Apa itu Siklus Karbon dan Oksigen?

Pengertian Karbon dan Oksigen

Apa itu karbon dan oksigen?

Ads

Ternyata 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).

Dalam sistem tabel periodik, karbon masuk ke dalam golongan IV dan memiliki nomor atom 6, nomor massa 12 dan massa atom 12,011115.

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.

Ads
Kapan jaga hutan? Sekarang! Buka lindungihutan.com

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.

Gambar 1. Bumi Tampak Luar. Sumber: https://nationalgeographic.grid.id/read/13306754/kadar-oksigen-di-atmosfer-bumi-alami-penurunan
Gambar 1. Bumi Tampak Luar. Sumber: National Geographic Indonesia

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

Senyawa karbon berasal dari tumbuhan dan hewan, batubara, gas alam serta minyak bumi.

Senyawa karbon pun dibedakan menjadi 2 jenis yaitu:

  • karbon organik
  • karbon anorganik.

Senyawa karbon organik biasanya berupa lemak, karbohidrat dan protein.

Sedangkan senyawa karbon anorganik berupa karbonat, karbon monoksida dan karbondioksida.

Selain karbon, oksigen juga memiliki pengertian yaitu suatu zat yang dihasilkan oleh tumbuhan dari adanya proses fotosintesis.

Proses fotosintesis adalah proses tumbuhan yang menghasilkan zat yang berfungsi sebagai tahapan untuk perkembangan makhluk hidup.

Proses fotosintesis berawal dari gas karbondioksida yang dihasilkan oleh manusia dan hewan kemudian diserap oleh tumbuhan dengan adanya bantuan sinar matahari yang kemudian dikeluarkan dalam bentuk zat oksigen dari daun.

Oksigen juga merupakan unsur gas yang menyusun 21% volume atmosfer dan diperoleh dengan cara pencairan dan penyulingan bertingkat.

Gambar 2. Siklus Karbon. Sumber: (Firdaus, 2019)
Gambar 2. Siklus Karbon. Sumber: (Firdaus, 2019)

Siklus Karbon

Lalu bagaimana cara kerja siklus karbon dan siklus oksigen?

Karbon yang berada di alam tidaklah diam.

Namun 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.

Gambar 3. Siklus Oksigen. Sumber: https://3.bp.blogspot.com/_Ejm99bhhv3g/TTO93RsczcI/AAAAAAAAAFs/ZhHi1itsC_g/s1600/Gbr.%2BSiklus%2BKarbon%2Bdan%2BOksigen%2Bdi%2BLingkungan.jpg
Gambar 3. Siklus Oksigen.

Siklus Oksigen

Sedangkan 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 diantaranya pada tanaman.

Tanaman dapat menggunakan bantuan sinar matahari untuk mengubah karbondioksida dan air menjadi karbohidrat dan oksigen dalam proses fotosintesis.

Selanjutnya pada oksigen dalam air, dimana oksigen terlarut ini 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 karbondioksida kembali.

Bagaimana Keberadaannya di Bumi & Menjaga Siklus Karbon dan Oksigen

Selanjutnya bagaimana keberadaan karbon dan oksigen di bumi?

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 oC 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

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!