Siklus Karbon: Pengertian – Proses – Permasalahannya

Seluruh alam semesta tersusun dari beberapa unsur kimia yang saling berkaitan satu dengan lainnya membentuk suatu komponen penyusun yang bersifat kompleks. Susunan – susunan tersebut tidak hanya terdiri atas suatu komponen sejenis saja, tetapi juga berkaitan dengan unsur atau komponen yang berbeda hingga mencapai titik keseimbangan. Tidak hanya itu saja, kejadian atau peristiwa yang ada di alam semesta tidak terlepas juga dari suatu proses yang bernama siklus. Seperti yang kita ketahui jika siklus adalah suatu proses dari awal mula suatu unsur terbentuk untuk kemudian berkembang bahkan berubah bentuk lalu kembali lagi menjadi sebuah unsur seperti pertama kali terbentuk.

Adanya siklus menjadi pertanda bahwa segala sesuatu yang ada di alam semesta akan selalu berubah bentuk demi menjaga keseimbangan. Setidaknya ada berbagai macam siklus di alam semesta ini seperti siklus hidrologi (air), siklus nitrogen, siklus fosfor, siklus belerang, siklus karbon dan masih banyak lainnya. Siklus – siklus tersebut akan terus berulang setiap saat. Pada pembahasan kali ini akan dijelaskan mengenai apa itu siklus karbon dan bagaimana prosesnya. Yuk kita simak bersama – sama.

Pengertian Siklus Karbon

Sesuai dengan namanya, karbon memiliki peran penting di dalam siklus ini. Selain itu, karbon juga merupakan salah satu unsur kimia terpenting bagi keseluruhan kegiatan makhluk hidup yang tinggal di Planet Bumi. Tidak hanya kegiatan yang dilakukan setiap makhluk hidup saja yang menghasilkan karbon, makhluk hidup sendiri termasuk manusia memiliki unsur karbon di dalamnya. Lalu apa itu siklus karbon?

Siklus karbon merupakan suatu aliran karbon yang melewati semua bagian di dalam sistem Planet Bumi baik berupa tumbuhan, hewan, hingga manusia dan prosesnya terjadi secara alami. Siklus karbon juga dapat dikatakan sebagai siklus biogeokimia dan terjadi pertukaran karbon pada biosfer, hidrosfer, geosfer, hingga atmosfer bumi. Selain itu, siklus karbon merupakan suatu siklus penyimpanan dan juga perpindahan unsur karbon yang terjadi antara atmosfer (udara), makhluk hidup (biosfer), geosfer (tanah) serta hidrosfer (air).

Di dalam siklus karbon terdapat 4 resevoir karbon utama yaitu atmosfer, biosfer termasuk freshwater system dan meterial non hayati organik (karbon tanah), lautan (karbon anorganik terlarut, biota laut hayati dan non hayati), dan sedimen (bahan bakar fosil). Semua proses pertukaran karbon tersebut tidak terlepas dari proses fisika, kimia, geologi, hingga biologi. Kita harus tahu jika karbon terbesar berada di atmosfer bumi yaitu dalam bentuk gas karbon dioksida (CO₂).

Proses Siklus Karbon

Ada berbagai macam proses dari siklus karbon. Namun secara umum siklus karbon dapat terjadi pada proses fotosistesis. Seperti yang kita ketahui jika fotosintesis merupakan proses pembuatan makanan pada tumbuhan dengan bantuan sinar matahari. Proses fotosintesis termasuk ke dalam siklus karbon pendek. Tidak hanya tumbuhan saja yang melakukan siklus karbon pendek, tetapi juga fitoplankton.

Proses fotosintesis sendiri dimulai dari pengambilan gas karbondioksida yang ada di udara oleh tumbuhan dan juga air yang berasal dari tanah. Dengan bantuan dari sinar matahari, karbondioksida dan air tersebut diubah menjadi karbohidrat, oksigen serta uap air. Karbohidrat yang dihasilkan oleh tumbuhan, tidak hanya dimanfaatkan oleh tumbuhan itu sendiri, tetapi juga dikonsumsi oleh hewan (herbivora) dan manusia sebagai sumber makanan. Selain itu, karbon yang dihasilkan oleh manusia dan hewan berupa gas karbondioksida dari proses respirasi dimanfaatkan kembali oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis berikutnya. Tidak hanya manusia dan hewan saja yang menghasilkan karbondioksida saja, detrifor atau objek pengurai juga menghasilkan karbondioksida yang berasal dari proses pembusukan. Saat tumbuhan, hewan, hingga manusia mati, mereka akan diuraikan oleh detrifor untuk diubah menjadi karbon dan begitu seterusnya.

Selain siklus karbon pendek, juga terdapat siklus karbon panjang di mana karbon mengalami perpindahan dalam berbagai macam bentuk dimulai dari batuan, tanah, lautan hingga atmosfer dalam jangka waktu yang sangat lama yaitu sekitar 100 – 200 juta tahun. Salah satu proses yang perpindahan karbon tersebut terdapat pada proses pelapukan. Proses pelapukan akan menghasilkan sedimen atau endapan yang berasal dari senyawa organik akan berubah menjadi senyawa kerogen (minyak bumi, gas alam hingga batu bara). Minyak bumi, gas dan batu bara tersebut dimanfaatkan oleh manusia sebagai sumber bahan bakar kendaraan dan industri. Proses tersebut akan menghasilkan gas emisi berupa gas karbondioksida ke atmosfer.

Proses Pengambilan Karbon Di Atmosfer

Selain melalui proses fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan, proses pengambilan karbon di atmosfer dapat terjadi melalui proses:

1. Pada bagian permukaan laut yang mengarah ke kutub, air laut cendrung dingin dan karbondioksida akan menjadi lebih mudah untuk larut. Kemudian karbondioksida terlarut tersebut dibawa di dalam proses sirkulasi termohalin yang membawa massa air yang terdapat di permukaan menjadi lebih berat masuk ke dalam laut.
2. Sedangkan di laut bagian atas, daerah ini terkenal dengan daerah yang memiliki produktivitas tinggi. Semua organisme yang berada di daerah tersebut membutuhkan karbon untuk membentuk jaringan karbon, seperti cangkang dan beberapa bagian tubuh yang keras. Proses pembentukan jaringan karbon tersebut membuat aliran karbon masuk ke dalam laut.
3. Dalam proses pelapukan batuan silikat yang membutuhkan karbondioksida untuk membentuk senyawa lain yang nantinya akan mengandung karbon.

Permasalahan Siklus Karbon

Senyawa karbon adalah senyawa yang sering kita temui setiap hari dalam kehidupan sehari – hari. Meskipun dalam prosesnya, siklus karbon akan terus berputar untuk kembali lagi melewati proses yang sama. Namun, siklus karbon tidak hanya memberikan manfaat namun juga memberikan dampak negatif atau permasalahan lainnya, salah satunya tingkat kandungan karbondioksida yang terdapat di atmosfer terlalu banyak. Tumbuhan yang berguna untuk mengubah karbondioksida menjadi oksigen setiap harinya mengalami pengurangan, hal ini terbukti dari banyak hutan yang hilang setiap tahun. Tidak heran jika kandungan karbondioksida yang terdapat di atmosfer memberikan efek rumah kaca atau global warming, yaitu sinar UV tidak dapat dipantulkan kembali keluar atmosfer, justru terpantul ke dalam bumi kembali dan mengakibatkan peningkatan suhu bumi (Baca: Penyebab Bumi Semakin Panas).

Meskipun konsentrasi karbondioksida yang terdapat di udara sangat kecil jika dibandingkan dengan oksigen dan nitrogen, namun karbondioksida dapat menyebabkan efek rumah kaca. Tidak menutup kemungkinan jika konsentrasi karbondioksida akan terus mengalami peningkatan setiap harinya, maka siklus karbon sudah tidak dapat menyeimbangkan segala macam ekosistem di bumi. Hal ini terbukti dari terjadinya perubahan iklim yang ekstrim, pemanasan global, meningkatnya tinggi permukaan air, mencairnya es di kutub dan masih banyak lainnya. Oleh karen itu, sebagai manusia kita harus mulai bertindak dan salah satunya dengan mengurai pemakaian bahan bakar fosil untuk mengurai pelepasan karbondioksida ke atmosfer.