BAB 1

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Perputaran materi yang terjadi diantara komponen ekosistem biasa disebut

dengan siklus materi. Materi tersebut berupa unsur-unsur terdapat dalam senyawa

kimia yang merupakan penyusun dasar makhluk hidup dan tak hidup. Meskipun

pada dasarnya ekosistem menerima masukan energi matahari yang tidak akan

habis, unsur kimia juga memegang peran penting dalam ekosistem. Bahkan ketika

suatu individu organisme masih hidup, banyak persediaan zat kimianya berputar

secara terus menerus (Indriyanto, 2010).

Makhluk hidup di dunia ini  tergantung pada aliran energi dan siklus

materi. Aliran energi dan siklus materi mempengaruhi jumlah dari organisme-

organisme, kompleksitas dari komunitas dan kecepatan proses metabolisme.

Energi dari materi mengalir melalui ekosistem bersama-sama sebagai materi

organik, satu sama lainnya tidak bisa dipisah-pisahkan. Namun aliran energi

adalah satu arah, sekali dimanfaatkan oleh ekosistem akan hilang keluar dari

sistem. Sedangkan materi, dalam hal ini berupa materi, melakukan suatu siklus.

Atom dari kalsium atau karbon berkemampuan untuk mengalir melalui makhluk

hidup dan bagian non-hidup berkali-kali, atau dapat pula dipindah dari suatu

ekosistem ke ekosistem lainnya. Berdasarkan ke dua proses itulah ekosistem

berkemampuan untuk menjada fungsinya, dan merupakan karakteristika seluruh

biosfer. https://berybunut.wordpress.com/2012/11/15/makalah-biogeokimia/

[1 Maret 2015]

B. Rumusan Masalah1. Apa yang dimaksud dengan siklus materi ?

2. Apa fungsi dari siklus materi?

3. Apa saja siklus materi dalam ekosistem ?

C. TujuanTujuan dari penulisan makalah ini adalah mendapat jawaban mengenai Apa yang dimaksud siklus materi, apa fungsi dari siklus materi dan apa saja siklus materi dalam ekosistem.

D. ManfaatBerdasarkan masalah dan tujuan diatas, maka manfaat yang diharapkan

dari makalah ini adalah:

a.Dapat mengetahui siklus materi

b. Dapat mengetahui fungsi siklus materi

c. Dapat menegtahui jenis- jenis dari siklus materi

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Pengertian Siklus Materi

Materi yang menyusun tubuh organisme berasal dari bumi. Materi yang

berupa unsur-unsur terdapat dalam senyawa kimia yang merupakan materi dasar

makhluk hidup dan tak hidup (Indriyanto, 2010).

Peristiwa rantai makanan, sebenarnya telah terjadi pemindahan materi dari

satu organisme yang dimakan ke organisme yang memakan. Organisme pemakan

kemudian menumpuk materi dalam tubuhnya untuk pertumbuhan dirinya dan

mengatur proses mtebolisme. Jika organisme tersebut mati, atom atom yang

terdapat dalam molekul kompleks organisme tersebut dikembalikan sebagai

senyawa-senyawa yang lebih sederhana ke atmosfer, air atau tanah melalui

penguraian oleh bakteri dan fungi. Penguraian ini melengkapi kumpulan nutrient

anorganik yang digunakan oleh tumbuhan dan organisme autotroph lainnya untuk

membentuk suatu bahan organic baru, karena perputaran nutrient melibatkan

komponen biotik dan abiotik suatu ekosistem, perputaran ini juga disebut siklus

materi http://helmysuhendar.blogspot.com/2013/04/makalah-aliran-energi-dan-

siklus.html [ 1 Maret 2015].

Pertukaran atau perubahan yang terus menerus, antara komponen biosfer

yang hidup dengan tak hidup dapat juga disebut dengan siklus materi. Suatu

ekosistem, materi pada setiap tingkat trofik tidak hilang, namun materi berupa

unsur-unsur penyusun bahan organik tersebut didaur-ulang. Unsur-unsur tersebut

masuk ke dalam komponen biotik melalui udara, tanah, dan air. Daur ulang materi

tersebut melibatkan makhluk hidup dan batuan sehingga disebut siklus materi

(Delvian, 2006).

2.2. Fungsi Siklus Materi

Fungsi siklus materi adalah sebagai siklus materi yang mengembalikan

semua unsur-unsur kimia yang sudah terpakai oleh semua yang ada di bumi baik

komponen biotik maupun komponen abiotik, sehingga kelangsungan hidup di

bumi dapat terjaga (Kilham, 1996).

2.3. Macam-macam Siklus Materi

Terdapat banyak macam materi dalam ekosistem yang mengalami perputaran

siklus, namun ada 5 macam siklus materi yang umum dikenal, yaitu:

1. Siklus Air

Air di atmosfer berada dalam bentuk uap air. Uap air berasal dari air di daratan

dan laut yang menguap karena panas cahaya matahari. Sebagian besar uap air di

atmosfer berasal dari laut karena laut mencapai tigaperempat luas permukaan

bumi. Uap air di atmosfer terkondensasi menjadi awan yang turun ke daratan dan

laut dalam bentuk hujan. Air hujan di daratan masuk ke dalam tanah membentuk

air permukaan tanah dan air tanah

https://berybunut.wordpress.com/2012/11/15/makalah-biogeokimia/ [1 Maret

2015]

Tumbuhan darat menyerap air yang ada di dalam tanah. Dalam tubuh

tumbuhan air mengalir melalui suatu pembuluh. Kemudian melalui tranpirasi uap

air dilepaskan oleh tumbuhan ke atmosfer. Transpirasi oleh tumbuhan mencakup

90% penguapan pada ekosistem darat. Air tanah dan air permukaan sebagian

mengalir ke sungai, kemudian ke danau dan ke laut. Siklus ini di sebut Siklus

Panjang. Sedangkan siklus yang dimulai dengan proses Transpirasi dan

Evapotranspirasi dari air yang terdapat di permukaan bumi, lalu diikuti oleh

Presipitasi atau turunnya air ke permukaan bumi disebut Siklus Pendek (Killham,

1996).

2. Siklus Karbon dan Oksigen

Karbon merupakan salah satu unsur yang mengalami daur ulang dalam

ekosistem. Di atmosfer Karbon terikat dalam bentuk senyawa karbon dioksida

(CO2). Dimulai dari karbon yang ada di atmosfer berpindah melalui tumbuhan

yang bertindak sebagai produsen, konsumen, dan organisme pengurai kemudian

kembali lagi ke atmosfer dalam bentuk karbondoksida (CO2) (Indriyanto, 2010).

Karbondioksida memiliki pengaruh radiasi panas dari bumi karena karbon

dioksida merupakan bagian esensial udara. Radiasi panas dapat membentuk

persediaan karbon anorganik. Proses fotosintesis yang terjadi pada tumbuhan

hijau (produsen) merupakan proses pengubahan karbon dioksida sebagai karbon

anorganik menjadi karbohidrat sebagai senyawa hidrokarbon yang dalam hal

pengubahan karbon disebut juga senyawa karbon organic dalam tubuh tumbuhan

disertai dengan penyimpanan energy yang bersumber dari radiasi matahari,

sehingga dalam tubuh tumbuhan tersimpan energy yang disebut energy biokimia

tersimpan bersama senyawa organic kompleks (Killham, 1996).

Sebagian karbon organic akan terurai dan CO2 dibebaskan lagi ke udara

melalui respirasi, sebagian karbon organic lainnya diubah menjadi senyawa

organic kompleks dalam tubuh tumbuhan selama pertumbuhannya. Senyawa

organic tersebut akan ditransfer ke dalam tubuh konsumen melalui proses

interaksi dalam rantai makanan maupun jaringan makanan, sehimgga sebagian

dari senyawa karbon organic akan tetap berada dalam tubuh konsumen sampai

mati. Setelah produsen dan konsumen mati, maka senyawa organic akan segera

terurai lagi melalui proses penguraian (dekomposisi) oleh organism pengurai dan

karbon akan dilepas sebagai CO2 dan masuk ke udara atau ke dalam air. Bahan

karbonat yang tidak mudah terurai dalam waktu yang lama akan berubah menjadi

batu kapur, arang dan minyak yang disebut bahan bakar fosil (Killham, 1996).

Jumlah karbon yang tersimpan dalam ekosistem berbeda-beda. Pada

ekosistem dengan komunitas tumbuhan sempurna dan keanekaragaman spesies

tumbuhannya tinggi, maka produksi karbon dioksida baik oleh aktivitas

organisme pengurai, proses respirasi, maupun penggunaan bahan bakar fosil akan

diimbangi oleh proses pengikatan atau fiksasi karbondoksida oleh tumbuhan.

Kenaikan kandungan karbondoksida akan mengakibatkan kenaikan suhu bumi

yang terjadi karena efek rumah kaca, panas yang dilepaskan dari bumi diserap

oleh karbondioksida diudara dan dipancarkan kembali ke permukaan bumi. Oleh

karena itu perlu keseimbangan dengan adanya pengikatan karbondioksida oleh

tumbuhan (Killham, 1996).

3 . Siklus Nitrogen

Di alam, Nitrogen terdapat dalam bentuk senyawa organik sepertiurea,

protein, dan asam nukleat atau sebagai senyawa anorganik sepertiammonia, nitrit,

dan nitrat

3. 1 Tahap pertama

Daur nitrogen adalah transfer nitrogen dari atmosfir ke dalam tanah.Selain air

hujan yang membawa sejumlah nitrogen, penambahan nitrogen kedalam tanah

terjadi melalui proses fiksasi nitrogen. Fiksasi nitrogen secarabiologis dapat

dilakukan oleh bakteri Rhizobium yang bersimbiosis dengan polong-polongan,

bakteri Azotobacter dan Clostridium. Selain itu gangganghijau biru dalam air juga

memiliki kemampuan memfiksasi nitrogen.

https://berybunut.wordpress.com/2012/11/15/makalah-biogeokimia/ [1 Maret

2015]

3. 2 Tahap kedua

Nitrat yang di hasilkan oleh fiksasi biologis digunakan oleh produsen(tumbuhan)

diubah menjadi molekul protein. Selanjutnya jika tumbuhanatau hewan mati,

mahluk pengurai merombaknya menjadi gas amoniak (NH3) dan garam

ammonium yang larut dalam air (NH4+). Proses inidisebut dengan amonifikasi.

Bakteri Nitrosomonas mengubah amoniak dansenyawa ammonium menjadi nitrat

oleh Nitrobacter. Apabila oksigen dalamtanah terbatas, nitrat dengan cepat

ditransformasikan menjadi gas nitrogenatau oksida nitrogen oleh proses yang

disebut denitrifikasi https://berybunut.wordpress.com/2012/11/15/makalah-

biogeokimia/ [1 Maret 2015]

4. Siklus Fosfo

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 fosilterkikis dan

membentuk fosfat anorganik terlarut di air tanah danlaut. Fosfat anorganik ini

kemudian akan diserap oleh akar tumbuhan lagi. Siklus ini berulang terus menerus

(Bani, www.academia.edu).

5. Siklus Sulfur

Secara alami sulfur terdapat di dalam tanah dalam bentuk mineral tanah dan

atmosfer. Dan beberapa berasal dari gunung api dan sisa pembakaran minyak

bumi dan batu bara. Selain itu juga terdapat sulfur yang berasal dari makhluk

hidup. Belerang juga dapat di dapat dengan cara buatan seperti dengan pemberian

pupuk pada tanaman yang akan memberikan kandungan sulfur pada tanah

(Bani,www.academia.edu).

Siklus sulfur berasal dari pembentukan sulfur pada kerak bumi dan

atmosfer. Pada kerak bumi bisanya berupa Sulfur Organik, SO4, Batubara dan

lain-lain yang tercipta di kerak bumi. Pada atmosfer sulfur biasanya berupa

Hidrogen Sulfida (H2S). Pada siklus sulfur hampir sama dengan siklus Posfor,

yaitu anion dari sulfat dapat diserap oleh tanah. Pada siklus sulfur terjadi Oksidasi

dan reduksi (Delvian, 2006).

Tanah sulfur akan digunakan tanaman dalam bentuk Sulfat sebagai hara.

Setelah itu tumbuhan akan dimakan oleh hewan herbivora yang selanjutnya akan

dimangsa oleh predator. Dari makhluk hidup itu akan mati dan diurai materi

organiknya termasuk sulfur di dalamnya oleh mikroorganisme. Contoh

mikroorganisme yang mengurainya adalah bakteri sulfat yang mengubah sulfat

menjadi sulfide dalam bentuk Hidrogen Sulfida. H2S akan digunakan oleh bakteri

fotoautotrof anaerob. Kemudian dilepaskan ke udara dalam bentuk yang

selanjutnya dioksidasi oleh bakteri kemolitotrof menjadi Sulfat kembali, dan

siklus pun berulang (Delvian, 2006).

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

Siklus materi merupakan suatu siklus unsur atau senyawa kimia yang

mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik.

Terdapat 5 macam siklus materi yang sudah umum dikenal, yaitu siklus air,

oksigen, nitrogen, sulfur dan fosfor.

Peranan siklus materi dalam ekosistem antara lain sebagai penjaga

kestabilan ekosistem dengan cara mengembalikan unsur kimia yang digunakan

oleh semua yang ada dibumi dalam bentuk organik maupun anorganik.

DAFTAR PUSTAKA

Bani, Tony. Siklus Biogeokimia. https://www.academia.edu/4314304/Siklus_

Biogeokimia.

Delvian. 2006. Siklus Hara Faktor Penting Bagi Pertumbuhan Pohon Dalam

Pengembangan Hutan Tanaman Industri.Medan : Universitas

Sumatra Utara.

Indriyanto. 2010. Ekologi Hutan. Jakarta. PT Bumi Aksara.

Kilham, K. 1996. Soil Ecology. United kingdom : Cambridge University Press.

https://berybunut.wordpress.com/2012/11/15/makalah-biogeokimia/ [ 1 Maret 2015]

http://helmysuhendar.blogspot.com/2013/04/makalah-aliran-energi-dan-

siklus.html [ 1 Maret 2015].