Siklus Nitrogen

Siklus nitrogen adalah seperangkat proses biogeokimia yang melalui reaksi kimia, perubahan bentuk, dan bergerak melalui reservoir yang berbeda di bumi, termasuk organisme hidup (Harrison 2003). Nitrogen dibutuhkan oleh semua organisame untuk hidup dan tumbuh karena mengandung komponen DNA, RNA, dan protein. Tetapi, sebagian besar organisme tidak dapat menggunakan nitrogen atmosfer, reservoir paling besar.

Gambar 1. Siklus nitrogen (Harrison 2003)

Ada lima proses dalam siklus nitrogen, yaitu fiksasi, uptake, mineralisasi, nitrifikasi, dan denitrifikasi, semuanya dibawa oleh mikroorganisme. Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi aktifitas mikroorganisme seperti suhu, kelembaban, dan ketersediaan sumberdaya.
Pada dasarnya, nitrogen menghasilkan asam amino, yang membangun blok protein. Produk fotosintesis ini akan dikonsumsi oleh binatang dan mikroba yang hidup bebas. Kemidian mereka bakteri yang membusuk dalam bentuk jaringan alga dan jaringan binatang yang mati serta kotoran. Bakteri yang membusuk mendapat energi dari memecah senyawa ini. Pemecahan ini membebaskan senyawa anorganik seperti nitrat yang merupakan nutrien dasar.
Yang membuat siklus nitrogen menjadi kompeks adalah banyak jenis bakteri yang berbeda memecah nitrogen. Walaupun beberapa bakteri mengonsumsi zat organik terlarut atau perubahan senyawa organik ke zat anorganik, nitrogen-fixing bacteria lain bisa mengikat molekul nitrogen (N_2) ke dalam nutrien nitrat yang berguna (〖NO〗_3). Dan sebaliknya, bakteri denitrifikasi mengubah nitrat ke dalam molekul nitrogen.
Ketersediaan nitrogen membatasi aktivitas fotosintesis dalam air yang dingin (temperate water). Sebagian besar karena konversi nitrogen organik kembali ke nutrien nitrat membutuhkan tiga tahap pengonversian bakteri yang memerlukan waktu sampai tiga bulan. Seiring berjalannya waktu pengonversian selesai, nitrat akan tenggelam dekat euphotic zone. Karena perkembangan yang kuat selama bulan-bulan musim panas, nitrat tidak mau kembali ke euphotic zone sampai termoklin melemah, yang diikuti upwelling dan mixing selama musim gugur dan musim dingin.
Sekitar 48% gas terlarut di air laut adalah nitrogen, berbalik dengan kandunganya di atmosfer, sekitar 78% dari volume seluruhnya (Garrison 2006). Ketika nitrogen monoksida bercampur dengan hujan, akan membentuk cairan asam nitrit yang akan membunuh ikan dan mengahancurkan bangunan.

Pembahasan

Siklus Nitrogen dengan menggunakan Software Stella

Ada lima proses yang terjadi pada siklus nitrogen melalui biosfer, atmosfer, dan geosfer, yaitu fiksasi nitrogen, nitrogen uptake, mineralisasi nitrogen, nitrifikasi,dan denitrifikasi. Pada siklus nitrogen, miroorganisme sangat berperan dalam perubahan nitrogen.
Fiksasi nitrogen (N2 NH4+) adalah proses N2 di konversikan menjadi amonium, penting karena hanya dengan ini organisme bisa meendapatkan nitrogen langsung dari atmosfer.
NH4+ Nitogen organik amonia dihasilkan oleh bakteri fixing nitrogen he ammonia produced by nitrogen fixing bac dengan cepat teria is umenggabungkan ke dalam protein dan komponen nitrogen lainnya, baik sekumpulan tanaman, bakteri itu sendiri danorganisme tanah lainnya.
Nitrogen NH4+ setelah nitrogen digabungkan dengan zat organik, kadang diubah kembali ke dalam nitrogen anorganik dengan proses yang disebut mineralisasi, atau dikenal sebagai pembusukan (decay). Ketika organisme mati, dekomposer memakan zat organik dan menuju proses dekomposisi. Selama proses ini, jumlah kandungan nitrogen yang ada pada organisme mati diubah menjadi amonium. Nitrogen tersedia untuk digunakan tanaman untuk diubah menjadi nitrat melalui proses nitrifikasi (NH4+ NO3- ). Nitrifikasi hanya berlangsung di lingkungan yang memiliki banyak oksigen.
Pada proses denitrifikasi, nitrat diubah menjadi N2. Proses ini terjadi pada kondisi sedikit oksigen (respirasi anaerob), pH netral, terdapap banyak bahan organik, dan terjadi peningkatan suhu. NO3- NO2- NO N2O N2.

Garrison, Tom. 2006. Essentials of Oceanography 4th ed.California: Thomson Brooks/Cole.
Thurman, HV, Alan P. Trujillo. 2004. Introductory Oceanography 10th ed. New Jersey: Pearson Prentice Hall.
Harrison, John Arthur. 2003. The Nitrogen Cycle: Of Microbes and Men. Visionlearning Vol. EAS-2 (4) (terhubung berkala) http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=98 (20 Mei 2011).

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s