SIKLUS UNSUR DI LINGKUNGAN PERAIRAN

Complex processes cycle elementsamong different reservoirs - involves biology - has geochemical consequencesDifferent communities store and cyclematerial and energy differently - diversity differences - different biogeochemical results - different storage of biomass

Kebutuhan Unsur oleh Organisma

SIKLUS UNSUR DI ALAMSiklus biogeokimia sebagai konversi dan gerakan bahan-bahan oleh aktivitas biokimiawi yang berlangsung di ekosfer (Atlas & Bartha, 1987)

transformasi fisik: disolusi, presipitasi, volatilisasi dan fiksasitransformasi kimiawi: sintesa, degradasi dan reaksi oksidasi-reduksiTransformasi biologistransformasi campuran ke-tiganya.

WesternEl NinoLa NinaUpwelling productiveNo upwelling - collapse

Trophic RelationshipsEnergy TransferPrimary Producers are Autotrophsharvest sunlightHeterotrophs are Consumerseat organic matter

Food Webs Illustrate Complex Trophic Relationships

Siklus biogeokimia dan aliran energi(bio: organisma hidup; geo=lingkungan: air, tanah, udara)Siklus nutrien ~ siklus elemen, penting untuk: - pertumbuhan tanaman - C, H, O, P, K, I, N, S, Ca, Fe, Mg, Cl, Cu, B, Mn, Zn, Mo- Pertumbuhan hewan sama kecuali B; ditambah dengan Se, Co, F, Cr, Si~ penting untuk memahami fungsi ekosistim

Konsep SiklusSiklus digunakan untuk menetukan keseimbangan elemen/ unsurPersenyawaan pada ujung siklus disebut reservoirReservoir dapat sebagai sumber asal tapi dapat pula sebagai hasil penimbunan (akhir siklus).Persenyawan/ substansi bergerak diantara reservoir melalui proses atau mekanisma tertentu. Laju pergerakannya disebut sebagai fluxPengukuran flux dan jumlah persenyawaan yang ada memungkinkan penghitungan masa tinggal.

Key Elements of Biogeochemical CyclesWhere do the nutrients that ecosystems use come from?What happens to the nutrients within the ecosystem itself?What happens to the nutrients once they leave the ecosystem?Once nutrients are cycled through an ecosystem, how do they get back?What are the rates of exchange of nutrients between the different pools?

SIKLUS HIDROLOGI

Distribusi dan besaran reservoir air di alam

Menentukan besaran flux langkah awal menuju usaha pengendalian

D. T. Krohne, General Ecology

SIKLUS KARBONMikroba selulolitikMikroba lignoselulolitikMikroba amilolitikMikroba pendegradasi hidrokarbon

SIKLUS KARBON

Modified from D. T. Krohne, General Ecology50% fertilizer(Bacteria)SIKLUS NITROGEN

PROSES BIOLOGI DI PERAIRAN DANAU/LAUT (Siklus N & C)

Siklus PPhosphate PO4-3

2003 John Wiley and Sons PublishersThe global phosphorus cycle.

SIKLUS SULFUR

Garam sulfat terlarut di lautan merupakan salah satu cadangan sulfur di alam yang mengalami siklus sangat lambat. Adapun sulfur yang terikat pada jasad hidup atau biomassa sangat cepat mengalami siklus. Cadangan sulfur yang relatif imobil berupa batuan sulfida, deposit sulfur elemental dan bahan bakar fosil

AKTIVITAS GUNUNG BERAPIGEISERMATA AIR PANASSulfur oksida (SO2) dan hidrogen sulfida (H2S) CEPAT LARUT DALAM AIRFe FeS CaCaSO4 (gipsum) Cu CuS H2SO4

Berbagai bakteri pengoksidasi sulfur :

BakteriReaksi yang berlangsungSyarat LingkunganHabitatKhemoototrof obligat atau fakultatif:ThiobacillusThiomicrospiraAchromatiumBeggiatoaThermothrixH2S SoSo SO22-S2O32- SO42-Interfase H2S- O2Lumpur, mataair panas, permukaan tambang, tanah

BakteriReaksi yang berlangsungSyarat LingkunganHabitatFototrof anaerob:ChlorobiumChromatiumEctothiorhodospiraThiopediaRhodopseudomonasH2S SoSo SO22Anaerobik, H2S, cahayaAir dangkal, sedimen anaerob meta atau hipolimnion, air anaerobik

Siklus Potassium (K)

PERAN SIKLUS UNSUR DALAMPROSES SELF PURIFICATION

PERAN MIKROBA PADA PENGURAIAN CEMARAN MERUPAKAN BENTUK SIKLUS UNSUR

Penggunaan Mikroorganisma pada perbaikan kualitas-lingkungan tambak melalui perannya dalam siklus unsurBakteri fotosintetik anoksigenikNitrosobacter/NitrosospiraNitrobacter/NitrosococcusBacillus, Saccharomyces

ChromatiumLamprocystisThiospirillum

RhodopseudomonasRhodobacterRhodospirillum

ChlorobiumProstechochlorisDesulfomaculatumDesulfovibrioDesulfococcusNH3 / NO2-H2SO3H2S S

**There are many different processes involved exchanges of the nutrients that are eventually used by the biotic component of our earth

Discuss key elements

From an ecosystem/community standpoint, we study nutrient cycling via understanding the exchange of materials and energy via food chains and food webs e.g., the terrestrial or aquatic food webs

However, there are many different factors involved in nutrient cycling outside of the community itself

From an ecosystem/food web perspective, it is important to understand Where do the nutrients that ecosystems use come fromWhat happens to the nutrients within the ecosystem itselfWhat happens to the nutrients once they leave the ecosystem?Once nutrients are cycled through an ecosystem, how do they get back?What are the rates of exchange of nutrients between the different pools where they are found******