ekosistem
Ekosistem adalah suatu
sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik
tak terpisahkan antara makhluk hidup dengan
lingkungannya.[1] Ekosistem bisa dikatakan juga suatu
tatanan kesatuan secara utuh dan menyeluruh antara segenap unsur lingkungan
hidup yang saling memengaruhi.[1]
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.[1] Matahari sebagai sumber dari semua
energi yang ada.[1]
Dalam
ekosistem, organisme dalam komunitas berkembang bersama-sama dengan lingkungan
fisik sebagai suatu sistem.[2] Organisme akan beradaptasi dengan
lingkungan fisik, sebaliknya organisme juga memengaruhi lingkungan fisik untuk
keperluan hidup.[2] 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".[2] Hal ini mengarah pada kenyataan bahwa
kandungan kimia atmosfer dan bumi
sangat terkendali dan sangat berbeda dengan planet lain dalam tata surya.[2]
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.[3] Misalnya: Panda memiliki toleransi yang
luas terhadap suhu, namun memiliki toleransi yang sempit terhadap makanannya,
yaitu bambu.[1] Dengan demikian, panda dapat hidup di
ekosistem dengan kondisi apapun asalkan dalam ekosistem tersebut terdapat bambu
sebagai sumber makanannya.[1] Berbeda dengan makhluk hidup yang lain,
manusia dapat memperlebar kisaran toleransinya
karena kemampuannya untuk berpikir, mengembangkan teknologi dan memanipulasi alam.[2]
2. Macam-macam Ekosistem
Secara garis besar ekosistem dibedakan menjadi ekosistem darat dan ekosistem
perairan. Ekosistem perairan dibedakan atas ekosistem air tawar dan ekosistem
air Laut.
a. Ekosistem darat
Ekosistem darat ialah ekosistem yang lingkungan fisiknya berupa
daratan. Berdasarkan letak geografisnya (garis lintangnya), ekosistem darat
dibedakan menjadi beberapa bioma, yaitu sebagai berikut.
1. Bioma gurun
Beberapa Bioma gurun terdapat di daerah tropika (sepanjang garis
balik) yang berbatasan dengan padang rumput.
Ciri-ciri bioma gurun adalah gersang dan curah hujan rendah (25
cm/tahun). Suhu slang hari tinggi (bisa mendapai 45°C) sehingga penguapan juga
tinggi, sedangkan malam hari suhu sangat rendah (bisa mencapai 0°C). 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, ular, kadal, katak, dan kalajengking.
2. Bioma padang rumput
Bioma ini terdapat di daerah yang terbentang dari daerah tropik ke
subtropik. Ciri-cirinya adalah curah hujan kurang lebih 25-30 cm per tahun dan
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
3. Bioma Hutan Basah
Bioma Hutan Basah terdapat di daerah tropika dan subtropik.
Ciri-cirinya adalah, curah hujan 200-225 cm per tahun. Species pepohonan
relatif banyak, jenisnya berbeda antara satu dengan yang lainnya tergantung
letak geografisnya. Tinggi pohon utama antara 20-40 m, cabang-cabang pohon
tinngi dan berdaun lebat hingga membentuk tudung (kanopi). Dalam hutan basah
terjadi perubahan iklim mikro (iklim yang langsung terdapat di sekitar
organisme). Daerah tudung cukup mendapat sinar matahari. Variasi suhu dan
kelembapan tinggi/besar; suhu sepanjang hari sekitar
25°C. Dalam hutan basah tropika sering terdapat tumbuhan khas, yaitu liana
(rotan), kaktus, dan anggrek sebagai epifit. Hewannya antara lain, kera,
burung, badak, babi hutan, harimau, dan burung hantu.
4. Bioma hutan gugur
Bioma hutan gugur terdapat di daerah beriklim sedang,
Ciri-cirinya adalah curah hujan merata sepanjang tahun. Terdapat di daerah yang
mengalami empat musim (dingin, semi, panas, dan gugur). Jenis pohon sedikit (10
s/d 20) dan tidak terlalu rapat. Hewannya antara lain rusa, beruang, rubah,
bajing, burung pelatuk, dan rakoon (sebangsa luwak).
5. Bioma taiga
Bioma 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, dap sejenisnya. Semak dan tumbuhan basah sedikit sekali. Hewannya antara
lain moose, beruang hitam, ajag, dan burung-burung yang bermigrasi ke selatan pada
musim gugur.
6. Bioma tundra
Bioma 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 kayu yang pendek, dan rumput. Pada
umumnya, tumbuhannya mampu beradaptasi dengan keadaan yang dingin.
Hewan yang hidup di daerah ini ada yang menetap dan ada yang
datang pada musim panas, semuanya berdarah panas. Hewan yang menetap memiliki
rambut atau bulu yang tebal, contohnya muscox, rusa kutub, beruang kutub, dan
insekta terutama nyamuk dan lalat hitam.
b. 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.
Adaptasi organisme air tawar adalah sebagai berikut.
Adaptasi tumbuhan
Tumbuhan yang hidup di air tawar biasanya bersel satu dan dinding
selnya kuat seperti beberapa alga biru dan alga hijau. Air masuk ke dalam sel
hingga maksimum dan akan berhenti sendiri. Tumbuhan tingkat tinggi, seperti
teratai (Nymphaea gigantea), mempunyai akar jangkar (akar sulur). Hewan
dan tumbuhan rendah yang hidup di habitat air, tekanan osmosisnya sama dengan
tekanan osmosis lingkungan atau isotonis.
Adaptasi hewan
Ekosistem air tawar dihuni oleh nekton. Nekton merupakan hewan
yang bergerak aktif dengan menggunakan otot yang kuat. Hewan tingkat tinggi
yang hidup di ekosistem air tawar, misalnya ikan, dalam mengatasi perbedaan
tekanan osmosis melakukan osmoregulasi untuk memelihara keseimbangan air dalam
tubuhnya melalui sistem ekskresi, insang, dan pencernaan.
Habitat air tawar merupakan perantara habitat laut dan habitat
darat. Penggolongan organisme dalam air dapat berdasarkan aliran energi dan
kebiasaan hidup.
1. Berdasarkan aliran energi, organisme dibagi menjadi autotrof
(tumbuhan), dan fagotrof (makrokonsumen), yaitu karnivora
predator, parasit, dan saprotrof atau organisme yang hidup pada substrat
sisa-sisa organisme.
2. Berdasarkan kebiasaan hidup, organisme dibedakan sebagai
berikut.
a. Plankton;
terdiri alas fitoplankton dan zooplankton;
biasanya melayang-layang (bergerak pasif)
mengikuti gerak aliran air.
b. Nekton;
hewan yang aktif berenang dalam air, misalnya
ikan.
c. Neuston;
organisme yang mengapung atau berenang di
permukaan air atau
bertempat pada permukaan air, misalnya
serangga air.
d. Perifiton; merupakan tumbuhan atau hewan yang
melekat/bergantung
pada tumbuhan atau benda lain, misalnya
keong.
e. Bentos; hewan dan tumbuhan yang hidup di dasar atau hidup pada
endapan. Bentos dapat sessil (melekat)
atau bergerak bebas,
misalnya cacing dan remis. Lihat Gambar.
Ekosistem air tawar digolongkan menjadi air tenang dan air
mengalir. Termasuk ekosistem air tenang adalah danau dan rawa, termasuk
ekosistem air mengalir adalah sungai.
1. Danau
Danau merupakan suatu badan air yang menggenang dan luasnya mulai dari
beberapa meter persegi hingga ratusan meter persegi.
|
|
Di danau terdapat pembagian daerah berdasarkan penetrasi cahaya
matahari. Daerah yang dapat ditembus cahaya matahari sehingga terjadi
fotosintesis disebut daerah fotik. Daerah yang tidak tertembus cahaya
matahari disebut daerah afotik. Di danau juga terdapat daerah perubahan
temperatur yang drastis atau termoklin. Termoklin memisahkan daerah yang
hangat di atas dengan daerah dingin di dasar.
Komunitas tumbuhan dan hewan tersebar di danau sesuai dengan
kedalaman dan jaraknya dari tepi. Berdasarkan hal tersebut danau dibagi menjadi
4 daerah sebagai berikut.
a) Daerah litoral
Daerah ini merupakan daerah dangkal. Cahaya matahari menembus dengan
optimal. Air yang hangat berdekatan dengan tepi. Tumbuhannya merupakan tumbuhan
air yang berakar dan daunnya ada yang mencuat ke atas permukaan air.
Komunitas organisme sangat beragam termasuk jenis-jenis ganggang
yang melekat (khususnya diatom), berbagai siput dan remis, serangga, krustacea,
ikan, amfibi, reptilia air dan semi air seperti kura-kura dan ular, itik dan
angsa, dan beberapa mamalia yang sering mencari makan di danau.
b. Daerah limnetik
Daerah ini merupakan daerah air bebas yang
jauh dari tepi dan masih
dapat ditembus sinar matahari. Daerah ini
dihuni oleh berbagai
fitoplankton, termasuk ganggang dan
sianobakteri. Ganggang
berfotosintesis dan bereproduksi dengan
kecepatan tinggi selama
musim panas dan musim semi.
Zooplankton yang sebagian besar termasuk
Rotifera dan udang-
udangan kecil memangsa fitoplankton.
Zooplankton dimakan oleh ikan-
ikan kecil. Ikan kecil dimangsa oleh ikan
yang lebih besar, kemudian
ikan besar dimangsa ular, kura-kura, dan
burung pemakan ikan.
c. Daerah profundal
Daerah ini merupakan daerah yang dalam, yaitu
daerah afotik danau.
Mikroba dan organisme lain menggunakan
oksigen untuk respirasi
seluler setelah mendekomposisi detritus yang
jatuh dari daerah
limnetik. Daerah ini dihuni oleh cacing dan
mikroba.
d. Daerah bentik
Daerah ini merupakan daerah dasar danau
tempat terdapatnya bentos
dan sisa-sisa organisme mati.
Danau juga dapat dikelompokkan berdasarkan produksi materi
organik-nya, yaitu sebagai berikut :
a. Danau Oligotropik
Oligotropik merupakan sebutan untuk danau
yang dalam dan
kekurangan makanan, karena fitoplankton di
daerah limnetik tidak
produktif. Ciricirinya, airnya jernih sekali,
dihuni oleh sedikit organisme,
dan di dasar air banyak terdapat oksigen
sepanjang tahun.
b. Danau Eutropik
Eutropik merupakan sebutan untuk danau yang
dangkal dan kaya akan
kandungan makanan, karena fitoplankton sangat
produktif. Ciri-cirinya
adalah airnya keruh, terdapat bermacam-macam
organisme, dan
oksigen terdapat di daerah profundal.
Danau oligotrofik dapat berkembang menjadi danau eutrofik akibat
adanya materi-materi organik yang masuk dan endapan. Perubahan ini juga dapat
dipercepat oleh aktivitas manusia, misalnya dari sisa-sisa pupuk buatan
pertanian dan timbunan sampah kota yang memperkaya danau dengan buangan
sejumlah nitrogen dan fosfor. Akibatnya terjadi peledakan populasi ganggang atau
blooming, sehingga terjadi produksi detritus yang berlebihan yang
akhirnya menghabiskan suplai oksigen di danau tersebut.
Pengkayaan danau seperti ini disebut "eutrofikasi". Eutrofikasi
membuat air tidak dapat digunakan lagi dan mengurangi nilai keindahan danau.
2. 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.
Komunitas yang berada di sungai berbeda dengan danau. Air sungai
yang mengalir deras tidak mendukung keberadaan komunitas plankton untuk berdiam
diri, karena akan terbawa arus. Sebagai gantinya terjadi fotosintesis dari ganggang
yang melekat dan tanaman berakar, sehingga dapat mendukung rantai makanan.
Komposisi komunitas hewan juga berbeda antara sungai, anak sungai,
dan hilir. Di anak sungai sering dijumpai Man air tawar. Di hilir sering
dijumpai ikan kucing dan gurame. Beberapa sungai besar dihuni oleh berbagai
kura-kura dan ular. Khusus sungai di daerah tropis, dihuni oleh buaya dan
lumba-lumba.
Organisme sungai dapat bertahan tidak terbawa arus karena
mengalami adaptasi evolusioner. Misalnya bertubuh tipis dorsoventral dan dapat
melekat pada batu.
Beberapa jenis serangga yang hidup di sisi-sisi hilir menghuni
habitat kecil yang bebas dari pusaran air.
c. Ekosistem air laut
Ekosistem air laut dibedakan atas lautan, pantai, estuari, dan
terumbu karang.
1. 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. Batas antara lapisan air yang
panas di bagian atas dengan air yang dingin di bagian bawah disebut daerah termoklin.
Di daerah dingin, suhu air laut merata sehingga air dapat
bercampur, maka daerah permukaan laut tetap subur dan banyak plankton serta
ikan. Gerakan air dari pantai ke tengah menyebabkan air bagian atas turun ke
bawah dan sebaliknya, sehingga memungkinkan terbentuknya rantai makanan yang
berlangsung balk. Habitat laut dapat dibedakan berdasarkan kedalamannya dan
wilayah permukaannya secara horizontal.
1. Menurut kedalamannya, ekosistem air laut dibagi sebagai
berikut.
a. Litoral merupakan daerah yang berbatasan
dengan darat.
b. Neretik merupakan daerah yang masih
dapat ditembus cahaya
matahari sampai bagian dasar dalamnya ± 300
meter.
c. Batial merupakan daerah yang
dalamnya berkisar antara 200-2500 m
d. Abisal merupakan daerah yang
lebih jauh dan lebih dalam dari
pantai (1.500-10.000 m).
2. Menurut wilayah permukaannya secara horizontal, berturut-turut
dari
tepi laut semakin ke tengah, laut dibedakan
sebagai berikut.
a. Epipelagik merupakan daerah
antara permukaan dengan kedalaman
air sekitar 200 m.
b. Mesopelagik merupakan daerah
dibawah epipelagik dengan kedalam
an 200-1000 m. Hewannya misalnya ikan hiu.
c. Batiopelagik merupakan daerah
lereng benua dengan kedalaman
200-2.500 m. Hewan yang hidup di daerah ini
misalnya gurita.
d. Abisalpelagik merupakan
daerah dengan kedalaman mencapai
4.000m; tidak terdapat tumbuhan tetapi hewan
masih ada. Sinar
matahari tidak mampu menembus daerah ini.
e. Hadal pelagik merupakan
bagian laut terdalam (dasar). Kedalaman
lebih dari 6.000 m. Di bagian ini biasanya
terdapat lele laut dan
ikan Taut yang dapat mengeluarkan cahaya.
Sebagai produsen di
tempat ini adalah bakteri yang bersimbiosis
dengan karang
tertentu.
Di laut, hewan dan tumbuhan tingkat rendah memiliki tekanan
osmosis sel yang hampir sama dengan tekanan osmosis air laut. Hewan tingkat tinggi
beradaptasi dengan cara banyak minum air, pengeluaran urin sedikit, dan
pengeluaran air dengan cara osmosis melalui insang. Garam yang berlebihan
diekskresikan melalui insang secara aktif.
2. Ekosistem pantai
Ekosistem pantai letaknya berbatasan dengan ekosistem darat, laut,
dan daerah pasang surut.
Ekosistem pantai dipengaruhi oleh siklus harian pasang surut laut.
Organisme yang hidup di pantai memiliki adaptasi struktural sehingga dapat
melekat erat di substrat keras.
Daerah paling atas pantai hanya terendam saat pasang naik tinggi.
Daerah ini dihuni oleh beberapa jenis ganggang, moluska, dan remis yang menjadi
konsumsi bagi kepiting dan burung pantai.
Daerah tengah pantai terendam saat pasang tinggi dan pasang
rendah. Daerah ini dihuni oleh ganggang, porifera, anemon laut, remis dan
kerang, siput herbivora dan karnivora, kepiting, landak laut, bintang laut, dan
ikan-ikan kecil.
Daerah pantai terdalam terendam saat air pasang maupun surut.
Daerah ini dihuni oleh beragam invertebrata dan ikan serta rumput laut.
Komunitas tumbuhan berturut-turut dari daerah pasang surut ke arah
darat dibedakan sebagai berikut.
1. Formasi pes caprae
Dinamakan demikian karena yang paling banyak tumbuh di gundukan pasir adalah
tumbuhan Ipomoea pes caprae yang tahan terhadap hempasan gelombang dan
angin; tumbuhan ini menjalar dan berdaun tebal. Tumbuhan lainnya adalah Spinifex
littorius (rumput angin), Vigna, Euphorbia atoto, dan Canaualia
martina. Lebih ke arah darat lagi ditumbuhi Crinum asiaticum (bakung), Pandanus
tectorius (pandan), dan Scaeuola Fruescens (babakoan).
2. Formasi baringtonia
Daerah ini didominasi tumbuhan baringtonia, termasuk di dalamnya Wedelia,
Thespesia, Terminalia, Guettarda, dan Erythrina.
Bila tanah di daerah pasang surut berlumpur, maka kawasan ini
berupa hutan bakau yang memiliki akar napas. Akar napas merupakan adaptasi
tumbuhan di daerah berlumpur yang kurang oksigen. Selain berfungsi untuk
mengambil oksigen, akar ini juga dapat digunakan sebagai penahan dari pasang
surut gelombang. Yang termasuk tumbuhan di hutan bakau antara lain Nypa,
Acathus, Rhizophora, dan Cerbera.
Jika tanah pasang surut tidak terlalu basah, pohon yang sering
tumbuh adalah: Heriticra, Lumnitzera, Acgicras, dan Cylocarpus.
3. Estuari
Estuari (muara) merupakan tempat bersatunya sungai dengan laut.
Estuari sering dipagari oleh lempengan lumpur intertidal yang luas atau rawa
garam.
Salinitas air berubah secara bertahap mulai dari daerah air tawar
ke laut. Salinitas ini juga dipengaruhi oleh siklus harian dengan pasang surut
aimya. Nutrien dari sungai memperkaya estuari.
Komunitas tumbuhan yang hidup di estuari antara lain rumput rawa
garam, ganggang, dan fitoplankton. Komunitas hewannya antara lain berbagai
cacing, kerang, kepiting, dan ikan. Bahkan ada beberapa invertebrata laut dan
ikan laut yang menjadikan estuari sebagai tempat kawin atau bermigrasi untuk
menuju habitat air tawar. Estuari juga merupakan tempat mencari makan bagi
vertebrata semi air, yaitu unggas air.
4.
Terumbu karang
Di laut tropis, pada daerah neritik, terdapat suatu komunitas yang
khusus yang terdiri dari karang batu dan organisme-organisme lainnya. Komunitas
ini disebut terumbu karang. Daerah komunitas ini masih dapat ditembus cahaya
matahari sehingga fotosintesis dapat berlangsung.
Terumbu karang didominasi oleh karang (koral) yang merupakan
kelompok Cnidaria yang mensekresikan kalsium karbonat. Rangka dari kalsium
karbonat ini bermacammacam bentuknya dan menyusun substrat tempat hidup karang
lain dan ganggang.
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.