Energi dan Ekosistem

ENERGI DAN EKOSISTEM

Disusun oleh

ENDAH PUTRI APRILIANI

170254244034

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERIKANAN

FAKULTAS ILMU KELAUTAN DAN PERIKANAN

UNIVERSITAS MARITIM RAJA ALI HAJI

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Dalam karya ilmiah ini akan di jelaskan tentang pengertian energi dan ekosistem. Konsep ekosistem dengan pokok bahasan mengenai komponen biotik (hidup) dan abiotik (tak hidup), peranan masing - masing komponen. Klasifikasi ekosistem berdasarkan energi dan energi dalam ekosistem.

1.2  Rumusan Masalah

a.       Apa yang dimaksud dengan energi?

b.      Apa yang dimaksud dengan ekosistem?

c.       Apa saja konsep ekosistem?

d.      Bagaimana energi dalam ekosistem?

1.3  Tujuan

Agar dapat mengetahui energi dalam ekosistem

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Berkaitan dengan aliran energi, dikenal Hukum Termodinamika. Dalam Hukum Termodinamika I atau disebut hukum kekekalan energi, bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan dan hanya mengalami transformasi, sedangkan dalam Hukum Termodinamika II, bahwa proses transformasi energi tidak pernah terjadi secara spontan, dan proses transformasi energi tidak pernah berlangsung dengan efisien 100%.

Ekosistem pertama kali diusulkan pada tahun 1935 oleh A.G. Tansley, seorang ahli ekologi bangsa Inggris, tetapi konsep ini bukanlah merupkan hal yang baru. Berbagai pendapat tentang kesatuan organisme dan lingkungannya demikian juga tentang kesatuan manusia dan alam sudah sejak lama ada. Pada akhir abad ke-19 dalam penerbitan ekologik baik di Amerika, Rusia, dan Eropa telah mulai bermunculan pernyataan-pernyataan tentang konsep ekosistem.

BAB III

PEMBAHASAN

A.    Energi

Energi dapat dirumuskan sebagai kemampuan (capacity) untuk melakukan kerja. Dalam ekosistem, energi sinar matahari  sebagai sumber energi yang menopang peristiwa sirkulasi atmosfer dan siklus air dalam ekosistem. Tidak semua energi matahari ini mencapai bumi (insolasi), sebagian dibelokkan oleh atmosfer atau dikembalikan ke alam bebas. Pada dasarnya energi matahari ini tidak dapat dihilangkan walaupun telah dibelokkan oleh atmosfer, dan berubah menjadi bentuk-bentuk energi lain seperti energi kimia, energi kinetik atau energi panas. 

Berkaitan dengan aliran energi, dikenal Hukum Termodinamika. Dalam Hukum Termodinamika I atau disebut hukum kekekalan energi, bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan dan hanya mengalami transformasi, sedangkan dalam Hukum Termodinamika II, bahwa proses transformasi energi tidak pernah terjadi secara spontan, dan proses transformasi energi tidak pernah berlangsung dengan efisien 100%. Dalam hukum Termodinamika II ini dimaksudkan bahwa energi matahari yang dipancarkan ke muka bumi cenderung menjadi energi panas yang keseluruhannya tidak langsung bermakna bagi kehidupan. Hanya sedikit energi yang mengalami fiksasi dalam tumbuhan hijau sebagai energi potensial, selebihnya dipancarkan dalam bentuk panas di sekitar biosfer.

B.     Ekosistem

Ekosistem atau sistem ekologi (Anderson,1981) merupakan kesatuan komunitas biotik dengan lingkungan abiotiknya. Pada dasarnya, ekosistem dapat meliputi seluruh biosfer dimana terdapat kehidupan, atau hanya bagian-bagian kecil saja seperti sebuah danau atau kolam. Dalam jangkauan yang lebih luas, dalam kehidupan diperlukan energi yang berasal dari matahari. Dalam suatu ekosistem terdapat suatu keseimbangan yang disebut homeostatis, yaitu adanya proses dalam ekosistem untuk mengatur kembali berbagai perubahan dalam sistem secara keseluruhan, atau dalam pendekatan yang holistik. Dalam mekanisme keseimbangan itu, termasuk mekanisme pengaturan, pengadaan dan penyimpanan bahan-bahan, pelepasan hara makanan, pertumbuhan organisme dan populasi serta daur bahan organik untuk kembali terurai menjadi materi atau bahan anorganik

·         Komponen atau faktor ekosistem

Komponen-komponen ekosistem dapat dibagi berdasarkan ;

a.      Dari segi makanan (trophik)

1. Komponen autrotop (memberi makanan sendiri), disini terjadi pengikatan energi sinar matahari.

2. Komponen heterotrophik (memakan yang lainnya), disini terjadi pemakaian, pengaturan kembali dan perombakan bahan-bahan yang kompleks.

b.      Dari segi keperluan deskriptif

1. Komponen Abiotik, terdiri dari ;

a) Senyawa-senyawa inorganik ( C, H, CO2, H2O dan lainnya) yang terlibat dalam siklus bahan atau mineral.

b) Senyawa-senyawa organik (protein, karbohidrat, lemak dan seterusnya) yang menghubungkan biotik dan abiotik.

c) Iklim (temperatur, faktor-faktor fisik lainnya)

d) Air

2. Komponen-komponen biomas terdiri dari;

a) Produsen, organisme autotropik, umumnya tumbuhan hijau yang mampu

menghasilkan atau membentuk makanan dari senyawa-senyawa an-organik

yang sederhana.

b) Makro-konsumer atau phagotrof, organisme-organisme heterotropik terutama

hewan yang mencernakan organisme-organisme atau bagian bahan organik.

c) Mikro-konsumer, saprotrof (sapro = merombak) atau osmotrop, organisme

heterotropik terutama bakteri dan jamur yang merombak senyawa-senyawa

kompleks dari pada protoplasma mati. Menghisap beberapa dari hasil

perombakan dan melepaskan bahan makanan inorganik yang dapat digunakan

oleh produsen. Menghasilkan senyawa organik sebagai sumber energi yang

dapat menghambat atau meransang komponen biotik lainnya dalam ekosistem. 3. Wiegest dan Owens (1970), membagi heterotrof menjadi;

a) Biophag adalah organisme-organisme yang memakan organisme hidup lainnya. 

b) Saprophag adalah organisme-organisme yang memakan bahan-bahan organik mati.

c.       Dari segi fungsional

1. Lingkaran mineral.

2. Rantai-rantai makanan.

3. Pola-pola keragaman dalam waktu dan ruang.

4. Perkembangan dan evaluasi.

5. Pengendalian (cybernetiks)

Faktor-faktor ekosistem yang merupakan komponen habitat yaitu;

A. Faktor Abiotik 

1. Tanah; 

a. Sifat fisik tanah seperti tekstur, kematangan, porositas, kapasitas menahan air. b. Sifat kimia tanah seperti pH, kandungan dan jenis unsur hara (materi)

2. Faktor Iklim

Rezim energi, suhu, kelembapan, angin, kandungan gas/partikel.

3. Faktor air

Kecerahan, pH, kandungan unsur.

B. Faktor Biotik;

1. Produsen; tumbuhan hijau, bakteri

2. Konsumen; herbivora, karnivora 3. Dekomposer

C. Faktor Manusia; ideologi, politik, ekonomi, sosial, budaya, hankam  Tanah sebagai ekosistem, terdiri atas komponen;

1. Komponen Abiotik; fraksi mineral yaitu sifat fisik dan sifat kimia, kandungan

bahan organik, air tanah, dan atmosfer tanah

2. Komponen Biotik; mikrobiota seperti Algae, Protozoa, Fungi. Mesobiota seperti Nematoda dan Artipro. Makrobiota seperti cacing, Moluska, Artropoda

C.    Energi dalam ekosistem

Jaring makanan merupakan satuan dasar ekosistem, karena energi dan nutrisi beredar ke dalamnya dan di sekitarnya, termasuk pertukaran energi dan materi yang juga terjadi pada lingkungan abiotiknya. Siklus materi dan aliran energi menggambarkan bagaimana pola energi dan materi (nutrisi) itu secara mendasar beredar dalam ekosistem. Herbivora dan carnivora bersama-sama merupakan konsumen-konsumen (biophages) yang memangsa organisme-organisme hidup, berbeda dengan dekomposer (saprophages) yang memakan bahan-bahan organik mati. 

Pola peredaran energi dan materi sangat berbeda dalam kaitannya dengan lingkungan abiotik serta batas-batas ekosistem. Energi mengalir melalui ekosistem yang dipasok dari luar sebagai eneergi sinar matahari yang akhirnya hilang kembali lepas sebagai panas dalam proses respirasi semua anggota komunitas. Sebagian besar materi nutrisi berputar (bersiklus) dalam ekosistem, tumbuh-tumbuhan memperoleh nutrisinya dari simpanan-simpanan (pools) organik lingkungan di dalam ekosistem di atmosfere, air, tanah dan sedimen. Nutrisi ini mengalir melalui jaring makanan dalam bentuk molekul-molekul organik, namun sebagian besar kembali simpanan-simpanan anorganik melalui penguraian bahan-bahan organik yang mati. 

·         Aliran Energi Yang Melintasi Ekosistem

1. Rantai Makanan dan Jaring-Jaring Makanan

o   Rantai makanan,merupakan proses makan dan dimakan di antara organisme dengan urutan satu arah yang mengakibatkan terjadinya perpindahan energi dari satu organisme ke organisme yang lainnya.

o   Jaring-jaring Makanan, rantai-rantai makanan yang saling berhubungan

2. Piramida Biomassa dan Piramida Energi 

o   Piramida biomassa, dapat dinyatakan sebagai diagram yang mengambarkan perpaduan massa seluruh makhluk hidup di habitat tertentu yang diukur dan dinyatakan dalam satuan gram. Biomassa, ukuran berat materi hidup pada waktu tertentu.

o    Piramida Energi, memperlihatkan jumlah energi yang dipindahkan dari satu tingkat ke tingkat diatasnya dalam suatu jarring makanan.

BAB IV

KESIMPULAN

Ketika energi mengalir melalui suatu ekosistem, banyak energi yang hilang di setiap tingkat trofik. Jumlah energi yang tersedia bagi setiap trofik ditentukan oleh produktivitas primer bersih dan efisiensi di mana energi makanan diubah menjadi biomassa pada setiap hubungan rantai makanan. Produktivitas sekunder adalah laju di mana konsumen suatu ekosistem mengubah energi kimia makanan menjadi biomassa.

BAB V

DAFTAR PUSTAKA

Utina , Ramli & Dewi wahyuni K. Baderan. 2009. Ekologi dan Lingkungan Hidup.

Campbell, Reece & Mtichell.2000.BIOLOGI Edisi Kelima – Jilid 3.

. 

EKOSISTEM

EKOSISTEM

             

Disusun oleh:

ENDAH PUTRI APRILIANI

170254244034

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERIKANAN

FAKULTAS ILMU KELAUTAN DAN PERIKANAN

UNIVERSITAS MARITIM RAJA ALI HAJI

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Dalam karya ilmiah ini akan di jelaskan tentang pengertian ekosistem. Konsep ekosistem dengan pokok bahasan mengenai struktur ekosistem, komponen biotik (hidup) dan abiotik (tak hidup), peranan masing - masing komponen, proses-proses dalam ekosistem dan contoh-contoh ekosistem yang membahas ekosistem kolam dan padang rumput.

1.2  Rumusan Masalah

a.       Apa yang dimaksud dengan ekosistem?

b.      Apa saja konsep ekosistem?

c.       Apa saja contoh – contoh ekosistem?

1.3  Tujuan

a.       Agar dapat mengetahui apa itu ekosistem, konsep ekosistem, dan contoh – contoh ekosistem.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Istilah ekosistem pada mulanya diperkenalkan oleh A.G.Tansley pada tahun 1935.  Sebelumnya, telah digunakan istilah lain, yaitu biocoenosis dan mikrokosmos. Ekosistem merupakan satuan fungsional dasar yang menyangkut proses interaksi, interdependensi organisme hidup dengan lingkungan mereka.

BAB III

PEMBAHASAN

EKOSISTEM

A.  PENGERTIAN DAN DEFINISI EKOSISTEM

Di dalam ekosistem, organisme yang ada selalu berinteraksi secara timbal balik dengan lingkungannya. Interaksi timbal balik ini membentuk suatu sistem yang kemudian kita kenal sebagai sistem ekologi atau ekosistem.  Dengan kata lain ekosistem merupakan suatu satuan fungsional dasar yang menyangkut proses interaksi organisme hidup dengan lingkungannya. Lingkungan yang dimaksud dapat berupa lingkungan biotik (makhluk hidup) maupun abiotik (non makhluk hidup)

Di dalam suatu ekosistem selalu dijumpai proses interaksi antara makhluk hidup dengan lingkungannya, antara lain dapat berupa adanya aliran energi, rantai makanan, siklus biogeokimiawi, perkembangan, dan pengendalian. Ekosistem juga dapat didefinisikan sebagai suatu satuan lingkungan yang melibatkan unsur-unsur biotik (jenis-jenis makhluk) dan faktor-faktor fisik (iklim, air, dan tanah) serta kimia (keasaman dan salinitas) yang saling berinteraksi satu sama lainnya. Jika dilihat komponen biotanya, jenis yang dapat hidup dalam ekosistem ditentukan oleh hubungannya dengan jenis lain yang tinggal dalam ekosistem tersebut. Selain itu keberadaannya ditentukan juga oleh keseluruhan jenis dan faktor-faktor fisik serta kimia yang menyusun ekosistem tersebut.

Berbagai konsep ekosistem pada dasarnya sudah mulai dirintis oleh beberapa pakar ekologi. Pada tahun 1877, Karl Mobius (Jerman) menggunakan istilah biocoenosis. Kemudian pada tahun 1887, S.A.Forbes (Amerika) menggunakan istilah mikrokosmos.  Di Rusia pada mulanya lebih banyak digunakan istilah biocoenosis, ataupun geobiocoenosis. Istilah ekosistem mula-mula diperkenalkan oleh seorang pakar ekologi dari Inggris, A.G.Tansley, pada tahun 1935. Pada akhirnya istilah ekosistem lebih banyak digunakan dan dapat diterima secara luas sampai sekarang.

B.  STRUKTUR EKOSISTEM

Bila kita memasuki suatu ekosistem, baik ekosistem daratan maupun perairan, akan dijumpai adanya dua macam organisme hidup yang merupakan komponen biotik ekosistem. Kedua macam komponen biotik tersebut adalah (a) autotrofik dan (b) heterotrofik. a.  autotrofik, terdiri atas organisme yang mampu menghasilkan (energi) makanan dari bahan-bahan anorganik dengan proses fotosintesis ataupun kemosintesis. Organisme ini tergolong mampu memenuhi kebutuhan dirinya sendiri. Organisme ini sering disebut produsen. b.  heterotrofik, terdiri atas organisme yang menggunakan, mengubah atau memecah bahan organik kompleks yang telah ada yang dihasilkan oleh komponen autotrofik. Organisme ini termasuk golongan konsumen, baik makrokonsumen maupun mikrokonsumen.

Secara struktural ekosistem mempunyai enam komponen sebagai berikut:

1.  Bahan anorganik yang meliputi C, N, CO2, H2O, dan lain-lain.  Bahanbahan ini akan mengalami daur ulang.

2.  Bahan organik yang meliputi karbohidrat, lemak, protein, bahan humus, dan lain-lain. Bahan-bahan organik ini merupakan penghubung antara komponen biotik dan abiotik.

3.  Kondisi iklim yang meliputi faktor-faktor iklim, misalnya angin, curah hujan, dan suhu.

4.  Produsen adalah organisme-organisme autotrof, terutama tumbuhan berhijau daun (berklorofil). Organisme-organisme ini mampu hidup hanya dengan bahan anorganik, karena mampu menghasilkan energi makanan sendiri, misalnya dengan fotosistesis. Selain tumbuhan berklorofil, juga ada bakteri kemosintetik yang mampu menghasilkan energi kimia melalui reaksi kimia.  Tetapi peranan bakteri kemosintetik ini tidak begitu besar jika dibandingkan dengan tumbuhan fotosintetik. 5.  Makrokonsumen adalah organisme heterotrof, terutama hewan-hewan seperti kambing, ular, serangga, dan udang. Organisme ini hidupnya tergantung pada organisme lain, dan hidup dengan memakan materi organik.

6.  Mikrokonsumen adalah organisme-organisme heterotrof, saprotrof, dan osmotrof, terutama bakteri dan fungi. Mereka inilah yang memecah materi organik yang berupa sampah dan bangkai, menguraikannya sehingga terurai menjadi unsur-unsurnya (bahan anorganik). Kelompok ini juga disebut sebagai organisme pengurai atau dekomposer.

Komponen-komponen 1, 2, dan 3, merupakan komponen abiotik/ nonbiotik, atau komponen yang tidak hidup, sedangkan komponenkomponen 4, 5, 6, merupakan komponen yang hidup atau komponen biotik. Secara fungsional ekosistem dapat dipelajari menurut enam proses yang berlangsung di dalamnya, yaitu:

1.  Lintasan atau aliran energi.

2.  Rantai makanan.

3.  Pola keragaman berdasar waktu dan ruang.

4.  Daur ulang (siklus) biogeokimiawi.

5.  Perkembangan dan evolusi.

6.  Pengendalian atau sibernetika.

Konsep ekosistem merupakan konsep yang luas, yang merupakan konsep dasar dalam ekologi. Konsep ini menekankan pada hubungan timbal balik dan saling keterkaitan antara organisme hidup dengan lingkungannya yang tidak hidup. Setiap ekosistem di dunia ini mempunyai struktur umum yang sama dan adanya interaksi antarkomponen-komponen .  Jadi baik itu ekosistem alami (daratan, perairan) maupun ekosistem buatan (pertanian, perkebunan), semuanya mempunyai kesamaan. Sering terjadi bahwa proses autotrofik dan heterotrofik, serta organisme yang bertanggung jawab atas berbagai proses tersebut terpisah (secara tidak sempurna), baik menurut ruang maupun waktu.

Sebagai contoh dapat disebutkan bahwa di hutan, proses autotrofik, yaitu fotosintesis, lebih banyak terjadi di bagian kanopi; sedangkan proses heterotrofik lebih banyak terjadi di permukaan lantai hutan (hal ini terpisah berdasar ruang). Proses autotrofik juga terjadi pada waktu siang hari, dan proses heterotrofik dapat terjadi baik di siang hari maupun  malam hari (terpisah berdasar waktu).  Adanya pemisahan tersebut juga dapat dilihat pada ekosistem perairan. Pada ekosistem perairan, lapisan permukaan yang dapat ditembus oleh sinar matahari merupakan lapisan autotrofik. Dalam lapisan ini proses autotrofik adalah dominan. Lapisan perairan di bawahnya yang tak tertembus sinar matahari.

Matahari merupakan lapisan heterotrofik. Di dalam lapisan ini berlangsung proses heterotrofik. Dengan adanya pemisahan berdasarkan ruang dan waktu tersebut, lintasan energi juga dibedakan menjadi dua yaitu:

1.  Lintasan merumput (grazing circuit), meliputi proses yang melalui konsumsi langsung terhadap tumbuhan hidup atau bagian tumbuhan hidup, ataupun organisme hidup yang lain.

2.  Lintasan detritus organik (organic detritus circuit), meliputi akumulasi dan penguraian sampah serta bangkai.

C. CONTOH EKOSISTEM   

1.    Ekosistem Kolam Kolam merupakan salah satu  contoh ekosistem yang sederhana, sehingga mudah dipelajari dan  sangat sesuai untuk diperkenalkan kepada pemula. Meskipun sederhana dan mudah dipelajari, kolam merupakan ekosistem yang sempurna, lengkap dengan ke enam komponen serta prosesprosesnya.  

2.  Ekosistem Padang Rumput merupakan suatu contoh ekosistem daratan. Salah satu perbedaan yang mencolok antara ekosistem perairan dengan daratan adalah pada produsen. Di perairan, produsen utamanya  adalah fitoplankton yang berukuran mikroskopik. Produsen di perairan adalah tumbuhan air, yang tubuhnya kecil, lemah tanpa jaringan penguat, sehingga biomassanya kecil. Di daratan dijumpai produsen dengan tubuh yang besar, bahkan berupa pohon yang besar dengan jaringan penguat yang kokoh, sehingga biomassanya besar.

BAB IV

KESIMPULAN

Berdasarkan pembahasan di atas dapat disimpulkan bahwa ekosistem merupakan satuan fungsional dasar yang menyangkut proses interaksi, interdependensi organisme hidup dengan lingkungan mereka. Setiap ekosistem memiliki enam komponen, yaitu produsen, makrokonsumen, mikrokonsumen, bahan anorganik, bahan organik, dan kisaran iklim.  Perbedaan antarekosistem hanya pada unsur-unsur penyusun masing-masing komponen tersebut. Masing-masing komponen ekosistem mempunyai peranan dan mereka saling terkait dalam melaksanakan proses-proses dalam ekosistem.  Proses-proses dalam ekosistem meliputi aliran energi, rantai makanan, keanekaragaman, siklus materi, perkembangan, dan pengendalian.

BAB V

DAFTAR PUSTAKA

Utomo, Suyud Warno; Sutriyono dan Reda Rizal. 2014. Pengertian, Ruang Lingkup Ekologi dan Ekosistem.