Ekosistem

Pengertian Ekosistem

Ekosistem adalah interaksi antar makhluk hidup (biotik) dengan faktor fisik lingkungannya (abiotik). Bidang ilmu yang secara khusus mempelajari berbagai ekosistem adalah ekologi. Suatu ekosistem dapat terdiri dari berbagai macam elemen penyusunnya. Makhluk hidup, air, siklus energi, tanah, bebatuan, mineral merupakan contoh elemen-elemen yang menyusun terbentuknya suatu ekosistem. Hubungan antar elemen-elemen ini tidak hanya terjadi antar makhluk hidup dengan lingkungan fisiknya, tetapi juga antar spesies yang menghuni ekosistem tersebut. Setiap ekosistem yang ada di dunia memiliki keunikannya tersendiri sehingga dapat dengan mudah kita bedakan yang satu dengan yang lainnya.

Ilustrasi Ekosistem Hutan
Sumber gambar: moodle2.rockyview.ab.ca

Komponen Ekosistem

Ekosistem dapat tercipta apabila terpenuhi 2 komponen yang membentuknya, sesuai dengan pengertian dari ekosistem diatas, yaitu:

1. Biotik : Komponen yang terdiri atas seluruh makhluk hidup yang tinggal di ekosistem tersebut mulai dari tingkat taksonomi yang paling rendah hingga yang paling tinggi.
2. Abiotik : Semua benda fisik, kimia, nutrisi yang ada di tempat tersebut, dalam suatu waktu, dan menjadi relung serta penyangga kehidupan bagi komponen bitok. Tanpa komponen abiotik, komponen biotik tidak akan ada.

Ruang Lingkup Ekosistem :

• Biosfer: Keseluruhan ekosistem yang bekerja di planet bumi dimana setiap elemen saling mempengaruhi
• Bioma: Skala besar dari suatu ekosistem yang memiliki kesamaan iklim dan kemiripan flora dan fauna yang hidup di dalamnya. Terdapat banyak ekosistem yang menyusun sutau bioma.
• Ekosistem: Sistem interaksi antara makhluk hidup dan lingkungannya pada batas wilayah tertentu.
• Komunitas: Kumpulan dari berbagai spesies makhluk hidup yang menghuni suatu ekosistem
• Populasi: Kumpulan makhluk hidup sejenis yang ada di ekosistem
• Individu: Satu unit makhluk hidup yang dapat menjadi bagian dari suatu populasi

Ciri-Ciri Ekosistem

Secara garis besar, ekosistem yang ada di muka bumi dapat dibagi menjadi 4 jenis berdasarkan ciri-cirinya yang dapat dengan mudah dibedakan, yaitu:

1. Ekosistem Darat

Ekosistem ini merupakan yang paling beragam jenisnya dengan ciri-ciri yang paling utama yaitu ekosistem berada di daratan (terrestrial) membentang dari ketinggian 0 meter diatas permukaan laut hingga ribuan meter diatas permukaan laut.  Vegetasi yang hidup adalah berupa pohon-pohonan dan hewan-hewan yang hidup memiliki alat gerak berupa kaki. Hal yang menjadi ciri hewan di ekosistem darat dimana hampir seluruhnya bernafas menggunakan paru-paru untuk mengambil oksigen.

2. Ekosistem Perairan Tawar

Ciri utama ekosistem ini berada di bentang alam perairan yang rasanya tawar dan terletak di tengah daratan seperti sungai dan danau. Ekosistem ini dapat dihuni ikan, amfibi, dan juga reptil air. Vegetasi yang tumbuh disini dapat berupa alga, tumbuhan batang berongga, dan tumbuhan yang akarnya mengambang (contohnya Lotus).

3. Ekosistem Air Payau/Muara

Ekosistem Air Payau merupakan batas pemisah antara aliran air tawar dan air asin di laut. Ciri khas ekosistem air payau adalah tumbuhnya pohon-pohon Mangrove/Bakau. Hewan yang hidup di ekosistem ini termasuk berbagai burung, ikan kecil, dan udang. Hal dapat menentukan dari ekosistem ini adalah ketika kita mencoba airnya berasa payau (perpaduan antara agak asin)

4. Ekosistem Laut

Ciri utama suatu ekosistem dikategorikan sebagai ekosistem laut adalah airnya yang terasa sangat asin. Ekosistem ini terbentang mulai dari bibir pantai hingga palung terdalam ke dasar lautan. Ciri hewan yang hidup di ekosistem ini adalah kebanyakan memiliki insang dan memiliki alar gerak untuk berenang. Ada perbedaan suhu dan intensitas cahaya seiring kedalam di laut sehingga mempengaruhi keanekaragaman botik di setiap level tertentu.

Pembagian Bioma

Adanya perbedaan iklim pada suatu daerah daratan yang luas, menyebabkan hanya flora dan fauna tertentu saja yang dapat beradaptasi dengan lingkungan untuk dapat bertahan hidup di daerah tersebut. Hal tersebut menyebabkan penampakkan ekosistem yang ada dalam suatu bioma menjadi unik dibanding yang lainnya. Pembagian bioma ini hanya untuk wilayah daratan dan bukan untuk akuatik atau laut karena sebaran biota akuatik biasanya dipisahkan hanya oleh kedalaman air. Persebaran biota akuatik tersebut dipengaruhi oleh kebutuhan akan cahaya dan oksigen di dalam air. Di seluruh permukaan bumi, bioma dikelompokkan sebagai berikut:

1. Hutan Hujan Tropis: Terdapat pada daerah yang dilalui oleh garis khatulistiwa, dimana hutannya banyak ditumbuhi pohon-pohon hijau dengan kerapatan yang tinggi dan bentuk hutan menyerupai suatu kanopi. Udaranya memiliki kelembapan yang tinggi dan keanekaragaman makhluk hidup di dalamnya juga sangat kaya. Lokasi bioma ini dapat kita jumpai di hutan-hutan di Kalimantan dan hutan Amazon, Brazil.
2. Hutan Temperate: Hutan ini merupakan ciri dari daerah sub-tropis yang memiliki empat musim seperti di Amerika Serikat dan Eropa. Ciri-ciri pepohonan yang tumbuh disini memiliki batang tinggi tegak lurus dan kerapatan antar pohonnya cukup jarang. Pepohonan yang hidup di bioma ini adalah yang daunnya selalu berubah tergantung dengan musim. Ketika musim dingin, maka dedaunan pohon akan rontok semuanya an baru akan tumbuh kembali di musim semi. Contohnya adalah pohon maple yang warna daunnya mulai berubah warna menjadi kuning atau merah ketika tiba musim gugur dan daunnya berjatuhan ke tanah.
3. Savana: Daerah lapang yang luas dimana kita dapat melihat padang rumput sepanjang mata memandang, dan hanya ada satu atau dua pohon besar yang tumbuh. Di daerah ini juga biasanya kita dapat melihat kuda liar atau zebra dan hewan herbivora lainnya. Kawasan savana dapat kita jumpai di Nusa Tenggara atau di Afrika.
4. Stepa: Merupakan wilayah dengan iklim yang lebih panas dari savana dan hanya tumbuh tanaman semak ataupun kaktus dan tanaman berduri lain yang memiliki kemmapuan penyimpanan air yang baik. Salah satu lokasi yang memiliki biome seperti ini adalah Texas, Amerika Serikat.
5. Gurun: Sangat sedikit makhluk hidup yang dapat hidup di bioma gurun. Daerah gurun dapat kita temui di Mesir, Afrika Utara, dan Arab Saudi. Biota yang hidup pada daerah ini antara lain adalah berbagai jenis ular berbisa, kalajengking, ataupun reptil yang mampu hidup pada suhu panas yang sangat ekstrim.
6. Tundra: Wilayah yang tertutupi es sebagai bioma dengan suhu paling dingin di bumi. Hanya tumbuhan seperti lumut yang ada pada bioma tundra dan hampir tidak ada pohon yang mampu utmbuh di daerah ini. Bioma tundra ada di daerah dekat kutub dan daerah di pegunungan tinggi di Himalaya.
7. Taiga: Bioma yang satu ini memiliki iklim yang dingin dan dapat tertutup oleh salju yang tebal namun masih memiliki vegetasi berupa pepohonan yang memiliki daun runcing seperti jarum. Pohon-pohon yang bersifat evergreen atau daunnya tetap hijau sepanjang tahun memiliki kemampuan adaptasi di lingkungan taiga. Salah satu contoh pohon yang hidup pada bioma taiga adalah pohon konifer seperti pinus. Hewan-hewan yang hidup di lingkungan ini juga memiliki ciri berbulu sangat tebal untuk menahan dinginnya cuaca contohnya serigala dan beruang.

Interaksi Antar Spesies dan Jaring-jaring Makanan

Di dalam suatu ekosistem, setiap spesies memiliki peranan tertentu terhadap spesies lainnya dan dalam hubungan mereka dibagi berdasarkan sifatnya yaitu:

• Mutualisme: Interaksi dimana antar spesies saling diuntungkan dari hubungan mereka.
• Parasistisme: Adanya satu pihak yang dirugikan karena dijadikan sebagai inang tempat hidup parasit dan diambil sumber dayanya. Parasit memiliki ukuran tubuh yang jauh lebih kecil dibanding inangnya.
• Komensalisme: Interaksi antar spesies dimana satu pihak diuntungkan tetapi pihak lainnya tidak dirugikan dan tidak diuntungkan.
• Predasi: Keadaan dimana spesies yang lebih besar dan lebih kuat memangsa spesies lain yang lebih kecil atau lebih lemah.

Selain itu, dalam suatu ekosistem terdapat suatu jaring-jaring makanan dimana kaitan antar spesies bukan hanya terjadi hubungan timbal balik antar spesies tetapi sudah menjadi suatu sistem yang dimana saling terkait satu dengan yang lainnya. Jaring-jaring makanan ini tersusun atas gabungan rantai makanan. Rantai makanan tersebut adalah suatu proses satu arah dimana terjadinya peristiwa dimakannya spesies oleh spesies lain dalam rangka untuk berlangsung hidup. Apabila salah satu spesies di dalam jaring-jaring makanan tidak ada, maka akan menimbulkan ketidakseimbangan populasi spesies lainnya atau bahkan menyebabkan kepunahan. Jaring-jaring makanan sebenarnya adalah suatu peristiwa makan-mekanan antar spesies dalam rangka mendapatkan energi untuk bertahan hidup. Adapun peran yang dapat dimiliki oleh suatu spesies di ekosistem adalah sebagai berikut:

• Produsen: Spesies yang mampu menangkap energi dari matahari dengan melakukan fotosintesis untuk menghasilkan makanannya sendiri. Pada suatu jaring makanan, peran sebagai produsen dimiliki oleh rumput, pohon, atau fitoplankton pada ekosistem perairan.
• Konsumen I : Konsumen tingkat I adalah hewan yang memakan tumbuh-tumbuhan untuk mendapatkan energinya, yaitu adalah hewan herbivora.
• Konsumen II : Konsumen tingkat II merupakan hewan karnivora yang memakan konsumen I pada jaring-jaring makanan.
• Dekomposer: Tugasnya adalah mengurai sisa-sisa tubuh makhluk hidup yang telah mati untuk diubah menjadi senyawa organik yang lebih sederhana. Hasil akhir dari dekomposisi ini dapat menjadi sumber unsur hara dan nutrisi untuk pertumbuhan spesies yang bertindak sebagai produsen di jaring-jaring makanan. Jenis-jenis dekomposer adalah cacing pengurai dan berbagai jenis mikroorganisme yang mampu mencerna sisa-sisa tubuh dari semua makhluk hidup yang telah mati.

Jaring-jaring Makanan
Sumber gambar: pinterest.com

Karena proses saling makan-memakan di dalam jaring-jaring makan merupakan upaya untuk mendapatkan energi agar spesies dapat bertumbuh, namun energi yang didapatkan dari setiap tingkatan terus berkurang. Jika suatu spesies memakan spesies lain, jumlah energi yang dapat diserap hanya sekitar 10% dari keseluruhan energi yang dimakannya. Jadi, semakin tinggi tingkatan organisme di jaring-jaring makanan, maka semakin sedikit energi yang didapatkan dari sekali makan. Sebagai bayangan, jika rumput dimakan oleh seekor Sapi, maka Sapi akan mendapatkan 10% energi dari rumput. Kemudian, jika Sapi tersebut dimakan oleh Harimau, maka energi yang didapatkan Harimau hanya 10% dari energi Sapi. Kesimpulannya, jika dibandingkan dari energi awal pada rumput, energi yang didapatkan Harimau setara dengan 1% energi dari rumput.

Skema Aliran Energi Ekosistem
Sumber gambar: socratic.org

­

Berkurangnya energi pada setiap tahap dalam ekosistem dikarenanakan, total energi yang dimiliki oleh individu digunakan untuk menghasilkan panas tubuh dan metabolisme. Sehingga dari setiap massa energi yang tersimpan dalam tubuh dipergunakan untuk menjaga bahwa sel-sel dalam tubuh tetap bekerja. Hal tersebut menjawab mengapa setiap satu proses makan-memakan dalam rantai makanan, sang pemangsa hanya mendapatkan 10% energi yang didapat setelah memakan seluruh tubuh mangsanya. Seluruh sumber energi yang ada di ekosistem berasal dari sumber energi yang telah disediakan oleh alam semesta yaitu cahaya atau panas dari matahari.

Siklus Biogeokimia

Nutrisi yang tersedia di ekosistem merupakan proses yang secara alami terjadi membentuk suatu siklus yang melibatkan komponen biologi dan lingkungan pada suatu tempat tertentu dan disebut siklus biogeokimia. Adanya siklus tersebut merupakan upaya untuk memperbaharui kembali keberadaan unsur-unsur penting dalam proses pembuatan makanan oleh trofik produsen dalam suatu ekosistem. Siklus tersebut merupakan proses berubah bentuk dan berubah tempatnya senyawa-senyawa berikut:

1. Oksigen

Oksigen merupakan senyawa yang dibutuhkan oleh hewan untuk bernapas. Oksigen dihasilkan dari fotosintesis tumbuh-tumbuhan berklorofil sebagai hasil buangannya. Selanjutnya, hewan tersebut akan mengeluarkan air seni (H₂O) dan hasil jasadnya yang sudah mati sebagai sumber karbon (C) di tanah untuk tumbuhan melakukan fotosintesis kembali.

Siklus Oksigen
Sumber gambar: blog.ub.ac.id

2. Air

Secara sederhana, siklus air bekerja mulai dari adanya penguapan (evaporasi) di badan air seperti sungai, danau, laut yang kemudian menggumpal menjadi awan dan terus terkondensasi hingga jenuh. Presipitasi dari awan yang sudah jenuh dengan massa air hasil penguapan terbentuklah hujan atau salju yang turun. Air tersebut akan menjadi sumber nutrisi tumbuhan untuk tumbuh dan berfotosisntesis yang menghasilkan uap air ke udara yang disebut transpirasi.

Siklus Air
Sumber gambar: noaa.gov

3. Karbon

Senyawa karbon berputar dalam siklus antara fotosintesis dan dekomposisi tubuh makhluk hidup. Hewan yang mati akan terdekomposisi menjadi senyawa yang lebih sederhana dan sumber karbonnya diserap tumbuhan untuk fotosintesis. Tumbuhan juga menyerap senyawa karbon dioksida di udara yang dihasilkan dari pembuangan napas hewan. Sebagai langkah selanjutnya, tumbuhan menghasilkan karbohidrat yang merupakan rantai panjang karbon sebagai sumber makan bagi hewan.

Siklus Karbon
Sumber gambar: eo.ucar.edu

4. Nitrogen

Siklus nitrogen sangat penting dalam ekosistem karena merupakan salah satu faktor yang menentukan kesuburan tanah. Siklus nitrogen berkaitan dengan kontribusi bakteri yang bersimbiosis dengan akar tumbuhan. Nitrogen (N₂) di udara ditangkap oleh bakteri di tanah menjadi nitrit. Senyawa nitrit akan ditangkap bakteri nitrifikasi dan diubah menjadi nitrat (NO₃) yang akan diserap tumbuhan sebagai nutrisinya untuk tumbuh. Sisanya dari nitrat, akan dilepas kembali ke udara menjadi senyawa nitrogen.

Siklus Nitrogen
Sumber gambar: studyacs.com

Artikel: Ekosistem – Pengertian, Komponen, Jaring-jaring Makanan, Siklus Biogeokimia
Kontributor: Aditya Chandra N, S.Si.
Alumni Biologi FMIPA UI