BUku ekosistem (isi)
advertisement
Maulana Sidik Sumber: www.sentra-edukasi.com Setiap makhluk hidup tidak dapat hidup sendiri, baik hewan, maupun tumbuhan. Selain makhluk hidup (komponen biotik), disekitar kita terdapat makhluk tak hidup (komponen abiotik) seperti cahaya, udara, air, tanah, dan sebagainya. Komponen biotik dan abiotik saling berinteraksi membentuk ekosistem.Perhatikan contoh ekosistem pada Gambar 1.1 Gambar 1.1 Ekosistem Darat Pada gambar 1.1 tampak tumbuhan, hewan, matahari, da tanah. Cobalah ingat kembali bahwa hewan saat berna- pas mengeluarkan gas karbon dioksida, sedangkan untuk mempertahankan hidupnya, tumbuhan melakukan proses fotosintesis yang memerlukan cahaya matahari dan karbon dioksida. Dan dari hasil fotosintesis tumbuhan menghasilkan gas oksigen dan zat makanan. Hasil fotosintesis itu digunakan oleh manusia dan hewan untuk kelangsungan hidupnya. Ada hubungan timbal balik antara manusia, tumbuhan, dan tempat tumbuhnya. Interaksi atau hubungan antara makhluk hidup dengan lingkungannya yang membentuk suatu sistem ekologi inilah yang disebut dengan ekosistem. Pada kenyataanya, makhluk hidup tidak dapat lepas dari lingkungannya, baik itu makhluk hidup lainnya (biotik) maupun maakhluk tak hidup (abiotik). Dengan interaksi antara kedua komponen tersebut, ekosistem akan selalu tumbuh berkembang sehingga menimbulkan perubahan ekosistem. Dan sumber utama ekosistem adalah cahaya matahari. Apa sajakah satuan-satuan dalam ekosistem ? apa saja komponen penyusun ekosistem ? apakah keseimbangan ekosistem ? Bagaimanakah saling ketergantungan makhluk hidup ? Mari kita simak uraian berikut ini. 1 Ekosistem untuk SMA/MA EKOSISTEM Apa Sajakah Satuan-Satuan Dalam Ekositem ? Ekositem ? Dalam ekosistem terdapat satuan-satuan makhluk hidup yang dapat dipelajari melaui enam tingkatan yang berbeda. tingkatan tersebut adalah individu, populasi, komunitas, ekosistem, bioma, dan biosfer. Perhatikan Gambar 1.2 1. Individu Individu merupakan organisme tunggal. Contoh individu adalah seekor semut, seekor monyet, seekor domba atau sebatang pohon (Gambar 1.3) Dalam kehidupan sehari-hari, terkadang kita menemukan sekelompok tanaman, misalnya tanaman padi atau tanaman temu lawak yang menjadi satu sehingga tampak sebagai satu kesatuan. Untuk mempermudah penentuan individu, kriteria yang harus diperhatikan adlah bahwa individu selalu menggambarkan sifat tunggal dan memiliki proses hidup sendirisendiri. Jadi, walaupun hidup berkelompok, jika satuannya memiliki kriteria tersebut, organisme ini dapat disebut individu. 2. Populasi Populasi adalah sekelompok individu sejenis (satu spesies) yang menempati habitat tertentu. Binatang jarang sekali hidup menyendiri. Biasanya, binatang-binatang berkumpul membentuk kelompok yang disebut populasi. Setiap individu dalam populasi bersaing satu dengan yang lainnya dalam usaha untuk memenuhi kebutuhannya, seperti makanan atau tempat berlindung. Makhluk hidup dalam suatu populasi berkembang biak agar dapat bertahan dan melestarikan keturunannya. Populasi berubah sepanjang waktu. Hal tersebut terjadi karena adanya perubahan dari lingkungannya, seperti bencana alam dan serangan penyakit. Setiap populasi memiliki karakteristik tertentu, antara lain kepadatan (densitas), laju kelahiran (natalitas), laju kematian (mortalitas), umur, dan pertumbuhan dari populasi. Ekosistem untuk SMA/MA 2 Maulana Sidik 3. Komunitas Komunitas adalah kumpulan beberapa populasi yang saling berinteraksi dan hidup pada daerah tertentu. Dalam komunitas terjadi hubungan antara komponen yang satu dan komponen lainnya. setiap jenis organisme memiliki tugas (jabatan) tertentu secara alami maupun buatan. Tugas organisme dalam suatu komunitas disebut niche (nisia/relung ekologi). Komunitas meliputi komuntas air dan komunitas darat, komunitas yang dapat Anda temui, seperti komunitas rawa, komunitas hutan dan komunitas sawah. Perhatikan Gambar 1.4 4. Ekosistem Komunitas selalu berhubungan dengan komponen abiotiknya seperti air, udara, tanah, dan sisnar matahari. Komunitas tidak dapat terlepas dari pengaruh lingkungan yang tidak hidup di sekitarnya. Antara komunitas an lingkungan tak hidupnya terbentuk suatu interaksi atau hubungan yang saling memengaruhi satu sama lain dalam membentuk suatu sistem ekologi yang disebut ekosistem. Ekosistem adalah kesatuan komunitas dan lingkungan hidupnya yang saling berinteraksi dan memebentuk hubungan timbal balik. Oleh karena itu, ekosistem disebut juga sistem lingkungan. Berdasarkan proses terjadinya, ekosistem dapat dibedakan menjadi dua, yaitu ekosistem alami dan ekosistem buatan. Ekosistem alami adalah ekosistem yang terbentuk karena pengaruh alam sekitar dan bukan karena campur tangan manusia, contohnya sungai, laut, danau, hutan, dan gunung, sedangkan ekosistem buatan adalah ekosistem yang dibentuk oleh manusia, contohnya kolam ikan, akuarium, waduk, dan sawah. 5. Bioma Bioma ialah ekosistem daratan luas yang digolongkan berdasarkan vegetasi dominan di wilayah tersebut, seperti taiga, tundra, padang rumput, atau gurun. Semua bioma di bumi dengan berbagai macam dan ragamnya membentuk tingkatan tertinggi dalam jenjang kehidupan ini yaitu biosfer. 3 Ekosistem untuk SMA/MA EKOSISTEM 6. Biosfer Biosfer merupakan kumpulan berbagai ekosistem yang membentuk suatu rangkaian kehidupan secara global atau merupakan semua kehidupan yang ada dimuka bumi ini. Apa Saja Komponen Penyusun Ekositem ? Ekositem ? Dari sebuah lingkungan kita dapat menemukan komponen penyusun ekoisem, yaitu komponen yang terdiri dari makhluk hidup dan lingkungannya. Lingkungan yang menyertai suatu orgaisme hidup (biotik) dapat pula bukan organisme. Secara garis besar komponen penyusun ekositem terdiri atas komponen biotik dan abiotik. 1. Komponen Abiotik Baik hewan maupun tumbuhan berhubungan dengan faktor fisik dan faktor kimia. Faktor fisika dan kimia yang penting bagi makhluk hidup, diantaranya sinar matahari, suhu, air, udara, tanah, garam mineral, keasaman dan topografi. Setiap faktor lingkungan yang memengaruhi makhluk hidup dapat diukur kekuatannya. Akan tetapi, semua faktor fisik yang memengaruhi tidaak dapat bekerja seniri-sendiri, tetapi merupakan suatu perpaduan antara semua faktor. a. Sinar Matahari Semua energi yang digunakan oleh makhluk hidup pada dasarnya berasal dari energi matahari. Energi yang berasal dari sinar matahari dapat berubah wujudnya, tetapi tidak dapat dimusnahkan. Tumbuhan hijau yang mengandung klorofil yang mampu menangkap energi dari sinar matahari untuk digunakan dalam proses fotosintesis. Pada proses fotosintesis, terbentuk karbohidrat yang berasal dari CO2 dan H2O. Karbohidrat mengandung energi kimia. Pada fotosintesis terjadi perubahan energi cahaya menjadi energi kimia. Energi kimia akan dikonsumsi oleh organisme lain dan diubah menjadi energi organik berupa ATP dalam bentuk panas. Ekosistem untuk SMA/MA 4 Maulana Sidik b. Temperatur (Suhu) Suhu merupakan komponen yang berpengaruh proses fisiologi yang berlangsung dalam tubuh makhluk hidup. Proses fisiologi makhluk hidup memerlukan enzim, dan untuk aktifasi enzim sangat di pengaruhi oleh suhu. Enzim akan bekerja dalam kisaran suhu yang sempit. Oleh karena itu makhluk hidup selalu berupaya untuk mendapatkan suhu yang optimal agar tidak mengganggu proses fisiologi dalam tubuhnya. c. Kadar Garam Di daerah yang berkadar garam tinggi hanya hidup tumbuhan tertentu. Misalnya pohon bakau di pantai tahan terhadap lingkungan berkadar garam tinggi. d. Derajat Keasaman (pH) Keasaman berpengaruh terhadap makhluk hidup. Biasanya, makhluk hidup memerlukan lingkungan yang memiliki pH netral. Makhluk hidup tidak dapat hidup di lingkungan yang terlalu asam ataupun terlalu basa. Sebagai contoh, lahan gambut yang bersifat asam memiliki keanekaragaman yang lebih rendah di bandingkan dengan daerah yang tanahnya netral. e. Air Air merupakan penyusun utama makhluk hidup, sekitar 80-90% tubuh makhluk hidup tersusun atas air. Air digunakan sebagai pelarut dalam sitoplasma, untuk menjaga tekanan osmosis sel, dan mencegah sel dari kekeringan. Selain itu air juga merupakan tempat hidup makhluk hidup yang hidup dalam air. Oleh karena itu, air merupakn salah satu komponen yang menentukan kelangsungan makhluk hidup penyusun ekosistem. f. Tanah Tanah merupakan faktor abiotik dominan bagi kehidupan makhluk hidup. Tanah berfungsi sebagai tempat hidup berbagai makhluk hidup dalam suatu ekosistem. Di dalam tanah terdapat zat hara yang merupakan mineral penting untuk pertumbuhan tumbuhan. Tanah juga dijadikan tempat berlindung bagi. g. Topografi Topografi merupakan keadaan muka bumi suatu daerah yang akan mempengaruhi distribusi makhluk hidup. Topografi meliputi 5 Ekosistem untuk SMA/MA EKOSISTEM keadaan daratan dan lautan. Keadaan daratan yang berupa gunung, pegunungan, lembah, atau daratan rendah ternyata memiliki organisme yang berlainan. Kondisi topografi dapat menyebabkan adanya organisme endemis. Artinya, organisme yang hanya ada dalam wilayah tertentu secara alamiah. 2. Komponen Abiotik Komponen biotik adalah komponen ekosistem yang hidup. Semua hewan dan tumbuhan yang terdapat dalam suatu ekosistem merupakan suatu biotik. Komponen biotik suatu ekosistem meliputi berbagai jenis makhluk hidup. Berdasarkan fungsi atau tingkatan trofiknya, komponen biotik dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu produsen, konsumen, dan dekomposer (pengurai). a. Produsen Produsen adalah makhluk hidup yang dapat menghasilkan makanan sendiri, yaitu tumbuhan. Tumbuhan dapat membuat makanan sendiri melalui proses fotosintesis. Energi yang digunakan dalam fotosintesis diperoleh dari energi matahari, sehingga matahari merupakan sumber energi utama bagi kehidupan di bumi. Bakteri yang hidup di lautan dalam dapat mengambil energi dari bahan-bahan kimia yang ada di sekitarnya untuk melakukan kemosintesis. Proses fotosintesis dan kemosintesis menghasilkan gula sederhana. Gula sederhana ini digunakan untuk menyusun komponen-komponen sel, menghasilkan energi, dan sebagian digunakan sebagai cadangan makanan. Bila produsen dimakan oleh makhluk hidup lain, maka terjadi perpindahan makanan dari produsen ke hewan tersebut. Jadi hanya produsen yang dapat membuat makanan sendiri dan dikatakan bersifat autotrof. Konsumen memperoleh energi dari bahan makanan yang dibuat oleh produsen. b. Konsumen Manusia dan hewan tidak dapat membuat makanan sendiri. Oleh karena itu, manusia dan hewan memperoleh makanan dari tumbuhan sehingga disebut konsumen. Konsumen sangattergantung pada produsen, begitu juga sebaliknya, konsumen mempengaruhi kelangsungan hidup produsen. Karbon dioksidadari sisa pernapasan hewan dan manusia Ekosistem untuk SMA/MA 6 Maulana Sidik dibutuhkan tumbuhan untuk proses fotosintesis (membuat makanan). Berdasarkan jenis makanannya, konsumen dibagi menjadi tiga macam, yaitu herbivora, karnivora, dan omnivora. 1) Herbivora Herbivora adalah hewan pemakan tumbuhan. Hidupnya sangat bergantung pada tumbuhan secara langsung. Makhluk hidup yang memakan langsung tumbuhan disebut juga sebagai konsumen tingkat pertama. Contoh hewan-hewan pemakan tumbuhan adalah kerbau, domba, kambing, kelinci, sapi, dan lain sebagainya. 2) Carnivora Carnivora adalah makhluk hidup yang memakan daging makhluk hidup yang lain. Biasanya, carnivora memakan makhluk hidup herbivora. Dengan kata lain, carnivora adalah konsumen tingkat kedua. Contoh hewan yang termasuk carnivora adalah singa, harimau, dan buaya. 3) Omnivora Makhluk hidup yang memakan tumbuhan dan daging makhluk hidup lain disebut omnivora. Hewan omnivora merupakan pemakan segalanya (tumbuhan dan hewan). Contohnya adalah babi dan itik Karena tidak dapat membuat makanan sendiri dan selalu bergantung pada makhluk hidup lain, maka konsumen bersifat heterotrof. Berdasarkan jenis makanannya, konsumen dapat dibagi menjadi empat jenis seperti pada Tabel 8.1 berikut ini. Latihan mandiri Apa perbedaan : 1. 2. 3. Konsumen I dan herbivor Autotrof dan Heterotrof Habitat dan Nisia www.sentra-edukasi.com c. Pengurai Pengurai atau dekomposer adalah organisme atau makhluk hidup yang berfungsi menguraikan sampah atau sisa-sisa makhuk hidup yang mati. Pengurai berfungsi sebagai 7 Ekosistem untuk SMA/MA EKOSISTEM penghubung peredaran zat dari konsumen ke produsen. Zat yang telah diambil oleh konsumen dari produsen akan kembali lagi ke produsen melalui proses penguraian oleh pengurai. Dengan peristiwa pembusukan ini, zat-zat yang dulu menjadi bagian dari tumbuhan dan hewan diuraikan dan dirombak. Hasilnya digunakan oleh tumbuhan untuk membuat makanan. Pengurai terdiri atas makhluk hidup berukuran kecil yang hidup di tanah, air, maupun di udara. Contohnya bakteri dan jamurjamur saprofit. Setelah kalian memerhatikan semua komponen abiotik, kalian juga harus mengetahui sumber makanan yang diperoleh. Berdasarkan sumber makanan makhluk hidup, komponen biotik dapt dibedakan menjadi dua, yaitu sebagai berikut : 1) Organisme Autotrof : Organisme ini memperoleh makanan dengan cara mengubah bahan anorganik menjadi bahan organik menggunakan energi yang berasal dari sinar matahari. 2) Organisme Heterotrof : Organisme ini memperoleh makanan yang telah dibentuk oleh makhluk hidup lain. Contohnya kupu-kupu mengisap madu bunga, tikus makan padi, elang makan tikus, dan lain-lain Berdasarkan sumber energi, organisme autotrof dibedakan menjadi dua. a) Organisme fotoautotrof, menggunakan sumber energi dari sinar matahari Contohnya alga, tumbuhan berklorofil seperti tanaman jeruk, padi, mangga, kelapa, dan sebagainya. b) Organisme kemoautotrof, menggunakan sumber energi yang berasal dari energi hasil reaksi kimia. Contohnya bakteri besi dan bakteri nitrit. Bagaimanakah Interaksi yang ditimbulkan antar komponen ekositem ? Anda telah mengetahui bahwa di dalam ekositem terjadi hubungan timbal balik dan saling ketergantungan antara komponen hidup (biotik) dan komponen tak hidup (abiotik) atau dengan lingkungan. Di dalam ekositem tersebut dapat dijelaskan terjadi saling ketergantungan antara komponen biotik dengan komponen abiotik dan diantara komponen biotik sebagai berikut : Ekosistem untuk SMA/MA 8 Maulana Sidik 1. Interaksi Antar Komponen Biotik Interaksi antarkomponen biotik dapat terjadi antara individu dalam populasi maupun individu dalam komunitas a. Interaksi Antar Individu 1) Netral Netral adalah hubungan tidak saling menggangu antar makhluk hidup dalam habitat yang sama. Sifat hubungan ini tidak saling menguntungkan dan tidak saling merugikan kedua belah pihak. Contoh : kambing dengan capung, semut dengan kupukupu. 2) Simbiosis Simbiosis adalah hubungan antar makhluk hidup dari spesies yang berbeda yang hidup bersama. Simbiosis dibedakan menjadi 4 (empat) yaitu : 1) Simbiosis Komensalisme, adalah hubungan antar dua organisme yang hidup bersama dimana yang satu pihak mendapat keuntungan dan yang satu pihak tidak dirugikan. Contoh : Ikan remora mempunyai alat penempel pada punggungnya untuk menempel pada tubuh ikan hiu. Dengan menempel pada tubuh ikan hiu, ikan remora terbawa ke mana-mana. Selain mendapat perlindungan, daerah untuk mencari makan ikan remora menjadi lebih luas, sedangkan ikan hiu tidak mendapat untung, juga tidak dirugikan. Dengan menempel pada pohon yang tinggi, anggrek memperoleh cahaya matahari dan air (kelembapan tinggi). Anggrek dapat berfotosintesis, dan bahan-bahannya diambil dari zat-zat yang terlarut dalam air. Pohon yang ditumpanginya tidak untung dan tidak dirugikan. Anggrek hidup secara epifit. 2) Simbiosis Mutualisme, adalah hubungan antar dua organisme yang hidup bersama, dimana antar keduanya terjalin hubungan saling menguntungkan. Contoh : Burung jalak hinggap pada punggung kerbau untuk memakan kutu. Burung mendapat makanan dan kerbau lepas dari gangguan kutu. 9 Ekosistem untuk SMA/MA EKOSISTEM Rayap tak mampu mencerna kayu yang menjadi makanannya. Di dalam perut rayap terdapat protozoa (hewan bersel satu) yang membantu mencerna kayu (selulosa). Hasil pencernaan itu digunakan oleh rayap dan protozoa sebagai sumber energi. Protozoa tak dapat mencari makan sendiri. Lumut kerak merupakan simbiosis antara alga dan jamur. Alga dapat membuat makanan karena berklorofil, sedangkan jamur mampu mengikat nitrogen bebas dari udara dan menyerap air. Bahan fotosintesis diambil oleh jamur, sedangkan fotosintesis 3) Predasi, adalah hubungan antar pemangsa dengan mangsa. Pemangsa disebut sebagai predator dan yang dimangsa disebut mangsa. Contoh : elang dengan anak ayam, singa dengan kijang, burung hantu dengan tikus. 4) Parasitisme, adalah hubungan dua organisme yang hidup bersama, yang mana satu pihak merugikan dan mengambil makanan dari inangnya. Contoh : cacing pita pada usus manusia, plasmodium pada darah manusia, benalu pada inangnya. Tali putri adalah tanaman berbentuk benang berwarna kuning. Benang-benang ini membelit tumbuhan inang untuk mengisap zat-zat makanan yang sudah jadi dari tubuh inang Benalu menempel pada tumbuhan inang, mengisap air dan garam-garam mineral dari tumbuhan inang untuk fotosintesis. Benalu mempunyai klorofil, jadi dapat membuat makanan sendiri. b. Interaksi antar populasi Interaksi antar populasi debadakan menjadi 2 (dua) yaitu : Kompetisi, adalah hubungan antar populasi dan di antara populasi terdapat kepentingan yang sama, sehingga terjadi persaingan untuk mendapatkan apa yang diperlukan. Contoh : persaingan antar populasi lembu dan populasi kambing di padang rumput. Alelopati, merupakan interaksi antar populasi, bila populasi yang satu menghasilkan zat yang dapat menghalangi timbulnya populasi lain. Contoh : disekitar pohon wahut (juglans) jarang ditumbuhitumbuhan lain karena tumbuhan ini menghasilkan zat bersifat toksik. Ekosistem untuk SMA/MA 10 Maulana Sidik c. Interaksi antar Komunitas Komunitas adalah kumpulan polulasi yang berbeda di suatu daerah yang sama dan saling berinteraksi. Contoh : misalnya komunitas sawah dan sungai. Komunitas sawah disusun oleh bermacam-macam organisme, misalnya padi, belalang, burung, ular, dan gulma. Sedangkan komunitas sungai terdiri dari ikan, ganggang, zooplankton, fitoplankton, dan dekomposer. Antara komunitas sungai dan sawah terjadi interaksi dalam bentuk peredaran nutrien dari air sungai ke sawah dan peredaran organisme hidup dari kedua komunitas tersebut. a. Macam-macam interaksi antar komponen biotik ini mebentuk rantai makanan, jaring-jaring makanan dan piramida makanan : Rantai makanan Rantai makanan adalah peristiwa makan dan dimakan antara makhluk hidup dengan urutan tertentu. Dalam rantai makanan ada makhluk hidup yang berperan sebagai produsen, konsumen, dan dekomposer. Berikut adalah contoh sebuah rantai makanan. Pada rantai makanan tersebut terjadi proses makan dan dimakan dalam urutan tertentu yaitu rumput dimakan belalang, belalang dimakan katak, katak dimakan ular dan jika ular mati akan diuraikan oleh jamur yang berperan sebagai dekomposer menjadi zat hara yang akan dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk tumbuh dan berkembang. Tiap tingkat dari rantai makanan dalam suatu ekosistem disebut tingkat trofik. Pada tingkat trofik pertama adalah organisme yang mampu menghasilkan zat makanan sendiri yaitu tumbuhan hijau atau organisme autotrof dengan kata lain sering disebut produsen. Organisme yang menduduki tingkat tropik kedua disebut konsumen primer (konsumen I). Konsumen 11 Ekosistem untuk SMA/MA EKOSISTEM biasanya diduduki oleh hewan herbivora. Organisme yang menduduki tingkat tropik ketiga disebut konsumen sekunder (Konsumen II), diduduki oleh hewan pemakan daging (carnivora) dan seterusnya. Organisme yang menduduki tingkat tropik tertinggi disebut konsumen puncak. Pada umumnya, tipe rantai makanan dibedakan menjadi tiga macam, yaitu sebagai berikut: 1) Rantai Makanan PerumputPada tipe ini, mata rantai makanannya berawal dari tumbuhan, maka tingkat trofik 1 diduduki oleh tumbuhan hijau (produsen), tingkat trofik 2 diduduki oleh herbivora (konsumen 1), tingkat trofi 3 diduduki oleh karnivora (konsumen 2), dan seterusnya. Ekosistem untuk SMA/MA 12 Maulana Sidik 2) Rantai Makanan Detritus Mata rantai makanan pada tipe ini berawal dari organisme perombak. Ingat kembali, detritus merupakan hancuran (fragmen) dari bahan-bahan sudah terurai yang dikonsumsi hewan-hewan kecil seperti rayap, cacing tanah, tripang, dan sebagainya. 3) Rantai Makanan Parasit Pada tipe rantai makanan parasit, terdapat organisme lebih kecil yang memangsa organisme lebih besar. b. Jaring-jaring makanan Rantai makanan merupakan gambar peristiwa makan dan dimakan yang sederhana. Kenyataannya dalam satu ekosistem tidak hanya terdapat satu rantai makanan, karena satu produsen tidak selalu menjadi sumber makanan bagi satu jenis herbivora, sebaliknya satu jenis herbivora tidak selalu memakan satu jenis produsen. Dengan demikian, di dalam ekosistem terdapat rantai makanan yang saling berhubungan membentuk suatu jaringjaring makanan. 13 Ekosistem untuk SMA/MA EKOSISTEM c. Piramida Makanan Piramida makanan merupakan suatu gambaran tentang rantai makanan yang menunjukkan suatu trofik atau tingkatan. Tingkatan trofik yang paling bawah adalah produsen. Diatasnya adalah konsumen tingkat I (herbivora), kemudian konsumen tingkat II (karnivora) sampai tingkat yang paling atas disebut karnivora puncak. Ada tiga macam piramida ekologi yaitu piramida jumlah, piramida biomassa, dan piramida energi . 1) Piramida Jumlah Piramida jumlah menunjukkan perhitungan jumlah individu persatuan luar (per m2). Jadi, makin ke atas, individunya jumlah makin berkurang. Ekosistem untuk SMA/MA 14 Maulana Sidik 2) Piramida biomassa Piramida biomassa dihitung berdasarkan pengukuran massa individu dalam berat kering (gram/m2). Makin ke atas biomassanya juga makin sedikit. 3) Piramida energi Piramida energi (produktivitas) dihitung berdasarkan pada energi yang dikeluarkan oleh individu (mg/m2/hari). Makin ke atas, energinya makin berkurang. 2. Interaksi Antar Komponen Biotik dengan Abiotik Interaksi antar kompone abiotik dengan biotik ini membentuk suatu daur, yang disebut dengan Daur Biogeokimia : Daur biogeokimia merupakan perpindahan unsur-unsur kimia melalui makhluk hidup dan lingkungan abiotik (tanah dan air). Dalam daur biogeokimia dikenal ada dua macam daur, yaitu daur edafik dan daur atmosferik. Daur edafik adalah daur yang unsur kimia pada daur tersebut tidak pernah membentuk gas diudara. Adapun daur atmosferik adalah daur yang unsur kimia pada daur tersebut mengalami fase berbentuk gas di udara. Dalam suatu ekosistem, materi pada setiap tingkat trofik tidak hilang. Materi berupa unsur-unsur penyusun bahan organik tersebut didaur-ulang. Unsur-unsur tersebut masuk ke dalam 15 Ekosistem untuk SMA/MA EKOSISTEM komponen biotik melalui udara, tanah, dan air. Daur ulang materi tersebut melibatkan makhluk 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. Unsur-unsur kimia yang dapat mengalami daur biogeokimia meliputi karbon, nitrogen, hidrogen dan oksigen, serta fosfor. a. Daur Air 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 tigaperempat 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 tranpirasi uap air dilepaskan oleh tumbuhan ke atmosfer. 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 Ekosistem untuk SMA/MA 16 Maulana Sidik 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. b. Daur Karbon dan Oksigen Di atmosfer terdapat kandungan CO2 sebanyak 0.03%. Sumber-sumber CO2 di udara berasal dari respirasi manusia dan hewan, erupsi vulkanik, pembakaran batubara, dan asap pabrik. Karbon dioksida (CO2)di udara dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk ber Fotosintesis dan menghasilkan oksigen yang nantinya akan digunakan oleh manusia dan hewan untuk ber Respirasi. Hewan dan tumbuhan yang mati, dalam waktu yang lama akan membentuk batubara di dalam tanah. Batubara akan dimanfaatkan lagi sebagai bahan bakar yang juga menambah kadar CO2 di udara. Di ekosistem air, pertukaran CO2 dengan atmosfer berjalan secara tidak langsung. Karbon dioksida berikatan dengan air membentuk asam karbonat yang akan terurai menjadi ion bikarbonat. Bikarbonat adalah sumber karbon bagi alga yang memproduksi makanan untuk diri mereka sendiri dan organisme 17 Ekosistem untuk SMA/MA EKOSISTEM heterotrof lain. Sebaliknya, saat organisme air berespirasi, CO2 yang mereka keluarkan menjadi bikarbonat. Jumlah bikarbonat dalam air adalah seimbang dengan jumlah CO2 di air. c. 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. 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 polongpolongan, bakteri Azotobacter dan Clostridium. Selain itu ganggang hijau biru dalam air jug memiliki kemampuan memfiksasi nitrogen. Ekosistem untuk SMA/MA 18 Maulana Sidik 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. d. Daur Belerang/Sulfur Sulfur banyak terdapat di kerak bumi. Sulfur dapat diserap oleh tumbuhan dalam bentuk sulfat. Sulfur diperlukan dalam sintesis senyawa protein. Sulfat dalam tanah diserap oleh tumbuhan, selanjutnya digunakan untuk sintesis protein. Melalui rantai makanan sulfur berpindah ke konsumen. Jika organisme mati, senyawa sulfur dalam organisme akan terurai secara aerob membentuk sulfat kembali, dan bila penguraian berlangsung secara anaerob menghasilkan gas sulfur dan sulfida. Gas sulfur dan sulfida juga berasal dari hasil reduksi senyawa sulfat secara anaerob oleh bakteri pereduksi sulfur. Oleh bakteri sulfur, gas sulfur dan sulfida di udara dioksidasi menghasilkan sulfur, selanjutnya sulfur dioksidasi lagi membentuk sulfat dalam tanah. 19 Ekosistem untuk SMA/MA EKOSISTEM e. Daur Fosfor Daur fosfor merupakan daur yang lebih sederhana dibandingkan dengan daur karnon atau daur nitrogen. Pergerakan fosfor dalam daur fosfor tidak terdapat pada atmosfer. Daur fosfor terjadi diawali dari daratan hingga sedimen di lautan. Air akan membawa fosfor yang terdapat di batuan daam bentuk fosfat (PO4). Fosfat akan diserap oleh tumbuhan dan digunakan untuk sintesis zat organik, misal asam nukleat. Hewan akan memperoleh fosfat dari tumbuhan yang dimakannya. Selanjutnya, apabila tumbuhan dan hewan tersebut mati, fosfat akan dirombak oleh dekomposer menjadi fosfat kembali. Aliran energi terbentuk karena interaksi. Apa sih Aliran energi itu ? Aliran Energi dalam Ekosistem adalah proses berpindahnya energi dari suatu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya yang dapat digambarkan dengan rantai makanan atau dengan piramida Ekosistem untuk SMA/MA 20 Maulana Sidik biomasa. Ekosistem mempertahankan diri dengan siklus energi dan nutrisi yang diperoleh dari sumber eksternal. Pada tingkat trofik pertama, produsen primer (tumbuhan, alga, dan beberapa bakteri) menggunakan energi matahari untuk menghasilkan bahan tanaman organik melalui fotosintesis. Hewan Herbivora yang makan hanya pada tanaman membuat tingkat trofik kedua. Predator yang memakan herbivora terdiri dari tingkat trofik ketiga, jika predator yang lebih besar hadir, mereka mewakili tingkat trofik lebih tinggi lagi. Organisme yang makanan pada beberapa tingkat trofik (misalnya, beruang grizzly yang memakan buah dan salmon) diklasifikasikan pada tertinggi tingkat trofik di mana mereka makan. Dekomposer, yang meliputi bakteri, jamur, jamur, cacing, dan serangga, memecah limbah dan organisme mati dan kembali nutrisi ke dalam tanah. Aliran energi dalam ekosistem mengalami tahapan proses sebagai berikut : a) Energi masuk ke dalam ekosistem berupa energi matahari, tetapi tidak semuanya dapat digunakan oleh tumbuhan dalam proses fotosintesis. Hanya sekitar setengahnya dari rata-rata sinar matahari yang sampai pada tumbuhan diabsorpsi oleh mekanisme fotosintesis, dan juga hanya sebagian kecil, sekitar 1-5 %, yang diubah menjadi makanan (energi kimia). Sisanya keluar dari sistem berupa panas, dan energi yang diubah menjadi makanan oleh tumbuhan dipakai lagi untuk proses respirasi yang juga sebagai keluaran dari sistem. 21 Ekosistem untuk SMA/MA EKOSISTEM b) Energi yang disimpan berupa materi tumbuhan mungkin dilakukan melalui rantai makanan dan jaring-jaring makanan melalui herbivora dan detrivora. Seperti telah diungkapkan sebelumnya, terjadinya kehilangan sejumlah energi diantara tingkatan trofik, maka aliran energi berkurang atau menurun ke arah tahapan berikutnya dari rantai makanan. Biasanya herbivora menyimpan sekitar 10 % energi yang dikandung tumbuhan, demikian pula karnivora menyimpan sekitar 10 % energi yang dikandung mangsanya. 1. Apabila materi tumbuhan tidak dikonsumsi, maka akan disimpan dalam sistem, diteruskan ke pengurai, atau diekspor dari sistem sebagai materi organik. 2. Organisme-organisme pada setiap tingkat konsumen dan juga pada setiap tingkat pengurai memanfaatkan sebagian energi untuk pernafasannya, sehingga terlepaskan sejumlah panas keluar dari system 3. Dikarenakan ekosistem adalah suatu sistem terbuka, maka beberapa materi organik mungkin dikeluarkan menyeberang batas dari sistem. Misalnya akibat pergerakan sejumlah hewan ke wilayah, ekosistem lain, atau akibat aliran air sejumlah gulma air keluar dari sistem terbawa arus. Produktivitas ekosistem merupakan salah satu wujud dari gatra ekosistem, selain aliran energi dan daur materi. Terbagi menjadi: Ekosistem untuk SMA/MA 22 Maulana Sidik Produktivitas Primer: kecepatan mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia dalam bentuk bahan organik oleh organisme autotrof Produktivitas Primer Kotor: seluruh bahan organik yang dihasilkan dari proses fotosintesis pada organisme autotrof Produktivitas Primer Bersih: berat kering dari bahan organik yang tersimpan Produktivitas Sekunder: kecepatan energi kimia mengubah bahan organik menjadi simpanan energi kimia baru oleh organisme heterotrof. Contohnya Urea dan feses. Efisiensi Ekologi: perbandingan produktivitas bersih antara satu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya Apa sajakah tipe-tipe ekosistem yang ada ? ada ? Secara garis besar ekosistem dibedakan menjadi ekosistem darat dan ekosistem perairan. Ekosistem perairan dibedakan atas ekosistem air tawar dan ekosistem air laut. 1. Ekosistem darat (Terestial) Ekosistem darat ialah ekosistem yang lingkungan fisiknya berupa daratan. Berdasarkan letak geografisnya (garis lintangnya), ekosistem darat dibedakan menjadi beberapa bioma, yaitu sebagai berikut. a. Bioma gurun Beberapa Bioma gurun terdapat di daerah tropika (sepanjang garis balik) yang berbatasan dengan padang rumput. Ciri-ciri bioma gurun adalah gersang dan curah hujan rendah (25 cm/tahun). Suhu slang hari tinggi (bisa mendapai 45°C) sehingga penguapan juga tinggi, sedangkan malam hari suhu sangat rendah (bisa mencapai 0°C). Perbedaan suhu antara siang dan malam sangat besar. Tumbuhan semusim yang terdapat di 23 Ekosistem untuk SMA/MA EKOSISTEM gurun berukuran kecil. Selain itu, di gurun dijumpai pula tumbuhan menahun berdaun seperti duri contohnya kaktus, atau tak berdaun dan memiliki akar panjang serta mempunyai jaringan untuk menyimpan air. Hewan yang hidup di gurun antara lain rodentia, ular, kadal, katak, dan kalajengking. b. Bioma padang rumput Bioma ini terdapat di daerah yang terbentang dari daerah tropik ke subtropik. Ciri-cirinya adalah curah hujan kurang lebih 25-30 cm per tahun dan hujan turun tidak teratur. Porositas (peresapan air) tinggi dan drainase (aliran air) cepat. Tumbuhan yang ada terdiri atas tumbuhan terna (herbs) dan rumput yang keduanya tergantung pada kelembapan. Hewannya antara lain: bison, zebra, singa, anjing liar, serigala, gajah, jerapah, kangguru, serangga, tikus dan ular. c. Bioma hutan basah Bioma Hutan Basah terdapat di daerah tropika dan subtropik. Ciri-cirinya adalah, curah hujan 200-225 cm per tahun. Species pepohonan relatif banyak, jenisnya berbeda antara satu dengan yang lainnya tergantung letak geografisnya. Tinggi pohon utama antara 20-40 m, cabang-cabang pohon tinngi dan berdaun lebat hingga membentuk tudung (kanopi). Dalam hutan basah terjadi perubahan iklim mikro (iklim yang langsung terdapat di sekitar organisme). Daerah tudung cukup mendapat sinar matahari. Variasi suhu dan kelembapan tinggi/besar; suhu sepanjang hari sekitar 25°C. Dalam hutan basah tropika sering terdapat tumbuhan khas, yaitu liana (rotan), kaktus, dan anggrek sebagai epifit. Hewannya antara lain, kera, burung, badak, babi hutan, harimau, dan burung hantu. d. Bioma hutan gugur Bioma hutan gugur terdapat di daerah beriklim sedang, Ciri-cirinya adalah curah hujan merata sepanjang tahun. Terdapat di daerah yang mengalami empat musim (dingin, semi, panas, dan gugur). Jenis pohon sedikit (10 s/d 20) dan tidak terlalu rapat. Hewannya antara lain rusa, beruang, rubah, bajing, burung pelatuk, dan rakoon (sebangsa luwak). e. Bioma taiga Bioma taiga terdapat di belahan bumi sebelah utara dan di pegunungan daerah tropik. Ciri-cirinya adalah suhu di musim dingin rendah. Biasanya taiga merupakan hutan yang tersusun Ekosistem untuk SMA/MA 24 Maulana Sidik atas satu spesies seperti konifer, pinus, dap sejenisnya. Semak dan tumbuhan basah sedikit sekali. Hewannya antara lain moose, beruang hitam, ajag, dan burung-burung yang bermigrasi ke selatan pada musim gugur. f. Bioma tundra Bioma tundra terdapat di belahan bumi sebelah utara di dalam lingkaran kutub utara dan terdapat di puncak-puncak gunung tinggi. Pertumbuhan tanaman di daerah ini hanya 60 hari. Contoh tumbuhan yang dominan adalah Sphagnum, liken, tumbuhan biji semusim, tumbuhan kayu yang pendek, dan rumput. Pada umumnya, tumbuhannya mampu beradaptasi dengan keadaan yang dingin. Hewan yang hidup di daerah ini ada yang menetap dan ada yang datang pada musim panas, semuanya berdarah panas. Hewan yang menetap memiliki rambut atau bulu yang tebal, contohnya muscox, rusa kutub, beruang kutub, dan insekta terutama nyamuk dan lalat hitam. 2. Ekosistem Air (Akuatik) Ekosistem air ialah ekosistem yang lingkungan fisiknya berupa daratan. a. Ekosistem air tawar Ciri-ciri ekosistem air tawar antara lain variasi suhu tidak menyolok, penetrasi cahaya kurang, dan terpengaruh oleh iklim dan cuaca. Macam tumbuhan yang terbanyak adalah jenis ganggang, sedangkan lainnya adalah tumbuhan biji. Hampir semua filum hewan terdapat dalam air tawar. Organisme yang hidup di air tawar pada umumnya telah beradaptasi. Beberapa jenis adaptasi organisme air tawar adalah sebagai berikut: a. Adaptasi tumbuhan Tumbuhan yang hidup di air tawar biasanya bersel satu dan dinding selnya kuat seperti beberapa alga biru dan alga hijau. Air masuk ke dalam sel hingga maksimum dan akan berhenti sendiri. Tumbuhan tingkat tinggi, seperti teratai (Nymphaea gigantea), mempunyai akar jangkar (akar sulur). Hewan dan tumbuhan rendah yang hidup di habitat air, tekanan osmosisnya sama dengan tekanan osmosis lingkungan atau isotonis. 25 Ekosistem untuk SMA/MA EKOSISTEM b. Adaptasi hewan Ekosistem air tawar dihuni oleh nekton. Nekton merupakan hewan yang bergerak aktif dengan menggunakan otot yang kuat. Hewan tingkat tinggi yang hidup di ekosistem air tawar, misalnya ikan, dalam mengatasi perbedaan tekanan osmosis melakukan osmoregulasi untuk memelihara keseimbangan air dalam tubuhnya melalui sistem ekskresi, insang, dan pencernaan. Habitat air tawar merupakan perantara habitat laut dan habitat darat. Penggolongan organisme dalam air dapat berdasarkan aliran energi dan kebiasaan hidup: a. Berdasarkan aliran energi, organisme dibagi menjadi autotrof (tumbuhan), dan fagotrof (makrokonsumen), yaitu karnivora predator, parasit, dan saprotrof atau organisme yang hidup pada substrat sisa-sisa organisme. b. Berdasarkan kebiasaan hidup, organisme dibedakan sebagai berikut. 1) Plankton; terdiri atas fitoplankton dan zooplankton; biasanya melayang-layang (bergerak pasif) mengikuti gerak aliran air. 2) Nekton; hewan yang aktif berenang dalam air, misalnya ikan. 3) Neuston; organisme yang mengapung atau berenang di permukaan air atau bertempat pada permukaan air, misalnya serangga air. 4) Perifiton; merupakan tumbuhan atau hewan yang melekat/bergantung pada tumbuhan atau benda lain, misalnya keong. 5) Bentos; hewan dan tumbuhan yang hidup di dasar atau hidup pada endapan. Bentos dapat sessil (melekat) atau bergerak bebas, misalnya cacing dan remis. Ekosistem air tawar digolongkan menjadi air tenang dan air mengalir. Termasuk ekosistem air tenang adalah danau dan rawa, termasuk ekosistem air mengalir adalah sungai. a) Danau Danau merupakan suatu badan air yang menggenang dan luasnya mulai dari beberapa meter persegi hingga ratusan meter persegi. Di danau terdapat pembagian daerah berdasarkan penetrasi cahaya matahari. Daerah yang dapat ditembus cahaya matahari sehingga terjadi fotosintesis disebut daerah fotik. Daerah yang tidak tertembus cahaya matahari Ekosistem untuk SMA/MA 26 Maulana Sidik disebut daerah afotik. Di danau juga terdapat daerah perubahan temperatur yang drastis atau termoklin. Termoklin memisahkan daerah yang hangat di atas dengan daerah dingin di dasar. Komunitas tumbuhan dan hewan tersebar di danau sesuai dengan kedalaman dan jaraknya dari tepi. Berdasarkan hal tersebut danau dibagi menjadi 4 daerah sebagai berikut: 1) Daerah litoral Daerah ini merupakan daerah dangkal. Cahaya matahari menembus dengan optimal. Air yang hangat berdekatan dengan tepi. Tumbuhannya merupakan tumbuhan air yang berakar dan daunnya ada yang mencuat ke atas permukaan air. Komunitas organisme sangat beragam termasuk jenis-jenis ganggang yang melekat (khususnya diatom), berbagai siput dan remis, serangga, krustacea, ikan, amfibi, reptilia air dan semi air seperti kura-kura dan ular, itik dan angsa, dan beberapa mamalia yang sering mencari makan di danau. 2) Daerah limnetik Daerah ini merupakan daerah air bebas yang jauh dari tepi dan masih dapat ditembus sinar matahari. Daerah ini dihuni oleh berbagai fitoplankton, termasuk ganggang dan sianobakteri. Ganggang berfotosintesis dan bereproduksi dengan kecepatan tinggi selama musim panas dan musim semi. Zooplankton yang sebagian besar termasuk Rotifera dan udangudangan kecil memangsa fitoplankton. Zooplankton dimakan oleh ikan-ikan kecil. Ikan kecil dimangsa oleh ikan yang lebih besar, kemudian ikan besar dimangsa ular, kura-kura, dan burung pemakan ikan. 27 Ekosistem untuk SMA/MA EKOSISTEM 3) Daerah profundal Daerah ini merupakan daerah yang dalam, yaitu daerah afotik danau. Mikroba dan organisme lain menggunakan oksigen untuk respirasi seluler setelah mendekomposisi detritus yang jatuh dari daerah limnetik. Daerah ini dihuni oleh cacing dan mikroba. 4) Daerah bentik Daerah ini merupakan daerah dasar danau tempat terdapatnya bentos dan sisa-sisa organisme mati. Danau juga dapat dikelompokkan berdasarkan produksi materi organik-nya, yaitu sebagai berikut : 1) Danau Oligotropik Oligotropik merupakan sebutan untuk danau yang dalam dan kekurangan makanan, karena fitoplankton di daerah limnetik tidak produktif. Ciricirinya, airnya jernih sekali, dihuni oleh sedikit organisme, dan di dasar air banyak terdapat oksigen sepanjang tahun. 2) Danau Eutropik Eutropik merupakan sebutan untuk danau yang dangkal dan kaya akan kandungan makanan, karena fitoplankton sangat 3) Danau oligotrofik dapat berkembang menjadi danau eutrofik akibat adanya materi-materi organik yang masuk dan endapan. Perubahan ini juga dapat dipercepat oleh aktivitas manusia, misalnya dari sisa-sisa pupuk buatan pertanian dan timbunan sampah kota yang memperkaya danau dengan buangan sejumlah nitrogen dan fosfor. Akibatnya terjadi peledakan populasi ganggang atau blooming, sehingga terjadi produksi detritus yang berlebihan yang akhirnya menghabiskan suplai oksigen di danau tersebut. Pengkayaan danau seperti ini disebut “eutrofikasi”. Eutrofikasi membuat air tidak dapat digunakan lagi dan mengurangi nilai keindahan danau. b) Sungai Sungai adalah suatu badan air yang mengalir ke satu arah. Air sungai dingin dan jernih serta mengandung sedikit sedimen dan makanan. Aliran air dan gelombang secara konstan memberikan oksigen pada air. Suhu air bervariasi sesuai dengan ketinggian dan garis lintang. Komunitas yang berada di sungai berbeda dengan danau. Air sungai yang mengalir deras tidak mendukung keberadaan Ekosistem untuk SMA/MA 28 Maulana Sidik komunitas plankton untuk berdiam diri, karena akan terbawa arus. Sebagai gantinya terjadi fotosintesis dari ganggang yang melekat dan tanaman berakar, sehingga dapat mendukung rantai makanan. Komposisi komunitas hewan juga berbeda antara sungai, anak sungai, dan hilir. Di anak sungai sering dijumpai Man air tawar. Di hilir sering dijumpai ikan kucing dan gurame. Beberapa sungai besar dihuni oleh berbagai kura-kura dan ular. Khusus sungai di daerah tropis, dihuni oleh buaya dan lumba-lumba. Organisme sungai dapat bertahan tidak terbawa arus karena mengalami adaptasi evolusioner. Misalnya bertubuh tipis dorsoventral dan dapat melekat pada batu. Beberapa jenis serangga yang hidup di sisi-sisi hilir menghuni habitat kecil yang bebas dari pusaran air. b. Ekosistem air laut Ekosistem air laut dibedakan atas lautan, pantai, estuari, dan terumbu karang. 1) Ekosistem Laut Habitat laut (oseanik) ditandai oleh salinitas (kadar garam) yang tinggi dengan ion CI- mencapai 55% terutama di daerah laut tropik, karena suhunya tinggi dan penguapan besar. Di daerah tropik, suhu laut sekitar 25°C. Perbedaan suhu bagian atas dan bawah tinggi. Batas antara lapisan air yang panas di bagian atas dengan air yang dingin di bagian bawah disebut daerah termoklin. Di daerah dingin, suhu air laut merata sehingga air dapat bercampur, maka daerah permukaan laut tetap subur dan banyak plankton serta ikan. Gerakan air dari 29 Ekosistem untuk SMA/MA EKOSISTEM pantai ke tengah menyebabkan air bagian atas turun ke bawah dan sebaliknya, sehingga memungkinkan terbentuknya rantai makanan yang berlangsung balk. Habitat laut dapat dibedakan berdasarkan kedalamannya dan wilayah permukaannya secara horizontal. Menurut kedalamannya, ekosistem air laut dibagi sebagai berikut: a) Litoral merupakan daerah yang berbatasan dengan darat. b) Neretik merupakan daerah yang masih dapat ditembus cahaya matahari sampai bagian dasar dalamnya ± 300 meter. c) Batial merupakan daerah yang dalamnya berkisar antara 200-2000 m. d) Abisal merupakan daerah yang lebih jauh dan lebih dalam dari pantai (1.800-10.000 m). Menurut wilayah permukaannya secara horizontal, berturut-turut dari tepi laut semakin ke tengah, laut dibedakan sebagai berikut: Ekosistem untuk SMA/MA 30 Maulana Sidik 1) Epipelagik merupakan daerah antara permukaan dengan kedalaman air sekitar 200 m. 2) Mesopelagik merupakan daerah dibawah epipelagik dengan kedalam an 200-1000 m. Hewannya misalnya ikan hiu. 3) Batiopelagik merupakan daerah lereng benua dengan kedalaman 200-2.500 m. Hewan yang hidup di daerah ini misalnya gurita. 4) Abisalpelagik merupakan daerah dengan kedalaman mencapai 4.000m; tidak terdapat tumbuhan tetapi hewan masih ada. Sinar matahari tidak mampu menembus daerah ini. 5) Hadal pelagik merupakan bagian laut terdalam (dasar). Kedalaman lebih dari 6.000 m. Di bagian ini biasanya terdapat lele laut dan ikan Taut yang dapat mengeluarkan cahaya. Sebagai produsen di tempat ini adalah bakteri yang bersimbiosis dengan karang tertentu. Berdasarkan intensitas cahaya matahari, ekosistem laut dipisah menjadi dua, yaitu: 1) Daerah fotik Daerah yang secara efektif dapat ditembus oleh cahaya matahari, dari permukaan laut sampai kedalaman 200m. Disini hidup produsen paling besar ragam dan jumlahnya sehingga kecepatan fotosintesis lebih besar. 2) Daerah afotik Daerah yang tidak tertembus oleh cahaya matahari, tidak ada produsen, kedalaman lebih dari 2000m. Di laut, hewan dan tumbuhan tingkat rendah memiliki tekanan osmosis sel yang hampir sama dengan tekanan osmosis air laut. Hewan tingkat tinggi beradaptasi dengan cara banyak minum air, pengeluaran urin sedikit, dan pengeluaran air dengan cara osmosis melalui insang. Garam yang berlebihan diekskresikan melalui insang secara aktif. 2) Ekosistem pantai Ekosistem pantai letaknya berbatasan dengan ekosistem darat, laut, dan daerah pasang surut. Ekosistem pantai dipengaruhi oleh siklus harian pasang surut laut. Organisme yang hidup di pantai memiliki adaptasi struktural sehingga dapat melekat erat di substrat keras. Daerah paling atas pantai hanya terendam saat pasang naik tinggi. Daerah ini dihuni oleh 31 Ekosistem untuk SMA/MA EKOSISTEM beberapa jenis ganggang, moluska, dan remis yang menjadi konsumsi bagi kepiting dan burung pantai. Daerah tengah pantai terendam saat pasang tinggi dan pasang rendah. Daerah ini dihuni oleh ganggang, porifera, anemon laut, remis dan kerang, siput herbivora dan karnivora, kepiting, landak laut, bintang laut, dan ikan-ikan kecil. Daerah pantai terdalam terendam saat air pasang maupun surut. Daerah ini dihuni oleh beragam invertebrata dan ikan serta rumput laut. 3) Ekosistem Estuari Estuari (muara) merupakan tempat bersatunya sungai dengan laut. Estuari sering dipagari oleh lempengan lumpur intertidal yang luas atau rawa garam. Salinitas air berubah secara bertahap mulai dari daerah air tawar ke laut. Salinitas ini juga dipengaruhi oleh siklus harian dengan pasang surut aimya. Nutrien dari sungai memperkaya estuari. Komunitas tumbuhan yang hidup di estuari antara lain rumput rawa garam, ganggang, dan fitoplankton. Komunitas hewannya antara lain berbagai cacing, kerang, kepiting, dan ikan. Bahkan ada beberapa invertebrata laut dan ikan laut yang menjadikan estuari sebagai tempat kawin atau bermigrasi untuk menuju habitat air tawar. Estuari juga merupakan tempat mencari makan bagi vertebrata semi air, yaitu unggas air. 4) Ekosistem Terumbu karang Di laut tropis, pada daerah neritik, terdapat suatu komunitas yang khusus yang terdiri dari karang batu dan organismeorganisme lainnya. Komunitas ini disebut terumbu karang. Daerah komunitas ini masih dapat ditembus cahaya matahari sehingga fotosintesis dapat berlangsung. Terumbu karang didominasi oleh karang (koral) yang merupakan kelompok Cnidaria yang mensekresikan kalsium karbonat. Rangka dari kalsium karbonat ini bermacammacam bentuknya dan menyusun substrat tempat hidup karang lain dan ganggang. Hewan-hewan yang hidup di karang memakan organisme mikroskopis dan sisa organik lain. Berbagai invertebrata, mikro organisme, dan ikan, hidup di antara karang dan ganggang. Herbivora seperti siput, landak laut, ikan, menjadi mangsa bagi gurita, bintang laut, dan ikan karnivora. Ekosistem untuk SMA/MA 32 Maulana Sidik 3. Ekosistem Buatan Ekosistem buatan adalah ekosistem yang diciptakan manusia untuk memenuhi kebutuhannya. Contoh ekosistem buatan misalnya bendungan, hutan tanaman produksi seperti jati, pinus, agroekosistem berupa sawah tadah hujan, sawah irigasi, perkebunan sawit, perkebunan kopi, serta ekosistem pemukiman seperti ekosistem kota dan desa. Bagaimana pemanfaatan komponen ekosistem dalam kehidupan ? Komponen ekosistem yang terdidi dari komponen biotik dan abiotiknya memiliki banyak manfaat bagi kehidupan. Manfaat komponen abiotik misalnya air. Air merupakan materi yang tidak dapat di pisahkan dari kehidupan ini, semua makhluk hidup bergantung pada air tanpa terkecuali. Sumber : http://www.google.co.id b. gambar pengairan di sawah Sumber : http://www.google.co.id a. gambar PLTA Banyak sekali manfaat air seperti sarana transportasi, pengairan di sawah, juga sebagai pembangkit listrik tenaga listrik (PLTA). Contoh komponen lainnya yang juga memiliki peranan penting dalam kehidupan adalah cahaya matahari, tanah, dan suhu. Cahaya matahari merupakan sumber energi utama bagi seluruh makhluk hidup di bumi ini. Bagi tumbuhan cahaya matahari di gunakan untuk fotosintesis, dan fotosintesis menghasilkan zat makanan bagi tumbuhan. Manusia 33 Ekosistem untuk SMA/MA EKOSISTEM menggunakan cahaya matahari untuk beberapa kebutuhan seperti menjemur pakaian, mengeringkan pakaian, menguapkan garam untuk di ambil garamnya, juga untuk pembangkit listrik tenaga surya (PLTS). Komponen abiotik lainnya yang juga memiliki peranan yang tak kalah pentingnya adalah tanah. Bagi tumbuhan, tanah merupakan tempat berdirinya tumbuhan, juga sebagai tempat terdapatnya unsur-unsur hara yang sangat di butuhkan tumbuhan. Tanah bagi hewan-hewan tertentu berfungsi sebagai tempat berlindung dari cuaca yang ekstrim. Komponen biotik seperti produsen, konsumen, dan pengurai yang di dalamnya mencakup manusia, tumbuhan dan makhluk hidup lainnya memiliki peranan yang sangat penting bagi kehidupan. Masing-masing dari komponen saling berinteraksi dan terlihat dalam perpindahan energi pada suatu rantai makanan. Apabila salah satu dari komponen biotik musnah, maka akan terjadi ketidakseimbangan ekosistem. Manusia sebagai makhluk yang memiliki akal dan pikiran mencoba memanfaatkan berbagai komponen biotik lainnya untuk kesejahteraannya. Sejak lama manusia memanfaatkan berbagai hewan untuk di ternak, di ambil dagingnya, dan juga di gunakan sebagai alat transportasi. Selain hewan, manusia juga telah memanfaatkan berbagai tumbuhan di budidayakan seabagai bahan makanan dan obat-obatan. Dapat di simpulkan bahwa komponen biotik dan abiotik memiliki perananan yang sangat penting dalam kehidupan. Dari uraian di atas yang telah di jelaskan. Anda pasti sudah dapat menyimpulkan dan mengerti pemanfaatan komponen ekosistem bagi kehidupan. Sekarang dapatkah anda menyebutkan contoh lain dari pemanfaatan komponen ekosistem bagi kehidupan? Ekosistem untuk SMA/MA 34 Maulana Sidik Rangkuman Ekosistem terdiri dari komponen biotik (makhluk hidup) dan komponen abiotik (benda tak hidup). Tempat hidup organisme di alam di sebut dengan habitat. Peran organisme dalam habitatnya di sebut nisia Dalam ekosistem terjadi interaksi antar komponen penyusunnya. Interaksi antar komponen biotik dengan biotik dalam bentuk netralisme, predasisme, parasitisme, komensalisme, mutualisme, alelopati, dana kompetisi. Aliran energi dalam ekosistem berturut-turut dari energi cahaya matahari ke produsen dan ke konsumen (tingkat I, II, III) dan seterusnya. Daur biogeokimia adalah siklus atau daur unsur-unsur kimia berputar melalui tubuh makhluk hidup, tanah, atau air dalam bentuk persenyawaan-persenyawaan kimia. Jadi daur atau siklus ini mengalir melalui komponen biotik - abiotik - reaksi kimia - dan seterusnya. Komponen ekosistem yang terdirii dari komponen biotik dan abiotiknya memiliki banyak manfaat bagi kehidupan. Manfaat komponen abiotik misalnya air. Air merupakan materi yang tidak dapat di pisahkan dari kehidupan ini, semua makhluk hidup bergantung pada air tanpa terkecuali. 35 Ekosistem untuk SMA/MA EKOSISTEM LATIHAN SOAL A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat 1. 2. 3. Kelompok komponen abiotik yang merupakan pembatas kehidupan bagi tumbuhan adalah .... a. suhu, cahaya, dan air b. predator, angin, dan udara c. air, kelembapan, dan udara d. tanah, salnitas, dan populasi e. cahaya, kelembapan, air Berikut ni yang tidak termasuk komponen komunitas, adalah .... a. hewan b. tumbuhan c. tanah d. mikroorganisme e. dekomposer Menurut niche-nya organisme yang berperan dalam mengembalikan unsur hara ke lingkungan abiotik adalah .... a. produsen dan detritivor b. produsen dan konsumen c. konsumen dan dekomposer d. detritivor dan dekomposer e. dekomposer dan produsen Intensitas kompetisi antar organisme yang paling tinggi terjadi pada .... a. biosfer b. bioma c. ekosistem d. komunitas e. populasi 5. Piramida yang berfungsi menggambarkan perpaduan massa seluruh organisme di habitat tertentu, dan diukur dalam gram dinamakan piramida.... a. piramida energi b. piramida makanan c. piramida biomassa d. piramida jumlah e. piramida ekologi 6. Contoh ekosistem buatan adalah .... a. kolam d. laut b. danau e. hutan c. sungai 7. Kumpulan dari berbagai ekosistem di dunia secara makro membentuk sistem yang disebut .... a. bioma d. nisia b. habitat e. biomassa c. biosfer 8. Ekositem laut dalam, pantai pasir dangkal atau litoral, serta daerah pasang surut termasuk kelompok ... a. ekositem bahari b. ekositem perairan c. ekosistem buatan d. ekosistem darat alami e. ekositem air laut 9. Berikut merupakan bukan konsumen dalam komunitas lingkungan laut adalah .. a. zooplankton 4. Ekosistem untuk SMA/MA 36 Maulana Sidik b. bakteri c. fitoplankton d. bentos e. nektons 10. Organisme laut yang bergerak mengapung mengikuti arus adalah ... a. bentos b. perifiton c. plankton d. nekton B. Jawablah pertanyaan berikut dengan jelas e. neuston 1. Sebutkan dua komponen utama dalam suatu ekosistem ! 2. Sebutkan lima faktor abiotik yang dapat dijumpai pada suatu ekosistem ! 3. Apa yang dimaksud dengan ekologi ! 4. Apa yang dimaksud dengan rantai makanan ! 5. Sebutkan dua contoh paangan organisme yang bersimbiosis parasistisme ! C. Isilah teka-teki silang dibawah ini 37 Ekosistem untuk SMA/MA EKOSISTEM MENDATAR MENURUN Ekosistem untuk SMA/MA 38 Maulana Sidik Daftar Pustaka Campbell, Reece & Mitchell. 2004. Biologi Edisi Kelima- Jilid 3. Jakarta : Erlangga. Jati, Wijaya. 2007. Aktif Biologi pelajaran biologi untuk SMA/MA. Jakarta : Ganeca exact. Prawirohartono, Slamet dan Sri Hidayati. 2007. Sains BIOLOGI 1. Jakarta : Bumi Aksara. Susilowarno, R. Gunawan. 2007. BIOLOGI untuk SMA/MA kelas X. Jakarta : Grasindo. Syamsuri, Istamar, dkk. 2007. BIOLOGI untuk SMA kelas X semester 2. Jakarta : Erlangga. http://id.shvoong.com/exact-sciences/biology/latihan-soal-komponen-ekosistem http://id.wikipedia.org/wiki/Ekosistem http://id.shvoong.com/exact-sciences/biology/2132323-ekosistem-aliran-energi http://bebas.ui.ac.id http://www.sentra-edukasi.com/2010/04/pengertian-jenis-jenis-daurbiogeokimia.html http://nataliusfau.wordpress.com/2011/04/23/rantai-makanan-fau/ http://www.google.com 39 Ekosistem untuk SMA/MA
