BAB II ENERGI DALAM EKOSISTEM

ENERGI DALAM EKOSISTEM

Pernahkah kamu merasa kurang bertenaga atau kurang berenergi ketika terlambat makan? Tahukah kamu apa itu tenaga atau energi?Tenaga atau energi dibutuhkan oleh seluruh organisme untuk melakukan suatu usaha atau aktivitas. Sebagai contoh, tumbuhan membutuhkan energi dari cahaya matahari, hewan dan manusia membutuhkan energi yang dihasilkan dari proses, pengolahan makanan di dalam tubuh.

Energi yang terdapat di lingkungan sekitarmu memiliki bentuk yang bermacam-macam, seperti energi cahaya, energi listrik, energi kimia, energi panas, dan sebagainya. Setiap bentuk energi dapat diubah menjadi bentuk energi lainnya. Para ilmuwan yang mempelajari perubahan energi tersebut menemukan fenomena bahwa energi tidak dapat diciptakan. Fenomena ini juga berlaku di dalam suatu ekosistem. Setiap organisme mendapatkan energinya dengan cara mengubah energi yang berasal dari lingkungannya, seperti tumbuhan yang bergantung pada cahaya matahari atau hewan dan manusia yang membutulikan makanan sebagai sumber energinya. Perhatikan Gambar 2.1.

A.    ALIRAN ENERGI

1.    Tingkat Trofik

Interaksi antara organisme dengan lingkungan dapat terjadi karena adanya aliran energi. Aliran energi adalah jalur satu arah dari perubahan energi pada suatu ekosistem. Proses aliran energi antar organisme dapat terjadi karena adanya proses makan dan dimakan. Proses makan dan dimakan terjadi antara satu kelompok organisme dengan kelompok organisme lainnya. Setiap kelompok organisme yang memiliki sumber makanan tertentu disebut dengan tingkat trofik. Dalam suatu ekosistem terdapat beberapa macam tingkat trofik seperti produsen, kosumen, dan dekomposer. Perhatikanlah skema aliran energi pada tingkat trofik berikut ini.

Skema 2.1. Aliran Energi dan Tingkat Trofik

a.    Produsen
Energi memasuki suatu ekosistem dimulai dari energiradiasi (cahaya matahari) yang sebagian diserap oleh tumbuhan. ganggang, dan organisme fotosintetik lainnya. Energi cahaya matahari kemudian diubah menjadi energi kimia melalui proses fotosintesis. Energi kimia tersebut disimpan dalam bentuk senyawa organik seperti molekul glukosa. Molekul glukosa kemudian dipecah dan digunakan sebagai sumber energi untuk nielakukan aktivitas seperti tumbuh dan berkembang, bernapas, memperbaiki jaringan yang rusak, dan lain sebagainya. Seluruh organisme berklorofil seperti tumbuhan dan ganggang hijau yang dapat mengolah makanannya melalui proses fotosintesis disebut organisme autotrof atau dalam suatu ekosistem disebut dengan produsen.

Gambar 2.2 Produsen merupakan organisme yang dapat mengolah makanannya melalui proses fotosintesis. Ganggang merupakancontoh produsen di ekosistem perairan.

b.    Konsumen

Organisme seperti hewan membutuhkan makanan berupa organisme lain (tumbuhan atau hewan lain) sebagai sumber energinya. Organisme yang tidak dapat mengolah makanannya disebut organisme heterotrof atau konsumen. Konsumen dalam suatu ekosistem dapat dikelompokkan menjadi beberapatingkat. Konsumen tingkat I (konsumen primer) adalah kelompok organisme yang secara langsung memakan produsen. Anggota konsumen primer adalah kelompok herbivora atau pemakan tunnbuh-tumbuhan, seperti belalang, kelinci, kambing, dan sebagainya.

Gambar 2.3 Herbivora merupakan konsumen tingkat I. Contoh herbivora, yaitu rusa.

Sumber :www.wikipedia.org
Gambar 2.4 Karnivora merupakan kelompok hewan pemakan daging misalnya, singa.

Konsumen tingkat II (konsumen sekunder) adalah kelompok organisme yang memakan konsumen primer. Konsumen tingkat III (konsumen tersier) adalah kelompok organisme yang memakan konsumen sekunder. Konsumen sekunder dan konsumen tersier beranggotakan kelompok karnivora atau pemakan daging seperti singa, elang, ular, serigala, dan sebagainya.

Selain itu, konsumen primer, konsumen sekunder, serta seterusnya juga dapat merupakan anggota kelompok omnivora, yaitu organisme yang memakan tumbuhan dan hewan seperti ayam, manusia, dan sebagainya.

Gambar 2.5 Kutu kayu merupakan contoh detritivora yang memakan sisa – sisa materi organic tumbuhan.

c.    Dekomposer atau Detritivora

Beberapa organisme mendapatkan energinya dengan cara memakan detritus atau materi organik dari organisme lain. Detritus dapat berupa bangkai, feses, daun busuk, dan lain sebagainya. Organisme yang memakan detritus disebut dengap detritivora. Organisme dertitivora seperti eating tanah, kutu kayu kepiting, dan siput biasanya banyak terdapat di dalam tanah atau di dasar perairan.

Sisa-sisa materi organik tidak hanya dihancurkan oleh detritivora. Organisme lain seperti bakteri dan jamur juga menggunakan sisa materi organik tersebut sebagai sumber energinya. Organisme yang menggunakan sisa-sisa materi organik dan produk terdekomposisi lainnya disebut dekomposer atau saprotrof.

 

Gambar 2.6 Hubungan produsen, konsumen tingkat I, konsumen tingkat II, dan
dekomposer datam ekosistem.

2.    Rantai Makanan dan Jaring-Jaring Makanan

Proses makan dan dimakan antara satu tingkat trofik dengan tingkat trofik lainnya membentuk urutan dengan arah tertentu yang disebut rantai makanan. Melalui rantai makanan energi dapat mengalir dari satu organisme ke organisme lainnya. Produsen merupakan awal terjadinya aliran energi dengan cara menyerap energi cahaya matahari dan mengubahnya menjadi molekul kimia seperti glukosa. Molekul kimia yang dibentuk oleh tumbuhan kemudian dijadikan sumber energi bagi konsumen primer, yaitu organisme herbivora dan omnivora yang memakan tumbuhan. Energi kembali mengalir ke organisme karnivora atau omnivora yang memakan konsumen primer, dan seterusnya. Energi terus mengalir hingga ke organisme pemakan detritus, yang mengubah senyawa organik pada sisa-sisa organisme mati menjadi energi panas melalui proses respirasi. Di dalam ekosistem alami, satu rantai makanan yang sederhana jarang sekali terjadi, karenahanyasedikitkonsumen yang memakan satu jenis organisme. Umumnya, di dalam suatu ekosistem membentuk suatu hubungan makan dan dimakan yang kompleks. Satu jenis produsen dapat dimakan oleh beberapa konsumen primer. Satu konsumen primer dimakan oleh beberapa konsumen sekunder, atau satu konsumen tersier memakan beberapa konsumen sekunder, begitu seterusnya. Hubungan makan dan dimakan yang kompleks tersebut saling bercabang dan berkaitan sehingga membentuk jaring-jaring makanan. Lihat Gambar 2.7.


INTEFERENSI
•Informasi dan Referensi Sains
Sejak tahun 1970-an, populasi krill (crustacea sejenis udang kecil) di Semenanjung Antartika telah berkurang hingga 80%-nya.Krill memakan ganggang yang menempel di bawah permukaan es. Mencarinya lapisan es akibat pemanasan global berpengaruh pada penurunan populasi ganggang, yang kemudian berpengaruh pada populasi krill. Padahal krill merupakan makanan utama pinguin, singa taut, dan paus.Gangguan pada populasi krill memengaruhi populasi organisme dalam jaring-jaring makanan di Semenanjung Antartika (http://www.news.bbc.co. uk, 2004).


KEGIATAN 2.1    Rantai Makanan
Tujuan: mempelajari hubungan antar tingkat trofik di dalam suatu rantai makanan.

Kamu telah mempelajari tentang tingkat trofik dan hubungan antara satu dengan yang lainnya dalam rantai makanan. Buatlah beberapa kelompok di dalam kelasmu. Masing-masing kelompok memilih salah satu kasus di bawah ini.
•    meningkatnya populasi enceng gondok di ekosistem danau
•    mewabahnya jumlah tikus pada ekosistem sawah
•    berkurangnya jumlah orang utan di ekosistem hutan hujan tropis
•    meningkatnya jumlah bakteri pembusuk di ekosistem sungai
•    meledaknya populasi belalang di ekosistem padang rumput
Diskusikan dengan teman satu kelompokmu mengenai:
1.    Penyebab terjadinya fenomena tersebut.
2.    Efek yang ditimbulkan oleh hal tersebut terhadap organisme lain.
3.    Pengaruh yang ditimbulkan pada rantai makanan.
Buatlah laporan ilmiah mengenai hal tersebut. Bacakan di depan kelas dan bandingkan dengan hasil diskusi kelompok lain.

 Gambar 2.7 Hubungan makan dan dimakan yang kompleks membentuk jarring – jaring makanan.
1.    PohonPinus
2.    Pohon oak
3.    Burunghantu
4.    Tupai  
5.    Bajing
6.    Kelinci
7.    Serigala
8.    Rusa  
9.    Burungelang
10.  Burung
11.  Burungsayapmerah
12.  Blacberry  
13.    Burung robin
14.    Burungpelatuk
15.    Semak
16.    Bakteridanjamur  
17.    Semutdancacing
18.    Ngengat
19.    Tikus
20.    Laba – laba  
21.    Larva serangga
22.    Serangga

KEGIATAN 2.2    Mengamati jaring – jaring makanan
Tujuan: mempelajari adanya jaring-jaring makanan datam suatu ekosistem.
Alat dan bahan: • organisme yang ada di lingkungan sekitar
Cara kerja:
1.    Amati suatu ekosistem yang ada di sekitarmu.
2.    Perhatikan komponen biotik yang menyusun ekosistem tersebut.
3.    Buatlah skema jaring-jaring makanan dari data yang diperoleh.
Tabet 2.1 Hasil pengamatan jaring-jaring makanan.
 
Pertanyaan:
1.    Ekosistem apa yang telah kamu amati. Sebutkan ciri-cirinya.
2.    Ada berapa rantai makanan yang menyusun jaring-jaring makanan tersebut?
3.    Di dalam ekosistem yang kamu amati adakah organisme yang dimakan atau memakan satu jenis makanan? Jika ada sebutkan.
4.    Mengapa di dalam jaring-jaring makanan jarang sekali terdapat organisme yang memakan makanan yang spesifik (hanya satu jenis makanan saja)?

    Kaji Ulang?
1.    Apa yang dimaksud dengan aliran energi?
2.    Sebutkan macam-macam tingkat trofik datam suatu ekosistem.
3.    Jetaskan perbedaan antara rantai makanan dengan jaring-jaring makanan.

B.    PIRAMIDA EKOLOGI
Perhatikan jaring-jaring makanan yang telah kamu buat pada kegiatan 2.2. Organisme apa saja yang kamu temui pada ekosistem tersebut? Coba kamu hitung jumlah individu penyusun setiap tingkat trofik. Lalu susunlah secara bertumpuk dan berurutan. Tingkat trofik yang memiliki jumlah individu terbanyak diletakkan paling bawah, maka akan terlihat gambaran yang berbentuk piramida. Piramida yang telah kamu buat merupakan salah satu bentuk piramida ekologi, yang disebut dengan piramida jumlah. Piramida ekologi terdiri dari tiga macam, yaitu piramida jumlah, piramida biomassa, dan piramida energi.

1.    Piramida Jumlah.
Piramida jumlah menggambarkan jumlah organisme yang terdapat di dalam satu tingkat trofik. Semakin banyak jumlah organisme dalam satu tingkat trofik, maka semakin luas bangunan piramida yang terbentuk. Lihat Gambar 2.8. Pada bagian dasar piramida ditempati oleh tingkat trofik yang memiliki jumlah individu yang paling besar.