Daur nutrien

Daur nutrien atau daur hara (disebut juga daur ulang ekologis) adalah perpindahan dan pertukaran materi organik dan anorganik kembali ke produksi materi. Aliran energi merupakan jalur yang searah dan nonsiklik, sedangkan pergerakan nutrisi mineral bersifat siklik. Daur mineral meliputi siklus karbon, siklus sulfur, siklus nitrogen, siklus air, siklus fosfor, siklus oksigen, dan lainnya yang terus-menerus didaur ulang bersama dengan unsur hara mineral lainnya menjadi nutrisi ekologis yang produktif.

Pengomposan dalam sistem pertanian memanfaatkan daur ulang hara di ekosistem secara alami. Bakteri, fungi, serangga, cacing tanah, hemiptera, dan makhluk lainnya menggali dan mencerna kompos dalam tanah yang subur. Mineral dan nutrien di dalam tanah didaur ulang kembali dalam proses produksi tanaman.

Garis besar

Daur nutrien merupakan sistem daur ulang alam. Semua bentuk daur ulang memiliki putaran umpan balik yang menggunakan energi dalam prosesnya untuk mengembalikan atau menggunakan kembali sumber daya material. Dalam ekologi, sebagian besar daur ulang diatur selama proses pembusukan.^[1] Ekosistem memanfaatkan keanekaragaman hayati dalam jaring-jaring makanan untuk mendaur ulang bahan alamiah, seperti nutrisi mineral dan air. Dalam sistem alami, daur ulang merupakan salah satu dari banyak layanan ekosistem yang menopang dan berkontribusi pada kesejahteraan masyarakat manusia.^[2]^[3]^[4]

Daur ulang ekologis

Contoh daur ulang ekologis terjadi dalam pencernaan enzimatik selulosa. "Selulosa, salah satu senyawa organik yang paling melimpah di Bumi, adalah polisakarida utama pada tumbuhan yang merupakan bagian dari dinding sel. Enzim pengurai selulosa berpartisipasi dalam daur ulang ekologis alami bahan tumbuhan."^[5] Perbedaan ekosistem dapat memunculkan variasi dalam laju daur ulang zat sisa (zat sampah), yang menciptakan umpan balik yang kompleks terkait faktor-faktor seperti dominasi kompetitif spesies tanaman tertentu. Perbedaan laju dan pola daur ulang ekologi mewariskan efek lingkungan dengan implikasi bagi evolusi ekosistem pada masa depan.^[6]

Ilustrasi

Jaring-jaring makanan yang disederhanakan yang menggambarkan rantai makanan dengan tiga trofik (produsen-herbivora-karnivora) yang dihubungkan dengan pengurai. Nutrisi mineral berpindah melalui rantai makanan, ke kolam nutrisi mineral, dan kembali ke sistem trofik menggambarkan daur ulang ekologis. Sebaliknya, perpindahan energi bersifat searah dan nonsiklik.^[7]^[8]

Dari makhluk terbesar hingga terkecil, nutrien didaur ulang melalui pergerakannya, limbahnya, dan aktivitas metaboliknya. Ilustrasi ini menunjukkan contoh pompa paus yang mengedarkan nutrien melintasi lapisan kolom air samudera. Paus dapat bermigrasi ke tempat yang sangat dalam untuk memakan ikan dasar laut (seperti tombak pasir Ammodytes spp.) dan ke permukaan untuk memakan kril dan plankton pada tingkat yang lebih dangkal. Pompa paus meningkatkan pertumbuhan dan produktivitas di bagian lain ekosistem ini.^[9]

Referensi

^ Ohkuma, M. (2003). "Termite symbiotic systems: Efficient bio-recycling of lignocellulose". Applied Microbiology and Biotechnology. 61 (1): 1–9. doi:10.1007/s00253-002-1189-z. PMID 12658509.
^ Elser, J. J.; Urabe, J. (1999). "The stoichiometry of consumer-driven nutrient recycling: Theory, observations, and consequences" (PDF). Ecology. 80 (3): 735–751. doi:10.1890/0012-9658(1999)080[0735:TSOCDN]2.0.CO;2. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2011-07-22.
^ Doran, J. W.; Zeiss, M. R. (2000). "Soil health and sustainability: Managing the biotic component of soil quality" (PDF). Applied Soil Ecology. 15 (1): 3–11. doi:10.1016/S0929-1393(00)00067-6. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2011-08-14.
^ Lavelle, P.; Dugdale, R.; Scholes, R.; Berhe, A. A.; Carpenter, E.; Codispoti, L.; et al. (2005). "12. Nutrient cycling" (PDF). Millennium Ecosystem Assessment: Objectives, Focus, and Approach. Island Press. ISBN 978-1-55963-228-7. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2007-09-28.
^ Rouvinen, J.; Bergfors, T.; Teeri, T.; Knowles, J. K. C.; Jones, T. A. (1990). "Three-dimensional structure of cellobiohydrolase II from Trichoderma reesei". Science. 249 (4967): 380–386. Bibcode:1990Sci...249..380R. doi:10.1126/science.2377893. JSTOR 2874802. PMID 2377893.
^ Clark, B. R.; Hartley, S. E.; Suding, K. N.; de Mazancourt, C. (2005). "The effect of recycling on plant competitive hierarchies". The American Naturalist. 165 (6): 609–622. doi:10.1086/430074. JSTOR 3473513. PMID 15937742.
^ Kormondy, E. J. (1996). Concepts of ecology (edisi ke-4th). New Jersey: Prentice-Hall. hlm. 559. ISBN 978-0-13-478116-7.
^ Proulx, S. R.; Promislow, D. E. L.; Phillips, P. C. (2005). "Network thinking in ecology and evolution" (PDF). Trends in Ecology and Evolution. 20 (6): 345–353. doi:10.1016/j.tree.2005.04.004. PMID 16701391. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2011-08-15.
^ Roman, J.; McCarthy, J. J. (2010). "The whale pump: Marine mammals enhance primary productivity in a coastal basin". PLOS ONE. 5 (10): e13255. Bibcode:2010PLoSO...513255R. doi:10.1371/journal.pone.0013255. PMC 2952594  . PMID 20949007.

Pranala luar

Soil and Water Conservation Society
Baltic Ecological Recycling Agriculture and Society Diarsipkan 2020-12-02 di Wayback Machine.
Dianna Cohen: Tough truths about plastic pollution di TED.com
Plastic pollution coalition
Nutrient Cycling in Agroecosystems journal
Nova Scotia Agricultural College lecture notes on nutrient cycling in soil

[Ohkuma03-1] Ohkuma, M. (2003). "Termite symbiotic systems: Efficient bio-recycling of lignocellulose". Applied Microbiology and Biotechnology. 61 (1): 1–9. doi:10.1007/s00253-002-1189-z. PMID 12658509.

[Elser99-2] Elser, J. J.; Urabe, J. (1999). "The stoichiometry of consumer-driven nutrient recycling: Theory, observations, and consequences" (PDF). Ecology. 80 (3): 735–751. doi:10.1890/0012-9658(1999)080[0735:TSOCDN]2.0.CO;2. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2011-07-22.

[Doran00-3] Doran, J. W.; Zeiss, M. R. (2000). "Soil health and sustainability: Managing the biotic component of soil quality" (PDF). Applied Soil Ecology. 15 (1): 3–11. doi:10.1016/S0929-1393(00)00067-6. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2011-08-14.

[Lavelle05-4] Lavelle, P.; Dugdale, R.; Scholes, R.; Berhe, A. A.; Carpenter, E.; Codispoti, L.; et al. (2005). "12. Nutrient cycling" (PDF). Millennium Ecosystem Assessment: Objectives, Focus, and Approach. Island Press. ISBN 978-1-55963-228-7. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2007-09-28.

[Rouvinen90-5] Rouvinen, J.; Bergfors, T.; Teeri, T.; Knowles, J. K. C.; Jones, T. A. (1990). "Three-dimensional structure of cellobiohydrolase II from Trichoderma reesei". Science. 249 (4967): 380–386. Bibcode:1990Sci...249..380R. doi:10.1126/science.2377893. JSTOR 2874802. PMID 2377893.

[Clark05-6] Clark, B. R.; Hartley, S. E.; Suding, K. N.; de Mazancourt, C. (2005). "The effect of recycling on plant competitive hierarchies". The American Naturalist. 165 (6): 609–622. doi:10.1086/430074. JSTOR 3473513. PMID 15937742.

[Kormondy84-7] Kormondy, E. J. (1996). Concepts of ecology (edisi ke-4th). New Jersey: Prentice-Hall. hlm. 559. ISBN 978-0-13-478116-7.

[Proulx05-8] Proulx, S. R.; Promislow, D. E. L.; Phillips, P. C. (2005). "Network thinking in ecology and evolution" (PDF). Trends in Ecology and Evolution. 20 (6): 345–353. doi:10.1016/j.tree.2005.04.004. PMID 16701391. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2011-08-15.

[|Roman10-9] Roman, J.; McCarthy, J. J. (2010). "The whale pump: Marine mammals enhance primary productivity in a coastal basin". PLOS ONE. 5 (10): e13255. Bibcode:2010PLoSO...513255R. doi:10.1371/journal.pone.0013255. PMC 2952594  . PMID 20949007.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]