InfoKekinian.Com Portal Informasi Teknologi Kekinian
InfoKekinian.com – Rasanya akan sangat kurang jika kami tidak menjelaskan mengenai pengertian daur oksigen, yang merupakan bagian dari daur atau siklus biogeokimia juga.
Manusia, hewan, dan tumbuhan semuanya membutuhkan oksigen untuk bertahan hidup. Oleh karena itu, komponen ini sangat penting bagi kehidupan di Bumi.
Ada sesuatu yang dikenal sebagai siklus oksigen di dalam kehidupan kita. Siklus ini merupakan kebalikan dari fotosintesis dan siklus karbon.
Dalam kimia, oksigen dilambangkan dengan huruf O dan nomor atom 8. Unsur oksigen bersifat asam dan non-logam. Dua elemen oksigen bergabung untuk menghasilkan gas oksigen (O2) atau oksigen diatomik.
Gas ini tidak memiliki aroma, warna, dan rasa. Pada tahap awal perkembangan bumi, gas-gas ini tidak ada di atmosfer.
Kemudian, secara bertahap, gas oksigen diproduksi oleh fotosintesis, yang pertama kali dicoba oleh cyanobacteria.
Menurut penelitian, tingkat oksigen di bumi selama periode karbon hampir sama dengan sekarang. Karena keberadaan gas-gas ini di atmosfer, kehidupan mulai berkembang di Bumi.
Saat ini, sekitar 21% atmosfer bumi terdiri dari gas oksigen. Gas oksigen lebih sering disebut sebagai oksigen dalam sistem lingkungan. Kondisi molekul gas ini di atmosfer stabil.
Dengan demikian, kualitas datomiknya bertahan meskipun digabungkan ke dalam organisme dan komponen ekologi, seperti darah pada hewan, air, dan partikel tanah.
Untuk mengetahui pengertian daur oksigen lebih lanjut, silakan simak artikel ini hingga selesai.
Pengertian Daur Oksigen
Saat proses penggunaan oksigen yang telah dijelaskan di atas terjadi, maka sebenarnya siklus atau daur oksigen telah terjadi. Lantas, bagaimana siklus oksigen bekerja?
Pengertian daur oksigen atau yang dikenal sebagai siklus oksigen adalah siklus biogeokimia yang menggambarkan keberadaan atom oksigen di biosfer, atmosfer, litosfer, dan ekosistem.
Siklus biogeokimia adalah sirkulasi materi di seluruh wilayah abiotik dan biotik ekosistem.
Sedangkan ekosistem merupakan interaksi antara unsur biotik dengan abiotik. Dimana semua ekosistem ini berkontribusi pada pembentukan biosfer atau bumi.
Atmosfer adalah lapisan gas yang terletak di atas permukaan bumi. Selain itu, bumi ini juga memiliki litosfer dan kerak yang kaya oksigen.
Siklus ini menggambarkan pertukaran oksigen antara bentuk gas O2, yang melimpah di atmosfer, dan bentuk oksigen yang terikat secara kimia dalam CO2, H2O, dan molekul organik.
Siklus ini sangat terkait dengan siklus elemen lain, terutama karbon. Berbagai proses penghasil energi mengikat oksigen unsur secara kimiawi, terutama perubahan dan proses metabolisme dalam organisme.
Hal Yang Berperan Pada Proses Siklus Oksigen
Setelah mengetahui pengertian daur oksigen, berikut adalah beberapa hal yang berperan dalam proses siklus oksigen:
1. Oksigen Dibentuk melalui Fotosintesis
Organisme fotosintesis seperti pohon, rumput, dan ganggang melakukan proses tersebut. Karena oksigen adalah produk sampingan dari fotosintesis, maka proses ini dapat dianggap sebagai awal dari siklus oksigen.
Fotosintesis terjadi secara eksklusif pada siang hari. Dimana tumbuhan akan mengubah karbon dioksida dan air yang mereka terima menjadi oksigen dan karbohidrat dengan bantuan sinar matahari.
Oksigen dibuang ke lingkungan, sementara karbohidrat disimpan di dalam tubuh mereka, sehingga akan memungkinkan mereka untuk berkembang menjadi buah-buahan, umbi-umbian, dll.
Oleh karena itu, mereka merupakan dasar dari rantai makanan yang menopang kehidupan.
2. Oksigen Diubah Menjadi Karbondioksida
Dalam rantai makanan, konsumen (herbivora) akan mengkonsumsi tumbuhan atau produsen. Selanjutnya konsumen lain (karnivora) akan mengkonsumsi herbivora.
Contohnya ada pada dalam ekosistem persawahan, dimana padi akan dikonsumsi oleh tikus, yang kemudian dikonsumsi oleh ular.
Untuk organisme konsumen ini untuk mengubah makanan menjadi energi, mereka membutuhkan oksigen.
Gas ini berguna untuk mempertahankan operasi seluler di mana molekul makanan diubah menjadi energi oleh sel-sel tubuh.
Proses ini menghasilkan karbon dioksida dan uap air sebagai produk sampingan. Oleh karena itu, ketika makhluk hidup bernafas, mereka menghirup oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida dan uap air.
Pada kenyataannya, tumbuhan juga bernafas, meskipun ini hanya terjadi pada malam hari.
3. Aerobik serta Aerasi Tanah
Baik organisme konsumen maupun produsen pada akhirnya akan binasa. Mereka yang mati akan dimakan atau diurai oleh pengurai.
Oksigen dan karbon dioksida adalah komponen yang dikeluarkan oleh proses ini. Sehingga, nantinya gas akan dilepaskan di antara partikel-partikel tanah.
Dengan demikian, aerasi tanah akan meningkat. Hal ini dikarenakan aerasi memiliki dampak yang signifikan terhadap kualitas tanah. Semakin besar jumlah rongga, semakin mudah akar tanaman mencari makanan.
Potensi Siklus Oksigen
Melalui proses fotosintesis, tumbuhan melepaskan oksigen ke atmosfer. Oksigen adalah salah satu komponen yang paling penting untuk kehidupan ataupun materi yang tak hidup.
Makhluk hidup di daratan maupun air akan memanfaatkan siklus oksigen untuk bernapas dan metabolisme.
Sehingga organisme ini akan membutuhkan oksigen untuk bernafas dam ereduksi zat biologis menjadi zat yang lebih sederhana.
Nantinya CO2 ini akan didaur ulang untuk fotosintesis, untuk menghasilkan O2 sebagai produk sampingan dan tentunya siklus ini akan terus berulang.
Selain itu, O2 digunakan untuk pelapukan oksidatif dan pembakaran bahan bakar fosil. Selain itu juga, O2 di udara mungkin ada sebagai ion, atom tereksitasi, atau O3 ozon sebagai akibat dari pengaruh sinar ultraviolet.
Cahaya langit disebabkan oleh emisi cahaya yang tampak pada panjang gelombang tertentu oleh oksigen yang tereksitasi.
Sementara itu, ozon bekerja sebagai perisai pelindung bagi bumi dengan menyerap sinar UV. Mekanisme produksi ozon adalah komponen penting dari siklus stratosfer.
Dimana ozon akan membentuk lapisan tipis di stratosfer yang bertindak sebagai filter terhadap sinar UV, sehingga bisa menjaga kehidupan di bumi dari kerusakan yang disebabkan oleh radiasi ini.
Ketika oksigen unsur kembali memasuki atmosfer sebagai gas, maka siklus oksigen ini akan disempurnakan atau berakhir. Satu-satunya mekanisme yang signifikan untuk ini terjadi adalah fotosintesis oleh tanaman.
Maka dari itu, siklus oksigen ini juga memainkan peran penting dalam pembusukan atau penguraian sampah organik.
Karbon dioksida dilepaskan kembali ke atmosfer sebagai akibat dari penguraian jaringan mati atau senyawa karbon yang dihasilkan oleh oksidasi dan pembusukan mikroba.
Dalam proses oksidasi mineral, seperti pada pembentukan batuan, terjadi siklus yang lambat.
Jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri aerobik untuk mencerna sampah diwakili oleh indeks “kebutuhan oksigen biologis (BOD”, yang mengkuantifikasi jumlah bahan kimia yang dapat terurai dalam air limbah.
Ketika bakteri aerob kekurangan oksigen, mereka tentunya akan mati dan bakteri anaerob, yang tidak membutuhkan oksigen pun akan mengambil alih.
Bakteri ini mengubah limbah menjadi H2S, serta senyawa beracun dan berbau busuk lainnya.
Fungsi Siklus Oksigen
Siklus oksigen memainkan peran penting dalam mempertahankan kehidupan di Bumi. Siklus ini membantu menjaga keseimbangan antara oksigen dan karbon dioksida di atmosfer bumi.
Apalagi siklus ini sangat penting bagi kehidupan manusia, hewan, dan tumbuhan. Jika siklus ini terganggu, kualitas udara atmosfer akan bervariasi.
Selain itu, kelangsungan hidup manusia akan terganggu. Jika siklus karbon juga terpengaruh, maka gangguan ini akan terjadi.
Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa kedua siklus tersebut saling berhubungan meskipun terjadi secara independen. Kedua siklus ini tentunya harus selaras agar kehidupan dapat berfungsi dengan baik.
Gangguan Keseimbangan Siklus Karbon dan Oksigen
Di zaman yang sudah modern ini, banyak kendaraan dan pabrik industri yang dibangun. Selain itu, populasi manusia jauh lebih besar daripada seabad yang lalu.
Akibatnya, siklus oksigen akan meningkat, serta kadar karbon dioksida di atmosfer yang juga akan meningkat.
Sebaliknya, jumlah organisme fotosintetik pada bumi ini semakin berkurang. Hal ini terlihat dari daerah yang pohonnya lebih sedikit.
Selain itu, degradasi pada ekosistem laut juga berkontribusi pada penurunan organisme fotosintetik di laut. Karena inilah, daur karbon akan berkurang atau terganggu.
Akibatnya, jumlah oksigen di atmosfer tentunya akan berkurang. Karena tingkat karbon dioksida lebih besar dari tingkat oksigen, sehingga akan ada efek negatifnya.
Berikut adalah penjelasan dari beberapa gangguan atau dampaknya:
1. Makhluk Hidup Tidak Dapat Menghirup Udara Bersih
Udara yang mengandung lebih banyak karbon dioksida daripada oksigen secara alami membuat manusia, dan makhluk hidup lainnya menjadi kekurangan dan bahkan hingga kehilangan oksigen.
Oleh karena itu, mereka akan kekurangan bahan bakar yang cukup untuk mengubah nutrisi menjadi energi. Sehingga, mereka akan merasa lelah karena kurang berenergi.
2. Suhu Permukaan Bumi Semakin Meningkat
Jumlah karbon dioksida di atmosfer berguna untuk menghalangi atau mencegah kembalinya sinar matahari yang dipantulkan ke atmosfer. Sehingga, cahaya yang dipantulkan tersebut akan dikembalikan ke bumi.
Karena cahaya yang dipantulkan bersifat panas, maka suhu permukaan bumi akan meningkat. Fenomena ini biasa disebut dengan efek rumah kaca.
3. Kerusakan Alam
Permukaan bumi yang panas dapat mengakibatkan berbagai bencana alam. Berikut salah satu contohnya:
a. Gunung Es Mencair
Kenaikan suhu air laut dan pantulan sinar matahari akan menyebabkan suhu di sekitar gunung es di daerah kutub bumi meningkat. Karena itulah, gunung es akan mencair.
Dengan mencairnya gunung es, permukaan laut akan naik. Seiring waktu, naiknya permukaan laut akan menyebabkan banyak pulau tenggelam.
Jelas, ini akan menjadi pengaruh yang signifikan terhadap organisme biologis yang hidup di pulau itu.
b. Perubahan Iklim
Perubahan iklim akan disebabkan oleh keadaan permukaan bumi dan lapisan atmosfer yang lebih hangat.
Hal ini ditunjukkan oleh anomali meteorologi seperti gelombang panas pada saat musim panas, tornado, badai, dan hari-hari di musim dingin yang menjadi lebih hangat.
Perkembangan ini tentunya akan mengubah pola bercocok pertanian. Selain itu, kondisi cuaca buruk akan mempengaruhi hasil panen.
Dengan demikian, akan sulit bagi manusia untuk mendapatkan bahan makanan yang terjangkau.
Perubahan Siklus Hidup Makhluk Hidup
Pemanasan global mungkin memiliki banyak efek pada kehidupan tumbuhan dan hewan. Sulitnya mendapatkan makanan menjadi salah satu faktornya.
Selain itu, perubahan ini juga dapat menyebabkan mereka bermigrasi ke tempat yang salah. Selain itu, pemanasan global akan menurunkan kecepatan reproduksi hewan dan tumbuhan.
Maka dari itu, hewan dan tumbuhan tertentu akan lanka, dan jika ini dibiarkan, mereka akan terancam bahkan punah.
Cara Menjaga Keseimbangan Siklus Oksigen dan Karbon
Mengingat besarnya ketidakseimbangan antara dua siklus, manusia harus melakukan berbagai tindakan untuk menjaganya. Berikut adalah beberapa cara yang bisa kamu lakukan:
1. Penanaman Pohon dan Penghijauan
Untuk mencapai keseimbangan ini, manusia harus menanam banyak pohon. Pohon-pohon ini dapat ditanam di taman kota, hutan kota, dan lingkungan sekitar rumah.
Selain itu, manusia harus melakukan regenerasi atau reboisasi di hutan yang rusak. Dengan demikian, hutan yang rusak dan gundul akan menjadi hijau dan dipenuhi pohon kembali.
2. Menerapkan Pola Hidup Ramah Lingkungan
Ada banyak cara yang bisa dilakukan manusia untuk menerapkan pola hidup yang ramah dengan lingkungan, sebagai contohnya adalah sebagai berikut:
a. Mengurangi Jumlah Kendaraan diJalan
Hal ini dapat mengurangi jumlah karbon dioksida yang dibuang ke atmosfer selama pembakaran bahan bakar.
b. Kurangi Penggunaan Tisu dan Kertas
Karena tisu dan kertas berasal dan terbuat dari kayu. Selain produksinya yang merusak ekosistem hutan, pembuatan tisu dan kertas pun dapat menimbulkan banyak karbon dioksida.
c. Kurangi Konsumsi Makanan Olahan Cepat Saji
Makanan olahan cepat saja seperti sosis, nugget, daging kaleng, dsb juga dapat menimbulkan efek samping pada bumi.
Hal ini dikarenakan proses produksinya membuutuhkan banyak energi, sehingga tingkat karbon dioksida yang dihasilkan oleh proses inipun tentunya akan sangat tinggi.
3. Melakukan Tebang Pilih Tanam
Kayu merupakan komponen penting dalam kehidupan manusia. Namun, untuk membatasi kerusakan hutan dan lingkungan, maka tebang pilih diperlukan.
Oleh karena itu, mereka harus memilih pohon yang telah dewasa untuk ditebang dan menanam kembali pohon pengganti di lokasi penebangan. Dengan demikian, kerusakan hutan dapat dicegah.
Fakta Menarik Tentang Oksigen dan Siklusnya
Berikut adalah beberapa fakta menarik tentang siklus oksigen:
1. Produsen Oksigen Terbesar
Meskipun pohon dan tanaman hijau lainnya berkontribusi secara signifikan terhadap produksi oksigen, tetapi mereka bukanlah penghasil oksigen utama.
Fitoplankton adalah sumber oksigen terbesar bagi semua kehidupan di bumi. Tumbuhan laut yang sangat kecil ini menghasilkan hampir 50% oksigen di atmosfer.
Populasi mikroorganisme ini sangat tinggi, namun karena pemanasan global, jumlah merekapun telah menurun.
2. Pernapasan pada Ikan
Tidak seperti manusia, hewan darat, dan pohon, ikan merupakan makhluk hidup yang tidak dapat langsung menyerap oksigen.
Untuk bernafas, hewan ini terlebih dahulu harus menyaring oksigen dari air. Untuk mencapai hal ini, mereka memiliki organ pernapasan dalam bentuk insang.
3. Oksigen pada Kerak Bumi
Kerak bumi adalah salah satu penyimpan oksigen terbesar di bumi ini, dimana oksida mineral ini adalah bentuk dari oksigen.
Sayangnya, meskipun oksigen ini melimpah, tidak dapat dimanfaatkan oleh organisme hidup.
4. Oksigen dari Reaksi Sinar Matahari dan Uap Air
Selain fitoplankton dan pepohonan, oksigen juga dapat dihasilkan ketika sinar matahari dan uap air bereaksi. Sinar tersebut mampu memisahkan uap air menjadi hidrogen dan oksigen.
FAQ
Berikut kami telah merangkum beberapa pertanyaan yang biasa dipertanyakan:
Apa Manfaat Daur Oksigen?
Manfaat paling utama dari siklus oksigen ini adalah untuk menyediakan serta menyeimbangkan komposisi pada karbon dan oksigen di udara.
Kapan Ada Oksigen?
Oksigen pertama kali ditemukan oleh Carl Wilhelm Scheele, yang merupakan seorang ahli kimia dari Swedia, pada tahun 1772.
Kemudian, pada tahun 1774, seorang ahli kimia asal Inggris, yang bernama Joseph Priestly dengan independen menemukan dan menerbitkan temuannya pada tahun yang sama.
Kesimpulan
Itulah sedikit informasi mengenai pengertian daur oksigen yang perlu kamu ketahui, lengkap dengan cara menjaga siklus oksigen ini.
Bisa kita simpulkan bersama jika pengertian daur oksigen adalah sebuah proses alamiah di mana oksigen dihasilkan, digunakan oleh makhluk hidup, dan kemudian dilepaskan kembali ke lingkungan dalam bentuk molekul oksigen (O2).
Proses ini merupakan bagian penting dari keseimbangan ekosistem dan memungkinkan kehidupan di Bumi berlangsung.
