Materi yang
menyusun tubuh organisme berasal dari bumf. Materi yang berupa unsurunsur
terdapat dalam senyawa kimia yang merupakan Materi dasar makhluk hidup dan tak
hidup.
Siklus biogeokimia atau siklus organikanorganik adalah siklus unsur atau
senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke
komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme,
tetapi jugs melibatkan reaksireaksi kimia dalam lingkungan abiotik sehingga
disebut siklus biogeokimia.
Siklus-siklus tersebut antara lain: siklus air, siklus oksigen, siklus karbon,
siklus nitrogen, dan siklus sulfur. Di sini hanya akan dibahas 3 macam siklus,
yaitu siklus nitrogen, siklus fosfor, dan siklus karbon.
1. Siklus Nitrogen (N2)
Gas nitrogen banyak terdapat di atmosfer, yaitu 80% dari udara. Nitrogen bebas
dapat ditambat/difiksasi terutama oleh tumbuhan yang berbintil akar (misalnya
jenis polongan) dan beberapa jenis ganggang. Nitrogen bebas juga dapat bereaksi
dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan kilat/ petir.
Tumbuhan memperoleh nitrogen dari dalam tanah berupa amonia (NH3), ion nitrit
(N02- ), dan ion nitrat (N03- ).
Beberapa bakteri yang dapat menambat nitrogen terdapat pada akar Legum dan akar
tumbuhan lain, misalnya Marsiella crenata. Selain itu, terdapat bakteri dalam
tanah yang dapat mengikat nitrogen secara langsung, yakni Azotobacter sp. yang
bersifat aerob dan Clostridium sp. yang bersifat anaerob. Nostoc sp. dan
Anabaena sp. (ganggang biru) juga mampu menambat nitrogen.
Nitrogen yang diikat biasanya dalam bentuk amonia. Amonia diperoleh dari hasil
penguraian jaringan yang mati oleh bakteri. Amonia ini akan dinitrifikasi oleh
bakteri nitrit, yaitu Nitrosomonas dan Nitrosococcus sehingga menghasilkan
nitrat yang akan diserap oleh akar tumbuhan. Selanjutnya oleh bakteri
denitrifikan, nitrat diubah menjadi amonia kembali, dan amonia diubah menjadi
nitrogen yang dilepaskan ke udara. Dengan cara ini siklus nitrogen akan
berulang dalam ekosistem.
2. Siklus Fosfor
Di alam, fosfor terdapat dalam dua bentuk, yaitu senyawa fosfat organik (pada
tumbuhan dan hewan) dan senyawa fosfat anorganik (pada air dan tanah).
Fosfat organik dari hewan dan tumbuhan yang mati diuraikan oleh dekomposer
(pengurai) menjadi fosfat anorganik. Fosfat anorganik yang terlarut di air
tanah atau air laut akan terkikis dan mengendap di sedimen laut. Oleh karena
itu, fosfat banyak terdapat di batu karang dan fosil. Fosfat dari batu dan
fosil terkikis dan membentuk fosfat anorganik terlarut di air tanah dan laut.
Fosfat anorganik ini kemudian akan diserap oleh akar tumbuhan lagi. Siklus ini
berulang terus menerus.
3. Siklus Karbon dan Oksigen
Di atmosfer terdapat kandungan COZ sebanyak 0.03%. Sumber-sumber COZ di udara
berasal dari respirasi manusia dan hewan, erupsi vulkanik, pembakaran batubara,
dan asap pabrik. Karbon dioksida di udara dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk berfotosintesis dan
menghasilkan oksigen yang nantinya akan digunakan oleh manusia dan hewan untuk
berespirasi.
Hewan dan tumbuhan yang mati, dalam waktu yang lama akan membentuk batubara di
dalam tanah. Batubara akan dimanfaatkan lagi sebagai bahan bakar yang juga
menambah kadar C02 di udara.
Di ekosistem air, pertukaran C02 dengan atmosfer berjalan secara tidak
langsung. Karbon dioksida berikatan dengan air membentuk asam karbonat yang
akan terurai menjadi ion bikarbonat. Bikarbonat adalah sumber karbon bagi alga
yang memproduksi makanan untuk diri mereka sendiri dan organisme heterotrof
lain. Sebaliknya, saat organisme air berespirasi, COz yang mereka keluarkan
menjadi bikarbonat. Jumlah bikarbonat dalam air adalah seimbang dengan jumlah
C02 di air.