ekosistem - Lucas Sebastian
advertisement
EKOSISTEM Aditya Pusparajasa, S.Si EKOLOGI ilmu yang mempelajari baik interaksi antar makhluk hidup maupun interaksi antara makhluk hidup dan lingkungannya Komponen penyusun ekologi : 1. 2. Faktor biotik makhluk hidup yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba Faktor abiotik suhu, air, kelembapan, cahaya, dan topografi FAKTOR BIOTIK Faktor biotik adalah faktor hidup yang meliputi semua makhluk hidup di bumi, baik tumbuhan maupun hewan. Dalam ekosistem, tumbuhan berperan sebagai produsen, hewan berperan sebagai konsumen, dan mikroorganisme berperan sebagai dekomposer. Faktor biotik juga meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu, populasi, komunitas, ekosistem, dan biosfer. Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi, saling mempengaruhi membentuk suatu sistem yang menunjukkan kesatuan. Tingkatan-tingkatan organisme Individu Individu merupakan organisme tunggal seperti : seekor tikus, seekor kucing, sebatang pohon jambu, sebatang pohon kelapa, dan seorang manusia. Penyesuaian diri makhluk hidup dengan lingkungan disebut adaptasi Macam-macam adaptasi makhluk hidup terhadap lingkungannya, yaitu: 1. 2. 3. adaptasi morfologi, penyesuaian bentuk tubuh untuk kelangsungan hidupnya Contoh : gigi-gigi khusus, moncong, paruh, daun, akar adaptasi fisiologi, penyesuaian fungsi fisiologi tubuh untuk mempertahankan hidupnya Contoh : kelenjar bau, kantong tinta, mimikri pada kadal adaptasi tingkah laku adaptasi yang didasarkan pada tingkah laku Contoh : pura-pura tidur atau mati, migrasi Populasi Kumpulan individu sejenis yang hidup pada suatu daerah tertentu dan waktu tertentu Ukuran populasi berubah sepanjang waktu dan perubahan ukuran dalam populasi ini disebut dinamika populasi Karakteristik populasi antara lain : • • • • • • kepadatan (densitas), laju kelahiran (natalitas) laju kematian (mortalitas) potensi biotik, penyebaran umur bentuk pertumbuhan Dinamika populasi dapat juga disebabkan oleh : a. a. Imigrasi perpindahan satu atau lebih organisme kedaerah lain atau peristiwa didatanginya suatu daerah oleh satu atau lebih organisme; didaerah yang didatangi sudah terdapat kelompok dari jenisnya Emigrasi peristiwa ditinggalkannya suatu daerah oleh satu atau lebih organisme, sehingga populasi akan menurun. Komunitas Merupakan kumpulan dari berbagai populasi yang hidup pada suatu waktu dan daerah tertentu yang saling berinteraksi dan mempengaruhi satu sama lain. Komunitas memiliki derajat keterpaduan yang lebih kompleks bila dibandingkan dengan individu dan populasi. Dalam komunitas, semua organisme merupakan bagian dari komunitas dan antara komponennya saling berhubungan melalui keragaman interaksinya. Ekosistem Antara komunitas dan lingkungannya selalu terjadi interaksi menciptakan kesatuan ekologi yang disebut ekosistem. Komponen penyusun ekosistem adalah produsen (tumbuhan hijau), konsumen (herbivora, karnivora, dan omnivora), dan dekomposer/pengurai (mikroorganisme). Contoh komponen biotik FAKTOR ABIOTIK Faktor abiotik faktor tak hidup yang meliputi faktor fisik dan kimia. Faktor abiotik utama yang mempengaruhi ekosistem adalah : a. Suhu Suhu berpengaruh terhadap ekosistem karena suhu merupakan syarat yang diperlukan organisme untuk hidup. b. Sinar matahari Sinar matahari mempengaruhi ekosistem secara global karena matahari menentukan suhu. Sinar matahari juga merupakan unsur vital yang dibutuhkan oleh tumbuhan sebagai produsen untuk berfotosintesis. c. Air Air berpengaruh terhadap ekosistem karena air dibutuhkan untuk kelangsungan hidup organisme. d. e. f. g. Tanah Tanah merupakan tempat hidup bagi organisme dan menyediakan unsur-unsur penting bagi pertumbuhan organisme, terutama tumbuhan. Ketinggian Ketinggian tempat menentukan jenis organisme yang hidup di tempat tersebut, karena ketinggian yang berbeda akan menghasilkan kondisi fisik dan kimia yang berbeda Angin Angin selain berperan dalam menentukan kelembapan juga berperan dalam penyebaran biji tumbuhan tertentu. Garis lintang Garis lintang yang berbeda menunjukkan kondisi lingkungan yang berbeda pula menyebabkan perbedaan distribusi organisme di permukaan bumi Contoh komponen abiotik Air, yang sangat diperlukan Oleh makhluk hidup Tanah, yang berasal dari pelapukan batuan INTERAKSI Interaksi antar organisme Interaksi antar organisme dapat dikategorikan sebagai : a. Netral b. Predasi c. Parasitisme d. Komensalisme e. Mutualisme Interaksi antar-populasi : a. Alelopati b. Kompetisi Interaksi antar komunitas Interaksi antara komponen biotik dan abiotik Contoh simbiosis Simbiosis mutualisme antara ganggang hijau biru dan Jamur membentuk lumut kerak Simbiosis komensalisme antara kerang dan paus Simbiosis parasitisme antara Kutu rambut dan kulit kepala PERANAN KOMPONEN EKOSISTEM DALAM ALIRAN ENERGI DAN DAUR BIOGEOKIMIA Energi dan materi mengalir melalui berbagai komponen ekosistem. Perbedaan utama antara aliran energi dengan aliran materi : Energi mengalir di dalam ekosistem berasal dari luar (matahari), sedangkan materi berasal dari lingkungan abiotik Aliran energi dapat mengalami reduksi di sepanjang lintasannya, sedangkan aliran materi berjalan membentuk suatu daur materi A. Peran Komponen Ekosistem dalam Aliran Energi Cahaya matahari merupakan sumber energi utama kehidupan. Tumbuhan berklorofil memanfaatkan cahaya matahari untuk berfotosintesis. Golongan organisme autotrof merupakan makanan penting bagi organisme heterotrof. Aliran Energi Aliran energi merupakan rangkaian urutan pemindahan bentuk energi satu ke bentuk energi yang lain dimulai dari sinar matahari lalu ke produsen, konsumen primer, konsumen tingkat tinggi, sampai ke saproba di dalam tanah. Siklus ini berlangsung dalam ekosistem. Produser merupakan makhluk hidup yang mampu menangkap energi matahari untuk kegiatan fotosintesis sehingga dapat menghasilkan materi organik yang berasal dari materi anorganik. Bumi mendapatkan pasokan energi dari matahari sebanyak 1022 Joule tetapi hanya sekitar 1 % yang dapat diperoleh produsen dan diubah menjadi energi kimia melalui fotosintesis Reaksi keseimbangan antara fotosintesis dengan respirasi : fotosintesis 6CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 respirasi PPB = PPK – RS Konsumer merupakan makhluk hidup yang memperoleh energi dalam bentuk materi organik. Berdasarkan tingkat trofiknya (dalam hal pemenuhan kebutuhan makanan), konsumer dibedakan atas : Konsumer primer atau herbivor Konsumer sekunder atau karnivor Konsumer tersier atau karnivor puncak Omnivor (pengecualian) Dekomposer merupakan makhluk hidup yang memperoleh makanannya dengan cara menguraikan senyawa-senyawa organik yang berasal dari makhluk hidup yang sudah mati. Dekomposer berperan mengembalikan materi ke lingkungan abiotik dan digunakan kembali oleh tumbuhan hijau Dalam suatu ekosistem, terdapat produsen, konsumen, dekomposer, dan detrivor Contoh produsen,yaitu rumput Contoh konsumen, yaitu zebra Contoh konsumen, yaitu laba-laba dan gurita Contoh dekomposer, yaitu jamur Contoh detrivor, yaitu kutu kayu Rantai Makanan dan Jaring-jaring Makanan Rantai makanan adalah pengalihan energi dari sumbernya dalam tumbuhan melalui sederetan organisme yang makan dan yang dimakan. Contoh sebuah rantai makanan ini: daun berwarna hijau (Produsen) ulat (Konsumen I) ayam (Konsumen II) musang (Konsumen III) macan (Konsumen IV/Puncak). Sebagian besar ekosistem memperoleh energi secara langsung dari matahari tetapi detritivor memperoleh energi dari materi makhluk hidup yang telah mati. Rantai makanan detritus : bakteri dan jamur (dekomposer) remukan/hancuran bahan (detritus) dimakan oleh cacing tanah, rayap, belatung (detritivor). Aliran energi dalam rantai makanan Tiga macam rantai pokok, yaitu rantai pemangsa, rantai parasit, dan rantai saprofit : Rantai Pemangsa Rantai pemangsa landasan utamanya adalah tumbuhan hijau sebagai produsen. Rantai pemangsa dimulai dari hewan yang bersifat herbivora sebagai konsumen I, dilanjutkan dengan hewan karnivora yang memangsa herbivora sebagai konsumen ke-2 dan berakhir pada hewan pemangsa karnivora maupun herbivora sebagai konsumen ke-3. Rantai Parasit Rantai parasit dimulai dari organisme besar hingga organisme yang hidup sebagai parasit. Contoh organisme parasit antara lain cacing, bakteri, dan benalu. Rantai Saprofit Rantai saprofit dimulai dari organisme mati ke jasad pengurai. Misalnya jamur dan bakteri. Rantai-rantai di atas tidak berdiri sendiri tapi saling berkaitan satu dengan lainnya sehingga membentuk faring-faring makanan. Contoh rantai makanan Rumput (produsen) Belalang (konsumen primer) Kadal (konsumen sekunder) Burung elang (konsumen tertier) Jaring-jaring makanan merupakan hubungan yang saling bersambungan antar komponen rantai makanan. Contoh jaring-jaring makanan Piramida Ekologi Aliran energi dalam ekosistem dapat diperlihatkan melalui rantai makanan dan jaring-jaring makanan, tetapi untuk mengetahui jumlah energi dari berbagai tingkat trofik dapat dipelihatkan melalui piramida ekologi. Terdiri atas : a. Piramida energi b. Piramida jumlah c. Piramida biomassa Piramida energi Energi dapat diartikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja. Energi diperoleh organisme dari makanan yang dikonsumsinya dan dipergunakan untuk aktivitas hidupnya. Keseluruhan energi dalam sebuah ekosistem dapat diukur dengan beberapa cara, yaitu : 1. 2. Energi total pada tingkat trofik produser dapat diukur dengan cara membakarnya (kalori atau energi panas dari pembakaran sama dengan energi yang terkandung pada materi organik produser Menentukan prosentase energi (dengan mengukur rata-rata fotosintesis dengan respirasi serta menghitung jumlah energi yang terperangkap di dalam materi hidup produser) Sekitar 90 % energi hilang selama mengalir dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya yang lebih tinggi dan hanya 10 % yang dapat dimanfaatkan. Hal ini karena : 1. 2. 3. Hanya sejumlah makanan tertentu yang ditangkap dan dimakan oleh tingkat trofik selanjutnya. Beberapa makanan yang dimakan tidak bisa dicernakan dan dikeluarkan sebagai sampah Hanya sebagian makanan yang dicerna menjadi bagian dari tubuh organisme, sedangkan sisanya digunakan sebagai sumber energi. Piramida jumlah Dengan cara menghitung jumlah makhluk hidup pada setiap tingkat trofik. Dalam kenyataannya, pengukuran jumlah energi dengan cara menghitung jumlah makhluk hidup mempunyai kelemahan, hal ini disebabkan perbedaan ukuran makhluk hidup. Piramida biomassa Biomassa adalah ukuran berat materi hidup di waktu tertentu. Biomassa adalah ukuran berat materi hidup di waktu tertentu. Untuk mengukur biomassa di tiap tingkat trofik maka rata-rata berat organisme di tiap tingkat harus diukur kemudian barulah jumlah organisme di tiap tingkat diperkirakan. Piramida biomassa berfungsi menggambarkan perpaduan massa seluruh organisme di habitat tertentu, dan diukur dalam gram. Piramida biomassa masih memiliki beberapa kelamahan, yaitu beberapa makhluk hidup memiliki kecenderungan untuk mengumpulkan biomassa pada periode waktu lebih panjang, sedangkan yang lainnya tidak. Piramida ekologi Piramida energi Piramida biomassa Piramida jumlah B. Peran Komponen Ekosistem dalam Daur Biogeokimia Siklus biogeokimia atau siklus organik-anorganik adalah siklus unsur atau senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi juga melibatkan reaksireaksi kimia dalam lingkungan abiotik sehingga disebut siklus biogeokimia. Daur karbon dan oksigen 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 heterotrof lain. Sebaliknya, saat organisme air berespirasi, CO2 yang mereka keluarkan menjadi bikarbonat. Jumlah bikarbonat dalam air adalah seimbang dengan jumlah CO2 di air. Daur karbon dan oksigen Daur air Air merupakan alat transpor utama bagi pemindahan zat dalam beberapa daur biogeokimia. Molekul air sangat penting bagi kehidupan, misalnya dalam proses fotosintesis dan beberapa reaksi metabolik di dalam tubuh makhluk hidup. Di atmosfer, air tersedia dalam bentuk uap air dan uap air berasal dari proses evaporasi (penguapan) di laut. Selain itu, juga dari evaporasi permukaan daun tumbuhan yang disebut transpirasi. Daur air Daur nitrogen Gas nitrogen banyak terdapat di atmosfer, yaitu 80% dari udara. Nitrogen bebas dapat ditambat/difiksasi terutama oleh tumbuhan yang berbintil akar (misalnya jenis polongan) dan beberapa jenis ganggang, serta dapat bereaksi dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan kilat/ petir. Tumbuhan memperoleh nitrogen dari dalam tanah berupa amonia (NH3), ion nitrit (N02-), dan ion nitrat (N03-). Beberapa bakteri yang dapat menambat nitrogen terdapat pada akar Legum dan akar tumbuhan lain, misalnya Marsiella crenata. Selain itu, terdapat bakteri dalam tanah yang dapat mengikat nitrogen secara langsung, yakni Azetobacter sp. yang bersifat aerob dan Clostridium sp. yang bersifat anaerob. Nostoc sp. dan Anabaena sp. (ganggang biru) juga mampu menambat nitrogen. Nitrogen yang diikat biasanya dalam bentuk amonia. Amonia diperoleh dari hasil penguraian jaringan yang mati oleh bakteri. Amonia ini akan di nitrifikasi oleh bakteri nitrit, yaitu Nitrosomonas dan Nitrosococcus sehingga menghasilkan nitrat yang akan diserap oleh akar tumbuhan. Selanjutnya oleh bakteri denitrifikan, nitrat diubah menjadi amonia kembali, dan amonia diubah menjadi nitrogen yang dilepaskan ke udara. Dengan cara ini siklus nitrogen akan berulang dalam ekosistem. Daur nitrogen Daur fosfor Di alam, fosfor terdapat dalam dua bentuk, yaitu senyawa fosfat organik (pada tumbuhan dan hewan) dan senyawa fosfat anorganik (pada air dan tanah). Fosfat organik dari hewan dan tumbuhan yang mati diuraikan oleh dekomposer (pengurai) menjadi fosfat anorganik. Fosfat anorganik yang terlarut di air tanah atau air laut akan terkikis dan mengendap di sedimen laut. 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. Daur fosfor SUKSESI ALAMI DALAM EKOSISTEM Suksesi penggantian secara alami antara satu komunitas dengan komunitas lainnya yang didominasi oleh spesies yang berbeda Suksesi terjadi sebagai akibat dari modifikasi lingkungan fisik dalam komunitas atau ekosistem. Proses suksesi berakhir dengan sebuah komunitas atau ekosistem klimaks atau telah tercapai keadaan seimbang (homeostatis). Tahap –tahap Suksesi 1. 2. Kolonisasi suatu bentuk atau pendudukan atau penguasaan habitat oleh makhluk hidup Modifikasi tempat pengubahan sifat-sifat tempat (habitat) yang dilakukan oleh koloni makhluk hidup Suksesi primer Terjadi jika komunitas asal terganggu secara total sehingga terbentuk komunitas baru yang terdiri atas jenis makhluk hidup yang berbeda dengan jenis makhluk hidup komunitas asal. Terdiri atas 3 tahap, yaitu : 1. 2. Tahap pioner merupakan tahap permulaan terbentuknya batu karang, liken, tumbuhan kecil menahun (liken), dan tumbuhan menahun (rumput). Kelompok makhluk hidup yang mampu bertahan hidup pada tahap ini disebut komunitas pionir, sedangkan makhluk hidupnya disebut makhluk hidup pionir. Tahap pertengahan menggantikan tahap pioner, terdiri atas terbentuknya rumput , semak, dan pohon yang tidak tahan naungan 3. Komunitas klimaks merupakan akhir dari serangkaian proses suksesi yang relatif stabil, tahan lama, jenis makhluk hidupnya lebih banyak dan didalamnya berlangsung berbagai interaksi antaranggota komunitas. Komunitas ini menggantikan tahap pertengahan, terdiri atas terbentuknya pohon yang tahan naungan. Ciri-ciri komunitas ini, yaitu : Mampu menyokong kehidupan seluruh spesies yang hidup di dalamnya Mengandung lebih banyak makhluk hidup dan macam bentuk interaksi dibandingkan komunitas suksesional Contoh yang terdapat di Indonesia adalah terbentuknya suksesi di Gunung Krakatau yang pernah meletus pada tahun 1883. Di daerah bekas letusan gunung Krakatau mula-mula muncul pioner berupa lumut kerak (liken) serta tumbuhan lumut yang tahan terhadap penyinaran matahari dan kekeringanmelapuk membentuk tanah sederhana mengundang pengurai membuat tanah menjadi subur biji yang datang dari luar daerah dapat tumbuh dengan subur dan tumbuh rumput yang tahan kekeringan, serta tumbuhan herba pun tumbuh menggantikan tanaman pioner dengan menaunginya membuat pionir menjadi tidak subur rumput dan belukar mengadakan pelapukan lahan diuraikan oleh jamur semak tumbuh dan dominan pohon mendesak tumbuhan belukar hutan. Suksesi sekunder Terjadi jika suatu gangguan terhadap suatu komunitas tidak bersifat merusak total terhadap komunitas tersebut sehingga masih terdapat kehidupan/substrat seperti sebelumnya. Proses suksesi sekunder dimulai lagi dari tahap awal tetapi tidak dari komunitas pionir. Gangguan berasal dari peristiwa alami (angin, topan, erosi, banjir, kebakaran, pohon besar yang tumbang, aktivitas vulkanik, dan kekeringan hutan) atau akibat kegiatan manusia (pembukaan areal hutan). Proses dan laju suksesi bergantung dengan faktor lingkungan letak lintang, iklim, dan tanah Contoh komunitas yang menimbulkan suksesi di Indonesia antara lain tegalan-tegalan, padang alang-alang, belukar bekas ladang, dan kebun karet yang ditinggalkan tak terurus. Suksesi Suksesi primer di kepulauan vulkanik Suksesi sekunder dapat Terjadi setelah kebakaran Suksesi rawa menjadi daratan merupakan contoh komunitas klimaks Tipe-tipe Ekosistem 1. 2. Ekosistem terestrial Ekosistem akuatik Ekosistem terestrial Ekosistem terestrial (darat) tipe ekosistem yang sebagian besar lingkungan fisiknya berupa daratan. Penyebaran ekosistem terestrial berhubungan dengan temperatur dan curah hujan. Ekosistem ini memiliki bagian daerah yang luas dengan habitat dan komunitas tertentu bioma Macam-macam bioma : Bioma hutan musim (hutan gugur) 1. 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). Hewan yang terdapat dalam bioma ini antara lain rusa, beruang, rubah, bajing, burung pelatuk, dan rakoon (sebangsa luwak) Bioma padang rumput 2. 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 (herba) dan rumput yang keduanya tergantung pada kelembapan. Hewannya antara lain: bison, zebra, singa, anjing liar, serigala, gajah, jerapah, kangguru, serangga, tikus dan ular. Bioma gurun 3. 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 siang hari tinggi sehingga penguapan juga tinggi, sedangkan malam hari suhu sangat rendah. Tumbuhan semusim yang terdapat di 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. Bioma taiga 4. 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 atas satu spesies seperti konifer, pinus, dan sejenisnya. Semak dan tumbuhan basah sedikit sekali. Hewannya antara lain moose, beruang hitam, landak, tupai, tikus, dan burung-burung yang bermigrasi ke selatan pada musim gugur. Bioma tundra 5. Bioma tundra terdapat di belahan bumi sebelah utara di dalam lingkaran kutub utara dan terdapat di puncak-puncak gunung tinggi. 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 dan memiliki rambut atau bulu yang tebal, contohnya muscox, rusa kutub, beruang kutub, dan insekta terutama nyamuk dan lalat hitam. Bioma hutan hujan tropik 6. Bioma hutan hujan tropik terdapat di daerah tropika dan subtropik. Ciri-cirinya adalah, curah hujan 200-225 cm per tahun. Spesies pepohonan relatif banyak, jenisnya berbeda antara satu dengan yang lainnya tergantung letak geografisnya. Tinggi pohon utama antara 20-40 m, cabang-cabang pohon tinggi dan berdaun lebat hingga membentuk tudung (kanopi). Dalam hutan basah terjadi perubahan iklim mikro (iklim yang langsung terdapat di sekitar organisme). 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. Bioma (Ekosistem darat dalam skala luas) Taiga Padang rumput Hutan hujan tropis Tundra Savana Gurun Hutan gugur Ekosistem akuatik Ekosistem akuatik (perairan) adalah tipe ekosistem yang sebagian lingkungan fisiknya didominasi oleh air. Faktor-faktor yang mempengaruhi ekosistem akuatik adalah penetrasi cahaya matahari, substrat, temperatur, dan jumlah material terlarur. Jika perairan tersebut sedikit mengandung garam terlarut ekosistem air tawar, sedangkan jika kadar garamnya tinggi ekosistem laut. Ekosistem air tawar Dibedakan atas 2 kategori, yaitu ekosistem air tawar yang airnya tenang atau diam (danau, kolam, rawa) dan ekosistem air tawar yang airnya senantiasa bergerak (sungai dan parit). Salah satu contoh ekosistem air tawar adalah danau suatu badan air yang menggenang dan luasnya mulai dari beberapa meter persegi hingga ratusan meter persegi. Pada danau yang dalam terdapat suatu zona efotik (fotik) dihuni oleh berbagai jenis fitoplankton dan zooplankton Di danau terdapat daerah yang dapat ditembus cahaya matahari sehingga terjadi fotosintesis daerah fotik, sedangkan yang tidak tertembus cahaya matahari daerah afotik. Di danau juga terdapat daerah perubahan temperatur yang drastis atau termoklin memisahkan daerah yang hangat di atas dengan daerah dingin di dasar. Produktivitas danau ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu suhu, penetrasi cahaya matahari dan nutrisi. Berdasarkan komunitas tumbuhan dan hewan tersebar sesuai dengan kedalaman dan jaraknya dari tepi, danau dibagi menjadi 4 daerah sebagai berikut : Daerah litoral daerah dangkal dan cahaya matahari menembus dengan optimal. 1. 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. Daerah limnetik daerah air bebas yang jauh dari tepi dan masih dapat ditembus sinar matahari. 2. Daerah profundal daerah yang dalam, yaitu daerah afotik danau. 3. 4. 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. Mikroba dan organisme lain menggunakan oksigen untuk respirasi seluler setelah mendekomposisi detritus yang jatuh dari daerah limnetik. Daerah ini dihuni oleh cacing dan mikroba. Daerah bentik daerah dasar danau tempat terdapatnya bentos dan sisa-sisa organisme mati. Danau juga dapat dikelompokkan berdasarkan produksi materi organik-nya, yaitu sebagai berikut : • • Danau Oligotropik danau yang dalam dan kekurangan makanan, karena fitoplankton di daerah limnetik tidak produktif. Ciri-cirinya, airnya jernih sekali, dihuni oleh sedikit organisme, dan di dasar air banyak terdapat oksigen sepanjang tahun. Danau Eutropik danau yang dangkal dan kaya akan kandungan makanan, karena fitoplankton sangat produktif. Ciricirinya adalah airnya keruh, terdapat bermacam-macam organisme, dan oksigen terdapat di daerah profundal. Ekosistem air laut 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 200-2500 m d. Abisal merupakan daerah yang lebih jauh dan lebih dalam dari pantai (1.500-10.000 m). Menurut wilayah permukaannya secara horizontal, berturutturut dari tepi laut semakin ke tengah, laut dibedakan sebagai berikut. a. Epipelagik merupakan daerah antara permukaan dengan kedalaman air sekitar 200 m. b. Mesopelagik merupakan daerah dibawah epipelagik dengan kedalaman 200-1000 m. c. Batiopelagik merupakan daerah lereng benua dengan kedalaman 200-2.500 m. d. Abisalpelagik merupakan daerah dengan kedalaman mencapai 4.000m. Sinar matahari tidak mampu menembus daerah ini. e. Hadal pelagik merupakan bagian laut terdalam (dasar). Kedalaman lebih dari 6.000 m Ekosistem laut pelagik • • • Zona pelagik daerah ditmukannya hewan-hewan laut yang berenang mencari makan, ekosistem ini disebut ekosistem laut pelagik. Makhluk hidup dominan di laut fitoplankton (pada zona fotik bagian laut yang masih dapat ditembus cahaya) Faktor utama yang mempengaruhi komunitas laut macam dan jumlah material (nutrisi) terlarut di dalam air Ekosistem laut bentik • • • • • • Bentik organisme yang hidup pada dasar laut baik yang melekat maupun tidak, ekosistem ini disebut ekosistem bentik. Contoh : berbagai jenis ikan, kerang, tiram, udang, spons, anemon laut Zona abisal daerah laut dalam yang sangat bergantung pada materi organik dari zona fotik, ekosistem ini disebut ekosistem abisal Faktor yang berpengaruh terhadap komunitas bentik substrat (substrat berpasir, substrat lumpur, dan substrat berbatu) dan suhu (terumbu karang dan hutan bakau perairan hangat) Ekosistem terumbu karang tersusun dari sejumlah besar hewan karang yang memiliki cangkang. Terumbu karang didominasi oleh karang (koral) yang merupakan kelompok Cnidaria yang mensekresikan kalsium karbonat. Ekosistem ini umumnya ditemukan di daerah akuator (khatulistiwa) perairan dangkal dan bersih. Ekosistem rawa mangrove mendiami suatu bagian wilayah pantai. Makhluk hidup yang dominan tumbuhan khusus yang mampu bertahan terhadap salinitas yang tinggi dari laut. Manusia dan Lingkungan Aktivitas Manusia yang Perusakan/Pencemaran Lingkungan Berkaitan Penggundulan Hutan a. Alasan terjadinya penggundulan hutan : Pemukiman Cocok tanam Peternakan Kayu Serat Dampak kerusakan akibat penggundulan hutan : Erosi tanah Banjir Lahan terbuka dan kering dengan Pencemaran Lingkungan b. Pencemaran lingkungan masuknya substansi-substansi berbahaya ke dalam lingkungan sehingga kualitas lingkungan menjadi berkurang atau fungsinya tidak sesuai dengan peruntukkannya, disebabkan oleh aktivitas manusia maupun oleh proses alami Pencemaran akibat aktivitas manusia dipengaruhi 2 faktor pertumbuhan populasi manusia yangs emakin meningkat dan perkembangan teknologi. Polutan makhluk hidup, zat energi, atau komponen lain yang menyebabkan terjadinya pencemaran lingkungan. Suatu zat dapat disebut polutan apabila jumlahnya melebihi jumlah normal, berada pada waktu yang tidak tepat, dan berada pada tempat yang tidak tepat. Berdasarkan tempat kejadiannya, pencemaran lingkungan terbagi atas : 1. Pencemaran udara Polutan berupa gas hasil dari pembakaran bahan bakar fosil karbon dioksida, karbon monoksida, sulfur dioksida, nitrogen oksida dan timah i. Karbon dioksida Gas CO2 dalam udara murni berjumlah 0,03%. Bila melebihi toleransi dapat mengganggu pernapasan. Selain itu, gas CO2 yang terlalu berlebihan di bumi dapat mengikat panas matahari sehingga suhu bumi panas. Pemanasan global di bumi akibat CO2 disebut juga sebagai efek rumah kaca. ii. iii. Karbon monoksida Karbon monoksida (CO) tidak berwarna dan tidak berbau, bersifat racun, merupakan hasil pembakaran yang tidak sempurna dari bahan buangan mobil dan mesin letup. Hemoglobin memiliki daya ikat (afinitas) yang tinggi terhadap karbon monoksida, sehingga menyebabkan berkurangnya kemampuan darah untuk membawa oksigen ke jaringan tubuh. Sulfur dioksida dan Nitrogen oksida Sulfur dioksida (SO2) dan Nitrogen oksida (NO) dilepaskan ke udara ketika terjadi pembakaran bahan bakar fosil dan pelelehan biji logam. Peningkatan konsentrasi di udara menyebabkan gangguan kesehatan pada manusia bronkitis, radang paru-paru (pneumonia) dan gagal jantung. Sulfur dioksida dan nitrogen oksida di atmosfer dapat menimbulkan hujan asam hujan, embun, salju dan presipitasi (kandungan kelembaban udara yang berbentuk cairan atau bahan padat) lain yang tercemar asam. Hujan asam dapat menyebabkan gangguan pada manusia, hewan, maupun tumbuhan. Misalnya gangguan pernapasan, perubahan morfologi pada daun, batang, dan benih, korosi. iv. Timah ditemukan di udara, air, dan makanan, bila terdapat dalam konsentrasi tinggi akan meyebabkan tubuh kehilangan kontrol terhadap tangan dan kaki, kram, koma, dan kematian. 2. Pencemaran air Pencemaran dapat terjadi pada sungai, danau dan laut Penyebab pencemaran i. ii. Limbah rumah tangga Limbah anorganik Limbah ini meliputi logam, logam beracun, seperti merkuri, tembaga, seng dan kadmium iii. Pupuk Pupuk yang tidak diserap tumbuhan dapat terbawa oleh air hujan, masuk ke sungai atau kolam menyebabkan perairan itu kaya akan nutrien eutrofikasi (ditandai dengan adanya tumbuhan air yang tumbuh secara tidak terkendali). Eutrofikasi menyebabkan terhalangnya sebagian cahaya matahari yang masuk ke dalam perairan , menimbulkan pendangkalan sungai, waduk atau danau sebagai akibat pengendapan ganggang dan tumbuhan air yang mati di dasar perairan. iv. Pestisida senyawa kimia beracun yang digunakan oleh manusia untuk mengontrol hama. Pestisida meliputi : • • • Herbisida untuk mengontrol atau mematikan biji-bijian tumbuhan pengganggu. Herbisida dapat menyebabkan tumor dan kanker Fungisida untuk memberantas jamur patogen, sangat beracun (metil merkuri) Insektisida untuk membunuh serangga hama, contoh DDT. DDT spesifik untuk serangga dan terakumulasi dalam tubuh serangga. DDT berpengaruh dalam pembentukan cangkang telur tipis dan mudah pecah 3. Pencemaran Tanah Pencemaran tanah berasal dari : i. ii. iii. Limbah rumah tangga sampah-sampah plastik yang sukar hancur, botol, karet sintesis, pecahan kaca, dan kaleng Limbah industri yang bersifat non bio degradable (secara alami sulit diuraikan) szat kimia dari buangan pertanian, misalnya penggunaan pupuk kimia dan pestisida yang tidak terkendali Aktivitas Manusia yang berkaitan dengan Pelestarian Lingkungan 1. Etika Lingkungan Etika lingkungan penerapan etika yang didasarkan pada tanggung jawab moral terhadap lingkungan Tujuan tidak hanya sebatas mengkhawatirkan masalah lingkungan, tetapi juga melahirkan rasa tanggung moral kita terhadap lingkungan Hubungan manusia yang menekankan keselarasan lingkungan mengandung tiga nilai etis, yaitu : a. Etika pengembangan kelestariannya SDA dikembangkan dan dijaga b. Etika pengawetan seluruh kehidupan harus dihormati, diawetkan dan dilindungi Etika keseimbangan penggunaan dan pengawetan SDA didasarkan pada peneglolaan yang bijaksana. Nilai-nilai yang terkandung : c. Manusia bukanlah sumber dari segala nilai Manusia seharusnya menjadi penyangga dan pengelola SDA yang bijaksana bagi generasi masa mendatang Pengelolaan SDA tidak bertujuan untuk memproduksi dan mengkonsumsi Perbaikan mutu kehidupan SDA bersifat terbatas Hubungan alam dengan manusia harus saling menguntungkan Memelihara kestabilan dan mutu kehidupan Tujuan ideal manusia berbagi dan memperhatikan 2. Pengelolaan Lingkungan Hidup Pengelolaan lingkungan dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu mencegah terjadinya pencemaran, pengawetan tanha, dan pengaturan tata guna lahan dan air. Prinsip dasar yang dapat dilakukan untuk menjaga kelestarian, mencegah, dan menanggulangi pencemaran, yaitu sebagai berikut : a. Penanggulangan secara administratif Pemerintah menerbitkan peraturan dan perundang-undangan untuk mencegah pencemaran dan eksploitasi yang berlebihan terhadap sumber daya alam, yaitu : Pelarangan pembuangan limbah industri ke lingkungan secara langsung Setiap pabrik harus memiliki cerobong asap dengan saringan udara Produk industri harus bersifat ramah lingkungan Setiap industri harus memiliki IPAL Setiap industri harus melakukan studi AMDAL Pembangunan pabrik atau industri harus jauh dari daerah pemukiman Menerbitkan buku panduan baku mutu lingkungan dan sosialisasi konsep pembangunan berkelanjutan (sustainable development) b. Penanggulangan secara teknologi Setiap industri harus memiliki unit pengolah limbah beserta peralatannya. Cara lain adalah dengan membuat jalur hijau dan taman kota di daerah perkotaan atau perindustrian dengan tujuan agar CO2 yang dihasilkan dari pembakaran mesin kendaraan bermotor, mesin pabrik, serta pernafasan makhluk hidup yang diserap oleh tumbuhan melalui proses fotosintesis c. Penanggulanan secara edukatif Penanggulangan secara edukatif dapat dilakukan dengan mengadakan penyuluhan kepada masyarakat untuk meningkatkan kesadaran mereka dalam menjaga kelestarian lingkungan. Beberapa bentuk usaha pengawetan tanah, yaitu : Menghindari terjadinya erosi dengan membuat sengkedan pada tanah pertanian yang miring dan melakukan reboisasi pada lahan yang kritis Mengembalikan kesuburan tanah dengan pemupukan, rotasi tanaman dan penghijauan Mengatur tata guna lahan dan air Limbah Limbah materi atau energi yang timbul akibat kegiatan produksi, umumnya tidak dapat diikutsertakan lagi dalam proses produksi tersebut. Jenis-jenis limbah : 1. 2. 3. Limbah organik berasal dari bahan organik, baik tumbuhan maupun hewan. Limbah anorganik jenis limbah yang berasal dari alam, tergolong limbah yang sulit atau tidak dapat diuraikan Limbah berbahaya jenis limbah yang berasal dari bahan kimia. Pemanfaatan Limbah Secara Langsung limbah yang dapat dimanfaatkan secara langsung (tanpa mengalami proses daur ulang). Contoh : ampas tahu makanan ternak, eceng gondok pembuatan barang kerajinan, dan sampah organik pupuk Pemanfaatan Limbah melalui Daur Ulang Daur ulang adalah penggunaan kembali material atau barang yang sudah tidak terpakai menjadi produk lain yang bermanfaat. Tujuan daur ulang : menghindari pencemaran atau kerusakan lingkungan melestarikan kehidupan makhluk hidup yang terdapat di suatu lingkungan tertentu menjaga keseimbangan ekosistem makhluk hidup yang terdapat di dalam lingkungan mengurangi sampah anorganik mendapatkan tambahan penghasilan mendapatkan sumber energi alternatif mendapatkan bahan baku untuk beberapa produk Langkah-langkah Pemisahan pemisahan material yang dapat didaur ulang dengan yang harus dibuang Penyimpanan penyimpanan material kering yang sudah dipisahkan ke penimbunan limbah Pengiriman atau penjualan barang-barang bekas yang sudah terkumpul ke pabrik atau pemulung Limbah daur ulang : yang Dapat Didaur ulang dan produk hasilnya kertas ----kertas baru gelas-----membuat botol, gelas, atau piring yang baru aluminium------kaleng pengemas baja------------bahan baku pembuatan baja baru plastik------------bahan pembungkus untuk berbagai keperluan (tas, botol minyak pelumas, botol minuman dan botol shampoo)
