Ekosistem

EKOSISTEM

Ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Ekosistem bisa dikatakan juga suatu tatanan kesatuan secara utuh dan menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling mempengaruhi. Ilmu yang mempelajari ekosistem disebut ekologi. Ekologi berasal dari dua kata dalam bahasa Yunani, yaitu oikos dan logos. Oikos artinya rumah atau tempat tinggal, dan logos artinya ilmu. Istilah ekologi pertama kali dikemukakan oleh Ernst Haeckel (1834 - 1914)
Satuan Makhluk Hidup dalam Ekosistem
Individu
Individu adalah satu makhluk hidup, misalnya seekor semut, seekor burung dan sebuah pohon.
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 semut di atas meja.
Komunitas
Komunitas adalah kumpulan beberapa macam populasi yang menempati daerah yang sama pada waktu yang sama, contohnya komunitas hutan jati, padang rumput dan hutan pinus.
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.
Bioma
Bioma adalah suatu ekosistem darat yang khas dan luas cakupannya. Ekologi merupakan cabang ilmu yang masih relatif baru, yang baru muncul pada tahun 70-an. Akan tetapi, ekologi mempunyai pengaruh yang besar terhadap cabang biologinya. Ekologi mempelajari bagaimana makhluk hidup dapat mempertahankan kehidupannya dengan mengadakan hubungan antarmakhluk hidup dan dengan benda tak hidup di dalam tempat hidupnya atau lingkungannya.
Macam-macam ekosistem
Berdasarkan proses terjadinya dibagi menjadi:
Ekosistem alami
Ekosistem alami adalah ekosistem yang terjadi secara alami. Contoh: padang rumput, gurun, laut dan danau.
Ekosistem buatan
Ekosistem buatan adalah ekosistem yang diciptakan manusia untuk memenuhi kebutuhannya. Contoh ekosistem buatan manusia adalah bendungan, hutan tanaman produksi seperti jati dan pinus, agroekosistem berupa sawah tadah hujan.
Berdasarkan tempat ekosistemnya dibagi menjadi:
Ekosistem air (akuatik)
Ekosistem air tawar
Ekosistem air tawar dibagi menjadi dua, yaitu lotik dan lentik. Lotik memiliki ciri airnya berarus dan lentik memiliki ciri airnya tidak berarus.
Ekosistem air laut
Ekosistem air laut dibagi menjadi tiga zona (wilayah), yaitu zona litoral, zona laut dangkal, dan zona pelagik.


Ekosistem estuari
Ekosistem estuari terdapat pada wilayah pertemuan antara sungai dan laut atau disebut muara sungai. Muara sungai disebut juga pantai lumpur berair payaudengan tingkat salinitas di antara air tawar dan laut.
Ekosistem pantai pasir
Ekosistem pantai pasir merupakan ekosistem yang cukup keras bagi organisme karena deburan ombak yang terus-meneerus serta paparan cahaya matahari selama dua belas jam.
Ekosistem pantai batu
Ekosistem pantai batu tersusun dari komponen abiotik, berupa batu-batuan kecil maupun bongkahan batu yang besar.
Ekosistem terumbu karang
Ekosistem terumbu karang hanya dapat tumbuh di dasar perairan yang jernih. Terumbu karang terbentuk dari rangka hewan kelompok.



Ekosistem laut dalam
Ekosistem laut dalam merupakan zona pelagik laut. Ekosistem ini berada pada kedalaman 76.000 m dari permukaan laut, sehingga tidak ada lagi cahaya matahari.
Ekosistem darat
Ekosistem darat dalam skala luas yang memiliki tipe struktur vegetasi
(tumbuhan) dominan disebut bioma. Penyebaran bioma dipengaruhi oleh iklim. Iklim suatu bioma dipengaruhi oleh posisi geografis bioma tersebut. Berdasarkan posisi geografisnya, yaitu jarak dari khatulistiwa (lintang) atau ketinggian dari permukaan laut, bioma dapat dikelompokkan dalam tujuh kategori, yaitu : hutan hujan tropis, savanna, padang rumput, gurun, hutan gugur, taiga, tundra.
Komponen Pembentuk Ekosistem
Komponen biotik
Lingkungan biotik Biotik adalah makhluk hidup. Lingkungan biotik suatu makhluk hidup adalah seluruh makhluk hidup, baik dari spesiesnya sendiri maupun dari spesies berbeda yang hidup di tempat yang sama. Komponen-komponen biotik terdiri dari berbagai jenis mikroorganisme, jamur, ganggang, lumut, tumbuhan paku, tumbuhan tingkat tinggi, invertebrata, dan vertebrata, serta manusia. Berdasarkan peranannya dibedakan:
Produsen (organisme autotrof) adalah organisme yang menyusun senyawa organik atau membuat makanan sendiri dengan bantuan cahaya matahari. Organisme yang tergolong produsen meliputi organism yang melakukan fotosintesis yaitu tumbuhan hijau, beberapa jenis bakteri, serta ganggang hijau biru.
Konsumen (organisme heterotrof) adalah organisme yang tidak mampu menyusun senyawa organik atau membuat makanannya sendiri. Untuk memenuhi kebutuhan makanannya, organisme ini bergantung pada organisme lain. Hewan dan manusia termasuk tergolong dalam kelompok sebagai konsumen.
Dekomposer (pengurai) merupakan organism yang menguraikan sisa-sisa organism untuk memperoleh makanan atau bahan organik yang diperlukan. Penguraian memungkinkan zat-zat organik yang kompleks terurai menjadi zat-zat yang lebih sederhana. Organism yang termasuk decomposer adalah bakteri dan jamur.


Detrivitor adalah organisme yang memakan partikel-partikel organik atau deutritus. Merupakan hancuran jaringan hewan dan tumbuhan.

Komponen abiotik
Semua benda yang tak hidup maupun faktor-faktor yang berada di sekitar ekosistem. Misal: udara, air, tanah, dll.
Lingkungan abiotik Abiotik adalah bukan makhluk hidup atau komponen tak hidup. Komponen abiotik merupakan komponen fisik dan kimia yang membentuk lingkungan abiotik. Lingkungan abiotik membentuk cirri fisik dan kimia tempat hidup makhluk hidup. Contoh komponen abiotik antara lain : suhu, cahaya, air, kelembapan, udara, garam-garam mineral, dan tanah. Komponen ini tidak berdiri sendiri, tetapi saling berinteraksi sehingga mempengaruhi sifat yang satu dengan yang lain.
Faktor Penyebab Ekosistem
Gangguan alami: gunung meletus dan gempa bumi.
Tindakan manusia
Menguntungkan: reboisasi, sengkedan, paru-paru kota, dll.
Merugikan: perburuan liar, penebangan pohon, penggunaan pestisida, dll.
Organisme autotrof dan Heterotrof
Organisme autotrof
Organisme ini mampu membuat makanan sendiri dengan mengambil materi anorganik dari lingkungannya dan mengolahnya di dalam tubuhnya. Kata autos (sendiri) dan trophe yang berarti makanan. Dibagi menjadi:
Fotoautotrof
Organisme ini menggunakan energi cahaya untuk dipakai memproses pembuatan makanan, proses ini sering disebut fotosintesis. Semua tumbuhan hijau adalah organisme fotoautotrof. Proses fotosintesis dapat ditulis sebagai berikut:
〖CO〗_2+ Air (sinar matahari)/klorofil glukosa (C_6 H_12 O_6 )+H_2 O
Kemoautotrof
Organisme ini menggunakan sumber energi dari hasil reaksi kimia. Contoh organisme ini adalah bakteri nitrat.
Organisme heterotrof
Organisme yang nendapatkan makanan dari organisme lain. Berdasarkan jenis makanannya, organisme heterotrof dibagi menjadi:
Herbivora, hewan pemakan tumbuhan. Herbivora berasal dari kata herba (tumbuhan) dan vorare (makan).
Karnivora, hewan pemakan daging. Karnivora berasal dari kata caro (daging) dan vorare (makan).
Omnivora, hewan pemakan segala makanan. Omnivora berasal dari kata omnia (semua) dan vorare (makan).
Hewan-hewan parasit, seperti protozoa, beberapa cacing dan beberaa arthopoda.
Tumbuhan heterotrof, seperti bakteri, jamur, dan tali putri.
Saling ketergantungan
Setiap makhluk hidup bergantung kepada lingkungannya yang terdiri atas makhluk hidup lain (biotik) dan makhluk tak hidup (abiotik). Demikian juga sebaliknya, seperti terlihat pada bagan berikut:

Dari bagan tersebut terlihat adanya suatu siklus zat. Siklus merupakan deretan perubahan atau peristiwa yang selalu mengarah kembali ke titik permulaan. Karena adanya siklus zat, maka keadaan zat-zat di alam selalu tetap. Beberapa macam siklus zat yang penting untuk kehidupan antara lain:
Siklus Oksigen
Fotosintesis tumbuhan hijau menghasilkan zat makanan dan O2. Oksigen digunakan manusia dan hewan untuk bernafas. Pernapasan mengeluarkan uap air dan karbondioksida. Karbondioksida diperlukan untuk proses fotosintesis. Demikian seterusnya, siklus oksigen di alam yang dilepas ke udara seimbang dengan yang diambil sehingga kadar oksigen selalu tetap.

Siklus karbon

Karbondioksida dalam proses fotosintesis akan diubah (disusun) menjadi karbohidrat setelah digabungkan dengan persenyawaan lain menjadi makana konsumen. Karbon di dalam tubuh hewan dan manusia mengalami berbagai perubahan. Setelah itu manusia dan hewan melepaskan karbondioksida ke udara melalui pernapasan. Karbon mengalami peredaran (siklus) dalam berbagai bentuk persenyawaan. Ada yang dalam bentuk gas karbondioksida dan ada pula dalam bentuk zat makanan yang mengandung unsur C seperti lemak, protein, dan karbohidrat.
Siklus air

Makhluk hidup melepaskan air dari tubuhnya dengan jalan pernapasan, penguapan, berupa keringat, urine, dan kotoran. Air dapat diperoleh oleh makhluk hidup melalui makanan dan minuman.
Siklus nitrogen
Nitrogen merupakan salah satu unsur untuk menyusun protein. Konsumen mendapatkan unsur nitrogen memakan bagian tumbuhan yang mengandung protein atau dapat pula dari hewan.

Sumber nitrogen terbesar adalah udara. Udara mengandung 80% nitrogen. Nitrogen lepas ke udara oleh kegiatan bakteri denitrifying. Nitrogen masuk ke daur oleh kegiatan bakteri pengikat nitrogen atau algae dan melalui peristiwa elektrifikasi (halilintar). Organisme yang berperan dalam perubahan nitrogen:
Bakteri nitrit: nitrosococcus dan nitrosomonas.
Bakteri nitrat: nitrobacter.
Bakteri aminifying: nitrosomonas.
Organisme pengikat nitrogen dari udara bebas:
Bakteri hidup bebas: Azotobacter dan Clostridium.
Bakteri simbiotik: Rhizobium.
Algae hijau biru: Anabaena, Nostoc.
Siklus Fosfat

Sumber fosfat yang terbesar adalah batuan fosfat dan endapan geologis yang terkikis/erosi, sehingga masuk ke ekosistem (daur fosfat). Peranan burung laut dan ikan sangat penting dalam mengangkat fosfat yang menuju laut/ sedimen dalam (±60.000 ton fosfor per tahun). Penambangan fosfat±1-2 juta ton per tahun dan kebanyakan tercuci dan hilang. Pengembalian fosfor ke daratan tidak dapat mengimbangi hilangnya fosfor ke laut dalam.
Siklus Sulfur

Reservoir besar/ utama sulfur terdapat pada atmosfer. Daur sulfur menghubungkan udara, air, dan tanah. Oksida belerang (SO2) dilepaskan ke udara pada pembakaran bahan bakar fosil, terutama batu bara, merupakan komponen gangguan pencemaran udara dari industri. Oksidasi-Reduksi merupakan kunci pertukaran antara kantong SO4 dan sulfida besi. Peranan kunci oleh mikroorganisme yang melakukan reaksi reduksi-oksidasi merupakan “penyembuhan/pemulihan” secara mikroba. SO2, NO, dan NO2 merupakan komponen pencemar. SO2 merusak proses fotosintesis, NO mengganggu respirasi. Organisme yang berperan dalam daur sulfur:
H2S S SO4 : bakteri sulfur tidak berwarna, hijau, dan ungu.
SO4 H2S : bakteri desulfovibrio.
H2S SO4: bakteri thiobacilli.
S organik SO4 & H2S : mikroorganisme aerob dan anaerob.
Saling ketergantungan antara makhluk hidup (komponen biotik) dengan lingkungan abiotik dapat terjadi melalui hubungan:
Komponen biotik mempengaruhi komponen abiotik
Contoh: cacing mengemburkan tanah dan tumbuhan menahan erosi tanah.
Komponen abiotik mempengaruhi komponen biotik
Contoh: hewan memerlukan udara untuk bernapas dan tumbuhan memerlukan tumbuhan cahaya untuk fotosintesa.
Saling ketergantungan antar komponen biotik dalam ekosistem dapat dilihat pada gambar berikut:

Perpindahan energi dari makhluk hidup ke makhluk hidup yang lainnya terjadi ketika perisitiwa makan dan dimakan.
Rantai makanan adalah peristiwa makan dan dimakan dengan urutan tertentu.
Beberapa rantai makanan yang saling berhubungan membentuk jaring-jaring makanan.
Jaring-jaring kehidupan menggambarkan sebuah peristiwa makan dan dimakan dalam kehidupan.
Pada rantai makanan organisme yang langsung memakan tumbuhan disebut herbivora (konsumen primer), yang memakan herbivora disebut karnivora (konsumen sekunder), dan yang memakan konsumen sekunder disebut konsumen tersier. Jalur makan dan dimakan dari organisme pada satu tingkat trofik berikutnya membentuk urutan dan arah tertentu disebut rantai makanan. Rantai makanan yang dimulai dari perumput, yaitu rumput belalang kadal burung elang.



Gambar 7 Contoh Rantai Makanan Perumput
Sumber : Aryulina, Diah, (2007 : 280)

Dalam ekosistem rantai makanan–rantai makanan itu saling bertalian. Kebanyakan sejenis hewan memakan beragam, dan makhluk tersebut pada gilirannya juga menyediakan makanan berbagai makhluk yang memakannya, maka terjadi yang dinamakan jaring – jaring makanan (food web).



Gambar 8 Jarring-jaring Makanan Merupakan Rantai Makanan yang കൊമ്പ്ലെക്സ്
Sumber : Aryulina, Diah, (2007 : 281). 5)
Aliran energi Cahaya matahari merupakan sumber utama energi bagi kehidupan.
Energi matahari masuk ke dalam komponen biotik melalui produsen. Oleh produsen, energi cahaya matahari diubah menjadi energi kimia. Energi kimia mengalir dari produsen ke konsumen dari berbagai tingkat trofik melalui jalur rantai makanan. Jadi setiap organisme melakukan pemasukan dan penyimpanan energi dalam suatu ekosistem disebut produktivitas ekosistem. Produktivitas ekosistem terdiri dari produktivitas primer dan produktivitas sekunder.
Piramida ekologi
Para ahli ekologi menggambarkan struktur trofik suatu ekosistem dalam bentuk piramida ekologi. Piramida ekologi terdiri dari piramida energi, piramida biomassa, dan piramida jumlah. Piramida energi adalah suatu gambar bentuk kehilangan energi dari suatu rantai makanan, piramida biomassa merupakan gambar berkurangnya transfer energi pada setiap trofik, sedangkan piramida jumlah adalah gambar jumlah individu pada setiap trofik.

Interaksi makhluk hidup dengan lingkungannya
Interaksi antar-individu Organisme sejenis yang hidup di suatu tempat dalam kurun waktu tertentu disebut populasi.

Interaksi antar-populasi Komunitas adalah berbagai populasi yang saling berinteraksi. Bentuk populasi dapat berupa predasi, kompetisi, dan simbiosis.
Predasi merupakan jenis interaksi makan dan dimakan. Pada predasi umumnya suatu spesies memakan spesies lain, meskipun beberapa hewan memangsa sesame jenisnya (bersifat kanibal). Organisme yang memakan disebut predator, sedangkan organism yang dimakan disebut mangsa.
Kompetisi antar-populasi disebut juga kompetisi interspesifik.
Simbiosis berarti hidup bersama antara dua spesies yang berbeda.
Dalam hidup bersama tersebut, umumnya salah satu spesies berperan sebagai spesies yang ditumpangi, sedangkan spesies lain sebagai penumpang (simbion). Interaksi simbiosis dibedakan menjadi :
(a) Mutualisme terjadi jika dua spesies hidup bersama dan saling menguntungkan satu sama lain. Contoh mutualisme adalah ganggang hijau biru dengan jamur dari kelompok Basidiomycota membentuk lumut kerak.
Gambar 2
Simbiosis Mutualisme Terjadi Antara Ganggang Hijau Biru
dan Jamur Membentuk Lumut Kerak
Sumber : Aryulina, Diah, (2007 : 273)
(b) Komensalisme terjadi jika dua spesies hidup bersama, satu spesies diuntungkan dan spesies lain tidak dirugikan dan juga tidak diuntungkan. Misalnya anggrek yang menempel pada pohon. (c) Parasitisme terjadi jika dua spesies hidup bersama, satu spesies diuntungkan sedangkan spesies lain dirugikan. Organism yang memperoleh kentungan dari interaksi parasitisme disebut inang. Sedangkan parasit yang dirugikan disebut inang. Parasit menyerap sari makanan atau cairan dari tubuh inangnya. Kerugian yang ditimbulkan parasit dapt berupa gangguan ringan, penyakit, dan bahkan kematian pada inangnya.



Sumber : Aryulina, Diah, (2007 : 273)