DASAR-DASAR ILMU LINGKUNGAN EKOLOGI dan EKOSISTEM

Lingkungan hidup dapat diartikan sebagai kesatuan ruang dengan semua benda, daya, keadaan dan mahluk hidup, termasuk manusia dan perilakunya, yang mempengaruhi kelangsungan perikehidupan dan kesejahteraan manusia serta mahluk hidup lainnya (UU No. 23 Tahun 1997).

PENGERTIAN

Biosfer merupakan lapisan tipis batas penyebaran jenis kehidupan, dihuni lebih dari 1,5 juta macam tumbuhan dan binatang. Untuk itu dalam mempelajari lingkungan perlu dipahami makna ekologi dan ekosistem mahluk hidup.

Istilah ekologi diperkenalkan pada tahun 1869, oleh ahli biologi dari Jerman bernama Ernst Haeckel. Istilah ini berasal dari kata oikos (rumah tangga) dan logos (telaah, studi). Ekologi adalah kajian mengenai hubungan timbal balik yang saling mempengaruhi antara organisme dengan lingkungannya. Satuan fungsional dasar dalam ekologi adalah ekosistem.
Menurut UU RI No. 23 tahun 1997 tentang Ketentuan-Ketentuan Pokok Pengelolaan Lingkungan Hidup (UUPLH), Bab I pasal 1 butir 3, ekosistem adalah tatanan kesatuan secara utuh menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling mempengaruhi.

Ekosistem dipelajari melalui struktur dan fungsinya. Yang dimaksud dengan fungsi ekosistem adalah:
1. volume dan tingkat aliran berbagai elemen, seperti karbon, nitrogen, phospor, dan sebagainya dalam ekosistem;
2. besarnya dan tingkat aliran energi melalui ekosistem;
3. proses-proses perubahan lingkungan abiotik oleh pengaruh organisme;
4. proses yang terjadi karena lingkungan abiotik mempengaruhi lingkungan biotik;
5. peristiwa yang mengatur tingkat populasi.

Sedangkan yang dimaksud sebagai struktur ekosistem adalah:
1. jenis, jumlah dan distribusi tanaman dan hewan,
2. jenis, banyaknya dan distribusi komponen abiotik, seperti oksigen (O2), karbondioksida (CO2), air (H2O), panas, nitrat, sinar matahari dan lainnya.

KOMPONEN EKOSISTEM

Pada dasarnya komponen ekosistem adalah komponen fisik (abiotik) dan hayati (biotik) yang saling berinteraksi. Dilihat dari fungsinya, ekosistem terdiri atas dua komponen:
a. Komponen autrotof, yaitu organisme yang mampu menyediakan atau men-sintesis makanannya sendiri dengan bantuan energi matahari dan klorofil.
b. Komponen heterotrof, yaitu organisme yang mampu memanfaatkan bahan organik sebagai makanannya dan bahan tersebut disediakan oleh organisme lain.

Sedangkan jika dilihat dari segi penyusunannya maka ekosistem dibedakan dalam 4 komponen:
a. Bahan tak hidup (abiotik, non hayati), yaitu komponen fisik dan kimia yang terdiri atas tanah, air, udara, matahari dan sebagainya yang merupakan medium/substrat untuk berlangsungnya kehidupan.
b. Produsen, yaitu organisme autrotof.
c. Konsumen, yaitu organisme heterotrof, misal: hewan dan manusia.
d. Pengurai atau perombak (dekomposer) yaitu organisme heterotrof yang mengurai bahan organik dari organisme mati dan menyerap sebagian hasil penguraian serta melepas bahan-bahan sederhana yang dapat digunakan kembali oleh produsen.

Aliran Energi dan Materi
Ekosistem berfungsi karena adanya aliran energi (rantai makanan) dan daur materi. Rantai makanan adalah suatu sistem kehidupan yang disusun oleh tumbuhan dan berbagai jenis hewan dalam bentuk tumbuhan sebagai mata rantai pertama (produsen) yang dimakan oleh hewan tertentu (konsumen I) kemudian konsumen I dimakan oleh konsumen II, dan seterusnya berakhir pada konsumen tingkat tertentu (konsumen ke-n).

Sedangkan daur materi adalah rantai makanan yang disambung oleh mikrobia yang menguraikan bangkai yang sudah mati menjadi mineral dimana mineral tersebut menjadi bagian dari penyusun tumbuhan.

********Gambar. Rantai makanan dan daur materi

TIPE-TIPE EKOSISTEM

Pada dasarnya ekosistem dibedakan menjadi dua tipe utama yaitu:
1. Ekosistem darat (terestrial), contoh: padang rumput, hutan, tundra dan gurun. Tipe ini didasarkan pada vegetasi yang dominan.
2. Ekosistem air (akuatik), contoh: ekosistem air tawar, estuarina dan marine. Tipe ini dibedakan atas dasar sifat kimiawi air yaitu kadar garam.

Ekosistem darat lebih dikenal dengan bioma. Bioma didefinisikan sebagai suatu satuan komunitas pada ekosistem hasil interaksi iklim regional dengan biota dan substratnya. Faktor pengatur distribusi bioma adalah ketinggian, garis lintang, temperatur, angin, curah hujan dan jeni tanah. Contohnya adalah bioma di Pegunungan Andes, Himalaya dan Rocky akan berbeda-beda.

Menurut Whittaker (1970), tipe-tipe bioma adalah sebagai berikut:
1. Hutan hujan tropika (tropical rain forests)
2. Hutan musim tropika (tropical seasonal forests)
3. Hutan hujan iklim sedang (temperate rain forests)
4. Hutan pegunungan tropika (tropical mountain forests)
5. Savana, padang rumput di daerah tropika disertai pohon-pohon besar.
6. Taiga (sub artic-sub alpine needle-leaved forests)
7. Gurun.

Macam-macam tipe ekosistem lainnya adalah:

1. Ekosistem sungai

2. Ekosistem pegunungan dan gua kapur
Multi fungsi ekosistem gua menyangkut gatra:
a. Hidrologi, sebagai sumber air.
b. Pariwisata, karena keunikan fisik.
c. Arkeologi, karena merekam keadaan masa lalu.
d. Ekologi, karena fungsi penyerbuk dan pengendali hama.
e. Geologi, pertambangan guano dan gamping.
f. Biologi, karena keunikan hayatinya.

3. Ekosistem hutan hujan tropis

4. Ekosistem pantai
Ekosistem pantai, sering disebut dengan bioma pesisir dan laut, adalah kesatuan habitat dan komunitas yang meliputi daerah pasang surut, hamparan pantai, hutan mangrove, padang lamun, muara sungai (estuaria), terumbu karang dan lautan terbuka.

Ekosistem pesisir adalah suatu wilayah yang secara hayati ditumbuhi oleh vegetasi khas pantai dan secara fisik terpengaruh oleh keadaan pasang surut air laut, bisa sampai beberapa km dari pinggir laut di pantai. Ekosistem pantai hanya beberapa puluh atau bahkan beberapa km dari permukaan air laut saat pasang, ditandai dengan lahan berpasir atau seluruhnya pasir. Ekosistem pantai berperan menunjang kepariwisataan dimana pantai sangat berpotensi sebagai daerah tujuan wisata.

Salah satu masalah dalam ekosistem pesisir adalah perubahan garis pantai yang dapat mempengaruhi keseimbangan ekologi dan nantinya dapat mempengaruhi sektor pariwisata. Bentuknya adalah abrasi dan akresi. Abrasi adalah semacam erosi atau pengikisan pantai oleh gelombang dan hempasan ombak, sehingga garis pantai bergeser menuju kearah daratan. Akresi merupakan penambahan lahan hasil sedimentasi dan pengendapan sungai, sehingga garis pantai bergeser ke arah laut.

5. Ekosistem mangrove
Hutan mangrove adalah hutan pantai di pinggir laut yang berperan dalam perlindungan ekosistem pesisir dan lautan.

Fungsi utama ekosistem mangrove adalah:
a. Fungsi fisik, menjaga kestabilan garis pantai, mempercepat perluasan lahan, melindungi pantai dan tebing sungai serta mengolah bahan limbah.
b. Fungsi biologik, berupa tempat benih ikan, udang dan kerang, tempat sarang burung-burung besar serta habitat alami bagi banyak jenis biota.
c. Fungsi ekonomi yang potensial untuk tambak, tempat pembuatan garam, rekreasi dan penghasil kayu.

Ada beberapa syarat fisiko-kimia air laut untuk pertumbuhan hutan mangrove yaitu:
a. Air pasang,
b. Salinitas, tingkat kadar garam Na Cl dalam laut,
c. Arua permukaan air laut,
d. Suhu, dengan temperatur air laut 27 - 34° C.
6. Ekosistem terumbu karang

6. Ekosistem Terumbu Karang
Ekosistem laut adalah seluruh wilayah laut yang terikat dalam satu sistem ekologi. Terumbu karang (coral reef) merupakan gabungan dari berbagai macam jenis hewan yang membuat kerangka pelindung atau tempat hidup dari bahan kapur, organisme ini memerlukan iklim tropis.

Ada 3 macam bentuk terumbu karang yaitu:
a. Terumbu karang pantai (fringing reef, shore reef).
b. Terumbu karang penghalang (barier reef).
c. Terumbu karang cincin (atol) yang melingkari sebuah goba atau lagoon.

Pertumbuhan terumbu karang tergantung pada 6 faktor pembatas utama berupa:
a. Cahaya matahari,
b. Kejernihan air,
c. Suhu antara 25 - 28° C,
d. Arus air laut,
e. Salinitas,
f. Substrat yang keras untuk pelekatan larva karang (planula) untuk terbentuknya koloni baru.

7. Ekosistem binaan
Merupakan ekosistem bentukan hasil buatan manusia.

KERAWANAN EKOSISTEM

Kemunduran (degradasi) ekosistem adalah menurunnya fungsi ekosistem yang disebabkan oleh kerawanan. Degradasi ini dapat dilihat dari menurunnya kualitas dan kuantitas fungsi ekosistem.

Kerawanan yang menimbulkan degradasi fungsi ekosistem dapat disebabkan oleh dua macam hal yaitu peristiwa alami dan karena kegiatan manusia.

1. Degradasi ekosistem oleh peristiwa alami
Penyebab alami ini dapat dibedakan menjadi:
a. Kebakaran,
b. Pemangsaan,
c. Badai topan,
d. Letusan gunung berapi,
e. Banjir,
f. Kekeringan,
g. Wabah penyakit tanaman,
h. Longsor dan pergeseran.

2. Degradasi ekosistem oleh kegiatan manusia.
Bentuk aktivitas manusia yang menyebabkan degradasi adalah kehutanan, pertanian, perumputan, pertambangan, pengembangan sumber daya air, konstruksi jalan raya dan urbanisasi.