Kehidupan di Bumi terutama berbasis karbon. Tumbuhan dan hewan harus terus mengonsumsi karbon sepanjang hidup mereka untuk tumbuh. Meskipun konsumsi karbon konstan, planet ini sepertinya tidak pernah kehabisannya. Ini karena siklus karbon melalui ekosistem, baik di air maupun di darat. Sekarang, mari fokus pada siklus karbon air.
Dasar Siklus Karbon
Karbon adalah unsur. Ia memiliki enam proton dan dapat membentuk hingga empat ikatan kimia sekaligus, yang merupakan prestasi yang mengesankan untuk satu atom. Karena kekuatan super ini, karbon membentuk tulang punggung beberapa molekul yang cukup besar dan kompleks. Lemak, gula, DNA, dan protein secara fisik tidak mungkin tanpa atom karbon.
Siklus karbon akuatik memiliki dua tahap dasar: tahap biotik, dan tahap abiotik. Tahap biotik mengacu pada karbon yang menjadi bagian dari organisme hidup, dan tahap abiotik berarti itu bukan bagian dari sesuatu yang hidup. Setiap atom karbon tertentu akan menghabiskan waktu di keduanya, biasanya bergantian dari satu ke yang lain.
Siklus Karbon Perairan Air Tawar
Ekosistem perairan juga dapat mengambil salah satu dari dua bentuk yang sangat mendasar, dan akan ada variasi pada siklus karbon di masing-masingnya. Dalam sistem air tawar, seperti danau dan sungai, karbon akan memasuki ekosistem sebagai gas yang disebut karbon dioksida.
Tumbuhan dan ganggang yang menempel di sisi sungai atau di zona pesisir danau yang cerah akan menggunakan fotosintesis untuk mengubah karbon dioksida menjadi gula untuk pertumbuhannya sendiri. Karena gas karbon dioksida bukanlah bagian dari makhluk hidup, para ilmuwan menganggapnya sebagai bagian dari fase abiotik dari siklus karbon. Namun, begitu tanaman berubah menjadi bentuk organik, seperti gula, ia menjadi biotik.
Dari sana, seekor hewan mungkin mengunyah tumbuhan, mengambil sebagian karbonnya. Setelah itu, beberapa hal mungkin terjadi pada atom karbon. Ikan mungkin dimakan oleh ikan yang lebih besar, ikan mungkin mengeluarkan gas karbon dioksida, ikan mungkin mati, atau ikan mungkin mengeluarkan limbah.
Transisi Air Tawar Lebih Lanjut
Pada pertigaan jalan bercabang empat ini, karbon dapat segera kembali ke fase abiotik sebagai gas yang siap diambil kembali oleh tumbuhan. Ini adalah putaran terpendek dan paling mendasar dalam siklus karbon akuatik.
Jika ikan tersebut dimakan oleh ikan yang lebih besar, maka ia berlanjut melalui tahap biotik lain yang identik sebelum dihadapkan pada persimpangan jalan yang sama nantinya.
Jika ikan mati, mungkin tenggelam ke dasar danau atau sungai. Dari situ, ikan akan terurai dengan bantuan hewan pemulung, jamur, dan mikroba. Sekali lagi, sebagian besar karbon ini akan diubah menjadi gas, sementara beberapa akan dimasukkan ke dalam tahapan abiotik yang berumur panjang seperti tanah.
Siklus Karbon Perairan Laut
Dalam sistem kelautan, siklus karbon terlihat mirip dengan siklus karbon air tawar dalam banyak hal. Fotosintesis, yang paling sering dilakukan oleh plankton di dekat permukaan laut, akan menarik karbon dioksida dari atmosfer. Plankton ini dikonsumsi oleh hewan yang mati atau mengeluarkan karbon dioksida untuk digunakan kembali oleh plankton.
Perbedaan besar di sini adalah kedalaman lautan yang sangat besar. Sebagian besar hewan laut hidup di dekat permukaan, tetapi ketika mereka mati, mereka tenggelam sampai ke dasar, membawa karbon bersama mereka. Saat tenggelam ke dasar laut, karbon akan sangat sulit untuk kembali ke permukaan dan mungkin tetap berada di dasar sebagai sedimen selama ribuan tahun.
Bahkan di perairan dangkal, karbon masih dapat dihilangkan dari siklus untuk sementara. Terumbu karang diproduksi oleh hewan yang membangun kerangka dari kalsium dan karbon, yang pada akhirnya menciptakan struktur berbasis karbon yang terbentuk dari waktu ke waktu.
Kemampuan menahan karbon inilah yang menjadi alasan mengapa para ilmuwan menyebut lautan sebagai penyerap karbon. Penyerap karbon penting karena membantu planet ini mengatur jumlah siklus karbon melalui atmosfer dan, selanjutnya, membantu mengatur iklim global.
Ablestock.com/AbleStock.com/Getty Images
