Oksigen yang kita hirup setiap saat adalah hasil dari rangkaian proses yang disebut dengan daur atau siklus oksigen. Oksigen merupakan komponen penting bagi kelangsungan makhluk hidup, terutama bagi manusia dan hewan.
Oksigen terdapat dalam berbagai bentuk senyawa organik dan merupakan syarat yang wajib terpenuhi di atmosfer sebagai penyusun kehidupan.
Siklus oksigen berkaitan erat dengan siklus karbon, yaitu kaitan antara siklus karbon yang akan menghasilkan oksigen (fotosintesis), serta siklus oksigen yang akan menghasilkan karbondioksida (pernapasan).
Siklus oksigen adalah siklus dasar bagi sebagian besar ekosistem yang melibatkan keseimbangan antara organisme yang melepaskan oksigen dan organisme yang menyerap oksigen.
Daftar Isi
Oksigen Lingkungan
Pada sistem dan lingkungan, istilah “oksigen” digunakan dan mengacu pada oksigen diatomik, yang merupakan molekul yang terdiri dari dua atom oksigen. Atom oksigen individual bersifat sangat reaktif dan mudah bergabung dengan unsur-unsur lain untuk membentuk senyawa.
Oksigen diatomik juga merupakan molekul gas yang stabil di atmosfer. Oksigen atmosfer dapat mempertahankan bentuk diatomik ketika masuk ke dalam komponen ekosistem dan organisme, seperti oksigen yang terperangkap dalam ruang pori antara partikel tanah dan oksigen yang terlarut dalam air dan aliran darah hewan.
Proses Penggunaan Oksigen
Oksigen digunakan pada proses biologis dan kimiawi, antara lain:
- Pernapasan – Respirasi atau pernapasan adalah proses yang dilakukan oleh flora maupun fauna, yaitu peristiwa menghirup udara dari luar yang mengandung oksigen serta menghembuskan udara yang banyak mengandung karbondioksida.
- Dekomposisi – Perubahan yang terjadi secara kimia dan biasanya terjadi pada makhluk hidup yang mati kemudian mengalami kerusakan susunan atau struktur akibat dekomposer (semut, belatung, bakteri dan jamur).
- Karat – Karat atau korosi terjadi karena reaksi dari logam (besi) dan oksigen dan pengaruh adanya air atau kelembapan udara.
- Pembakaran – Pembakaran adalah rangkaian reaksi kimia antara suatu bahan bakar dan suatu oksidan, disertai dengan produksi panas yang kadang disertai cahaya dalam bentuk pendar atau api. Ada tiga hal yang diperlukan untuk terjadi pembakaran, yaitu oksigen, bahan bakar, dan panas.
Proses Siklus Oksigen
Tumbuhan melalui proses fotosintesisnya merupakan penghasil sebagian besar oksigen yang kita hirup. Pada proses tersebut, pohon menggunakan karbondioksida, sinar matahari, dan air untuk menghasilkan energi.
PixabaySelain itu, pada proses fotosintesis pepohonan juga menghasilkan oksigen yang dilepas ke udara. Penguapan air oleh sinar matahari juga dapat menghasilkan oksigen meskipun dalam jumlah sedikit.
1. Karbondioksida Masuk – Oksigen Keluar
Daur oksigen tidak dapat lepas dari proses fotosintesis. Pada proses fotosintesis, air dan karbondioksida diubah menjadi energi, gula dan oksigen. Contohnya pohon pada ekosistem hutan, rumput abadi pada ekosistem padang rumput sabana, alga pada ekosistem perairan air tawar dan fitoplankton pada ekosistem laut.
Organisme fotosintetik menjadi dasar dari rantai makanan karena dapat menghasilkan makanan bagi diri sendiri dengan menggunakan energi sinar matahari, dan juga sumber oksigen yang dibutuhkan organisme lain.
2. Oksigen Masuk – Karbondioksida Keluar
Organisme fotosintetik disebut produsen karena dapat menghasilkan makanan bagi diri sendiri. Kelompok utama lain dari organisme adalah konsumen, dimana organisme konsumen mengonsumsi organisme produsen atau mengonsumsi organisme yang mengonsumsi organisme produsen. Contohnya adalah rusa pada ekosistem hutan dan ikan di ekosistem perairan.
Secara umum, organisme konsumen adalah organisme aerobik yang harus menghirup oksigen untuk mempertahankan reaksi seluler yang melepaskan energi yang terkandung dalam molekul makanan.
Reaksi-reaksi tersebut kemudian menghasilkan limbah karbondioksida. Sehingga secara alami akan muncul hubungan yang seimbang antara siklus oksigen dan siklus karbon, dan sebaliknya.
3. Aerobik & Aerasi Tanah
Ekosistem alami yang terganggu dapat mempertahankan produktivitas biologis dalam jangka panjang. Hal itu dikarenakan mayoritas nutrisi secara tetap terjaga. Komponen pentingnya yaitu pengurai, seperti serangga, jamur, rayap, bakteri dan makhluk lain yang mengonsumsi organisme mati dan residu organik lainnya.
Organisme tersebut menangkap nutrisi yang terkandung dalam bahan organik. Kecuali beberapa jenis bakteri pengurai yang bersifat seperti organisme konsumen. Bakteri tersebut harus menyerap oksigen untuk mempertahankan proses kehidupan mereka.
Organisme pengurai berperan dalam siklus oksigen ekosistem darat tertentu, karena dapat membantu mencampur oksigen ke dalam tanah. Peningkatan aerasi ini akan meningkatkan kesuburan tanah dan akan memberikan manfaat untuk tanaman dalam proses fotosintesis sehingga menghasilkan lebih banyak oksigen.
Commons WikimediaOksigen yang terkandung pada atmosfer bumi jumlahnya sekitar 21% oksigen. Oksigen dimanfaatkan oleh organisme dalam proses respirasi, dimana akan menghasilkan karbondioksida dan uap air.
C6 H12 O6 + 6O2 -> 6 CO2 + 6 H2O + energi
Air metabolik yang terbentuk ditambahkan ke semua air lainnya dalam organisme hidup, sebab itu terdapat 3 kemungkinan keadaan. Kemungkinan pertama dikeluarkan dan ditambahkan ke air lingkungan. Kemudian kemungkinan kedua, yakni dapat digunakan sebagai bahan penyusun untuk pembentukan materi hidup yang lebih kompleks. Terkahir, air akan dikonsumsi oleh organisme bersama dengan karbondioksida sebagai bahan baku untuk fotosintesis. Dalam proses ini oksigen dibebaskan yang ditunjukkan pada persamaan berikut:
6 CO2 + 6 H2O + energi cahaya
Oksigen bebas kemungkinan akan digunakan kembali dalam proses respirasi atau dikembalikan ke lingkungan sebagai molekul oksigen atmosfer.
Sehingga oksigen yang masuk ke dalam organisme akan melalui proses fotosintesis. Jika terjadi intervensi, kemungkinan terdapat langkah yang dilalui dalam siklus akan tergabung dalam air. Dalam bentuk ini dapat terjadi gabungan dengan siklus air atau secara tidak langsung dengan siklus karbon.
Siklus oksigen secara singkat dapat dipahami dengan mudah melalui poin-poin berikut:
- Proses fotosintesis tumbuhan dan alga menyerap karbondioksida (CO2) dan menghasilkan oksigen (O2) yang dilepaskan ke atmosfer
- Kemudian oksigen (O2) dihirup oleh manusia dan hewan melalui respirasi atau proses pernapasan
- Oksigen digunakan oleh manusia dan hewan sebagai bahan bakar sari makanan dalam proses metabolisme tubuh
- Metabolisme manusia dan hewan menghasilkan karbondioksida (CO2) yang kemudian dilepaskan ke atmosfer
- Kegiatan industri juga memanfaatkan oksigen tersedia dan membuang karbondioksida (CO2) ke atmosfer sebagai limbah industri
- Senyawa hasil respirasi makhluk hidup dan pembakaran industri adalah karbondioksida (CO2) dan air (H2O). Kedua senyawa ini kemudian digunakan kembali oleh tumbuhan dalam proses fotosintesis.
- Kemudian proses berlanjut dimulai dari proses pertama
Fakta Menarik Siklus Oksigen
- Ikan merupakan hewan air yang bernapas menggunakan insang. Faktanya adalah ikan tetap memerlukan oksigen untu hidup, karena insang merupakan alat pernapasan ikan yang digunakan untuk mengekstrak oksigen dari air.
- Mineral oksida pada kerak bumi memiliki simpanan oksigen yang melimpah namun tidak dapat dimanfaatkan untuk bernapas.
- Salah satu sumber oksigen terbesar adalah fitoplankton yang hidup di permukaan laut.
- Salah satu sumber terbesar dari oksigen adalah fitoplankton yang hidup di dekat permukaan laut.
