6 Perubahan Dalam Ekosistem: Apa Saja yang Dapat Terjadi Pada
Suatu Ekosistem?Oleh: ADRIAN 1121209004
Pendahuluan
Ekosistem bersifat dinamis (berubah-ubah) Walaupun ekosistem
selalu berubah-ubah, namun ekosistem selalu menunjukkan kestabilan
tertentu, yaitu kemampuan untuk mentoleransi atau bertahan dari
pengaruh luar atau memulihkan diri sendiri setelah terjadinya
gangguan dari luar Kemampuan untuk beradaptasi dan mempertahankan
kestabilannya secara keseluruhan selama tidak diperlakukan dengan
ekstrim merupakan ciri yang luar biasa dari suatu ekosistem
Yang dapat terjadi pada ekosistem: 1) SUKSESI 1) SUKSESI
Hutan hujan tropis, hutan oak-hickory, atau ekosistem terumbu
karang tidaklah muncul secara tiba-tiba dari dalam tanah atau dari
dasar laut. Ekosistem-ekosistem tersebut terbentuk selama
berpuluh-puluh tahun atau bahkan berabad-abad lamanya, bermula
ketika sekelompok kecil spesies perintis (seperti lumut dan rumput)
mulai hidup dan berkembang di suatu tempat di permukaan bumi.
Spesies-spesies perintis ini kemudian lambat laun bergabung dan
kemudian kebanyakan dari mereka digantikan oleh spesies lain dan
membentuk komunitas baru yang berbeda Proses pergantian komunitas
lama dengan komunitas yang baru yang lebih kompleks dan terjadi
secara berulang-ulang dalam suatu jangka waktu tertentu inilah yang
kemudian dikenal dengan istilah Suksesi Ekologi.
Suksesi
2 tipe ekosistem berdasarkan proses suksesi yang dialaminya:
Ekosistem mapan (mature ecosystem) dan ekosistem yang belum mapan
(immature ecosystem) Ekosistem yang mapan umumnya terbentuk karena
proses suksesi yang berlangsung secara alamiah, tanpa adanya
gangguan yang berarti dari alam ataupun oleh ulah manusia.
Perbedaannya yang utama: pada ekosistem yang muda atau belum mapan,
penekanannya adalah pada pertumbuhan atau produktifitas yang tinggi
namun dengan efisiensi yang rendah. Energi memasuki sistem dalam
jumlah yang besar namun tidak digunakan secara efektif dan material
yang direcycle juga dalam jumlah yang sangat sedikit. Sebaliknya,
ekosistem yang mapan mempunyai produktifitas yang rendah dan
efisiensi yang tinggi dalam hal konsumsi energi dan me-recycle
zat-zat yang dibutuhkan Selain itu, dibandingkan dengan ekosistem
yang belum mapan, ekosistem yang mapan mempunyai keragaman
produsen, konsumen dan pengurai yang tinggi yang saling
Tipe-tipe Suksesi
Tipe suksesi: Primer dan Sekunder. Suksesi primer terjadi pada
area yang tidak mempunyai tanah dimana belum ada komunitas hidup
yang eksis sebelumnya, atau dimana tidak dijumpai lagi sisa-sisa
bahan organik pada tanah atau batuan dari komunitas hidup yang ada
sebelumnya. Dengan kata lain, komunitas tersebut memulainya dari
nol Tipe suksesi yang lebih umum adalah suksesi sekunder, yang
terjadi ketika suatu ekosistem yang berada dalam suatu tahap
tertentu dari proses suksesi dihilangkan atau dihancurkan sebagian,
dan dengan demikian proses suksesi kembali lagi ke fase yang lebih
awal. Pada kasus ini media tanah tersedia, sehingga tumbuhan baru
dapat tumbuh dalam waktu beberapa minggu saja
Yang dapat terjadi pada ekosistem: 2) KESTABILAN 2)
KESTABILAN
Organisme, populasi, komunitas dan ekosistem semuanya mempunyai
kemampuan untuk bertahan dan memulihkan diri dari gangguan atau
tekanan dari luar. Dengan kata lain, mereka mempunyai derajat
kestabilan 2 Jenis kestabilan: inertia dan kelentingan Inertia
merupakan kemampuan dari suatu ekosistem (atau sistem lainnya)
untuk bertahan dari gangguan atau perubahan. Kelentingan merupakan
kemampuan dari suatu ekosistem (atau sistem lainnya) untuk
mengembalikan struktur dan fungsinya yang terganggu akibat tekanan
dari alam atau dari manusia
Alam itu sangat lenting. Contohnya, (1) manusia dapat bertahan
dari bencana alam dan perang yang mengerikan; (2) populasi serangga
dapat merubah struktur gennya agar dapat bertahan dari pestisida
yang mematikan
Keadaan Tunak yang Dinamis (dynamic steady state)Dalam kehidupan
nyata ada dua jenis sistem, terbuka dan tertutup. Dalam sistem
tertutup seperti bumi, hanya energi semata yang dipertukarkan
antara sistem (bumi) dengan lingkungannya (ruang angkasa),
sementara materi tidak. Pada sistem terbuka, baik materi maupun
energi dipertukarkan antara sistem dengan lingkungannya Tubuh
manusia adalah contoh sistem yang terbuka. Tubuh kita memasukkan
energi dan materi ke dalam tubuh dan kemudian mengubah dan
menggunakannya untuk bertahan hidup. Pada saat yang sama, kita
mengeluarkan limbah dan menghasilkan panas untuk lingkungan. Kita
dapat bertahan hidup hanya jika masukan materi dan energi seimbang
dengan keluarannya. Ketika masukan dan keluaran sudah seimbang
melalui aliran yang tetap di dalam sebuah sistem, maka dikatakan
sistem tersebut dalam kondisi tunak yang dinamis (dynamic steady
state)
Ekosistem yang belum mapan juga cenderung untuk berada pada
keadaan tunak yang dinamis jika tidak mendapatkan gangguan yang
serius. Hal ini terjadi karena perputaran bahanbahan kimianya cukup
terbuka, dimana banyak dari materi atau energinya mengalir keluar
dari sistem. Input materi dan energi yang masuk dalam jumlah besar
dibutuhkan supaya sistem tetap utuh. Ekosistem mapan juga dapat
ditemukan dalam kondisi tunak yang dinamis. Kondisi tunaknya
dipertahankan oleh jumlah masukan materi baru yang jauh lebih
sedikit, karena di dalam sistem terjadi perputaran materi dengan
porsi kebocoran yang sangat kecil. Sehingga pada akhirnya ini
merupakan sistem tertutup, dan sistem ini juga akan dapat mencapai
kondisi keseimbangan yang dinamis (dynamic equilibrium state) yang
lebih didasarkan pada daur materi dan aliran energi, daripada
aliran materi dan aliran energi.
Bak mandi yang berisi air adalah sistem keseimbangan yang
statis. Tidak ada input atau output. Dengan memasang pipa
pengaliran pada bak, kita bisa merubahnya menjadi sistem dengan
kondisi tunak dinamis. Dengan memasukkan air yang kecepatannya sama
dengan kecepatan keluarnya, kita dapat menjaga ketinggian permukaan
air dengan kondisi tunak dinamis pada suatu level tertentu di
bagian atas bak. Sejumlah perbedaan kondisi tunak atau perbedaan
ketinggian muka air mungkin saja terjadi selama tidak melebihi
batas ketinggian bak. Variasi kecepatan aliran juga dimungkinkan,
tergantung dari ukuran pipa input dan pipa output, cadangan air,
kapasitas pompa dan pasokan energi untuk menjalankan pompa. Kondisi
tunak adalah kondisi terjadinya keseimbangan dinamis dari
variabel-variabel tersebut Tapi sistem terbuka ini masih bersifat
linear, atau satu arah. Air dimasukkan ke dalam sistem, dan
kemudian dibuang. Jika air merupakan barang langka, kita dapat
membelokkan pipa keluaran kembali masuk ke dalam bak untuk
me-recycle air dan sistem berubah menjadi sistem tertutup dalam
suatu keadaan keseimbangan yang dinamis. Sekarang kita tidak lagi
khawatir kehabisan air. Kita hanya butuh energi untuk menjalankan
pompa recycle dan penjernih air. Dibutuhkan energi yang jauh lebih
sedikit untuk mengalirkan kembali air ke dalam bak daripada memompa
air masuk dari reservoir atau sungai terdekat. Sistem ini analog
dengan ekosistem yang mapan, dimana energi matahari digunakan untuk
me-recycle air dan para pengurai berfungsi untuk memecah dan
memurnikan materi untuk
Bagaimana suatu organisme atau ekosistem dapat mempertahankan
kondisi tunak dinamis meskipun terjadi tekanan alam, perubahan dan
gangguan? Kondisi tunak dinamis dapat dipertahankan atau
dikembalikan karena bagianbagian dari sistem saling berhubungan
oleh adanya aliran sinyal atau informasi Jenis yang paling umum
dari informasi umpan balik dalam sistem homeostatik adalah
informasi umpan balik negatif, yang merupakan aliran informasi yang
menyebabkan sistem bereaksi atas masukan atau perubahan kondisi
luar. Contohnya, umpan balik negatif dapat mempertahankan suhu
tubuh anda pada 37OC (98,6OF). Jika temperatur lingkungan naik,
sensor tubuh mendeteksi
perubahan dan mengirimkan pesan pada otak anda. Umpan balik
negatif ini memicu otak anda untuk mengirimkan pesan agar tubuh
berkeringat, sebagai mekanisme pendinginan. Panas diambil dari
kulit anda dengan menguapnya keringat. Jika tubuh anda sudah
dingin, sensor pada kulit anda akan mengirimkan pesan baru agar
memperlambat atau menghentikan proses pengeluaran keringat.
Sebaliknya, jika kondisi lingkungan terlalu dingin, mekanisme yang
sama akan menghentikan keringat, memperlambat aliran darah dan
dapat memicu gemetar atau gerakan lain yang dapat menghasilkan
panas. Dengan demikian, umpan balik negatif mengatur sebuah sistem
sehingga sistem tersebut tetap konstan atau stabil.
Respon Organisme Terhadap TekananOrganisme (terutama manusia)
mempunyai respon yang berbeda terhadap tekanan: (1) organisme bisa
menjauh (beberapa jenis burung terbang ke selatan untuk mencari
musim dingin), (2) menunggu selesainya waktu terjadinya tekanan
dengan mengurangi kegiatan fisik (tupai, beruang, dan tupai tanah
berhibernasi pada saat musim dingin), (3) merubah metabolisme tubuh
agar menyesuaikan atau untuk menetralkan tekanan (kelinci kutub
berwarna putih ketika musim salju, tetapi mereka melepaskan jaket
putih mereka dan menjadi berwarna coklat pada saat musim semi agar
dapat berbaur dengan tanaman tundra yang berwarna coklat, atau (4)
perlahanlahan menjadi terbiasa dengan kondisi yang baru
Respon Populasi Terhadap TekananPopulasi juga mempunyai sejumlah
bentuk respon terhadap tekanan. Meningkatnya angka kematian atau
menurunnya angka kelahiran menyebabkan jumlah populasi menurun ke
angka tertentu yang masih dapat disokong oleh sumber daya yang ada.
Struktur populasi juga dapat berubah. Anggota populasi yang sudah
tua, masih sangat muda atau yang lemah bisa mati dan menyisakan
populasi yang yang lebih tahan terhadap tekanan seperti iklim yang
membahayakan atau peningkatan jumlah predator.
Perbesaran BiologisSeringkali polutan dilarutkan dalam air atau
udara untuk mengurangi efek bahayanya, atau polutan tersebut
dihancurkan menjadi bentuk yang tidak berbahaya oleh pengurai dan
oleh proses alami lainnya. Tetapi hal ini tidak selalu terjadi.
Beberapa bahan kimia sintetis seperti DDT, bahan radioaktif dan
senyawa raksa, tidaklah dapat dilarutkan atau dihilangkan secara
alamiah. Malahan mereka dapat menjadi lebih terkonsentrasi seiring
perjalanan mereka melewati rantai makanan atau jaring makanan pada
suatu ekosistem. Sebagai hasilnya, organisme dengan level trophik
yang tinggi dapat mengkonsumsi bahan kimia tersebut dalam jumlah
yang besar, walaupun jumlahnya ditemukan relatif kecil pada udara,
air atau tanah. Contoh dari fenomena perbesaran biologis ini
terjadi pada ekosistem estuaria di Long Island Soul. seekor ikan
kecil harus memakan sejumlah besar plankton, ikan yang lebih besar
harus memakan banyak ikan kecil, dan pelikan harus memakan banyak
ikan untuk dapat bertahan hidup. Apapun yang tidak terdegradasi
atau tidak dikeluarkan ketika dia bergerak melalui rantai ini,
seperti DDT, akan menjadi terkonsentrasi, terutama jika dapat larut
dan tinggal dalam jaringan lemak pada suatu organisme. Jika pada
satu fitoplankton terkonsentrasi 1 unit DDT dari air, dan seekor
ikan kecil yang memakan ribuan fitoplankton akan mengakumulasi
ribuan unit DDT dalam jaringan lemak tubuhnya. Jika DDT itu larut
dalam air, ikan akan mengeluarkannya, tetapi sayangnya DDT tidak
larut dalam air. Seekor ikan besar yang memakan sepuluh ikan yang
lebih kecil akan menerima dan menyimpan sepuluh ribuan unit DDT.
Seekor burung atau seorang manusia yang memakan beberapa ikan besar
akan menerima ratusan ribu unit DDT.
Yang dapat terjadi pada ekosistem: 3)
KEBURUKAN/KERUSAKANTerganggunya Aliran EnergiDalam beberapa tahun
belakangan, sejumlah ilmuwan telah menyatakan bahwa beberapa
aktifitas manusia dapat merusak lapisan ozon. Perang nuklir dalam
skala besar merupakan faktor utama yang akan menyebabkan ozon rusak
parah. Lebih-lebih lagi, ada tiga ancaman potensial yang telah
diidentifikasi: (1) pengeluaran langsung NO dan NO2 ke lapisan ozon
oleh penerbangan berkecepatan supersonik, (2) difusi fluorokarbon
(freon) dari kaleng semprot bertekanan, kulkas dan peralatan
pendinginan udara ke lapisan ozon, dan (3) difusi nitrous oksida
(N2O) dari penguraian pupuk nitrogen oleh bakteri ke lapisan
ozon.
Perusakan lapisan ozon ini dapat berdampak sebagai berikut: (1)
peningkatan kasus melanoma (kanker kulit yang dapat berakibat
fatal); (2) peningkatan jumlah jenis kanker kulit yang sebenarnya
tidak fatal, yang telah menginfeksi sekitar 300.000 orang pertahun
di Amerika Serikat; (3) mempengaruhi pertumbuhan hewan dan tanaman,
termasuk tanaman penting pertanian (seperti tomat, jagung dan bit
gula); dan (4) perubahan pola iklim yang tidak terprediksi
Gangguan Terhadap Nitrogen, dan Fosfor
Daur
Oksigen,
Kita tidak akan kehabisan oksigen. Tapi hal ini bisa saja
terjadi pada beberapa jenis ikan dan organisme pengguna oksigen
lainnya di danau dan organisme pada sungai yang mengalir lambat.
Gangguan daur oksigen disebabkan oleh telalu seringnya daur
nitrogen dan fosfor terjadi pada suatu ekosistem perairan. Beberapa
senyawa nitrogen dan fosfor secara alami masuk dari darat ke danau
dalam suatu proses yang disebut eutrofikasi yang mengakibatkan
kelebihan nutrien tanaman. Tetapi eutrofikasi alamiah ini dapat
dipercepat oleh aktifitas manusia, yang disebut dengan eutrofikasi
kultural. Sumber utama peledakan nutrien ini meliputi larian sisa
pupuk buatan dan kotoran hewan dari daratan, air larian yang
meningkat dari pertanian, pertambangan, konstruksi, lahan yang
tidak termanfaatkan dengan baik, pengeluaran limbah kota dan
deterjen.
Nitrogen dan fosfor merupakan nutrien bagi tanaman dan ketika
berada dalam jumlah yang berlebihan, mereka akan menyebabkan
pertumbuhan tanaman air yang tidak terkendali, seperti alga hijau
dan alga biru. Pertumbuhan yang berlebihan ini akan mati dan jatuh
ke dasar danau. Bakteri yang mengkonsumsi oksigen menguraikan
bangkai alga yang mati tersebut dan dalam proses ini akan
menyebabkan turunnya nilai oksigen terlarut dari air pada bagian
bawah danau. Hal ini akan membunuh ikanikan yang mengkonsumsi
oksigen dan semakin menyebabkan turunnya nilai kandungan oksigen
terlarut, karena sekarang bakteri juga akan menguraikan bangkai
ikan. Jika kelebihan nutrien berlanjut, keseluruhan daur
bahan-bahan kimia di danau tersebut akan rusak dan airnya menjadi
busuk dan hampir tanpa kehidupan di
Terganggunya Daur Bahan Kimia, Rantai Makanan Dengan Adanya
Bahan Kimia SintetisPada awalnya malaria menjangkiti 9 dari 10
orang penduduk di Pulau Kalimantan bagian utara, yang sekarang
menjadi bagian dari Indonesia. Pada tahun 1995 WHO mulai
menggunakan dieldrin (pestisida semacam DDT) untuk membunuh nyamuk
pembawa malaria. Program ini sangat berhasil, tapi hal lain mulai
terjadi. Disamping membunuh nyamuk, dieldrin juga membunuh serangga
lainnya, termasuk lalat dan kecoa yang berhabitat di rumah.
Penduduk senang, namun cicak yang juga hidup di dalam rumah
akhirnya juga mati karena memakan serangga. Setelah itu kucing
mulai mati karena memakan cicak mati tersebut. Dengan matinya
kucing, populasi tikus meningkat dengan tajam. Sekarang masyarakat
terancam
Penyederhanaan Menghilangkan Spesies
Ekosistem Dengan atau Memasukkan
Reaksi ekologi juga ditunjukkan jika suatu spesies baru
dimasukkan ke dalam suatu ekosistem. Pada tahun 1948 lima ekor
kucing dibawa ke pulau antartika yang terisolasi untuk mengontrol
tikus. Sekarang di pulau ini masih ada ditemukan tikus bersama
dengan sekitar 2.500 ekor kucing yang memakan sekitar 600.000
burung per tahun
Beberapa pelajaran dari ekologiApa yang sudah kita pelajari dari
prinsip-prinsip ekologi sebagaimana diterangkan pada beberapa bab
terakhir? Jelaslah sudah bahwa ekologi memaksa kita untuk mengenali
lima ciri utama pada setiap kehidupan: saling ketergantungan,
keragaman, stabilitas, kemampuan beradaptasi, dan batas toleransi.
Pesannya adalah kita tidak perlu menghindar dari perubahan, namun
kita harus sadari bahwa perubahan yang diakibatkan oleh manusia
dapat berdampak jauh dan tidak terprediksikan sebelumnya dan bahwa
ada batasan-batasan penting mengenai apa yang boleh dan apa yang
tidak boleh dilakukan terhadap ekosistem. Ekologi adalah panggilan
kebijaksanaan, kepedulian dan pengendalian diri, ketika kita
merubah ekosfir.
PenutupKesalahan kita adalah bahwa kita telah gagal untuk
melihat diri kita sebagai satu kesatuan dari alam. Sudah lama kita
merasa bahwa apa yang dikaruniakan Tuhan kepada kita adalah untuk
mendominasi ikan di perairan, mendominasi burung-burung di udara
dan untuk mendominasi semua makhluk hidup di permukaan bumi. Kita
telah gagal untuk menyadari bahwa bumi ini bukanlah milik kita,
tetapi kitalah yang justru dimiliki oleh bumi ini. (Rolf Edberg
(1969)).
Terima kasih Wassalaamu'alaykum warahmatullaahi
wabaarokaatuh
