Perpindahan Energi Dalam Ekosistem

Tujuan Pembelajaran :

1.  Memahami bentuk aliran energy yang terjadi dalam rantai makanan dan jarring-jaring makanan

2.  Memahami bentuk – bentuk piramida ekologi dalam ekosistem

3.  Memahami prinsip produktivitas ekosistem

4. Memahami daur biogeokimia dan macam-macamnya di dalam ekosistem

ENERGI

Pendahuluan

Pernahkah kamu merasa kurang bertenaga atau kurang berenergi ketika terlambat makan?

Tahukah kamu apa itu tenaga atau energy?

·        Tenaga atau energy adalah kemamuan untuk melakukan suatu usaha/kegiatan/aktivitas

·        Energi yang terdapat di alam bermacam-macam bentuknya, contoh bentuk energy : energy cahaya, energy listrik, energy kimia, energy panas, dan sebagainya.

·        Energi tersebut tidak dapat diciptakan dan juga tidak dapat dimusnahkan, energy tersebut hanya dapat berubah bentuk dari energy yang satu menjadi bentuk energy

·        Sesuai dengan hukum Lavoisier tentang “Hukum kekekalan energi” menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat diubahdari bentuk satu  ke bentuk lain.

·        Energi yang dimanfaatkan organisme berasal dari sumber energi utama, yaitu cahaya matahari. Sebagian besar energi cahaya matahari ditangkap oleh tumbuhan, melalui proses foto sintesis diubah menjadi energi tersimpan (energi potensial) dalam  makanan.

·         Dari makanan tersebut nantinya diubah menjadi senyawa lain / bentuk lain yang digunakan untuk aktifitas organisme sehari-hari. Sisa yang tidak terpakai dan dibuang ke lingkungan ternyata masih mengandung energi, hanya kadarnya yang berubah. Di lingkungan energi tersebut diserap tumbuhan untuk keperluan sintesis makanan kembali. Tumbuhan yang mengandung energi tersebut nantinya dimakan oleh organisme lain. Dengan demikian energi itu akan terus berputar dengan kadar atau jumlah yang tidak selalu sama. Itulah yang disebut sebagai siklus energi.

Berikut ini bagan siklus/daur materi dan energi :

Produktifitas dalam Ekosistem

·        Merupakan kemampuan organisme dalam menangkap energi dan menyimpan energi dalam suatu ekosistem. Energi pertama kali masuk ke dalam komponen biotik melalui produsen. Produsen menangkap energi cahaya matahari dan menyimpannya ke dalam energi kimia berupa bahan organic. Energi kimia yang disimpan oleh produsen disebut produktifitas primer.

·        Ada 3 konsep dalam produktifitas ;

1. Hasil bawaan, merupakan jumlah bahan organic pada waktu tertentu tiap satuan waktu, tipa satuan luas. Bila suatu populasi memiliki hasil bawaan besar menunjukkan hasil natalitas dan mortalitasnya rendah.
2. Perpindahan materi, adalah perpindahan dari satu daerah melalui emigrasi dengan pengambilan kembali bahan organic dai peredarannya melalui pembentukan deposit. Hasil potensial maksimum adalah hasil panen terbesaryang dapat dipindahkan dari suatu area dengan kondisi lingkungan dari populai yang paling menguntungkan.
3. Kecepatan produktifitas, merupakan jumlah materi yang dibentuk oleh setiap taraf trofi dari rantai makanan tiap satuan luas.

RANTAI MAKANAN

·        Apakah setiap makhluk hidup/organisme bisa menghasilkan makanan sendiri ? jika hal itu terjadi barangkali tidak perlu ada interaksi dengan organisme lain atau dengan lingkungan.

·        Rantai makanan adalah perpindahan energi makanan dari sumber daya tumbuhan melalui seri organisme atau melalui jenjang makan (tumbuhan – herbivore – karnivora - omnivora). Pada setiap tahap pemindahan energi, 80% sampai 90% energi potensial hilang sebagai panas, karena itu langkah-langkah dalam rantai makanan terbatas 4 - 5 langkah saja. Dengan perkataan  lain, semakin pendek rantai makanan semakin besar pula energi yang tersedia.

·        Rantai makanan juga dikatakan sebagai proses memakan dan dimakan antar organisme yang berlangsung secara teratur dan membentuk suatu garis tertentu. Misal: rumput – dimakan -- belalang – dimakan -- burung kecil -- dimakan -- burung elang

Ada dua tipe dasar rantai makanan:

1. Rantai makanan rerumputan ( grazing food chain ). Misalnya: tumbuhan-herbivora-carnivora- omnivora.
2. Rantai makanan sisa ( detritus food chain ). Bahan  mati  mikroorganisme            ( detrivora = organisme pemakan sisa ) predator dan bangkai.

TINGKAT TROFIK

—        Setiap kelompok organisme yang memiliki sumber makanan tertentu disebut dengan tingkat trofik

—        Macam tingkat trofik : produsen, konsumen, dan dekomposer

PRODUSEN

—        Seluruh organisme yang dapat mengolah sendiri makanannya melalui proses fotosintesis disebut organisme autotrof,

—        Organisme yang dapat mengolah sendiri makanannya melalui proses fotosintesis dalam suatu ekosistem disebut produsen

KONSUMEN

—        Organisme yang tidak dapat mengolah sendiri makanannya disebut organisme heterotrof  konsumen

—        Konsumen dalam ekosistem dapat di golongkan beberapa tingkat :

—        Konsumen tingkat I/primer (kelompok herbivora)

—        Konsumen tingkat II/sekunder

—        Konsumen tingkat III/tersier

DEKOMPOSER/DETRITIVORA

—        Beberapa organisme mendapatkan energinya dengan cara memakan detritus atau materi organik dari organisme lain

—        Detritivora : organisme yang memakan detritus

—        Contoh detritivora : cacing tanah, kutu kayu,  kepiting, dan siput

—        Detritus dapat berupa bangkai, feses, daun busuk dan lain sebagainya

—        Organisme lain seperti bakteri dan jamur juga menggunakan sisa materi organik sebagai sumber energinya

—        Organisme yang menggunakan sisa materi organik dan produk terdekomposisi lainnya disebut dekomposer/saprotrof

RANTAI MAKANAN DAN JARING-JARING MAKANAN

—        Rantai makanan : proses makan dan dimakan antara satu tingkat trofik dengan tingkat trofik lainnya yang membentuk urutan dengan arah tertentu

—        Jaring makanan : hubungan makan dan dimakan yang kompleks yang saling bercabang dan berkaitan

PIRAMIDA EKOLOGI

—        Piramida ekologi adalah struktur tingkatan pada suatu ekosistem yang menunjukkan hubungan antara struktur trofik dan fungsi trofik.

—        Macam-macam piramida ekologi ;

Piramida jumlah

—        Piramida jumlah adalah piramida yang menggambarkan jumlah organisme yang terdapat di dalam satu tingkat trofik

—        Bagian dasar piramida ditempati oleh tingkat trofik yang memiliki jumlah individu terbesar

Piramida biomassa

—        Piramida biomassa adalah piramida yang menggambarkan total biomassa yang terdapat pada tiap tingkat trofik

—        Piramida ini menunjukkan berat suatu tingkat trofik dalam ukuran gram pada suatu waktu

Piramida energi

·       Piramida energi adalah piramida yang menggambarkan produktivitas energi suatu tingkat trofik dalam ekosistem selama periode tertentu

PRODUKTIVITAS EKOSISTEM

—        Produktivitas ekosistem adalah pemasukan dan penyimpanan energi dalam suatu ekosistem

—        Produktivitas ekosistem terdiri dari produktivitas primer dan produktivitas sekunder

PRODUKTIVITAS PRIMER

—        Kecepatan organisme autotrof menyimpan dan mengubah kecepatan energi cahaya matahari menjadi molekul organik

—        Seluruh energi atau bahan organik yang dihasilkan dari proses fotosintesis disebut produktivitas primer kotor (PPK)

—        Energi yang dihasilkan tersebut tidak seluruhnya disimpan dalam tubuh tumbuhan sebagian digunakan untuk proses respirasi

—        Energi yg dihasilkan dari proses fotosintesis dikurangi dengan energi yang digunakan dalam aktivitas respirasi disebut produktivitas primer bersih (PPB

—        Jadi PPB = PPK - Respirasi

PRODUKTIVITAS SEKUNDER

—        Produktivitas sekunder adalah Kecepatan organisme heterotrof mengubah dan menyimpan energi yang didapatkan dari makanannya

—        Jumlah energi yang dapat disimpan sebagai biomassa jumlahnya sangat sedikit, sehingga energi yg ditransfer dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya juga semakin berkurang.