Pengertian Ekologi Dibedakan atas Ilmu Pengetahuan Lain

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 0^oC-40^oC. Hanya mahluk hidup tertentu dapat hidup di bawah suhu 0^oC atau di atas 40^oC . 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)