Makalah Hubungan Ekologi Dengan Kesehatan

BAB I

PENDAHULUAN

A.    LATAR BELAKANG

 Berdasarkan konsep sehat  menurut WHO disebutkan bahwa sehat meliputi keadaan fisik,  maupun social dan tidak hanya bebas dari penyakit dan kelemahan. Penyakit timbul bila terjadi gangguan dari keseimbangan tersebut yang disebabkan oleh adanya perubahan dari satu faktor atau lebih. Faktor-faktor yang berperanan tersebut umumnya dibagi menjadi tiga golongan yaitu : Faktor agen (agent), pejamu (host) dan lingkungan (environment)

Lingkungan sangat berpengaruh terhadap derajat kesehatan masyarakat. Hal ini dapat dilihat pada diagram oleh Hendril L.Blum yaitu faktor lingkungan   mempunyai pengaruh dan peranan yang terbesar diikuti oleh perilaku, pelayanan kesehatan dan keturunan. Hal ini telah dibuktikan antara lain oleh Robert Tilden (university of Michigan) derajat kesehatan suatu bangsa. Dengan demikian dapatlah dikatakan bahwa pelayanan kesehatan yang baik belum dapat sepenuhnya meningkatkan derajat kesehatan masyarakat tanpa disertai dengan peningkatan dari kondisi lingkungan  serta perubahan dari perilaku kea rah yang menguntungkan kesehatan.

Penyelesaian tugas ini dimaksudkan agar mahasiswa nantinya dapat memahami dengan lebih baik salah satu sub pokok bahasan dalam mata kuliah ekologi mengenai Pengaruh Lingkungan terhadap kesehatan dan nantinya akan mampu memberikan penjelasan dalam bentuk presentasi hasil penulisan.

B.     DEFINISI

1.      Lingkungan : segala sesuatu yang ada diskitar kita; kumpulan dari semua kondisi/kekuatan dari luar yang mempengaruhi kehidupan dan perkembangan dari suatu organisme hidup (manusia)

2.      Sehat  : suatu keadaan meliputi keadaan fisik,  maupun social dan tidak hanya bebas dari penyakit dan kelemahan (WHO)

3.      Kesehatan Lingkungan (environmental health) : suatu kondisi atau keadaan lingkungan yang optimum sehingga berpengaruh positif terhada terwujudnya status kesehatan yang optimum pula (Notoatmodjo, 1996)

4.      Pencemaran lingkungan : masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energy, dan atau komponen lain ke dalam lingkungan hidup oleh kegiatan manusia sehingga kualitasnya turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan lingkungan hidup tidak dapat berfungsi sesuai dengan peruntukannya.

C.     PERMASALAHAN

Bagaimanakah pengaruh lingkungan terhadap kesehatan?

BAB  II

TINJAUAN PUSTAKA

A.    HUBUNGAN LINGKUNGAN DAN KESEHATAN

1.      Lingkungan

  Menurut Slamet J.S dalam bukunya Kesehatan Lingkungan, bagi manusia, lingkungan adalah segala sesuatu yang ada di sekitarnya, baik berupa benda hidup, benda mati, benda nyata ataupun abstrak termasuk manusia lainnya, serta suasana yang terbentuk karena terjadinya interaksi diantara elemen-elemen di alam tersebut. Lingkungan itu sangat luas, oleh karenanya sering dikelompokan untuk mempermudah pemahamannya.

  Tergantung kebutuhan, lingkungan dapat diklasifikasikan dengan berbagai sebagai berikut :,

a.       Lingkungan yang hidup (biotis) dan lingkungan yang tidak hidup (abiotis)

b.      Lingkungan alamiah, dan lingkungan buatan (manusia)

c.       Lingkungan prenatal dan post natal

d.      Lingkungan biofisis dan lingkungan psikososial

e.       Lingkungan air (hydrosfer), lingkungan udara (atmosfer), lingkungan tanah (litosfer), lingkungan biologis (biosfer) dan lingkungan social (sosiosfer)

Bagaimanapun lingkungan itu dikelompokan, pada prinsipnya lingkungan (tanah, air, udara dan social, dll) tidak dapat dipisah-pisahkan, karena tidak mempunyai batas yang nyata dan merupakan suatu kesatuan eksistem. Misalnya air tidak dapat dipisahkan dari udara (siklus hidrologi) dst

Timbulnya penyakit dapat disebababkan oleh faktor-faktor yang saling terkait. Faktor-faktor yang berperanan tersebut umumnya dibagi menjadi tiga golongan yaitu : faktor agen (agent), pejamu (host) dan lingkungan (environment). Faktor agen berasal dari sifat pembawaan agen tersebut yang mempunyai kemampuan untuk menyebabkan penyakit pada manusia. Pejamu berhubungan dengan manusia terutama mencakup faktor biologi (umur, jenis kelamin, suku bangsa, kekebalan khusus dll) atau tingkah laku (dalam bentuk kebiasaan dan adat istiadat). Lingkungan mencakup semua aspek di luar agen dan manusia, karena itu sangat beraneka ragam dan umunya digolongkan menjadi 3 kategori yaitu yang berhubungan dengan aspek fisik, biologis dan sosial - ekonomi.

Penyakit timbul bila terjadi gangguan dari keseimbangan yang disebabkan oleh adanya perubahan dari satu faktor atau lebih. Untuk menggambarkan interaksi antara faktor-faktor agen, pejamu dan lingkungan, John Gordon menganalogikan sebagai timbangan pengumpil (pengungkit) dengan lingkungan sebagai titik tumpunya. Pada dasarnya selalu terjadi hubungan dan pengaruh timbal balik antara faktor-faktor pejamu, agen dan lingkungan yang berusaha mencapai suatu keadaan keseimbangan.

Perubahan dari keseimbangan dapat dilihat dari contoh-contoh berikut :

 

L

                                    A                                           P                                                                                                                                                         

                                     

                                                              

                                                                       (1)

                                            P                                                       A   

L

L

                                                                                                                                                                                                  

  A                                                                                                                                              P                               

                                                              

                    (2)                                                                                                (3)

                                     P                                                                        A     

L

L

                                                                                                                                               

                                                                                                                                       

A                                                                                                                                                 P

                 (4)                                                                                                       (5)            

Gambar 1

Diagram interaksi antara faktor-faktor agen, pejamu dan lingkungan

Keterangan

A = agen

P = Pejamu

L = Lingkungan

 

Kalau keadaan keseimbangan tercapai seperti pada gambar (1), maka baik agen maupun pejamu tidak dirugikan dan pada keadaan ini tedapat suasana hidup berdampingan secara damai antara agen dan pejamu.

            Keadaan 2 menggambarkan peningkatan dari kemapuan agen untuk menginfeksi serta menyebabkan menyebabkan penyakit pada manusia, misalnya  perubahan sifat virus influenza dapat mengakibatkan kekebalan dari pejamu. Sebaliknya keadaan 3 menggambarkan peningkatan proporsi kerentanan dari populasi manusia misalnya pada situasi kekurangan pangan dan gizi atau sesudah terjadinya bencana alam seperti banjir, gempa bumi dll.

            Perubahan lingkungan dapat pula menyebabkan pergeseran titik tumpu kearah agen sehingga merangsang penyebaran agen (gambar 4), sebagai contoh : pada keadaan banjir menyebabkan sungai dan badan air meluap membawa pula mikroorganisme atau zat-zat berbahaya lainnya yang dapat mengkontaminasi sumber air minum. Sebagai akibatnya terjadi wabah penyakit yang penularannya melalui air misalnya penyakit kholera, hepatitis dll.

            Perubahan lingkungan dapat pula meyebabkan perubahan keterentanan pejamu (gambar 5), sehingga terjadi pergeseran titik tumpu kearah pejamu. Keadaan ini terjadi misalnya pada perkembangan daerah industry yang pesat menyebabkan konsentrasi zat-zat pencemar di udara meningkat dan hal ini meningkatkan kerentanan (memudahkan terserang penyakit) pada manusia, terutama infeksi saluran pernapasan.  

2.      Pengaruh Lingkungan terhadap Kesehatan

a.      Pengaruh air terhadap kesehatan

   Penggunaan air yang tidak memenuhi persyaratan baik dari segi kualitas maupun kuantitas dapat menimbulkan terjadinya gangguan kesehatan. Gangguan kesehatan tsb dapat berupa penyakit menular dan penyakit tidak menular. Penyakit yang disebabkan oleh air secara langsung disebut waterborne diseases.

Hal ini dapat terjadi karena air merupakan media yang baik tempat bersarangnya bibit penyakit/agent.

   Menurut Slamet (2002) beberapa penyakit yang dapat disebabkan oleh mikroorganisme yg ada didalam air adalah : Cholera, Thyphus abdominalis, Hepatitis A, Dysentri amoeba.

   Selain penyakit menular, penggunaan air dapat juga memicu terjadinya penyakit tidak menular yakni apabila air terkontaminasi  zat-zat berbahaya dan beracun diantaranya : Kasus keracunan kobalt (Co), penyakit minamata yang disebabkan pencemaran pantai minamata oleh mercury (air raksa), keracunan cadmium dll.

   Air juga dapat berperan sebagai sarang insect yang membawa/menyebarkan penyakit atau disebut dengan water related vector. Beberapa penyakit tersebut antara lain : Filariasis, demam berdarah atau dengue haemorrhagic fever (DHF)

b.      Pengaruh udara terhadap kesehatan

   Atmosfer adalah lingkungan udara, yakni udara yang meliputi planet buni ini. Pembangunan yang berkembang pesat dewasa ini, khususnya dalam industry dan teknologi menyebabkan terjadinya perubahan kompsisi udara. Bila perubahan kompsisi udara tersebut melampaui daya dukung lingkungan maka akan berdampak negative terhadap umat manusia.

   Beberapa jenis pencemar udara yang paing sering ditemukan adalah karbon monooksida CO, Nitrogen Oksida NO2, Sulfur oksida SOX, Photochemical oxidants, partikel.

   Pencemaran udara dapat menimbulkan dampak terhadap kesehatan, harta benda, ekosistem maupun iklim. Umumnya gangguan kesehatan sebagai akibat pencemaran udara terjadi pada saluran pernapasan dan organ penglihatan. Salah satu dampak kronis dari pencemaran udara adalah bronchitis.

   Gangguan pada harta benda dan ekosistem terutama terjadi akibat adanya hujan asam. Hujan asam terjadi bila di udara terdapat bahan pencemar berupa gas SO2 (sulphur dioksida) dan gas NOx (Nitrogen dioksida) di udara. Gas-gas ini diudara bila bereaksi dengan uap air akan membentuk H2SO4 yang merupakan kompnen utama dari hujan asam.

   Salah satu akibat dari pencemar udara adalah terjadinya pemanasan global sebagai efek rumah kaca, terjadinya lubang pada ozon yang berfungsi untuk menyerap radiasi UV. Akibat dari pencemaran udara ini tentunya membawa dampak merugikan bagi makhluk di bumi terutama terhadap kesehatan manusia.yakni dapat menyebabkan perubahan iklim yang ekstrim, suhu bumi semakin tinggi, yang  dapat mempengaruhi kesehatan manusia,

c.       Pengaruh tanah terhadap kesehatan

   Tanah merupakan bagian dari lapisan bumi,  tetapi pengaruhnya terhdap kehidupan sangat besar, Hubungan antara tanah dan makhluk hidup di atasnya sangat erat.

   Tanah menyediakan berbagai sumber daya yang berguna bagi kelangsungan hidup manusia dan makhluk hidup lainnya. Selain itu tanah juga merupakan habitat alamiah bagi manusia dan makhluk hidup lainnya.

   Selain fungsi tanah sebagai penyedia berbagai sumber daya dan habitat bagi makhluk hidup. Tanah juga merupakan penerima sejumlah besar bahan pencemar. Tanah merupakan  tempat penampungan berbagai bahan kimia yang berasal dari rembesan penumpukan sampah, IPAL dan sumber lainnya.

   Penurunan kualitas tanah terutama disebabkan oleh kehadiran bahan-bahan pencemar di tanah, akan tetapi dapat juga terjadi karena erosi. Beberapa ahli mengemukakan bahwa penurunan kualitas tanah telah memberikan dampak nyata terhadap kesehatan, seperti dampak dari kekurangan unsur-unsur hara mikro yang terkandung dalam bahan makanan terhadap kesehatan manusia. Salah satu contoh adaalah selenium (Se) yang bersifat toksik pada dosis tinggi tapi sangat dibutuhkan dalam konsentrasi mikro. Tanah tidak dapat berfungsi dengan baik, tidak dapat dijadikan lahan pertanian dsb.

   Pencemaran tanah oleh sampah juga telah memberikan dampak tersendiri bagi kesehatan manusia secara tidak langsung karena dapat menjadi tempat bersarang vector pembawa penyakit misalnya lalat, tikus dan kecoak. selain itu juga menyebabkan gangguan estetika berupa menimbulkan pemandangan yang tidak bagus dan menimbulkan bau yang mengganggu.

BAB  III

PEMBAHASAN

Lingkungan dalam mendukung kehidupan manusia yang dikenal dengan daya dukung lingkungan tentunya berusaha dengan sendirinya untuk tetap menjaga keseimbangan. Jika terjadi ketidakseimbangan maka akan muncul berbagai masalah terhadap makhluk hidup teruatama manusia.

            Seorang tokoh di dunia kedokteran, Hippocrates (460-377SM) adalah tokoh yang pertama-tama berpendapat bahwa penyakit itu ada hubungannya dengan fenomena alam dan lingkungannya. Dilihat dari segi ilmu kesehatan lingkungan, penyakit terjadi karena adanya intaraksi antara manusia dengan lingkungannya. Ilmu yang mempelajari proses intaraksi  ini disebut ekologi.

            Interaksi manusia dengan lingkungannya merupakan suatu proses yang wajar dan terlaksana sejak manusia itu dilahirkan sampai ia meninggal dunia. Hal ini disebabkan karena manusia memerlukan daya dukung unsure-unsur lingkungan untuk kelangsungan hidupnya. Udara, air, makanan, sandang, papan dan seluruh kebutuhan manusia harus diambil dari lingkungannya, akan tetapi dalam proses interaksi manusia dengan lingkungannya ini tidak selalu didapatkan keuntungan, kadang-kadang manusia bahkan mendapat kerugian, misalnya seorang makan dan minum untuk menghilangkan rasa lapar dan dahaga tetapi ia dapat menjadi sakit karenanya.hal ini merupakan akibat hubungan timbale balik antara aktifitas manusia dengan lingkungannya.

            Usaha-usaha dibidang kesehatan lingkungan ditujukan untuk meningkatkan daya guna faktor yang menguntungkan manusia dan mengurangi peran atau mengendalikan faktor yang merugikan. Secara naluriah manusia memang tidak dapat menerima faktor yang merugikan di dalam lingkungan hidupnya, oleh karenanya ia selalu berusaha untuk selalu memperbaiki keadaan sekitarnya sesuai dengan kemampuannya.

            Sejalan dengan perkembangan ilmu dan teknologi, serta aplikasinya dalam pembangunan Negara, pemanfaatan sumber daya alam akan meningkat. Demikian pula dengan buangan berbahayanya, sehingga kualitas lingkungan hidup akan terus berubah secara dinamis. Beban lingkungan dalam menunjang pembangunan akan semakin berat.

            Pertumbuhan industry diberbagai bidang serta tekanan terhadap sumber daya alam menyebabkan timbulnya permintaan, inovasi dan produksi sumber bahan sintesis yang sering tergolong dalam bahan berbahaya, demikian pula buangannya. Industrialisasi akan membawa serta kebutuhan akan pemukiman tenaga kerja yang terkonsentrasi di daerah urban. Kota-kota akan bertambah, baik jumlah maupun besarnya. Dengan demikian permintaan akan pelayanan kesehatan lingkungan akan bertambah dan semakin kompleks.

Perubahan kulaitas lingkungan yang cepat ini merupakan tantangan bagi manusia untuk dapat menjaga fungsi lingkungan hidup agar tetap normal sehinggga daya dukung kelangsungan hidup manusia di bumu akan tetap lestari, dan kesehatan tetap terjamin.  Laju pemanfaatan sumber daya alam dan laju peningkatan jumlah dan kualitas limbah juga akan bertambah. Apabila dampak intensitas kegiatan ini terhadap kualitas lingkungan tidak diperhatikan akan terjadi peningkatan taraf pencemaran lingkungan yang akan mengakibatkan turunnya kesehatan masyarakat. Oleh karenanya usaha-usaha di bidang kesehatan lingkungan perlu didasarkan atas pengetahuan ekologi manusia.(Juli s.slamet,1994

Penyelesaian masalah lingkungan tidak dapat dilakukan dengan monodisipliner ilmu tetapi harus dengan multidisiplin ilmu. Oleh karenanya perlu ditumbuhan strategi baru untuk meningkatkan dan memelihara kesehatan masyarakat yakni  setiap aktivitas baru harus di dasarkan atas

a.       kebutuhan manusia

b.      ditujukan pada kehendak masyarakat

c.       direncanakan oleh semua pihak yang berkepentingan

d.      didasarkan atas prinsip-prinsip ilmiah

e.       dilaksanakan secara manusiawi.

BAB  IV

KESIMPULAN

1.      Lingkungan adalah segala sesuatu yang berada disekitar kita.

2.      Lingkungan merupakan pendukung utama keberlangsungan hidup manusia dan makhluk lainnya yang saling berinteraksi.

3.      Dampak dari pencemaran lingkungan adalah berubahnya keseimbangan ekologi atau lingkungan sehingga dapat mempengaruhi makhluk hidup khususnya kesehatan manusia, mengakibatkan turunnya kesehatan masyarakat

4.      Dalam penanggulangan masalah lingkungan diperlukan  usaha-usaha dibidang kesehatan lingkungan yang didasarkan atas pengetahuan ekologi manusia dan didukung oleh pengkajian dari multidisiplin ilmu

DAFTAR PUSTAKA

1.      Nebel,J dkk, environmental Science,

2.      Slamet J.S, 1994  Kesehatan Lingkungan, Gadjah mada university press,

3.      Kusnoputranto H dkk, 1985 Kesehatan Lingkungan, Departemen pendidikan dan kebudayaan FKM-UI, Jakarta

4.      Mulia R.M, 2005 Kesehatan Lingkungan, Graha Ilmu,Yogyakarta

SIKLUS DAUR BIOGEOKIMIA

A.    DEFINISI DAN FUNGSI DAUR BIOGEOKIMIA

Semua makhluk hidup memerlukan berbagai materi organik dan anorganik. Karbon dioksida dan air diperlukan untuk proses fotosintesis. Nitrogen merupakan komponen penyusun protein dan asam nukleat yang ada di dalam jaringan hidup. Fosfor merupakan unsur penting dalam pembentukan ATP (energi) dan nukleotida. Semua materi yang menyusun tubuh makhluk hidup pada saatnya akan kembali ke alam (atmosfer, air dan tanah), yaitu ketika mahkluk hidup tersebut mati. Di alam, tubuh makhluk hidup yang telah mati akan diuraikan oleh dekomposer sehingga terbentuk senyawa sederhana. Selanjutnya, senyawa tersebut akan dimanfaatkan kembali oleh makhluk hidup autrotof. Artinya, semua materi akan mengalir membentuk suatu daur yang melibatkan komponen biotik dan abiotik yang disebut daur biogeokimia.
Sedangkan Geokimia adalah ilmu yang membahas komposisi kimia bumi dan pertukaran unsur berbagai bagian dari kulit bumi dan lautnya, sungai-sungai dan perairan lainnya.

Huchinson menjelaskan : 

" Biokimia adalah pengkajian pertukaran atau perubahan terus menerus (adalah gerakan ke belakang dan kedepan ) dari bahan-bahan antara komponen biosfer dari yang hidup dan yang tak hidup."

"Biosfer adalah lapisan permukaan bumi atau dapat pula disebut ekosistem raksasa, karena terbentuk dari berbagai ekosistem yang saling berinteraksi."

Semua yang ada di bumi baik makluk hidup maupun benda mati tersusun oleh materi. Materi ini tersusun oleh antara lain: karbon (C), Oksigen (O), Nitrogen (N), Hidrogen (H), Belerang atau sulfur (S) dan Fosfor (P). Unsur-unsur kimia tersebut dimanfaatkan oleh produsen untuk membentuk bahan organic dengan bantuan energi matahari atau energi yang berasal dari reaksi kimia. Bahan organik yang dihasilkan adalah sumber bagi organisme.  Proses makan atau dimakan pada rantai makanan mengakibatkan aliran materi dari mata rantai yang lain. Walaupun makluk dalam satu rantai makanan mati, aliran materi masih tetap berlangsung terus. Karena mahluk hidup yang mai tadi diuraikan oleh decomposer yang ahkirnya akan masuk lagi ke rantai makanan berikutnya. Begitu selanjutnya terus-menerus sehingga membentuk suatu aliran energi dan daur materi. Biogeokimia merupakan pertukaran atau perubahan yang terus menerus, antara komponen biosfer yang hidup dengan tak hidup. Dalam suatu ekosistem, materi pada setiap tingkatan trofik tak hilang. Materi berupa unsur-unsur penyusun bahan organik di daur ulang. Unsur-unsur tersebut masuk ke dalam komponen biotik melalui udara, tanah, dan air. Daur ulang materi tersebut melibatkan mahluk hidup dan batuan (geofisik) sehingga disebut daur biogeokimia.

Fungsi Daur Biogeokimia adalah sebagai siklus materi yang mengembalikan semua unsur-unsur kimia yang sudah terpakai oleh semua yang ada di bumi baik komponen biotik maupun komponen abiotik, sehingga kelangsungan hidup di bumi dapat terjaga.

B.     MACAM-MACAM DAUR BIOGEOKIMIA

Daur biogeokimia meliputi :

1.      Daur Air

2.      Daur Karbon dan Oksigen

3.      Daur Nitrogen

4.      Daur Belerang (Sulfur)

5.      Daur Posfor

Berikut ini akan dibahas macam-macam daur biogeokimia yang ada di alam ini.

1.  Daur Air

Air sangat penting karena fungsinya sebagai pelarut kation dan anion, pengatur suhu tubuh, pengatur tekanan osmotic sel, dan bahan baku fotosintetis. Di alam daur air semua tempat yang terkena enegi matahari (air laut,dll) akan menguap termasuk pada tumbuhan dan hewan. Akibat tiupan angin, awan menuju permukaan daratan. Molekul air sangat penting bagi kehidupan. Air merupakan alat transfer utama bagi pemindahan zat dalam beberapa daur biogeokimia. Air bergerak dalam daur air secara global. Daur air ialah pergerakan air melalui sistem biotik dan abiotik. Air di atmosfer berada dalam bentuk uap air. Uap air berasal dari air di daratan dan laut yang menguap karena panas cahaya matahari. Sebagian besar uap air di atmosfer berasal dari laut karena laut mencapai tiga perempat luas permukaan bumi. Uap air di atmosfer terkondensasi menjadi awan yang turun ke daratan dan laut dalam bentuk hujan. Air hujan di daratan masuk ke dalam tanah membentuk air permukaan tanah dan air tanah. Tumbuhan darat menyerap air yang ada di dalam tanah. Dalam tubuh tumbuhan air mengalir melalui suatu pembuluh. Kemudian melalui transpirasi uap air dilepaskan oleh tumbuhan ke atmosfer. Pada saat molekul-molekul air di atmosfer bergerak mengikuti pola angin, kelembapan udara menyebabkan suhu menjadi lebih dingin. Selanjutnya, uap air terkondensasi menjadi tetes-tetes air dan jatuh sebagai air hujan atau salju. Ketika hujan jatuh di daratan, beberapa di antaranya menjadi air permukaan, mengalami penguapan, dan terserap di dalam tanah.Sebagian dari air ini mengalir ke bawah melewati tanah dan bebatuan, kemudian tersimpan dalam tanah atau di bawah danau yang disebut sebagai air tanah dalam. Sebagian lagi mengalir di permukaan tanah membentuk aliran air dan sungai, yang mana nantinya membawa air ke lautan. Sebagian air diserap oleh tumbuhan, digunakan untuk proses metabolisme dan mengembalikannya ke udara melalui transpirasi. Transpirasi dan evaporasi dari permukaan tanah menghasilkan kumpulan uap air yang disebut awan, yang akan melepaskan airnya sebagai hujan dan memulai siklus lagi.
Pengaruh suhu yang rendah mengakibatkan terjadinya kondensasi uap air menjadi titik-titik air hujan. Hujan turun di permukaan bumi sebagian meresap ke daam tanah, sebagian dimanfaatkan oleh hewan dan tumbuhan (yang tidak diserap akan menjadi mata air) sebagian lagi mengalir ke sungai-sungai sampai laut. Setelah dimanfaatkan manusia, hewan ,dan tumbuhan dikeluarkan lagi dan menguap. Dan air yang ada di dalam tanah mengalir sampai laut semuanya berlanjut terus.
Jika terjadi ganguan daur air, misal illegal logging maka terjadi banjir dan kegiatan distribusi tak lancar maka terjadi kekeringan seperti di Indonesia. Transpirasi oleh tumbuhan mencakup 90% penguapan pada ekosistem darat. Hewan memperoleh air langsung dari air permukaan serta dari tumbuhan dan hewan yang dimakan, sedangkan manusia menggunakan sekitar seperempat air tanah. Sebagian air keluar dari tubuh hewan dan manusia sebagai urin dan keringat. Air tanah dan air permukaan sebagian mengalir ke sungai, kemudian ke danau dan ke laut. Siklus ini di sebut Siklus Panjang. Sedangkan siklus yang dimulai dengan proses Transpirasi dan Evapotranspirasi dari air yang terdapat di permukaan bumi, lalu diikuti oleh Presipitasi atau turunnya air ke permukaan bumi disebut Siklus Pendek.

a. Evaporasi (transpirasi)

Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dan sebagainya, kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfer) dan akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh, uap air (awan) itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam bentuk hujan, salju, es, dan kabut.

b. Infiltrasi (perkolasi)

Ke dalam tanah air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan menuju permukaan air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler, atau air dapat bergerak secara vertikal atau horizontal di bawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan.

c. Air permukaan

Air bergerak di atas permukaan tanah, dekat dengan aliran utama dan danau, makin landai lahan maka makin sedikit pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan tanah dapat dilihat biasanya pada daerah urban. Sungai-sungai bergabung satu sama lain dan membentuk sungai utama yang membawa seluruh air permukaan di sekitar daerah aliran sungai menuju laut.

1.      Daur Karbon dan Oksigen

Karbon dan oksigen juga penting bagi kehidupan seperti penyusun materi dalam tubuh dan digunakan sebagai fotosintetis. Di alam daur ini awalnya karbon dioksida diserap oleh tumbuhan melalui fotosintetis dan dijadikan glukosa. Lalu disusun menjadi amilum, kemudian diubah menjadi senyawa gula yang lain, lemak, protein, dan vitamin. Pada proses pernafasan tumbuhan, dihasilkan lagi karbondioksida dan oksigen. Daur oksigen juga sama. Karbon merupakan bahan dasar dari semua bahan organik. Aliran karbon berjalan beriringan secara paralel dengan aliran energi. Sumber pokok karbondioksida (CO2) ada di atmosfer. Selain itu, komponen karbon juga tersedia dalam bahan bakar fosil (batu bara, gas alam, dan minyak).

Hewan makan tumbuhan dapat karbon lalu setelah berjalannya waktu tubuh hewan dan tumbuhan mati dan diuraikan menjadi karbon dioksida, air, dan mineral. Karbon tadi dilepaskan ke udara dan seterusnya. Dari kedua unsur tadi yang paling panjang daurnya adalah karbon. Karbon dioksida di atmosfer merupakan sumber karbon bagi tumbuhan, terutama ketika melakukan fotosintesis. Karbon tersebut dapat berpindah ke hewan ketika mereka memakan tumbuhan. Selanjutnya, tubuh hewan dan tumbuhan yang sudah mati akan diuraikan oleh mahkluk hidup pengurai menjadi karbondioksida, air, dan mineral. Karbondioksida akan kembali ke atmosfer dari penguraian juga melalui sistem respirasi.

Pada daur karbon dan oksigen memerlukan hewan dan tumbuhan yang mati dalam waktu yang lama untuk membentuk batubara di dalam tanah serta pengurai juga diperlukan dalam mengurai hewan dan tumbuhan yang telah mati. Tumbuhan dan hewan juga terlibat dalam daur air. Proses timbal balik fotosintesis dan respirasi seluler bertanggung jawab atas perubahan dan pergerakan utama karbon. Naik turunnya CO2 dan O2 atsmosfer secara musiman disebabkan oleh penurunan aktivitas Fotosintetik. Dalam skala global kembalinya CO2 dan O2 ke atmosfer melalui respirasi hampir menyeimbangkan pengeluarannya melalui fotosintesis. Akan tetapi pembakaran kayu dan bahan bakar fosil menambahkan lebih banyak lagi CO2 ke atmosfir. Sebagai akibatnya jumlah CO2 di atmosfer meningkat. CO2 dan O2 atmosfer juga berpindah masuk ke dalam dan ke luar sistem akuatik, dimana CO2 dan O2 terlibat dalam suatu keseimbangan dinamis dengan bentuk bahan anorganik lainnya.

2.     Daur Nitrogen

Di alam, Nitrogen terdapat dalam bentuk senyawa organik seperti urea, protein, dan asam nukleat atau sebagai senyawa anorganik seperti ammonia, nitrit, dan nitrat. Tumbuhan dan hewan membutuhkan nitrogen untuk membentuk asam amino untuk membentuk protein. Selain itu, nitrogen diperlukan dalam pembentukan senyawa nitrogen, seperti asam nukleat (ADN dan ARN). Meskipun 78% di udara terdapat nitrogen bebas, namun tumbuhan dan hewan pada umumnya tidak mampu menggunakannya dalam bentuk bebas. Nitrogen harus diubah menjadi bahan nitrogen lain sehingga dapat digunakan. Nitrogen diikat oleh bakteri yang ada di dalam tanah (biasanya dalam bentuk amonia). Selanjutnya oleh bakteri nitrifikasi diubah menjadi nitrit (NO2-), kemudian menjadi nitrat (NO3-), yang mana dapat diserap dari tanah oleh tumbuhan (disebut proses nitrifikasi). Beberapa tanaman mempunyai nodul pada akarnya yang di dalamnya terdapat bakteri pengikat nitrogen. Bakteri mengubah banyak nitrogen menjadi asam amino yang dilepaskan ke jaringan tumbuhan. Tanaman dengan nodul ini mampu hidup dalam kondisi tanah yang miskin nitrogen, misalnya ercis, tanaman dengan daun menjari dan tanaman lain yang termasuk dalam keluarga kacang-kacangan (legume). Nitrogen berfungsi sebagai pembentuk asam amino merupakan persenyawaan pembentuk molekul protein. Selanjutnya protein sebagai pembentuk tubuh.

Semua hewan hanya memperoleh nitrogen organik dari tumbuhan atau hewan lain yang dimakannya. Protein yang dicerna akan menjadi asam amino yang selanjutnya dapat disusun menjadi protein-protein baru pada tingkat trofik berikutnya. Ketika makhluk hidup mati, materi organik yang dikandungnya akan diuraikan kembali oleh dekomposer sehingga nitrogen dapat dilepaskan sebagai amonia. Dekomposisi nitrogen organik menjadi amonia lagi disebut amonifikasi. Proses tersebut dapat dilakukan oleh beberapa bakteri dan mahkluk hidup eukariotik.
            Contoh beberapa mikroorganisme yang terlibat dalam daur nitrogen ialah :

1.Nitrosomanas mengubah amonium menjadi nitrit.

2.Nitrobacter mengubah nitrit menjadi nitrat

3.Rhizobium menambat nitrogen dari udara

4.Bakteri hidup bebas pengikat nitrogen seperti Azotobakter (aerobik) dan Clostridium (anaerobik)

5.Alga biru hijau pengikat nitrogen seperti Anabaena, Nostoc dan anggota-anggota lain dari ordo Nostocales

6.Bakteri ungu pengikat nitrogen seperti Rhodospirillum

Meskipun pengikatan secara alami menghasilkan cukup nitrogen untuk proses yang berlangsung secara alami, namun pembentukan nitrogen oleh industri yang digunakan untuk pemupukan dan produk lain melampui kebutuhan ekosistem darat.

Tahap pertama

Daur nitrogen adalah transfer nitrogen dari atmosfir ke dalam tanah. Selain air hujan yang membawa sejumlah nitrogen, penambahan nitrogen ke dalam tanah terjadi melalui proses fiksasi nitrogen. Fiksasi nitrogen secara biologis dapat dilakukan oleh bakteri Rhizobium yang bersimbiosis dengan polong-polongan, bakteri Azotobacter dan Clostridium. Selain itu ganggang hijau biru dalam air juga memiliki kemampuan memfiksasi nitrogen.

Tahap kedua

Nitrat yang di hasilkan oleh fiksasi biologis digunakan oleh produsen (tumbuhan) diubah menjadi molekul protein. Selanjutnya jika tumbuhan atau hewan mati, mahluk pengurai merombaknya menjadi gas amoniak (NH3) dan garam ammonium yang larut dalam air (NH4+). Proses ini disebut dengan amonifikasi. Bakteri Nitrosomonas mengubah amoniak dan senyawa ammonium menjadi nitrat oleh Nitrobacter. Apabila oksigen dalam tanah terbatas, nitrat dengan cepat ditransformasikan menjadi gas nitrogen atau oksida nitrogen oleh proses yang disebut denitrifikasi.

3.     Daur Belerang (Sulfur)

Belerang atau sulfur merupakan unsur penyusun protein. Tumbuhan mendapat sulfur dari dalam tanah dalam bentuk sulfat (SO4 ). Kemudian tumbuhan tersebut dimakan hewan sehingga sulfur berpindah ke hewan. Lalu hewan dan tumbuhan mati diuraikan menjadi gas H2S atau menjadi sulfat lagi. Secara alami, belerang terkandung dalam tanah dalam bentuk mineral tanah. Ada juga yang gunung berapi dan sisa pembakaran minyak bumi dan batubara.
Daur tipe sedimen cenderung untuk lebih kurang sempurna dan lebih mudah diganggu oleh gangguan setempat sebab sebagian besar bahan terdapat dalam tempat dan relatif tidak aktif dan tidak bergerak di dalam kulit bumi. Akibatnya, beberapa bagian dari bahan yang dapat dipertukarkan cenderung " hilang" untuk waktu yang lama apabila gerakan menurunnya jauh lebih cepat dari pada gerakan "naik" kembali.

Sulfur terdapat dalam bentuk sulfat anorganik. Sulfur direduksi oleh bakteri menjadi sulfida dan kadang-kadang terdapat dalam bentuk sulfur dioksida atau hidrogen sulfida. Hidrogen sulfida ini seringkali mematikan mahluk hidup di perairan dan pada umumnya dihasilkan dari penguraian bahan organik yang mati.

Perpindahan sulfat terjadi melalui proses rantai makanan, lalu semua mahluk hidup mati dan akan diuraikan komponen organiknya oleh bakteri. Beberapa jenis bakteri terlibat dalam daur sulfur, antara lain Desulfomaculum dan Desulfibrio yang akan mereduksi sulfat menjadi sulfida dalam bentuk hidrogen sulfida (H2S). Kemudian H2S digunakan bakteri fotoautotrof anaerob seperti Chromatium dan melepaskan sulfur dan oksigen. Sulfur di oksidasi menjadi sulfat oleh bakteri kemolitotrof seperti Thiobacillus.

Setiap daur melibatkan unsur organisme untuk membantu menguraikan senyawa-senyawa menjadi unsur-unsur. Dalam daur belerang misalnya, mikroorganisme yang bertanggung jawab dalam setiap trasformasi adalah sebagai berikut :

1.   H2S → S → SO4; bakteri sulfur tak berwarna, hijau dan ungu.

2.   SO4 → H2S (reduksi sulfat anaerobik), bakteri desulfovibrio.

3.   H2S → SO4 (Pengokaidasi sulfide aerobik); bakteri thiobacilli.

4.   S organik → SO4 + H2S, masing-masing mikroorganisme heterotrofik
      aerobik dan anaerobik.

5.  Daur Posfor

Posfor merupakan elemen penting dalam kehidupan karena semua makhluk hidup membutuhkan posfor dalam bentuk ATP (Adenosin Tri Fosfat), sebagai sumber energi untuk metabolisme sel. Posfor terdapat di alam dalam bentuk ion fosfat (PO43-). Ion Fosfat terdapat dalam bebatuan. Adanya peristiwa erosi dan pelapukan menyebabkan fosfat terbawa menuju sungai hingga laut membentuk sedimen. Adanya pergerakan dasar bumi menyebabkan sedimen yang mengandung fosfat muncul ke permukaan. Di darat tumbuhan mengambil fosfat yang terlarut dalam air tanah. Fosfor merupakan bahan pembentuk tulang pada hewan. Semua mahluk memerlukan sebagai pembentuk DNA, RNA, protein, energi (ATP), dan senyawa organik lainnya. Daur fosfor lebih sederana dari pada daur lainnya karena tidak melibatkan atmosfer. Di alam daur fosfor sebagai berikut:

·         Di dalam tanah mengandung fosfat anorganik yang dapat diserap oleh tumbuhan. Kemudian tumbuhan dimakan oleh konsumer sehingga fosfor berpindah ke hewan. Tumbuhan dan hewan mati, feses, dan urinnya akan terurai menjadi fosfat organik. Oleh bakteri fosfat tersebut diubah menjadi fosfat arorganik yang dapat diserap tumbuhan. Dan seperti biasa akan terulang. Dan pada daur fosfor diperlukan pengurai untuk menguraikan hewan dan tumbuhan yang mati menjadi fosfat anorganik. Fosfat banyak terdapat di batu karang dan fosil. Fosfat dari batu dan fosil terkikis dan membentuk fosfat anorganik terlarut di air tanah dan laut. Fosfat anorganik ini kemudian akan diserap oleh akar tumbuhan lagi. Siklus ini berulang terus menerus.

·         Sedangkan herbivora mendapatkan fosfat dari tumbuhan yang dimakannya dan karnivora mendapatkan fosfat dari herbivora yang dimakannya. Seluruh hewan mengeluarkan fosfat melalui urin dan feses. Bakteri dan jamur mengurai bahan-bahan anorganik di dalam tanah lalu melepaskan posfor kemudian diambil oleh tumbuhan..

D.      PERUBAHAN BIOGEOKIMIA LAINNYA

1.      Hujan Asam

Definisi Hujan Asam

Hujan asam diartikan sebagai segala macam hujan dengan pH di bawah 5,6. Hujan secara alami bersifat asam (pH sedikit di bawah 6) karena karbondioksida (CO₂) di udara yang larut dengan air hujan memiliki bentuk sebagai asam lemah. Jenis asam dalam hujan ini sangat bermanfaat karena membantu melarutkan mineral dalam tanah yang dibutuhkan oleh tumbuhan dan hewan.

2.      Penipisan Ozon

Upaya Adaptasi Perubahan Iklim

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Alam tidak pernah tetap, tetapi selalu berubah. Perubahan yang terjadi selalu direspon oleh komponen sistem lainnya sehingga alam kembali dalam kesetimbangan baru.  Namun demikian sejak meningkatnya aktifitas manusia dalam mengelola lingkungan dengan munculnya revolusi industri, beban yang diterima alam terutama dari bahan buangan industri dan efek ikutannya telah membawa dampak yang cukup besar bagi kehidupan di bumi. Berbagai aktifitas manusia di bidang industri maupun akibat penambahan populasi telah menambah beban berat bumi. Alih fungsi lahan hutan untuk berbagai peruntukan, pembuangan sampah menjadi polutan dan pembuangan gas buang telah mengakibatkan kenaikan suhu rata-rata bumi. Pada saat ini, bumi menghadapi pemanasan yang tinggi yang disebut dengan global warming. Penyebab utama pemanasan ini adalah pembakaran bahan bakar fosil, seperti batu bara, minyak bumi, dan gas alam, yang melepas karbondioksida dan gas-gas lainnya yang dikenal sebagai gas rumah kaca ke atmosfer. Ketika atmosfer semakin banyak mengandung gas-gas rumah kaca ini, atmosfer semakin menjadi insulator yang menahan lebih banyak panas dari matahari yang dipancarkan ke bumi (Yasuhiro, 2007).

Global warming sudah sejak lama terjadi karena peningkatan lapisan gas yang menyelimuti bumi dan berfungsi sebagai lapisan seperti rumah kaca. Gas rumah kaca terdiri atas CO₂ (55%), sisanya berupa NO_x, SO₂, O₃, CH₄ dan uap air. Lapisan tersebut menyebabkan terpantulnya kembali sinar panas infra merah A yang datang bersama sinar matahari, sehingga panas bumi mencapai 13⁰C. Semakin besar gas rumah kaca, akan semakin meningkatkan suhu bumi. CO₂ di atmosfer saat ini mencapai 300 ppm dan diperkirakan akan meningkat menjadi 600 ppm pada 2060 akibat berbagai aktifitas alamiah dan diperparah dengan aktifitas manusia (Yasuhiro, 2007).

Berbagai kajian ilmiah memperlihatkan bahwa pemanasan global telah memicu perubahan iklim global.  Perubahan iklim adalah suatu proses yang panjang dan megandung kompleksitas yang tinggi sehingga sangat sulit diprediksi dengan tepat. Dampak perubahan iklim telah mulai dirasakan, seperti kenaikan temperature permukaan bumi, kenaikan muka air laut dan memicu peningkatan frekuensi kejadian cuaca dan iklim ekstrim yang berdampak kepada peningkatan kejadian berbagai bencana hidrometeorologis (banjir, kekeringan, badai, dan sebagainya). Untuk mengurangi dampak yang terjadi akibat perubahan iklim  diperlukan berbagai upaya adaptasi yang perlu dirumuskan secara seksama.