PERUBAHAN EKOSISTEM

A.Perubahan Keseimbangan Lingkungan

Pada bab sebelumnya kamu sudah mengetahui bahwa mahkluk hidup dan lingkungannya tidak dapat dipisahkan antara satu dengan yang lain, keduanya memiliki hubungan timbal balik. Hubungan timbal balik antara komponen biotik dengan lingkungannya dipelajari secara khusus dalam ekologi. Istilah ekologi pertama kali dikemukakan oleh Ernest Haeckel (1834-1914) untuk mengkaji hubungan antara organisme dengan lingkungannya berada.

Kehidupan yang ada di muka bumi ini sebenarnya merupakan satu sistem ekologis. Sebagai suatu sistem, semua komponen
penyusunnya seperti manusia, hewan, tumbuhan dan lingkungan akan saling memengaruhi komponen yang lainnya. Yang dimaksud sistem ekologis adalah berfungsinya perpindahan energi dan daur biogeokimia pada suatu ekosistem. Berpindahnya energi disertai dengan perpindahan zat dari air, tanah, dan udara ke organisme, lalu kembali ke air, tanah dan udara lagi. Lingkungan yang dapat menjamin kelangsungan sistem ekologi tersebut dinamakan lingkungan yang seimbang. Keseimbangan lingkungan yang dimaksud dapat terjadi jika faktor biotik dalam rantai makanan, jaring-jaring makanan, dan piramida makanan berada dalam komposisi seimbang. Kondisi lingkungan semacam itu yang akan menjamin terbentuknya ekosistem yang sehat.

Keseimbangan ekosistem tidaklah statis, artinya komponen penyusun ekosistem dapat mengalami kenaikan maupun penurunan jumlah populasi, namun dalam komposisi yang proporsional. Ekosistem seimbang didukung oleh banyak alternatif lintasan yang dapat dilalui zat untuk terjadinya daur materi dan perpindahan energi. Semakin banyak variasi jenis tumbuhan, herbivora, karnivora dan mikroba maka semakin banyak lintasan zat. Hal tersebut menyebabkan ekosistem tersebut semakin mantap keseim-bangannya. Jika satu jenis tumbuhan berkurang, masih tersedia jenis tumbuhan lain sebagai produsen yang menjadi sumber makanan bagi herbivora. Demikian pula, bila hewan herbivora tertentu jumlahnya berkurang masih ada jenis herbivora lainnya yang dapat dimakan oleh hewan karnivora. Seterusnya, bila ada jenis karnivora tertentu yang punah masih ada karnivora lain yang meneruskan perpindahan energi dan zat dalam komunitas tersebut.

Sebaliknya, bila komunitas hanya beberapa jenis organisme yang terbatas akan menjadi kurang stabil. Bila ada satu atau dua jenis organisme mengalami kepunahan tidak akan ada alternatif jalur yang dapat dilalui oleh zat dan energi, sehingga bila ada perubahan lingkungan maka akan ada yang mengalami kepunahan atau bahkan ada pertumbuhan populasi (booming populasi) yang tidak seimbang. Keseimbangan lingkungan akan stabil dan akan tetap terjaga apabila jumlah individu produsen lebih besar daripada jumlah konsumen I, demikian juga jumlah konsumen I harus lebih besar dari jumlah konsumen II, dan seterusnya jumlah konsumen II harus lebih besar dari jumlah konsumen III. Apabila faktor biotik dan abiotik mangalami perubahan maka keseimbangan lingkungan menjadi terganggu, misalnya akibat penggundulan hutan, bencana alam adan perburuan liar.

Kemampuan lingkungan untuk memperbaiki kembali komponen yang berkurang dikenal dengan istilah kelentingan lingkungan. Kondisi lingkungan yang dapat memberikan kehidupan bagi organisme yang menempatinya disebut daya dukung lingkungan. Pada ekosistem yang seimbang semua populasi secara alamiah dibatasi oleh populasi organisme lain, sehingga tidak ada
populasi yang tumbuh tanpa batas dan mendominasi yang lain. Setiap populasi pada ekosistem yang seimbang memiliki kondisi maksimum dan minimum yang selalu berkaitan dengan populasi lainnya. Pada kondisi seimbang ekosistem kaya akan variasi komponen biotik dan abiotik yang memungkinkan perpindahan energi dan daur zat berlangsung secara lancar. Maka bila ada perubahan apapun, dengan sendirinya akan membentuk keseimbangan baru secara proporsional sesuai dengan perubahan itu. Hal itu dapat terjadi selama perubahan itu masih berada di dalam daya dukung dan daya lentingnya. Namun, bila perubahan ekosistem menyebabkan suatu komponen tidak berfungsi maka aliran energi dan daur materi akan terganggu, yang pada akhirnya akan memengaruhi semua komponen ekosistem lainnya

B. Faktor-Faktor Penyebab Gangguan Keseimbangan Lingkungan

Keseimbangan lingkungan dapat terwujud apabila adanya keselarasan antara faktor biotik dan abiotik. Jika terjadi gangguan pada faktor biotik maupun abiotik maka keseimbangan lingkungan dapat terganggu. Pernahkah kalian membaca di media massa tentang sering terjadinya banjir bandang terutama di daerah yang digunakan sebagai kantong-kantong transmigrasi? Mengapa hal ini terjadi?

Banjir umumnya disebabkan manusia yang senantiasa membuka lahan baru dalam memenuhi kebutuhan hidupnya baik untuk permukiman maupun sebagai lahan pertanian, atau lahan pabrik. Hal ini disebabkan pula oleh jumlah penduduk yang terus
bertambah, sdangkan lahan yang ada sebagai wadah aktivitas tetap jumlahnya. Fenomena lain yang tak kalah mengherankan, di lereng gunung banyak berdiri bungalo yang praktis menyebabkan daya dukung lahan sebagai penahan air di lereng gunung hilang, ditambah dengan membuka lahan baru yang menyebabkan banyak tanaman yang hilang. Jika air hujan datang tanpa didukung oleh tanaman sebagai penyeimbang lingkungan, Apa akibatnya? Apakah akan terulang kejadian-kejadian longsor, banjir bandang, dan fenomena kerusakan alam lainnya? Dengan berbagai gambaran di atas, banjir ataupun bencana alam lainnya terjadi sebagai akibat dari terganggunya keseimbangan alam. Gangguan keseimbangan alam dapat dibedakan menjadi dua.

1. Faktor alami

Faktor alami yang menyebabkan perubahan keseimbangan komponen biotik dan abiotik, diantaranya letusan gunung berapi,
banjir, tanah longsor, rusaknya pantai, hilangnya terumbu karang dan tumbuhan alga, kebakaran hutan, badai, bahkan tsunami dapat menyebabkan terputusnya rantai makanan, yang menunjukkan bahwa keseimbangan lingkungan sudah terganggu.

2. Faktor manusia

Dibanding komponen biotik lainnya, manusia merupakan komponen biotik yang mempunyai pengaruh ekologi terkuat di biosfer bumi ini. Dengan kemampuannya untuk mengembangkan ilmu dan teknologi, manusia mempunyai pengaruh yang sangat besar baik pengaruh yang memusnahkan ekosistem maupun yang meningkatkan ekosistem. Dalam upaya memenuhi kebutuhan hidupnya manusia mampu mengubah lingkungan sesuai dengan yang diinginkan, misalnya dengan cara mengeksploitasi sumber daya alam (SDA) tanpa memikirkan dampaknya. Pembabatan dan pembakaran hutan menyebabkan dampak yang sangat luas yang berakibat hilangnya humus tanah, ketandusan tanah, berkurangnya sumber air, dan rusaknya tatanan ekosistem. Rusaknya tatanan ekosistem akan berakibat migrasi hewan-hewan buas dari hutan ke desa-desa untuk memangsa hewan ternak bahkan manusia. Gajah, babi hutan, dan hewan herbivora lainnya tidak akan dapat mempertahankan hidup di hutan yang rusak hewan-hewan tersebut bermigrasi ke perkampungan penduduk dengan merusak tanaman budidaya manusia. Contoh lainnya dari aktivitas manusia yang menyebabkan perubahan keseimbangan lingkungan adalah pencemaran sampah organik, penebangan hutan, penggunaan pestisida berlebihan, pembangunan permukiman, dan limbah industri

C. Pencemaran Lingkungan

Buatlah kelompok dengan anggota minimal 4 orang.
1. Carilah 5 artikel dari berbagai sumber tentang aktivitas manusia yang mengganggu keseimbangan lingkungan!
2. Diskusikan dengan anggota kelompokmu, kemudian tentukan:
a. Tindakan apa yang perlu dilakukan bila menjumpai hal itu?
b. Identifikasikan manfaat mempelajari dampak kegiatan manusia terhadap lingkungan!

Coba berikan contoh lain mengenai terganggunya keseimbangan lingkungan karena aktifitas manusia? Berdasarkan penjelasan sebelumnya peningkatan eksploitasi terhadap sumber daya alam (SDA) akan menyebabkan peningkatan kerusakan ekosistem, sebagai contoh timbulnya zat sampah yang mengakibatkan terjadinya pencemaran. Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya pencemaran adalah:
1. pertambahan penduduk yang tak terkendali (over population);
2. pesatnya perkembangan dan penyebaran teknologi;
3. adanya polutan dalam jumlah besar dan alam tidak bisa lagi menetralisir. Kapan suatu zat dapat dikatakan sebagai polutan? Apabila:
4. kadarnya melebihi batas kadar normal atau ambang batas;
5. berada pada waktu yang tidak tepat;
6 berada pada tempat yang tidak semestinya

Bagaimana sifat-sifat polutan?
1. Merusak untuk sementara dan setelah bereaksi dengan lingkungan, zatnya tidak merusak lagi.
2. Merusak setelah jangka waktu tertentu, misalnya DDT dan Pb.

Dalam kadar yang rendah, DDT dan Pb tidak mematikan manusia. Namun, apabila zat ini tertimbun dalam lemak dengan jumlah yang melebihi batas normal akan menimbulkan kerusakan jaringan. Pencemaran lingkungan dapat dibedakan menjadi
beberapa jenis.

1. Pencemaran air dan tanah
Pencemaran air terjadi karena masuknya zat-zat yang mengakibatkan kualitas air terganggu. Hal ini dapat terjadi pada sumber mata air, sungai, waduk, dan air laut. Pencemaran tanah terjadi akibat masuknya zat atau komponen lain ke dalam areal tanah. Menurut jenisnya bahan pencemar air dapat dibedakan menjadi dua, yaitu sebagai berikut.

a. Pencemaran biologi
Pencemar biologi dalam perairan antara lain:
1) Escherichia coli
2) Entamoeba coli
3) Salmonella typhi
4) Tumbuhan Pengganggu (Gulma)
5) Tumbuhan Eceng Gondok (Eichornia crassipes)
6) Tumbuhan Paku Sampan (Salvinia natans)
b. Pencemaran kimia
Pencemar kimia dalam perairan antara lain sebagai berikut.
1) Zat-zat kimia
Misalnya pestisida, limbah industri, buatan, dan deterjen yang kesemuanya dapat berakibat buruk terhadap pertumbuhan organisme di perairan.
2) Limbah industri
Yang berupa zat-zat radioaktif dan logam-logam berat, seperti Cu, Hg (air raksa/merkuri), Pb (timah hitam), seng
(Zn), Arsen (As), Kadmium (Cd), Kromium (Cr), dan Nikel (Ni).

Zar-zat tersebut di atas dapatmengganggu organisme yang hidup di air melalui rantai makanan, zat tersebut akan
berpindah dari organisme satu ke organisme lain yang pada akhirnya zat tersebut akan terakumulasi pada konsumen yang menduduki piramida makanan paling atas. Pada dosis tertentu akan berubah menjadi racun.

3) Penggunaan pestisida DDT
Pengendalian hama yang menggunakan insektisida berupa DDT (Dikloro Difenil Trichlorothan) oleh para petani secara
berlebihan akan mengakibatkan terjadinya pencemaran air dan tanah mengingat zat ini mempunyai sifat sebagai berikut.
a) Bila masuk ke dalam tubuh organisme, tidak dapat diuraikan (nonbiodegrada)sehingga akan tertumpuk dalam air atau tanah.
b) Larut dalam lemak dan dapat berpindah ke organisme lain melalui aliran materi dalam rantai makanan, hal ini memungkinkan DDT dapat tertumpuk dalam tubuh manusia sehingga berakibat rusaknya jaringan yang menimbulkan kelelahan dan kejang-kejang otot.
c. Sampah organik
Berbagai sampah organik yang dibuang ke sungai, kolam, atau parit akan mengalami pembusukan oleh bakteri pembusuk yang banyak memerlukan Oksigen (O2). Hal ini menyebabkan kadar Oksigen (O2) air berkurang, menyebabkan plankton, hewan-hewan kecil, maupun hewan besar tidak dapat hidup lagi.
d. Terjadinya eutrofikasi
Disebabkan karena terjadinya pembusukan yang berlebihan di perairan karena penimbunan senyawa nitrat (NO3). Ditambah belum lagi penimbunan sisa-sisa pupuk yang lainnya di daerah pertanian yang akan menyebabkan tumbuh suburnya gulma. Belum dapat menutup permukaan air sehingga cahaya tidak bisa menembus ke pedalaman air sehingga menghambat proses fotosintesis yang diakhiri dengan berkurangnya produksi oksigen (O2). Berkurangnya oksigen menyebabkan ikan dan hewan lainnya yang hidup di air menjadi berkurang atau terhambat pertumbuhannya.

2. Pencemaran udara
Pencemaran udara disebabkan adanya pembakaran yang tidak sempurna dari minyak bumi, batubara, asap rokok, dan gas-gas lain yang mencemari udara, misalkan gas CO, CO2,NO, NO2, SO, SO2, CH4, CFC3. Kadar polutan di udara dinyatakan dengan
ppm (part per million), yaitu jumlah cm3 polutan per m3 udara. Polutan yang dimaksud disini dapat berbentuk partikel, cairan, atau gas.

a. CO (Karbon Monoksida)
Sebagai gas pembunuh, gas ini mempunyai daya ikat terhadap haemoglobin yang jauh lebih tinggi daripada dengan O2
, sehingga mengganggu pengikatan O2oleh darah. Bila dalam darah 70-80% Hb mengikat CO dapat mengakibatkan kematian. Contoh-contoh terbentuknya gas CO, antara lain.
1) Menghidupkan mesin mobil di dalam garasi tertutup.
2) Menghidupkan AC ketika tidur di dalam mobil dengan keadaan kaca yang tertutup.

b.CO2(Karbon Dioksida)
CO2bersama mikroorganisme, debu, dan titik-titik air akan berkondensasi membentuk awan. Awan mempunyai sifat dapat
ditembus oleh energi panas, sehingga suhu udara yang berada di permukaan bumi akan meningkat. Kadar CO2 0,033% yang ada di udara akan dimanfaatkan oleh tumbuhan hijau untuk fotosintesis, tetapi bila kadar tersebut berlebih maka akan merusak tumbuhan dan hewan.

c. Gas NO, NO2, SO, dan SO2
Gas-gas tersebut dapat menimbulkan gangguan pada sistem saluran pernapasan, sedangkan NO3 apabila masuk ke ekosistem
tanah dan air akan menyebabkan eutrofikasi. Gas-gas tersebut juga dapat berkondensasi dengan partikel-partikel lain beserta titik-titik air sehingga terbentuklah zat asam, dan bila turun bersama air hujan terjadilah Hujan Asam.

d. CFC (Chloro fluorocarbon)
CFC terdapat pada gas pendingin AC, kulkas, dispenser, dan kosmetik. Gas CFC merupakan gas yang sukar terurai, dan bila masuk ke dalam atmosfer akan mampu mengikat lapisan ozon. Hal inilah yang dikhawatirkan umat manusia sedunia, mengapa demikian? Hal ini disebabkan lapisan ozon merupakan selimut bumi yang berfungsi mencegah radiasi sinar ultraviolet ke bumi.
Bila kadar CFC terlalu tinggi, lapisan ozon dapat semakin tipis bahkan berlubang, hal seperti ini yang akan
membahayakan bumi.

3. Pencemaran suara
Pencemaran suara disebabkan oleh suara bising yang berlangsung secara terusmenerus. Satuan kekuatan suara dikenal
dengan satuan desibel (dB). Dibawah ini dijelaskan gambaran mengenai polusi udara, antara lain.
a. Percakapan normal : 40 dB
b. Keributan : 80 dB
c. Suara kereta api : 95 dB
d. Pesawat jet lepas landas : 150 dB
Suara yang timbul apabila melebihi kadar dapat mengganggu pendengaran dan mempengaruhi sistem metabolisme antara lain:
a. perubahan tekanan darah,
b. gangguan jantung,
c. perubahan denyut nadi,
d. stress, dan
e. kontraksi perut.

4. Pencemaran benda-benda radioaktif
Penyebabnya adalah benda-benda radioaktif, debu radioaktif yang berasal dari ion nuklir serta reaktor-realtor atom. Bahaya yang ditimbulkan, yaitu radioaktif sinar alfa (α), sinar beta (β), sinar gamma (λ). Efek yang ditimbulkan zat
radioaktif adalah terjadinya perubahan struktur zat serta pola reaksi kimianya yang dapat merusak sel tubuh. Bila hal ini terjadi pada gen akan menyebabkan terjadinya mutasi gen dan dapat juga menyebabkan kanker.
5. Pencemaran sosial-budaya
Tidak terfilternya kebudayaan asing yang masuk ke dalam suatu daerah akan menyebabkan tergesernya nilai budaya suatu daerah tanpa disadari, apalagi dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi serta budaya.

D.Daur Ulang Limbah
Kegiatan manusia banyak menghasilkan limbah yang dapat menimbulkan masalah bagi lingkungan. Contohnya limbah dari kegiatan industri, pertanian, pertambangan, transportasi dan kegiatan rumah tangga. Pengelolaan limbah tergantung dari jenis limbah tersebut. Menurut jenisnya, limbah dikelompokkan menjadi limbah organik dan limbah anorganik. Limbah organi Limbah organik merupakan limbah yang dapat mengalami proses penguraian secara alamiah contohnya
sisa hewan dan tumbuhan. Limbah anorganik Limbah anorganik adalah limbah yang berasal dari sumber daya alam tidak terbaharui dan sulit diuraikan secara alamiah oleh mikroorganisme, seperti minyak bumi, plastik, kaleng, dan botol.

Salah satu cara untuk mengelola limbah organik dan limbah anorganik adalah dengan cara mendaur ulang limbah menjadi benda-benda yang bermanfaat. Daur ulang limbah juga mempunyai potensi besar untuk mengurangi timbunan, biaya pengelolaan, dan pembuangan akhir. Contoh kegiatan manusia yang termasuk daur ulang limbah antara lain pemulungan sampah, usaha daur ulang sampah di rumah tangga , serta pengomposan.

Limbah organik dapat dimanfaatkan secara langsung atau tidak langsung karena perlu pemrosesan terlebih dahulu. Yang termasuk limbah organik, misalnya sisa sayur, sisa buah, potongan rumput, daun-daun, kertas, sisa makanan, dan kotoran hewan atau manusia. Berikut ini disajikan cara pengelolaan limbah organik dengan cara didaur ulang.
1. Pemanfaatan langsung, sebagai pakan ternak seperti sisa tumbuh-tumbuhan, sayuran, dan makanan.
2. Pengomposan (Composting), adalah pengolahan limbah organik dengan bantuan mikroorganisme yang menghasilkan kompos. Kompos merupakan pupuk yang mempunyai nilai komersil karena dapat dipasarkan.
3. Menjadi bentuk lain yang bermanfaat, misalnya limbah serabut kelapa dijadikan kerajinan tangan berupa keset. Sampah plastik dimanfaatkan sebagai hiasan atau dibuat menjadi, pot, dan rak peralatan rumah tangga. Pembuatan biogas dari kotoran hewan dan manusia sebagai bahan bakar rumah tangga.
4. Menjadi bentuk semula yang bermanfaat, misalnya limbah kertas dari perkantoran, rumah tangga dan pembungkus kacang
dijadikan kertas kembali.

Limbah anorganik dapat dimanfaatkan melalui proses mendaur ulang. Limbah anorganik yang masih dapat didaur ulang, misalnya plastik, logam, dan kaca. Limbah anorganik dapat di daur ulang dengan cara sebagai berikut.
1. Menjadi bentuk lain yang bermanfaat,misalnya limbah kaleng untuk kerajinan tangan yang mempunyai nilai seni, misalnya mobil-mobilan dan lampu hias.
2. Menjadi bentuk asal yang bermanfaat, misalnya limbah plastik diproses kembali menjadi alat-alat rumah tangga, seperti ember, piring, gelas dan cangkir.

Pengolahan limbah anorganik secara umum antara lain dapat melalui proses sanitasi lahan (sanitary landfill), pembakaran(incineration), penghancuran (pulverisation).
1. Sanitary landfill,metode pengelolaan limbah secara terkontrol melalui sistem sanitasi yang baik.
2. Pembakaran,limbah anorganik berupa zat padat perlu dibakar dalam sebuah reaktor sampah untuk menurunkan jumlah
timbunan sampah padat.
3. Penghancuran, bertujuan untuk merubah bentuk limbah menjadi yang lebih kecil sehingga lebih mudah dimanfaatkan.

F. Hidup Selaras dengan Lingkungan
Kehidupan manusia di muka bumi ini tidak terlepas dari peran serta lingkungan. Sebagaimana manusia merupakan bagian dari lingkungan, bersama-sama dengan tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme yang telah menjadi satu mata rantai yang tidak akan terpisah. Untuk itulah, manusia harus memanfaatkan sumber daya alam secara tepat, agar lingkungan tetap lestari.

Pengelolaan lingkungan hidup merupakan pengelolaan terpadu dalam pemanfaatan, penataan, pemeliharaan, pengawasan, pengendalian, pemuliaan, dan pengembangan lingkungan hidup. Agar tujuan tersebut dapat tercapai perlu dilakukan hal-hal sebagai berikut.
1. Mencapai kelestarian hubungan manusia dengan lingkungan hidup sebagai tujuan pembangunan manusia seutuhnya.
2. Mengendalikan pemanfaatan sumber daya secara bijaksana agar seluruh sumber daya alam digunakan oleh kepentingan
orang banyak seproduktif mungkin dan menekan pemborosan seminimal mungkin.
3. Mewujudkan manusia sebagai pembina lingkungan hidup, oleh sebab itu pengembangan sumber daya alam senantiasa harus
disertai dengan usaha memelihara kelestarian tata lingkungan.
4. Melaksanakan pembangunan berwawasan lingkungan untuk kepentingan generasi sekarang dan mendatang.
5. Pemerintah melalui Peraturan Pemerintah No. 29 Tahun 1986 mengenai Analisis Dampak Lingkungan diantaranya, memberikan kewajiban kepada para pengelola dan pemilik pabrik untuk menyelenggarakan sebuah studi kelayakan teknis
dan ekonomis serta analisis dampak lingkungan yang dapat dipertanggungjawabkan.
6. Melindungi negara terhadap dampak kegiatan di luar wilayah negara yang menyebabkan kerusakan dan pencemaran
lingkungan.

Dengan menerapkan pengelolaan lingkungan hidup akan terwujud kedinamisan dan keharmonisan antara manusia dengan
lingkungannya. Untuk mencegah dan menghindari tindakan manusia yang semena-mena (eksploitasi) maka diterapkan kebijakan melalui undang-undang lingkungan hidup.

Di Indonesia hal ini dapat dikaji dalam pengelolaan lingkungan hidup dimana dikatakan bahwa dengan diberlakukannya
UU No. 4 Th. 1982 yang disempurnakan dan diganti dengan UU No. 23 Th. 1997, masalah lingkungan hidup telah menjadi faktor penentu dalam proses pengambilan keputusan pemanfaatan dan pengolahan SDA. Pembangunan tidak lagi menempatkan SDA sebagai modal, tetapi sebagai satu kesatuan ekosistem yang di dalamnya berisi manusia, lingkungan alam dan/atau
lingkungan buatan yang membentuk kesatuan fungsional, saling terkait, dan saling tergantung dalam keteraturan yang
bersifat spesifik, berbeda dari satu tipe ekosistem ke tipe ekosistem yang lain. Oleh sebab itu, pengelolaan lingkungan hidup bersifat spesifik, terpadu, holistik dan berdimensi ruang.

Berdasarkan UU No. 23 Th. 1997 lingkungan hidup diartikan sebagai kesatuan ruang dengan kesemua benda, daya, keadaan,
dan makhluk hidup, termasuk manusia dan perilakunya, yang mempengaruhi kelangsungan perikehidupan dan kesejahteraan
manusia serta makhluk hidup lainnya. Pengelolaan lingkungan hidup didefinisikan sebagai upaya terpadu untuk melestarikan fungsi lingkungan hidup yang meliputi kebijaksanaan penataan, pemanfaatan, pengembangan, pemeliharaan, pemulihan, pengawasan, dan pengendalian lingkungan hidup. Pada Bab II pasal 4 UU No. 23 Th. 1997 dikemukakan bahwa sasaran pengelolaan lingkungan hidup adalah sebagai berikut.
1. Tercapainya keselarasan, keserasian, dan keseimbangan antara manusia dan lingkungan hidup.
2. Terwujudnya manusia Indonesia sebagai insan lingkungan hidup yang mempunyai sikap dan tindak untuk melindungi serta membina lingkungan hidup.
3. Terjaminnya kepentingan generasi masa kini dan generasi masa mendatang.
4. Tercapainya kelestarian fungsi lingkungan hidup.
5. Terkendalinya pemanfaatan sumber daya secara bijaksana.
6. Terlindunginya Negara Kesatuan Republik Indonesia (NKRI) dari dampak usaha dan/atau kegiatan di luar wilayah negara yang menyebabkan pencemaran dan kerusakan lingkungan hidup.

Dari sasaran-sasaran pengelolaan lingkungan hidup di atas, terlihat bahwa kelestarian fungsi lingkungan hidup merupakan sasaran utama yang dapat diukur. Menurut bab V UU No. 23 Th. 1997 tentang pelestarian fungsi lingkungan hidup, dinyatakan bahwa kelestarian fungsi lingkungan hidup dapat diukur dengan dua parameter utama, yaitu Baku Mutu Lingkungan Hidup dan Kriteria Baku Kerusakan Lingkungan Hidup. Dua parameter ini menjadi ukuran/indikator untuk
rencana usaha dan/atau kegiatan yang dapat menimbulkan dampak besar dan penting bagi lingkungan hidup. PP 27 Th. 1999 tentang

Analisis Mengenai Dampak Lingkungan (AMDAL) pasal 3 menyebutkan bahwa usaha dan/atau kegiatan yang kemungkinan
dapat menimbulkan dampak besar dan penting terhadap lingkungan hidup meliputi hal-hal sebagai berikut.
1. Pengubahan bentuk lahan dan bentang alam.
2. Eksploitasi sumber daya alam baik yang terbaharui maupun yang tidak terbaharui.
3. Proses dan kajian yang secara potensial dapat menimbulkan pemborosan, pencemaran dan kerusakan lingkungan hidup, serta kemerosotan sumber daya alam dalam pemanfaatannya
4. Proses dan kegiatan yang hasilnya dapat mempengaruhi lingkungan alam, lingkungan buatan, serta lingkungan sumber
daya.
5. Proses dan kegiatan yang hasilnya akan mempengaruhi pelestarian kawasan konservasi sumber daya alam dan/atau
perlindungan cagar budaya.
6. Introduksi jenis tumbuh-tumbuhan, jenis hewan dan jasad renik.
7. Pembuatan dan penggunaan bahan hayati dan non-hayati.
8. Penerapan teknologi yang diperkirakan mempunyai potensi besar untuk mempengaruhi lingkungan hidup.
9. Kegiatan yang mempunyai resiko tinggi dan dapat mempengaruhi pertahanan negara

Siklus nitrogen

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Siklus nitrogen adalah suatu proses konversi senyawa yang mengandung unsur nitrogen menjadi berbagai macam bentuk kimiawi yang lain. Transformasi ini dapat terjadi secara biologis maupun non-biologis. Beberapa proses penting pada siklus nitrogen, antara lain fiksasi nitrogen, mineralisasi, nitrifikasi, denitrifikasi.

Walaupun terdapat sangat banyak molekul nitrogen di dalam atmosfer, nitrogen dalam bentuk gas tidaklah reaktif.^[1] Hanya beberapa organisme yang mampu untuk mengkonversinya menjadi senyawa organik dengan proses yang disebut fiksasi nitrogen.

Fiksasi nitrogen yang lain terjadi karena proses geofisika, seperti terjadinya kilat. Kilat memiliki peran yang sangat penting dalam kehidupan, tanpanya tidak akan ada bentuk kehidupan di bumi. Walaupun demikian, sedikit sekali makhluk hidup yang dapat menyerap senyawa nitrogen yang terbentuk dari alam tersebut. Hampir seluruh makhluk hidup mendapatkan senyawa nitrogen dari makhluk hidup yang lain. Oleh sebab itu, reaksi fiksasi nitrogen sering disebut proses topping-up atau fungsi penambahan pada tersedianya cadangan senyawa nitrogen.

Vertebrata secara tidak langsung telah mengonsumsi nitrogen melalui asupan nutrisi dalam bentuk protein maupun asam nukleat. Di dalam tubuh, makromolekul ini dicerna menjadi bentuk yang lebih kecil yaitu asam amino dan komponen dari nukleotida, dan dipergunakan untuk sintesis protein dan asam nukleat yang baru, atau senyawa lainnya.

Sekitar setengah dari 20 jenis asam amino yang ditemukan pada protein merupakan asam amino esensial bagi vertebrata, artinya asam amino tersebut tidak dapat dihasilkan dari asupan nutrisi senyawa lain, sedang sisanya dapat disintesis dengan menggunakan beberapa bahan dasar nutrisi, termasuk senyawa intermediat dari siklus asam sitrat.

Asam amino esensial disintesis oleh organisme invertebrata, biasanya organisme yang mempunyai lintasan metabolisme yang panjang dan membutuhkan energi aktivasi lebih tinggi, yang telah punah dalam perjalanan evolusi makhluk vertebrata.

Nukleotida yang diperlukan dalam sintesis RNA maupun DNA dapat dihasilkan melalui lintasan metabolisme, sehingga istilah "nukleotida esensial" kurang tepat. Kandungan nitrogen pada purina dan pirimidina yang didapat dari asam amino glutamina, asam aspartat dan glisina, layaknya kandungan karbon dalam ribosa dan deoksiribosa yang didapat dari glukosa.

Kelebihan asam amino yang tidak digunakan dalam proses metabolisme akan dioksidasi guna memperoleh energi. Biasanya kandungan atom karbon dan hidrogen lambat laun akan membentuk CO₂ atau H₂O, dan kandungan atom nitrogen akan mengalami berbagai proses hingga menjadi urea untuk kemudian diekskresi.

Setiap asam amino memiliki lintasan metabolismenya masing-masing, lengkap dengan perangkat enzimatiknya

Ekosistem, Aliran Energi dan Siklus Materi dalam Ekosistem

Ekosistem

Ekosistem adalah hubungan interaksi yang terjadi antara makhluk hidup dengan makhluk hidup maupun makhluk hidup dengan makhluk tidak hidup. Tingkat organisasi ekosistem lebih tinggi dari komunitas. Pada ekosistem terjadi hubungan timbal balik antara organisme yang hidup dan lingkungan abiotiknya, yang membentuk suatu sistem yang dapat diketahui aliran energi dan siklus materinya.

Satuan-Satuan Makhluk Hidup Penyusun Ekosistem

Di dalam sebuah ekosistem juga terdapat satuan-satuan makhluk hidup yang meliputi individu, populasi, komunitas dan biosfer.

Bagian-bagian satuan makhluk hidup penyusun ekosistem yaitu :

1.  Individu

Istilah individu berasal dari bahasa latin, yaitu in yang berarti tidak dan dividus yang berarti dapat di bagi. Jadi individu adalah makhluk hidup yang berdiri sendiri yang secara fisiologis bersifat bebas atau tidak mempunyai hubungan dengan sesamanya. Individu juga disebut satuan makhluk hidup tunggal.

2.  Populasi

Populasi berasal dari bahasa latin, yaitu populus yang berarti semua orang yang bertempat tinggal pada suatu tempat. Dalam ekosistem, populasi berarti kelompok makhluk hidup yang memiliki spesies sama [sejenis] dan menempati daerah tertentu.

3.  Komunitas

Komunitas adalah berbagai jenis makhluk hidup yang terdapat di suatu daerah yang sama, misalnya halaman sekolah.

4.  Biosfer

Biosfer adalah semua ekossistem yang berada di permukaan bumi.

Susunan Ekosistem

Dilihat dari susunan dan fungsinya, suatu ekosistem tersusun atas komponen sebagai berikut.

a.    Komponen autotrof (Auto = sendiri dan trophikos = menyediakan makan). Autotrof adalah organisme yang mampu menyediakan/mensintesis makanan sendiri yang berupa bahan organik dari bahan anorganik dengan bantuan energi seperti matahari dan kimia. Komponen autotrof berfungsi sebagai produsen, contohnya tumbuh-tumbuhan hijau.

b.    Komponen heterotrof (Heteros  = berbeda, trophikos = makanan). Heterotrof (konsumen) merupakan organisme yang memanfaatkan bahan-bahan organik sebagai makanannya dan bahan tersebut disediakan oleh organisme lain. Yang tergolong heterotrof adalah manusia, hewan, jamur, dan mikroba.

Berdasarkan jenis makanannya, konsumen di kelompokkan sebagai berikut:

a.   Pemakan tumbuhan [herbivora], misalnya kambing, kerbau, kelinci dan sapi.

b.   Pemakan daging [karnivora], misalnya harimau, burung elang, dan serigala.

c.   Pemakan tmbuhan dan daging [omnivora], misalnya ayam, itik, dan orang hutan.

c.    Bahan tak hidup (abiotik) Bahan tak hidup yaitu komponen fisik dan kimia yang terdiri dari:

·      Tanah : Sifat-sifat fisik tanah yang berperan dalam ekosistem meliputi tekstur, kematangan, dan kemampuan menahan air.

·      Air : Hal-hal penting pada air yang mempengaruhi kehidupan makhluk hidup adalah suhu air, kadar mineral air, salinitas, arus air, penguapan, dan kedalaman air.

·      Udara : Udara merupakan lingkungan abiotik yang berupa gas. Gas itu berbentuk atmosfer yang melingkupi makhluk hidup. Oksigen, karbon dioksida, dan nitrogen merupakan gas yang paling penting bagi kehidupan makhluk hidup.

·      Cahaya matahari : Cahaya matahari merupakan sumber energi utama bagi kehidupan di bumi ini. Namun demikian, penyebaran cahaya ddi bumi belum merata. Oleh karena itu, organisme harus menyesuaikan diri dengan lingkungan yang intensitas dan kualitas cahayanya berbeda.

·      Suhu atau temperatur : Setiap makhluk hidup memerlukan suhu optimum untuk kegiatan metabolisme dan perkembangbiakannya.

d.    Pengurai (dekomposer) Pengurai adalah organisme heterotrof yang menguraikan bahan organik yang berasal dari organisme mati (bahan organik kompleks). Organisme pengurai menyerap sebagian hasil penguraian tersebut dan melepaskan bahan-bahan yang sederhana yang dapat digunakan kembali oleh produsen. Termasuk pengurai ini adalah bakteri dan jamur. 

Tipe Ekosistem

1.    Akuatik : Ekosistem perairan dibagi menjadi 3 yaitu :

a)  Air Tawar : Ekosistem air tawar dibagi lagi menjadi :

·      Lotik : yang berarus. contohnya sungai, berciri-ciri : terdapat sinar matahari, banyak bebatuan, salinitas rendah, makhluk hidup bervariasi, vegetasinya baik.

·      Lentik : yang tenang atau tidak berarus. contohnya danau, berciri-ciri : terdapat sinar matahari, tidak terdapat batu, banyak tanaman tinggi, berada di tengah daratan.

Gambar ekosistem air tawar

                                                                  

b)  Air Laut : Ekosistem air laut dibagi lagi menjadi :

·    Pantai pasir : terdapat formasi vegetasi. Yaitu : pes caprae, contohnya spinifex dan pandan. Danbarringtonia, contohnya ketapang dan sukun.

·    Pantai batu : terdapat padang lamun yaitu tumbuhan dari kelompok Alismatales yang merupakan sumber makanan duyung.

·    Terumbu karang : hanya dapat tumbuh di iklim tropis-subtropis, memerlukan daerah perairan yang alami.

·    Laut dangkal : sinar matahari masih cukup banyak, makhluk hidup bervariasi.

·    Laut dalam : sinar matahari sedikit, bahkan tidak ada, makhluk yang hidup yang tinggal di laut dalam biasanya memiliki tubuh yang berpendar atau memiliki alat penerangan di atas kepalanya.

                                                 

c)  Estuarin: atau disebut juga ekosistem air payau. ciri dari ekosistem ini adalah terdapat hutan mangrove, merupakan tempat ikan bertelur (contoh: salmon), terdapat banyak crustaceae, banyak ular dan monyet di pinggiran estuarin. estuarin dapat ditemui di jakarta, yaitu di tol cengkareng-jakarta.

2.   Terestrial: Ekosistem daratan dibagi menjadi 7 yaitu:

1)    Hutan hujan tropis : cirinya, lembab, banyak jamur, curah hujan tinggi, tanahnya subur, banyak tumbuhan tinggi (pohon), jenis mahluk hidup yang ada : heterogen.

2)   Hutan musim : curah hujan tinggi, namun lebih rendah daripada hutan hujan tropis. Contohnya : hutan pinus, hutan jati.

3)    Savana : terdapat semak-semak atau disebut juga padang rumput.

4)    Stepa : adalah padang rumput yang luas dan tidak terdapat semak-semak.

5)    Gurun : Curah hujan rendah, perbedaan suhu siang hari dan malam hari sangat ekstrim, tumbuhan yang hidup memiliki duri dan berakar panjang serta berbatang besar.

6)    Taiga : Hutan musim bagi negara yang bermusim 4. Ciri : beriklim dingin, jenis makhluk hidup yang ada bersifat homogen, contohnya : hutan pinus.

7)   Tundra : Ekosistem bersalju. Contohnya : pinus, semakin tinggi batang, cuaca semakin dingin. dibagi menjadi 2 yaitu : artik  yang bersalju karena mendekati kutub dan alpin yang bersalju karena ketinggian tempat.

                                                                            

3.    Ekosistem Buatan: ekosistem buatan, tergantung manusia yang membuatnya. contohnya: sawah, hutan kota, taman kota, kolam ikan buatan.

Aliran Energi dalam Ekosistem

Energi dari sinar matahari merupakan tenaga penegndali dari semua ekosistem. Tumbuhan dengan memanfaatkan tenaga yang berasal dari sinar matahari mempunyai kemampuan untuk menyerap dan mengumpulkan nutrisi dari tanah dan gas dari udara untuk menghasilkan makanannya. Energi beredar dalam ekosistem dalam bentuk rantai makanan dan jaring-jaring makanan dari suatu tingkat rofik ke tingkat trofik berikutnya. Dengan cara demikianlah energi mengalir dalam sistem alam ini. Para ahli ekologi mempunyai pandangan, secara tradisional terhadap aliran energi dalam ekosistem ini sama dengan para ahli ilmu lainnya, yaitu mengamati aliran energi dalam sistem fisika. Mereka secara formal memahami bahwa energi dalam sistem dalam berbagai bentuk.

·       Rantai makanan dan Jaring-Jaring makanan                                                                            

Gambar Rantai Makanan

Rantai makanan merupakan proses aliran energi melalui memakan dan dimakan antarorganisme yang berlangsung secara teratur dan membentuk suatu garis tertentu. Misal: Rumput-Ulat-Burung Kecil-Kucing.

·      Jaring-Jaring Makanan

Jaring-jaring makanan adalah kumpulan dari rantai makanan yang saling berhubungan dan membentuk skema mirip jaring. Kelangsungan hidup organisme membutuhkan energi dari bahan organik yang dimakan. Bahan organik yang mengandung energi dan unsur-unsur kimia  transfer dari satu organisme ke organisme lain berlangsung melalui interaksi makan dan dimakan. Peristiwa makan dan dimakan antar organisme dalam suatu ekosistem membentuk struktur trofik yang bertingkat-tingkat.

                                       Gambar Jaring-jaring Makanan

Setiap tingkat trofik merupakan kumpulan berbagai organisme dengan sumber makanan tertentu. Tingkat trofik pertama adalah kelompok organisme autotrop yang disebut produsen. Organisme autotrof adalah organisme yang dapat membuat bahan organik sendiri dari bahan anorganik dengan bantuan sumber energi. Bila  dapat menggunakan energi cahaya seperti cahaya, matahari disebut fotoautotrof, contohnya tumbuhan hijau dan fitoplankton. Apabila menggunakan bantuan energi dari reaksi-reaksi kimia disebut kemoautotrof, misalnya, bakteri sulfur, bakteri nitrit, dan bakteri nitrat. Tingkat tropik kedua ditempati oleh berbagai organisme yang tidak dapat menyusun bahan organik sendiri yang disebut organisme heterotrof. Organisme heterotrof ini hanya menggunakan zat organik dari organisme lain sehingga disebut juga konsumen. Pembagian konsumen adalah sebagai berikut.

a.   Konsumen Primer

Organisme pemakan produsen atau dinamakan herbivora yang menempati tingkat trofik kedua.

b.   Konsumen Sekunder

Organisme pemakan herbivora yang dinamakan karnivora kecil yang menempati tingkat trofik ketiga.

c.   Konsumen Tersier

Organisme pemakan konsumen sekunder yang dinamakan karnivora besar yang menempati tingkat trofik keempat.

Proses Aliran Energi dalam Ekosistem

            Aliran energi dalam ekosistem mengalami tahapan proses sebagai berikut :

1)     Energi masuk ke dalam ekosistem berupa energi matahari, tetapi tidak semuanya dapat digunakan oleh tumbuhan dalam proses fotosintesis. Hanya sekitar setengahnya dari rata-rata sinar matahari yang sampai pada tumbuhan diabsorpsi oleh mekanisme fotosintesis, dan juga hanya sebagian kecil, sekitar 1-5 %, yang diubah menjadi makanan (energi kimia). Sisanya keluar dari sistem berupa panas, dan energi yang diubah menjadi makanan oleh tumbuhan dipakai lagi untuk proses respirasi yang juga sebagai keluaran dari sistem.

2)    Energi yang disimpan berupa materi tumbuhan mungkin dilakukan melalui rantai makanan dan jaring-jaring makanan melalui herbivora dan detrivora. Seperti telah diungkapkan sebelumnya, terjadinya kehilangan sejumlah energi diantara tingkatan trofik, maka aliran energi berkurang atau menurun ke arah tahapan berikutnya dari rantai makanan. Biasanya herbivora menyimpan sekitar 10 % energi yang dikandung tumbuhan, demikian pula karnivora menyimpan sekitar 10 % energi yang dikandung mangsanya.

3)     Apabila materi tumbuhan tidak dikonsumsi, maka akan disimpan dalam sistem, diteruskan ke pengurai, atau diekspor dari sistem sebagai materi organik.

4)     Organisme-organisme pada setiap tingkat konsumen dan juga pada setiap tingkat pengurai memanfaatkan sebagian energi untuk pernafasannya, sehingga terlepaskan sejumlah panas keluar dari sistem

5)     Dikarenakan ekosistem adalah suatu sistem terbuka, maka beberapa materi organik mungkin dikeluarkan menyeberang batas dari sistem. Misalnya akibat pergerakan sejumlah hewan ke wilayah, ekosistem lain, atau akibat aliran air sejumlah gulma air keluar dari sistem terbawa arus.

Aliran Energi dan “Standing Crop”

Penyimpanan energi dalam ekosistem dapat berupa materi-materi dalam tumbuhan atau hewan. Jumlah nyata dari materi hidup yang terkandung dalam ekosistem difahami sebagai “standing crop”. Para ahli ekologi biasanya mengkaji standing crop ini untuk setiap tingkat trofik yang nantinya akan memberikan gambaran pola aliran energi melalui sistem. Hasil kajian dari standing crop untuk setiap tingkatan trofik ini bila diekspresikan dalam bentuk histogram akan menggambarkan suatu piramida tingkat trofik atau lebih dikenal dengan piramida ekologi.

·      Piramida ekologi

Struktur trofik dapat disusun secara urut sesuai hubungan makan dan dimakan antar trofik yang secara umum memperlihatkan bentuk kerucut atau piramid. Gambaran susunan antar trofik dapat disusun berdasarkan kepadatan populasi, berat kering, maupun kemampuan menyimpan energi pada tiap trofik yang disebut piramida ekologi. Piramida ekologi ini berfungsi untuk menunjukkan gambaran perbandingan antar trofik pada suatu ekosistem. Pada tingkat pertama ditempati produsen sebagai dasar dari piramida ekologi, selanjutnya konsumen primer, sekunder, tersier sampai konsumen puncak.

Dikenal ada tiga macam piramida ekologi antara lain piramida jumlah, piramida biomassa dan piramida energi. Gambaran ideal suatu piramida ekologi adalah sebagai berikut.

1.     Piramida Energi

Piramida energi adalah piramida yang menggambarkan hilangnya energi pada saat perpindahan energi makanan di setiap tingkat trofik dalam suatu ekosistem. Pada piramida energi tidak hanya jumlah total energi yang digunakan organisme pada setiap taraf trofik rantai makanan tetapi juga menyangkut peranan berbagai organisme di dalam transfer energi . Dalam penggunaan energi, makin tinggi tingkat trofiknya maka makin efisien penggunaannya. Namun panas yang dilepaskan pada proses tranfer energi menjadi lebih besar. Hilangnya panas pada proses respirasi juga makin meningkat dari organisme yang taraf trofiknya rendah ke organisme yang taraf trofiknya lebih tinggi. Sedangkan untuk produktivitasnya, makin ke puncak tingkat trofik makin sedikit, sehingga energi yang tersimpan semakin sedikit juga. Energi dalam piramida energi dinyatakan dalam kalori per satuan luas per satuan waktu. 

2.    Piramida Biomassa 

Piramida biomassa yaitu suatu piramida yang menggambarkan berkurangnya transfer energi pada setiap tingkat trofik dalam suatu ekosistem. Pada piramida biomassa setiap tingkat trofik menunjukkan berat kering dari seluruh organisme di tingkat trofik yang dinyatakan dalam gram/m2. Umumnya bentuk piramida biomassa akan mengecil ke arah puncak, karena perpindahan energi antara tingkat trofik tidak efisien. Tetapi piramida biomassa dapat berbentuk terbalik.

 
Misalnya di lautan terbuka produsennya adalah fitoplankton mikroskopik, sedangkan konsumennya adalah makhluk mikroskopik sampai makhluk besar seperti paus biru dimana biomassa paus biru melebihi produsennya. Puncak piramida biomassa memiliki biomassa terendah yang berarti jumlah individunya sedikit, dan umumnya individu karnivora pada puncak piramida bertubuh besar. 

3.     Piramida Jumlah 

Yaitu suatu piramida yang menggambarkan jumlah individu pada setiap tingkat trofik dalam suatu ekosistem.

Piramida jumlah umumnya berbentuk menyempit ke atas. Organisme piramida jumlah mulai tingkat trofik terendah sampai puncak adalah sama seperti piramida yang lain yaitu produsen, konsumen primer dan konsumen sekunder, dan konsumen tertier. Artinya jumlah tumbuhan dalam taraf trofik pertama lebih banyak dari pada hewan (konsumen primer) di taraf trofik kedua, jumlah organisme kosumen sekunder lebih sedikit dari konsumen primer, serta jumlah organisme konsumen tertier lebih sedikit dari organisme konsumen sekunder.

Siklus Materi dalam Ekosistem

            Keberadaan makhluk hidup di dunia ini  tergantung pada aliran energi dan siklus materi melalui ekosistem. Kedua proses tadi mempengaruhi jumlah dari organisme-organisme, kecepatan proses metabolisme, dan kompleksitas dari komunitas. Energi dari materi mengalir melalui ekosistem bersama-sama sebagai materi organik, satu sama lainnya tidak bisa dipisah-pisahkan. Tetapi aliran energi adalah satu arah, sekali dimanfaatkan oleh ekosistem akan hilang keluar dari sistem. Sedangkan materi, dalam hal ini berupa materi, melakukan suatu siklus. Atom dari kalsium atau karbon berkemampuan untuk mengalir melalui makhluk hidup dan bagian non-hidup berkali-kali, atau dapat pula dipindah dari suatu ekosistem ke ekosistem lainnya. Berdasarkan ke dua proses itulah ekosistem berkemampuan untuk menjada fungsinya, dan merupakan karakteristika seluruh biosfer.

            Nutrisi yang diperlukan untuk menghasilkan materi organik disirkulasikan ke seluruh ekosistem dan dapat dimanfaatkan berkali-kali. Apabila tumbuhan dan juga hewan mati akan didekomposisikan oleh kegiatan bakteria dan jamur, nutrisi kemudian dikembalikan ke lingkungan abiotik membentuk kumpulan nutrisi sebagai gudang atau reservoir. Dalam ekosistem daratan nutrisi biasanya dilepaskan dan berkumpul dalam tanah, yang kemudian nutrisi-nutrisi ini akan diambil kembali oleh tumbuhan dari gudangnya ini.

            Dengan proses siklus materi ini komponen-komponen organik dan anorganik dipautkan satu sama lain sedemikian rupa sehingga sulit dipisahkan satu sama lainnya.

            Tumbuhan merupakan komponen yang sangat penting, dalam proses aliran energi dan siklus materi, sehingga terjadinya keterpautan antara komponen biotik dengan komponen abiotik dalam ekosistem. Ada dua hal yang termasuk ke dalam siklus materi, yaitu :

1.      Kepentingan Nutrisi dalam Ekosistem

Makhluk hidup memerlukan minimal 30 sampai 40 unsur kimia, dari sekitar 92 unsur-unsur kimia yang diketahui, untuk keperluan hidup dan pertumbuhannya. Nutrisi juga dikenal sebagai garam-garam biogenik yang dapat dikelompokkan dalam dua kelompok utama, yaitu nutrisi makro dan nutrisi mikro.

a.   Nutrisi makro, nutrisi ini diperlukan relatif dalam jumlah yang banyak, dan mempunyai peranan kunci dalam pembentukan protoplasma makhluk hidup. Nutrisi-nutrisi penting yang termasuk kelompok ini adalah hidrogen, karbon, oksigen dan nitrogen. Mereka bersama-sama membentuk sekitar 95 % dari berat kering materi hidup. Keempat nutrisi ini didapatkan dari bentuk gas di atmosfir. Nutrisi lainnya yang termasuk nutrisi makro ini, yang diperlukan dalam jumlah yang relatif lebih sedikit diantaranya adalah kalium, posfor dan sulfur.

b.   Nutrisi mikro, nutrisi ini diperlukan dalam jumlah yang jauh lebih sedikit, tetapi sangat penting untuk kehidupan. Minimal ada sepuluh nutrisi mikro yang diperlukan oleh tumbuhan. Beberapa nutrisi mikro seperti besi, tembaga, seng, karbon, dan boron, berasal dari batuan yang terlepas akibat proses penghawaan.

2.      Siklus Biogeokimia

Telah dipahami bahwa berfungsinya ekosistem tergantung pada sirkulasi dan nutrisi. Apabila nutrisi tidak tersirkulasikan, maka suplai yang telah terjadi akan sia-sia dan pertumbuhan menjadi terbatas. Begitu pentingnya permasalahan ini, beberapa penelitian telah dilakukan untuk menentukan jalannya siklus nutrisi ini.

Berbeda dengan energi, materi kimia yang berupa unsur-unsur penyusun bahan organik/nutrisi dalam ekosistem, berpindah ke trofik-trofik rantai makanan tanpa mengalami pengurangan, melainkan berpindah kembali ke tempat semula. Unsur-unsur tersebut masuk ke dalam komponen biotik melalui udara, tanah atau air. Perpindahan unsur kimia dalam ekosistem melalui daur ulang yang melibatkan komponen biotik dan abiotik ini dikenal dengan sebutan daur biogeokimia. Hal ini menunjukkan adanya hubungan antara komponen biotik dengan abiotik dalam suatu ekosistem. Siklusbiogeokimia meliputi : siklus air, siklus sulfur, siklus pospor, siklus nitrogen,Siklus karbon dan oksigen.

a.      Siklus air

Semua organisme hidup memerlukan air untuk melakukan aktivitas hidupnya. Oleh karena itu, ketersediaan air di lingkungan sangat mutlak bagi organisme hidup. Hewan mengambil air, langsung dari air permukaan, tumbuhan dan hewan yang dimakan, sedangkan tumbuhan mengambil air dari air tanah dengan menggunakan akarnya. Manusia menggunakan sekitar seperempat air tanah yang ada di daratan. Air keluar dari hewan dan manusia berupa urin dan keringat, sedangkan pada tumbuhan melalui proses transpirasi.

b.      Siklus sulfur (Belerang)

Sulfur merupakan bahan penting untuk pembuatan semua protein dan banyak terdapat di kerak bumi. Tumbuhan mengambil sulfur dalam bentuk dari tanah, sedangkan hewan dan manusia mendapatkannya dari tumbuhan yang mereka makan. Perhatikan skema daur sulfur di samping ini.

c.      Siklus fosfor

Fosfor merupakan unsur kimia yang jarang terdapat di alam dan merupakan faktor pembatas produktivitas ekosistem, serta merupakan unsur yang penting untuk pembentukan asam nukleat, protein, ATP dan senyawa organik vital lainnya. Fosfor satu-satunya daur zat yang tidak berupa gas, sehingga daurnya tidak melalui udara. Sebagian besar fosfor mengalir ke laut dan terikat pada endapan di perairan atau dasar laut. Begitu sampai di laut hanya ada dua mekanisme untuk daur ulangnya ke ekosistem darat, salah satunya melalui burung-burung laut yang mengambil fosfor melalui rantai makanan laut dan mengembalikan ke darat melalui kotorannya kemudian masuk ke rantai makanan. Perhatikan skema daur fosfor di samping ini.