Siklus Karbon: Pengertian, Proses, Jenis, dan Manfaatnya bagi Bumi

Siklus karbon

ilustrasi siklus karbon (wikimedia.org)

Karbon berada dalam keadaan konstan bergerak dari satu tempat ke tempat lain. Unsur ini tersimpan dalam benda yang disebut reservoir. Bentuk reservoir pun beragam, mulai dari tumbuhan, hewan, manusia, dan benda mati; seperti bebatuan hingga air.

Karbon juga bergerak dari reservoir satu ke reservoir lainnya. Nah, inilah yang dinamakan dengan siklus karbon. Misalnya, dalam tumbuhan, karbon digunakan tumbuhan untuk membentuk batang dan daun. Ketika sudah bertumbuh, daun dimakan oleh hewan-hewan.

Dalam proses tersebut, terjadi perpindahan karbon dari berbeda reservoir. Contoh lain, di atmosfer juga terkandung karbon yang tersimpan dalam bentuk gas. Karbon dioksida yang juga dijumpai di dalam lautan, ditangkap organisme laut. Sebut saja kerang yang memanfaatkan karbon untuk membuat cangkang dan kerangka.

Faktanya, sebagian besar karbon di planet bumi terkandung di dalam batuan, mineral, dan sedimen lain. Mayoritas terkubur di bawah permukaan planet, melansir Education National Geographic. Meski terus berputar dalam siklus karbon, jumlah karbon di bumi gak pernah berkurang, lho!

Alasannya, karena bumi memiliki sistem tertutup, jadi karbonnya bergerak di dalam atmosfer saja. Walaupun begitu, jumlah karbon dalam satu reservoir bisa berubah tiap waktu. Hal ini terjadi karena adanya perpindahan karbon seperti sebelumnya dijelaskan. 

Sederhananya, perputaran karbon terjadi dengan:

1. Karbon yang ada di atmosfer diserap oleh tanaman untuk fotosintesis
2. Lalu, tumbuhan dikonsumsi oleh hewan dan karbon pun berpindah reservoir
3. Ketika hewan serta tumbuhan mati dan membusuk, karbon dilepaskan kembali ke atmosfer
4. Beberapa karbon gak dilepaskan kembali ke atmosfer dan menjadi bahan bakar fosil
5. Bahan bakar fosil yang terbentuk dalam waktu lama tersebut kemudian digunakan untuk aktivitas buatan manusia, misalnya transportasi, yang akhirnya memompa lebih banyak karbon kembali ke atmosfer.

Baca Juga: Memahami Siklus Nitrogen dan Manfaatnya bagi Kehidupan

Jenis siklus karbon

ilustrasi siklus karbon darat dan laut (flickr.com/Atmospheric Infrared Sounder)

Siklus karbon digolongkan menjadi dua jenis berdasarkan pada durasi prosesnya. Lebih jelasnya dalam uraian berikut:

• Siklus karbon jangka pendek, terjadi dalam waktu yang relatif singkat. Biasanya hanya membutuhkan waktu berhari-hari, berbulan-bulan, atau hitungan tahun bagi karbon untuk mengalir melintasi berbagai reservoir karbon. Misalnya, proses penyerapan karbon untuk fotosintesis
• Siklus karbon jangka panjang, dinyatakan panjang apabila siklus karbon membutuhkan waktu ribuan tahun dalam sekali proses. Misalnya, karbon dari fosil yang terpendam sejak zaman purba.

Siklus karbon juga melalui aliran yang berbeda. Dua bentuk aliran siklus karbon yakni siklus karbon di darat dan siklus karbon di air, melansir Byju's. Apa bedanya?

• Siklus karbon di darat

Karbon di atmosfer berbentuk karbon dioksida. Senyawa ini memasuki atmosfer melalui proses alami seperti respirasi dan aplikasi industri, seperti pembakaran bahan bakar fosil. Proses fotosintesis melibatkan penyerapan CO2 oleh tanaman untuk menghasilkan karbohidrat. Persamaannya adalah sebagai berikut:

CO 2 + H 2 O + energi →  (CH 2 O) n  +O 2

Beberapa senyawa karbon dalam siklus karbon melewati rantai makanan dari produsen ke konsumen. Bentuknya karbon dioksida dan dikeluarkan melalui respirasi. Pada siklus karbon ini mengandalkan peran pengurai guna memakan organisme mati dan mengembalikan karbon dari tubuhnya kembali ke atmosfer. Persamaan untuk proses ini adalah:

(CH 2 O) n  +O 2 → CO 2 + H 2 O

• Siklus karbon di lautan

Serupa dengan di darat, siklus karbon di laut berarti perpindahan karbon dari reservoir ke reservoir yang ada di lautan. Fakta ekologis, lautan menyerap lebih banyak karbon daripada yang dikeluarkan. 

Hewan laut mengubah karbon menjadi kalsium karbonat, senyawa ini diperlukan untuk membuat cangkang keras, mirip dengan yang ditemukan pada kerang dan tiram. Ketika organisme dengan cangkang kalsium karbonat mati, tinggallah cangkang keras karena tubuh telah membusuk. 

Cangkang-cangkang tersebut menumpuk di dasar laut, lalu dipecah oleh gelombang dan menjadi padat di bawah tekanan yang sangat besar, sebagai batu kapur. Batuan kapur yang terkena udara menjadi lapuk, kemudian karbon dilepaskan kembali ke atmosfer sebagai karbon dioksida.

Mengapa siklus karbon penting?

ilustrasi bumi (unsplash.com/kylejglenn)

Uniknya, bumi yang kita tinggali secara otomatis menjaga keseimbangan kadar karbon. Artinya, jumlah karbon yang dilepaskan secara alami dari reservoir sama dengan jumlah yang diserap oleh reservoir. 

Dari alam saja menunjukkan bahwa siklus karbon sangat penting. Jumlah karbon yang tetap membantu bumi tetap 'ramah' untuk ditinggali. Di samping itu, karbon juga bahan penyusun kehidupan dan membentuk ikatan stabil dengan unsur-unsur lain yang diperlukan untuk kehidupan. Berkurangnya karbon dapat memengaruhi siklus kehidupan dan aktivitas di planet kita.

Bukan hanya itu, terlalu banyak karbon juga gak baik, lho! Di atmosfer saja, misalnya, karbon menyediakan isolasi dengan menjebak panas matahari. Jumlah berlebih karbon di udara membuat bumi semakin panas. Itulah mengapa karbon (dioksida) digolongkan sebagai gas rumah kaca.

Gak terasa, ya, bahkan aktivitas paling sederhana yang dilakukan pun melibatkan siklus karbon yang rumit. Sedihnya, jumlah karbon di atmosfer bumi kita semakin meningkat, lho! Penggunaan bahan bakar fosil menyebabkan jumlah karbon yang dihasilkan lebih banyak daripada yang terserap. Jika terus berlanjut, bisa-bisa bumi makin gak sehat, Guys! Duh! 

Baca Juga: 5 Dampak Pemanasan Global, Manusia pun Merasakan Efeknya