Pengertian Ekologi Dibedakan atas Ilmu Pengetahuan Lain
Kata “ekolog” berasal dari bahasa Yunani oikos yang berarti “rumah” atau “rumah tangga”, dan logos yang berarti “ilmu”. Jadi ekologi mempelajari rumah tangga lingkungan, tempat hidup semua organisme (makhluk hidup) serta seluruh proses-proses fungsional yang menyebabkan tempat hidup itu cocok untuk didiami. Secara harfiah ekologi adalah ilmu yang mempelajari “organisme di tempat hidupnya”, dengan mengutamakan “pola hubungan timbal balik antara makhluk hidup dan lingkungannya”. (Rianto, dkk. Dalam bukunya EKOLOGI DASAR, hal.1) Hal ini yang membedakan ekologi dengan disiplin ilmu lainnya. Misalnya, dengan ilmu geografi yakni ilmu yang mempelajari persamaan dan perbedaan fenomena geosfer dengan sudut pandang kelingkungan atau kewilayahan dalam konteks keruangan.
Terdapat komponen-komponen yang menyusun lingkungan dapat dibedakan menjadi dua bagian, yaitu komponen abiotic (benda mati) dan komponen biotik (makhluk hidup).
1. a. Komponen Abiotik
Beberapa komponen abiotik diuraikan sebagai
berikut.
1) Udara
Udara di atmosfer tersusun atas Nitrogen (N2,
78%), Oksigen (O2), 21%), karbondioksida (CO2, 0,03%),
dan gas lainnya. Jadi gas nitrogen sebagai penyusun terbanyak.
Unsur
nitrogen merupakan gas yang diperlukan oleh mahluk hidup untuk
membentuk protein dan persenyawaan lainnya. Tumbuhan, hewan, dan manusia tidak
mampu memanfaatkan nitrogen yang ada di udara secara langsung. Ada bakteri dan
ganggang hujau yang mampu menangkap nitrogen bebas dari udara, seperti
bakteri Rhizobium yang hidup bersimbiosis dengan akar
kacang-kacangan, ganggang biru Anabaena yang hidup
bersimbiosis dengan tumbuhan air Azola. Tumbuhan lainnya memperoleh
nirogen dalam bentuk senyawa nitrit atau nitrat yang ada di dalam tanah. Hewan
dan manusia mendapat nitrogen dari tumbuhan atau hewan lain dalam bentuk
protein dan asam amino.
Oksigen (O2) merupakan gas pembakar dalam proses
pernapasan (respirasi) yang terjadi di dalam sel dalam menghasilkan energi.
Dalam pernapasan juga dihasilkan gas karbondioksida (CO2), dan air
(H2O). Baik tumbuhan maupun hewan memerlukan oksigen dari
lingkungannya uantuk bvernapas.
Karbondioksida sangat diperlukan tumbuhan untuk proses
fotosintesis. Fotosintesis dilakukan oleh tumbuhan yang memiliki klorofil
dengan bantuan cahaya matahari. Hasil fotosintesis adalah gula dan oksigen.
2) Air
Sekitar 80-90%
tubuh mahluk hidup tersusun atas air. Makhluk hidup memperoleh air dari yang
ada di bumi, entah yang ada di permukaan bumi ataupun yang berada di dalam
tanah. (Drs. H. Soendjojo Dirdjosoemarto, M.Pd. dalam bukunya EKOLOGI,
hal.18). Zat ini digunakan sebagai pelarut di dalam sitoplasma, untuk
menjaga tekakan osmosis sel, mencegah sel dari kekeraingan, sebagai bahan dalam
proses fotosintesis, dan sebagai media hidup berbagai mahluk hidup. Di
permukaan bumi ini, jumlah air yang ada berbeda-beda, sehinga ketersedian air
di setiap tempat ini mempengaruhi keanekaragaman mahluk hidup di tempat
tersebut. Akibatnya ekosistem di permukaan bumi ini beranekaragam.
3) Mineral
Mineral yang diperlukan tumbuhan misalnya
belerang, (S), fosfor (P), kalium (K), kalsium (Ca), magnesium (Mg), besi (Fe),
natrium (Na), khlor (Cl), dan lainnya. Minral-mineral ini diperoleh tumbuhan dalam
bentuk ion-ion yang laut di dalam alir tanah. Mineral tersebut digunakan untuk
berlangsungnya metabolisme tubuh dan untuk menyusun tubuh. Hewan dan manusiapun
memerlukan mineral untuk menyusun tubuh dan reaksi-reaksi metabolismenya.
Selain itu mineral-mineral juga berfunsi untuk menjaga keseimbangan asam basa
tubuh dan mengatur fungsi faal tubuh.
4) Cahaya
Cahaya matahari digunakan tumbuhan untuk
berfotosintesis. Tanpa cahaya matahari tumbuhan tidak dapat hidup dan
selanjutnya mahluk hidup yang lain tidak dapat hidup, karena tidak mendapatkan
makanan. Oleh karena itu matahari dapat dikatakan sebagai sumber energi bagi
semua mahluk hidup di bumi ini.
5) Suhu
Mahluk hidup rata-rata dapat hidup dalam
kisaran suhu 0oC-40oC. Hanya mahluk hidup tertentu dapat
hidup di bawah suhu 0oC atau di atas 40oC . Hewan
berdarah panas mampu hidup pada suhu di bawah titik beku karena bulu dan suhu
tubuhnya konstan. Suhu rendah tidak mematikan sebagian mahluk hidup, namun
menyebabkan mahluk hidup itu seolah-olah terhenti hidupnya atau disebut
mengalami hibernasi (“tidur, istirahat”).
6) Iklim
Iklim adalah keadaan rata-rata cuaca untuk
jangka waktu yang panjang, satu tahun dengan penyelidikan dalam waktu sampai 30
tahun. Sedangkan cuaca merupakan gabungan dari sejumlah unsur cuaca yaitu suhu,
kelembaban, perawanan, penyinaran dan hujan. Besar
unsur-unsur tersebut dapat dinyatakan dengan angka untuk satuan
ukurannya masing-masing akan tetapi cuaca tidak merupakan angka tadi.
b. Komponen
Biotik
1) Produser
Semua organisme berhijau daun (berklorofil)
tergolong produser. Produser meliputi organisme bersel satu (seperti ganggang),
tumbuhan lumut, dan tumbuhan biji. Karena memiliki klorofil, organisme
produser ini dapat mengubah zat anorganik menjadi zat organik
melalui proses fotosintesis. Reaksi sederhana proses fotosintesis adalah
sebagai berikut.
Cahaya
12
H2O + 6 CO2 C6H12O6 + 6
O2 + 6 H2O
klorofil (gula)
Organisme yang mampu menyusun zat organik
untuk makanannya sendiri disebut organisme autotrof. Gula yang
dihasilkan melalui proses fotosintesis dapat diubah menjadi senyawa lain melalui
proses anabolisme misalnya menjadi amilum, lemak, dan protein. Oleh karena itu
produser dapat meyediakan makanan bagi mahluk hidup lain.
2) Konsumer
Manusia, hewan, dan tumbuhan (contohnya jamur)
yang tidak memiliki klorofil tidak mampu memproduksi zat organik dari zat
anorganik. Zat organik yang diperlukan berasal dari produser atau hewan lain.
Mahluk hidup yang tidak mampu menyusun zat organik sendiri disebut hidup
sebagai heterotofatau dikatakan sebagai konsumer. Hewan-hewan yang
secara langsung memakan tumbuhan disebut herbivor (pemakan
tumbuhan). Hewan-hewan pemakan herbivor disebut hewan karnivor.
Hewan yang menangkap dan memagsa hewan lain disebut predator (pemangsa)
Diantara konsumer terdapat beberapa tingkatan,
yaitu herbivor atau konsumen I sebagai pemakan tumbuhan, konsumen II sebagai
pemakan kinsumen I, konsumen III sebagai konseumen II, dan seterusnya.
3) Pengurai
Pengurai atau dekomposer adalah mikroorganisme
yang berperan sebagai menguraikan tubuh mahluk hidup lain yang telah mati atau sampah.
Mahluk hidup yang tergolong pengurai adalah jamur dan bakteri. Pengurai dapat
mengubah zat organik menjadi zat anorganik yang nantinya dimanfaatkan kembali
oleh tumbuhan. Zat organik yang terkandung di dalam sampah diuraikan menjadi H2S,
CO2, air, dan mineral-mineral.
4) Detritivor
Sisa-sisa tumbuhan dan hewan dapat berupa
serpihan-serpihan kecil yang disebut detritus. Hewan-hewan pemakan
detritus disebut detritivor. Contohnya cacing tanah, rayap, kutu
kayu, dan kluwing. Di dalam ekosistem terdapat juga hewan kelompok lain, yaitu
scavanger, yaitu hewan pemakan bangkai.
2. Interaksi Antar Komponen dalam Ekosistem
Di dalam ekosistem terjadi interaksi antar
semua komponen baik secara langsung maupun tidak langsung. Tidak ada suatu
komponen ekosistem yang dapat berdiri sendiri. Misalnya seekor harimau jantan
di dalam hutan akan punah tanpa adanya harimau betina. Suatu mahluk tunggal
dalam suatu ekosistem disebut individu.
Interaksi antar
individu yang satu dengan yang lain dalam spesies yang sama dalam suatu
ekosistem membentuk populasi. Interaksi antar individu di dalam
spesies ini dikenal sebagai interaksi intraspesifik. Interaksi
antar individu akan menyebabkan terjadinya kompetisi dalam meperoleh
sumberdaya. Dalam kompetisi ini siapa yang kuat dia yang akan menang. Ukuran
populasi dapat bertambah atau berkurang tergantung ketersediaan sumberdaya.
Interaksi antar individu dalam suatu spesies dapat juga menimbulkan terjadinya
kerjasama. berikan contohnya!
Interaksi antar populasi dalam suatu ekosistem
membentuk komunitas. Interaksi antar populasi dapat berupa (1) simbiosis
mutualisme (hubungan saling menguntungkan), misalnya bunga dengan kupu-kupu,
(2) simbiosis parasitisme (hubungan populasi yang satu untung dan yang lain
dirugikan), misalnya kutu dan anjing, (3) simbiosis komensalisme (yang satu
diuntungkan dan yang lain tidak dirugikan), amensalisme (yang satu dirugikan
yang lain tidak diuntungkan atau tidak dirugikan), predatorisme (yang satu
memakan yang lain), netralisme (tidak diuntungkan dan tidak dirugikan), dan
kompetisi (berebut untuk mendapatkan sumber daya).
Interaksi antara populasi yang satu dengan
populasi yang lain membentuk komunitas. Dengan kata lain, komunitas terbentuk
sebagai akibat adanya interaksi antar komponen biotik dalam suatu ekosistem.
Antara komunitas yang satu dengan komunitas yang lain terjadi juga interaksi
baik secara langsung maupun tak langsung.
Pada lingkungan tertentu akan hidup organisme
tertentu. Misalnya, padi hanya hidup pada lingkungan berair. Lingkungan tempat
hidup organisme tersebut disebuthabitat. Sementara peranan suatu
organisme dalam lingkungannya disebut nisia(niche).
Perbedaan antara habitat dengan nisia, dapat dikatakan bahwa habitat adalah
“alamat” suatu organisme, sedangkan nisia adalah “pekerjaan” suatu organisme
dalam lingkungannya. Interaksi antara komponen abiotik dengan komponen biotik
membentuk suatu sistem yang disebut ekosistem. Contohnya ekosistem
pantai, sungai, sawah, hutan, dan lain-lain. Intreraksi antara ekosistem di permukaan
bumi ini membentuk biosfer atau ekosfer.
Ekosistem tidak diam atau
statis, melainkan selalu berubah. Interaksi antara populasi menimbulkan adanya
kompetisi atau kerjasama, tergantung kondisi lingkungan. Ekosistem tumbuh dari
komunitas yang sederhana menuju komunitas yang kompleks atau klimaks. Selama
pertumbuhan tersebut terdapat pergantian jenis organisme yang dominan.
Pergantian dominasi jenis mahluk hidup dikenal dengan suksesi ekologis. Suksesi
terus berlangsung hingga tercapai klimaks. Pada keadaan klimaks, ekosistem
tersebut berada dalam keadaan paling seimbang.
3. Siklus Bio-Geo-Kimia
Energi yang menjadi penggerak sistem kehidupan
dari hampir semua makhluk hidup berasal dari matahari, sedangkan materi yang
menyusun makhluk hidup berasal dari bumi. Oleh karena itu setiap organisme
terdiri atas materi yang juga merupakan bagian dari bumi. Kita tentu sudah
mengetahui sedikit banyak tentang unsu-unsur dan senyawa-senyawa kimia.
Beberapa unsur yang terdapat bersama senyawa kimia, unsur ini merupakan materi
dasar makhluk hidup dan benda mati. Hampir 30 sampai 40 unsur diperlukan untuk
pertumbuhan dan perkembangan organisme diantaranya yang terpenting adalah: C,
H, O, N, S, P, K, Ca, Fe, Mg, B, Zn, Cl, Mo, Ce, I, dan F. Unsur-unsur ini
mengalir dari komponen abiotik ke komponen biotik dan kembali lagi ke komponen
abiotik. Proses ini dikenal dengan siklus bio-geo-kimia atau siklus organik
anorganik.
Siklus bio-geo-kimia dapat digolongkan menjadi
3 golongan besar, yaitu:
a. Siklus hidrologi atau siklus air
b. Siklus udara yang terdiri dari siklus oksigen,
siklus karbon dioksida, siklus nitrogen,
c. Siklus sedimen atau siklus endapan.
d. Siklus Unsur Non-esensial
Contoh: merkuri merupakan unsur alamiah yang mempunyai dampak
kecil terhadap kehidupan sebelum fase industri. Aktivitas industri telah
memasukan dua arus baru, yakni petambahan dan emisi yang telah meningkatkan
sejumlah merkuri yang masuk ke dalam tanah dan air sungai. Sehingga dalam hal
ini, kontak terhadap organismepun berlangsung dan merkuri dapat diubah menjadi
methyl mercury yang sangat berbahaya dan lebih mobile. (Riyanto, dkk.
dalam bukunya Ekologi Dasar, hal. 152)
4. Hubungan Kegiatan Manusia dengan Masalah
Perusakan dan Pemeliharaan Lingkungan
Manusia dan lingkungan merupakan unsur yang
tak dapat dipisahkan. Kegiatan manusia dan keberlangsungan
lingkungan adalah hubungan berantai yang tidak akan pernah putus.
Manusia adalah makhluk hidup yang memiliki kecerdasan baik secara emosional
maupun spiritual yang mampu mengelola dan mengolah segala sesuatu yang terdapat
dalam lingkungan hidup menjadi sesuatu yang mampu menyokong kehidupannya.
Lingkungan hidup merupakan komponen penting dari kehidupan manusia begitu pun
sebaliknya kehidupan manusia memiliki pengaruh besar terhadap kelangsungan
lingkungan hidup.
Interaksi antara manusia dan lingkungan hidup
merupakan proses saling mempengaruhi secara langsung maupun tidak langsung.
Pada dasarnya, interaksi antara manusia dan lingkungan hidupnya dapat dibedakan
menjadi dua, yaitu interaksi harmonis dan tidak harmonis. Suatu interaksi
dikatakan harmonis apabila interaksi manusia dan lingkungan hidupnya berada
dalam batas-batas keseimbangan dan dapat pulih seketika dalam keseimbangan.
Sudah barang tentu, jika terjadi interaksi yang harmonis Antara manusia dengan
lingkungan, akan tercipta kehidupan yang saling menguntungkan. Namun, apabila
batas-batas kemampuan salah satu subsistem sudah terlampaui, tidak seimbang,
atau tidak mampu memainkan fungsinya, maka interaksi manusia dan lingkungan
hidupnya berubah menjadi tidak harmonis dan di sini timbul apa yang disebut
dengan masalah lingkungan hidup.
Pola interaksi harmonis antara manusia dan
lingkungan hidup dapat ditelusuri dari nilai-nilai dan pandangan hidup suatu
masyarakat terhadap alam di sekitarnya. Dengan demikian, pola-pola kebiasaan
masyarakat itu secara tidak langsung bermanfaat untuk mempertahankan konservasi
lingkungan dan sumber-sumber daya alam. Pandangan atau nilai-nilai yang
dipertahankan oleh masyarakat melalui kaidah-kaidah hidup, tradisi atau kebiasaan
yang bersifat mitos dan mistis ini disebut dengan pandangan immanen atau
holistis.
Namun sering kali kegiatan manusia
dengan pesatnya kemajuan dunia ilmu pengetahuan dan teknologi yang
bertujuan mulia itu secara langsung atau tidak langsung merusak lingkungan.
Keseimbangan terganggu akibat terjadi kerusakan lingkungan. Kerusakan
lingkungan di suatu daerah dapat menimbulkan dampak di daerah lain karena
adanya aksi dan interaksi antar komponen lingkungan. Dampak berantai ini tidak
hanya terjadi pada lingkungan lokal melainkan dapat menimbulkan dampak pada
lingkungan yang lebih luas.
Begitu sentralnya kepentingan manusia maka
apabila terjadi pencemaran lingkungan hidup akibat kegiatan manusia sering kali
diabaikan dengan alasan demi kepentingan hidup orang banyak. Dengan demikian,
kelestarian dan kerusakan lingkungan hidup sangat bergantung pada sikap
masyarakat terhadap lingkungan hidup itu sendiri.Lingkungan yang seimbang
memiliki daya lenting yang tinggi. Keseimbangan lingkungan ini ditentukan oleh seimbangnya
energi yang masuk dan energi yang digunakan, seimbang antara bahan makanan yang
terbentuk dengan yang digunakan, seimbangnya antara faktor abiotik dan biotik.
Gangguan terhadap salah satu faktor itu dapat mengakibatkan keseimbangan
terganggu.
a. Daya Lenting dan Daya Dukung Lingkungan
Sistem lingkungan itu memiliki daya lenting, yaitu daya
atau kemampuan untuk pulih dari kerusakan. Daya lenting itu tergantung pada
tingkat kerusakan. Bila tingkat kerusakan melebihi daya lenting, maka sistem
lingkungan akan membentuk kestabilan baru yang kualitasnya lebih rendah dari
keadaan lingkungan semula. Jika berbicara mengenai daya lenting, tentunya erat
kaitannya dengan Sumber Daya Alam (SDA) yang telah dimanfaatkan oleh manusia.
SDA berdasarkan kemungkinan pemulihannya, dapat dibedakan menjadi
1) SDA yang terpulihkan atau dapat diperbarui,
adalah SDA yang dapat diproduksi secara berkesinambungan seperti tumbuhan,
hewan, dan bahan sintetik.
2) SDA yang tak terpulihkan atau tak dapat
diperbarui adalah SDA yang tidak dapat diproduksi, seperti bijih logam, gas
bumi, batubara, dan minyak bumi.
3) SDA yang tak habis adalah SDA yang selalu
tersedia sepanjang masa seperti matahari, energi pasang surut, udara, dan air
dalam siklus hidrologi.
Di samping lingkungan itu memiliki daya
lenting, juga memiliki daya dukung, yaitu kemampuan lingkungan untuk menjaga
kehidupan di dalamnya agar mahluk hidup dapat hidup dan tumbuh secara wajar.
Bila daya dukung lingkungan lebih rendah dari populasi mahluk hidup yang
didukung, maka akan terjadi kompetisi dan ada mahluk hidup yang mati sehingga
pada lingkungan itu akan terbentuk keseimbangan baru.
b. Pengaruh Kegiatan
Manusia terhadap Daya Lenting dan Daya Dukung Lingkungan
Perkembangan IPTEK memacu industrialisasi untuk memenuhi
kebutuhan populasi yang terus meningkat, sehingga diproduksi barang dan jasa
yang semakin besar pula. Akibatnya adalah sebagai berikut.
1) Sumber daya alam yang diambil dari lingkungan
semakin besar baik macam maupun jumlahnya.
2) Industri mengeluarkan limbah yang mencemari
lingkungan.
3) Populasi manusia juga mengeluarkan limbah,
yaitu limbah rumah tangga dan limbah manusia itu sendiri yang dapat mencemari
lingkungan.
4) Munculnya bahan-bahan sintetik yang tidak
ramah terhadap lingkungan, misalnya pestisida, dan obat-obatan yang dapat
meracuni lingkungan. Akibat berikutnya, lingkungan semakin rusak dan mengalami
pencemaran.
Semua akibat di atas mempengaruhi daya lenting
dan daya dukung lingkungan. Daya lenting lingkungan semakin kecil, artinya
waktu yang diperlukan oleh lingkungan untuk pulih dari kerusakan akan semakin
lama. Karena terjadinya kerusakan lingkungan, maka daya dukung lingkungan
semakin besar, artinya lingkungan tidak lagi menyediakan sumber daya yang cukup
untuk memenuhi kebutuhan hidup organisme yang ada di dalamnya. (Ida
Bagus Putu Arnyana, dkk dalam Buku Ajar Ilmu Alamiah Dasar, hal. 93)
Tags
Pelajaran