Efek Peningkatan Radiasi Sinar Ultraviolet Pada Siklus Biogeokimia

Pada malam yang bersejarah ini tepatnya tanggal 2 april 2014, dimana di tanggal inilah 22 tahun lalu lahirlah seorang anak laki-laki bernama Andri Windi Satolom. Berkaitan dengan itu saya akan coba share ke teman-teman artikel yang merupakan tugas pengetahuan lingkungan, yang diberikan oleh Prof. Ramli utina. Artikel ini akan membahas sejauh mana Efek dari Peningkatan Radiasi Sinar Ultraviolet terhadap Siklus Biogeokimia. Artikel ini berasal dari sebuah jurnal bahasa Inggris, sehingga apabila teman-teman menemukan suatu kalimat yang agak tidak nyambung harap dimaklumi.

Efek Peningkatan Radiasi Sinar Ultraviolet Pada Siklus Biogeokimia - Fokus artikel ini adalah pada efek UV yang ditingkatkan oleh radiasi pada karbon dan mineral siklus nutrisi di darat dan ekosistem air dan pada pertukaran  radiasi  dan kimia penting gas antara kulit bumi dan atmosfer

Ekosistem Terestrial
Dua potensi signifikan yang terkait dalam siklus biogeokimia pada ekosistem terestrial yaitu :
Siklus karbon termasuk menangkap-nya (photosyntesis), penyimpanan (biomassa dan tanah organik-materi konten), dan melepaskan (tumbuhan dan respirasi organisme tanah).

Siklus dari nutrisi mineral seperti nitrogen pada produksi tanaman dan produktivitas ekosistem.
Sejak laporan UNEP 1994, telah terjadi peningkatan besar dalam Sejumlah penelitian tentang siklus biogeokimia dalam ekosistem terestrial. Program studi saat ini yaitu termasuk penelitian standar serasah (daun birch) yang sedang membusuk pada kondisi standar dalam UV-B mengalami peningkatan pada percobaan di natural heathlands dari Mediterania ke Kutub Utara Tinggi.

Proyek yang sedang berjalan lainnya termasuk regulasi UV-B dari produksi Fuscum sphagnum dan dekomposisi dalam sub Arktik, dekomposisi dalam ekosistem pesisir Belanda, dan fotodegradasi dari sampah tanaman di ekosistem High-Arctic. Penelitian saat ini pada dampak UV-B, dikombinasikan dengan perlakuan lain seperti kekeringan, pemupukan, dan gangguan, pada pertumbuhan dan struktur komunitas batu kapur padang rumput yang akan memberikan informasi mengenai beberapa aspek siklus biogeokimia\.
 

Penangkapan dan penyimpanan karbon
Banyak penelitian yang dilakukan, tetapi tidak semua menunjukkan bahwa fotosintesis dan pertumbuhan tanaman dapat dikurangi dengan peningkatan tingkat radiasi UV-B, data pada biomassa tanaman dan tingkat bersih utama produktivitas, yaitu dapat dinyatakan sebagai berat kering gram per satuan luas tanah, dan pertumbuhan dinyatakan sebagai gram berat kering per satuan luas tanah per satuan waktu, sulit untuk menemukan bagi ekosistem alami dan hutan.

Data untuk penyimpanan karbon dalam tanah dan serasah tanaman tidak tersedia. Hal ini terutama disebabkan oleh kesulitan-kesulitan praktis dalam menjalankan percobaan atas skala waktu yang cukup lama untuk memungkinkan tingginya UV-B yang diperlakukan pada bahan tanaman untuk penuaan alami dan diuraikan pada saat percobaan.

Efek tidak langsung UV-B pada dekomposisi Sampah kimia
Perubahan kimia dalam daun (misalnya, peningkatan lignin) dari gundukan padang spesies rumput Calamagrostis epigeios, yang diinduksi oleh peningkatan UV-B dan mengakibatkan berkurangnya Pembusukan. UV-B. lebih dari tiga musim berkembang tidak memiliki efek signifikan pada kimia tanaman (Konsentrasi Nitrogen ( g N per berat kering), Rasio C: N, dan dalam beberapa kasus larut dalam air senyawa fenolik) pada Rubus chamaemorus atau Vulgaris Calluna. Namun demikian, analisis kimia pada akhir percobaan mengungkapkan efek langsung UV-B pada konsentrasi nitrogen, di mana hilangnya nitrogen secara signifikan lebih besar dari serasah tanaman tumbuh pada UV-B yang ditingkatkan.

Ditingkatkannya UV-B menyebabkan akumulasi flavonoid dalam jaringan daun. Seperti akumulasi hasil dari pengaturan metabolisme fenilpropanoid, yang juga dapat menyebabkan suatu peningkatan dalam berbagai senyawa fenolik. Tetapi peneliti mengalami keterbatasan pengetahuan tentang peran senyawa ini dalam dekomposisi.

Efek langsung UV-B pada dekomposisi
Efek langsung UV-B pada dekomposisi berdampak pada keanekaragaman mikroba yang ditunjukkan oleh komunitas dekomposer jamur/ Fungi yang diisolasi dari serasah membusuk di bawah ambien UV-B secara signifikan berbeda dari yang serasah dari peningkatan UV-B. Dua spesies yang paling yang sering diisolasi, Aspergillus fumigatus ditemukan untuk mendominasi di ambien UV-B, sementara pada peningkatan UV-B Penicillium purpurogenum yang lebih dominan.

Selain efek terhadap keanekaragaman mikroba, UV-B juga berdampak pada fotodegradasi yaitu penelitian ini telah menunjukkan bukti bahwa telah meningkatnya photodegradasi dari sampah yang ditingkatkan UV-B. Dalam praktek yaitu struktur, kanopi dan fenologi (pengembangan perluasan daun musiman) menentukan apakah UV-B mempengaruhi dekomposisi oleh perubahan dalam kimia daun atau dengan fotodegradasi langsung. 

Siklus Nutrisi Mineral
Dalam ekosistem alam, siklus nutrisi mineral penting dalam mendukung produksi tanaman. Dalam pertanian dan ekosistem hutan, setiap kendala peningkatan radiasi UV-B nutrisi mineral pada siklus konseptual dapat dimodifikasi dengan meningkatkan aplikasi pupuk dan hasilnya akan bergantung pada ekonomi. Setiap perubahan dalam siklus nutrisi mineral bisa mempengaruhi keanekaragaman hayati organisme, yang sering relatif tinggi ketika pasokan hara mineral terbatas.

Ekosistem Air
Seperti dalam kasus ekosistem terestrial, lapangan besar baru dan penelitian laboratorium telah dilakukan pada efek radiasi UV pada siklus biogeokimia air sejak laporan terakhir. Penelitian telah berlanjut pada efek UV pada penangkapan dan penyimpanan air, siklus nutrisi mineral, dan air – udara – pertukaran gas.
Tidak seperti sistem terestrial, penetrasi UV-B juga sebagai panjang gelombang radiasi matahari ke dalam air ini sebagian besar dikendalikan oleh materi organik tak hidup, terutama komponen terlarut bahan organik (CDOM).

Peningkatan UV-B dapat mempengaruhi keseimbangan antara proses biologis yang menghasilkan bahan organik dan proses kimia dan mikroba yang menurunkan itu. Pengamatan di danau dan laut telah menunjukkan bahwa, dalam stratifikasi, paparan air untuk surya Radiasi UV menyebabkan penurunan bersih membantu dalam konsentrasi CDOM (component of dissolved organic matter) dan peningkatan penetrasi UV-B. Perubahan ini yang diperkuat oleh perubahan iklim dan pengasaman, berpotensi memiliki dampak yang luas tentang efek ditingkatkan UV-B pada siklus biogeokimia.

Banyak penelitian terbaru telah difokuskan pada efek UV-B radiasi pada interaksi UV-B dan bahan organik terlarut karbon (DOC/ Dissolved Organic Carbon). Secara khusus, bukti terkumpul bahwa aktivitas mikroba ditingkatkan oleh pengurai UV  diinduksi komponen polimer DOC untuk senyawa organik biologis yang tersedia dan nutrisi mineral. Kemudian fotodegradasi DOC menjadi karbon dioksida yang telah terbukti menjadi jalur penting dalam dekomposisi air tawar dan perairan pantai. Efek UV-B pada perairan siklus biogeokimia, ditambah dengan pengaruh perubahan global lainnya yang terjadi dalam iklim dan faktor lainnya, menghasilkan perubahan dalam penetrasi UV dan jejak pertukaran gas.

Bahan organik terlarut berwarna (CDOM) mengontrol penetrasi UV-B ke dalam air. UV-B dapat mempengaruhi konsentrasi CDOM dengan menginduksi photobleaching yang diperkuat oleh perubahan iklim dan pengasaman. Fotoreaksi didorong oleh UV-B dapat meningkatkan ketersediaan biologis CDOM dan dapat menghasilkan berbagai rumah kaca dan gas-gas kimia reaktif.

Kesimpulan
Dari hasil telaah di atas maka dapat disimpulkan bahwa ada dua potensi signifikan yang terkait dalam siklus biogeokimia pada ekosistem terestrial yaitu :

Siklus karbon termasuk menangkapnya (photosyntesis), penyimpanan (biomassa dan tanah organik-materi konten), dan melepaskan (tumbuhan dan respirasi organisme tanah).

Siklus dari nutrisi mineral seperti nitrogen pada produksi tanaman dan produktivitas ekosistem. Kemudian pada ekosistem air bahwa UV menimbulkan efek pada penangkapan dan penyimpanan air, siklus nutrisi mineral, dan air – udara – pertukaran gas.

Penetrasi UV-B pada ekosistem air berupa panjang gelombang radiasi matahari ke dalam air ini sebagian besar dikendalikan oleh materi organik tak hidup, terutama komponen terlarut bahan organik (CDOM), dan Peningkatan UV-B dapat mempengaruhi keseimbangan antara proses biologis yang menghasilkan bahan organik dan proses kimia dan mikroba.

Posted by Unknown on - Rating: 4.5

Title : Efek Peningkatan Radiasi Sinar Ultraviolet Pada Siklus Biogeokimia
Description : Pada malam yang bersejarah ini tepatnya tanggal 2 april 2014, dimana di tanggal inilah 22 tahun lalu lahirlah seorang anak laki-laki bernam...

Tweet