Biogeokimia Aluminium (Al) di Laut, Atmosfer, Tanah, dan Perairan

Penjelasan pertama adalah, apa itu Biogeokimia dan penjelasan selanjutnya mengenai biogeokimia aluminium (Al).

Daur Biogeokimia

Di dalam lingkungan, beberapa unsur-unsur kimia, termasuk unsur protoplasma yang peting akan beredar di biosfer mengikuti jalur tertentu, yaitu dari lingkungan (tanah, air, dan udara) masuk ke organisme melalui rantai dan jaring-jaring makanan, dan dari organisme akan kembali lagi ke lingkungan.

Karena rantai makanan merupakan saluran aliran energi, maka dari biogeokimia dan aliran energi merupakan dua proses utama yang terjadi dalam ekosistem di alam.

Istilah Bio yang berarti organisme hidup dan geo yang berarti batu, udara, dan air. Sedangkan geokimia berarti ilmu pengetahuan alam penting yang membahas komposisi kimia Bumi dengan pertukaran unsur antara berbagai bagian dari kulit bumi dan lautan, sungai, dan perairan lainnya.

Biogeokimia ialah pengkajian pertukaran atau perubahan yang terus menerus dari bahan-bahan antara komponen biosfer dan makhluk tidak hidup (Hutchinson, 1994).

Daur Biogeokimia Aluminium di Laut

Daur Biogeokimia Aluminium di Laut

Aluminium yang terbawa di laut, bisa dari terbawa dari batuan ataupun aliran sungai, akan terus mengendap dan membentuk sedimentasi bersama dengan besi (Rubin, 1997). Dan akan terus mengendap sampai pada saatnya besi akan terlepas dari sedimentasi tersebut bersamaan dengan aluminium (Le Cloarec dan Marty, 1991).

Dengan kata lain, di dalam dasar lautan, aluminium dan besi bersama-sama akan mengendap dalam bentuk sedimentasi. Berbeda dengan daur fosfor, jika fosfor membentuk sedimen di laut yang dangkal, maka untuk besi dan aluminium berada di laut yang amat dalam (Schubert dan Reymer, 1985).

Dan ketika suatu saat aluminium bersamaan dengan besi keluar dari sedimentasi, maka akan terus mengalir hingga mencapai permukaan. Ketika mencapai permukaan, maka ikut menguap bersamaan dengan uap air atau dikonsumsi oleh makhluk hidup, contohnya ikan.  Jika dikonsumsi oleh ikan, ikan tersebut akan dimangsa ikan yang lain dan terus terjadi rantai makanan yang pada akhirnya, aluminium terus tertanam ke makhluk hidup, dan sewaktu-waktu akan bersamaan dengan besi kembali ke bentuk sedimentasi. Namun, jika ikut menguap dengan uap air, maka aluminium akan tertahan di atmosfer bumi, bersatu dengan embun. Menunggu saat hujan tiba dan di saat itulah aluminium akan kembali ke tanah atau ke laut dan bersamaan dengan besi akan membentuk sedimentasi (McLennan, 1995).

Daur Biogeokimia Aluminium di Atmosfer

Daur Biogeokimia Aluminium di Atmosfer

Aluminium dapat berada di atmosfer dengan dua cara, yaitu dengan ikut uap air di lautan atau dengan biogenic gas. Biogenic gas adalah unsur yang dihasilkan oleh mikroorganisme anaerobic pada suhu yang rendah yang merupakan hasil dari dekomposisi bahan organik (Yamasoe, dkk, 2000).

Aluminium itu tetap berada di awan, berkumpul bersama uap air dan berbagai zat mineral lainnya seperti Cu, Zn, Fe, N, dan Cr. Mereka tertahan di atmosfer mengikuti awan. Dan ketika hujan tiba, maka aluminium akan jatuh ke Bumi. Dan akan mengendap ke lautan atau perairan dalam bentuk sedimen atau berada di tanah, yang nantinya akan digunakan oleh tanaman lain, aluminium berperan kecil sekali dalam pertumbuhan tanaman, atau bisa juga tertahan di dalam tanah di kerak bumi dalam bentuk bauksit (Vincze, dkk, 2002). Setelah tertahan dalam berbagai bentuk, suatu saat akan menguap kembali, bisa melalui uap air di lautan atau dengan biogenic gas.

Daur Biogeokimia Aluminium di Tanah

Daur Biogeokimia Aluminium di Tanah

Aluminium merupakan unsur ketiga terbanyak di kerak Bumi, kira-kira sebanyak 8,1%, namun aluminium di kerak Bumi tertahan dalam bentuk sedimen atau batuan dalam bentuk bauksit. Maka dari itu, sebagian kecil aluminium bebas ada di dalam tanah, yang ini nantinya akan dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk proses pertumbuhan mereka. Dan sebagian besar berada di dalam bauksit. Maka dari itu, diadakanlah pertambangan aluminium (Pacyna dan Pacyna, 2001). Jika aluminium digunakan oleh tanaman dalam proses pertumbuhan, maka aluminium itu berada di dalam tanaman dan diolah untuk keperluan nutrisi tanaman. Setelah itu, tanaman akan dikonsumsi oleh hewan herbivora atau manusia. Maka secara tidak langsung, aluminium tersebut akan berpindah ke hewan herbivora ataupun manusia. Sayangnya, aluminium tidak bisa diolah oleh hewan ataupun manusia. Maka aluminium akan dibuang dalam bentuk kotoran maupun keringat (Liu, dkk, 2013). Dan kotoran atau keringat akan kembali ke dalam tanah, yang nantinya, aluminium di dalam kotoran tersebut akan bercampur di dalam tanah yang siap digunakan oleh tumbuhan kembali (Gerst dan Gradel, 2007).

Jika aluminium yang tertahan dalam bentuk bauksit, maka aluminium tersebut ditambang, dan diolah untuk menghasilkan aluminium murni, dan dibentuk dalam berbagai keperluan. Namun sayangnya, aluminium yang sudah dalam bentuk produk yang digunakan manusia, tidak bisa diuraikan bakteri. Beberapa produk yang terbuat dari aluminium disebut stainless steel. Maka dari itu, recycling, daur ulang bahan aluminium sangat penting untuk menjaga lingkungan (Smith, dkk, 2009).

Biogeokimia Aluminium di Perairan

Biogeokimia pada Aluminium di Perairan

Sama seperti daur biogeokimia aluminium di laut, aluminium akan tertahan dalam bentuk sedimentasi bersamaan dengan Fe. Dan ketika aluminium tersebut terlepas, maka aluminium akan mengalir ke lautan yang nantinya ikut menguap dengan uap air. Atau bisa juga dikonsumsi oleh makhluk hidup air yang nantinya akan kembali lagi ke dalam bentuk sedimentasi di dalam perairan (Rijkenberg, dkk, 2014).

Daftar Pustaka

  • Hutchinso, 1994, Nitrogen in the biochemistry of the atmosphere, Am. Sci, 32, 187-195.
  • Rubin, K, 1997, Degassing of metals and metalloids from erupting seamount and mid-ocean ridge volcanoes: Observations and predictions, Geochim. Cosmochim. Acta, 61(17), 3525 – 3542.
  • Le Cloarec, M. F., and B. Marty, 1991, Volatile fluxes from volcanoes, Terra Nova, 3, 17– 27.
  • Schubert, G., and A. P. S. Reymer, 1985, Continental volume and freeboard through geological time, Nature, 316(6026), 336 – 339.
  • McLennan, S, 1995, Sediments and soils: Chemistry and abundances, in Rock Physics and Phase Relations: A Handbook of Physical Constants, AGU Ref. Shelf 3, edited by T. J. Ahrens, pp. 8 – 20, AGU, Washington, D. C.
  • Yamasoe, M. A., P. Artaxo, A. H. Miguel, and A. G. Allen, 2000, Chemical composition of aerosol particles from direct emissions of vegetation fires in the Amazon Basin: Water-soluble species and trace elements, Atmos. Environ., 34(10), 1641 – 1653.
  • Vincze, L., A. Somogyi, J. Osan, B. Vekemans, S. Torok, K. Janssens, and F. Adams, 2002, Quantitative trace element analysis of individual fly ash particles by means of X-ray microfluorescence, Anal. Chem., 74(5), 1128–1135.
  • Pacyna, J. M., and E. G. Pacyna, 2001, An assessment of global and regional emissions of trace metals to the atmosphere from anthropogenic sources worldwide, Environ. Rev., 9, 269– 298.
  • Liu, S. K. Hammond and A. Rojas-Cheatham, Environ. Health Perspect., 2013, 121, 705–710.
  • Gerst, M. D., and T. E. Graedel, 2007, Past and future cycles of copper: Regional and global, paper presented at 6th International Copper/Cobre Conference, Metal. Soc. of CIM, Toronto, Ont., Canada, 25– 30 Aug.
  • Smith, M, S, Hoffland, E , 2009, Possible role of ectomycorrhizal fungi in cycling of aluminium in podzols, Soil Biology & Biochemistry, 41, 491 – 497.
  • Rijkenberg, M.J.A., dkk., 2014. The distribution of dissolved iron in the West Atlantic Ocean. PLoS One 9 (6) 8.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here