Aliran Energi dalam Ekosistem

ALiran energiPemahaman akan aliran energi dalam ekosistem sangat penting dalam berbagai permasalahan ekologi. Sebagai contoh dalam masalah pencemaran lingkungan memahami aliran energi dan bahan bahan makanan pada suatu ekosistem dapat menjadi suatu pendugaan resiko ekologi. Hal ini terutama karena pemahaman tentang aliran energi ini membentuk landasa bagi pemahaman tentang bagaimana ekosistem menyeimbangkan diri, bagaimana bahan pencemar bergerak dalam ekosistem dan bagaimana ekosistem terkena damak berbaga hasil aktivitas manusia atau bahan pencemar.

Dalam konteks aliran energi dalam suatu ekosistem, organisme dapat merupakan produsen atau konsumen. Sebagai produsen, organisme mengkonversi energi dari lingkungan menjadi energi kimia yang disimpan dalam suatu ikatan karbon (C), misalnya glukosa. Kebanyakan produsen adalah organisme yang memiliki klorofil seperti tumbuhan, alga dan siano bakteri yang mengkonversi CO2 dan Air (H2O) menjadi glukosa atau gula lainnya, menggunakan energi sinar matahari melalui proses yang dikenal sebagai fotosintesis. Sebaliknya, konsumen melali proses metabolisme yang dikenal sebagai proses respirasi memperoleh energi dari pemutusan ikatan ikatan karbon (C) yang kemudian dikombinasikan dengan oksigen (O2). Proses penggabungan ini menghasilka energi, akan digunakan oleh organise untuk aktivitas tubuhnya atau dilepaskan kemali dalam bentuk panas (excess heat). Energi dalam ekosistem mengalir dalam bentuk ikatan kimia karbon karbon (C – C) yang bergerak di antara level trofik. Seluruh energi berawal dari sinar matahari, lalu dilepaskan atau hilang dalam bentuk panas. Energi tidak dapat didaur ulang.

Adapun aliran energi anorganik (tidak memiliki rantai C – C ) dalam ekosistem berawal dari pool nutrien anorganik yang kemudian masuk ke dalam organisme produsen maupun melalui sedimen air disekitar organisme. Nutrien anorganik ini kemudian diteruskan dari satu organisme ke organisme lain yang mengkonsumsinya dalam jejaring rantai makanan (food web). Pada akhirnya seuruh organisme akan mati dan menjadi detritus, sebagai sumber bahan makanan bagi dekomposer. Pada tahap ini, energi terakhir diekstraksi (dan hilang sebagai panas) dan nutrien anorganik akan dilepas ke dalam sedimen atau air untuk digunakan kembali. Nutrien anorganik didaur ulang.

Level trofik dan jejaring makanan

Sejarah hidup komponen biotik dan aliran energi dalam ekosistem berfungsi sebagai sumber informasi yang penting dalam menganalisis kemungkinan dan cakupan pemaparan (exposure) suatu bahan pencemar pada suatu ekosistem. Hal yang senantiasa dijadikan dasar dalam mengevaluasi pergerakan bahan bahan pencemar potensial ke dalam suatu ekosistem adalah nformasi atau pemahaman tentang level trofik dan jejaring makanan pada ekosistem tersebut dan evaluasi dampak umumnya dilakukan pada beberapa level trofik. Istilah level dalam trofik digunakan untuk menggambarkan posisi organisme dalam suatu rantai makanan. Organisme berklorofil biasanya diposisikan pada bagian dasar dari rantai makanan (food chain) dan dikenal sebagai produsen. Organisme yang memakan organisme lainnya disebut konsumen.

level trofik

level trofik

Umumnya dikenal 4 (empat) jenis konsumen berdasarkan apa yang dimakannya. Organisme yang memakan tumbuhan disebut herbivora (konsumen rimer). Organisme yang memakan hewan disebut karnivora. Level trok bagi karnivora ditentukan oleh level trofik hewan yang dimakannya. Hewan yang memakan konsumen primer disebut konsumen sekunder, demikian seterusya yang memakan konsumen sekunder disebut konsumen tersier. Jenis konsumen yang keempat adalah Omnivora (seperti manusia) yang memakan hewan dan tumbuhan.

Jejaring makanan

Jejaring makanan

Banyak hewan yang tidak membedakan antara herbivora dan karnivora sebagai bahan makanannya. Oleh karena itu, untuk kepentingan visualisasi dan pelacakan aliran energi dalam ekosistem diantara berbagai organisme dalam suatu ekosistem para ahli biologi biasanya lebih menggunakan jejaring makanan dibandingkan rantai makanan ini.

Rantai makanan menggambarkan transfer bahan dan energi dari suatu organisme ke organisme lainnya seperti satu individu memakan individu lainnya atau mati dan terdekomposisi. Rantai makanan umumnya disusun berdasarkan level trofik yang diketahui. Namun rantai makanan dalam suatu ekosistem di alam lebih kompleks daripada yang sering digambarkan dalam bentuk diagram alir (flow chart) rantai makanan yang sederhana. Bahkan ada individu yang saling memakan dan dimakan, contohnya saja kucing dapat memakan ular, tetapi kucing juga dapat dimakan oleh ular.

Jejaring makanan dianggap lebih mewakili pola hubungan makan memakan (feeding group) dalam suatu ekosistem. Kelompok spesies yang memiliki modus makan yang sama disebut guilds (misal : kelompok jenis jenis ikan pemakan ikan). Mereka umumnya berada pada level trofik yang sama. Identifikasi jejaring makanan dan guilds sangat penting dalam merencanakan suatu analisis pendugaan resiko ekologis, sebab bia jadi terdapat sejmah spesies yang dapat digunakan dalam mengevaluasi pergerakan dan dampak yang ditimbulkan oleh suatu bahan pencemar pada level trofik tertentu. Seleksi terhadap spesies yang bergantung pada kesediaan informasi, seberapa besar tingkat keterwakilan guilds atau level trofik pada spesies, sensitivitas terhadap bahan pencemar serta tingkat kesulitan sampling di lapangan.

Aspek penting dari proses aliran energi dan bahan organik dari satu level trofik ke level trofik berikutnya adalah seberapa besar energi yang hilang pada setiap proses transfer. Kehilangan energi umumnya disebabkan oleh ketidakmampuan konsumen untuk dapat secara penuh mengasimilasi bahan makanan yang dimakannya, serta akses energi yang dikeluarkan dalam bentuk panas sewaktu proses perombakan kimiawi dari bahan makanan setelah proses ingesti.

Sebagai konsekuensinya, hanya sekitar 10% energi terasimilasi dari satu level trofik ke level trofik berikutnya. Hal ini direpresentasikan dengan jumlah biomassa yang semakin mengecil pada level trofik berikutnya. Hal ini menjadi penjelasan mengapa jumlah pemangsa / predator lebih kecil dari jumlah mangsa / prey dalam suatu sistem ekologis. Dalam prespektif pendugaan resiko ekologis, hal ini berarti bahwa konsumen akan lebih sering terpapar pada konsentrasi tinggi dari suatu bahan yang terakumulasi dalam jaringan tubuhnya, dibandingkan dengan organise yang berada pada level trofik lebih rendah.

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *