diwariskan kepada keturunannya. Nitrogen di alam dalam bentuk gas N2 yang tidak dapat digunakan baik oleh tumbuhan maupun hewan. Berbeda dengn tumbuhan dan hewan, bakteri mapu menggunakan nitrogen dalam bentuk gas (N2) untuk metabolismenya, dan menghasilkan senyawa nitrogen dalam bentuk lain, amonium (NH4) dan nitrat (NO3).

Dua jalur utama masuknya nitrogen ke dalam suatu ekosistem. Jalur pertama nitrogen besaral dari deposit nitrogen atmosfer yang berjumlah sekitar 5% samai 10%. Dalam jalur inii baik- amonium maupun nitrat yang terlarut air hujan maupun yang terbawa oleh debu- debu dapat memasuki suatu ekosistem untuk selanjutnya digunakan oleh tumbuhan. Sedangkan jalur yang kedua masuknya nitrogen ke dalam suatu ekosistem ialah melalui serangkaian reaksi kimia yang dibantu oleh mikroorganisme. 

1. Fiksasi Nitrogen

Fiksasi (pengikatan) nitrogen hanya dapat dilakukan oleh prokariota (bakteri dan alga) tertentu yang mampu mengikat senyawa nitrogen dalam bentuk N2 (nitrogen anorganik) menjadi nitrogen organik dengan mengubahnya menjadi asam amino yang merupakan penyusun protein. Keberadaan prokariota pengikat nitrogen amat penting bagi suatu ekosistem mengingat peranan nitrogen ialah struktural senyawa protein yang menjalankan banyak fungsi vital di dalam tubuh.

Nitrogen difiksasi oleh bakteri di ekosistem terestrial dan juga bakteri yang bersimbiosis dengan akar tanaman Leguminoceae, Rhizobium leguminosa. Sedangkan pada ekosistem akuatik terdapat populasi sianobakteria (alga prokariot) yang mampu mengikat nitrogen bebas dari atmosfer masuk ke badan air yang dapat digunakan oleh tmbuhan air dan alga untuk nutrisi pertumbuhan.

Mikroorganisme pengikat nitrogen menggunakan senyawa tersebut untuk reaksi metabolisme di dalam tubuhnya. Hasil samping dari reaksi fiksasi ini akan menghasilkan senyawa amoniayang menjadi prekursor pertama kali nitrogen organik yang dapat digunakan oleh tumbuhan. 

2. Nitrifikasi

Merupakan reaksi kimia metabolisme amonium (NH4) oleh bakteri nitrit (Nitrosomonas, Nitrosococus) yang menghasilkan senyawa nitrit (NO2). Amonia (NH3) hasil fiksasi N2 yang dibebaskan ke dalam tanah akan bereasi dengan ion Hidrogen sehingga membentuk senyawa amonium (NH4) yang bersifat asam dan dapat digunakan secara langsung oleh tumbuhan. Amonia (NH3) merupakan senyawa nitrogen dalam bentuk gas, sehingga dapat menguap ke atmosfer. Pada saat ini amonia mampu membentuk amonium dengan berikatan dengan ion hidrogen. Amonium yang terbentuk di atmosfer akan ikut terbawa dengan aliran hujan yang akan membasahi bumi. Kandungan amonium ini akan mempengaruhi pH tanah di suatu ekosistem. 

Amonium yang terakumulasi ditanah sebagian besar dimanfaatkan oleh bakteri nitrit untuk menghasilkan energi dan akan menghasilka senyawabuangan NO2. Selanjutnya senyawa nitrit akan digunakan oleh bakteri nitrat (Nitrobacter) yang menghasilkan senyawa nitrat (NO3). Senyawa nitrat jauh lebih “ramah” dibanding senyawa nitrogen lainnya. Senyawa ini dapat digunakan oleh tumbuhan secara langsung untuk diasimilasi menjadi senyawa nitrogen organik, asam amino yang akan menyusun protein. Hewan mendapat asupan nitrogen dengan cara memakan tumbuhan atau hewan lain melalui rantai makanan pada suatu ekosistem. 

3. Denitrifikasi

Adalah suatu reaksi kimia yang merombak senyawa nitrat menjadi senyawa N2 ke atmosfer. Denitrifikasi dilakukan oleh bakteri denitrifikans yang membantu pengembalian senyawa nitrogen ke atmosfer. 

4. Amonifikasi

Sedangkan amonifikasi ialah penguraian nitrat menjadi amoniun (NH4) melalui proses penguraian yang dibantu oleh dekomposer (bakteri dan jamur). Pembebasan akumulai nitrogen pada organisme yang telah mati akan sangat lama siklusnya jika tidak dibantu oleh dekomposer. Sang pengurai menggunakan senyawa nitrogen organik kompleks (protein/asam amino) untuk memenuhi nutrisinya) dan dalam reaksi ini mengembalikan senyawa amonium yang akan menggantikan senyawa amonium yang telah digunakan bai oleh mikroorganisme maupun tumbuhan.

http://www.kelasipa.com/2015/09/penjelasan-siklus-nitrogen-beserta-gambar-lengkap.html

PENGERTIAN SIKLUS SULFUR

            Sulfur merupakan perubahan sulfur dari hidrogen sulfida menjadi sulfur diokasida lalu menjadi sulfat dan kembali menjadi hidrogen sulfida lagi.

            Sulfur dialam ditemukan dalam berbagai bentuk. Dalam tanah sulfur ditemukan dalam bentuk mineral, diudara dalam bentuk gas sulfur dioksida dan didalam tubuh organisme sebagai penyusun protein.

            Siklus sulfur di mulai dari dalam tanah. yaitu ketika ion-ion sulfat di serap oleh akar dan di metabolisme menjadi penyusun protein dalam tubuh tumbuhan. Ketika hewan dan manusia memakan tumbuhan, protein tersebut akan berpindah ketubuh manusia. Dari dalam tubuh manusia senyawa sulfur mengalami metabolisme yang sisa-sisa hasil metabolisme tersebut diuraikan oleh bakteri dalam lambung berupa gas. Salah satu zat yang terkandung dalam gas tersebut adalah sulfur. Semakin besar kandungan sulfur dalam gas maka gas akan semakin bau.

Hidrogen sulfida (H2S) berasal dari penguraian hewan dan tumbuhan yang mati oleh mikroorganisme seperti bakteri dan jamur. Hidrogen sulfida hasil penguraian sebagian tetap berada dalam tanah dan sebagian lagi di lepaskan ke udara dalam bentuk gas hidrogen sulfida. Gasi hidrogen sulfida di udara kemudian bersenyawa dengan oksigen membentuk sulfur dioksida. Sedangkan hidrogen sulfida yang tertinggal didalam tanah dengan bantuan bekteri akan diubah menjadi ion sulfat dan senyawa sulfur oksida. Ion sulfat akan diserap kembali oleh tanaman sedangkan sulfur dioksida akan terlepas keudara.
Diudara sulfur dioksida akan bereaksi dengan oksigen dan air membentuk asam sulfat (H2SO4) yang kemudian jatuh ke bumi dalam bentuk hujan asam.

Hujan asam juga dapat disebakan oleh  polusi udara seperti asap-asap pabrik, pembakaran kendaraan bermotor, dll.  Hujan asam dapat menjadi penyebab korosi batu-batuan dan logam. H2SO4 yang jatuh kedalam tanah oleh bakteri di pecah lagi menjadi ion sulfat yang kembali diserap oleh tumbuhan, tumbuhan di makan oleh hewan dan manusia, makhluk hidup mati diuraikan oleh bakteri menghasilkan sulfur kebali. bergitu seterusnya. Siklus sulfur atau daur belerang tidak akan pernah terhenti selama salah satu komponen penting penting seperti tumbuhan masih ada di permukaan bumi ini.
Dalam daur sulfur atau siklus belerang, untuk merubah sulfur menjadi senyawa belerang lainnya setidaknya ada dua jenis proses yang terjadi. Yaitu melalui reaksi antara sulfur, oksigen dan air serta oleh aktivitas mikrorganisme.

beberapa mikroorganisme yang berperan dalam siklus sulfur adalah dari golongan bakteri, antara lain adalah bakteri Desulfomaculum dan bakteri Desulfibrio yang akan mereduksi sulfat menjadi sulfida dalam bentuk hidrogen sulfida (H2S). Kemudian H2S digunakan oleh bakteri fotoautotrof anaerob (Chromatium) dan melepaskan sulfur serta oksigen. Kemudian Sulfur dioksidasi yang terbentuk diubah menjadi sulfat oleh bakteri kemolitotrof (Thiobacillus).
Dalam daur belerang, mikroorganisme yang bertanggung jawab pada setiap proses trasformasi adalah sebagai berikut :
1. H2S → S → SO4 => bakteri sulfur tak berwarna, hijau dan ungu.
2. SO4 → H2S => bakteri desulfovibrio dalam reaksi reduksi sulfat Anaerobik.
3. H2S → SO4  => bakteri thiobacilli dalam proses reaksi oksidasi sulfide aerobik.
4. Sulfur organik → SO4 + H2S, => mikroorganisme heterotrofik aerobik dan anaerobik.

PROSES TERJADINYA SIKLUS SULFUR

  

            Sulfur terjadi akibat dari proses terjadinya pembakaran bahan bakar fosil batu bara atau terjadi akibat adanya aktifitas gunung berapai, lalu asapnya itu akan naik ke atmosfer, atau udara sulfur oksida itu akan berada diawan yang menjadi hidrolidid air membentuk H2SO4, awan akan mengalami kondensasi yang akhirnya menurunkan hujan yang dikenal dengan hujan asam.

            Air hujan itu akan masuk kedalam tanah yang akan diubah menjadi Sulfat yang sangat peting untuk tumbuhan. Sulfat hanya terdapat dalam bentuk anorganik (SO4), sulfat ini yang mampu berpindah dari bumi atau alam ketubuh tanaman/ tumbuhan melalui penyerapan sulfat oleh akar .Sulfur akan direduksi oleh bakteri menjadi sulfida dan berbentuk sulfur dioksida atau hidrogen sulfida.

  

http://schzimmyderry.blogspot.co.id/2013/10/pengertian-siklus-sulfur-dan-proses.html