Istilah siklus nitrogen mengacu pada proses di mana nitrogen berubah menjadi berbagai keadaan atau bentuknya. Ini adalah proses lima bagian yang dapat terjadi melalui cara biologis atau fisik. Temukan dasar-dasar proses dan tinjau beberapa contoh siklus nitrogen.
Diagram siklus nitrogen sebagai contoh siklus nitrogen
Memahami Langkah Siklus Nitrogen
Karena begitu banyak atmosfer bumi terdiri dari nitrogen (lebih besar dari ), sangat penting bagi para ilmuwan untuk memahami siklus nitrogen untuk menentukan dan memahami pengaruhnya terhadap berbagai ekosistem.
- fiksasi nitrogen – Bakteri yang mengandung nitrogenase mengubah nitrogen (yang merupakan gas) dari atmosfer sehingga menjadi amonia.
- nitrifikasi – Bakteri di tanah mengubah amonia menjadi nitrogen dioksida. Jenis bakteri lain kemudian menambahkan atom oksigen, yang menciptakan nitrat.
- asimilasi – Tanaman mengubah nitrat menjadi bahan kimia yang mereka butuhkan, seperti asam nukleat dan amino. Hewan yang memakan tumbuhan kemudian memanfaatkan zat tersebut.
- amonifikasi – Ketika tumbuhan dan hewan mati, proses amonifikasi menyebabkan asam nukleat dan amino berubah kembali menjadi amonia dan nitrat. Mereka kemudian dilepaskan kembali ke tanah.
- denitrifikasi – Bakteri mengubah nitrat kembali menjadi nitrogen, yang kemudian dilepaskan kembali ke atmosfer.
Contoh Siklus Nitrogen Dunia Nyata
Beberapa contoh siklus nitrogen antara lain sebagai berikut.
- Sebuah tanaman mengambil nitrogen dari tanah dengan menyerap melalui akarnya. Nitrogen datang dalam bentuk ion nitrogen. Ketika nitrogen diserap oleh tanaman, itu direduksi menjadi ion nitrit. Selanjutnya, menjadi ion amonium yang dapat dimasukkan ke dalam asam amino atau nukleat dan ke dalam klorofil.
- Ketika tanaman mati atau hewan mati atau ketika tanaman atau hewan mengeluarkan kotoran, nitrogen organik kemudian dilepaskan. Bakteri mampu mengubah nitrogen organik ini menjadi amonium. Mereka melakukan ini melalui proses yang disebut mineralisasi.
- Nitrogen masuk ke lautan sebagai akibat limpasan dari air tanah atau saat hujan. Nitrogen juga bisa masuk ke laut melalui presipitasi (hujan). Nitrogen di dalam air mengalami fiksasi, yang umumnya difasilitasi oleh sejenis bakteri yang disebut cyanobacteria. Setelah fiksasi, nitrogen berada dalam bentuk yang tersedia secara biologis yang dapat digunakan fitoplankton di laut.
- Plankton mengeluarkan urea dan amonia ke dalam air. Fitoplankton dan produk limbah dapat tenggelam ke bawah, memperkenalkan amonia pada kedalaman di bawah zona eufotik. Amonia dari produk limbah kemudian dikeluarkan dari zona eufotik dan bakteri yang hidup di bawah zona eufotik dapat mengubah amonia menjadi nitrat. Setelah amonia diubah, nitrifikasi terjadi dan amonia menjadi nitrit dan nitrat. Pencampuran vertikal dan upwelling dapat membawa nitrat ke atas dan kemudian dapat digunakan oleh fitoplankton untuk melanjutkan siklus.
Memfasilitasi Siklus Nitrogen
Siklus nitrogen dipengaruhi oleh faktor-faktor yang bekerja untuk memfasilitasi konversi nitrogen ke berbagai keadaan dan kembali melalui atmosfer. Faktor-faktor ini meliputi:
- penggunaan pupuk pertanian
- penanaman kacang-kacangan oleh petani; kacang-kacangan mampu mengubah nitrogen menjadi nitrat dan nitrit
- penggunaan nitrat oleh bakteri dalam tanah
- mikroba di tanah dan air yang mengubah amonia menjadi nitrit
- bakteri yang disebut Nitrosomonas yang mengubah amonia menjadi nitrit
- bakteri yang disebut Nitrobacter mengubah nitrit menjadi nitrat
- rayap dan cacing kapal berpasangan dengan bakteri untuk mengubah bentuk nitrogen
- cyanobacteria yang hidup di lingkungan semi-akuatik dapat berpartisipasi dalam siklus nitrogen
- fiksasi industri dapat digunakan untuk mengubah nitrogen menjadi amonia pada suhu 600 derajat dan lebih tinggi dengan menggunakan katalis
- nitrogen dapat diperbaiki di atmosfer melalui petir
Proses yang Mempertahankan Kehidupan
Sekarang Anda memiliki banyak contoh berbeda tentang cara kerja siklus nitrogen dan beberapa hal yang dapat memengaruhi siklus nitrogen. Contoh-contoh ini akan membantu Anda lebih memahami proses penting dan menopang kehidupan ini. Untuk memperluas pengetahuan ilmiah Anda, selanjutnya jelajahi beberapa contoh suksesi alami kehidupan tumbuhan. Dari sana, pertimbangkan untuk mempelajari beberapa contoh senyawa organik.
