Bukan Oksigen, Kenapa Nitrogen Jadi Gas Utama Penyusun Atmosfer?
- Asal-usul dari Bumi purba: Nitrogen sudah ada sejak awal lewat proses geologis, sementara oksigen baru muncul setelah organisme mikroskopis mulai melakukan fotosintesis.
- Sifat kimia yang super stabil: Molekul nitrogen memiliki ikatan rangkap tiga yang sangat kuat, membuatnya malas bereaksi dengan unsur lain.
- Nitrogen sebagai “penetral”: Berperan sebagai penyeimbang untuk mengencerkan oksigen sampai ke level aman, sekitar 21 persen.
Dari kecil kita diberi tahu bahwa oksigen adalah sumber kehidupan. Namun, siapa sangka, gas yang paling banyak kita hirup setiap hari bukanlah oksigen, melainkan nitrogen. Ya, komposisi atmosfer Bumi justru didominasi oleh nitrogen. Sekitar 78 persen udara di sekitar kita adalah nitrogen, sementara oksigen hanya sekitar 21 persen. Sisanya diisi argon, karbon dioksida, dan gas lain dalam jumlah kecil.
Kamu mungkin bertanya-tanya, kalau oksigen penting untuk bernapas, kenapa bukan oksigen yang jadi gas utama penyusun atmosfer? Jawabannya ada di kombinasi unik antara sejarah Bumi, sifat kimia nitrogen, dan cara kehidupan mengatur keseimbangan gas di planet ini.
Table of Content
1. Asal-usul dari Bumi purba
Kisah nitrogen dimulai sejak Bumi terbentuk sekitar 4,5 miliar tahun lalu. Kala itu, Bumi masih berupa planet yang panas dan penuh aktivitas vulkanik. Gunung-gunung api memuntahkan berbagai gas dari dalam mantel Bumi, termasuk nitrogen. Nitrogen yang keluar ini kemudian terkumpul di atmosfer sebagai molekul N₂ yang sangat stabil.
Lain halnya dengan oksigen, nitrogen tidak membutuhkan makhluk hidup untuk diproduksi. Ini sudah ada sejak awal lewat proses geologis. Sementara oksigen baru muncul jauh belakangan, sekitar 2,4 miliar tahun lalu, setelah organisme mikroskopis seperti cyanobacteria mulai melakukan fotosintesis dan melepaskan oksigen sebagai limbah metabolisme. Artinya, sebelum ada kehidupan penghasil oksigen, nitrogen sudah lebih dulu mengisi langit Bumi.
2. Sifat kimia yang super stabil
Alasan utama kenapa nitrogen bisa bertahan dan mendominasi adalah karena sifat kimianya. Molekul nitrogen (N₂) memiliki ikatan rangkap tiga yang sangat kuat. Untuk memutus ikatan ini, dibutuhkan energi besar. Akibatnya, nitrogen jadi sangat malas bereaksi dengan unsur lain.
Sebaliknya, oksigen itu reaktif. Oksigen mudah sekali bergabung dengan logam dan menjadi karat, dengan karbon menjadi karbon dioksida, dan dengan hidrogen menjadi air.
Oksigen aktif di mana-mana: pembakaran, pernapasan, pelapukan batuan—semua melibatkan oksigen. Karena terlalu reaktif, oksigen sulit bertahan lama sebagai gas bebas. Banyak oksigen terkunci dalam batuan, air laut, dan tubuh makhluk hidup. Jadi, walaupun terus diproduksi oleh tumbuhan, jumlah oksigen di udara tetap dibatasi oleh reaksi-reaksi kimia ini.
3. Nitrogen sebagai “penetral”
Jika oksigen mendominasi atmosfer, Bumi bisa jadi tempat yang sangat berbahaya. Api akan mudah sekali menyala, bahan organik mudah terbakar, dan proses oksidasi terjadi di mana-mana. Nitrogen berperan seperti penyeimbang. Ini mengencerkan oksigen sampai ke level aman, sekitar 21 persen.
Dengan adanya nitrogen, oksigen tetap cukup untuk bernapas, tapi tidak berlebihan sampai membuat Bumi jadi tungku raksasa. Jadi nitrogen bukan hanya numpang lewat, tapi benar-benar berfungsi sebagai penstabil atmosfer.
4. Peran kehidupan dalam siklus nitrogen
Menariknya, makhluk hidup justru sangat bergantung pada nitrogen. Namun, bukan nitrogen dalam bentuk gas. Tanaman, misalnya, tidak bisa langsung memakai nitrogen dari udara. Mereka butuh nitrogen dalam bentuk senyawa, seperti amonia atau nitrat.
Di sinilah bakteri berperan. Ada bakteri yang menangkap nitrogen dari udara (fiksasi nitrogen), lalu mengubahnya menjadi bentuk yang bisa dipakai tanaman. Hewan memakan tanaman, manusia makan keduanya. Saat makhluk hidup mati dan terurai, nitrogen kembali ke tanah, lalu sebagian dikembalikan lagi ke atmosfer lewat proses denitrifikasi. Siklus ini menjaga nitrogen tetap melimpah di udara, tapi tetap tidak reaktif secara bebas.
5. Bandingkan dengan planet lain
Coba lihat Venus dan Mars. Atmosfer planet ini didominasi karbon dioksida, bukan nitrogen. Alasannya, planet ini tidak memiliki siklus air dan kehidupan seperti Bumi. Tanpa lautan, hujan, bakteri, dan tumbuhan, tidak ada mekanisme yang menstabilkan gas seperti di Bumi.
Di planet Bumi, kombinasi air, batuan, aktivitas vulkanik, dan kehidupan menciptakan sistem yang unik. Nitrogen tetap bertahan sebagai gas utama, sementara oksigen dijaga di level yang pas untuk kehidupan kompleks.
Kesimpulannya, nitrogen jadi gas utama atmosfer bukan karena ini yang paling penting untuk bernapas, melainkan karena paling stabil dan sudah ada sejak awal sejarah Bumi. Oksigen memang vital bagi kehidupan, tapi sifatnya yang terlalu aktif justru membuatnya sulit mendominasi udara. Tanpa nitrogen, atmosfer Bumi bisa jadi terlalu panas, terlalu reaktif, dan terlalu berbahaya. Jadi, nitrogen adalah penjaga keseimbangan yang diam-diam menyelamatkan kehidupan setiap hari.
Referensi
BBC. Diakses pada Januari 2026. Composition of The Atmosphere
Frontiers Media. Diakses pada Januari 2026. What Is the Nitrogen Cycle and Why Is It Key to Life?
The Institute for Environmental Research and Education. Diakses pada Januari 2026. What Gas Makes Up Most of the Earth’s Atmosphere?
The Science Learning Hub. Diakses pada Januari 2026. The Nitrogen Cycle
FAQ seputar kenapa nitrogen jadi gas utama penyusun atmosfer
| Mengapa bukan oksigen yang menjadi gas utama? | Oksigen adalah gas yang sangat reaktif. Ia mudah bereaksi dengan mineral di kerak bumi (oksidasi) dan mudah terbakar. Jika kadar oksigen terlalu tinggi (misalnya 100%), kebakaran hutan akan terjadi terus-menerus dan benda-benda akan cepat berkarat atau membusuk. |
| Apa fungsi nitrogen bagi makhluk hidup di bumi? | Meski tidak kita hirup untuk bernapas seperti oksigen, nitrogen sangat penting untuk membangun DNA, RNA, dan protein. Tumbuhan mendapatkan nitrogen melalui bantuan bakteri di tanah (siklus nitrogen), bukan langsung dari udara. |
| Apakah jumlah nitrogen di atmosfer akan selalu sama? | Dalam skala waktu manusia, jumlahnya relatif stabil. Namun, dalam skala geologis jutaan tahun, kadar nitrogen bisa berubah tergantung pada aktivitas lempeng tektonik dan aktivitas biologi di planet ini. |
