BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Didalam ekosistem terjadi hubungan saling ketergantungan antara komponen satu dengan yang lain. Saling ketergantungan itu mencakup berbagai kebutuhan untuk bereproduksi, makanan, energi, air, mineral dan udara. Adanya saling ketergantungan menyebabkan di dalam ekosistem terjadi rantai makanan, jaring-jaring makanan, aliran energi dan siklus biogeokimia
Semua yang ada di bumi ini baik mahluk hidup maupun benda mati tersusun oleh materi. Materi ini tersusun atas unsure-unsur kimia antara lain karbon (C), Oksigen (O), Nitrogen (N), Hidrogen (H), dan Fosfor (P). Unsur-unsur kimia tersebut atau yang umum disebut materi dimanfaatkan produsen untuk membentuk bahan organik dengan bantuan matahari atau energi yang berasal dari reaksi kimia. Bahan organik yang dihasilkan merupakan sumber energi bagi organisme. Proses makan dan dimakan pada rantai makanan menngakibatkan aliran materi dari mata rantai yang satu ke mata rantai yang lain. Walaupun mahluk hidup dalam satu rantai makanan mati, aliran materi akan tetap berlangsung terus. Karena mahluk yang mati tersebut diurai oleh dekomposer yang akhirnya akan masuk lagi ke rantai makanan berikutnya.
Di alam, semua elemen-elemen kimiawi dapat masuk dan keluar dari sistem untuk menjadi mata rantai siklus yang lebih luas dan bersifat global. Namun demikian ada suatu kecenderungan sejumlah elemen beredar secara terus menerus dalam ekosistem dan menciptakan suatu siklus internal. Siklus ini dikenal sebagai siklus biogeokimia karena prosesnya menyangkut perpindahan komponen bukan jasad (geo), ke komponen jasad (bio) dan kebalikannya. Siklus biogeokimia pada akhirnya cenderung mempunyai mekanisme umpan-balik yang dapat mengatur sendiri (self regulating) yang menjaga siklus itu dalam keseimbangan.
B. Rumusan masalah
1. Apakah Yang dimaksud dengan aliran energi dan bentuknya?
2. Apakah yang dimaksud dengan Rantai Makanan?
3. Bagaimana proses aliran energi dalam jaring-jaring makanan ?
4. Apakah yang dimaksud dengan Piramida Ekologi?
5. Bagaimana proses produktivitas di dalam ekosistem?
6. Apa yang dimaksud dengan daur biogeokimia dan bagaimana bentuknya?
C. Tujuan Penulisan
1. Untuk Mengetahui pengertian aliran energi dan bentuknya
2. Untuk Mengetahui pengertian dari Rantai Makanan
3. Untuk mengetahui letak proses aliran energi dalam jaring-jaring makanan
4. Untuk Mengetahui Piramida Ekologi
5. Untuk mengetahui proses produktivitas di dalam ekosistem
6. Untuk Mengetahui pengertian daur biogeokimia dan bagaimana bentuknya
D. Manfaat Penulisan
1. Agar Pembaca dapat mengetahui pengertian aliran energi dan bentuknya
2. Agar Pembaca dapat mengetahui pengertian dari Rantai Makanan
3. Agar Pembaca dapat mengetahui letak proses aliran energi dalam jaring-jaring makanan
4. Agar Pembaca dapat mengetahui Piramida Ekologi
5. Agar Pembaca dapat mengetahui proses produktivitas di dalam ekosistem
6. Agar Pembaca dapat mengetahui pengertian daur biogeokimia dan bagaimana bentuknya
BAB II
PEMBAHASAN
A. Aliran Energi
Interaksi antara organisme dengan lingkungan dapat terjadi karena adanya aliran energi. Aliran energi adalah jalur satu arah dari perubahan energi pada suatu ekosistem. Proses aliran energi antar organisme dapat terjadi karena adanya proses makan dan di makan. Proses makan dan dimakan terjadi antara satu kelompok organisme dengan kelompok organisme lainnya.
Dalam proses makan dan dimakan terjadi proses perpindahan ataupun alirn energi. Pada awalnya energi matahari mengalir ke tumbuhan hijau dan digunakan untuk pross fotosintesis. Hasil fotosintesis disimpan sebagai cadangan makanan, dan dimakan oleh konsumen. Energi akan berpindah dari konsumen yang satu dengan yang lainnya, jika konsumen puncak mati maka akan diuraikan oleh bakteri dan jamur menjadi unsur-unsur mineral yang diserap oleh tumbuhan tersebut kembali. Pada proses perpindahan energi dari satu trofik ketingkat trofik lainnya selalu ada energi yang hilang
Sehingga dapat dikatakan bahwa aliran energi merupakan rangkaian urutan pemindahan bentuk energi satu ke bentuk energi yang lain dimulai dari sinar matahari lalu ke produsen, konsumen, sampai ke pengurai di dalam tanah. Organisme memerlukan energi untuk mendukung kelangsungan hidupnya, antara lain untuk proses pertumbuhan dan perkembangan, reproduksi, bergerak, dan metabolisme yang ada dalam tubuh.
Cahaya matahari Komponen biotik Energi panas
Komponen Abiotik
Pada setiap tingkat trofik, energi yang dilepaskan ke lingkungan dalam bentuk panas dapat mencapai 90%. Jadi, hanya 10% dari energi itu yang digunakan untuk kegiatan hidupnya. Karena itu, semakin jauh energi itu dari sumbernya akan semakin kecil alirannya. Hal ini disebabkan karena adanya energi yang beralih dalam bentuk panas tubuh seperti diuraikan tadi. Di dalam ekosistem terjadi pemborosan energi. juga tampak bahwa energi itu mengalir dari luar (matahari) ke dalam ekosistem dalam satu alur. Energi tidak daapat berdaur ulang dan tidak dapat kembali lagi ke matahari.
Salah satu sifat yang penting adalah energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain. Perubahan bentuk energi itu dikenal sebagai transfofmasi energi. Makhluk hidup mampu melakukan transformasi energi. Misalnya, dari energi gula diubah menjadi lemak dan protein, yang kemudian disimpan di dalam jaringan tubuh, atau diubah menjadi energi gerak.
B. Rantai Makanan
Rantai makanan adalah perpindahan materi dan energi dari suatu mahluk hidup ke mahluk hidup lain dalam proses makan dan dimakan dengan satu arah. Tiap tingkatan dari rantai makanan disebut taraf trofik/tingkat trofik. Pada setiap tahap pemindahan energi, 80%–90% energi potensial hilang sebagai panas, karena itu langkah-langkah dalam rantai makanan terbatas 4-5 langkah saja. Dengan perkataan lain, semakin pendek rantai makanan semakin besar pula energi yang tersedia.
Rantai makanan dimulai dari organisme autotrof dengan mengubah energi cahaya dari matahari menjadi energi kimia. Energi kimia ini akan diteruskan pada konsumen tingkat pertama atau primer, tingkat kedua atau sekunder, dan seterusnya sampai kelompok organisme pengurai atau dekomposer. Rantai makanan sendiri memiliki menurut para ilmuan dibagi menjadi tiga rantai pokok, yaitu :
1. Rantai Pemangsa (Rantai Makanan Tipe Perumput)
Landasan utama dari Rantai Pemangsa adalah tumbuhan hijau sebagai produsen. Rantai pemangsa dimulai dari hewan yang bersifat herbivora sebagai konsumen I, dilanjutkan dengan hewan karnivora yang memangsa herbivora sebagai konsumen ke-2 dan berakhir pada hewan pemangsa karnivora maupun herbivora sebagai konsumen ke-3.
Contohnya : Padi Tikus Ular Sawah Elang
Padi sebagai produsen ( trofik I ), tikus sebagai konsumen I ( trofik II ) dan ular sawah sebagai konsumen II ( trofik III ).
2. Rantai Parasit (Rantai Makanan Tipe Parasit)
Rantai parasit dimulai dari organisme besar hingga organisme yang hidup sebagai parasit. Contoh organisme parasit antara lain cacing, bakteri, dan benalu.
Contohnya : Tanaman Mangga Benalu Ulat Burung Pemakan Ulat.
3. Rantai Saprofit (Rantai Makanan Tipe Detritus)
Rantai saprofit dimulai dari organisme mati ke jasad pengurai. Misalnya jamur dan bakteri. Rantai-rantai di atas tidak berdiri sendiri tapi saling berkaitan satu dengan lainnya sehingga membentuk jaring-jaring makanan.
Contohnya : Hancuran Daun ( seresah ) Cacing Tanah Ayam Musang.
Berdasarkan rantai makanan tersebut padi berperan sebagai produsen, tikus berperan sebagai konsumen I, ular berperan sebagai konsumen II, dan elang berperan sebagai konsumen III. Dari rantai makanan tersebut dapat kita gambarkan peristiwa yang akan terjadi jika salah satu komponen dalam rantai makanan tersebut tidak ada atau hilang. Misalkan pada rantai makanan di atas konsumen I (tikus) tidak ada atau hilang, maka konsumen II (ular) akan terganggu keseimbangannya karena tidak mendapatkan makanan. Sebaliknya produsen (padi) akan melimpah karena tidak ada yang memakannya. Siklus dalam rantai makanan dapat berjalan seimbang apabila semua komponen tersedia. Apabila salah satu komponen, misalnya konsumen I tidak ada, maka akan terjadi ketimpangan dalam urutan makan dan dimakan dalam rantai makanan tersebut. Agar rantai makanan dapat berjalan terus menerut maka jumlah produsen harus lebih banyak daripada konsumen I. Jumlah konsumen I harus lebih banyak daripada jumlah konsumen II dan seterusnya. Kumpulan dari beberapa rantai makanan akan membentuk jaring-jaring makanan.
C. Jaring-Jaring Makanan
Dalam suatu ekosistem umumnya tidak hanya terdiri dari satu rantai makanan, akan tetapi banyak rantai makanan. Tumbuhan hijau tidak hanya dimakan oleh satu organisme saja, tetapi dapat dimakan oleh berbagai konsumen primer. Misalnya: bunga sepatu daunnya dimakan ulat, ulat juga makan daun sawi. Daun sawi juga dimakan belalang, belalang dimakan katak dan burung pipit, burung pipit juga makan ulat, burung pipit dimakan burung elang. Daun sawi juga dimakan oleh tikus, tikus dimakan oleh burung elang. Akibatnya dalam suatu ekosistem tidak hanya terdapat satu rantai makanan saja tetapi banyak bentuk rantai makanan. Rantai-rantai makanan yang saling berhubungan antara satu dengan yang lain disebut jaring-jaring makanan.
D. Piramida Ekologi
Piramida ekologi adalah gambaran susunan antar trofik dapat disusun berdasarkan kepadatan populasi, berat kering, maupun kemampuan menyimpan energi pada tiap trofik. Struktur trofik dapat disusun secara urut sesuai hubungan makan dan dimakan antar trofik yang secara umum memperlihatkan bentuk kerucut atau piramid. Piramida ekologi ini berfungsi untuk menunjukkan gambaran perbandingan antar trofik pada suatu ekosistem. Pada tingkat pertama ditempati produsen sebagai dasar dari piramida ekologi, selanjutnya konsumen primer, sekunder, tersier sampai konsumen puncak.
Piramida ekologi sendiri terbagi menjadi beberapa macam, diantaranya :
1. Piramida Energi
Pada piramida energi tidak hanya jumlah total energi yang digunakan organisme pada setiap taraf trofik rantai makanan tetapi juga menyangkut peranan berbagai organisme di dalam transfer energi . Dalam penggunaan energi, makin tinggi tingkat trofiknya maka makin efisien penggunaannya. Namun panas yang dilepaskan pada proses tranfer energi menjadi lebih besar. Hilangnya panas pada proses respirasi juga makin meningkat dari organisme yang taraf trofiknya rendah ke organisme yang taraf trofiknya lebih tinggi.
Sedangkan untuk produktivitasnya, makin ke puncak tingkat trofik makin sedikit, sehingga energi yang tersimpan semakin sedikit juga. Energi dalam piramida energi dinyatakan dalam kalori per satuan luas per satuan waktu.
2. Piramida Biomassa
Piramida biomassa yaitu suatu piramida yang menggambarkan berkurangnya transfer energi pada setiap tingkat trofik dalam suatu ekosistem. Pada piramida biomassa setiap tingkat trofik menunjukkan berat kering dari seluruh organisme di tingkat trofik yang dinyatakan dalam gram/m2. Umumnya bentuk piramida biomassa akan mengecil ke arah puncak, karena perpindahan energi antara tingkat trofik tidak efisien. Tetapi piramida biomassa dapat berbentuk terbalik.
Misalnya di lautan terbuka produsennya adalah fitoplankton mikroskopik, sedangkan konsumennya adalah makhluk mikroskopik sampai makhluk besar seperti paus biru dimana biomassa paus biru melebihi produsennya. Puncak piramida biomassa memiliki biomassa terendah yang berarti jumlah individunya sedikit, dan umumnya individu karnivora pada puncak piramida bertubuh besar.
3. Piramida Jumlah
Yaitu suatu piramida yang menggambarkan jumlah individu pada setiap tingkat trofik dalam suatu ekosistem.
Piramida jumlah umumnya berbentuk menyempit ke atas. Organisme piramida jumlah mulai tingkat trofik terendah sampai puncak adalah sama seperti piramida yang lain yaitu produsen, konsumen primer dan konsumen sekunder, dan konsumen tertier. Artinya jumlah tumbuhan dalam taraf trofik pertama lebih banyak dari pada hewan (konsumen primer) di taraf trofik kedua, jumlah organisme kosumen sekunder lebih sedikit dari konsumen primer, serta jumlah organisme konsumen tertier lebih sedikit dari organisme konsumen sekunder.
E. Produktivitas dalam Ekosistem
Tumbuhan berklorofil mampu menangkap energi cahaya dan mengolah serta menyimpan energi tersebut menjadi energi kimia, yitu berupa bahan organik. Jumlah total energi kimia berupa bahan organik yang dibentuk oleh tumuh-tumbuhan per satuan luas waktu disebut produksi primer. Kecepatan penyimpanan energi kimiaoleh produsen dalam bentuk senyawa organik sebagai bahan makanan disebut produksi primer bersih (PBB). Produksi bersih inilah yang berguna untuk manusia dan binatang (organisme) heterotrof. Organisme heterotrof dapat mensintesis kembali energi yang diperolehnya dan disimpan dalam jaringan yang disebut produksi sekunder.
F. Daur Biogeokimia dalam Ekosistem
Siklus biogeokimia atau siklus organik-anorganik adalah siklus unsur atau senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi juga melibatkan reaksi-reaksi kimia dalam lingkungan abiotik sehingga disebut siklus biogeokimia.
Daur biogeokimia terjadi sejak munculnya makhluk hidup pertama kali di bumi. Daur biogeokimia mendukung proses berlangsungnya kehidupan. Makhluk hidup dapat memperoleh zat dari lingkungannya, melakukan pertukaran zat, serta membuang zat-zat yang tidak berguna ke lingkungannya. Jika daur ini terhenti, proses kehidupan juga berhenti. Jadi, kelancaran daur biogeokimia penting bagi kelangsungan hidup makhluk hidup.
Daur Biogeokimia sendiri berfungsi 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. Dengan adanya daur biogeokimia, unsur-unsur kimia yang penting bagi keberlangsungan hidup makhluk hidup tetap ada di Bumi untuk terus dimanfaatkan oleh makhluk hidup dalam suatu siklus. Jika daur ini terhenti, maka proses kehidupan juga berhenti, karena itu kelancaran daur biogeokimia sangat penting bagi keberlangsungan hidup makhluk hidup di Bumi. Daur ini dibedakan menjadi beberapa macam
1. Daur Nitrogen
Unsur N yang terdapat dalam tanah sangat sedikit, tumbuhan memperoleh nitrogen dari dalam tanah berupa amonium, ion nitrat (NO-2). Sumber nitrogen yang lain yaitu nitrogen yang difiksasi oleh bakteri nitrogen. Contoh : Rhizobium, Azetobacter, dan Clostridium pasteurianium. Beberapa jenis bakteri dalam tanah melakukan kegiatan yang secara tidak langsung mempengaruhi tersedianya nitrogen dalam tanah yaitu Nitrosomonas, Nitrosococcus, dan Nitrobacter yang membantu dalam proses nitrfikasi. Di dalam tanah bakteri anaerob mampu mengubah senyawa nitrat menjadi amoniak atau NH-3. Peristiwa ini disebut denitrifikasi. Contohnya Thiobacillus denitrificans dan Pseudomonas denitrificans
2. Daur Karbon dan Oksigen
Oksigen bnyak ditemukan dalam keadaan bebas di atmosfer da terlarut di dalam air. Oksigen merupakan hasil fotosintesis dan dipakai untuk respirasi. Proses respirasi akan melepaskan karbon dioksida ke atmosfer. Karbon dioksida tersebut oleh tumbuhan hijau digunakan untuk membentuk senyawa organik melalui proses fotosintesis
3. Daur Sulfur (Belerang)
Sulfur (belerang) banyak terdapat di dalam kerak bumi dan dapat diambil tumbuhan dalam bentuk sulfat. Sulfur di atmosfer berupa gas SO2 atau oksida sulfur yang terbentuk dari sisa pembakaran bahan bakar fosil (BBM) dan lelehan dari belerang dari tambang belerang
Ketika gas sulfur dioksida yang berada di udara bersenyawa dengan oksigen dan air, akan membentuk asam sulfat yang ketika jatuh ke tanah akan menjadi bentuk ion-ion sulfat. 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 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 dioksida , dan yang di tanah oleh bakteri tanah akan diubah menjadi ion sulfat dan senyawa sulfur dioksida yang nanti akan diserap kembali oleh tumbuhan.
4. Daur Fosfor
Garam mineral fosfor berasal dari kerak bumi larut mengikuti siklus air yang akhirnya sampai di laut. Oleh karena erosi, unsur fosfor yang berda dalam bentuk fosfat akan berubah menjadi fosfat organik yang dapat diserap oleh tumbuhan
Daur Fosfor adalah proses perubahan fosfat dari fosfat anorganik menjadi fosfat organik dan kembali menjadi fosfat anorganik secara kesinambungan dan tanpa jeda. Fosfor adalah komponen penting pada membran sel, asam nukleat dan tranfer energi pada respirasi sel. Fosfor juga ditemukan sebagai komponen utama dalam pembentukan gigi dan tulang vertebrata. Di alam, fosfor terdapat dalam dua bentuk, yaitu senyawa fosfat organik dan senyawa fosfat anorganik. Fosfat organik adalah sebutan untuk senyawa fosfat yang terkandung dalam binatang dan tumbuhan. Sedangkan fosfat anorganik adalah senyawa fosfat yeng terdapat pada tanah, batuan dan air.
Siklus fosfor atau daur fosfat diawali dengan pembentukan fosfat anorganik oleh alam. Fosfor terdapat di alam dalam bentuk ion fosfat (PO43-) dan banyak terdapat pada batu-batuan. Batu-batuan yang kaya dengan fosfat yang mengalami erosi dan pelapukan terkikis dan hanyut oleh air membentuk larutan fosfat. Larutan fosfat kemudian diserap oleh tumbuhan dan makhluk hidup autotrof seperti protista fotosintesis dan Cyanobacteri. Manusia dan hewan memperoleh fosfat dari tumbuhan yang dimakannya. Jika kandungan fosfta dalam tubuh makhluk hidup berlebihan maka fosfat akan dikeluarkan kembali kealam dalam bentuk urin ataupun feses yang kemudian diuraikan oleh bakteri pengurai kembali menjadi fosfat anorganik. Selain dari sisa-sisa metabolisme tubuh, fosfat juga di peroleh dari dekomposisi makhluk hidup yang telah mati oleh bakteri pengurai.
5. Daur Air (Hidrologi)
Daur Hidrologi adalah siklus perputaran air dibumi. Air merupakan senyawa yang sangat dibutuhkan oleh berbagai jenis kehidupan. Tanpa air kita tidak bisa hidup. Air dapat di jumpai di berbagi tempat di permukaan bumi dalam berbagai bentuk. Ada yang berupa cairan dan ada juga yang berbentuk uap air. Air juga ditemukan di berbagai tempat, di laut ataupun di darat, di kedalaman bumi atau pun di atsmosfer. Di pegunungan ataupun di lembah dan juga dalam tubuh makhluk hidup. Perpindahan air dari dari darat ke udara ke makhluk hidup lalu kembali ke bumi lagi itulah yang disebut siklus air.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
1. Aliran energi adalah jalur satu arah dari perubahan energi pada suatu ekosistem. Proses aliran energi antar organisme dapat terjadi karena adanya proses makan dan di makan. Proses makan dan dimakan terjadi antara satu kelompok organisme dengan kelompok organisme lainnya.
2. Aliran energi di ekosistem dpat dalam bentuk rantai makanan, ajring-jaring makanan dan piramida ekologi yang didalamnya terjadi proses pertukaran energi dari satu organisme ke organisme lainnya
3. Siklus biogeokimia atau siklus organik-anorganik adalah siklus unsur atau senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Daur biogekimia terbagi atas daur sulfur, daur air, daur nitrogen, daur oksigen dan karbondioksida dan daur fosfor.
DAFTAR PUSTAKA
Berybunut, 2012. Biogeokimia, http://berybunut.wordpress.com, Diakses 24 Februari 2013
Emanuel, A.P.,1997. Biologi, PT Galaxy Puspa Mega, Jakarta
Meylanihusain, 2012. Energi dalam Ekosistem, http://meylanihusain2027.wordpress.com, diakses 24 Februari 2013
Masteropx,2012. Aliran Energi dalam Ekosistem, , http://masteropik.blogspot.com, diakses 24 Februari 2013
Lestari, lis, 2012. Daur Air dan Daur Fosfat, http://www.kamusq.com, diakses 24 Februari 2013
Sasongko, Agung, 2001.BIOLOGI, PT. Pabelan, Surakarta
Soerya, 2012. Jaring-Jaring Makanan, http://soerya.surabaya.go.id, diakses 24 Februari 2013
Soerya, 2012. Piramida Ekologi, http://soerya.surabaya.go.id, diakses 24 Februari 2013
Zakapedia, 2012. Arus Energi dalam Rantai Makanan, http://www.zakapedia.com/. Diakses 24 Februari 2013
*Sumber: https://www.academia.edu/19566467/Aliran_energi_Makalah
0 Komentar untuk "Pengertian Aliran Energi dan Contohnya"