PENEMUAN PLASTIK DAN DAMPAKNYA BAGI KEHIDUPAN MANUSIA

Oleh : Nama: Yudhi WiyokoNIM: 13708259012

ENERGI DALAM EKOSISTEM Latar belakang Setiap makhluk hidup pasti membutuhkan energi untuk aktivitas hidupnyaMatahari merupakan sumber utama energi bagi kehidupan di bumi.Di dalam ekosistem terjadi hubungan saling ketergantungan antara komponen satu dengan yang lain yang salah satunya mencakup kebutuhan energi.

Rumusan Masalah Bagaimna energi memasuki ekosistem? Bagaimana energi mengalir dalam ekosistem? Bagaimana energi keluar dari ekosistem?

Tujuan penulisan Untuk mengetahui mekanisme energi masuk ke dalam ekosistem. Untuk mengetahui mekanisme energi mengalir dalam ekosistem. Untuk mengetahui mekanisme energi keluar (hilang) dari ekosistem.Pembahasan Energi memasuki ekosistem Energi mengalir dalam ekosistem Energi hilang dari ekosistemEnergi memasuki ekosistemSuatu ekosistem terdiri dari semua organisme yang hidup dalam suatu komunitas dan semua faktor-faktor abiotik yang berinteraksi dengan organisme-organisme tersebut.Energi memasuki sebagian besar ekosistem dalam bentuk cahaya matahari.

Setiap hari, bumi dibombardir oleh sekitar 1022 joule (J) radiasi matahari (l J = 0,239 kalori). Intensitas energi matahari yang mencapai bumi dan atmosfernya bervariasi pada garis lintang. Sebagian besar radiasi matahari diserap, terpencar, atau dipantulkan oleh atmosfer yang ditentukan oleh variasi dalam tutupan awan dan jumlah debu di udara di sepanjang wilayah yang berbeda-beda. Jumlah radiasi matahari yang mencapai bumi akhirnya membatasi hasil fotosintesis ekosistem tersebut.Energi memasuki ekosistemBanyak radiasi matahari yang mencapai biosfer sampai di lahan gundul dan badan air yang dapat menyerap atau memantulkan energi yang datang itu. Hanya sebagian kecil yang akhirnya mengenai alga, bakteri fotosintetik, dan daun tumbuhan.

Dari radiasi tersebut hanya cahaya tampak yang sesuai untuk fotosintesis. Di antara cahaya tampak yang mencapai organisme fotosintetik, hanya sekitar l % sampai 2 % yang diubah menjadi energi kimia melalui fotosintesis.

Energi mengalir dalam ekosistemSetiap ekosistem memiliki struktur trofik (trophic structure) dari hubungan makan-memakan. Pergerakan energi dalam ekosistem berlangsung melalui transfer zat-zat melewati hubungan makan-memakan. Jumlah energi yang tersedia bagi masing-masing tingkat trofik ditentukan oleh produktivitas primer bersih dan efisiensi pengubahan energi makanan menjadi biomassa di setiap mata rantai pada rantai makanan.

GAMBAR: Tingkat-tingkat trofik dalam ekosistemEnergi mengalir dalam ekosistemJumlah energi cahaya yang diubah menjadi energi kimia (senyawa organik) oleh autotrof suatu ekosistem selama suatu periode waktu tertentu disebut produktivitas primer. Tidak semua produktivitas ini disimpan sebagai bahan organik karena tumbuhan menggunakan sebagian molekul tersebut sebagai bahan bakar dalam respirasi selulernya. 1. Produsen

Setelah memasuki ekosistem, sebagian energi dalam bentuk cahaya matahari diubah menjadi energi kimia oleh organisme produsen (autotrof) melalui proses fotosintesis dan tersimpan dalam bentuk molekul-molekul organik seperti karbohidrat, asam nukleat, protein, dan lemak. 9Energi mengalir dalam ekosistemSelisih antara hasil fotosintesis dan konsumsi bahan bakar organik dalam respirasi disebut produktivitas primer bersih. (NPP = GPP - Rs)Produktivitas primer bersih menunjukkan simpanan energi kimia yang tersedia bagi konsumen dalam suatu ekosistem. Antara 50 % dan 90 % dari produktivitas primer kotor pada sebagian besar produsen primer tersisa sebagai produktivitas primer bersih setelah kebutuhan energinya terpenuhi. Produktivitas primer dapat dinyatakan dalam energi per satuan luas per satuan waktu (J/m2/tahun), atau sebagai biomassa (berat) vegetasi yang ditambahkan ke ekosistem per satuan luasan per satuan waktu (g/m2/tahun). Ekosistem yang berbeda sangat bervariasi dalam produktivitasnya dan juga dalam sumbangannya terhadap produktivitas total di bumi.

1. Produsen Energi mengalir dalam ekosistem1. Produsen

GAMBAR: Produktivitas dari ekosistem yang berbeda-beda. (a) Cakupan geografis (b) Produktivitas per satuan luas dari ekosistem (C) Produktivitas primer seluruh dunia.11Energi mengalir dalam ekosistemHerbivoraDi sebagian besar ekosistem, herbivora hanya mampu memakan sebagian kecil bahan tumbuhan yang dihasilkan, dan herbivora tidak dapat mencerna seluruh senyawa organik yang ditelannya. Sebagai contoh, ulat mencerna dan menyerap hanya sekitar separuh dari apa yang mereka makan sisanya dibuang sebagai feses.

2. Konsumen

Jika ulat mengkonsumsi daun yang mengandung energi 200 joule, 100 J akan hilang dalam feses. Kira-kira dua per tiga bahan-bahan yang diserap itu, atau 67 J, akan digunakan dalam pemeliharaan yaitu sebagai bahan bakar untuk respirasi seluler yang merombak molekul makanan menjadi produk limbah anorganik dan panas. Sisanya yang 33 J akan diubah menjadi biomassa ulat itu sendiri yang merupakan bahan makanan untuk tingkat trofik berikutnya.GAMBAR: Pembagian energi yang diperoleh herbivoraEnergi mengalir dalam ekosistemb. KarnivoraTingkat trofik yang ketiga adalah konsumen sekunder yaitu karnivora yang memakan herbivora. Karnivora ini selanjutnya dapat dimakan oleh karnivora lain yang merupakan konsumen tersier (tingkat trofik keempat). Konsumen tersier umumnya adalah konsumen puncak karena sangat jarang ekosistem yang berisi lebih dari empat tingkat trofik. Hal ini berkaitan dengan keterbatasan energi yang dapat ditransfer dari produsen primer sampai ke konsumen puncak. Karnivora sedikit lebih efisien dalam mengubah makanan ke dalam biomassa terutama karena daging lebih mudah dicerna dibandingkan dengan tumbuhan. Akan tetapi dalam banyak kasus, konsumen sekunder menggunakan lebih banyak energi yang mereka asimilasikan untuk respirasi seluler, yang secara dramatis menurunkan jumlah energi kimia yang tersedia bagi tingkat trofik berikutnya. 2. KonsumenEnergi mengalir dalam ekosistemc.. Detritivora dan DekomposerDalam setiap ekosistem terdapat konsumen yang merupakan kelompok khusus yaitu deritivora dan dekomposer. Detritivora mendapatkan energinya dari detritus yang merupakan bahan organik yang tidak hidup, seperti feses, daun yang gugur, dan bangkai organisme mati, dari semua tingkat trofik. Contoh udang dan cacing.

2. Konsumen

Dekomposer adalah organisme yang menguraikan bahan-bahan organik. Hasil penguraian ini selanjutnya dapat dimanfatkan oleh organisme lain (produsen) sebagai nutrien. Bakteri dan fungi merupakan dekomposer utama dalam ekosistem tersetrial. Seperti detritivora, dekomposer juga memperoleh energinya dari semua tingkat trofik. Energi yang hilang dalam ekosistemKetika energi mengalir melewati suatu ekosistem, banyak energi yang hilang terutama karena digunakan untuk respirasi di setiap tingkat trofik. Oleh karena itu dalam ekosistem, banyak energi yang hilang sebelum dapat dikonsumsi oleh organisme pada tingkat trofik berikutnya. Jumlah energi yang tersedia bagi masing-masing tingkat trofik ditentukan oleh produktivitas primer bersih dan efisiensi pengubahan energi makanan menjadi biomassa di setiap mata rantai pada rantai makanan. Efisiensi ini tidak pernah mencapai 100%. Efisiensi ekologis (ecological efficiency) adalah persentase energi yang ditransfer dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya, atau rasio produktivitas bersih pada satu tingkat trofik terhadap produktivitas bersih pada tingkat trofik di bawahnya. Efisiensi ekologis sangat bervariasi pada organisme yang umumnya berkisar mulai dari 5 % sampai 20 %. Dengan kata lain, 80 % sampai 95 % energi yang tersedia pada satu tingkat trofik tidak pernah ditransfer ke tingkat berikutnya.

Energi yang hilang dalam ekosistemLamont Cole dari Cornell University mempelajari aliran energi dalam ekosistem air tawar di danau Cayuga daerah utara negara bagian Newyork. Gambar berikut menunjukkan berapa banyak energi yang mengalir melalui ekosistem tersebut:

Gambar: Energi hilang dari sebuah ekosistemEnergi yang hilang dalam ekosistem

Gambar: Suatu piramida produktivitas bersih yang idealHilangnya energi secara multiplikatif dari suatu rantai makanan dapat digambarkan sebagai diagram piramida produktivitas (pyramid of productivity), Piramida biomassa, dan piramida jumlah.17Energi yang hilang dalam ekosistemGambar: Piramida Biomassa Tanaman Tegakan Berdasarkan Data Dari Suatu Lahan Berlumpur Di Silver Spring, Florida.

Energi yang hilang dalam ekosistemGambar 6. Suatu piramida jumlah.

diagram aliran Energi dalam ekosistem

kesimpulanEnergi memasuki ekosistem dibumi dalam bentuk cahaya matahari. Dari total radiasi matahari yang memamcar ke bumi hanya sebagian kecil yang akhirnya mengenai produsen dan hanya cahaya tampak yang sesuai untuk fotosintesis. Di antara cahaya tampak, tersebut hanya sekirar l % sampai 2 % yang diubah menjadi energi kimia melalui fotosintesis. Setiap ekosistem memiliki struktur trofik dari hubungan makan-memakan. Pergerakan energi dalam ekosistem berlangsung melalui transfer zat-zat melewati hubungan makan-memakan tersebut. Organisme-organisme dalam ekosistem dibagi ke dalam tingkat-tingkat trofik berdasarkan nutriennya. Jumlah energi yang tersedia bagi masing-masing tingkat trofik ditentukan oleh produktivitas primer bersih dan efisiensi pengubahan energi makanan menjadi biomassa di setiap mata rantai pada rantai makanan. Ketika energi mengalir melewati suatu ekosistem, banyak energi yang hilang terutama karena digunakan untuk respirasi di setiap tingkat trofik. Oleh karena itu dalam ekosistem, banyak energi yang hilang sebelum dapat dikonsumsi oleh organisme pada tingkat trofik berikutnya. Hilangnya energi dalam ekosistem dapat digambarkan diagram piramida produktivitas, piramida biomassa, dan piramida jumlah.