Memahami Siklus Fosfor

Fosfor (P) merupakan salah satu nutrien (elemen kimia yang diperlukan untuk perkembangan, pemeliharaan, dan reproduksi dari organisme) yang dipergunakan secara terus-menerus oleh organisme. Fosfor memegang peranan penting dalam proses energetik, genetik, serta sebagai penyusun sistem hidup, karena merupakan unsur pembentuk ATP,  DNA, RNA, dan membran sel fosfolipid (Molles, 2005). Pergerakan, transformasi, dan penggunaan kembali fosfor atau siklus fosfor terutama terjadi pada lapisan litosfer, hidrosfer, dan biosfer.

Tidak seperti siklus nutrien lainnya, atmosfer tidak memegang peranan penting dalam siklus fosfor karena fosfor dan senyawa berbasis fosfor lainnya umumnya berbentuk padatan yang ditemukan pada kisaran suhu dan tekanan yang ada di permukaan bumi. Selain itu, siklus fosfor terjadi dalam laju yang paling lambat dibandingkan dengan siklus biogeokimia unsur lainnya.

Fosfor umumnya ditemukan dalam bentuk mineral kalsium fosfor yang lazim disebut  apatite. Apatite merupakan unsur pokok kebanyakan jenis batuan. Fosfor disimpan dalam tiga bentuk geologis yang berbeda, dengan masing-masing konsentrasi apatite yang bervariasi, yaitu sedimentary deposits, igneous deposits, dan guano. Sedimentary deposits merupakan sumber utama penghasil fosfor dunia yang terbentuk dari akumulasi apatite. Simpanan fosfor ini terbentuk di continental shelf (landas kontinen), continental slope (lereng), muara, atau tempat dimana tingkat produktivitas perairan tinggi yang diakibatkan
masukan materi organik dalam jumlah yang besar. Igneous deposits merupakan simpanan fosfor yang didapat dari batuan beku gunung berapi yang mengandung konsentrasi apatite tinggi. Sedangkan guano merupakan hasil ekskresi kelelawar dan burung. Guano lazim ditemukan melimpah pada gua yang berada di pulau tropis dan dieksploitasi dalam jumlah besar sebagai bahan utama pupuk (Kesler, 1994).
Sumber utama fosfor yang memasuki ekosistem adalah melalui peristiwa pelapukan batuan. Pelapukan batuan yang mengandung konsentrasi apatite terjadi ketika asam karbonik hasil respirasi organisme dilepaskan ke tanah melalui persamaan reaksi sebagai berikut :

Ca5(PO4)3 + 4H2CO3 à 5 Ca2+ + 3HPO42- + 4HCO3 + H2O

Hasil dari proses pelapukan adalah fosfat (senyawa yang mengandung atom fosfor dan beberapa atom oksigen), dengan bentuk yang dijumpai paling melimpah adalah orthofosfat. (Gambar 1). Fosfat biasa dijumpai dalam bentuk garam yang mengendap di sedimen lautan. Seiring dengan berjalannya waktu, proses geologis seperti pengangkatan dan pelapukan batuan dapat membawa fosfat ini ke daratan. Fosfat dalam tanah berfungsi sebagai nutrisi yang diserap tumbuhan, untuk diubah menjadi senyawa organik. Kemudian siklus fosfor berjalan sesuai dengan urutan pada rantai makanan, yakni dari tumbuhan dimakan oleh herbivora, dari herbivora dimakan oleh karnivora, karnivora dan sisa tumbuhan yang telah mati kemudian terdekomposisi, sehingga fosfat dikembalikan ke tanah. Selain dari proses dekomposisi ini, hasil ekskresi herbivora dan karnivora yang mengandung fosfor juga dikembalikan ke tanah. Air larian dapat membawa fosfat pada tanah kembali ke lautan dan kembali membentuk batuan (Campbell, et al., 2003).

Gambar 1. Siklus Fosfor di alam

Iklan