EKOSISTEMDr.Wehandaka, MKes

Apa itu ekosistem ?Ekosistem merupakan interaksi bolak-balik antarmakhluk hidup (biotik) dengan lingkungannya (abiotik). Ilmu yang mempelajari tentang ekosistem disebut ekologi.

Dalam suatu ekosistem : terjadi interaksi atau hubungan antara makhluk hidup dengan makhluk hidup sejenisnya, dengan makhluk hidup lain jenis, maupun interaksi dengan lingkungannya berupa makhluk tak hidup, seperti: air, udara, tanah, cahaya matahari, suhu, angin, dan kelembapan.

EKOLOGIilmu yang mempelajari baik interaksi antar makhluk hidup maupun interaksi antara makhluk hidup dan lingkungannya

Komponen penyusun ekologi :Faktor biotikmakhluk hidup yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba

Faktor abiotiksuhu, air, kelembapan, cahaya, dan topografi

Keseimbangan EkosistemAlam akan mengatur ekosistem sedemikian rupa sehingga perbandingan antara jumlah produsen dan konsumen selalu seimbang.Keseimbangan alam (ekosistem) akan terpelihara bila komposisi komponen-komponennya (komponen biotik maupun komponen abiotik) dalam keadaan seimbang.

Yang mempengaruhi keseimbangan Secara alami suatu ekosistem dalam keadaan seimbang. Keseimbangan ini akan terganggu bila ada gangguan dari luar, seperti bencana alam atau campur tangan manusia. Komponen penyusun ekosistem tidak dapat berdiri sendiri, tetapi saling tergantung. Suatu komponen biotik yang ada di dalam ekosistem ditunjang oleh komponen biotik lainnya. Dalam suatu ekosistem selalu terjadi perubahan jumlah populasi tumbuhan, herbivora, dan karnivora (komponen biotik).

Bagaimana alam menjaga keseimbanganAdanya peristiwa makan dan dimakan. Hal ini bertujuan untuk mengendalikan populasi suatu organisme. Peristiwa makan dan dimakan antarmakhluk hidup dalam suatu ekosistem membentuk rantai makanan dan jaring-jaring makanan.

Rantai MakananProses makan dan dimakan terjadi dalam suatu ekosistem. Dalam suatu ekosistem terjadi peristiwa makan dan dimakan dalam suatu garis lurus yang disebut rantai makanan. Rantai makanan ini terjadi jika satu jenis produsen dimakan oleh satu jenis konsumen pertama, konsumen pertama dimakan oleh satu jenis konsumen kedua, dan seterusnya. Konsumen yang menjadi pemakan terakhir disebut konsumen puncak. Rantai makanan terjadi di berbagai ekosistem. Di antara rantai makanan tersebut terdapat pengurai, karena pada akhirnya semua makhluk hidup akan mati dan diuraikan oleh pengurai.

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.

Jaring-jaring MakananDi alam ini satu produsen tidak hanya dimakan oleh satu jenis konsumen pertama. Tetapi, bisa dimakan oleh lebih dari satu jenis konsumen pertama, satu jenis konsumen pertama dapat dimakan lebih dari satu jenis konsumen kedua dan seterusnya.

Jaring-jaring makanan merupakan hubungan yang saling bersambungan antar komponen rantai makanan.

Piramida MakananDalam ekosistem yang seimbang jumlah produsen lebih banyak daripada jumlah konsumen tingkat I, jumlah konsumen tingkat II lebih banyak daripada konsumen tingkat III, demikian seterusnya. MENGAPA ? Hal ini disebabkan oleh hilangnya energi pada setiap tingkatan makanan. Jika rantai makanan digambarkan dari produsen sampai konsumen tingkat tinggi, maka akan terbentuk suatu piramida makanan.

Piramida Makanan

Daya Lenting Daya lenting yaitu kemampuan untuk kembali ke keadaan seimbang setelah terjadinya gangguan. Keseimbangan lingkungan adalah konsep homeostatis yaitu proses kembalinya suatu sistem ke keseimbangan atau adanya proses dalam ekosistem untuk mengatur kembali berbagai perubahan dalam sistem secara keseluruhan.

Daya LentingAtau dapat juga dikatakan homeostatis adalah kemampuan ekosistem untuk menahan berbagai perubahan dalam sistem secara keseluruhan. Keseimbangan ini diatur oleh berbagai factor yang sangat rumit, dalam mekanisme keseimbangan ini termasuk mekanisme yang mengatur penyimpangan bahan-bahan, pelepasan hara makanan, pertumbuhan organisme dan produksi, dekomposisi bahan organik. Proses homeostatis membutuhkan jangka waktu yang lama

Karena bersifat alamiah Karena itu masalah lingkungan yang disebabkan oleh alam, maka alam sendiri yang akan mengembalikan lingkungan ke keadaan seimbang atau homeostatis.

Manusia Manusia mempunyai daya adaptasi yang besar, baik secara hayati maupun kultural.Untuk mendapatkan mutu lingkungan yg baik adalah dengan memperbesar manfaat lingkungan dan atau memperkecil risiko lingkungan

Kemampuan lingkungan untuk pulih kembali pada keadaan seimbang jika mengalami perubahan bahan atau gangguan.Dengan demikian,lingkungan mampu menanggulangi perubahan selama perubahan tersebut masih dalam daya dukung dan daya lenting lingkungan.

PENGARUH KESEIMBANGANKeseimbangan lingkungan dapat merusak artinya lingkungan menjadi tidak seimbang jika terjadi perubahan lingkungan yang melebihi daya dukung dan daya lentingnya. Perubahan lingkungan dapat terjadi karena alam maupun aktivitas manusia.Perubahan lingkungan yang deisebabkan oleh manusia dan berakibat pada alam misalnya:penebangan hutan.Penebangan hutan secara besar besaran mengakibatkan fungsi hutan sebagai penahan air hujan akan berkurang. Hilangnya pohon pohon dapat mengakibatkan tidak adanya perakaran yang dapat menahan air hujan. Akibatnya hanya sedikit air yang terserap oleh tanah sebagaian besar air akan mengakibatkan tanah longsor dan banjir.

Kegiatan manusia mengubah lingkungan di lakukan karena adanya kebutuhan hidup. Kebutuhan ini akan menjadi semakin meningkat sejalan dengan meningkatnya jumlah penduduk. Upaya pemenuhan kebutuhan manusia dipengaruhi oleh perkembangan budaya.

Ilmu pengtetahuan dan teknologi sebagai hasil perkembangan budaya digunakan untuk mengembangkan berbagai industri yang dapat memenuhi kebutuhan manusia antara lain sebagai berikut: Industri Primer : merupakan kebutuhan dari alam secara langsung,seperti - pertambangan,perkebunan,kelautan,kehutanan.Industri Sekunder:mengolah hasil indusrti primer seperti makanan,industri tekstil,industri kertas,dan industri logamIndustri Tersier:menghasilkan jasa atau pelayanan sepertiinformasi dan komunikasi,transportasi.

INTERVENSI MANUSIAIntervensi yang dilakukan oleh manusia terhadap lingkungan walaupun kelihatan kecil namun berulang kali terjadi sehingga total akumulatifnya dapat lebih besar dari bencana alam, misalnya menurut data WWF laju deforestasi rata-rata pertahun 2-2,5 juta ha dengan perincian menjadi karet dan kelapa sawit 160.000 ha/tahun, transmigrasi dan infrastruktur 300.000 ha/tahun, perladangan berpindah 300.000 ha/tahun, dan kebakaran hutan karena faktor alam 100.000 ha/tahun. Dari data tersebut terlihat bagaimana intervensi manusia terhadap hutan lebih besar dibandingkan dengan kerusakan hutan akibat bencana alam.

AKIBAT INTERVENSI MANUSIAFaktor-faktor utama tersebut menimbulkan berbagai potensi bencana lingkungan. Bencana lingkungan akibat ulah manusia antara lain pengurasan sumber daya alam hutan, penambangan permukaan sembarangan, penggunaan peptisida, pemakaian bahan bakar, perluasan pemukiman menimbulkan banyak kerusakan kepada sumber daya alam, pemborosan dan pencemaran lingkungan. Akibat kumulatif dari kerusakan menimbulkan bencana banjir dan kekeringan, pemanasan suhu bumi, penghancuran fungsi sungai dan alam sekitarnya, penyebaran penyakit, pemusnahan kemampuan menyediakan sumber daya alam atau daya dukung dan kehancuran kehidupan itu sendiri. Sedangkan bencana lingkungan menimbulkan bencana kesehatan

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 abiotikAliran energi dapat mengalami reduksi di sepanjang lintasannya, sedangkan aliran materi berjalan membentuk suatu daur materi

Aliran EnergiAliran 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 fotosintesisReaksi keseimbangan antara fotosintesis dengan respirasi : fotosintesis6CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 respirasi

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 herbivorKonsumer sekunder atau karnivorKonsumer tersier atau karnivor puncakOmnivor (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 detrivorContoh dekomposer, yaitu jamurContoh detrivor, yaitu kutu kayuContoh produsen,yaitu rumputContoh konsumen, yaitu zebraContoh konsumen, yaitu laba-laba dan gurita

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 reaksi-reaksi kimia dalam lingkungan abiotik sehingga disebut siklus biogeokimia.

Daur karbon dan oksigenDi 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 airAir 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 nitrogenGas 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 fosforDi 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

Cari tahu apa kaitannya perubahan ekosistem terhadap timbulnya penyakit ?

Tulisan tangan Kertas bergaris Minggu depan dikumpulkan Tugas