Ekosistem

Materi IPA

BAB: Ekosistem

Apa itu Ekosistem?

Ekosistem adalah kesatuan komunitas dan lingkungannya yang membentuk suatu hubungan timbal balik di antara komponen-komponennya. Komponen suatu ekosistem mencakup seluruh makhluk hidup dan makhluk tidak hidup yang terdapat di dalamnya.

A. Komponen Dalam Ekosistem
a. Komponen Abiotik

Komponen abiotik adalah bagian dari ekosistem yang terdiri dari faktor-faktor yang tidak hidup di sekitar organisme. Komponen abiotik meliputi sinar matahari, udara, air dan suhu.

• Cahaya matahari

Sinar matahari adalah sumber utama energi untuk semua organisme di bumi. CO2d an air berubah menjadi karbohidrat dan oksigen selama fotosintesis dengan menggunakan sinar matahari.

• Udara

Udara terdiri dari berbagai jenis gas seperti oksigen, hidrogen, karbon dioksida dan nitrogen. Semua organisme membutuhkan udara untuk kegiatan mereka. Sebagai contoh, oksigen yang diperlukan selama respirasi bahwa oksida (membakar) karbohidrat untuk menghasilkan energi. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida sebagai bahan baku untuk memproduksi karbohidrat dan nitrogen untuk memproduksi protein.

• Air

Semua organisme di bumi butuhkan air untuk bertahan hidup. Tanaman, serta hewan dan manusia, akan dehidrasi dan mati jika mereka kekurangan air. Dalam tubuh manusia, air berfungsi sebagai pelarut melarutkan semua bahan yang dimakan oleh organisme. Air juga merupakan habitat ikan dan katak.

• Suhu

Jika suhu tinggi maka kelembaban akan semakin rendah, tekanan udara semakin tinggi, angin akan semakin kencang, serta ketersediaan air semakin sedikit menyebabkan tingkat kehidupan dan keberagaman ekosistem semakin rendah sedangkan pada suhu relatif rendah kelembaban semakin tinggi, tekanan udara semakin rendah, angin semakin lambat ketersediaan air semakin banyak. Suhu merupakan salah satu komponen penting bagi organisme untuk bertahan hidup di bumi. Setiap organisme membutuhkan rentang tertentu suhu untuk bertahan hidup.

b. Komponen Biotik

1. Organisme Autotrof adalah semua organisme yang mampu membuat atau mensintesis makanannya sendiri, berupa bahan organik dan bahan-bahan anorganik dengan bantuan energi matahari melalui proses fotosintesis. Semua organisme yang mengandung klorofil terutama tumbuhan hijau daun disebut organisme autotrof.
2. Organisme Heterotrof adalah semua organisme yang tidak dapat membuat makanannya sendiri, akan tetapi memanfaatkan bahan-bahan organik dari organisme lainnya sebagai bahan makanannya. Organisme heterotrof terdiri atas tiga bagian, yaitu sebagai berikut:

a. Konsumen, yaitu organisme heterotrof yang secara langsung memakan organisme lain, seperti manusia dan hewan.
b. Pengurai (perombak atau dekomposer), yaitu organisme heterotrof yang mendapatkan makanan berupa bahan organik dengan cara merombak sisa-sisa organisme mati atau produk dari organisme hidup, seperti bakteri dan jamur.
c. Detritivor, yaitu organisme heterotrof yang memakan partikel-partikel organik atau remukan jaringan organik yang telah membusuk, seperti cacing tanah, siput, dan teripang.

Hampir di setiap jenis ekosistem ditemukan organisme berbeda yang menduduki keempat peran seperti yang telah diuraikan di atas.

B. Satuan Makhluk Hidup dalam Ekosistem
a. Individu
Individu adalah satu makhluk hidup, misalnya seekor rusa di padang rumput, seekor burung dan sebuah pohon.

gambar suatu individu

b. Populasi

Populasi adalah kumpulan individu sejenis yang dapat berkembangbiak serta berada pada tempat yang sama dan dalam kurun waktu yang sama. Contoh populasi adalah sekelompok gajah di padang rumput.

gambar suatu populasi

c. Komunitas

Komunitas adalah kumpulan beberapa macam populasi yang menempati daerah yang sama pada waktu yang sama, contohnya komunitas hewan sapi, ayam,dan kambing.

gambar suatu komunitas

d. Bioma

Bioma adalah suatu ekosistem darat yang khas dan luas cakupannya.

e. Biosfer

Biosfer adalah berbagai bioma di permukaan bumi yang saling berhubungan dan membentuk sistem yang lebih besar lagi.

Berdasarkan proses terbentuknya, ekosistem dibedakan menjadi ekosistem buatan dan ekosistem alami. Ekosistem alami adalah ekosistem yang terbentuk secara alamiah, tanpa campur tangan manusia. Contohnya rawa, sungai dan laut. Jika suatu ekosistem sengaja dibuat manusia maka disebut ekosistem buatan. Contohnya ekosistem sawah, kebun, kolam, waduk dan akuarium.

C. Hubungan Antarkomponen Ekosistem

• Saling ketergantungan antarkomponen biotik dan abiotik

Pernapasan hewan dan tumbuhan mengeluarkan CO2 dan H2O ke dalam air yang digunakan oleh tumbuhan hijau untuk fotosintesis dengan bantuan cahaya matahari. Proses fotosintesis tersebut akan menghasilkan makanan serta melepaskan O2 ke air, yang diperlukan oleh hewan maupun tumbuhan itu sendiri.

• Rantai makanan dan jaring-jaring kehidupan

Tumbuhan padi dimakan tikus. Tikus dimakan burung, burung dimakan elang. Akhirnya burung elang mati diuraikan oleh dekomposer atau pengurai. Dari rantai makanan tersebut tumbuhan merupakan produsen, tikus disebut konsumen tingkat I, burung sebagai konsumen tingkat II. Elang sebagai konsumen tingkat III. Peristiwa di atas disebut rantai makanan dengan urutan tertentu, yaitu produsen → konsumen tingkat I → konsumen tingkat II → konsumen tingkat III → konsumen tingkat IV. Pada rantai makanan terjadi perpindahan zat makanan dari sumbernya, yaitu tumbuhan melalui sederetan makhluk hidup tertentu dengan cara makan dan dimakan. Rantai makanan tidak terpisah satu sama lainnya, tetapi saling berkaitan.

• Energi dalam Ekosistem

Setiap kegiatan memerlukan energi. Dari mana makhluk hidup memperoleh energi? Sumber energi untuk organisme adalah energi kimia yang terdapat di dalam makanan. Makhluk hidup tidak mampu menciptakan energi, melainkan hanya memindahkan dan memanfaatkannya untuk beraktivitas. Perpindahan energi berlangsung dari matahari ke tumbuhan hijau melalui proses fotosintesis. Di sini energi cahaya diubah menjadi energi kimia. Sewaktu tumbuhan hijau dimakan herbivora, energi kimia yang tersimpan dalam tumbuhan berpindah ke dalam tubuh herbivora dan sebagian energi hilang berupa panas. Demikian juga sewaktu herbivora dimakan karnivora. Oleh karena itu, aliran energi pada rantai makanan jumlahnya semakin berkurang. Pergerakan energi di dalam ekosistem hanya satu jalur, berupa aliran energi.

• Tingkat Tropik dan Piramida Makanan

Pada rantai makanan telah kita ketahui bahwa tingkat tropik yang terdiri atas produsen, konsumen tingkat I, konsumen tingkat II, dan seterusnya. Produsen yang bersifat autotrof selalu menempatib tingkatan tropik utama, herbivora menempati tingkat tropik kedua, karnivora menduduki tingkat tropik ketiga, dan seterusnya. Setiap perpindahan energi dari satu tingkat tropik ke tingkat tropik berikutnya akan terjadi pelepasan sebagian energi berupa panas sehingga jumlah energi pada rantai makanan untuk tingkat tropik yang semakin tinggi, jumlahnya semakin sedikit. Maka terbentuklah piramida ekologi/piramida makanan. Salah satu jenis piramida ekologi adalah piramida jumlah yang dilukiskan dengan jumlah individu.

D. Keanekaragaman Makhluk Hidup Dalam Pelestarian Ekosistem

a. Makhluk hidup yang ada dimuka bumi ini telah diketahui lebih kurang 2,5 juta spesies (jenis), sementara itu yang telah diberi nama lebih kurang 1,5 juta spesies (jenis). Kenyataan ini menunjukkan betapa makhluk hidup memiliki keanekaragaman yang tinggi. Keanekaragaman adalah perbedaan-perbedaan makhluk hidup yang berbeda jenis (spesies). Perbedaan itu dapat dijumpai pada sifat-sifat yang tampak antara lain: bentuk, warna, fungsi organ, tempat hidup dan lain-lain. Sedangkan perbedaan yang dijumpai pada individu-individu sejenis dinamakan variasi.

• Manfaat keanekaragaman dalam eksosistem :

1. Keanekaragaman  makhluk hidup yang terdapat dalam eksositem menjadi penting karena setiap makhluk hidup memiliki peran dalam menjaga keseimbangan eksosistem dan kelestarian makhluk hidup.
2. Ekosistem yang terdiri dari beranekaragam makhluk hidup akan memiliki tingkat kelestarian yang tinggi.
3. Ekosistem akan selalu seimbang bila komposisi jumlah populasi berbagai jenis makhluk hidup dalam keadaan seimbang.

• Keanekaragaman dapat meningkat ataupun menurun. Meningkatnya keanekaragaman makhluk hidup dikarenakan adanya peristiwa perkawinan (reproduksi), sementara itu faktor-faktor yang menyebabkan menurunnya keanekaragaman antara lain:

1. Faktor alam yaitu bencana alam (banjir, tanah longsor, gunung meletus, gempa bumi ataupun sunami). Peristiwa ini dapat menyadarkan manusia bahwa mereka memiliki tanggung jawab untuk menjaga keseimbangan dan kelestarian keanekaragaman makhluk hidup.
2. Faktor manusia, dapat menyebabkan penurunan jumlah keanekaragaman misalnya:

• Penebangan hutan (legal maupun illegal logging),
• Perburuan hewan-hewan untuk diperdagangkan,
• Penggunaan pestisida dan bahan kimia lainnya dalam pemberantasan hama,
• Penggunaan bahan peledak dalam mencari ikan,
• Pembuangan limbah tanpa pengolahan terlebih dahulu.

3. Tingkat Reproduksi Yang Rendah juga menyebabkan kelangkaan pada hewan tertentu.Misalnya: Reproduksi pada gajah dan harimau yang rendah. 

• Usaha-usaha untuk menjaga kelestarian keanekaragaman makhluk hidup dapat dilakukan dengan menetapkan kawasan perlindungan antara lain sebagai berikut :

1. Cagar alam, adalah suatu tempat yang dilindungi baik dari segi tanaman maupun hewan yang hidup didalamnya yang nantinya dapat dipergunakan untuk berbagai keperluan di masa kini dan masa mendatang. Contoh: Cagar alam ujung kulon, way kambas dan lain-lain.
2. Suaka Margasatwa, adalah perlindungan yang diberikan kepada hewan yang hampir punah. Contoh: harimau, komodo, tapir, orangutan, dan lain-lain.
3. Perlindungan hutan, adalah suatu perlindungan yang diberikan kepada hutan agar tetap terjaga dari kerusakan. Contoh: hutan lindung, hutan wisata, hutan buru.
4. Taman nasional, adalah perlindungan yang diberikan kepada suatu daerah yang luas yang meliputi sarana dan prasarana pariwisata di dalamnya. Contoh: Taman nasional Lorentz, Taman nasional komodo, Taman nasional gunung leuser dan lai-lain.
5. Taman laut, adalah suatu laut yang dilindungi oleh undang-undang sebagai teknik upaya untuk melendungi kelestariannya dengan bentuk cagar alam, suaka margasatwa, taman wisata dan lain-lain. Contoh: Taman laut bunaken, Taman laut taka bonerate, Taman laut selat pantar, Taman laut togean, dan lain-lain.
6. Kebun Binatang/Kebun Raya, adalah suatu perlindungan lokasi yang dijadikan sebagai tempat objek penelitian atau objek wisata yang memilki koleksi flora dan fauna yang masih hidup.
7. Kebun palsma nutfah, adalah pengembangan dari kebun koleksi yang memiliki cakupan lebih luas untuk memelihara tanaman unggul dan sumber hayati yang lain. Pelestarian secara in situ dan ex situ, adalah pelestarian suatu organisme yang dilakukan di habitat aslinya (in situ) misal: hutan lindung dan taman nasional, sedangkan pelestarian ex situ adalah pelestarian terhadap suatu organisme yang dilakukan di luat habitat aslinya, misal: kebun koleksi.