Siklus Karbon: Pengertian, Sumber, Fungsi, Proses, dan Permasalahannya

Table of Contents

Siklus Karbon

Pengertian Siklus Karbon

Siklus karbon adalah siklus biogeokimia di mana karbon dipertukarkan antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer Bumi. Dalam siklus ini terdapat empat reservoir karbon utama yang dihubungkan oleh jalur pertukaran di antaranya atmosfer, biosfer teresterial, lautan, dan sedimen. Semua proses pertukaran karbon tersebut tidak terlepas dari proses fisika, kimia, geologi, hingga biologi.

Siklus karbon merupakan suatu aliran karbon yang melewati semua bagian di dalam sistem Planet Bumi baik berupa tumbuhan, hewan, hingga manusia dan prosesnya terjadi secara alami. Selain itu, siklus karbon merupakan suatu siklus penyimpanan dan juga perpindahan unsur karbon yang terjadi antara atmosfer (udara), makhluk hidup (biosfer), geosfer (tanah) serta hidrosfer (air).

Sumber Penghasil Karbon

Karbon dalam atmosfer memiliki bentuk berupa karbondioksida. Karbon dapat terbentuk akibat 2 hal berikut di antaranya,
1. Sumber Karbon dari Organisme
Karbon dihasilkan dari proses respirasi makhluk hidup serta dekomposisi organisme yang telah mati. Pada proses respirasi yang dilakukan oleh makhluk hidup akan menghasilkan senyawa karbondioksida (CO2). Selain itu, asap dari hasil pembakaran bahan bakar kendaraan juga mengandung karbon.

Karbondioksida (CO2) akan dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis sehingga menghasilkan amilum dan oksigen (O2). Oksigen adalah senyawa penting yang dibutuhkan oleh manusia dan makhluk hidup lain untuk bertahan hidup. Pada proses pernapasan manusia dan hewan, akan menghasilkan H2 dan CO2. Kemudian dari hasil tersebut akan dimanfaatkan kembali oleh tumbuhan, dan seterusnya.

Kadar CO2 dan O2 di atmosfer dipengaruhi oleh aktivitas fotosintetik. Semakin banyak populasi manusia dan hewan, maka jumlah karbon di udara akan semakin tinggi. Oleh karena itu, perlunya ruang terbuka hijau (taman kota) sebagai penyeimbang kepadatan penduduk dapat menjadi alternatif agar lingkungan pemukiman tetap sehat.

2. Sumber Karbon dari Alam
Aktivitas dari alam juga menghasilkan karbon, di antaranya adalah ketika terjadi peristiwa kebakaran hutan dan erupsi vulkanik pada gunung berapi.

Fungsi Karbon

Karbon memiliki fungsi di antaranya
1. Sebagai unsur penyusun dari grafit dan intan.
2. Merupakan bahan dasar dari setiap logam, misalnya baja dan besi.
3. Berfungsi dalam proses fotosintesis.
4. Bisa digunakan sebagai obat-obatan.
5. Bisa digunakan sebagai bahan bakar.
6. Bisa menyerap racun dan bau.
7. Bisa dipakai sebagai perhiasan.

Proses Siklus Karbon

umum siklus karbon dapat terjadi pada proses fotosistesis. Seperti yang kita ketahui jika fotosintesis merupakan proses pembuatan makanan pada tumbuhan dengan bantuan sinar matahari. Proses fotosintesis termasuk ke dalam siklus karbon pendek. Tidak hanya tumbuhan saja yang melakukan siklus karbon pendek, tetapi juga fitoplankton.

Proses fotosintesis sendiri dimulai dari pengambilan gas karbondioksida yang ada di udara oleh tumbuhan dan juga air yang berasal dari tanah. Dengan bantuan dari sinar matahari, karbondioksida dan air tersebut diubah menjadi karbohidrat, oksigen serta uap air. Karbohidrat yang dihasilkan oleh tumbuhan, tidak hanya dimanfaatkan oleh tumbuhan itu sendiri, tetapi juga dikonsumsi oleh hewan (herbivora) dan manusia sebagai sumber makanan.

Selain itu, karbon yang dihasilkan oleh manusia dan hewan berupa gas karbondioksida dari proses respirasi dimanfaatkan kembali oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis berikutnya. Tidak hanya manusia dan hewan saja yang menghasilkan karbondioksida, detrifor atau objek pengurai juga menghasilkan karbondioksida yang berasal dari proses pembusukan. Saat tumbuhan, hewan, hingga manusia mati, mereka akan diuraikan oleh detrifor untuk diubah menjadi karbon dan begitu seterusnya.

Selain siklus karbon pendek, juga terdapat siklus karbon panjang di mana karbon mengalami perpindahan dalam berbagai macam bentuk dimulai dari batuan, tanah, lautan hingga atmosfer dalam jangka waktu yang sangat lama yaitu sekitar 100 – 200 juta tahun. Salah satu proses yang perpindahan karbon tersebut terdapat pada proses pelapukan.

Proses pelapukan akan menghasilkan sedimen atau endapan yang berasal dari senyawa organik akan berubah menjadi senyawa kerogen (minyak bumi, gas alam hingga batu bara). Minyak bumi, gas dan batu bara tersebut dimanfaatkan oleh manusia sebagai sumber bahan bakar kendaraan dan industri. Proses tersebut akan menghasilkan gas emisi berupa gas karbondioksida ke atmosfer.

Proses Pengambilan Karbon di Atmosfer

1. Selain melalui proses fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan, proses pengambilan karbon di atmosfer dapat terjadi melalui proses di antaranya,
2. Pada bagian permukaan laut yang mengarah ke kutub, air laut cenderung dingin dan karbondioksida akan menjadi lebih mudah untuk larut. Kemudian karbondioksida terlarut tersebut dibawa di dalam proses sirkulasi termohalin yang membawa massa air yang terdapat di permukaan menjadi lebih berat masuk ke dalam laut.
3. Sedangkan di laut bagian atas, daerah ini terkenal dengan daerah yang memiliki produktivitas tinggi. Semua organisme yang berada di daerah tersebut membutuhkan karbon untuk membentuk jaringan karbon, seperti cangkang dan beberapa bagian tubuh yang keras. Proses pembentukan jaringan karbon tersebut membuat aliran karbon masuk ke dalam laut.
4. Dalam proses pelapukan batuan silikat yang membutuhkan karbondioksida untuk membentuk senyawa lain yang nantinya akan mengandung karbon.

Permasalahan Siklus Karbon

Senyawa karbon adalah senyawa yang sering kita temui dalam kehidupan sehari – hari. Meskipun dalam prosesnya, siklus karbon akan terus berputar untuk kembali lagi melewati proses yang sama. Namun, siklus karbon tidak hanya memberikan manfaat namun juga memberikan dampak negatif atau permasalahan lainnya, salah satunya tingkat kandungan karbondioksida yang terdapat di atmosfer terlalu banyak.

Tumbuhan yang berguna untuk mengubah karbondioksida menjadi oksigen setiap harinya mengalami pengurangan, hal ini terbukti dari banyak hutan yang hilang setiap tahun. Tidak heran jika kandungan karbondioksida yang terdapat di atmosfer memberikan efek rumah kaca atau global warming, yaitu sinar UV tidak dapat dipantulkan kembali keluar atmosfer, justru terpantul ke dalam bumi kembali dan mengakibatkan peningkatan suhu bumi.

Meskipun konsentrasi karbondioksida yang terdapat di udara sangat kecil jika dibandingkan dengan oksigen dan nitrogen, namun karbondioksida dapat menyebabkan efek rumah kaca. Tidak menutup kemungkinan jika konsentrasi karbondioksida akan terus mengalami peningkatan setiap harinya, maka siklus karbon sudah tidak dapat menyeimbangkan segala macam ekosistem di bumi.

Hal ini terbukti dari terjadinya perubahan iklim yang ekstrem, pemanasan global, meningkatnya tinggi permukaan air, mencairnya es di kutub dan masih banyak lainnya. Oleh karena itu, sebagai manusia kita harus mulai bertindak dan salah satunya dengan mengurai pemakaian bahan bakar fosil untuk mengurai pelepasan karbondioksida ke atmosfer. 

Dari berbagai sumber

Download