Apa itu Siklus Karbon dan Oksigen? Proses, Sumber, dan Dampaknya

Pengertian Karbon dan Oksigen

Karbon dan oksigen adalah gas yang sangat erat kaitannya dengan hidup kita. Karbon merupakan unsur kimia yang  tersusun atas satu atom karbon dengan simbol (C) dan dua atom oksigen (O2).

Secara terminologis, karbon berasal dari bahasa latin yaitu carbo yang berarti batu bara karena karbon selalu identik dengan warna hitam pekat seperti batu bara atau arang. Namun, tidak semua karbon memiliki karakteristik berwarna hitam pekat. Hal ini juga ditentukan oleh bagaimana struktur kimia senyawa karbon baik secara murni atau yang telah tercampur dengan unsur lain.

Sementara itu, oksigen adalah unsur kimia yang  terdiri dari dua atom oksigen (O2). Oksigen merupakan gas yang membentuk 21% dari atmosfer bumi. Oksigen adalah zat yang dihasilkan oleh tumbuhan dari adanya proses fotosintesis.

Proses fotosintesis merupakan proses tumbuhan yang menghasilkan zat yang berfungsi sebagai tahapan untuk perkembangan makhluk hidup. Proses fotosintesis berawal dari gas karbon dioksida yang dihasilkan oleh manusia dan hewan. Gas tersebut kemudian diserap oleh tumbuhan dengan adanya bantuan sinar matahari, lalu dikeluarkan dalam bentuk zat oksigen dari daun.

Ciri-ciri Karbon dan Oksigen

1. Karbon

Gas karbon dapat dikenali dengan cara membakar senyawanya, pembakaran tidak sempurna akan menghasilkan zat sisa berupa arang (karbon) serta pembakaran sempurna yang menghasilkan gas karbon dioksida.

Senyawa karbon berasal dari tumbuhan dan hewan, batubara, gas alam serta minyak bumi. Senyawa karbon pun dibedakan menjadi dua jenis yaitu karbon organik dan karbon anorganik.

Senyawa karbon organik biasanya berupa lemak, karbohidrat dan protein. Sedangkan senyawa karbon anorganik berupa karbonat, karbon monoksida dan karbon dioksida.

2. Oksigen

Oksigen dihasilkan dari proses fotosintesis oleh tanaman. Senyawa yang dimiliki oksigen cukup banyak, di antaranya adalah air (H2O), ozon (O3), serta senyawa organik seperti asam karboksilat, karbohidrat, protein, dan lipid.

Oksigen memiliki sifat alotropi dan elektro negativitas. Sifat alotropi  oksigen ditimbulkan oleh kandungan hara yang terdapat pada pupuk organik. Pupuk organik yang dimaksud adalah pupuk yang digunakan untuk membantu tumbuhan melakukan proses fotosintesis.

Sedangkan sifat elektro negativitas pada oksigen biasa digunakan dalam pembuatan senyawa organik dan oksidasi logam.

Bagaimana Siklus Karbon Berlangsung?

Karbon yang berada di alam tidaklah diam, tetapi terus mengalami siklus yang menyebabkan karbon mengalami pertukaran atau exchange antar satu reservoir dengan reservoir lainnya. Reservoir  merupakan tempat karbon terakumulasi dengan membentuk stok karbon (carbon stock) dan menetap selama kurun waktu tertentu.

Terdapat 4 reservoir yang ada di bumi yaitu:

• atmosfer
• hidrosfer
• biosfer
• litosfer (Falkowsky et al., 2000).

Meskipun demikian, reservoir  atmosfer dan hidrosfer merupakan reservoir utama dalam sistem siklus karbon yang juga melibatkan fitoplankton.

Pada gambar di atas, neraca siklus karbon atau  carbon budget  secara sederhana dapat dilihat dalam dua bentuk stok karbon dengan aliran karbon. Stok karbon menggambarkan jumlah massa karbon yang tersimpan di dalam reservoir.

Sedangkan aliran karbon menunjukkan jumlah karbon yang masuk dan keluar melalui reservoir. Stok karbon dinyatakan dengan satuan PgC (1 PgC = 105 gram C) sementara aliran karbon dinyatakan dengan satuan PgC/tahun.

Bagaimana Siklus Oksigen Berlangsung?

Siklus oksigen adalah salah satu siklus biogeokimia, dimana proses ini membentuk siklus yang melibatkan biosfer atau lingkungan hidup, litosfer, atmosfer dan hidrosfer. Siklus ini menggambarkan proses pertukaran dari oksigen dalam bentuk gas O2 yang terdapat di atmosfer dan oksigen yang terikat secara kimia dalam CO2, H2O dan dari bahan-bahan organik lainnya.

Terdapat beberapa komponen yang berperan dalam siklus oksigen di antaranya tanaman, air, organisme.  Tanaman dapat menggunakan bantuan sinar matahari untuk mengubah karbon dioksida dan air menjadi karbohidrat dan oksigen dalam proses fotosintesis.

Selanjutnya pada oksigen dalam air yang berguna untuk mendukung kehidupan akuatik di dalamnya.

Terakhir adalah pada organisme, organisme menggunakan oksigen dalam berbagai bentuk. Mereka berperan dalam siklus, dimulai dengan karbondioksida di atmosfer, kemudian tanaman menerima dan menggabungkan dengan air setelah itu dibuat molekul gula dan oksigen.

Melalui proses metabolisme organisme seperti hewan atau manusia, molekul gula dan udara digunakan dan terurai kemudian menjadi karbon dioksida kembali.

Fungsi dan Manfaat Keberlangsungan Daur Karbon dan Oksigen

Daur karbon dan daur oksigen yang terjadi secara alami tentunya memiliki fungsi dan manfaat bagi kelangsungan hidup di bumi. Kunci dari fungsi dan manfaat kedua siklus ini adalah menjaga keseimbangan bumi. Berikut fungsi dan manfaat utama dari kedua daur alami tersebut.

1. Menjaga keseimbangan suhu di atmosfer. Dalam proses  fotosintesis  yang menghasilkan oksigen, ternyata sekaligus mengurangi karbon dioksida yang ada di atmosfer.  Proses yang saling terikat tersebut mempunyai fungsi dan manfaat dalam mengatur suhu bumi. Keseimbangan suhu bumi sangat penting agar ketersediaan oksigen di atmosfer tetap terjaga, sehingga makhluk hidup di bumi dapat bernapas.
2. Menjaga keseimbangan ekosistem. Selain menjaga suhu bumi, siklus karbon dan oksigen juga berperan dalam menjaga ekosistem yang ada. Hal tersebut karena oksigen yang dilepaskan ke atmosfer hasil dari proses fotosintesis akan digunakan oleh organisme lain untuk proses respirasi guna mengahasilkan energi dan makanan.

Karenanya, menjaga keseimbangan siklus karbon dan oksigen sama dengan menjaga kelangsungan makhluk hidup di bumi. Ketidakseimbangan antara keduanya dapat mempengaruhi suhu di atmosfer. 

Ternyata dalam 200 tahun terakhir ini, keberadaan karbon dan oksigen di bumi mengalami perubahan. Manusia di bumi menghasilkan karbon yang cukup banyak akibat dari aktivitas pembakaran batu bara, minyak dan gas bumi.

Karena dilakukan dalam jangka waktu yang cukup lama, akhirnya hal ini memberi efek kepada gas rumah kaca yang semakin tebal dan membuat panas matahari lebih banyak terperangkap dalam bumi. Ketika panas bumi meningkat 1,1 °C yang disebut sebagai pemanasan global.

Oleh karena itu, setelah mengetahui bagaimana siklus karbon dan oksigen serta bagaimana keadaannya di bumi, mulailah dari sekarang untuk menjaga keberlangsungan siklus oksigen. Beberapa upaya yang bisa dilakukan antara lain yaitu:

• menambah jumlah tanaman seperti pohon trembesi dll
• menggunakan sistem tebang pilih jika melakukan penebangan di hutan
• mengurangi penggunaan kendaraan bermotor
• mengurangi asap industri
• melakukan penghematan listrik
• menerapkan zero waste lifestyle
• mengurangi konsumsi daging sapi dan masih banyak lagi.

 

Penulis: Irene Mega Mellyana

FAQ

1. Apa itu siklus karbon dan oksigen?

Siklus karbon dan siklus oksigen adalah siklus yang terjadi secara alami dan penting bagi kehidpuan di bumi. Dalam proses kedua siklus tersebut, melibatkan berbagai sumber seperti air, organisme, tanah, dan atmosfer.

Referensi Tulisan:

Diambil kembali dari https://docplayer.info/43080439-Siklus-oksigen-pengertian-tahap-dan-peranannya.html

Diambil kembali dari https://dosengeografi.com/pengertian-oksigen/

Bagaimana Kamu Bisa Berkontribusi Untuk Mengurangi Climate Change? Diambil kembali dari Zerowaste: https://zerowaste.id/zero-waste-lifestyle/bagaimana-kamu-bisa-berkontribusi-untuk-mengurangi-climate-change/

Jhon Marthali Simamora, R. W. (2013). Keanekaragaman Pohon dan Pole Serta Potensi Karbon Tersimpan di Kawasan Hutan Sekunder 30 Tahun dan Perkebunan Kopi di Telagah, Langkat. Diambil kembali dari https://www.neliti.com/id/publications/221144/keanekaragaman-pohon-dan-pole-serta-potensi-karbon-tersimpan-di-kawasan-hutan-se

Kadar Oksigen di Atmosfer Bumi Alami Penurunan. (2016). Diambil kembali dari https://nationalgeographic.grid.id/read/13306754/kadar-oksigen-di-atmosfer-bumi-alami-penurunan

Wijayanti, M. R. (2019). FITOPLANKTON DANSIKLUS KARBON GLOBAL. Oseana, 44(2), 35-48. Diambil kembali dari https://oseana.lipi.go.id/index.php/oseana/article/view/39/44

Lindungihutan.com merupakan Platfrom Crowdfunding Penggalangan Dana Online untuk Konservasi Hutan dan Lingkungan. Kunjungi situs berikut https://lindungihutan.com/kampanyealam untuk mendukung kegiatan dan aksi penghijauan teman-teman di Semarang. Mari bersama melestarikan dan menjaga pesisir Indonesia dari bahaya yang dapat merugikan pihak!

Yuk jadi pioneer penghijauan di daerah tempat tinggalmu!

Author