Sumber daya
energi adalah sumber daya alam yang dapat diolah oleh manusia sehingga dapat
digunakan bagi pemenuhan kebutuhan energi. Sumber daya energi ini disebut
sumber energi primer, yaitu sumber daya energi dalam bentuk apa adanya yang
tersedia di alam.
Secara umum, sumber daya energi dapat dibedakan menjadi :
1.sumber daya energi konvensional
2.sumber daya energi nuklir
3.sumber daya
energi terbarukan
Sumber
Energi Skala Kecil
Ada banyak
sumber energi skala kecil yang umumnya tidak dapat ditingkatkan untuk ukuran
industri. Daftar pendek:
PIEZO listrik kristal menghasilkan tegangan kecil
setiap kali mereka mekanis cacat. Getaran dari mesin dapat merangsang
listrik PIEZO kristal, seperti dapat tumit sepatu
Beberapa watches sudah didukung oleh kinetika,
dalam hal ini gerakan lengan
Elektrokenetika menghasilkan listrik dari energi
kinetik air yang dipompa melalui saluran kecil
Khusus antena dapat mengumpulkan energi dari
gelombang radio liar atau bahkan secara teori cahaya ( EM radiasi).
Berdasarkan
asal-muasalnya sumber daya energi bisa diklasifikasikan sebagai fosil dan non
fosil. Minyak bumi, gas bumi, dan batubara disebut sebagai sumber energi fosil
karena, menurut teori yang berlaku hingga saat ini, berasal dari jasad-jasad
organik (makhluk hidup) yang mengalami proses sedimentasi selama jutaan tahun.
Sedangkan energi non fosil adalah sumber energi yang pembentukannya bukan
berasal dari jasad organik. Termasuk sumber energi non fosil adalah sinar
matahari, air, angin, dan panas bumi.
Dari segi
pemakaian sumber energi terdiri atas energi primer dan energi sekunder. Energi
yang langsung diberikan oleh alam dalam wujud aslinya dan belum mengalami
perubahan (konversi) disebut sebagai energi primer. Sementara energi sekunder
adalah energi primer yang telah mengalami proses lebih lanjut.
Minyak bumi
jika baru digali (baru diproduksikan ke permukaan), gas bumi, batu bara,
uranium (nuklir), tenaga air, biomassa, panas bumi, radiasi panas matahari (solar),
tenaga angin, dan tenaga air laut dalam wujud aslinya disebut sebagai energi
primer. Hasil olahan minyak bumi seperti bahan bakar minyak dan LPG disebut
sebagai energi sekunder. Air terjun apabila belum diolah masuk klasifikasi
energi primer. Apabila sudah dipasang pembangkit tenaga listrik maka hasil
olahannya, yaitu energi listrik, disebut sebagai energi sekunder. Pada dasarnya
energi sekunder berasal dari olahan energi primer.
Bila dilihat
dari nilai komersial, sumber energi bisa diklasifikasikan sebagai komersial,
non komersial, dan energi baru. Energi komersial adalah energi yang sudah dapat
dipakai dan diperdagangkan dalam skala ekonomis. Energi non komersial adalah
energi yang sudah dapat dipakai dan dapat diperdagangkan tetapi belum mencapai
skala eknomis. Sedangkan energi baru adalah energi yang pemanfaatannya masih
sangat terbatas dan sedang dalam tahap pengembangan (pilot project).
Energi ini belum dapat diperdagangkan karena belum mencapai skala ekonomis.
Klasifikasi berdasarkan nilai ekonomi ini bisa berbeda-beda berdasarkan waktu
dan tempat. Energi non komersial atau energi baru bisa saja suatu saat menjadi
energi komersial. Atau energi non komersial di suatu tempat bisa saja menjadi
energi komersial di tempat lain.
Pengertian
ketersediaan sumber daya energi
Ketersediaan
sumber daya energi diartikan sebagai kemampuan manusia untuk mendapatkan sumber
daya energi tersebut berdasarkan teknologi yang telah dikembangkan serta dengan
cara yang secara ekonomi dapat diterima.
Ketersediaan
sumber daya energi ditinjau dari beberapa macam aspek, yaitu :
- keberadaan
sumber daya tersebut di alam
-
ketersediaan teknologi untuk mengeksploitasi sumber daya tersebut
-
ketersediaan teknologi untuk memanfaatkan sumber daya tersebut
-
pertimbangan dalam aspek ekonomi
- pertimbangan dampak (lingkungan, sosial)
- kompetisi
dengan penggunaan penting lainnya
Berdasarkan
berbagai aspek pertimbangan tentang ketersediaan sumber daya energi yang telah
disebutkan di atas, maka secara lebih praktis ketersediaan sumber daya energi
didasarkan pada dua aspek penting, yaitu :
-
ketersediaan data yang cukup dan konsisten
- estimasi
biaya yang diperlukan untuk menggali.
Untuk
mengeksploitasi suatu sumber daya alam (termasuk sumber daya energi) disamping
dua pertimbangan tersebut masih diperlukan pertimbangan berikutnya yang
menyangkut :
- dampak
lingkungan maupun sosial akibat eksploitasi sumber daya alam
- kompetisi
(benturan) dengan penggunaan penting lainnya.
Ekologi adalah ilmu yang mempelajari interaksi antara organisme dengan lingkungannya dan yang lainnya. Berasal dari kata Yunani oikos ("habitat") dan logos
("ilmu"). Ekologi diartikan sebagai ilmu yang mempelajari baik
interaksi antar makhluk hidup maupun interaksi antara makhluk hidup dan
lingkungannya. Istilah ekologi pertama kali dikemukakan oleh Ernst Haeckel (1834 -1914).Dalam ekologi, makhluk hidup dipelajari sebagai
kesatuan atau sistem dengan lingkungannya.
Pembahasan ekologi
tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya, yaitu faktor abiotik dan biotik. Faktor abiotik antara lain suhu, air, kelembaban, cahaya, dan topografi, sedangkan faktor biotik adalah
makhluk hidup yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba. Ekologi
juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi makhluk hidup,
yaitu populasi, komunitas, dan ekosistem yang saling memengaruhi dan merupakan
suatu sistem yang menunjukkan kesatuan.
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 antar makhluk hidup dan dengan benda tak hidup di dalam tempat
hidupnya atau lingkungannya. Ekologi, biologi dan ilmu kehidupan lainnya saling melengkapi dengan zoologi dan botani yang menggambarkan hal bahwa ekologi mencoba memperkirakan,
dan ekonomi energi yang menggambarkan kebanyakan rantai
makananmanusia dan tingkat tropik.
Para ahli ekologi mempelajari hal berikut
Perpindahan energi dan materi dari makhluk hidup yang satu
ke makhluk hidup yang lain ke dalam lingkungannya dan faktor-faktor yang
menyebabkannya.
Perubahan populasi atau
spesies pada waktu yang berbeda dalam faktor-faktor yang menyebabkannya.
Terjadi hubungan antarspesies
(interaksi antarspesies) makhluk hidup dan hubungan antara makhluk hidup
dengan lingkungannya.
Kini para ekolog(orang yang mempelajari ekologi)berfokus kepada
Ekowilayah bumi dan riset perubahan iklim.
Konsep ekologi
Hubungan keterkaitan dan ketergantungan antara seluruh
komponen ekosistem harus dipertahankan dalam kondisi yang stabil dan seimbang (homeostatis). Perubahan terhadap salah
satu komponen akan memengaruhi komponen lainnya.Homeostatis adalah kecenderungan sistem biologi untuk menahan perubahan dan selalu berada dalam
keseimbangan.
Ekosistem mampu
memelihara dan mengatur diri sendiri seperti halnya komponen penyusunnya yaitu organisme dan populasi. Dengan demikian, ekosistem dapat dianggap suatu cibernetik di alam. Namun manusia cenderung mengganggu sistem pengendalian alamiah ini.
ekosistem merupakan
kumpulan dari bermacam-macam dari alam tersebut, contoh heewan, tumbuhan, lingkungan,
dan yang terakhir manusia.
Relung (ekologi)
Burung-burung Finch
dengan paruh yang berbeda mempunyai relung yang berbeda.
Untuk kegunaan lain
dari Relung, lihat Relung (disambiguasi).
Relung (niche) dalam ekologi merujuk pada posisi unik yang ditempati oleh suatu spesies tertentu berdasarkan rentang fisik yang ditempati dan
peranan yang dilakukan di dalam komunitasnya. Konsep ini menjelaskan suatu cara yang tepat dari
suatu organisme untuk menyelaraskan diri dengan lngkungannya.
Habitat adalah pemaparan tempat suatu organisme dapat ditemukan, sedangkan relung adalah pertelaan
lengkap bagaimana suatu organisme berhubungan dengan lingkungan fisik dan
biologisnya.Ekologi dari suatu individu mencakup variabel biotik (makhluk hidup
seperti tumbuhan, hewan, manusia, baik yg mikro maupun yg makro) dan abiotik
(benda tidak hidup).Relung menentukan bagaimana spesies memberi tanggapan
terhadap ketersediaan sumberdaya hidup dan keberadaan pesaing dan pemangsa
dalam suatu ekosistem.
Terminologi
Kata
"relung" mulai mendapat arti ilmiah pada tahun 1933 oleh tulisan Charles
Sutherland Elton, seorang ahli
ekologi yang mempelajari ekologi komunitas dan populasi, lewat pernyataannya, "relung suatu organisme
adalah mode dari kehidupan organisme tersebut dalam hal peran atau profesinya
dalam suatu komunitas manusia."Konsep modern dari relung dicetuskan oleh G. Evelyn Hutchinson, seorang ahli zoologi, pada tahun 1957, yang
berpendapat bahwa relung adalah cara-cara di mana toleransi dan kebutuhan
berinteraksi untuk mendefinisikan kondisi dan sumber daya alam yang dibutuhkan
oleh suatu individu atau suatu spesies untuk menjalankan kehidupannya.
Dimensi relung
Dimensi relung adalah toleransi terhadap kondisi-kondisi
yang bervariasi (kelembapan, pH, temperatur, kecepatan angin, aliran air, dan
sebagainya) dan kebutuhannya akan sumber daya alam yang bervariasi.Di alam,
dimensi relung suatu spesies bersifat multidimensi.Relung dua dimensi contohnya
adalah hubungan temperatur dan salinitas sebagai bagian dari relung kerang di pasir. Untuk
relung tiga dimensi, contohnya adalah hubungan temperatur, pH, dan ketersediaan
makanan sebagai bagian dari relung suatu organisme.
Klasifikasi
Suatu spesies
biasanya memiliki relung yang lebih besar pada saat ketidakhadiran predator dan kompetitor.Dengan kata lain, ada beberapa kombinasi terntentu
dari kondisi dan sumber daya alam yang dapat membuat suatu spesies
mempertahankan viabilitas (kehidupan) populasinya, hanya bila tidak sedang
diberi pengaruh merugikan oleh musuh-musuhnya.Atas dasar ini, Hutchinson
membedakan antara relung fundamental dengan relung realitas.Relung
fundamental adalah gambaran dari potensi keseluruhan suatu
spesies.Sementara relung realitas menggambarkan spektrum yang lebih
terbatas akan kondisi-kondisi dan sumber daya alam yang dibutuhkan untuk
bertahan, bahkan dengan kehadiran kompetitor dan predator.
Habitat
Habitat adalah tempat
suatu makhluk hidup tinggal dan berkembang biak. Pada dasarnya, habitat adalah
lingkungan paling tidak lingkungan fisiknya di sekeliling populasi suatu
spesies yang memengaruhi dan dimanfaatkan oleh spesies tersebut. Menurut
Clements dan Shelford (1939), habitat adalah lingkungan fisik yang ada di
sekitar suatu spesies, atau populasi spesies, atau kelompok spesies, atau
komunitas.
Dalam ilmu ekologi,
bila pada suatu tempat yang sama hidup berbagai kelompok spesies (mereka
berbagi habitat yang sama) maka habitat tersebut disebut sebagai biotop
Bioma adalah sekelompok
tumbuhan dan hewan yang tinggal di suatu habitat pada suatu lokasi geografis
tertentu.
Ekosistem
Ekosistem padang
rumput adalah contoh ekosistem terestrial
Ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik tak
terpisahkan antara makhluk hidup
dengan lingkungannya.Ekosistem bisa dikatakan juga suatu tatanan kesatuan
secara utuh dan menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling
memengaruhi.
Ekosistem merupakan
penggabungan dari setiap unit biosistem yang melibatkan interaksi timbal balik antara organisme dan lingkungan fisik sehingga aliran energi menuju
kepada suatu struktur biotik tertentu dan terjadi suatu siklus materi antara organisme dan anorganisme.Matahari sebagai sumber dari semua energi yang ada. Dalam
ekosistem, organisme dalam komunitas berkembang bersama-sama dengan lingkungan
fisik sebagai suatu sistem.Organisme akan beradaptasi dengan lingkungan fisik,
sebaliknya organisme juga memengaruhi lingkungan fisik untuk keperluan
hidup.Pengertian ini didasarkan pada Hipotesis Gaia, yaitu: "organisme,
khususnya mikroorganisme, bersama-sama dengan
lingkungan fisik menghasilkan suatu sistem kontrol yang menjaga keadaan di bumi
cocok untuk kehidupan".Hal ini mengarah pada kenyataan bahwa kandungan
kimia atmosfer dan bumi sangat terkendali dan sangat berbeda dengan planet lain dalam tata surya.
Kehadiran, kelimpahan
dan penyebaran suatu spesies dalam ekosistem ditentukan oleh tingkat
ketersediaan sumber daya serta kondisi faktor kimiawi dan fisis yang harus
berada dalam kisaran yang dapat ditoleransi oleh spesies tersebut, inilah yang
disebut dengan hukum toleransi. Misalnya: Panda memiliki toleransi yang luas
terhadap suhu, namun memiliki toleransi yang sempit terhadap makanannya, yaitu
bambu. Dengan demikian, panda dapat hidup di ekosistem dengan kondisi apapun
asalkan dalam ekosistem tersebut terdapat bambu sebagai sumber
makanannya.Berbeda dengan makhluk hidup yang lain, manusia dapat memperlebar kisaran toleransinya karena
kemampuannya untuk berpikir, mengembangkan teknologi dan memanipulasi alam.
Abiotik atau komponen
tak hidup adalah komponen fisik dan kimia yang merupakan medium atau substrat tempat berlangsungnya kehidupan, atau lingkungan tempat hidup.Sebagian besar komponen abiotik
bervariasi dalam ruang dan waktunya.Komponen abiotik dapat berupa bahan
organik, senyawa anorganik, dan faktor yang memengaruhi distribusi organisme,
yaitu:
Suhu Proses
biologi dipengaruhi suhu. Mamalia dan unggas membutuhkan energi untuk
meregulasi temperatur dalam tubuhnya.
Air Ketersediaan air
memengaruhi distribusi organisme. Organisme di gurun beradaptasi terhadap
ketersediaan air di gurun.
Garam
Konsentrasi garam memengaruhi kesetimbangan air dalam organisme melalui osmosis Beberapa organisme terestrial
beradaptasi dengan lingkungan dengan kandungan garam tinggi.
Cahaya
matahari Intensitas dan kualitas cahaya memengaruhi
proses fotosintesis. Air
dapat menyerap cahaya sehingga pada lingkungan air, fotosintesis terjadi
di sekitar permukaan yang terjangkau cahaya matahari. Di gurun, intensitas cahaya yang besar
membuat peningkatan suhu sehingga hewan dan tumbuhan
tertekan.
Tanah dan batu
Beberapa karakteristik tanah yang meliputi struktur fisik, pH, dan
komposisi mineral membatasi penyebaran organisme berdasarkan pada
kandungan sumber makanannya di tanah.
Iklim adalah
kondisi cuaca dalam
jangka waktu lama dalam suatu area. Iklim makro meliputi iklim global, regional dan lokal. Iklim
mikro meliputi iklim dalam suatu daerah yang dihuni komunitas
tertentu.
Biotik
Biotik adalah istilah
yang biasanya digunakan untuk menyebut sesuatu yang hidup (organisme). Komponen
biotik adalah suatu komponen yang menyusun suatu ekosistem selain komponen
abiotik (tidak bernyawa). Berdasarkan peran dan fungsinya, makhluk hidup
dibedakan menjadi tiga macam, yaitu:
Heterotrof / Konsumen
Komponen heterotrof
terdiri dari organisme yang memanfaatkan bahan-bahan organik yang disediakan oleh organisme lain sebagai makanannya.Komponen heterotrof disebut
juga konsumen makro (fagotrof) karena makanan yang dimakan berukuran lebih
kecil.Yang tergolong heterotrof adalah manusia, hewan, jamur, dan mikroba.
Pengurai / dekomposer
Pengurai atau
dekomposer adalah organisme yang menguraikan bahan organik yang berasal dari organisme mati.Pengurai disebut
juga konsumen makro (sapotrof) karena makanan yang dimakan berukuran lebih besar.Organisme
pengurai menyerap sebagian hasil penguraian tersebut dan melepaskan bahan-bahan
yang sederhana yang dapat digunakan kembali oleh produsen.Yang
tergolong pengurai
adalah bakteri dan jamur.Ada pula pengurai yang disebut detritivor, yaitu hewan pengurai yang memakan sisa-sisa bahan
organik, contohnya adalah kutu kayu.Tipe dekomposisi ada tiga, yaitu:
aerobik :
oksigen adalah penerima elektron / oksidan
anaerobik :
oksigen tidak terlibat. Bahan organik sebagai penerima elektron /oksidan
fermentasi :
anaerobik namun bahan organik yang teroksidasi juga sebagai penerima elektron.
komponen tersebut berada pada suatu tempat dan berinteraksi membentuk
suatu kesatuan ekosistem yang teratur. Misalnya, pada suatu ekosistem akuarium,
ekosistem ini terdiri dari ikan
sebagai komponen heterotrof, tumbuhan air sebagai komponen autotrof, plankton yang
terapung di air sebagai komponen pengurai, sedangkan yang termasuk
komponen abiotik adalah
air, pasir, batu, mineral dan oksigen yang terlarut dalam air.
Ketergantungan
Rantai makanan
Ketergantungan pada
ekosistem dapat terjadi antar komponen biotik atau antara komponen biotik dan abiotik.
Antar komponen biotik
Ketergantungan antar
komponen biotik dapat terjadi melalui:
Rantai
makanan, yaitu perpindahan materi dan energi melalui
proses makan dan dimakan dengan urutan tertentu. Tiap tingkat dari rantai
makanan disebut tingkat
trofi atau taraf trofi. Karena organisme pertama yang
mampu menghasilkan zat makanan adalah tumbuhan maka tingkat trofi pertama
selalu diduduki tumbuhan hijau sebagai produsen. Tingkat selanjutnya
adalah tingkat trofi kedua, terdiri atas hewan pemakan tumbuhan yang biasa
disebut konsumen
primer. Hewan pemakan konsumen primer merupakan tingkat trofi ketiga,
terdiri atas hewan-hewan karnivora.
Setiap pertukaran energi dari satu tingkat trofi ke tingkat trofi lainnya,
sebagian energi akan hilang.
Jaring-
jaring makanan, yaitu rantai-rantai makanan yang saling
berhubungan satu sama lain sedemikian rupa sehingga membentuk seperi
jaring-jaring. Jaring-jaring makanan terjadi karena setiap jenis makhluk
hidup tidak hanya memakan satu jenis makhluk hidup lainnya.
Antar komponen
biotik dan abiotik
Ketergantungan antara
komponen biotik dan abiotik dapat terjadi melalui siklus materi, seperti:
siklus karbon
siklus air
siklus nitrogen
siklus sulfur
Siklus ini berfungsi
untuk mencegah suatu bentuk materi menumpuk pada suatu tempat.Ulah manusia
telah membuat suatu sistem yang awalnya siklik menjadi nonsiklik, manusia cenderung
mengganggu keseimbangan lingkungan.
Tipe-tipe
Ekosistem
Secara umum ada tiga
tipe ekosistem, yaitu ekositem air, ekosisten darat, dan ekosistem buatan.
Akuatik (air)
Ekosistem sungai
Ekosistem
air tawar.
Ciri-ciri ekosistem
air tawar antara lain 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. Organisme yang hidup di air tawar pada umumnya
telah beradaptasi.
Ekosistem
air laut.
Habitat laut
(oseanik) ditandai oleh salinitas (kadar garam) yang
tinggi dengan ion CI- mencapai 55% terutama di daerah laut tropik,
karena suhunya tinggi dan penguapan besar.Di daerah tropik, suhu laut sekitar 25 °C.
Perbedaan suhu bagian atas dan bawah tinggi, sehingga terdapat batas antara
lapisan air yang panas di bagian atas dengan air yang dingin di bagian bawah
yang disebut daerah termoklin.
Ekosistem estuari.
Estuari (muara)
merupakan tempat bersatunya sungai dengan laut.Estuari sering dipagari oleh
lempengan lumpur intertidal yang luas atau rawa garam. Ekosistem estuari memiliki produktivitas yang
tinggi dan 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.
Ekosistem pantai.
Dinamakan demikian
karena yang paling banyak tumbuh di gundukan pasir adalah tumbuhan Ipomoea pes caprae yang tahan
terhadap hempasan gelombang dan angin.Tumbuhan yang hidup di ekosistem ini menjalar dan
berdaun tebal.
Ekosistem sungai.
Sungai adalah suatu badan air yang mengalir ke satu arah.Air
sungai dingin dan jernih serta mengandung sedikit sedimen dan makanan. Aliran air dan gelombang secara konstan
memberikan oksigen pada air. Suhu air bervariasi sesuai dengan ketinggian dan
garis lintang. Ekosistem sungai dihuni oleh hewan seperti ikan
kucing, gurame, kura-kura, ular, buaya, dan lumba-lumba.
Ekosistem terumbu karang.
Ekosistem ini terdiri
dari coral yang berada dekat pantai.Efisiensi ekosistem ini sangat tinggi. Hewan-hewan
yang hidup di karang memakan organisme mikroskopis dan sisa organik lain. Berbagai
invertebrata, mikro organisme, dan ikan, hidup di antara karang dan ganggang.
Herbivora seperti siput, landak laut, ikan, menjadi mangsa bagi
gurita, bintang laut, dan ikan karnivora. Kehadiran terumbu karang di
dekat pantai membuat pantai memiliki pasir putih.
Ekosistem
laut dalam.
Kedalamannya lebih
dari 6.000 m. Biasanya terdapat lele laut dan ikan laut yang dapat mengeluarkan
cahaya. Sebagai produsen terdapat bakteri yang bersimbiosis dengan karang
tertentu.
Ekosistem lamun.
Lamun atau seagrass
adalah satu‑satunya kelompok tumbuh-tumbuhan berbunga yang hidup di lingkungan
laut. Tumbuh‑tumbuhan ini hidup di habitat perairan pantai yang dangkal.Seperti
halnya rumput di darat, mereka mempunyai tunas berdaun yang tegak dan tangkai‑tangkai yang merayap
yang efektif untuk berbiak.Berbeda dengan tumbuh‑tumbuhan laut lainnya (alga
dan rumput laut), lamun berbunga, berbuah dan menghasilkan biji. Mereka juga
mempunyai akar dan sistem internal untuk mengangkut gas dan zat‑zat
hara.Sebagai sumber daya hayati, lamun banyak dimanfaatkan untuk berbagai keperluan.
Terestrial
(darat)
Ekosistem hutan hujan
tropis memiliki produktivitas tinggi.
Ekosistem taiga
merupakan hutan pinus dengan ciri iklim musim dingin yang panjang.
Ekosistem tundra
didominasi oleh vegetasi perdu.
Penentuan zona dalam
ekosistem terestrial ditentukan oleh temperatur dan curah hujan.Ekosistem
terestrial dapat dikontrol oleh iklim dan gangguan.Iklim sangat penting untuk
menentukan mengapa suatu ekosistem terestrial berada pada suatu tempat
tertentu.Pola ekosistem dapat berubah akibat gangguan seperti petir, kebakaran, atau aktivitas manusia.
Hutan hujan tropis.
Hutan hujan tropis
terdapat di daerah tropik dan subtropik.Ciri-cirinya adalah curah hujan 200-225
cm per tahun. Spesies pepohonan relatif banyak, jenisnya berbeda antara satu
dengan yang lainnya tergantung letak geografisnya.Tinggi pohon utama antara 20-40 m, cabang-cabang
pohon tinggi dan berdaun lebat hingga membentuk tudung (kanopi).
Dalam hutan basah
terjadi perubahan iklim mikro, yaitu iklim yang langsung terdapat di sekitar
organisme.Daerah tudung cukup mendapat sinar matahari, variasi suhu dan kelembapan tinggi, suhu sepanjang hari sekitar 25 C. Dalam
hutan hujan tropis sering terdapat tumbuhan khas, yaitu liana (rotan) dan anggrek sebagai epifit. Hewannya antara lain, kera, burung, badak, babi hutan, harimau, dan burung hantu.
Sabana.
Sabana dari daerah
tropik terdapat di wilayah dengan curah hujan 40 – 60 inci per tahun, tetapi
temepratur dan kelembaban masih tergantung musim.Sabana yang terluas di dunia
terdapat di Afrika; namun di Australia juga terdapat sabana yang luas.Hewan
yang hidup di sabana antara lain serangga dan mamalia seperti zebra, singa, dan hyena.
Padang
rumput.
Padang rumput
terdapat di daerah yang terbentang dari daerah tropik ke subtropik. Ciri-ciri padang rumput adalah curah hujan kurang
lebih 25-30 cm per tahun, hujan turun tidak teratur, porositas (peresapan air)
tinggi, dan drainase (aliran air) cepat.Tumbuhan yang ada terdiri atas
tumbuhan terna (herbs) dan rumput yang keduanya tergantung pada kelembapan. Hewannya
antara lain: bison, zebra, singa, anjing liar, serigala, gajah, jerapah, kangguru, serangga, tikus dan ular.
Gurun.
Gurun terdapat di
daerah tropik yang berbatasan dengan padang rumput. Ciri-ciri ekosistem gurun adalah gersang dan curah hujan rendah (25 cm/tahun).Perbedaan suhu antara siang dan malam sangat besar.Tumbuhan semusim yang terdapat di gurun
berukuran kecil.
Selain itu, di gurun dijumpai pula tumbuhan
menahun berdaun seperti duri contohnya kaktus, atau tak berdaun dan memiliki akar panjang serta mempunyai jaringan untuk menyimpan air.Hewan yang hidup di gurun antara
lain rodentia, semut, ular, kadal, katak, kalajengking, dan beberapa hewan nokturnal lain.
Hutan
gugur.
Hutan gugur terdapat
di daerah beriklim sedang yang memiliki emapt musim, ciri-cirinya adalah curah
hujan merata sepanjang tahun.Jenis pohon sedikit (10 s/d 20) dan tidak terlalu
rapat.Hewan yang terdapat di hutam gugur antara lain rusa, beruang, rubah, bajing, burung
pelatuk, dan rakun (sebangsa luwak).
Taiga
Taiga terdapat di
belahan bumi sebelah utara dan di pegunungan daerah tropik, ciri-cirinya adalah
suhu di musim dingin rendah.Biasanya
taiga merupakan hutan yang tersusun atas satu spesies seperti konifer, pinus, dan sejenisnya.Semak dan tumbuhan basah sedikit sekali, sedangkan hewannya
antara lain moose, beruang hitam, ajag, dan burung-burung yang bermigrasi ke selatan pada musim gugur.
Tundra
Tundra terdapat di
belahan bumi sebelah utara di dalam lingkaran kutub utara dan terdapat di puncak-puncak gunung tinggi.Pertumbuhan tanaman di daerah
ini hanya 60 hari.Contoh tumbuhan yang dominan adalah sphagnum, liken, tumbuhan
biji semusim, tumbuhan perdu, dan rumput alang-alang.Pada umumnya, tumbuhannya mampu
beradaptasi dengan keadaan yang dingin.
Karst (batu gamping /gua).
Karst berawal dari
nama kawasan batu gamping di wilayah Yugoslavia.Kawasan karst di Indonesia rata-rata mempunyai ciri-ciri yang hampir sama yaitu,
tanahnya kurang subur untuk pertanian, sensitif terhadap erosi, mudah longsor, bersifat rentan dengan pori-pori aerasi yang rendah, gaya permeabilitas yang lamban dan didominasi oleh pori-pori
mikro.Ekosistem karst mengalami keunikan tersendiri, dengan keragaman aspek
biotis yang tidak dijumpai di ekosistem lain.
Buatan
Sawah merupakan salah
satu contoh ekosistem buatan
Ekosistem buatan
adalah ekosistem yang diciptakan manusia untuk memenuhi kebutuhannya. Ekosistem
buatan mendapatkan subsidi energi dari luar, tanaman atau hewan peliharaan
didominasi pengaruh manusia, dan memiliki keanekaragaman rendah. Contoh
ekosistem buatan adalah:
bendungan
hutan tanaman produksi
seperti jati dan pinus
agroekosistem berupa
sawah tadah hujan
sawah
irigasi
perkebunan sawit
ekosistem pemukiman seperti kota dan desa
ekosistem ruang angkasa.
Ekosistem kota
memiliki metabolisme tinggi sehingga butuh energi yang banyak.Kebutuhan materi
juga tinggi dan tergantung dari luar, serta memiliki pengeluaran yang eksesif
seperti polusi dan panas.
Ekosistem ruang
angkasa bukan merupakan suatu sistem tertutup yang dapat memenuhi sendiri
kebutuhannya tanpa tergantung input dari luar. Semua ekosistem dan kehidupan
selalu bergantung pada bumi.
Prinsip-Prinsip
Ekologi
Pembahasan ekologi
tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya,
yaitu faktor abiotik dan biotik. Faktora biotik antara lain suhu, air,
kelembapan, cahaya, dan topografi, sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup
yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba. Ekologi juga
berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi makhluk hidup, yaitu
populasi, komunitas, dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu
sistem yang menunjukkan kesatuan.
Faktor
Biotik
Faktor biotik adalah
faktor hidup yang meliputi semua makhluk hidup di bumi, baik tumbuhan maupun
hewan. Dalam ekosistem, tumbuhan berperan sebagai produsen, hewan berperan
sebagai konsumen, dan mikroorganisme berperan sebagai dekomposer.
Faktor biotik juga
meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu, populasi,
komunitas, ekosistem, dan biosfer. Tingkatan-tingkatan organisme makhluk
hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi, saling mempengaruhi
membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan. Secara lebih terperinci,
tingkatan organisasi makhluk hidup adalah sebagai berikut. Perhatikan Gambar.
Gbr.
Tingkatan Organisasi Makhluk Hidup
A.Individu
Individu merupakan organisme tunggal seperti : seekor
tikus, seekor kucing, sebatang pohon jambu, sebatang pohon kelapa, dan seorang
manusia. Dalam mempertahankan hidup, seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah
hidup yang kritis. Misalnya, seekor hewan harus mendapatkan makanan,
mempertahankan diri terhadap musuh alaminya, serta memelihara anaknya. Untuk
mengatasi masalah tersebut, organisme harus memiliki struktur khusus seperti :
duri, sayap, kantung, atau tanduk. Hewan juga memperlihatkan tingkah laku tertentu,
seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan.
Ada bermacam-macam
adaptasi makhluk hidup terhadap lingkungannya, yaitu: adaptasi morfologi,
adaptasi fisiologi, dan adaptasi tingkah laku.
1.Adaptasi
morfologi
Adaptasi morfologi
merupakan penyesuaian bentuk tubuh untuk kelangsungan hidupnya. Contoh adaptasi
morfologi, antara lain sebagai berikut.
a.Gigi-gigi
khusus
Gigi hewan karnivora
atau pemakan daging beradaptasi menjadi empat gigi taring besar dan runcing
untuk menangkap mangsa, serta gigi geraham dengan ujung pemotong yang tajam
untuk mencabik-cabik mangsanya.
b.Moncong Trenggiling besar adalah hewan menyusui yang hidup di hutan rimba Amerika
Tengah dan Selatan. Makanan trenggiling adalah semut, rayap, dan serangga lain
yang merayap. Hewan ini mempunyai moncong panjang dengan ujung mulut kecil tak
bergigi dengan lubang berbentuk celah kecil untuk mengisap semut dari
sarangnya. Hewan ini mempunyai lidah panjang dan bergetah yangdapat dijulurkan
jauh keluar mulut untuk menangkap serangga.
c.Paruh Elang memiliki paruh yang kuat dengan rahang atas yang
melengkung dan ujungnya tajam. Fungsi paruh untuk mencengkeram korbannya.
d.Daun Tumbuhan insektivora (tumbuhan pemakan serangga), misalnya kantong semar,
memiliki daun yang berbentuk piala dengan permukaan dalam yang licin sehingga
dapat menggelincirkan serangga yang hinggap. Dengan enzim yang dimiliki
tumbuhan insektivora, serangga tersebut akan dilumatkan, sehingga tumbuhan ini
memperoleh unsur yang diperlukan.
e.Akar
Akar tumbuhan gurun kuat dan panjang,berfungsi untuk menyerap air yang terdapat
jauh di dalam tanah. Sedangkan akar hawa pada tumbuhan bakau untuk bernapas.
2. Adaptasi fisiologi
Adaptasi fisiologi
merupakan penyesuaian fungsi fisiologi tubuh untuk mempertahankan hidupnya.
Contohnya adalah sebagai berikut.
a. Kelenjar bau
Musang dapat
mensekresikan bau busukdengan cara menyemprotkan cairan melalui sisi lubang
dubur. Sekret tersebut berfungsi untuk menghindarkan diri dari musuhnya.
b. Kantong tinta
Cumi-cumi dan gurita
memiliki kantong tinta yang berisi cairan hitam. Bila musuh datang, tinta
disemprotkan ke dalam air sekitarnya sehingga musuh tidak dapat melihat
kedudukan cumi-cumi dan gurita.
c.
Mimikri pada kadal
Kulit kadal dapat
berubah warna karena pigmen yang dikandungnya. Perubahan warna ini dipengaruhi
oleh faktor dalam berupa hormon dan faktor luar berupa suhu serta keadaan
sekitarnya.
2.Adaptasi tingkah laku
Adaptasi tingkah laku
merupakan adaptasi yang didasarkan pada tingkah laku. Contohnya sebagai berikut
:
A.Pura-pura
tidur atau mati
Beberapa hewan
berpura-pura tidur atau mati, misalnya tupai Virginia. Hewan ini sering
berbaring tidak berdaya dengan mata tertutup bila didekati seekor anjing.
B.Migrasi Ikan salem raja di Amerika Utara melakukan migrasi
untuk mencari tempat yang sesuai untuk bertelur. Ikan ini hidup di laut. Setiap
tahun, ikan salem dewasa yang berumur empat sampai tujuh tahun berkumpul di
teluk disepanjang Pantai Barat Amerika Utara untuk menuju ke sungai. Saat di
sungai, ikan salem jantan mengeluarkan sperma di atas telur-telur ikan
betinanya. Setelah itu ikan dewasa biasanya mati. Telur yang telah menetas
untuk sementara tinggal di air tawar. Setelah menjadi lebih besar mereka
bergerak ke bagian hilir dan akhirnya ke laut.
Populasi Kumpulan individu sejenis yang hidup pada suatu daerah
dan waktu tertentu disebut populasi Misalnya, populasi pohon kelapa
dikelurahan Tegakan pada tahun 1989 berjumlah 2552 batang.
Ukuran populasi
berubah sepanjang waktu. Perubahan ukuran dalam populasi ini disebut dinamika
populasi. Perubahan ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus perubahan
jumlah dibagi waktu. Hasilnya adalah kecepatan perubahan dalam populasi.
Karakteristik
iniantara lain : kepadatan (densitas), laju kelahiran (natalitas), laju
kematian (mortalitas), potensi biotik, penyebaran umur, dan bentuk
pertumbuhan. Natalitas danmortalitas merupakan penentu utama pertumbuhan
populasi.
Dinamika populasi
dapat juga disebabkan imigrasi dan emigrasi. Hal ini khusus untuk organisme
yang dapat bergerak, misalnyahewan dan manusia. Imigrasi adalahperpindahan
satu atau lebih organisme kedaerah lain atau peristiwa didatanginya suatu
daerah oleh satu atau lebih organisme; didaerah yang didatangi sudah terdapat
kelompok dari jenisnya. Imigrasi ini akan meningkatkan populasi.
Emigrasi
adalah peristiwa ditinggalkannya suatu daerah oleh
satu atau lebih organisme, sehingga populasi akan menurun. Secara garis besar,
imigrasi dan natalitas akan meningkatkan jumlah populasi, sedangkan mortalitas
dan emigrasi akan menurunkan jumlah populasi. Populasi hewan atau tumbuhan
dapat berubah, namun perubahan tidak selalu menyolok. Pertambahan atau
penurunan populasi dapat menyolok bila ada gangguan drastis dari lingkungannya,
misalnya adanya penyakit, bencana alam, dan wabah hama.
C.Komunitas Komunitas ialah kumpulan dari berbagai populasi yang
hidup pada suatu waktu dan daerah tertentu yang saling berinteraksi dan mempengaruhi
satu sama lain. Komunitas memiliki derajat keterpaduan yang lebih kompleks bila
dibandingkan dengan individu dan populasi.
Dalam komunitas,
semua organisme merupakan bagian dari komunitas dan antara komponennya saling
berhubungan melalui keragaman interaksinya.
D.Ekosistem Antara komunitas dan lingkungannya selalu terjadi
interaksi. Interaksi ini menciptakan kesatuan ekologi yang disebut ekosistem.
Komponen penyusun ekosistem adalah produsen (tumbuhan hijau), konsumen
(herbivora, karnivora, dan omnivora), dan dekomposer/pengurai (mikroorganisme).
Faktor
Abiotik
Faktor abiotik adalah
faktor tak hidup yang meliputi faktor fisik dan kimia. Faktor fisik utama yang
mempengaruhi ekosistem adalah sebagai berikut.
a.Suhu Suhu berpengaruh terhadap ekosistem karena suhu
merupakan syarat yang diperlukan organisme untuk hidup. Ada jenis-jenis
organisme yang hanya dapat hidup pada kisaran suhu tertentu.
b.
Sinar matahari
Sinar matahari
mempengaruhi ekosistem secara global karena matahari menentukan suhu. Sinar
matahari juga merupakan unsur vital yang dibutuhkan oleh tumbuhan sebagai
produsen untuk berfotosintesis.
c.
Air
Air berpengaruh
terhadap ekosistem karena air dibutuhkan untuk kelangsungan hidup organisme.
Bagi tumbuhan, air diperlukan dalam pertumbuhan, perkecambahan, dan penyebaran
biji; bagi hewan dan manusia, air diperlukan sebagai air minum dan sarana hidup
lain, misalnya transportasi bagi manusia, dan tempat hidup bagi ikan. Bagi
unsur abiotik lain, misalnya tanah dan batuan, air diperlukan sebagai pelarut
dan pelapuk.
d.Tanah Tanah merupakan tempat hidup bagi organisme. Jenis
tanah yang berbeda menyebabkan organisme yang hidup didalamnya juga berbeda.
Tanah juga menyediakan unsur-unsur penting bagi pertumbuhan organisme, terutama
tumbuhan.
e.Ketinggian Ketinggian tempat menentukan jenis organisme yang hidup di tempat tersebut,
karena ketinggian yang berbeda akan menghasilkan kondisi fisik dan kimia yang
berbeda.
f.Angin Angin selain berperan dalam menentukan kelembapan juga
berperan dalam penyebaran biji tumbuhan tertentu.
g.Garis
lintang
Garis lintang yang
berbeda menunjukkan kondisi lingkungan yang berbeda pula. Garis lintang secara
tak langsung menyebabkan perbedaan distribusi organisme di permukaan bumi. Ada
organisme yang mampu hidup pada garis lintang tertentu saja.
Beberapa Cabang Ilmu dari Ekologi
Karena sifatnya yang
masih sangat luas, maka ekologi mempunyai beberapa cabang ilmu yang lebih
fokus, yaitu: