10. Ekosistem

Ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik tak terpisahkan antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Lingkungan hidup meliputi komponen biotik dan komponen abiotik. Komponen biotik meliputi berbagai jenis makhluk hidup mulai yang bersel satu (uni seluler) sampai makhluk hidup bersel banyak (multi seluler) yang dapat dilihat langsung oleh kita. Komponen abiotik meliputi iklim, cahaya, batuan, air, tanah, dan kelembaban. Ini semua disebut faktor fisik. Selain faktor fisik, ada faktor kimia, seperti salinitas (kadar garam), tingkat keasaman, dan kandungan mineral.

 Ekosistem bisa dikatakan juga suatu tatanan kesatuan secara utuh dan menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling memengaruhi. Di dalam ekosistem, seluruh makhluk hidup yang terdapat di dalamnya selalu melakukan hubungan timbal balik, baik antar makhluk hidup maupun makhluk hidup dengan lingkungannya atau komponen abiotiknya. Hubungan timbal balik ini menimbulkan keserasian hidup di dalam suatu ekosistem.

Lingkungan Abiotik  (Benda Mati)

Lingkungan abiotik meliputi segala sesuatu yang tidak secara langsung terkait pada keberadaan organisme tertentu antara lain :

  1. Sinar matahari, sebagai sumber energi yang akan digunakan oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis.
  2. Air,  ± 70 % struktur penyusun makhluk hidup. Fungsi air adalah untuk reaksi kimia pada tubuh yang disebut juga metabolisme dan juga untuk menjaga suhu tubuh tetap stabil.
  3. Senyawa organik, meliputi karbohidrat, lemak dan protein. Senyawa organik mengandung unsur C, H, O, khusus  protein, mengandung C, H, O, N.
  4. Udara, ± 80 % udara bebas adalah Nitrogen (N). Fungsi N yaitu: membentuk protein di dalam tubuh. N bisa didapat dari atmosfer langsung, tetapi harus dirubah ke dalam bentuk N2. Proses pengubahan N menjadi N2 dinamakan Proses Biogeokimia. Selain N, penyusun udara bebas adalah Oksigen (O2). Fungsi O2  yaitu untuk respirasi, tetapi  ada respirasi yang tidak menggunakan O2 dinamakan Respirasi anaerob.
  5. Tanah, sebagai substrat bagi tumbuhan dan sebagai tempat tinggal bagi hewan.
  6. Suhu, mempengaruhi reaksi kimia. Pad suhu optimum, zat/unsur yang direaksikan lebih cepat bereaksi karena dalam suhu yang optimum zat katalis akan mempercepat reaksi kimia. Di dalam tubuh manusia, terdapat zat katalis yang disebut biokatalisator yang berbentuk enzim.
  7. Kelembaban udara, yaitu kandungan air di udara
  8. pH: derajat keasaman suatu zat. Kriteria pH: 0 – 7 mengindikasikan zat tersebut asam. pH 7 mengindikasikan zat tersebut normal. pH 7 – 14 mengindikasikan zat tersebut basa.

Lingkungan Biotik ( Makhluk Hidup )

Lingkungan biotik adalah lingkungan yang meliputi semua makhluk hidup di bumi, baik tumbuhan maupun hewan. Berdasarkan fungsinya dalam ekosistem, komponen biotik dibedakan menjadi produsen, konsumen, dan pengurai.

1. P r o d u s e n

Suatu makhluk hidup dikelompokkan ke dalam produsen jika makhluk hidup tersebut dapat membuat makanannya sendiri. Semua jenis tumbuhan hijau adalah produsen. Mengapa tumbuhan hijau dapat membuat makanan sendiri? Tumbuhan hijau dapat menghasilkan makanan sendiri karena dia memiliki suatu zat yang dapat menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia dalam bentuk makanan melalui proses fotosintesis. Organisme yang dapat membuat makanan sendiri disebut organisme autotrof.

2 . K o n s u m e n

Kelompok makhluk hidup ini tidak dapat membentuk makanan sendiri, sehingga hidupnya tergantung pada produsen. Kelompok konsumen terdiri dari hewan dan manusia. Kelompok ini disebut juga sebagai organisme heterotrof, yang artinya organisme yang tidak dapat membuat makanan sendiri sehingga untuk memenuhi kebutuhannya tergantung pada organisme lain.

Dalam peristiwa makan dan dimakan antara produsen dan konsumen atau dari konsumen 1 ke konsumen berikutnya terjadi perpindahan energi.

Berdasarkan tingkat makan dan dimakannya, maka konsumen dikelompokkan ke dalam:
a) Konsumen tingkat I atau konsumen primer, yaitu organisme yang makan produsen (tumbuhan hijau).
b) Konsumen tingkat II atau konsumen sekunder, yaitu organisme yang makan konsumen tingkat I.
c) Konsumen tingkat 3 atau konsumen tersier, yaitu organisme yang makan konsumen tingkat II.

Berdasarkan jenis makanannya, konsumen sebagai organisme heterotrof dibagi menjadi:
a) Herbivora: kelompok hewan pemakan tumbuhan seperti daun, kayu, biji, buah, bunga, dan umbi, contoh: domba, kelinci, dan belalang.
b) Karnivora: kelompok hewan yang memakan makanan yang berasal dari tubuh hewan lainnya seperti daging, darah, dan sebagainya. Hewan ini disebut juga sebagai hewan predator. Contoh hewan pemakan daging adalah singa, elang, dan ular.
c) Omnivora: kelompok hewan yang memakan makanan keduanya baik tumbuhan maupun hewan. Binatang ini makan silih berganti antara keduanya. Contoh binatang omnivor adalah ayam, tikus, dan musang.

Ok, ingin lebih jelas lagi, klik video pembelajaran berikut!

Interaksi Antar Komponen Dalam Ekosistem

Interaksi antar komponen dalam ekosistem dapat merupakan interaksi antara komponen biotik dengan komponen abiotik, antar komponen abiotik itu sendiri, atau interaksi antar komponen biotik itu sendiri (organisme, antar populasi, dan antar komunitas).

  1. Interaksi Antara Komponen Biotik Dengan Komponen Abiotik

Interaksi antara komponen biotik dengan abiotik membentuk ekosistem. Hubungan antara organisme dengan lingkungannya menyebabkan terjadinya aliran energi dalam sistem itu.

Jadi, komponen biotik dipengaruhi oleh komponen abiotik, dan sebaliknya. Contoh interaksi antara pohon kelapa dengan cuaca dan iklim di daerah pantai, komponen abiotik ini cocok bagi pohon kelapa sehingga mudah berkembang biak.

  1. Interaksi Antar Komponen Abiotik

Cahaya matahari yang jatuh pada permukaan air laut akan menyebabkan air laut menguap, sehingga suhu disekitarnya menjadi panas, uap kemudian akan naik ke atmosfer, berkumpul  dan berkondensasi membentuk awan, awan yang terbentuk akan menghalangi cahaya matahari yang jatuh ke permukaan bumi sehingga suhu bumi menurun, dan awan yang semakin tebal pada akhirnya menyebabkan hujan, sehingga suhu bumi semakin berkurang lagi.

  1. Interaksi Antar Komponen Biotik: Interaksi Antar Organisme

Semua makhluk hidup selalu bergantung kepada makhluk hidup yang lain. Tiap individu akan selalu berhubungan dengan individu lain yang sejenis atau lain jenis, baik individu dalam satu populasinya atau individu-individu dari populasi lain. Interaksi antar organisme dapat dikategorikan sebagai berikut.

       a.   Netral

Hubungan tidak saling mengganggu antarorganisme dalam habitat yang sama yang bersifat tidak menguntungkan dan tidak merugikan kedua belah pihak, disebut netral. Contohnya : hubungan antara kupu-kupu dengan kuda, kelelawar dengan tikus, kambing dengan ayam dsb.

      b.  Predasi

Predasi adalah hubungan antara mangsa dan pemangsa (predator). Adanya hubungan ini menyebabkan jika tanpa mangsa, maka predator tak dapat hidup. Namun begitu, predator juga berfungsi sebagai pengontrol populasi mangsa. Contoh : Singa dengan kijang, kucing dengan tikus, buaya dengan rusa.

      c.   Parasitisme

Parasitisme adalah hubungan antarorganisme yang berbeda spesies, bila salah satu organisme hidup pada organisme lain dan mengambil makanan dari inangnya (yang ditumpanginya) sehingga bersifat merugikan inangnya. contoh : Plasmodium dengan manusia, Taenia saginata dengan sapi, dan benalu dengan pohon mangga yang ditumpanginya.

     d.   Komensalisme

Komensalisme merupakan hubungan antara dua organisme yang berbeda spesies dalam bentuk kehidupan bersama untuk berbagi sumber makanan; salah satu spesies diuntungkan dan spesies lainnya tidak dirugikan. Contohnya anggrek dengan pohon mangga yang ditumpanginya, ikan remora dengan ikan pari yang ditumpanginya.

      e.   Mutualisme

Mutualisme adalah hubungan antara dua organisme yang berbeda spesies yang saling menguntungkan kedua belah pihak. Contoh, bakteri Rhizobium yang hidup pada bintil akar tanaman kacang-kacangan, jamur dengan alga membentuk lichen.

  1. Interaksi Antar Komponen Biotik: Interaksi Antar populasi

Antara populasi yang satu dengan populasi lain selalu terjadi interaksi secara langsung atau tidak langsung dalam komunitasnya.Contoh interaksi antar populasi adalah sebagai berikut.

     a.   Alelopati

Merupakan interaksi antarpopulasi, bila populasi yang satu menghasilkan zat yang dapat menghalangi tumbuhnya populasi lain. Contohnya, di sekitar pohon walnut (juglans) jarang ditumbuhi tumbuhan lain karena tumbuhan ini menghasilkan zat yang bersifat toksik. Pada mikroorganisme istilah alelopati dikenal sebagai anabiosa.Contoh, jamur Penicillium sp. dapat menghasilkan antibiotika yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri tertentu.

     b.   Kompetisi

Merupakan interaksi antarpopulasi, bila antarpopulasi terdapat kepentingan yang sama sehingga terjadi persaingan untuk mendapatkan apa yang diperlukan. Contoh, persaingan antara populasi kambing dengan populasi sapi di padang rumput

  1. Interaksi Antar Komponen Biotik: Interaksi Antar Komunitas

Jika antara komunitas misal antara komunitas sungai dan sawah terjadi interaksi dalam bentuk peredaran nutrien dari air sungai ke sawah dan peredaran organisme hidup dari kedua komunitas tersebut, maka telah terjadi Interaksi antarkomunitas.

Silakan, jika ingin menyimak tentang interaksi antar komponen dalam ekosistem.

Aliran Energi dalam Ekosistem

Aliran energi dalam ekosistem mengalami tahapan proses sebagai berikut :

  1. 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.
  2. Energi yang disimpan berupa materi tumbuhan mungkin dilakukan melalui rantai makanan dan jaring-jaring makanan melalui herbivora dan detriti Seperti telah diungkapkan sebelumnya, terjadinya kehilangan sejumlah energi diantara tingkatan trofikk, 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.
  3. Apabila materi tumbuhan tidak dikonsumsi, maka akan disimpan dalam sistem, diteruskan ke pengurai, atau diekspor dari sistem sebagai materi organik.

A. Rantai Makanan dan Jaring Jaring Makanan.

Apa sih yang dimaksud dengan rantai makanan? Rantai makanan adalah pengalihan energi dari sumbernya dalam tumbuhan melalui sederetan organisme yang makan dan yang dimakan.

Pada umumnya, tipe rantai makanan dibedakan menjadi tiga macam, yaitu sebagai berikut.

  1. Rantai Pemangsa/Rantai Perumput

Rantai pemangsa/perumput, karakteristiknya adalah tumbuhan hijau sebagai produsen. Kemudian, 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.
Berikut contoh rantai makanan tipe pemangsa/perumput

Gambar 10. 1. Rantai Makanan Tipe Pemangsa/Perumput

  1. Rantai Parasit

Rantai parasit dimulai dari organisme besar hingga organisme yang hidup sebagai parasit. Contoh organisme parasit antara lain cacing, bakteri, dan benalu.

  1. Rantai Saprofit/rantai detritus

Rantai saprofit dimulai dari organisme mati ke jasad pengurai, misalnya jamur dan bakteri.

Apabila antara rantai makanan yang satu dengan yang lainnya terdapat hubungan (ada komponen yang sama), maka beberapa rantai makanan akan membentuk jaring-jaring makanan.

Berikut ini contoh jaring-jaring makanan :

 

Gambar 10. 2. Jaring-Jaring Makanan

B. Piramida Ekologi

Kalian sudah tahu kan bahwa komponen-komponen biotik pada rantai makanan ekosistem menempati tingkatan trofik tertentu? Ya, ada produsen menempati tingkat trofik pertama, herbivora menempati tingkat trofik kedua, karnivora menempati tingkat trofik ketiga, dan seterusnya.
Ketika organisme autotrof (produsen) dimakan oleh herbivora (konsumen I), maka energi yang tersimpan dalam produsen (tumbuhan) berpindah ke tubuh konsumen I (pemakannya) dan konsumen II akan mendapatkan energi dari memakan konsumen I, dan seterusnya.

Setiap tingkatan pada rantai makanan itu disebut taraf trofik. Tingkatan taraf trofik pada rantai makan adalah sebagai berikut.
a) Tingkat taraf trofik 1 : organisme dari golongan produsen (produsen primer)
b) Tingkat taraf trofik 2 : organisme dari golongan herbivora (konsumenprimer)
c) Tingkat taraf trofik 3 : organisme dari golongan karnivora (konsumensekunder)
d) Tingkat taraf trofik 3 : organisme dari golongan karnivora (konsumenpredator)

Di dalam rantai makanan tersebut, tidak seluruh energi dapat dimanfaatkan, tetapi hanya sebagian yang mengalami perpindahan dari satu organisme ke organisme lainnya, karena dalam proses transformasi dari organisme satu ke organisme yang lain ada sebagian energi yang terlepas dan tidak dapat dimanfaatkan. Misalnya, tumbuhan hijau sebagai produsen menempati taraf trofik pertama yang hanya memanfaatkan sekitar 1% dari seluruh energi sinar matahari yang jatuh di permukaan bumi melalui fotosintesis yang diubah menjadi zat organik.

Ada 3 macam-macam piramida ekologi, yaitu:

a) Piramida Jumlah
Piramida jumlah merupakan jumlah organisme yang berada di dalam suatu daerah (areal) tertentu yang dikelompokkan dan dihitung berdasarkan taraf trofik. Untuk menggambarkan piramida jumlah dinyatakan dalam bentuk segi empat yang luasnya menggambarkan atau sebanding dengan
jumlah organisme dalam areal tertentu. (gambar bisa dilihat dalam video pembelajaran)

Pada piramida jumlah, golongan organisme yang berada pada tingkatan lebih tinggi memiliki jumlah organisme lebih banyak dari tingkatan organisme di bawahnya. Piramida tersebut dapat digambarkan seperti pada gambar di samping. Pada tingkat trofik I memiliki jumlah yang lebih besar dibandingkan dengan tingkat trofik II dan tingkat trofik II lebih besar dibandingkan dengan tingkat trofik III.

b) Piramida Berat (Biomassa)
Penggunaan piramida jumlah sering berubah-ubah karena keadaan lingkungan, untuk itu digunakan piramida berat (biomassa). Piramida berat (biomassa) merupakan taksiran berat organisme yang mewakili setiap taraf trofik dengan cara tiap-tiap individu ditimbang dan dicatat jumlahnya dalam suatu ekosistem. Misalnya biomassa tumbuhan di ukur berat akar, batang, dan daun yang menempati areal tertentu.

Piramida biomasa dibuat berdasarkan berat total populasinya pada suatu waktu. Satuan yang dipakai adalah berat total organisme dalam satuan berat (gr/kg) per satuan luas tertentu (m² atau hektar) yang biasanya diukur dalam berat kering. Untuk mengukur biomassa seluruhnya, dilakukan teknik sampling (cuplikan) guna memperkirakan seluruhnya.

Penafsiran dalam piramida biomassa memerlukan banyak waktu dan peralatan dalam melakukan penimbangan individu-individu dan mencatat jumlahnya. Penggunaan piramida ini tidak memuaskan karena bentuk yang berubah-ubah. Hal ini tergantung pada iklim dan dalam transfer energi sebagian akan hilang, yaitu digunakan untuk respirasi atau sebagai panas yang masuk ke biosfer.

c) Piramida Energi
Piramida energi dapat digunakan dalam jangka waktu yang lebih lama. Piramida ini memiliki beberapa keuntungan, yaitu dapat memperhitungkan kecepatan produksi, berat dua species yang sama tidak harus memiliki energi yang sama, dapat digunakan untuk membandingkan berbagai ekosistem, adanya masukan energi matahari yang ditambahkan.

Piramida energi ini menggambarkan banyaknya energi yang tersimpan dalam 6 tahun yang digunakan senyawa organik sebagai bahan makanan. Satuan energinya dinyatakan dalam kalori per m² per satuan waktu (kal/m2/th).

Untuk menambah pemahaman kalian simak video aliran energi berikut!

Macam-Macam Ekosistem

Pada dasarnya, ekosistem terbagi menjadi ekosistem darat (terestrial) dan ekosistem perairan (akuatik).

a. Ekosistem Darat
Ekosistem darat ialah ekosistem yang lingkungan fisiknya berupa daratan.
Berdasarkan letak geografisnya (garis lintangnya), ekosistem darat dibedakan menjadi beberapa bioma seperti berikut:

1) Bioma gurun
Ciri-ciri :
– Curah hujan sangat rendah (25 cm/tahun).
– Kecepatan penguapan air lebih cepat dari presipitasi.
– Kelembaban udara sangat rendah.
– Perbedaan suhu siang hari dengan malam hari sangat tinggi (siang dapat mencapai 45ºC dan malam dapat turun sampai 0ºC).
– Tanah sangat tandus karena tidak mampu menyimpan air.
–  Tumbuhan yang  ada merupakan tumbuhan yang dapat beradaptasi dengan daerah kering (tumbuhan xerofit), seperti kaktus.
– Hewan besar yang hidup di gurun umumnya yang mampu menyimpan air, misalnya unta, sedang untuk hewan-hewan kecil misalnya kadal, ular, tikus, semut, umumnya hanya aktif hidup pada pagi hari, pada siang hari yang terik mereka hidup pada lubang-lubang.

2) Bioma padang rumput
Ciri-ciri :
– Curah hujan antara 25-50 cm/tahun, di beberapa daerah padang rumput curah hujannya dapat mencapai 100 cm/tahun.
– Curah hujan yang relatif rendah turun secara tidak teratur.
– Turunnya hujan yang tidak teratur menyebabkan porositas dan drainase kurang baik sehingga tumbuh-tumbuhan sukar mengambil air.
–  Tumbuhan yang ada meliputi rumput
– Hewan yang ada : bison dan kuda liar (Amerika), gajah dan jerapah di (Afrika), domba dan kanguru (Australia). Juga terdapat karnivora seperti hewan singa, serigala, anjing liar, dan cheetah.

3) Bioma Hutan Basah/Hutan Hujan Tropis
Ciri-ciri :
– Curah hujannya tinggi, merata sepanjang tahun,yaitu antara 200-225 cm/tahun.
– Matahari bersinar sepanjang tahun.
– Di bawah kanopi atau tudung pohon, gelap sepanjang hari,sehingga tidak ada perubahan suhu antara siang dan malam hari.
– Mempunyai iklim mikro : iklim di sekitar organisme
– Tumbuhan yang ada berupa pohon-pohon utama dapat mencapai ketinggian 20-40 m, dengan cabang-cabang berdaun lebat sehingga membentuk suatu tudung atau kanopi. Selain itu juga dijumpai liana (tumbuhan yang membelit dipermukaan hutan, contoh: rotan) dan epifit (.tumbuhan yang menempel pada batang-batang pohon, dan tidak merugikan pohon tersebut, contoh: Anggrek dan paku Sarang Burung).
– Hewan yang ada bermacam-maccam seperti, di daerah tudung yang cukup sinar matahari, pada siang hari hidup hewan-hewan yang bersifat diurnal yaitu hewan yang aktif pada siang hari, di daerah bawah kanopi dan daerah dasar hidup hewan-hewan yang bersifat nokfurnal yaitu hewan yang aktif pada malam hari, misalnya: burung hantu, babi hutan,kucing hutan, dan macan tutul.

4) Bioma hutan gugur
Ciri-ciri :
– Curah hujan merata sepanjang tahun, 75-100 cm/tahun.
– Mempunyai 4 musim: musim panas, musim dingin, musim gugur dan musim semi.
– Keanekaragaman jenis tumbuhan lebih rendah daripada bioma hutan tropis. Tumbuhan yang hidup biasanya berdaun lebar, misalnya elm, oak dan maple
– Pohon sedikit dan tidak terlalu rapat.
– Hewan yang terdapat di hutan gugur antara lain rusa, beruang, rubah, bajing, burung pelatuk, dan rakun (sebangsa luwak).

5) Bioma taiga/Konifer
Ciri-ciri :
– Perbedaan antara suhu musim panas dan musim dingin cukup tinggi (pada musim panas suhu tinggi, pada musim dingin suhu sangat rendah).
– Pertumbuhan tanaman terjadi pada musim panas yang berlangsung antara 3 sampai 6 bulan.
– Tumbuhan yang khas dijumpai adalah pohon berdaun jarum/pohon konifer, contoh pohon konifer adalah Pinus merkusii (pinus). Vegetasinya nyaris seragam, dan didominansi pohon-pohon konifer, sehingga sering disebut hutan homogen.
– Hewan yang dijumpai di daerah ini adalah beruang hitam, ajak, srigala dan burung-burung yang bermigrasi ke daerah tropis bila musim dingin tiba. Beberapa jenis hewan seperti tupai dan mamalia kecil lainnya mengalami hibernasi pada saat musim dingin.

6) Bioma tundra/Kutub
Ciri-ciri :
– Vegetasinya didominasi oleh lumut dan lumut kerak, vegetasi lainnya adalah rumput-rumputan dan sedikit tumbuhan berbunga berukuran kecil
– Mendapat sedikit energi radiasi matahari, musim dingin sangat panjang dapat berlangsung selama 9 bulan dengan suasana gelap.
– Musim panas berlangsung selama 3 bulan, pada masa inilah vegetasi mengalami pertumbuhan.
– Hewan khas yang dijumpai adalah “Muskoxem” (bison berhulu tebal) dan Reindeer/Caribou (rusa kutub).

Yuk simak video pembelajaran tentang ekosistem darat dulu di sini:
👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇

b. Ekosistem Akuatik
Ekosistem akuatik (perairan) adalah ekosistem yang sebagian lingkungan fisiknya didominansi oleh air.
Faktor-faktor yang mempengaruhi ekosistem akuatik adalah penetrasi cahaya matahari, substrat, temperatur, dan jumlah material terlarut.

Ekosistem akuatik dihuni oleh organisme dengan kebiasaan hidup yang beragam. Berdasarkan kebiasaan hidupnya, organisme dibedakan sebagaimana berikut:
Plankton, meliputi fitoplankton dan zooplankton, biasanya melayang-layang (bergerak pasif) mengikuti gerak aliran air.
Nekton, hewan yang aktif berenang dalam air, misalnya ikan, cumi-cumi.
Neuston, organisme yang mengapung atau berenang di permukaan air atau bertempat pada permukaan air, misalnya serangga air.
Perifiton, merupakan tumbuhan atau hewan yang melekat/bergantung pada tumbuhan atau benda lain, misalnya keong.
Bentos, hewan dan tumbuhan yang hidup di dasar atau hidup pada endapan.
Bentos dapat sessil (melekat) atau bergerak bebas, misalnya cacing dan remis.

Jika perairan sedikit mengandung garam terlarut maka tergolong ekosistem air tawar, sedangkan jika kadar garamnya tinggi maka tergolong ekosistem air laut.

1) Ekosistem air tawar
Ciri-ciri:
– Variasi suhu tidak menyolok.
– Penetrasi cahaya kurang, dan terpengaruh oleh iklim dan cuaca.
– Macam tumbuhan yang terbanyak adalah jenis ganggang, sedangkan lainnya tumbuhan biji.
– Hampir semua filum hewan terdapat dalam air tawar.
Contoh ekosistem air tawar adalah:

a) Danau
Danau merupakan suatu badan air yang menggenang dan luasnya mulai dari
beberapa meter persegi hingga ratusan meter persegi. Zonasi Danau dibagi
menjadi:

Litoral
Litoral merupakan bagian dari zona benthal yang masih dapat ditembus oleh cahaya matahari.
Daerah ini merupakan daerah dangkal.
Cahaya matahari menembus dengan optimal.
Pada zona litoral, produsen utamanya adalah tanaman yang berakar (anggota spermatophyta) dan tanaman yang tidak berakar (fitoplankton, dan tanaman hijau yang mengapung).
Sedangkan konsumennya meliputi beberapa larva serangga air seperti, platyhelminthes, rotifer, oligochaeta, moluska, amphibi, ikan, penyu, ular dan lain sebagainya.

Limnetik
Daerah ini merupakan daerah air bebas yang jauh dari tepi dan masih dapat ditembus sinar matahari.
Fotosintesis dapat terjadi secara maksimal dan konsentrasi oksigen (O2) lebih besar dari karbondioksida (CO2).
Pada zone limnetik, produsennya terutama fitoplankton dan tumbuhan air yang terapung bebas seperti, Eichornia crassipes, Cerratophyllum sp, Utricularia sp, Hydrilla verticillata, dan tumbuhan berpembuluh  seperti: Equisetum sp, dan Azolla sp.
Sedangkan konsumernya meliputi zooplankton dari copepoda, rotifera dan beberapa jenis ikan.

Profundal
Zona profundal merupakan bagian dari zona benthal di bagian perairan yang dalam dan tidak dapat ditembus lagi oleh cahaya matahari.
Pada zona profundal, banyak dihuni oleh jenis-jenis bakteri dan fungi, cacing darah, yang meliputi larva chironomidae, dan annelida yang banyak mengandung haemoglobin, jenis-jenis kerang kecil seperti anggota famili sphaeridae dan larva “phantom” atau Chaoboras (corethra).

Bentik
Zona bentik merupakan daerah dasar danau tempat terdapatnya bentos
dan sisa-sisa organisme mati.

Pengelompokkan danau berdasarkan produksi materi organiknya, yaitu
sebagai berikut:

o Danau oligotrofik
Oligotrofik merupakan sebutan untuk 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.

o Danau Eutrofik
Eutrofik merupakan sebutan untuk danau yang dangkal dan kaya akan
kandungan makanan, karena fitoplankton sangat produktif.
Ciri-cirinya : airnya keruh, terdapat bermacam-macam organisme, dan oksigen
terdapat di daerah profundal.

b) Sungai
Sungai adalah suatu badan air yang mengalir ke satu arah.
Air sungai dingin dan jernih serta mengandung sedikit sedimen dan makanan.
Secara umum, sebuah sungai bisa dibagi menjadi tiga bagian yaitu bagian atas (hulu), tengah, dan bawah (hilir).

Hulu
Bagian hulu merupakan bagian awal dari sebuah sungai.
Biasanya bagian ini terletak di pegunungan.
Ciri-cirinya adalah, memiliki aliran yang sangat deras dan sungai sungainya lumayan dalam. Hal ini di karenakan karena letaknya yang di daerah pegunungan yang memiliki kemiringan cukup curam. Sehingga air akan sangat cepat untuk mengalir ke bawah.
Proses yang terjadi disini adalah proses erosi sehingga lembah sungai ini membentuk huruf V.

Tengah
Bagian tengah biasanya memiliki ciri lembah sungai membentuk huruf U, dikarenakan kondisi lokasinya yang tidak curam lagi, melainkan landai.
Hal ini mengakibatkan aliran air tidak begitu deras, maka proses erosi disini sidah tidak begitu dominan.
Proses yang dominan terjadi di daerah ini adalah transportasi, yaitu hasil dari erosi yang terjadi di bagian hulu tadi, dibawa oleh air menuju ke daerah bawahnya.

Hilir
Bagian hilir adalah bagian sungai terakhir, yang akhirnya bagian ini akan mengantar sungai itu ke laut (muara).
Ciri-ciri bagian ini adalah, lembah sungai menyerupai huruf U yang lebar. Sungai di daerah hilir ini biasanya sudah ber-meander (berliku-liku).
Di daerah ini proses yang dominan adalah sedimentasi.
Partikel partikel hasil erosi di bagian hulu, yang kemudian di transportasi di bagian tengah, akan di endapkan di bagian hilir ini, maka kemungkinan akan terbentuk delta.

c. Ekosistem Air Laut
Ciri-ciri :
– Memiliki kadar mineral yang tinggi, ion terbanyak ialah ion Clor (55%), namun kadar
garam di laut bervariasi, ada yang tinggi (seperti di daerah tropika) dan ada yang
rendah (di laut beriklim dingin).
– Ekosistem air laut tidak dipengaruhi oleh iklim dan cuaca.
Ekosistem laut dibagi menjadi beberapa zona ,yaitu zona intertidal, zona neritik,
zona pelagik, zona fotik, zona bentik, dan zona afotik.

1. Zona intertidal
Adalah area pasang surut air laut disepanjang garis pantai disebut dengan zona
intertidal.
Zona intertidal dapat berupa pantai berpasir, berbatu atau berlumpur.
Organisme yang ada di zona intertidal ini antara lain rumput laut, abalon, anemon, kepiting, ganggang hijau, teripang, dan bintang laut.

2. Zona neritik
Zona neritik berada diantara zona intertidal dan zona pelagik. Kedalaman ratarata zona laut dangkal ini adalah sekitar 200 m.
Diwilayah tropis, zona neritik biasanya dihuni oleh terumbu karang.
Terumbu karang menjadi rumah bagi ikan tropis dan ikan karang, contoh parrotfish, angelfish, buterflyfish.
Selain itu organisme penghuni terumbu karang yaitu spons, cacing, udang-udangan, bulu babi, dan moluska.

3. Zona pelagik
Kedalaman rata-rata zona pelagik adalah 4000 m. Sekitar 75% air laut berada di zona ini.
Zona pelagik merupakan zona yang paling tidak produktif, karena kandungan nutrisinya begitu rendah.
Organisme dizona ini umumnya bergantung pada sampah organik yang tenggelam dizona fotik. Contoh hewan yang hidup di zona ini adalah cumi-cumi raksasa.

Menurut kedalamannya, ekosistem air laut dibagi sebagai berikut :
1. Litoral, merupakan daerah yang berbatasan dengan darat.
2. Neritik, merupakan daerah yang masih dapat ditembus cahaya matahari sampai
bagian dasar dalamnya ± 300 m.
3. Batial, merupakan daerah yang dalamnya berkisar antara 200-2500 m
4. Abisal, merupakan daerah yang lebih jauh dan lebih dalam dari pantai (1.500-
10.000 m).

Menurut wilayah permukaannya secara horizontal, berturut-turut dari tepi laut
semakin ke tengah, laut dibedakan sebagai berikut:
1. Epipelagik, merupakan daerah antara permukaan dengan kedalaman air sekitar 200 m.
2. Mesopelagik, merupakan daerah dibawah epipelagik dengan kedalaman 200-
1000 m.
3. Batiopelagik, merupakan daerah lereng benua dengan kedalaman 200-2.500 m.
4. Abisal pelagik, merupakan daerah dengan kedalaman mencapai 4.000 m. Sinar
matahari tidak mampu menembus daerah ini.
5. Hadal pelagik, merupakan bagian laut terdalam (dasar). Kedalaman lebih dari
6.000 m.

d. Ekosistem Estuari
Estuari (muara) merupakan tempat bersatunya sungai dengan laut, sering dipagari oleh lempengan lumpur intertidal yang luas atau rawa garam dan memiliki produktivitas yang tinggi serta kaya akan nutrisi.
Komunitas tumbuhan yang hidup di estuari antara lain rumput rawa garam, ganggang, dan fitoplankton.
Komunitas hewannya antara lain berbagai cacing, kerang, kepiting, dan ikan.

e. Ekosistem Pantai
Ekosistem pantai dikenal sebagai salah satu jenis ekosistem yang unik sebab
mencakup tiga unsur yakni tanah di daratan, air di lautan dan juga udara.
Pantai merupakan pertemuan antara ekosistem daratan dan juga ekosistem akuatik.
Ekosistem pantai sangat dipengaruhi oleh siklus harian arus yang pasang dan surut. Dengan demikin, flora dan fauna yang bisa bertahan di pantai adalah mereka yang bisa beradaptasi dengan cara melekat ke substrat keras agar tidak terhempas gelombang.

Wilayah paling atas dari ekosistem pantai adalah titik yang hanya terkena air pada saat pasang naik tinggi. Area ini didiami beberapa jenis moluska, ganggang, kerang, dan beberapa jenis burung pantai.

Titik tengah pantai terendam jika pasang tinggi juga pasang rendah. Tempat ini didiami
beberapa organisme semisal anemon laut, remis, siput, ganggang, porifera dan lainnya.

Wilayah terdalam dari ekosistem pantai dihuni oleh beragam jenis mahluk invertebrata juga ikan dan berbagai jenis rumput laut.

f. Ekosistem Buatan
Secara sederhana, pengertian ekosistem buatan (Man Made-ecosystem) tak lain adalah suatu ekosistem yang terbentuk berkat rekayasa manusia dalam tujuannya
untuk memenuhi dan mencukupi kebutuhan hidup manusia yang semakin hari semakin meningkat.
Ekosistem buatan ini memperoleh energi dari luar (oleh perlakuan manusia) dan baik tanaman maupun hewannya akan memperoleh pengaruh besar dari manusia oleh karena itu bisa dikatakan keanekaragamannya sangat rendah.

Ada banyak contoh ekosistem buatan yang direkayasa manusia, antara lain:
1. Ekosistem waduk/bendungan.
2. Ekosistem tanaman produksi misalnya hutan jati dan atau hutan pinus.
3. Ekosistem sawah irigasi.
4. Ekosistem perkebunan misalnya sawit, teh, cengkeh dan masih banyak lagi lainnya.
5. Ekosistem tambak.
6. Ekosistem ladang

Yuk simak juga video tentang ekosistem akuatik, estuari, pantai dan ekosistem buatan berikut ini: 👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇👇

🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯🍯

Keseimbangan  Ekosistem

Ekosistem terbentuk dari komponen hidup dan tak hidup di suatu tempat yang berinteraksi  membentuk suatu kesatuan yang teratur. Keteraturan itu terjadi oleh adanya siklus materi dan aliran energi  yang terkendalikan oleh arus informasi antar komponen dalam ekosistem.

Masing-masing komponen memiliki fungsi yang berbeda- berbeda. Selama masing-masing komponen itu melakukan fungsinya dan bekerja sama  dengan baik, keteraturan ekosistem itupun terjaga.

Keteraturan tersebut menunjukkan bahwa ekosistem berada dalam keseimbangan, dan ekosistem yang seimbang menandakan sebuah habitat yang lestari yang terdiri dari hewan, tumbuhan, mikroorganisme, dan lainnya yang bergantung satu sama lain dalam lingkungannya.

Jadi, seandainya kita menyingkirkan konsumen puncak, maka seluruh rantai makanan akan terpengaruh. Misalnya, jika harimau punah, maka herbivora seperti rusa dan lainnya akan bertambah jumlahnya. Hal ini akan menciptakan ketidakseimbangan ekologis. Singkatnya, baik konsumen puncak maupun herbivora, keduanya penting untuk mencapai keseimbangan yang sempurna.

Dalam suatu ekosistem,  terdapat suatu keseimbangan yang dinamakan  homeostasis, yaitu kemampuan  ekosistem untuk menahan berbagai  perubahan dalam sistem secara keseluruhan. Dengan kemampuan seperti ini ekosistem mampu mendukung  manusia dan makhluk hidup lainnya untuk hidup secara normal dan wajar. Kemampuan   seperti ini  akan memberikan  dukungan secara maksimum terhadap populasi dalam habitat tertentu, tanpa berdampak mengganggu  produktivitas  habitat tersebut.

Meskipun suatu ekosistem mempunyai daya tahan  yang besar terhadap suatu perubahan, namun biasanya batas mekanisme homeostasis, dengan mudah dapat diterobos  oleh kegiatan manusia. Misalnya sebuah sungai yang dikotori oleh  pembuangan sampah yang terlalu banyak, sungai itu dapat dijernihkan kembali airnya secara alami, sehingga secara keseluruhan  sungai itu  dianggap tidak tercemar. Tetapi apabila sampah yang masuk terlalu banyak, apalagi mengandung bahan beracun berbahaya, maka batas homeostasis alami  sungai itu terlampaui dan bahkan menyebabkan kerusakan ekosistem.

Kemampuan suatu ekosistem untuk pulih  kembali seperti semula (kondisi seimbang), setelah mengalami kerusakan sering dinamakan daya lenting (resiliensi). Ada beberapa aktivitas manusia yang berkelanjutan dan baik, dapat memulihkan keseimbangan yang hilang dalam suatu ekosistem. Beberapa di antaranya adalah penggunaan biofuel, reboisasi, pelarangan plastik, pencegahan pembakaran bahan bakar fosil dan banyak lagi. Jadi, kita harus mencoba menpraktikkan aktivitas yang akan membantu menjaga keseimbangan ekosistem kita daripada merusaknya.

Contoh soal keseimbangan ekosistem:

Rencana pemerintah Indonesia untuk memindahkan ibu kota negara ke Kalimantan disinyalir akan berdampak terjadinya alih fungsi lahan, yaitu lahan yang semula berupa kawasan hutan menjadi pemukiman.
Jika sebelumnya pada ekosistem hutan tersebut terdapat rantai makanan sebagai berikut:
Herba → kijang → harimau → pengurai
Kemudian herba dibakar dan disana didirikan bangunan, maka dampak yang akan terjadi adalah …

A. menurunnya populasi kijang dan harimau
B. populasi kijang akan stabil dan tidak akan ada kematian
C. meningkatnya populasi kijang dan pengurai
D. meningkatnya populasi harimau karena tidak ada saingan
E. populasi harimau tidak terpengaruh karena bukan herbivora

Daur Biogeokimia

Daur Biogeokimia adalah pertukaran atau perubahan materi yang terus menerus, antara komponen biosfer yang hidup dengan tak hidup. 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 komponen biotik melalui udara, tanah, dan air. Daur ulang materi tersebut melibatkan makhluk hidup (bio) dan batuan (geo) 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.

Macam-macam Daur Biogeokimia

  1. Daur Hidrologi (Air)
  • Sinar matahari akan membuat air yang ada di laut, sungai, dan danau menguap (evaporasi). Air dari tanah dan tumbuhan yang berada di darat pun akan menguap (evapotranspirasi).
  • Uap air kemudian naik ke angkasa dan mengalami kondensasi sehingga membentuk
  • Di angkasa, pada keadaan jenuh awan yang mengandung uap air mengalami pembekuan sehingga membentuk butiran-butiran air. Hal itu terjadi, karena semakin tinggi tempat di permukaan bumi, maka semakin rendah suhu udaranya.
  • Mengingat butiran air lebih berat daripada udara, butiran air tersebut akan jatuh ke permukaan bumi sebagai hujan (presipitasi).
  • Air yang jatuh, sebagian akan diserap oleh tanah (infiltrasi), bergerak melalui celah-celah tanah menuju ke permukaan air tanah seperti danau atau kolam (perkolasi). Sebagian lagi, mengalir ke sungai hingga laut.

Gambar 10. 3 Daur Hidrologi (Sumber: Campbell, 2005)

  1. Daur Karbon dan Oksigen
  • Di atmosfer terdapat kandungan CO2 sebanyak 0.03% yang bersumber pada respirasi manusia dan hewan, penguraian/pembusukan, erupsi vulkanik, pembakaran batubara, dan asap pabrik maupun asap kendaraan bermotor.
  • Karbon dioksida (CO2) tersebut, dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk melakukan f Dari fotosintesis tersebut akan dihasilkan oksigen yang nantinya akan digunakan oleh manusia dan hewan untuk proses respirasi (pernapasan).
  • Hewan dan tumbuhan yang mati, dalam jangka waktu yang lama akan membentuk batubara di dalam tanah. Batubara akan dimanfaatkan lagi sebagai bahan bakar yang juga menambah kadar CO2 di udara. Gambar 10.4. Daur Karbon dan Oksigen
  1. Daur Nitrogen
    • Transfer nitrogen (N2) dari atmosfir ke dalam tanah, melalui air hujan yang membawa sejumlah nitrogen dan melalui proses fiksasi nitrogen. Fiksasi nitrogen secara biologis dapat dilakukan oleh bakteri Rhizobium yang bersimbiosis dengan tanaman polong-polongan (legum), bakteri Azotobacter dan Clostridium yang hidup bebas di tanah.
    • Nitogen (N2) yang difiksasi oleh bakteri yang hidup bebas di tanah, kemudian diubah menjadi amonium (NH4+) melalui proses amonifikasi.
    • Selanjutnya, amonium ini, oleh bakteri Nitrosomonas dan Nitrosococcus akan diubah menjadi Nitrit (NO2 ) melalui proses Nitritasi, kemudian Nitrit yang terbentuk akan diubah menjadi Nitrat (NO3) oleh bakteri Nitrobacter melalui proses Rangkaian proses nitritasi dan nitratasi disebut Nitrifikasi.
    • Nitrat yang di hasilkan dari proses nitrifikasi, kemudian diserap (asimilasi) oleh produsen (tumbuhan) dan diubah menjadi molekul protein. Jika tumbuhan dimakan oleh hewan, berarti ada perpindahan molekul protein dari tumbuhan ke hewan. 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. Selain itu, hewan yang masih hidup akan mengeluarkan zat sisa nitrogen yaitu amoniak dan urea. Urea akan diubah oleh bakteri menjadi amonia dan memasuki proses selanjutnya yaitu nitrifikasi dan seterusnya.
    • Apabila oksigen dalam tanah terbatas (kondisi anaerobik), nitrat dengan cepat ditransformasikan menjadi gas nitrogen (N2) oleh bakteri Pseudomonas atau Clostridium melalui proses yang disebut denitrifikasi. Gambar 10.5. Daur Nitrogen (Campbell, 2005)
  1. Daur Fosfor
    • Unsur fosfor merupakan unsur yang penting bagi kehidupan, tetapi persediaannya sangat terbatas. Dengan kemampuannya untuk membentuk ikatan kimia berenergi tinggi, fosfor sangat penting dalam transformasi energi pada semua organisme.
    • Sumber fosfor terbesar dari batuan dan endapan-endapan yang berasal dari sisa makhluk hidup.
    • Sumber ini lambat laun akan mengalami pelapukan dan erosi, bersamaan dengan itu fosfor akan dilepaskan ke dalam ekosistem. Tetapi sebagian besar senyawa fosfor akan hilang ke perairan dan diendapkan.
    • Fosfat yang terlarut dalam tanah, akan diserap oleh tumbuhan dan diubah menjadi fosfat organik yang menyusun protein tubuhnya.
    • Jika tumbuhan tersebut, dimakan oleh hewan, ini berarti terjadi perpindahan fosfat organik dari tumbuhan ke hewan yang memakannya.
    • Tumbuhan atau hewan yang mati ataupun sisa ekskresi dari hewan (urine dan feses) yang berada di tanah, oleh bakteri pengurai akan menguraikan fosfat organik menjadi fosfat anorganik yang akan dilepaskan ke ekosistem.

Gambar 10.6. Daur Fosfor (Campbell, 2005)

  1. Daur Belerang (Sulfur)
  • Di alam, sulfur (belerang) terkandung dalam tanah dalam bentuk mineral tanah
  • Di udara, sulfur dalam bentuk SO (gas sulfur dioksida) yang berasal dari aktifitas gunung berapi. Ketika gas sulfur dioksida yang berada di udara bersenyawa dengan oksigen dan air, akan membentuk asam sulfat (H2SO4) yang ketika jatuh ke tanah akan menjadi bentuk ion-ion sulfat (SO42-).
  • Kemudian ion-ion sulfat tadi akan diserap oleh tumbuhan untuk menyusun protein dalam tubuhnya.
  • Ketika manusia atau hewan memakan tumbuhan, maka akan terjadi perpindahan unsur belerang dari tumbuhan ke tubuh hewan atau manusia. Ketika hewan atau tumbuhan mati, jasadnya akan diuraikan oleh bakteri dan jamur pengurai dan menghasilkan bau busuk, yaitu gas hidrogen sulfida (H2S) yang akan dilepas ke udara dan sebagian tetap ada di dalam tanah.
  • Gas hidrogen sulfida yang ada di udara akan bersenyawa dengan oksigen membentuk sulfur oksida, dan yang di tanah, oleh bakteri tanah akan diubah menjadi ion sulfat dan senyawa sulfur oksida yang nanti akan diserap kembali oleh tumbuhan.

Gambar 10.7. Daur Sulfur (Sumber: www.eoi.es)

Jika kalian ingin menyimak materi siklus Biogeokimia melalui tayangan video, silakan tonton tayangan berikut!

oh iya, tayangan di atas belum ada daur sulfurnya, kalau kalian ingin menyimaknya, silakan klik video berikut!

🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻🌻

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N.A et al. (2008). Biology Concep and Connection Sixth Edition. Pearson Education (US)

biologigonz.blogspot.com

biologiklaten.wordpress.com