Masalah pembaziran adalah perkara yang menakutkan bagi orang di pelbagai tempat di dunia. Tidak jarang negara miskin menelan pil pahit untuk menjadi destinasi untuk mengeksport sampah dari negara perindustrian. Bukan sahaja sampah plastik yang sangat sukar diurai secara semula jadi, sisa kimia dan toksik juga menghantui pelbagai negara.
Walau bagaimanapun, terdapat juga banyak negara di dunia yang dapat mengitar semula sampah ini dan mempunyai faedah ekonomi. Tahukah anda bahawa alam juga menyediakan organisma yang mampu mengitar semula bahan kimia dan bahan kimia lain yang disebut kitaran biogeokimia. Apakah kitaran biogeokimia dan apakah jenisnya?
Kitaran biogeokimia adalah kitar semula bahan kimia dan bahan kimia lain yang melibatkan makhluk hidup. Bio bermaksud organisma atau makhluk hidup dan geo adalah batuan, udara, atau air. Jadi secara umum, biogeokimia dapat didefinisikan sebagai peredaran unsur kimia dari persekitaran komponen biotik dan kembali ke persekitaran dan prosesnya berlaku berulang kali dan tanpa batas.
Sekiranya organisma mati, bahan organik yang terdapat di dalam badan organisma akan dipecah menjadi bahan bukan organik dan dikembalikan ke persekitaran. Kitaran biogeokimia ini juga dikenal sebagai kitaran nutrien atau kitaran nutrien.
Kitaran biogeokimia berfungsi sebagai kitaran bahan yang mengembalikan semua unsur kimia yang telah digunakan oleh semua benda di bumi, baik komponen biotik maupun abiotik, sehingga kehidupan di bumi dapat dipertahankan.
Terdapat 5 jenis kitaran kitaran biogeokimia, termasuk kitaran air, kitaran fosforus, kitaran sulfur, kitaran nitrogen dan kitaran karbon.
Kitaran Air atau kitaran Hidrologi
Kitaran air atau kitaran hidrologi adalah pergerakan air dari bumi ke atmosfera dan kembali ke bumi yang berlaku secara berterusan untuk membentuk peredaran. Kitaran air ini berlaku dengan cahaya matahari yang menguap air di lautan, sungai dan tasik yang disebut penyejatan.
Air akan menjadi wap air dan naik ke atmosfer untuk menjadi zarah ais atau titisan air, ini kerana suhu di atmosfera sangat rendah. Zarah-zarah air ini akan membentuk awan yang dikenali sebagai pemeluwapan. Apabila udara tidak dapat menahan titisan air ini, ia akan turun sebagai hujan atau salji yang disebut hujan.
(Baca juga: Hukum Perbandingan Tetap dalam Kimia)
Sebahagian dari air yang jatuh ini akan diserap oleh tumbuh-tumbuhan dan tanah, beberapa akan tergenang di permukaan bumi dalam bentuk tasik atau kolam, selain itu sebagian akan mengalir ke sungai dan ke lautan.
Kitaran Fosforus
Kitaran fosforus adalah pergerakan fosfor dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfera yang berlaku secara berterusan untuk membentuk peredaran. Fosfor mempunyai keupayaan untuk membentuk ikatan kimia bertenaga tinggi, dan fosfor ini sangat penting dalam transformasi tenaga semua organisma.
Kitaran fosfor bermula dari kehadiran fosfat anorganik di dalam tanah yang diserap oleh tumbuhan. Haiwan yang memakan tumbuhan akan mendapat fosfor dari tumbuhan yang mereka makan. Sebagai tambahan, tumbuhan atau haiwan mati atau sisa-sisa perkumuhan haiwan, baik air kencing dan tinja di dalam tanah dengan menguraikan bakteria, akan memecah fosfat organik menjadi fosfat anorganik yang akan dilepaskan ke dalam ekosistem.
Kitaran Sulfur
Kitaran biogeokimia seterusnya adalah kitaran sulfur. Ini adalah pergerakan sulfur dari atmosfera ke bumi dan kembali ke atmosfera yang berlaku secara berterusan membentuk peredaran. Dalam tubuh organisma, sulfur adalah unsur penyusun protein, sedangkan di alam baik sulfur atau sulfur terkandung di dalam tanah dalam bentuk mineral tanah dan di atmosfer dalam bentuk gas sulfus dioksida.
Gas sulfur dioksida di atmosfera bertindak balas dengan oksigen dan air untuk membentuk asid sulfurik yang ketika jatuh ke tanah akan membentuk ion sulfat dan akan diserap oleh tumbuhan untuk menyusun protein di dalam badan mereka. Jadi apabila manusia dan haiwan memakan tumbuh-tumbuhan, akan terjadi pemindahan unsur sulfur dari tumbuhan ke haiwan atau badan manusia.
Kitaran Nitrogen
Kitaran nitrogen adalah pergerakan nitrogen dari atmosfera ke bumi dan kembali ke atmosfera yang berlaku secara berterusan untuk membentuk peredaran. Secara semula jadi, nitrogen wujud dalam bentuk sebatian organik seperti urea, protein dan asid nukleik atau sebagai sebatian bukan organik seperti amonia, nitrit dan nitrat.
Nitrogen diperlukan bukan dalam bentuk unsur tetapi dalam sebatian, salah satunya adalah atmosfer bumi yang mengandungi 78 persen nitrogen. Kitaran nitrogen ini terbahagi kepada beberapa proses, termasuk:
- Fiksasi, proses penetapan atau pengambilan nitrogen bebas dari udara menjadi sebatian nitrogen yang dapat digunakan oleh tumbuhan.
- Amonifikasi, proses pembentukan monium dari nitrogen yang telah diperbaiki
- Nitrifikasi, proses menukar ammonium menjadi nitrat oleh aktiviti enzim nitrogenase yang dimiliki oleh bakteria nitrifikasi
- Asimilasi, proses penggunaan nitrat dalam proses fotosintesis pada tumbuhan
- Denitrifikasi, proses melepaskan nitrogen kembali ke udara
Kitaran karbon
Kitaran karbon ini dimulakan dengan penggunaan CO2 oleh tumbuhan dan mengubahnya menjadi sebatian organik, iaitu glukosa, melalui proses fotosintesis. Selanjutnya, glukosa disusun menjadi pati dan diubah menjadi sebatian gula, lemak, protein, dan vitamin lain. Dalam proses pernafasan tumbuhan dan haiwan CO2 dijana semula.
Haiwan mendapat karbon setelah memakan tumbuhan, dan tubuh haiwan dan tumbuhan mati dipecah menjadi karbon dioksida, air, dan mineral oleh pengurai. Karbon dioksida yang terbentuk dilepaskan ke atmosfer, dalam ekosistem normal terdapat keseimbangan antara siklus karbon dan oksigen.
