Siklus Materi Melalui Ekosistem
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| reservoir/ˈrezəvwɑː/ | wadah penampungan |
| transpiration/trænspəˈreɪʃn/ | transpirasi |
| nitrogen fixation/ˈnaɪtrədʒn fɪkˈseɪʃn/ | fiksasi nitrogen |
| nitrification/ˌnaɪtrɪfɪˈkeɪʃn/ | nitratifikasi |
| assimilation/əˌsɪmɪˈleɪʃn/ | asimilasi |
| ammonification/ˌæməˌnɪfɪˈkeɪʃn/ | amonifikasi |
| denitrification/diːˌnaɪtrɪfɪˈkeɪʃn/ | denitrifikasi |
Atom yang sama dapat memberi makan banyak organisme
- Satu atom karbon dalam daun yang jatuh dapat masuk ke dekomposer, kembali ke udara, dan kemudian masuk ke tanaman baru. Materi digunakan kembali; energi tersebar sebagai panas dan memerlukan pasokan eksternal yang berkelanjutan.
- Sebuah reservoir menyimpan materi. Organisme hidup adalah reservoir biotik; udara, air, tanah, dan batuan adalah reservoir abiotik. Siklus menggambarkan proses yang memindahkan atom-atom di antaranya.
Manakah yang merupakan reservoir karbon abiotik?
Udara adalah non-hidup; daun dan serangga adalah reservoir biotik.
Air bergerak antara udara, daratan, dan kehidupan
- Evaporasi memindahkan air cair ke atmosfer; transpirasi melepaskan uap air dari tanaman. Kondensasi membentuk tetesan air, dan presipitasi mengembalikan air ke daratan atau lautan.
- Aliran permukaan dan infiltrasi memindahkan air ke air permukaan, tanah, dan air tanah. Organisme menyerap air dan melepaskannya kembali melalui limbah, respirasi, dan pembusukan: lautan adalah reservoir utama, bukan seluruh siklus.
Proses manakah yang menggerakkan uap air dari tumbuhan ke atmosfer?
Transpirasi melepaskan uap air dari tumbuhan.
Karbon memasuki makanan dan kembali ke reservoir
- Fotosintesis memindahkan karbon dari CO₂ ke dalam molekul organik. Pemakanan mentransfer karbon tersebut antar organisme; respirasi seluler mengembalikan sebagian sebagai CO₂.
- Dekomposisi mendaur ulang karbon dari organisme mati. Pembakaran melepaskan karbon dari bahan bakar atau biomassa; reservoir jangka panjang meliputi tanah, sedimen, dan bahan bakar fosil. Proses-proses ini memindahkan karbon, bukan menciptakan atom karbon baru.
Fotosintesis menciptakan atom karbon baru yang belum pernah ada sebelumnya.
Ini menggabungkan karbon yang sudah ada dari CO₂ ke dalam molekul organik.
Membuat nitrogen atmosfer tersedia
- Kebanyakan organisme tidak dapat menggunakan N₂ atmosfer secara langsung. Fiksasi nitrogen oleh beberapa mikroorganisme mengubahnya menjadi amonia, yang dapat menjadi amonium di tanah.
- Nitrifikasi mengubah amonium melalui nitrit menjadi nitrat. Asimilasi memasukkan nitrogen yang dapat digunakan ke dalam molekul organik: tanaman dapat menyerap amonium atau nitrat, dan konsumen mendapatkan nitrogen dengan cara memakan.
Proses manakah yang mengubah N₂ atmosfer menjadi amonia?
Fiksasi membuat nitrogen atmosfer tersedia dalam bentuk kimia yang tereduksi.
Mengembalikan nitrogen dari organisme dan tanah
- Ammonifikasi melepaskan amonium dari nitrogen organik selama dekomposisi. Denitrifikasi mengubah nitrat menjadi gas nitrogen, mengembalikan nitrogen ke atmosfer.
- Jejak terpecahkan: N atmosferis ₂ → amonium → nitrat → protein tanaman → amonium yang dilepaskan dekomposer. Untuk kembali ke N₂, nitrogen dapat melewati nitrifikasi kemudian denitrifikasi. Tidak setiap atom mengikuti setiap proses dalam satu putaran.
Proses manakah yang mengembalikan nitrogen nitrat ke gas nitrogen atmosfer?
Denitrifikasi mengembalikan nitrogen ke atmosfer.
Pengurai melepaskan amonium dari nitrogen organik. Proses manakah ini?
Ammonifikasi mendaur ulang nitrogen organik menjadi amonium.
Fosfor terutama bergerak melalui batuan, tanah dan air
- Pelapukan melepaskan fosfat dari batuan ke dalam tanah dan air. Produsen menyerap fosfat dan menggunakannya dalam molekul seperti DNA dan ATP; pemakanan memindahkannya ke konsumen.
- Ekskresi dan dekomposisi mengembalikan fosfat ke lingkungan. Sedimentasi menyimpannya dalam sedimen, dan proses geologis dapat membentuk atau mengekspos batuan lagi. Siklus ini tidak memiliki reservoir gas atmosferik utama seperti siklus nitrogen.
Siklus fosfor memiliki cadangan gas fosfat atmosfer yang besar seperti N₂ atmosfer.
Fosfer bersirkulasi utamanya melalui batuan, tanah, air, dan organisme.
Investigasi terarah: lonjakan nutrisi di sebuah danau
- Aliran permukaan menambahkan nitrogen dan fosfor ke danau. Jika salah satunya merupakan faktor pembatas, pertumbuhan produsen dapat meningkat; ketika banyak biomassa mati, pengurai melakukan respirasi dan mengonsumsi oksigen terlarut.
- Peristiwa yang sama menghubungkan siklus nutrisi, karbon dan air. Ukur nutrisi, biomassa dan oksigen sebelum menyimpulkan penyebab; kadar oksigen rendah saja tidak mengidentifikasi nutrisi mana yang masuk.
Setelah bloom alga mati, proses manakah yang dapat menurunkan oksigen terlarut?
Dekomposer mengonsumsi oksigen saat respirasi terhadap materi organik mati.
Pilih proses, lalu ikuti atom
- Tanyakan di mana atom dimulai dan berakhir: N₂ ke amonium adalah fiksasi; nitrogen organik ke amonium adalah ammonifikasi; nitrat ke gas nitrogen adalah denitrifikasi.
- Materi kekal bahkan ketika bentuk kimianya berubah. Hubungkan siklus ini dengan aliran energi dan anggaran energi organisme, menjaga atom dan energi sebagai besaran yang berbeda.
Ikuti jalur karbon ini secara berurutan.
Karbon dapat berpindah antara reservoir abiotik dan biotik melalui proses-proses ini.
- Air, karbon, nitrogen dan fosfor bergerak antara reservoir hidup dan nonhidup; atom-atom mereka kekal saat bentuk kimianya berubah.
- Identifikasi setiap proses transfer. Energi masuk dari sumber eksternal dan menyebar sebagai panas, sementara materi didaur ulang.