Page 1
MAKALAH EKOSISTEM
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Manusia hidup di bumi tidaklah sendirian, melainkan bersama mahkluk lain yaitu
tumbuhan, hewan dan jasad renik. Mahkluk hidup yang lain itu bukanlah sekedar
kawan hidup yang hidup bersama secara netral atau pasif terhadap manusia,
melainkan hidup manusia itu terkait erat pada mereka. Tanpa mereka manusia
tidaklah dapat hidup.
Kenyataan ini dapat kita lihat dengan mengandaikan di bumi ini tidak ada hewan
dan tumbuhan. Dari manakah kita mendapat oksigen dan makanan? Sebaliknya
seandainya tidak ada manusia, tumbuhan, hewan dan jasad renik akan dapat
melangsungkan kehidupannya seperti terlihat dari sejarah bumi sebelum ada
manusia. Karena itu anggapan bahwa manusia adalah mahkluk yang paling
berkuasa sebenarnya tidak benar.
Seharusnya kita menyadari bahwa kitalah yang membutuhkan mahkluk hidup
yang lain untuk kelangsungan hidup kita dan bukannya mereka yang
membutuhkan kita untuk kelangsungan hidup mereka.
Secara umum di masyarakat sering disebut istilah “lingkungan hidup” cukup
dengan “lingkungan saja”. Anda tentu bertanya apa sih yang dimaksud dengan
lingkungan hidup?
Lingkungan hidup adalah suatu sistem komplek yang berada di luar individu yang
mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan organisme.
Lingkungan hidup itu terdiri dari dua komponen yaitu komponen abiotik dan
biotik :
a. Komponen abiotik, yaitu terdiri dari benda-benda mati seperti air, tanah, udara,
cahaya, matahari dan sebagainya
b. Komponen biotik, yaitu terdiri dari mahkluk hidup seperti hewan, tumbuhan dan
manusia.
Komponen-komponen yang ada di dalam lingkungan hidup merupakan satu
kesatuan yang tidak dapat dipisahkan dan membentuk suatu sistem kehidupan
Page 2
yang disebut ekosistem. Suatuekosistem akan menjamin keberlangsungan
kehidupan apabila lingkungan itu dapat mencukupi kebutuhan minimum dari
kebutuhanorganisme.
Dalam makalah ini penulis akan mencoba menjelaskan mengenai salah satu
komponen saja, yakni komponen “Abiotik”.
B. MAKSUD DAN TUJUAN
Maksud dari penyusunan makalah ini adalah sebagai tugas Mata Kuliah
Kajian Lingkungan Hidup. Yang juga sekaligus sebagai bahan diskusi bersama
dalam proses pembelajaran. Adapun judul yang diangkat dalam makalah ini
yaitu “Abiotik”.
Tujuan dalam penyusunan makalah ini yaitu untuk membantu para
mahasiswa kedepan agar dapat dijadikan sebagai pengetahuan dan masukkan
tentang bagaimana, apa pengertian, serta faktor-faktor yang mempengaruhi
komponen Abiotik tersebut.
BAB II
PERMASALAHAN
Dalam makalah ini akan dibahas beberapa permasalahan mengenai Abiotik :
1. Apa pengertian Abiotik ?
2. Faktor apa saja yang mempengaruhi komponen Abiotik ?
3. Apa perbedaan ciri antara komponen biotik dan abiotik ?
BAB III
PEMBAHASAN
A. PENGERTIAN ABIOTIK
Abiotik (bahasa Inggris: Abiotic) adalah salah satu komponen atau faktor
dalam lingkungan. Komponen abiotik adalah segala sesuatu yang tidak bernyawa
seperti tanah, udara, air, iklim, kelembaban, cahaya, bunyi. Pengertian komponen
abiotik yang tepat adalah komponen lingkungan yang terdiri atas makhluk hidup,
komponen lingkungan yang terdiri atas makhluk tak hidup, komponen lingkungan
yang terdiri atas manusia dan tumbuhan, serta komponen lingkungan yang terdiri
atas makhluk hidup dan mkhluk tak hidup
Page 3
Abiotik merupakan lawan kata dari biotik. Komponen abiotik adalah komponen-
komponen yang tidak hidup atau benda mati. Yang termasuk komponen abiotik
adalah tanah, batu dan iklim, hujan, suhu, kelembaban, angin, serta matahari.
Komponen abiotik dapat kita temui dimana saja. Komponen abiotik sama seperti
komponen biotik, dimana juga berfungsi bagi kehidupan manusia.
Abiotik tidak memiliki ciri sebagaimana faktor biotik, yaitu :
1) Bernapas.
2) Tumbuh.
3) Berkembang biak.
4) Iritabilita.
5) Makan dan minum.
6) Melakukan ekskresi.
7) Beradaptasi dgn lingkunagnnya.
Faktor abiotik adalah faktor pendorong untuk biotik sehingga biotik dapat hidup
dan melakukan aktivitas.
B. FAKTOR-FAKTOR ABIOTIK
Faktor abiotik adalah faktor yang berasal dari alam semesta yang tidak hidup,
misalnya udara, air, cahaya, dll. Fungsi-fungsi komponen abiotik dalam
pemenuhan kebutuhan manusia dan yang dapat mempengaruhi ekosistem antara
lain :
1. Tanah
Seperti yang kita ketahui, tempat dimana manusia tinggal dan berpijak adalah tanah.
Manusia dapat beraktifitas, membangun rumah, gedung, bahkan bercocok tanam.
Tanah juga ditempati oleh komponen biotik seperti tumbuhan dan hewan yang
melakukan aktifitasnya setiap hari.
2. Suhu Atau Temperatur
Pada umumnya mahkluk hidup rata-rata dapat bertahan hidup hanya pada kisaran suhu
00C–400C. hanya mahkluk hidup tertentu saja yang dapat hidup dibawah 00C atau
diatas 400C. hewan berdarah panas mampu hidup pada suhu dibawah titik beku
karena memiliki bulu dan memiliki suhu tubuh yang konstan (tetap). Suhu
merupakan syarat yang diperlukan organisme untuk hidup. Temperatur
Page 4
lingkungan adalah ukuran dari intensitas panas dalam unit standar dan biasanya
diekspresikan dalam skala derajat celsius. Secara umum, temperatur udara adalah
faktor bioklimat tunggal yang penting dalam lingkunan fisik ternak. Supaya
ternak dapat hidup nyaman dan proses fisiologi dapat berfungsi normal,
dibutuhkan temperatur lingkungan yang sesuai. Banyak species ternak
membutuhkan temperatur nyaman 13 – 18 oC atau Temperature Humidity Index
(THI) < 72. Keadaan pergerakan molekul ditentukan oleh temperatur atau suhu.
Makin tinggi suhu, maka akan mepercepat proses kehilangan air dari tanaman dan
sebaliknya.
Selama musim hujan, rata-rata temperatur udara lebih rendah, sedangkan kelembaban
tinggi dibanding pada musim panas. Jumlah dan pola curah hujan adalah faktor
penting untuk produksi tanaman dan dapat dimanfaatkan untuk suplai makanan
bagi ternak.
Curah hujan bersama temperatur dan kelembaban berhubungan dengan masalah
penyakit ternak serta parasit internal dan eksternal. Curah hujan dan angin juga
dapat menjadi petunjuk orientasi perkandangan ternak.
3. Sinar / Cahaya Matahari
Sinar matahari mempengaruhi sistem secara global, karena sinar matahari menentukan
suhu. Sinar matahari juga merupakan unsur vital yang dibutuhkan oleh tumbuhan
sebagai produsen untuk berfotosintesis.
Radiasi matahari dalam suatu lingkungan berasal dari dua sumber utama:
a. Temperatur matahari yang tinggi.
b. Radiasi termal dari tanah, pohon, awan dan atmosfir.
Petunjuk variasi dan kecepatan radiasi matahari, penting untuk mendesain
perkandangan ternak, karena dapat mempengaruhi proses fisiologi ternak.
Lingkungan termal adalah ruang empat dimensi yang sesuai ditempati ternak..
Mamalia dapat bertahan hidup dan berkembang pada suatu lingkungan termal
yang tidak disukai, tergantung pada kemampuan ternak itu sendiri dalam
menggunakan mekanisme fisiologis dan tingkah laku secara efisien untuk
mempertahankan keseimbangan panas di antara tubuhnya dan lingkungan.
4. Air
Page 5
Sekitar 80-90 % tubuh mahkluk hidup tersusun atas air. Zat ini digunakan sebagai
pelarut di dalam sitoplasma, untuk menjaga tekanan osmosis sel, dan mencegah
sel dari kekeringan. Air dibutuhkan untuk kelangsungan hidup organisme. Bagi
tumbuhan, air diperlukan dalam pertumbuhan, perkecambahan dan penyebaran
biji, bagi hewan dan manusia air diperlukan untuk minum dan sarana hidup lain
seperti transportasi bagi manusia dan tempat hidup bagi ikan. Bagi unsur abiotik
lain misalnya tanah dan batuan, air digunakan sebagai pelarut dan pelapuk.
5. UDARA
Selain berperan dalam menentukan kelembaban, angin juga berperan sebagai
penyebaran biji tumbuhan tertentu. angin diturunkan oleh pola tekanan yang luas
dalam atmosfir yang berhubungan dengan sumber panas atau daerah panas dan
dingin pada atmosfir. Kecepatan angin selalu diukur pada ketinggian tempat
ternak berada. Hal ini penting karena transfer panas melalui konveksi dan
evaporasi di antara ternak dan lingkungannya dipengaruhi oleh kecepatan angin.
Udara di atmosfer tersusun atas nitrogen (N2, 78 %), oksigen (O2, 21 %), karbon
dioksida (CO2,0,03 %), dan gas lainnya. Jadi gas nitrogen merupakan penyusun
udara terbesar di atmosfer bumi.
a. Nitrogen
Unsur Nitrogen merupakan gas yang diperlukan oleh mahkluk hidup untuk
membentuk protein, dan persenyawaan lainnya. Tumbuhan, hewan, dan manusia
tidak mampu memamfaatkan nitrogen yang ada di udara secara langsung. Ada
bakteri yang dapat menangkap nitrogen bebas dari udara misalnya, bakteri
rhizobium yang hidup bersimbiosis diakar tanaman kacang, atau ganggang biru
anabaena yang hidup bersimbiosis dengan azolla (tumbuhan air). Tumbuhan
lainnya memperoleh nitrogen dalam bentuk nitrit atau nitrat. Nitrit dan nitrat
secara alami terbentuk dari nitrogen diudara yang terkena lecutan petir, secara
alami tanah memperoleh nitrit dan nitrat sehingga menjadi subur.
b. Oksigen dan karbon dioksida
Okigen (O2) merupakan gas pembakar dalam proses pernapasan. Makanan,
misalnya karbohidrat yang ada di dalam sel, mengalami pembakaran (oksidasi)
guna mendapatkan energi. Oksidasi tersebut sering disebut sebagai pernapasan
Page 6
sel. Dalam pernapasan dihasilkan pula karbondioksida (CO2) dan air (H2O). baik
tumbuhan maupun hewan memerlukan oksigen dari udara bebas untuk
pernapasannya dlam rangka mendapatkan energi.
c. Angin dan kelembaban
Angin berperan membantu penyerbukan tumbuhan, menyebarkan spora dan biji
tumbuhan. Bebrapa serangga hama tumbuhan dapat diterbangkan oleh angin ke
tempat lain yang jauh.
Kelembaban berperan menjaga organisme agar tidak kehilangan air karena
penguapan. Beberapa mikroorganisme seperti jamur dan bakteri hidup di tempat-
tempat yang lembab. Mikroorganisme tersebut tidak dapat hidup ditempat-tempat
kering. Kelembaban adalah jumlah uap air dalam udara. Kelembaban udara
penting, karena mempengaruhi kecepatan kehilangan panas dari ternak.
Kelembaban dapat menjadi kontrol dari evaporasi kehilangan panas melalui kulit
dan saluran pernafasan (Chantalakhana dan Skunmun, 2002). Kelembaban
biasanya diekspresikan sebagai kelembaban relatif (Relative Humidity = RH)
dalam persentase yaitu ratio dari mol persen fraksi uap air dalam volume udara
terhadap mol persen fraksi kejenuhan udara pada temperatur dan tekanan yang
sama (Yousef, 1984). Pada saat kelembaban tinggi, evaporasi terjadi secara
lambat, kehilangan panas terbatas dan dengan demikian mempengaruhi
keseimbangan termal ternak (Chantalakhana dan Skunmun, 2002).
6. Mineral
Mineral yang diperlukan tumbuhan misalnya belerang (S), fosfat (P), kalium (K),
kalsium (Ca), magnesium (Mg), besi (fe), natrium (Na), dan khlor (Cl). Mineral-
mineral itu diperoleh tumbuhan dalam bentuk ion-ion yang larut didalam air
tanah. Mineral tersebut digunakan untuk berlangsungnya metabolisme tubuh dan
untuk penyusun tubuh. Hewan dan manusia pun memerlukan mineral untuk
penyusun tubuh dan reaksi-reaksi metabolismenya. Selain itu, mineral juga
berfungsi untuk menjaga keseimbangan asam basa dan mengatur fungsi fsikologi
(faal) tubuh.
7. Keasaman [PH]
Page 7
Keasaman juga berpengaruh terhadap mahkluk hidup. Biasanya mahkluk hidup
memerlukan lingkungan yang memiliki PH netral. Mahkluk hidup tidak dapat
hidup di lingkungan yang terlalu asam atau basa. Sebagai contoh tanah di
Kalimantan yang umumnya bersifat asam memiliki keanekaragaman yang rendah
dibandingkan dengan didaerah lain yang tanahnya netral. Tanah di Kalimantan
bersifat asam karena tersusun atas gambut. Oleh karena itu sulit dijadikan areal
pertanian jika tidak diolah dan dinetralkan terlebih dahulu. Tanah yang bersifat
asam dapat dinetralkan dengan diberikan bubuk kapur. Tanah berhumus seringkali
bersifat asam. Tanah berkapur seringkali bersifat basa. Tanah bersifat basa dapat
dinetralkan dengan diberi bubuk belerang.
8. Kadar Garam [Salinitas]
Jika kadar garam tinggi, sel-sel akar tumbuhan akan mati dan akhirnya akan
mematikan tumbuhan itu. Didaerah yang berkadar garam tinggi hanya hidup
tumbuhan tertentu. Misalnya pohon bakau di pantai yang tahan terhadap
lingkungan berkadar garam tinggi.
9. Topografi
Topografi artinya keadaan naik turunnya permukaan bumi disuatu daerah. Topografi
berkaitan dengan kelembaban, cahaya, suhu, serta keadaan tanah disuatu daerah.
Interaksi berbagai faktor itu membentuk lingkungan yang khas. Sebagai contoh
keanekaragaman hayati di daerah perbukitan berbeda dengan didaerah datar.
Organisme yang hidup di daerah berbukit berbeda dengan daerah datar. Topografi
juga mempengaruhi penyebaran mahkluk hidup.
10. Garis Lintang
Garis lintang yang berbeda menunjukan kondisi lingkungan yang berbeda pula. Garis
lintang secara tidak langsung menyebabkan perbedaan distribusi organisme
dipermukaan bumi. Ada organisme yang mampu hidup pada garis lintang tertentu
saja.
Indonesia yang terletak di daerah khatulistiwa dan di antara dua benua, memiliki curah
hujan yang cukup tinggi, rata-rata 200-225 cm/tahun. Dengan curah hujan yang
tinggi dan merata, cahaya matahari sepanjang tahun, dan suhu yang cukup hangat
Page 8
dengan suhu rata-rata 27 0 C, Indonesia memiliki keaneka ragaman flora dan
fauna yang tingggi.
BAB IV
PENUTUP
A. KESIMPULAN
Abiotik merupakan komponen-komponen yang tidak hidup atau benda mati. Sama
seperti biotik, komponen abiotik juga mempunyai fungsi dalam pemenuhan
kebutuhan manusia, serta dapat mempengaruhi ekosistem. Abiotik merupakan
lingkungan atau alam semesta yang tidak mengalami kehidupan, tetapi
mempunyai peranan yang sangat penting bagi kehidupan tumbuhan dan hewan,
atau organisme lainnya dalam suatu ekosistem, contoh udara, air, tanah, unsur-
unsur organik dan anorganik tanah. Abiotik juga merupakan bahan-bahan yang
tidak bisa terurai oleh bakteri pembusuk misalnya kaleng, besi, plastik dll, bahan-
bahan ini di hasilkan dari limbah rumah tangga, dan limbah industri.
B. SARAN
Dengan adanya makalah ini diharapkan kepada mahasiswa agar dapat
memahami mengenai komponen Abiotik kemudian untuk lebih maksimalnya
dalam memahami tentang komponen abiotik ini diharapkan kepada mahasiswa
lainnya untuk mencari bahan-bahan bacaan lain yang berkenaan dengan hal ini,
Sehingga diharapkan dapat menambah pengetahuan mengenai komponen abiotik
tersebut.
Daftar Pustaka
Istamar Syamsuri, Mpd, Drs, dkk, 2004. Biologi kelas X. Penerbit Erlangga. Jakarta.
TAMBAHAN TENTANG MINERAL
DEFINISI MINERAL :
Menurut L.G. Berry & B. Mason 1959
Mineral = Benda padat homogen terdapat di alam terbetun secara anorganik,
mempunyai komposisi kimia tertentu & mempunyai susunan atom yg teratur.
Menurut D.G.A. Whitten & J.R.V. Brooks 1972
Mineral = Bahan padat dgn struktur homogen mempunyai kompisisi kimia
tertentu, dibentuk oleh proses alam yg anorganik.
Page 9
Menurut A.W.R. Potter & H. Robinson 1977
Mineral = zat atau bahan yg homogen mempunyai komposisi kimia tertentu dan
mempunyai sifat-sifat tetap, dibentuk di alam dan bukan hasil suatu kehidupan.
Penggolongan Bahan Galian Tambang
Berdasarkan PP nomor 27 tahun 1980 mengenai pembagian Bahan-bahan galian
terbagi atas tiga golongan:
a. Golongan bahan galian yang strategis adalah:
- minyak bumi, bitumen cair, lilin bumi, gas alam;
- bitumen padat, aspal;
- antrasit, batubara, batubara muda;
- uranium, radium, thorium dan bahan-bahan galian radioaktip lainnya;
- nikel, kobalt;
- timah.
b. Golongan bahan galian yang vital adalah:
- besi, mangan, molibden, khrom, wolfram, vanadium, titan;
- bauksit, tembaga, timbal, seng;
- emas, platina, perak, air raksa, intan;
- arsin, antimon, bismut;
- yttrium, rhutenium, cerium dan logam-logam langka lainnya;
- berillium, korundum, zirkon, kristal kwarsa;
- kriolit, fluorpar, barit;
- yodium, brom, khlor, belerang;
c. Golongan bahan galian yang tidak termasuk golongan a atau b adalah:
- nitrat-nitrat, pospat-pospat, garam batu (halite);
- asbes, talk, mika, grafit, magnesit;
- yarosit, leusit, tawas (alum), oker;
- batu permata, batu setengah permata;
- pasir kwarsa, kaolin, feldspar, gips, bentonit;
- batu apung, tras, obsidian, perlit, tanah diatome, tanah serap (fullers earth);
- marmer, batu tulis;
- batu kapur, dolomit, kalsit;
Page 10
- granit, andesit, basal, trakhit, tanah liat, dan pasir sepanjang tidak mengandung
unsur-unsur mineral golongan a amupun golongan b dalam jumlah yang berarti
ditinjau dari segi ekonomi pertambangan.
Arti penggolongan bahan-bahan galian tersebut, yaitu :
a. Bahan galian Strategis berarti strategis untuk Pertahanan dan Keamanan serta
Perekonomian Negara;
b. Bahan galian Vital berarti bahan galian yang dapat menjamin hajat hidup orang
banyak;
c. Bahan galian yang tidak termasuk bahan galian Strategis dan Vital berarti
karena sifatnya tidak langsung memerlukan pasaran yang bersifat internasional.
Dasar penggolongan bahan-bahan galian, yaitu :
a. Nilai strategis/ekonomis bahan galian terhadap Negara
b. Terdapatnya sesuatu bahan galian dalam alam (genese)
c. Penggunaan bahan galian bagi industri
d. Pengaruhnya terhadap kehidupan rakyat banyak
e. Pemberian kesempatan pengembangan pengusaha
http://ibmely.blogspot.com/2011/03/makalah-ekosistem.html
Page 11
Makalah Ekosistem
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Ekosistem adalah hubungan timbal balik antara unsur-unsur hayati dengan
nonhayati yang membentuk sistem ekolog. Ekosistem merupakan suatu interaksi
yang kompleks dan memiliki penyusun yang beragam. Dilihat dari susunan dan
fungsinya, suatu ekosistem tersusun atas komponen sebagai berikut: Komponen
autotrof, Komponen heterotrof, Bahan tak hidup (abiotik), Pengurai
(dekomposer).
Secara garis besar ekosistem dibedakan menjadi ekosistem darat dan ekosistem
perairan. Ekosistem perairan dibedakan atas ekosistem air tawar dan ekosistem air
Laut. Ekosistem darat adalah kosistem yang lingkungan fisiknya berupa daratan.
Berdasarkan letak geografisnya (garis lintangnya), ekosistem darat dibedakan
menjadi beberapa bioma, yaitu: Bioma gurun, Bioma padang rumput, Bioma
Hutan Basah, Bioma hutan gugur, Bioma tundra. Ekosistem Air Tawar
yaitu variasi suhu tidak menyolok, penetrasi cahaya kurang, dan terpengaruh oleh
iklim dan cuaca.Ekosistem air laut, Habitat laut (oseanik) ditandai oleh salinitas
(kadar garam) yang tinggi dengan ion CI- mencapai 55% terutama di daerah laut
tropik, karena suhunya tinggi dan penguapan besar. Di daerah tropik, suhu laut
sekitar 25°C. Rantai makanan adalah perpindahan energi makanan dari sumber
daya tumbuhan melalui seri organisme atau melalui jenjang makan
(tumbuhan - herbivora -carnivora - omnivora). (www.wikipedia.com. 27
September 2011)
1.2 Tujuan
Untuk mengetahui jenis-jenis ekosistem dan komponen didalamnya.
Page 12
BAB II
ISI
Ekosistem adalah hubungan timbal balik antara unsur-unsur hayati dengan
nonhayati yang membentuk sistem ekolog. Ekosistem merupakan suatu interaksi
yang kompleks dan memiliki penyusun yang beragam. Di bumi ada bermacam-
macam ekosistem.
1. Susunan Ekosistem
Suatu ekosistem berdasarkan susunan dan fungsinya tersusu dari beberapa
komponen sebagai berikut :
a. Komponen autotrof
Autotrof berasal dari kata Auto yang berarti sendiri, dan trophikos yang berarti
“menyediakan makan”
Pengertian dari 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
Heterotrof berasal dari kata “Heteros” yang berarti berbeda, dan trophikos yang
berarti makanan).
Pengertian dari Heterotrof 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.
c. Bahan tak hidup (abiotik)
Page 13
Bahan tak hidup yaitu komponen fisik dan kimia yang terdiri dari tanah, air,
udara, sinar matahari. Bahan tak hidup merupakan medium atau substrat tempat
berlangsungnya kehidupan, atau lingkungan tempat hidup.
d. Pengurai (dekomposer)
Pengertian dari 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.
2. Macam-macam Ekosistem
Secara garis besar ekosistem dibedakan menjadi ekosistem darat dan
ekosistem perairan. Ekosistem perairan dibedakan atas ekosistem air tawar dan
ekosistem air Laut.
a. Ekosistem darat
Ekosistem darat ialah ekosistem yang lingkungan fisiknya berupa daratan.
Berdasarkan letak geografisnya (garis lintangnya), ekosistem darat dibedakan
menjadi beberapa bioma, yaitu sebagai berikut.
1. Bioma gurun
Beberapa Bioma gurun terdapat di daerah tropika (sepanjang garis balik)
yang berbatasan dengan padang rumput.
Ciri-ciri bioma gurun adalah gersang dan curah hujan rendah (25 cm/tahun). Suhu
slang hari tinggi (bisa mendapai 45°C) sehingga penguapan juga tinggi,
sedangkan malam hari suhu sangat rendah (bisa mencapai 0°C). Perbedaan suhu
antara siang dan malam sangat besar. Tumbuhan semusim yang terdapat di gurun
berukuran kecil. Selain itu, di gurun dijumpai pula tumbuhan menahun berdaun
seperti duri contohnya kaktus, atau tak berdaun dan memiliki akar panjang serta
mempunyai jaringan untuk menyimpan air. Hewan yang hidup di gurun antara
lain rodentia, ular, kadal, katak, dan kalajengking.
2. Bioma Padang Rumput
Page 14
Bioma ini terdapat di daerah yang terbentang dari daerah tropik ke
subtropik. Ciri-cirinya adalah curah hujan kurang lebih 25-30 cm per tahun dan
hujan turun tidak teratur. Porositas (peresapan air) tinggi dan drainase (aliran air)
cepat. Tumbuhan yang ada terdiri atas tumbuhan terna (herbs) dan rumput yang
keduanya tergantung pada kelembapan. Hewannya antara lain: bison, zebra, singa,
anjing liar, serigala, gajah, jerapah, kangguru, serangga, tikus dan ular
3. Bioma Hutan Basah
Bioma Hutan Basah terdapat di daerah tropika dan subtropik.
Ciri-cirinya adalah, curah hujan 200-225 cm per tahun. Species pepohonan relatif
banyak, jenisnya berbeda antara satu dengan yang lainnya tergantung letak
geografisnya. Tinggi pohon utama antara 20-40 m, cabang-cabang pohon tinngi
dan berdaun lebat hingga membentuk tudung (kanopi). Dalam hutan basah terjadi
perubahan iklim mikro (iklim yang langsung terdapat di sekitar organisme).
Daerah tudung cukup mendapat sinar matahari. Variasi suhu dan kelembapan
tinggi/besar; suhu sepanjang hari sekitar 25°C. Dalam hutan basah tropika sering
terdapat tumbuhan khas, yaitu liana (rotan), kaktus, dan anggrek sebagai epifit.
Hewannya antara lain, kera, burung, badak, babi hutan, harimau, dan burung
hantu.
4. Bioma hutan gugur
Bioma hutan gugur terdapat di daerah beriklim sedang,
Ciri-cirinya adalah curah hujan merata sepanjang tahun. Terdapat di daerah yang
mengalami empat musim (dingin, semi, panas, dan gugur). Jenis pohon sedikit (10
s/d 20) dan tidak terlalu rapat. Hewannya antara lain rusa, beruang, rubah, bajing,
burung pelatuk, dan rakoon (sebangsa luwak).
5. Bioma taiga
Bioma taiga terdapat di belahan bumi sebelah utara dan di pegunungan
daerah tropik. Ciri-cirinya adalah suhu di musim dingin rendah. Biasanya taiga
merupakan hutan yang tersusun atas satu spesies seperti konifer, pinus, dap
sejenisnya. Semak dan tumbuhan basah sedikit sekali. Hewannya antara lain
moose, beruang hitam, ajag, dan burung-burung yang bermigrasi ke selatan pada
musim gugur.
Page 15
6. Bioma tundra
Bioma tundra terdapat di belahan bumi sebelah utara di dalam lingkaran
kutub utara dan terdapat di puncak-puncak gunung tinggi. Pertumbuhan tanaman
di daerah ini hanya 60 hari. Contoh tumbuhan yang dominan adalah Sphagnum,
liken, tumbuhan biji semusim, tumbuhan kayu yang pendek, dan rumput. Pada
umumnya, tumbuhannya mampu beradaptasi dengan keadaan yang dingin. Hewan
yang hidup di daerah ini ada yang menetap dan ada yang datang pada musim
panas, semuanya berdarah panas. Hewan yang menetap memiliki rambut atau
bulu yang tebal, contohnya muscox, rusa kutub, beruang kutub, dan insekta
terutama nyamuk dan lalat hitam.
b. Ekosistem Air Tawar
Ciri-ciri ekosistem air tawar antara lain variasi suhu tidak menyolok,
penetrasi cahaya kurang, dan terpengaruh oleh iklim dan cuaca. Macam tumbuhan
yang terbanyak adalah jenis ganggang, sedangkan lainnya tumbuhan biji. Hampir
semua filum hewan terdapat dalam air tawar. Organisme yang hidup di air tawar
pada umumnya telah beradaptasi.
Adaptasi organisme air tawar adalah sebagai berikut.
Adaptasi tumbuhan
Tumbuhan yang hidup di air tawar biasanya bersel satu dan dinding selnya
kuat seperti beberapa alga biru dan alga hijau. Air masuk ke dalam sel hingga
maksimum dan akan berhenti sendiri. Tumbuhan tingkat tinggi, seperti teratai
(Nymphaea gigantea), mempunyai akar jangkar (akar sulur). Hewan dan
tumbuhan rendah yang hidup di habitat air, tekanan osmosisnya sama dengan
tekanan osmosis lingkungan atau isotonis.
Adaptasi hewan
Ekosistem air tawar dihuni oleh nekton. Nekton merupakan hewan yang
bergerak aktif dengan menggunakan otot yang kuat. Hewan tingkat tinggi yang
hidup di ekosistem air tawar, misalnya ikan, dalam mengatasi perbedaan tekanan
osmosis melakukan osmoregulasi untuk memelihara keseimbangan air dalam
tubuhnya melalui sistem ekskresi, insang, dan pencernaan.
Page 16
Habitat air tawar merupakan perantara habitat laut dan habitat darat.
Penggolongan organisme dalam air dapat berdasarkan aliran energi dan kebiasaan
hidup.
1. Berdasarkan aliran energi, organisme dibagi menjadi autotrof (tumbuhan), dan
fagotrof (makrokonsumen), yaitu karnivora predator, parasit, dan saprotrof atau
organisme yang hidup pada substrat sisa-sisa organisme.
2. Berdasarkan kebiasaan hidup, organisme dibedakan sebagai berikut.
a. Plankton; terdiri alas fitoplankton dan zooplankton; biasanya melayang-layang
(bergerak pasif) mengikuti gerak aliran air.
b. Nekton; hewan yang aktif berenang dalam air, misalnya ikan.
c. Neuston; organisme yang mengapung atau berenang di permukaan air atau
bertempat pada permukaan air, misalnya serangga air.
d. Perifiton; merupakan tumbuhan atau hewan yang melekat/bergantung pada
tumbuhan atau benda lain, misalnya keong.
e. Bentos; hewan dan tumbuhan yang hidup di dasar atau hidup pada endapan.
Bentos dapat sessil (melekat) atau bergerak bebas,
misalnya cacing dan remis. perhatikan gambar di bawah ini
Ekosistem air tawar digolongkan menjadi air tenang dan air mengalir.
Termasuk ekosistem air tenang adalah danau dan rawa, termasuk ekosistem air
mengalir adalah sungai.
1. Danau
Danau merupakan suatu badan air yang menggenang dan luasnya mulai
dari beberapa meter persegi hingga ratusan meter persegi.
Di danau terdapat pembagian daerah berdasarkan penetrasi cahaya matahari.
Daerah yang dapat ditembus cahaya matahari sehingga terjadi fotosintesis disebut
daerah fotik. Daerah yang tidak tertembus cahaya matahari disebut daerah afotik.
Di danau juga terdapat daerah perubahan temperatur yang drastis atau termoklin.
Termoklin memisahkan daerah yang hangat di atas dengan daerah dingin di dasar.
Komunitas tumbuhan dan hewan tersebar di danau sesuai dengan kedalaman dan
jaraknya dari tepi. Berdasarkan hal tersebut danau dibagi menjadi 4 daerah
sebagai berikut.
Page 17
a) Daerah litoral
Daerah ini merupakan daerah dangkal. Cahaya matahari menembus dengan
optimal. Air yang hangat berdekatan dengan tepi. Tumbuhannya merupakan
tumbuhan air yang berakar dan daunnya ada yang mencuat ke atas permukaan air.
Komunitas organisme sangat beragam termasuk jenis-jenis ganggang yang
melekat (khususnya diatom), berbagai siput dan remis, serangga, krustacea, ikan,
amfibi, reptilia air dan semi air seperti kura-kura dan ular, itik dan angsa, dan
beberapa mamalia yang sering mencari makan di danau.
b. Daerah limnetik
Daerah ini merupakan daerah air bebas yang jauh dari tepi dan masih dapat
ditembus sinar matahari. Daerah ini dihuni oleh berbagai fitoplankton, termasuk
ganggang dan sianobakteri. Ganggang berfotosintesis dan bereproduksi dengan
kecepatan tinggi selama musim panas dan musim semi.
Zooplankton yang sebagian besar termasuk Rotifera dan udang- udangan
kecil memangsa fitoplankton. Zooplankton dimakan oleh ikan-ikan kecil. Ikan
kecil dimangsa oleh ikan yang lebih besar, kemudian ikan besar dimangsa ular,
kura-kura, dan burung pemakan ikan.
c. Daerah profundal
Daerah ini merupakan daerah yang dalam, yaitu daerah afotik danau.
Mikroba dan organisme lain menggunakan oksigen untuk respirasi seluler setelah
mendekomposisi detritus yang jatuh dari daerah limnetik. Daerah ini dihuni oleh
cacing dan mikroba.
d. Daerah bentik
Daerah ini merupakan daerah dasar danau tempat terdapatnya bentos dan
sisa-sisa organisme mati.
Danau juga dapat dikelompokkan berdasarkan produksi materi organik-nya, yaitu
sebagai berikut :
a. Danau Oligotropik
Oligotropik merupakan sebutan untuk danau yang dalam dan kekurangan
makanan, karena fitoplankton di daerah limnetik tidak produktif. Ciricirinya,
Page 18
airnya jernih sekali, dihuni oleh sedikit organisme, dan di dasar air banyak
terdapat oksigen sepanjang tahun.
b. Danau Eutropik
Eutropik merupakan sebutan untuk danau yang dangkal dan kaya akan
kandungan makanan, karena fitoplankton sangat produktif. Ciri-cirinya adalah
airnya keruh, terdapat bermacam-macam organisme, dan oksigen terdapat di
daerah profundal.
Danau oligotrofik dapat berkembang menjadi danau eutrofik akibat adanya
materi-materi organik yang masuk dan endapan. Perubahan ini juga dapat
dipercepat oleh aktivitas manusia, misalnya dari sisa-sisa pupuk buatan pertanian
dan timbunan sampah kota yang memperkaya danau dengan buangan sejumlah
nitrogen dan fosfor. Akibatnya terjadi peledakan populasi ganggang atau
blooming, sehingga terjadi produksi detritus yang berlebihan yang akhirnya
menghabiskan suplai oksigen di danau tersebut.
Pengkayaan danau seperti ini disebut “eutrofikasi”. Eutrofikasi membuat
air tidak dapat digunakan lagi dan mengurangi nilai keindahan danau.
2. Sungai
Sungai adalah suatu badan air yang mengalir ke satu arah. Air sungai
dingin dan jernih serta mengandung sedikit sedimen dan makanan. Aliran air dan
gelombang secara konstan memberikan oksigen pada air. Suhu air bervariasi
sesuai dengan ketinggian dan garis lintang.
Komunitas yang berada di sungai berbeda dengan danau. Air sungai yang
mengalir deras tidak mendukung keberadaan komunitas plankton untuk berdiam
diri, karena akan terbawa arus. Sebagai gantinya terjadi fotosintesis dari ganggang
yang melekat dan tanaman berakar, sehingga dapat mendukung rantai makanan.
Komposisi komunitas hewan juga berbeda antara sungai, anak sungai, dan
hilir. Di anak sungai sering dijumpai Man air tawar. Di hilir sering dijumpai ikan
kucing dan gurame. Beberapa sungai besar dihuni oleh berbagai kura-kura dan
ular. Khusus sungai di daerah tropis, dihuni oleh buaya dan lumba-lumba.
Page 19
Organisme sungai dapat bertahan tidak terbawa arus karena mengalami
adaptasi evolusioner. Misalnya bertubuh tipis dorsoventral dan dapat melekat
pada batu.
Beberapa jenis serangga yang hidup di sisi-sisi hilir menghuni habitat kecil
yang bebas dari pusaran air.
c. Ekosistem air laut
Ekosistem air laut dibedakan atas lautan, pantai, estuari, dan terumbu
karang.
1. Laut
Habitat laut (oseanik) ditandai oleh salinitas (kadar garam) yang tinggi
dengan ion CI- mencapai 55% terutama di daerah laut tropik, karena suhunya
tinggi dan penguapan besar. Di daerah tropik, suhu laut sekitar 25°C. Perbedaan
suhu bagian atas dan bawah tinggi. Batas antara lapisan air yang panas di bagian
atas dengan air yang dingin di bagian bawah disebut daerah termoklin.
Di daerah dingin, suhu air laut merata sehingga air dapat bercampur, maka
daerah permukaan laut tetap subur dan banyak plankton serta ikan. Gerakan air
dari pantai ke tengah menyebabkan air bagian atas turun ke bawah dan sebaliknya,
sehingga memungkinkan terbentuknya rantai makanan yang berlangsung balk.
Habitat laut dapat dibedakan berdasarkan kedalamannya dan wilayah
permukaannya secara horizontal.
1. Menurut kedalamannya, ekosistem air laut dibagi sebagai berikut.
a. Litoral merupakan daerah yang berbatasan dengan darat.
b. Neretik merupakan daerah yang masih dapat ditembus cahaya matahari
sampai bagian dasar dalamnya ± 300 meter.
c. Batial merupakan daerah yang dalamnya berkisar antara 200-2500 m
d. Abisal merupakan daerah yang lebih jauh dan lebih dalam dari pantai
(1.500-10.000 m).
2. Menurut wilayah permukaannya secara horizontal, berturut-turut dari tepi laut
semakin ke tengah, laut dibedakan sebagai berikut.
Page 20
a. Epipelagik merupakan daerah antara permukaan dengan kedalaman air sekitar 200
m.
b. Mesopelagik merupakan daerah dibawah epipelagik dengan kedalam an 200-1000
m. Hewannya misalnya ikan hiu.
c. Batiopelagik merupakan daerah lereng benua dengan kedalaman 200-2.500 m.
Hewan yang hidup di daerah ini misalnya gurita.
d. Abisalpelagik merupakan daerah dengan kedalaman mencapai 4.000m; tidak
terdapat tumbuhan tetapi hewan masih ada. Sinar matahari tidak mampu
menembus daerah ini.
e. Hadal pelagik merupakan bagian laut terdalam (dasar). Kedalaman lebih dari
6.000 m. Di bagian ini biasanya terdapat lele laut dan ikan Taut yang dapat
mengeluarkan cahaya. Sebagai produsen di tempat ini adalah bakteri yang
bersimbiosis dengan karang tertentu.
Di laut, hewan dan tumbuhan tingkat rendah memiliki tekanan osmosis sel
yang hampir sama dengan tekanan osmosis air laut. Hewan tingkat tinggi
beradaptasi dengan cara banyak minum air, pengeluaran urin sedikit, dan
pengeluaran air dengan cara osmosis melalui insang. Garam yang berlebihan
diekskresikan melalui insang secara aktif.
2. Ekosistem pantai
Ekosistem pantai letaknya berbatasan dengan ekosistem darat, laut, dan
daerah pasang surut.
Ekosistem pantai dipengaruhi oleh siklus harian pasang surut laut.
Organisme yang hidup di pantai memiliki adaptasi struktural sehingga dapat
melekat erat di substrat keras. Daerah paling atas pantai hanya terendam saat
pasang naik tinggi. Daerah ini dihuni oleh beberapa jenis ganggang, moluska, dan
remis yang menjadi konsumsi bagi kepiting dan burung pantai.
Daerah tengah pantai terendam saat pasang tinggi dan pasang rendah.
Daerah ini dihuni oleh ganggang, porifera, anemon laut, remis dan kerang, siput
herbivora dan karnivora, kepiting, landak laut, bintang laut, dan ikan-ikan kecil.
Page 21
Daerah pantai terdalam terendam saat air pasang maupun surut. Daerah ini dihuni
oleh beragam invertebrata dan ikan serta rumput laut.
Komunitas tumbuhan berturut-turut dari daerah pasang surut ke arah darat
dibedakan sebagai berikut.
1. Formasi pes caprae
Dinamakan demikian karena yang paling banyak tumbuh di gundukan
pasir adalah tumbuhan Ipomoea pes caprae yang tahan terhadap hempasan
gelombang dan angin; tumbuhan ini menjalar dan berdaun tebal. Tumbuhan
lainnya adalah Spinifex littorius (rumput angin), Vigna, Euphorbia atoto, dan
Canaualia martina. Lebih ke arah darat lagi ditumbuhi Crinum asiaticum
(bakung), Pandanus tectorius (pandan), dan Scaeuola Fruescens (babakoan).
2. Formasi baringtonia
Daerah ini didominasi tumbuhan baringtonia, termasuk di dalamnya
Wedelia, Thespesia, Terminalia, Guettarda, dan Erythrina.
Bila tanah di daerah pasang surut berlumpur, maka kawasan ini berupa hutan
bakau yang memiliki akar napas. Akar napas merupakan adaptasi tumbuhan di
daerah berlumpur yang kurang oksigen. Selain berfungsi untuk mengambil
oksigen, akar ini juga dapat digunakan sebagai penahan dari pasang surut
gelombang. Yang termasuk tumbuhan di hutan bakau antara lain Nypa, Acathus,
Rhizophora, dan Cerbera.
Jika tanah pasang surut tidak terlalu basah, pohon yang sering tumbuh adalah:
Heriticra, Lumnitzera, Acgicras, dan Cylocarpus.
3. Estuari
Estuari (muara) merupakan tempat bersatunya sungai dengan laut. Estuari
sering dipagari oleh lempengan lumpur intertidal yang luas atau rawa garam.
Salinitas air berubah secara bertahap mulai dari daerah air tawar ke laut. Salinitas
ini juga dipengaruhi oleh siklus harian dengan pasang surut aimya. Nutrien dari
sungai memperkaya estuari.
Komunitas tumbuhan yang hidup di estuari antara lain rumput rawa garam,
ganggang, dan fitoplankton. Komunitas hewannya antara lain berbagai cacing,
kerang, kepiting, dan ikan. Bahkan ada beberapa invertebrata laut dan ikan laut
Page 22
yang menjadikan estuari sebagai tempat kawin atau bermigrasi untuk menuju
habitat air tawar. Estuari juga merupakan tempat mencari makan bagi vertebrata
semi air, yaitu unggas air.
4. Terumbu karang
Di laut tropis, pada daerah neritik, terdapat suatu komunitas yang khusus
yang terdiri dari karang batu dan organisme-organisme lainnya. Komunitas ini
disebut terumbu karang. Daerah komunitas ini masih dapat ditembus cahaya
matahari sehingga fotosintesis dapat berlangsung.
Terumbu karang didominasi oleh karang (koral) yang merupakan kelompok
Cnidaria yang mensekresikan kalsium karbonat. Rangka dari kalsium karbonat ini
bermacammacam bentuknya dan menyusun substrat tempat hidup karang lain dan
ganggang.
Hewan-hewan yang hidup di karang memakan organisme mikroskopis dan
sisa organik lain. Berbagai invertebrata, mikro organisme, dan ikan, hidup di
antara karang dan ganggang. Herbivora seperti siput, landak laut, ikan, menjadi
mangsa bagi gurita, bintang laut, dan ikan karnivora.(RidwanAZ.com.2011)
Dalam sustu ekosistem pasti terjadi rantai makanan. Rantai
makanan adalah perpindahan energi makanan dari sumber daya tumbuhan melalui
seri organisme atau melalui jenjang makan
(tumbuhan - herbivora - carnivora - omnivora). Pada setiap tahap pemindahan
energi, 80%–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.
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 (detritivora = organisme pemakan sisa) predator dan
bangkai. (www.wikipedia.com. 27 September 2011)
BAB III
PENUTUP
Page 23
3.1 Kesimpulan
Ekosistem adalah hubungan timbal balik antara unsur-unsur hayati dengan
nonhayati yang membentuk sistem ekolog. Penyusun ekosistem yaitu: Komponen
autotrof, Komponen heterotrof, Bahan tak hidup (abiotik), Pengurai
(dekomposer). Ekosistem dibagi menjadi 2 yaituekosistem darat dan air. Dalam
sustu ekosistem pasti terjadi rantai makanan. Rantai makanan adalah perpindahan
energi makanan dari sumber daya tumbuhan melalui seri organisme atau melalui
jenjang makan (tumbuhan - herbivora - carnivora - omnivora).
3.1 Saran
Kita harus menjaga ekosistem di sekitar kita, jangan mencemari ekosistem.
DAFTAR PUSTAKA
Ridwanaz.2011.Ekosistem
Anonom.2010.Ekosistem. http://www.wikipedia.com. 27 September 2011
http://riosetyabayu.blogspot.com/2011/12/makalah-ekosistem.html
Page 24
Makalah Ekosistem
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Islam adalah Agama yang sempurna, karena ia adalah system hidup yang
diturunkan oleh Yang Maha Mengetahui dan Maha Bijaksana, hal ini didasarkan
pada firman Allah SWT : “Pada hari ini Aku sempurnakan bagimu agamamu dan
Aku cukupkan atasmu nikmat-Ku, dan Aku ridhai Islam sebagai aturan hidupmu.”
(QS. 5:3). Oleh karena itu aturan Islam haruslah mencakup semua sisi yang
dibutuhkan oleh manusia dalam kehidupannya. Demikian tinggi, indah dan
terperinci aturan Sang Maha Rahman dan Rahim ini, sehingga bukan hanya
mencakup aturan bagi sesama manusia saja, melainkan juga terhadap alam dan
lingkungan hidupnya.
Di era globalisasi sekarang ini dunia dihadapi berbagai masalah, salah satunya
adalah pemanasan global yang dapat menimbulkan kerusakan-kerusakan terhadap
lingkungan sekitar kita. Karena pemanasan global, polusi, hutan yang berkurang,
pasokan terbatas sumber daya alam, orang menjadi sadar akan pentingnya
menjaga lingkungan. Sampah di lingkungan yang mempengaruhi udara, air, tanah,
hewan, tumbuhan dan manusia. Apabila kita menggunakan lingkungan sebagai
limbah, kita mengambil tanah dari alam liar, polusi lingkungan, dan menguras
sumber daya alam. Maka sedikit demi sedikit alam yang ada di sekitar kita akan
berubah menjadi tampat yang tak pernah akan kita impikan untuk anak cucu kita
nanti.
B. Tujuan.
1. Mengetahui penyebab terjadinya kerusakan ekosistem
2. Mengetahui faktor apa saja yang menyebabkan kerusakan ekosistem
3. Dapat mengerti dan memahami pentingnya ekosistem dalam kehidupan
4. Dapat memahami bagaimana upaya-upaya pelestarian ekosistem
Page 25
BAB II
PEMBAHASAN
A. Ekosistem
a. Pengertian Ekosistem
Ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik
antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Ekosistem bisa dikatakan juga suatu
tatanan kesatuan secara utuh dan menyeluruh antara segenap unsur lingkungan
hidup yang saling mempengaruhi. Ekosistem. Ekosistem adalah suatu komunitas
tumbuhan, hewan dan mikroorganisme besertalingkungan non-hayati yang
dinamis dan kompleks, serta saling berinteraksi sebagai suatu unit yang
fungsional. Manusia merupakan bagian yang terintegrasi dalam ekosistem.
Ekosistem sangat bervariasi dalam hal ukuran – dapat berupa genangan air pada
suatu lubang pohon hingga ke samudera luas.
(Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Ekosistem)
Ilmu yang mempelajari ekosistem disebut ekologi. Ekologi berasal dari dua kata
dalam bahasa Yunani, yaitu oikos dan logos. Oikos artinya rumah atau tempat
tinggal, dan logos artinya ilmu. Istilah ekologi pertama kali dikemukakan oleh
Ernst Haeckel (1834-1914).
Ekologi merupakan cabang ilmu yang masih relatif baru, yang baru muncul pada
tahun 70-an. Akan tetapi, ekologi mempunyai pengaruh yang besar terhadap
cabang biologinya. Ekologi mempelajari bagaimana makhluk hidup dapat
mempertahankan kehidupannya dengan mengadakan hubungan antar makhluk
hidup dan dengan benda tak hidup di dalam tempat hidupnya atau lingkungannya.
b. Satuan Makhluk Hidup dalam Ekosistem
a. Individu
Individu adalah satu makhluk hidup, misalnya seekor semut, seekor burung
dan sebuah pohon.
b. Populasi
Page 26
Populasi adalah kumpulan individu sejenis yang dapat berkembangbiak serta
berada pada tempat yang sama dan dalam kurun waktu yang sama. Contoh
populasi adalah sekelompok semut di atas meja.
c. Komunitas
Komunitas adalah kumpulan beberapa macam populasi yang menempati daerah
yang sama pada waktu yang sama, contohnya komunitas hutan jati, padang
rumput dan hutan pinus.
d. Ekosistem
Ekosistem adalah kesatuan komunitas dan lingkungannya yang membentuk suatu
hubungan timbal balik di antara komponen-komponennya. Komponen suatu
ekosistem mencakup seluruh makhluk hidup dan makhluk tidak hidup yang
terdapat di dalamnya.
e. Bioma
Bioma adalah suatu ekosistem darat yang khas dan luas cakupannya.
f. Biosfer
Biosfer adalah berbagai bioma di permukaan bumi yang saling berhubungan dan
membentuk sistem yang lebih besar lagi.
Berdasarkan proses terbentuknya, ekosistem dibedakan menjadi ekosistem buatan
dan ekosistem alami. Ekosistem alami adalah ekosistem yang terbentuk secara
alamiah, tanpa campur tangan manusia. Contohnya rawa, sungai dan laut. Jika
suatu ekosistem sengaja dibuat manusia maka disebut ekosistem buatan.
Contohnya ekosistem sawah, kebun, kolam, waduk dan akuarium.
c. Komponen Ekosistem
Komponen ekosistem terdiri atas :
1. Komponen Biotik terdiri dari:
a. Produsen adalah organisme yang dapat menghasilkan makanan dan penyedia
makanan untuk makhluk hidup yang lain.
b. Konsumen adalah organisme yang tidak dapat membuat makanannya sendiri
dan bergantung pada organisme lain dalam hal makanan.
c. Pengurai adalah organisme yang menguraikan organisme mati. Contoh
pengurai adalah jamur dan bakteri.
Page 27
2. Komponen Abiotik terdiri dari:
a. Cahaya matahari
b. Tanah
c. Air
d. Udara
e. Suhu
f. Kelembaban
Kedua komponen tersebut berada pada suatu tempat dan berinteraksi membentuk
suatu kesatuan yang teratur. Misalnya, pada suatu ekosistem akuarium, ekosistem
ini terdiri dari ikan, tumbuhan air, plankton yang terapung di air sebagai
komponen biotik, sedangkan yang termasuk komponen abiotik adalah air, pasir,
batu, mineral dan oksigen yang terlarut dalam air.
d. Interaksi Antara Komponen Ekosistem
Didalam ekosistem, komponen biotik dan abiotik merupakan komponen pokok
ekosistem yang dapat dipisahkan satu dengan yang lainnya. Antara komponen
biotik dengan abiotik saling mempengaruhi. Hubungan antarkomponen dalam
ekosistem tersebut disebut hubungan ekologi.
B. Kondisi yang Memengaruhi Perubahan Ekosistem
Pernahkah terbayang oleh kamu, seperti apakah keadaan bumi pada masa lalu?
Samakah dengan keadaan sekarang? Sejalan dengan perubahan waktu, lingkungan
selalu mengalami perubahan. Lingkungan merupakan segala sesuatu yang berada
di luar individu. Jika kita berada di sekolah, maka lingkungan kita adalah segala
sesuatu yang berada di sekolah. Makhluk hidup selalu berinteraksi dengan
lingkungan. Interaksi antara makhluk hidup dan tak hidup dalam suatu tempat
tertentu disebut ekosistem. Jika suatu lingkungan mengalami perubahan maka
ekosistem yang terdapat di situ akan mengalami perubahan juga. Perubahan
lingkungan dapat terjadi secara alamiah dan perubahan yang diakibatkan oleh
kegiatan manusia.
a. Perubahan Ekosistem secara Alamiah
Page 28
Akhir-akhir ini sering terjadi bencana alam berupa gunung meletus atau gempa
bumi. Peristiwa-peristiwa tersebut dapat menyebabkan terjadinya perubahan
ekosistem. Misalnya, di hutan sekitar Gunung Merapi di Jawa Tengah banyak
hewan, tumbuhan, dan makhluk hidup lainnya yang hidup di sana. Jika terjadi
gunung meletus di Gunung Merapi maka makhluk hidup di sana akan banyak
yang mati. Begitu pula dengan bencana alam gempa yang terjadi di Indonesia.
Dengan peristiwa alam yang terjadi, ekosistem akan berubah secara drastis.
Dalam sebuah ekosistem, jika salah satu makhluk hidup berkurang makan akan
mempengaruhi keadaan makhluk hidup yang lainnya. Peristiwa alam lain yang
juga dapat merusak kesimbangan ekosistem adalah kebakaran hutan. Baik
disengaja maupun tidak sengaja kebakaran hutan mengakibatkan kerusakan
ekosistem yang ada di dalamnya. Bahkan dapat memusnahkan makhluk hidup
yang ada di dalamnya.
b. Perubahan Ekosistem Akibat Perbuatan Manusia
Manusia selalu berusaha untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Salah satu
cara untuk memenuhi kebutuhannya, manusia memanfaatkan alam dan
lingkungannya. Namun pemanfaatannya secara berlebihan tanpa memikirkan
akibatnya. Apa saja kegiatan manusia yang dapat menyebabkan perubahan
ekosistem bahkan kerusakan ekosistem.
a. Pencemaran. (pencemaran udara, air, tanah, dan suara) sebagai dampak adanya
kawasan industri.
b. Terjadinya banjir, sebagai dampak buruknya drainase atau sistem pembuangan
air dan kesalahan dalam menjaga daerah aliran sungai dan dampak pengrusakan
hutan.
c. Terjadinya tanah longsor, sebagai dampak langsung dari rusaknya hutan.
d. Penebangan hutan secara liar (penggundulan hutan)
e. Perburuan liar.
f. Merusak hutan bakau.
g. Penimbunan rawa-rawa untuk pemukiman.
h. Pembuangan sampah di sembarang tempat.
i. Bangunan liar di daerah aliran sungai (DAS)
Page 29
c. Pengaruh Penggunaan Bahan Kimia terhadap Lingkungan
Kerusakan lingkungan yang terjadi akhir-akhir ini sudah tergolong sangat parah.
Pencemaran lingkungan sudah terjadi di hampir wilayah. Indonesia sebagai
negara berkembang, memiliki tingkat kerusakan lingkungan yang tinggi. Selain
akibat dari peristiwa alam dan ulah manusia yang sengaja merusak lingkungan
untuk kepentingan pribadi, penggunaan bahan kimia di lingkungan sekitar kita,
tanpa kita sadari dapat merusak lingkungan dan ekosistemnya. Misalnya,
penggunaan pupuk buatan yang tidak sesuai dengan takaran yang seharusnya.
Petani biasanya menggunakan pupuk untuk menyuburkan tanaman. Karena
keinginan untuk menghasilkan produksi pertanian yang tinggi maka patani tidak
jarang menggunakan pupuk secara berlebihan. Walaupun diberikan dalam jumlah
banyak, namun tanaman pertanian memiliki kemampuan sendiri dalam menyerap
pupuk. Akibatnya kelebihan pupuk tersebut akan mengendap di dalam tanah. Jika
terjadi hujan, maka pupuk yang tidak digunakan itu akan ikut dalam aliran air.
Misalnya, aliran air itu bermuara di sungai atau danau. Pada mulanya pupuk yang
berada di dalam danau ini akan menyuburkan tanaman air. Namun, jika jumlahnya
sangat banyak pertumbuhan tanaman air tersebut menjadi tidak terkendali.
Dengan pertumbuhan yang tidak terkendali dari tanaman air akan menutup
perairan sehingga merintangi atau mengganggu transportasi air, mempercepat
pendangkalan perairan, menyumbat saluran irigasi serta instalasi pembangkit
listrik tenaga air.
C. Upaya Pelestarian Ekosistem.
Melestarikan ekosisterm merupakan kebutuhan yang tidak bisa ditunda lagi dan
bukan hanya menjadi tanggung jawab pemerintah atau pemimpin negara saja,
melainkan tanggung jawab setiap insan di bumi, dari balita sampai manula. Setiap
orang harus melakukan usaha untuk menyelamatkan lingkungan hidup di sekitar
kita sesuai dengan kapasitasnya masing-masing.
Sekecil apa pun usaha yang kita lakukan sangat besar manfaatnya bagi
terwujudnya bumi yang layak huni bagi generasi anak cucu kita kelak. Usaha
pemerintah untuk mewujudkan kehidupan adil dan makmur bagi rakyatnya tanpa
harus menimbulkan kerusakan lingkungan ditindaklanjuti dengan menyusun
Page 30
program pembangunan berkelanjutan yang sering disebut sebagai pembangunan
berwawasan lingkungan. Pembangunan berwawasan lingkungan adalah usaha
meningkatkan kualitas manusia secara bertahap dengan memerhatikan faktor
lingkungan.
Adapun ciri-ciri Pembangunan Berwawasan Lingkungan adalah sebagai berikut:
a. Menjamin pemerataan dan keadilan;
b. Menghargai keanekaragaman hayati;
c. Menggunakan pendekatan integratif;
d. Menggunakan pandangan jangka panjang;
1. Upaya yang dilakuukan Pemerintah.
Pemarintah sebagai penanggung jawab terhadap kesejahteraan rakyatnya memiliki
tanggung jawab besar dalam upaya memikirkan dan mewujudkan terbentuknya
pelestarian ekosistem. Hal-hal yang dilakukan pemerintah antara lain:
a. Mengeluarkan UU Pokok Agraria No. 5 Tahun 1960 yang mengatur tentang
Tata Guna Tanah.
b. Menerbitkan UU No. 4 Tahun 1982, tentang Ketentuan-ketentuan
PokokPengelolaan Lingkungan Hidup.
c. Memberlakukan Peraturan Pemerintah Rl No. 24 Tahun 1986, tentang AMDAL
(Analisa Mengenai Dampak Lingkungan).
d. Pada tahun 1991, pemerintah membentuk Badan Pengendalian Lingkungan,
dengan tujuan pokoknya:
1) Menanggulangi kasus pencemaran.
2) Mengawasi bahan berbahaya dan beracun (B3).
3) Melakukan penilaian analisis mengenai dampak lingkungan (AMDAL).
e. Pemerintah mencanangkan gerakan menanam sejuta pohon. 2. Upaya
Pelestarian Lingkungan Hidup oleh Masyarakat Bersama Pemerintah Sebagai
warga negara yang baik, masyarakat harus memiliki kepedulian yang tinggi
terhadap kelestarian lingkungan hidup di sekitarnya sesuai dengan kemampuan
masing-masing.
Page 31
Beberapa upaya yang dapat dilakuklan masyarakat berkaitan dengan pelestarian
lingkungan hidup antara lain:
a. Pelestarian tanah (tanah datar, lahan miring/perbukitan)
Terjadinya bencana tanah longsor dan banjir menunjukkan peristiwa yang
berkaitan dengan masalah tanah. Banjir telah menyebabkan pengikisan lapisan
tanah oleh aliran air yang disebut erosi yang berdampak pada hilangnya kesuburan
tanah serta terkikisnya lapisan tanah dari permukaan bumi. Upaya pelestaran
tanah dapat dilakukan dengan cara menggalakkan kegiatan menanam pohon atai;
penghijauan kembali (reboisasi) terhadap tanah yang semula gundul.
b. Pelestarian udara
Udara merupakan unsur vital bagi kehidupan, karena setiap organisme bernapas
memerlukan udara. Kita mengetahui bahwa dalam Udaraterkandung
beranekaragam gas, salah satunya oksigen.Udara yang kotor karena
debu atau pun asap sisa pembakaran menyebabkan kadar oksigen
berkurang. Keadaan ini sangat membahayakan bagi kelangsungan hidup
setiap orgarnisme. Maka perlu diupayakan kiat-kiat untuk menjaga kesegaran
udara lingkungan agar tetap bersih, segar, dan sehat.
Upaya yang dapat dilakukan untuk menjaga agar udara tetap bersih dan sehat
antara lain:
1) Menggalakkan penanaman pohon atau pun tanaman hias di sekitar kita
2) Mengupayakan pengurangan emisi atau pembuangan gas sisa pembakaran, baik
pembakaran hutan maupun pembakaran mesin Asap yang keluar dari knalpot
kendaraan dan cerobong asap
3) Mengurangi atau bahkan menghindari pemakaian gas kimia yang dapat merusak
lapisan ozon di atmosfer, sehingga mengakibatkan la )isan ozon menyusut dan
menyebabkan meningkatnya suhu udara. Pemanasar global terjadi di antaranya
karena makin menipisnya lapisan ozon di atmosfer.
c. Pelestarian hutan
Page 32
Eksploitasi hutan yang terus menerus berlanfjsung sejak dahulu hingga kini tanpa
diimbangi dengan penanaman kembali, Padahal hutan merupakan penopang
kelestarian kehidupan di bumi, sebab hutan bukan hanya menyediakan bahan
pangan maupun bahan produksi, melainkan juga penghasil oksigen, penahan
lapisan timah, dan menyimpan cadangan air.
Upaya yang dapat dilakukan untuk melestarikan hutan:
1) Reboisasi atau penanaman kembali hutan yang gundul.
2) Melarang pembabatan hutan secara sewenang-wenang.
3) Menerapkan sistem tebang pilih dalam menebang pohon.
4) Menerapkan sistem tebang-tanam dalam kegiatan penebangan hutan.
5) Menerapkan sanksi yang berat bagi mereka yang nelanggar ketentuan mengenai
pengelolaan hutan.
d. Pelestarian laut dan pantai
Seperti halnya hutan, laut juga sebagai sumber daya alam potensial. Kerusakan
biota laut dan pantai banyak disebabkan karena ulah manusia. Pengambilan pasir
pantai, karang di laut, pengrusakan hutan bakau, meiupakan kegatan-kegiatan
manusia yang mengancam kelestarian laut dan pantai. Terjadhya abrasi yang
mengancam kelestarian pantai disebabkan telah hilangnya hutan ;)akau di sekitar
pantai yang merupakan pelindung alami terhadap gempuran ombak.
Adapun upaya untuk melestarikan laut dan pantai dapat dilakukan dengan cara:
1) Melakukan reklamasi pantai dengan menanam kenbali tanaman bakau di areal
sekitar pantai.
2) Melarang pengambilan batu karang yang ada di sedtar pantai maupun di dasar
laut, karena karang merupakan habitat ikan dan tanaman aut.
3) Melarang pemakaian bahan peledak dan bahan kimia lainnya dalam mencari
ikan.
4) Melarang pemakaian pukat harimau untuk mencari ikan.
e. Pelestarian flora dan fauna
Kehidupan di bumi merupakan sistem ketergantungai antara manusia, hewan,
tumbuhan, dan alam sekitarnya.
Page 33
Terputusnya salah satu mata rantai dari sistem tersebut akan mengakibatkan
gangguan dalam kehidupan.
Oleh karena itu, kelestarian flora dan fauna merupakan hal yang mutlak
diperhatikan demi kelangsungan hidup manusia. Upaya yang dapat dilakukan
untuk menjaga kelestarian flora dan fauna di antaranya adalah:
1) Mendirikan cagar alam dan suaka margasatwa.
2) Melarang kegiatan perburuan liar.
3) Menggalakkan kegiatan penghijauan.
BAB III
PENUTUP
A. KESIMPULAN
Ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal
balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Ekosistem bisa dikatakan juga
suatu tatanan kesatuan secara utuh dan menyeluruh antara segenap unsur
lingkungan hidup yang saling mempengaruhi.
Perubahan lingkungan dapat terjadi secara alamiah dan perubahan yang
diakibatkan oleh kegiatan manusia.
Setiap orang harus melakukan usaha untuk menyelamatkan lingkungan hidup di
sekitarnya sesuai dengan kapasitasnya masing-masing.
B. SARAN
Pelaksanaan pembangunan sebagai kegiatan yang makin meningkat mengandung
risiko pencemaran dan perusakan lingkungan, sehingga struktur dan fungsi dasar
ekosistem yang menjadi penunjang kehidupan dapat pula rusak karenanya. Hal
semacam itu akan merupakan beban sosial, karena pada akhirnya masyarakat dan
pemerintahlah yang harus menanggung beban pemulihannya. Terpeliharanya
ekosistem yang baik dan sehat merupakan tanggungjawab yang menuntut peran
serta setiap anggota masyarakat untuk meningkatkan daya dukung lingkungan.
Oleh karena itu, pembangunan yang bijaksana harus dilandasi wawasan
lingkungan sebagai sarana untuk mencapai kesinambungan dan menjadi jaminan
bagi kesejahteraan generasi sekarang dan mendatang.
Page 34
Tweet
Diposkan oleh Septio Ahza di 07:05
http://ahza-vongola.blogspot.com/2012/04/makalah-ekosistem.html
Page 35
Selasa, 20 Desember 2011
makalah ekosistem
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Keseimbangan dalam lingkungan dapat terjadi karena adanya keterkaitan
antar- komponen-komponen lingkungan yang membentuk sistem ekologi atau
ekosistem. Ada 2 (dua) macam ekosistem yaitu ekosistem alamiah dan ekosistem
buatan. Perbedaan antara keduanya adalah keterlibatan (peranan dan kedudukan)
manusia di dalamnya. Ekosistem alamiah lebih stabil dibandingkan dengan
ekosistem buatan, karena ekosistem alamiah lebih heterogen dan keterlibatan
manusia di dalamnya tidak mendominasi komponen lingkungan yang lain.
Kegiatan pembangunan merupakan kegiatan yang bertujuan untuk
mengubah sesuatu keadaan tertentu menjadi keadaan yang lebih baik, sehingga
dapat mensejahterakan manusia. Namun di dalam pembangunan yang memuat
unsur perubahan itu dapat menimbulkan ketidakseimbangan lingkungan,
sedangkan hal yang pokok dalam lingkungan adalah keseimbangan
antarkomponen-komponen lingkungan. Karena itu, bila di dalam lingkungan tidak
terjadi keseimbangan antar komponen-komponen lingkungan, maka akan terjadi
kerusakan lingkungan. Pemahaman terhadap hakikat lingkungan ini masih banyak
yang tidak disadari manusia sehingga mengakibatkan kesalahan pada waktu
menentukan perencanaan, pelaksanaan, dan pasca kegiatan pembangunan. Dalam
prinsip pembangunan berkelanjutan yang berwawasan lingkungan, maka
pembangunan yang dilakukan dengan pendekatan lingkungan artinya tidak
menolak bila sumber daya alam diolah untuk kesejahteraan manusia, tetapi
kesejahteraan manusia yang dimaksudkan di sini adalah kesejahteraan manusia
untuk masa kini dan masa mendatang. Karena itu, dalam pembangunan ini harus
diperhatikan hakikat lingkungan. Selanjutnya pembangunan berkelanjutan yang
berwawasan lingkungan dapat berhasil dilakukan bila sumber daya manusia, alam,
Page 36
dan teknologi dapat ditingkatkan dengan nilai tambah, yang diukur melalui
keuntungan finansiil dan non-finansiil.
1.2 Tujuan
Dengan di buat nya makalah ini mahasiswa mengetahui pentingnya menjaga
lingkungan agar ekosistem dan rantai makanan tidak Rusak atau
terganggu,sehingga tidak merugikan kita sebagai manusia yang intelek akan
pentingnya menjaga keseimbangan tersebut.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Ekosistem
Suatu organisme hidup akan selalu membutuhkan organisme lain dan
lingkungan hidupnya. Hubungan yang terjadi antara individu dengan
Page 37
lingkungannya sangat kompleks, bersifat saling mempengaruhi atau timbal balik.
Di dalam ekosistem terjadi rantai makanan, aliran energi, dan siklus biogeokimia.
Ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan
timbal balik tak terpisahkan antara makhluk hidup dengan lingkungannya.
Ekosistem bisa dikatakan juga suatu tatanan kesatuan secara utuh dan menyeluruh
antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling memengaruhi.
Ekosistem merupakan penggabungan dari setiap unit biosistem yang
melibatkan interaksi timbal balik antara organisme dan lingkungan fisik sehingga
aliran energi menuju kepada suatu struktur biotik tertentu dan terjadi suatu siklus
materi antara organisme dananorganisme. Matahari sebagai sumber dari semua
energi yang ada.
Dalam ekosistem, organisme dalam komunitas berkembang bersama-sama
dengan lingkungan fisik sebagai suatu sistem. Organisme akan beradaptasi dengan
lingkungan fisik, sebaliknya organisme juga memengaruhi lingkungan fisik untuk
keperluan hidup. Pengertian ini didasarkan pada Hipotesis Gaia, yaitu:
"organisme, khususnya mikroorganisme, bersama-sama dengan lingkungan fisik
menghasilkan suatu sistem kontrol yang menjaga keadaan di bumi cocok untuk
kehidupan". Hal ini mengarah pada kenyataan bahwa kandungan
kimia atmosfer dan bumi sangat terkendali dan sangat berbeda dengan planet lain
dalam tata surya.
Kehadiran, kelimpahan dan penyebaran suatu spesies dalam ekosistem
ditentukan oleh tingkat ketersediaan sumber daya serta kondisi faktor kimiawi dan
fisis yang harus berada dalam kisaran yang dapat ditoleransi oleh spesies tersebut,
inilah yang disebut dengan hukum toleransi. Misalnya: Panda memiliki toleransi
yang luas terhadap suhu, namun memiliki toleransi yang sempit terhadap
makanannya, yaitu bambu. Dengan demikian, panda dapat hidup di ekosistem
dengan kondisi apapun asalkan dalam ekosistem tersebut terdapat bambu sebagai
sumber makanannya. Berbeda dengan makhluk hidup yang lain, manusia dapat
memperlebar kisaran toleransinya karena kemampuannya untuk berpikir,
mengembangkan teknologi dan memanipulasi alam.
Page 38
2.2 Komponen pembentuk
Komponen-komponen pembentuk ekosistem adalah:
2.2.1 Abiotik
Abiotik atau komponen tak hidup adalah komponen fisik dan kimia yang
merupakanmedium atau substrat tempat berlangsungnya kehidupan,
atau lingkungan tempat hidup. Sebagian besar komponen abiotik bervariasi dalam
ruang dan waktunya. Komponen abiotik dapat berupa bahan organik, senyawa
anorganik, dan faktor yang memengaruhi distribusi organisme, yaitu:
1. Suhu. Proses biologi dipengaruhi
suhu. Mamalia dan unggas membutuhkan energi untuk meregulasi
temperatur dalam tubuhnya.
2. Air. Ketersediaan air memengaruhi distribusi organisme.
Organisme di gurun beradaptasi terhadap ketersediaan air di gurun.
3. Garam. Konsentrasi garam memengaruhi kesetimbangan air dalam
organisme melalui osmosis. Beberapa organisme terestrial beradaptasi
dengan lingkungan dengan kandungan garam tinggi.
4. Cahaya matahari. Intensitas dan kualitas cahaya memengaruhi
proses fotosintesis. Air dapat menyerap cahaya sehingga pada lingkungan
air, fotosintesis terjadi di sekitar permukaan yang terjangkau cahaya
matahari. Di gurun, intensitas cahaya yang besar membuat peningkatan
suhu sehingga hewan dan tumbuhan tertekan.
5. Tanah dan batu. Beberapa karakteristik tanah yang meliputi
struktur fisik, pH, dan komposisi mineral membatasi penyebaran
organisme berdasarkan pada kandungan sumber makanannya di tanah.
6. Iklim. Iklim adalah kondisi cuaca dalam jangka waktu lama dalam
suatu area. Iklim makro meliputi iklim global, regional dan lokal. Iklim
mikro meliputi iklim dalam suatu daerah yang dihuni komunitas tertentu.
2.2.2 Biotik
Biotik adalah istilah yang biasanya digunakan untuk menyebut sesuatu yang hidup
(organisme). Komponen biotik adalah suatu komponen yang menyusun suatu
Page 39
ekosistem selain komponen abiotik (tidak bernyawa). Berdasarkan peran dan
fungsinya, makhluk hidup dibedakan menjadi tiga macam, yaitu:
2.2.3 Autotrof
Komponen autotrof atau produsen terdiri dari organisme yang dapat membuat
makanannya sendiri dari bahan anorganik dengan bantuan energi seperti
sinar matahari(fotoautotrof) dan bahan kimia (kemoautotrof). Komponen autotrof
berperan sebagai produsen. Yang tergolong autotrof adalah tumbuhan berklorofil.
2.2.4 Heterotrof / Konsumen
Komponen heterotrof terdiri dari organisme yang memanfaatkan bahan-
bahan organikyang disediakan oleh organisme lain sebagai makanannya .
Komponen heterotrof disebut juga konsumen makro (fagotrof) karena makanan
yang dimakan berukuran lebih kecil. Yang tergolong heterotrof
adalah manusia, hewan, jamur, dan mikroba.
2.2.5 Pengurai / dekomposer
Pengurai atau dekomposer adalah organisme yang menguraikan
bahan organik yang berasal dari organisme mati. Pengurai disebut juga konsumen
makro (sapotrof) karena makanan yang dimakan berukuran lebih besar.
Organisme pengurai menyerap sebagian hasil penguraian tersebut dan melepaskan
bahan-bahan yang sederhana yang dapat digunakan kembali oleh produsen. Yang
tergolong pengurai adalah bakteri dan jamur. Ada pula pengurai yang
disebut detritivor, yaitu hewan pengurai yang memakan sisa-sisa bahan organik,
contohnya adalah kutu kayu. Tipe dekomposisi ada tiga, yaitu:
1. aerobik : oksigen adalah penerima elektron / oksidan
2. anaerobik : oksigen tidak terlibat. Bahan organik sebagai penerima
elektron /oksidan
3. fermentasi : anaerobik namun bahan organik yang teroksidasi juga
sebagai penerima elektron. komponen tersebut berada pada suatu tempat
dan berinteraksi membentuk suatu kesatuan ekosistem yang teratur[4].
Misalnya, pada suatu ekosistem akuarium, ekosistem ini terdiri
dari ikan sebagai komponen heterotrof, tumbuhan air sebagai komponen
Page 40
autotrof, plankton yang terapung di air sebagai komponen pengurai,
sedangkan yang termasuk
komponen abiotik adalah air, pasir,batu, mineral dan oksigen yang terlarut
dalam air.
2.3 Ketergantungan
Rantai makanan
Ketergantungan pada ekosistem dapat terjadi antar komponen biotik atau antara
komponen biotik dan abiotik.
2.3.1 Antar komponen biotik
Ketergantungan antar komponen biotik dapat terjadi melalui:
1. Rantai makanan, yaitu perpindahan materi dan energi melalui
proses makan dan dimakan dengan urutan tertentu. Tiap tingkat dari rantai
makanan disebut tingkat trofi atau taraf trofi. Karena organisme pertama
yang mampu menghasilkan zat makanan adalah tumbuhan maka tingkat
trofi pertama selalu diduduki tumbuhan hijau sebagai produsen. Tingkat
selanjutnya adalah tingkat trofi kedua, terdiri atas hewan pemakan
tumbuhan yang biasa disebut konsumen primer. Hewan pemakan
konsumen primer merupakan tingkat trofi ketiga, terdiri atas hewan-
Page 41
hewankarnivora. Setiap pertukaran energi dari satu tingkat trofi ke tingkat
trofi lainnya, sebagian energi akan hilang.
2. Jaring- jaring makanan, yaitu rantai-rantai makanan yang saling
berhubungan satu sama lain sedemikian rupa sehingga membentuk seperi
jaring-jaring. Jaring-jaring makanan terjadi karena setiap jenis makhluk
hidup tidak hanya memakan satu jenis makhluk hidup lainnya.
2.3.2 Antar komponen biotik dan abiotik
Ketergantungan antara komponen biotik dan abiotik dapat terjadi melalui siklus
materi, seperti:
1. siklus karbon
2. siklus air
3. siklus nitrogen
4. siklus sulfur
Siklus ini berfungsi untuk mencegah suatu bentuk materi menumpuk pada suatu
tempat. Ulah manusia telah membuat suatu sistem yang awalnya siklik menjadi
nonsiklik, manusia cenderung mengganggu keseimbangan lingkungan.
2.4 Rantai dan Jaringan Makanan
Manusia adalah salah satu dari makhluk hidup yang diciptakan Sang
Pencipta sebagai makhluk sosial. Artinya ia membutuhkan makhluk hidup lain
dalam kehidupannya. Salah satu kebutuhan pokok manusia dan makhluk hidup
lainnya adalah makan. Dalam proses makan ada yang disebut dengan rantai
makanan. Rantai makanan adalah perpindahan energi makanan dari sumber daya
tumbuhan melalui seri organisme atau melalui jenjang makan (tumbuhan-
herbivora-carnivora).
Pada setiap tahap pemindahan energi, 80%–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.
Ada dua tipe dasar rantai makanan:
Page 42
Rantai makanan rerumputan (grazing food chain). Misalnya: tumbuhan-
herbivora-carnivora. Rantai makanan sisa (detritus food chain). Bahan mati
mikroorganisme (detrivora = organisme pemakan sisa) predator.
Macam-Macam Rantai Makanan
Para ilmuwan ekologi mengenal tiga macam rantai pokok, yaitu rantai
pemangsa, rantai parasit, dan rantai saprofit.
Rantai Pemangsa
Rantai Parasit
Rantai Saprofit
Rantai pemangsa landasan utamanya adalah tumbuhan hijau sebagai
produsen. Rantai pemangsa dimulai dari hewan yang bersifat herbivora sebagai
konsumen I, dilanjutkan dengan hewan karnivora yang memangsa herbivora
sebagai konsumen ke-2 dan berakhir pada hewan pemangsa karnivora maupun
herbivora sebagai konsumen ke-3.
Rantai parasit dimulai dari organisme besar hingga organisme yang hidup
sebagai parasit. Contoh organisme parasit antara lain cacing, bakteri, dan benalu.
Rantai saprofit dimulai dari organisme mati ke jasad pengurai. Misalnya jamur
dan bakteri. Rantai-rantai di atas tidak berdiri sendiri tapi saling berkaitan satu
dengan lainnya sehingga membentuk faring-faring makanan.
Kumpulan dari rantai makanan nantinya akan menjadi sebuah jaring, yang
sering disebut dengan jaring-jaring makanan.
Pada ekosistem, setiap organisme mempunyai suatu peranan, ada yang
berperan sebagai produsen, konsumen ataupun dekomposer. Produsen adalah
penghasil makanan untuk makhluk hidup sedangkan konsumen adalah pemakan
produsen. Produsen terdiri dari organisme-organisme berklorofil (autotrof) yang
mampu memproduksi zat-zat organik dari zat-zat anorganik (melalui fotosintesis).
Zat-zat organik ini kemudian dimanfaatkan oleh organisme-organisme heterotrof
(manusia dan hewan) yang berperan sebagai konsumen.
Sebagai konsumen, hewan ada yang memakan produsen secara langsung,
tetapi ada pula yang mendapat makanan secara tidak langsung dari produsen
Page 43
dengan memakan konsumen lainnya. Karenanya konsumen dibedakan menjadi
beberapa macam yaitu konsumen I, konsumen II, dan seterusnya hingga
konsumen puncak. Konsumen II, III, dan seterusnya tidak memakan produsen
secara langsung tetapi tetap tergantung pada produsen, karena sumber makanan
konsumen I adalah produsen. Peranan makan dan dimakan di dalam ekosistem
akan membentuk rantai makanan bahkan jaring-jaring makanan. Perhatikan
contoh sebuah rantai makanan ini: daun berwarna hijau (Produsen) --> ulat
(Konsumen I) --> ayam (Konsumen II) --> musang (Konsumen III) --> macan
(Konsumen IV/Puncak). Coba Anda buat sebuah rantai makanan seperti contoh,
Anda pernah melakukannya sewaktu di SMP bukan?
Dalam ekosistem rantai makanan jarang berlangsung dalam urutan linier
seperti di atas, tetapi membentuk jaring-jaring makanan (food web).
Peran dekomposer ditempati oleh organisme yang bersifat saprofit, yaitu
bakteri pengurai dan jamur saproba. Keberadaan dekomposer sangat penting
dalam ekosistem. Oleh dekomposer, hewan atau tumbuhan yang mati akan
diuraikan dan dikembalikan ke tanah menjadi unsur hara (zat anorganik) yang
penting bagi pertumbuhan tumbuhan. Aktivitas pengurai juga menghasilkan gas
karbondioksida yang penting bagi fotosintesis. Coba Anda pikirkan apakah yang
terjadi jika di dunia ini tidak ada bakteri pengurai dan jamur saproba?
Pada hakikatnya dalam organisasi kehidupan tingkat ekosistem terjadi
proses-proses sirkulasi materi, transformasi, akumulasi energi, dan akumulasi
materi melalui organisme. Ekosistem juga merupakan suatu sistem yang terbuka
dan dinamis. Keluar masuknya energi dan materi bertujuan mempertahankan
organisasinya serta mempertahankan fungsinya. Zat-zat anorganik dalam suatu
ekosistem tetap konstan atau seimbang, mengapa? Ya, karena unsur-unsur kimia
esensial pembentuk protoplasma beredar dalam biosfer melalui siklus
biogeokimiawi. Contoh siklus biogeokimiawi adalah siklus carbon, siklus
oksigen, siklus nitrogen, siklus fosfor, dan siklus sulfur. (Materi ini akan Anda
pelajari khusus pada materi Daur Biogeokimia.) Maka dari itulah keseimbangan
dalam ekosistem sangat penting untuk selalu terjaga.
Page 44
Namun keseimbangan ekosistem dapat terganggu jika komponen-
komponen penyusunnya rusak atau bahkan hilang. Apakah yang menjadi
penyebab rusaknya keseimbangan ekosistem? Ya benar, selain karena bencana
alam, ekosistem dapat rusak akibat perbuatan manusia. Coba Anda berikan contoh
kerusakan ekosistem akibat bencana alam? Ya betul, contoh kerusakan ekosistem
akibat bencana alam adalah letusan gunung berapi, dimana lahar panasnya dapat
mematikan organisme (hewan dan tumbuhan) dan mikroorganisme yang
dilaluinya. Dapatkah Anda berikan contoh lainnya? Coba Anda berikan pula
contoh kerusakan ekosistem akibat perbuatan manusia! Ya benar, penggundulan
hutan, serta pencemaran air, tanah dan udara.
Jaring-jaring Makanan
Page 45
contoh rantai makanan:
Contoh Rantai makanan adalah:
PRODUSEN: PADI
KONSUMEN I: TIKUS
KONSUMEN II: ULAR
KONSUMEN III: ELANG
PENGURAI: BAKTERI ( Mikro Organisme Tanah)
Elang akan mati dan diuraikan oleh mikro organisme pengurai menjadi
mineral. Mineral ini diserap akar tanaman sebagai zat hara untuk tumbuh dan
berkembang.
Padi, tikus, ular, dan burung elang membentuk suatu rantai makanan.
Dalam rantai makanan, herbivora (konsumen I) memerlukan tanaman (produsen).
Sementara karnivora (konsumen II) memerlukan karnivora lain dan herbivora.
Jadi, secara tidak langsung karnivora memerlukan produsen.
2.5 Tipe-tipe Ekosistem
Secara umum ada tiga tipe ekosistem, yaitu ekositem air, ekosisten darat, dan
ekosistem buatan.
2.5.1 Akuatik (air)
Page 46
Ekosistem sungai
Ekosistem air tawar.
Ciri-ciri ekosistem air tawar antara lain variasi suhu tidak menyolok, penetrasi
cahaya kurang, dan terpengaruh oleh iklim dan cuaca. Macam tumbuhan yang
terbanyak adalah jenis ganggang, sedangkan lainnya tumbuhan biji. Hampir
semua filum hewan terdapat dalam air tawar. Organisme yang hidup di air tawar
pada umumnya telah beradaptasi.
Ekosistem air laut.
Habitat laut (oseanik) ditandai oleh salinitas (kadar garam) yang tinggi dengan ion
CI-mencapai 55% terutama di daerah laut tropik, karena suhunya tinggi dan
penguapan besar. Di daerah tropik, suhu laut sekitar 25 °C. Perbedaan suhu
bagian atas dan bawah tinggi, sehingga terdapat batas antara lapisan air yang
panas di bagian atas dengan air yang dingin di bagian bawah yang disebut
daerah termoklin.
Ekosistem estuari.
Estuari (muara) merupakan tempat bersatunya sungai dengan laut. Estuari sering
dipagari oleh lempengan lumpur intertidal yang luas atau rawa garam. Ekosistem
estuari memiliki produktivitas yang tinggi dan kaya akan nutrisi. Komunitas
tumbuhan yang hidup di estuari antara lain rumput rawa garam, ganggang,
dan fitoplankton. Komunitas hewannya antara lain berbagai
cacing, kerang, kepiting, dan ikan.
Ekosistem pantai.
Page 47
Dinamakan demikian karena yang paling banyak tumbuh di
gundukan pasir adalah tumbuhan Ipomoea pes caprae yang tahan terhadap
hempasan gelombang dan angin. Tumbuhan yang hidup di ekosistem ini menjalar
dan berdaun tebal.
Ekosistem sungai.
Sungai adalah suatu badan air yang mengalir ke satu arah. Air sungai dingin dan
jernih serta mengandung sedikit sedimen dan makanan. Aliran air dan gelombang
secara konstan memberikan oksigen pada air. Suhu air bervariasi sesuai dengan
ketinggian dan garis lintang. Ekosistem sungai dihuni oleh hewan seperti ikan
kucing, gurame, kura-kura, ular, buaya, dan lumba-lumba.
Ekosistem terumbu karang.
Ekosistem ini terdiri dari coral yang berada dekat pantai. Efisiensi ekosistem ini
sangat tinggi. Hewan-hewan yang hidup di karang memakan organisme
mikroskopis dan sisa organik lain. Berbagai invertebrata, mikro organisme, dan
ikan, hidup di antara karangdan ganggang. Herbivora seperti siput, landak laut,
ikan, menjadi mangsa bagi gurita,bintang laut, dan ikan karnivora. Kehadiran
terumbu karang di dekat pantai membuat pantai memiliki pasir putih.
Ekosistem laut dalam.
Kedalamannya lebih dari 6.000 m. Biasanya terdapat lele laut dan ikan laut yang
dapat mengeluarkan cahaya. Sebagai produsen terdapat bakteri yang bersimbiosis
dengan karang tertentu.
Ekosistem lamun.
Lamun atau seagrass adalah satu-satunya kelompok tumbuh-tumbuhan berbunga
yang hidup di lingkungan laut. Tumbuh-tumbuhan ini hidup di habitat perairan
pantai yang dangkal. Seperti halnya rumput di darat, mereka
mempunyai tunas berdaun yang tegak dan tangkai-tangkai yang merayap yang
efektif untuk berbiak. Berbeda dengan tumbuh-tumbuhan laut lainnya (alga dan
rumput laut), lamun berbunga, berbuah dan menghasilkan biji. Mereka juga
mempunyai akar dan sistem internal untuk mengangkut gas dan zat-zat hara.
Page 48
Sebagai sumber daya hayati, lamun banyak dimanfaatkan untuk berbagai
keperluan.
2.5.2 Terestrial (darat)
Ekosistem hutan hujan tropis memiliki produktivitas tinggi.
Ekosistem taiga merupakan hutan pinus dengan ciri iklim musim dingin yang
panjang.
Ekosistem tundra didominasi oleh vegetasi perdu.
Penentuan zona dalam ekosistem terestrial ditentukan oleh temperatur dan curah
hujan. Ekosistem terestrial dapat dikontrol oleh iklim dan gangguan. Iklim sangat
penting untuk menentukan mengapa suatu ekosistem terestrial berada pada suatu
Page 49
tempat tertentu. Pola ekosistem dapat berubah akibat gangguan seperti petir,
kebakaran, atau aktivitas manusia.
Hutan hujan tropis.
Hutan hujan tropis terdapat di daerah tropik dan subtropik. Ciri-cirinya adalah
curah hujan 200-225 cm per tahun. Spesies pepohonan relatif banyak, jenisnya
berbeda antara satu dengan yang lainnya tergantung letak geografisnya. Tinggi
pohon utama antara 20-40 m, cabang-cabang pohon tinggi dan berdaun lebat
hingga membentuk tudung (kanopi). Dalam hutan basah terjadi perubahan iklim
mikro, yaitu iklim yang langsung terdapat di sekitar organisme. Daerah tudung
cukup mendapat sinar matahari, variasi suhu dankelembapan tinggi, suhu
sepanjang hari sekitar 25 °C. Dalam hutan hujan tropis sering terdapat tumbuhan
khas, yaitu liana (rotan) dan anggrek sebagai epifit. Hewannya antara
lain, kera, burung, badak, babi hutan, harimau, dan burung hantu.
Sabana.
Sabana dari daerah tropik terdapat di wilayah dengan curah hujan 40 – 60 inci per
tahun, tetapi temepratur dan kelembaban masih tergantung musim. Sabana yang
terluas di dunia terdapat di Afrika; namun di Australia juga terdapat sabana yang
luas. Hewan yang hidup di sabana antara
lain serangga dan mamalia seperti zebra, singa, dan hyena.
Padang rumput.
Padang rumput terdapat di daerah yang terbentang dari daerah tropik ke subtropik.
Ciri-ciri padang rumput adalah curah hujan kurang lebih 25-30 cm per tahun,
hujan turun tidak teratur, porositas (peresapan air) tinggi, dan drainase (aliran air)
cepat. Tumbuhan yang ada terdiri atas tumbuhan terna (herbs) dan rumput yang
keduanya tergantung pada kelembapan. Hewannya antara lain: bison, zebra, singa,
anjing liar, serigala, gajah,jerapah, kangguru, serangga, tikus dan ular.
Gurun.
Gurun terdapat di daerah tropik yang berbatasan dengan padang rumput. Ciri-ciri
ekosistem gurun adalah gersang dan curah hujan rendah (25 cm/tahun). Perbedaan
suhu antara siang dan malam sangat besar. Tumbuhan semusim yang terdapat di
gurun berukuran kecil. Selain itu, di gurun dijumpai pula tumbuhan menahun
Page 50
berdaun seperti duri contohnya kaktus, atau tak berdaun dan
memiliki akar panjang serta mempunyaijaringan untuk menyimpan air. Hewan
yang hidup di gurun antara lain rodentia, semut,ular, kadal, katak, kalajengking,
dan beberapa hewan nokturnal lain.
Hutan gugur.
Hutan gugur terdapat di daerah beriklim sedang yang memiliki emapt musim, ciri-
cirinya adalah curah hujan merata sepanjang tahun. Jenis pohon sedikit (10 s/d 20)
dan tidak terlalu rapat. Hewan yang terdapat di hutam gugur antara lain
rusa, beruang, rubah,bajing, burung pelatuk, dan rakun (sebangsa luwak).
Taiga
Taiga terdapat di belahan bumi sebelah utara dan di pegunungan daerah tropik,
ciri-cirinya adalah suhu di musim dingin rendah. Biasanya taiga
merupakan hutan yang tersusun atas satu spesies seperti konifer, pinus, dan
sejenisnya. Semak dan tumbuhan basah sedikit sekali, sedangkan hewannya antara
lain moose, beruang hitam, ajag, dan burung-burung yang bermigrasi
ke selatan pada musim gugur.
Tundra
Tundra terdapat di belahan bumi sebelah utara di dalam lingkaran kutub utara dan
terdapat di puncak-puncak gunung tinggi. Pertumbuhan tanaman di daerah ini
hanya 60 hari. Contoh tumbuhan yang dominan adalah sphagnum, liken,
tumbuhan biji semusim, tumbuhan perdu, dan rumput alang-alang. Pada
umumnya, tumbuhannya mampu beradaptasi dengan keadaan yang dingin.
Karst (batu gamping /gua).
Karst berawal dari nama kawasan batu gamping di wilayah Yugoslavia. Kawasan
karst diIndonesia rata-rata mempunyai ciri-ciri yang hampir sama yaitu, tanahnya
kurang subur untuk pertanian, sensitif terhadap erosi, mudah longsor, bersifat
rentan dengan pori-poriaerasi yang rendah, gaya permeabilitas yang lamban dan
didominasi oleh pori-pori mikro. Ekosistem karst mengalami keunikan tersendiri,
dengan keragaman aspek biotis yang tidak dijumpai di ekosistem lain.
2.5.3 Buatan
Page 51
Sawah merupakan salah satu contoh ekosistem buatan
Ekosistem buatan adalah ekosistem yang diciptakan manusia untuk memenuhi
kebutuhannya. Ekosistem buatan mendapatkan subsidi energi dari luar, tanaman
atau hewan peliharaan didominasi pengaruh manusia, dan memiliki
keanekaragaman rendah. Contoh ekosistem buatan adalah:
bendungan
hutan tanaman produksi seperti jati dan pinus
agroekosistem berupa sawah tadah hujan
sawah irigasi
perkebunan sawit
ekosistem pemukiman seperti kota dan desa
ekosistem ruang angkasa.
Ekosistem kota memiliki metabolisme tinggi sehingga butuh energi yang banyak.
Kebutuhan materi juga tinggi dan tergantung dari luar, serta memiliki pengeluaran
yang eksesif seperti polusi dan panas.
Ekosistem ruang angkasa bukan merupakan suatu sistem tertutup yang dapat
memenuhi sendiri kebutuhannya tanpa tergantung input dari luar. Semua
ekosistem dan kehidupan selalu bergantung pada bumi.
Page 52
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan dan saran
Keseimbangan dalam lingkungan dapat terjadi karena adanya keterkaitan
antar- komponen-komponen lingkungan yang membentuk sistem ekologi atau
ekosistem.
Kegiatan pembangunan merupakan kegiatan yang bertujuan untuk
mengubah sesuatu keadaan tertentu menjadi keadaan yang lebih baik, sehingga
dapat mensejahterakan manusia. Namun di dalam pembangunan kita harus
Page 53
memperhatikan Lingkungan Kita, Habitat dan ekosistem itu sendiri, Sehingga
terjalin Keseimbangan yang kedepannya tidak merugikan Kita.
Daftar Pustaka
Departemen Petanian .2002.Profil kelembagaan dan Ketenangan Penyuluhan
Pertanian.Pusat pengembangan penyuluhan pertanian,Jakarta
Wiradi, G. Dan Mekali. 1984. Penguasa tanah dan Kelembagaan. Yayasan Obor
Indonesia, Jakarta
Page 54
Wikipedia Indonesia.com
http://blogroll2001.wordpress.com/2008/02/03/kompetisi-blog
Diposkan oleh Andri Irawan di 21:34
http://ansextra.blogspot.com/2011/12/makalah-ekosistem.html
Page 55
Siklus Nitrogen
oleh:
Farah Farida
Arif Fadholi W.A
SIKLUS NITROGEN
I. PENDAHULUAN
Semua makhluk hidup memerlukan atom nitrogen untuk pembentukan protein dan
berbagai molekul organic esensial lainnya. Udara, yang berisi 79 % nitrogen,
berfungsi sebaagai reservar bahan ini. Walaupun ukuran keberadaan nitrogen di
atmosfer itu besar, acapkali merupakan unsure pembatas bagi makhluk hidup. Hal
ini dikarenakan kebanyakan organisme tidak dapat menggunakan nitrogen dalam
bentuk unsure, yakni sebagai gas N2.
Konsentrasi nitrogen di atmosfir mencapai 780,90 cm3/liter udara sedangkan
konsentrasi nitrogen di dalam air laut hanya mencapai 13 cm3/liter air laut.
Namun demikian konsentrasi nitrogen masihlebih tinggi dibandingkan dengan
gas-gas lainnya seperti oksigen, argon, neon, helium, dan gas xrypton. Tingginya
konsentrasi gas nitrogen dibandingkan dengan gas-gas lain hal ini disebabkan
selain faktor siklus alamiah yang berlangsung, nitrogen juga memegang peranan
kritis dalam daur organik untuk menghasilkan asam-asam amino yang membentuk
protein.
Agar tumbuhan dapat membuat protein, tumbuhan harusmemperoleh nitrogen
dalam bentuk terfiksasi yaitu tergabung dalam senyawa-senyawa. Bentuk yang
paling umum digunakan ialah sebagai ion nitrat, NO3-. Meskin demikian,
substansi lain seperti ammonia (NH¬3) dan urea {(NH2)2CO}, juga digunakan
baik secara alami maupun pupuk dalm pertanian.
Dalam makalah ini mencoba mendeteksi dan menelusuri, serta ingin mempelajari
seberapa jauh peran siklus nitrogen dalam kehidupan. Berikut ini penjelasan
Page 56
selanjutnya.
II. PEMBAHASAN
A. Siklus Nitrogen
Gas nitrogen banyak terdapat di atmosfer, yaitu 80% dari udara. Nitrogen bebas
dapat ditambat/difiksasi terutama oleh tumbuhan yang berbintil akar (misalnya
jenis polongan) dan beberapa jenis ganggang. Nitrogen bebas juga dapat bereaksi
dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan kilat/ petir.
Unsure hara yang tidak kalah pentingnya dengan karbohidrat ialah protein, yakni
suatu senyawa yang mengandung nitrogen disamping C,H, dan O.
Dan kita ketahui, udara mengandung 79 % nitrogen. Nitrogen bebas ini (dalam
bentuk N2) dapat ditambat / difiksaasi terutama oleh tumbuhan yang berbintil
akar (misalnya jenis polongan) dan beberapa jenis ganggang. Nitrogen bebas ini
mempunyai sifat lembam (tidak mudah bereaksi). Sehingga untuk memecahnya
diperlukan energi tinggi , seperti contoh bantuan kilat / petir.
Selain itu , nitrogen bebas ini diasimilasi oleh tumbuhan lewat perakaran dalam
bentuk nitrat. Protoplasma sel tiap-tiap makhluk hidup mengandung protein.
Sekarang timbul pertanyaan, bagaimana nitrogen dikembalikan ke udara untuk
dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan lagi?
Terlebih dahulu , kita bicarakan bagaimana nitrogen bebas di udara menjadi nitrat
yang berguna bagi tumbuhan. Secaara fisik (bunga api listrik, halilintar, dan
hujan) menyebabkab nitrogen bereaksi dengan unsure lain, salah satu produknya
adalah nitrat yang akhirnya dapat masuk ke tanah dan digunakan oleh tumbuhan.
Secara orgaanik, nitrogen di udara dapat diikat oleh beberapa mikroba
(Azotobacter, Rhizobium, Anabaena, Chostridium sp, Nostoc dsb) menjadi bentuk
nitrat yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan.
Nitrogen yang diikat biasanya dalam bentuk amonia. Amonia diperoleh dari hasil
penguraian jaringan yang mati oleh bakteri. Amonia ini akan dinitrifikasi oleh
bakteri nitrit, yaitu Nitrosomonas dan Nitrosococcus sehingga menghasilkan nitrat
yang akan diserap oleh akar tumbuhan. Selanjutnya oleh bakteri denitrifikan,
Page 57
nitrat diubah menjadi amonia kembali, dan amonia diubah menjadi nitrogen yang
dilepaskan ke udara. Dengan cara ini siklus nitrogen akan berulang dalam
ekosistem.
Berikut ini penjelasan lebih lanjut dari proses daur / siklus nitrogen :
a. Fiksasi
Semua mikroorganisme mampu melakukan fiksasi nitrogen, dan berasosiasi
denan N-bebas yang berasal dari tumbuhan. Nitrogen dari proses fiksasi
merupakan sesuatu yang penting dan ekonomis yang dilakukan oleh bakteri genus
Rhizobiumdengan tumbuhan Leguminosa termasuk Trifollum spp Gylicene max
(soybean), Viciafaba (brand bean), Vigna sinensis (cow pea), Piscera sativam
(chick-pea), dan Medicago sativa (lucerna).
Dalam memproduksi nutrient bagi organisme laut, maka diperluka fiksasi N dari
atmosfir. Penelitian yang dilakukan di Eniwetok Atoll, menemukan ahwa bentuk
N sangat bervariasi pada air yang mengalir sesudah terumbukarang karena air
tersebut sangat miskin nutrient. Sumber N yang berasal dari fiksasi-N di laut
berasal dari alga hijau biru Calothnia crustacea. Fiksasi N juga ditemukan pada
bakteri anaerobic Thalassia. Fiksasi N ditemukan pada akar pertumbuhan
Thalassia dan makro alga serta coral rubble. Selain itu pentingnya bakteri-bakteri
terumbu (reef bacteria) untuk melakukan fiksasi N.
Spesies Oscillatoria (Tridrodesmium) dan Richella spp, merupakan spesies yang
penting dalam proses asimilasi molekul N (Mangue, 1977). Tetapi N-fiksasi di
laut Pasifik sangat kecil terjadi (Mangue, et al., 1977), demikian pula di laut
Sargossa (Carpenter dan McCarthy, 1975), jika dibandingkan dengan NH3.
Asimilasi molekul N dapat dihitung melalui kebutuhan N dari Oscillatoria
thiebantii. Bagaimanapun alga ini sangat rendah dan dalam dalam proses regenrasi
membutuhkan waktu 15 hari atau lebih.
Akhir-akhir ini ditemukan simbiosis asosiasi antara bakteri Azospirillum
lipoferum dan akar tumbuhan termasuk rumput tropikal Digitaria decumbens, juga
jenis rumput tropikal Paspalum notatum mampu melakukan fiksasi N bersama-
Page 58
sama bakteri Azotobacter paspalli di dalam akar.
b. Nitrifikasi
Nitrifikasi merupakan suatu proses oksidasi ensimatik yang dilakukan oleh
sekelompok jasad renik/bakteri dan berlangsung dalam dua tahap yang
terkoordinasikan. Masing-masing dilakukan oleh bakteri/jasad renik yang berbeda
pada tahap-tahapan proses nitrifikasi (Mas’ud, 1993), sebagai berikut:
Tahap pertama (nitrisasi)
oksidasi
2 NH4 + 3 O2 2HNO2+ 2 H2O + E (79 kalori)
Ensimatik
Tahap kedua (nitrisasi)
oksidasi
2 HNO2+ O2 2 HNO3 + E (43 kalori).
ensimatik
Bakteri autotrofi (bakteri nitrifikasi) dapat menggunakan N-anorganik untuk
melakukan nitrifikasi, seperti genera bakteri Nitosomonos, Nitrosococcus
Nitrosospira, Nitrosovibrio, dan Nitrosolobus. Pada proses tahap pertama reaksi
berlangsung dari ammonium ke nitrit yang melibatkan bakteri Nitrosomonos dan
Nitrosococcus dengan persamaan reaksi sebagai berikut:
NH4+ 3/2 O2 NO2 + H2O + 2 H E = - 65 kcal
Sedangkan reaksi kedua diperankan oleh bakteri Nitrobacter dan Nitrococcus spp
yang melakukan oksidasi dari nitrat ke nitric dengan persamaan reaksi sebagai
berikut :
NO2+ ½ O2 NO3+ E = - 18 kcal.
Reaksi nitrifikasi seperti di atas dapat berlangsung jika adanya oksigen. Proses
oksidasi dari NO2ke nitrit umumnya lebih cepat dari pada proses oksidasi dari
NH4 ke nitrit, dan nitri ini terakumulasi di lingkungan. Tahapantahapan oksidasi
ammonium oleh bakteri Nitrosomonas dan kemungkinan produksi nitrit oleh
beberapa bakteri disajikan dalam persamaan sebagai berikut :
Page 59
NH4+ NH2OH [NOH N2O2H2] NO NO2-
N2O
N2O2H2 N2O
N2O
NH4+ NH2OH [NOH N2O2H2] NO NO2-
c. Denitrifikasi
Denitrifikasi merupakan proses preduksian senyawa N-nitrat menjadi gas nitrogen
dan/atau gas nitrogen oksida, dengan nitrogen bertindak sebagai penerima
hydrogen. Produksi nitrogen bebas dari senyawa-senyawa organic tidaklah
melalui aksi mikroorganisme, namun terbentuk secara tidak langsung oleh saling
tindak antara asam nitrat bebas dengan senyawa amino, yang keduanya dihasilkan
secara bersama melalui biang bakteri. Dalam keadaan anaerob, bakteri aerob
dapat memanfaatkan nitrat untuk menggantikan oksigen sebagai penerima
elektron, sehingga mengurangi gas-gas produk akhir seperti NO, N2O atau N2,
tahapan dalam nitrifikasi adalah sebagai berikut:
NH4+ + 2O2 NO3- +H2O + 2H
Gas dinitrogen dan nitrogen oksida adalah dua komponen produk akhir yang
sangat penting dan N2 biasanya diproduksi dari N2O sedang dari NO dapat terjadi
tetapi dalam kondisi tertentu. Terbentuknya N2O dan N2 tidak saja dari nitrat
selama respirasi, tetapi dapat juga konversi dengan cara asimilasi ke NH4+ dalam
komponen organic biomasa. Tentu pula mikroorganisme dapat merubah NO3- ke
NH4+ melalui mekanisme diasimilasi pada kondisi anaerob, mekanisme ini
bersama denitrifikasi adalah proses memanfaatkan energi.
Page 60
d. Pembusukan
Protein yang dibuat oleh tumbuhan masuk dan melalui jarring-jaring makanan
seperti pada karbohidrat. Pada tiap tingkatan trofik, terdapat kehilangan yang
kembali ke sekitarnya, terutama dalam ekskresi. Yang terakhir mengambil
keuntungan dari senyawa nitrogen adalah mikroorganisme pembusuk yang
merombak menjadi ammonia.
B. Senyawa dan Kandungan Nitrogen di Laut
Pengetahuan senyawa dan kandungan N di laut sangat penting untuk diketahui,
hal ini mempunyai hubungan erat dengan kehidupan biota laut, dan berkaitan
dengan nutrient untuk biota laut. Secara alamiah perkembangan konsentrasi dari
nutrient sangat tergantungan dari hubungan antara kedalaman laut dan stok
fitoplankton beserta aktivitasnya. Studi yang dilakukan di Guinea, Atlantic bagian
timur menemukan adanya korelasi antara naiknya turunnya konsentrasi NO3-
dengan kedalaman laut dan produksi fitoplankton. Pada laut yang dalam Zn akan
menjadi faktor pembuat masalah dalam hubungan antara kandungan oksigen dan
klorofil, oleh karena itu sangat menentukan “batas kandungan nitrat” (nitracline)
mengingat kandungan N dalam air senentiasaa berbentuk ion nitrat dan ion
ammonium.
Dalam hubungan inlah penting untuk menentukan konsentrasi nutrient terutama
senyawa N-nitrat dan N-amonium pada permukaan laut di wilayah tropika dan
subtropika. Hal ini disebabkan pada kedalaman air 0 – 200 m, sinar matahari
masih menembus badan air dan akan terjadi aktivitas biologi yang sangat banyak.
Di laut ekuatorial kandungan N03-pada kedalaman 100 m mengandung
konsentrasi 10 – 25 μgram atom 1-1 dan pada subtropikal berkisar antara 10 – 25
μgram atom 1-1.Namun dalam keadaan stok klorofil yang tinggi konsentrasi N03-
akan menurun. Beberapa fitoplankton akan mengangkut nitrogen secara vertical
ke garis batas nutrient. Beberapa daripadanya dapat membentuk nitrat tetap.
Page 61
Hujan mungkin sangat sedikit sebagai sumber N03-dan NH4+.
Dari hasil penelitian dan fenomena alam tersebut di atas, dapat ditarik kesimpulan
bahwa jenis-jenis N-anorganik yang utama dalam air adalah ion nitrat (N03-) dan
ion amonimum (NH4+). Namun dalam kondisi tertentu masih terdapat ion nitrit
dan sebagian besar dari nitrogen terikat dalam nitrogen organic (47,9%), yaitu
bahan-bahan yang berprotein, juga terdapat dalam bahan pencemar seperti asam
sianida (HCN), asam etilen diamin tetra asetat (EDTA) atau dalam bentuk asam
nitrilotriasetat (NTA).
Selanjutnya, melakukan inventarisasi kandungan total nitrogen yang ada di laut.
Dengan kesimpulan bahwa siklus nitrogen secara global terlihat pada biomasa di
laut sekitar 5,3 x 1012 kg tetapi tidak menguraikan secara kuantum distribusinya
di laut.
Kandungan NH4+dapat ditemui di terumbu karang, sebab gas ini merupakan
buangan dari organisme akuatik, domestik dan industri. Ion-ion ammonium dan
amino-nitrogen (R-NH2dalam bahan yang berprotein) dioksidasi oleh oksigen
dengan adanya ketalis biologi yang cocok : Reaksi di atas dapat terjadi jika ada
kandungan oksigen yang cukup memadai. Misalnya untuk pengolahan air
pembuangan rumah tangga atau industri, bahan organik jika diberi aerasi intensif
maka limbah yang mengandung ion ammonium akan terurai menjadi ion nitrat
yang dapat diasimilasi. Dalam keadaan tanpa oksigen, NO3- dapat sebagai
penerima elektron dalam reaksi-reaksi dengan mikroorganisme sebagai perantara:
NO3- + 6H + 5e- 1/2 N2+ 3H2O
Kemampuan ion nitrat sebagai penerima elektron digunakan dalam proses
pengolahan air buangan untuk menghilangkan nitrogen dengan membiarkan ion
nitrat mengoksidasi methanol melalui reaksi bakteri dengan kondisi anaerob,
sebagai berikut :
5CH3OH + 6 NO3-+ 6 H+ 5 CO2 + 3N2 + 12H2O
Reaksi tersebut di atas disebut denitrifikasi yang dalam beberapa keadaan reduksi
ini merubah semua senyawa itu membentuk ion NH4+.
C. Siklus Nitrogen di Laut
Page 62
Dari kajian-kajian tersebut di atas dapat dikaji bahwa nitrogen dalam air terjadi
dalam berbagai bentuk senyawa. Nitrogen yang terbanyak dalam bentuk N-
molekuler (N2) yang berlipat ganda jumlahnya daripada nitrit (NO2) atau nitrat
(NO3), tetapi tidak dalam bentuk yang berguna bagi jasad hidup.
Nitrogen memegang peranan kritis dalam siklus organic dalam menghasilkan
asam-asam amino yang membuat protein. Dalam siklus nitrogen, tumbuh-
tumbuhan menyerap N-anorganik dalam salah satu gabungan atau sebagai
nitrogen molekuler. Tumbuh-tumbuhan ini membuat protein yang kemudian
dimakan hewan dan diubah menjadi protein hewan. Jaringan organic yang mati
diurai oleh berbagai jenis bakteri, termasuk didalamnya bakteri pengikat nitrogen
yang mengikat nitrogen molekuler menjadi bentuk-bentuk gabungan (NO2, NO3,
NH4) dan bakteri denitrifikasi yang melakukan hal sebaliknya. Nitrogen lepas ke
udara dan diserap dari udara selama siklus berlangsung.
Jumlah nitrogen yang tergabung dalam mineral dan mengendap di dasar laut tidak
seberapa besar. Pola sebaran nitrogen di Samudera Atlantik, Pasifik dan Samudera
India tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan. Sebaran menegak dari
bentuk-bentuk gabungan nitrogen berbeda di laut. Nitrat terbanyak terdapat di
lapisan permukaan, ammonium tersebar secara seragam, dan nitrit terpusat dekat
termoklin. Interaksi-interkasi antara berbagai tingkat nitrogen organic dan bakteri
sedemikian rupa sehingga pada saat nitrogen diubah menjadi berbagai senyawa
anorganik, zat-zat ini sudah tenggelam di bawah termoklin. Hal ini menimbulkan
masalah bagi penyediaan nitrogen karena termoklin merupakan penghalang bagi
migrasi menegak unsur-unsur ini dan kenyataannya persediaan nitrogen akan
menjadi faktor pembatas bagi produktivitas di laut.
III. KESIMPULAN
1. Nitrogen dalam siklusnya, dalam bentuk bebas diikat dalam bentuk amoniak
dan juga dalam bentuk nitrat.
2. Siklus nitrogen dapat terjadi melalui rangkaian proses yang saling
berhubungan, yakni nitrifikasi, fiksasi, denitrifikasi dan juga pembusukan.
Page 63
3. Nitrogen memegang peranan kritis dalam siklus organic dalam menghasilkan
asam-asam amino yang membuat protein.
4. Nitrogen di laut dapat berbentuk N-molekuler (N2) yang berlipat ganda
jumlahnya daripada nitrit (NO2) atau nitrat (NO3), tetapi tidak dalam bentuk yang
berguna bagi jasad hidup, sebelum terjadinya proses pengikatan dalam bentuk
senyawa-senyawa.
IV. DAFTAR PUSTAKA
Dwidjoseputro, Ekologi Manusia dan Lingkunghannya, (1987 : Erlangga)
http://free.vlsm.org/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Biologi/
0032%20Bio%201-7c.htm
http://tumoutou.net/6_sem2_023/darjamuni.pdf
John W. Kimball, Biologi, (1983 : Erlangga)
Rukaesih Ahmad, Kimia Lingkungan, (2004 : Andi)
Posted by ARIF FADHOLI at 3:17:00 PM
http://ariffadholi.blogspot.com/2009/10/siklus-nitrogen.html
Page 64
DAUR / SIKLUS NITROGEN
Follow @scorvgirl
Nitrogen adalah unsur yang paling berlimpah di atmosfer (78% gas di atmosfer
adalah nitrogen). Meskipun demikian, penggunaan nitrogen pada bidang biologis
sangatlah terbatas. Nitrogen merupakan unsur yang tidak reaktif (sulit bereaksi
dengan unsur lain) sehingga dalam penggunaan nitrogen pada makhluk hidup
diperlukan berbagai proses, yaitu : fiksasi nitrogen, mineralisasi, nitrifikasi,
denitrifikasi.
Siklus nitrogen sendiri adalah suatu proses konversi senyawa yang
mengandungunsur nitrogen menjadi berbagai macam bentuk kimiawi yang lain.
Transformasi ini dapat terjadi secara biologis maupun non-biologis. Siklus
nitrogen secara khusus sangat dibutuhkan dalam ekologi karena
ketersediaan nitrogen dapat mempengaruhi tingkat proses ekosistem kunci,
termasuk produksi primer dan dekomposisi. Aktivitas manusia seperti
pembakaran bahan bakar fosil, penggunaan pupuk nitrogen buatan, dan
pelepasannitrogen dalam air limbah telah secara dramatis mengubah siklus
nitrogen global. Pembukaannya sudah cukup, sekarang kita menginjak ke detail
proses daur / siklus nitrogen.
FUNGSI DALAM EKOLOGI
Page 65
Nitrogen sangatlah penting untuk berbagai proses kehidupan di
Bumi. Nitrogen adalah komponen utama dalam semua asam amino, yang nantinya
dimasukkan ke dalam protein, tahu kan kalau protein adalah zat yang sangat kita
butuhkan dalam pertumbuhan.Nitrogen juga hadir di basis pembentuk asam
nukleat, seperti DNA dan RNA yang nantinya membawa hereditas. Pada
tumbuhan, banyak dari nitrogen digunakan dalam molekul klorofil, yang penting
untuk fotosintesis dan pertumbuhan lebih lanjut. Meskipun atmosfer bumi
merupakan sumber berlimpah nitrogen, sebagian besar relatif tidak dapat
digunakan oleh tanaman. Pengolahan kimia atau fiksasi alami (melalui proses
konversi seperti yang dilakukan bakteri rhizobium), diperlukan untuk
mengkonversi gas nitrogenmenjadi bentuk yang dapat digunakan oleh organisme
hidup, oleh karena itu nitrogen menjadi komponen penting dari produksi pangan.
Kelimpahan atau kelangkaan dari bentuk "tetap" nitrogen, (juga dikenal
sebagai nitrogen reaktif), menentukan berapa banyak makanan yang dapat tumbuh
pada sebidang tanah.
PROSES-PROSES DALAM DAUR NITROGEN
Nitrogen hadir di lingkungan dalam berbagai bentuk kimia termasuk nitrogen
organik, amonium (NH4 +), nitrit (NO2-), nitrat (NO3-), dan gas nitrogen
Page 66
(N2). Nitrogen organik dapat berupa organisme hidup, atau humus, dan dalam
produk antara dekomposisi bahan organik atau humus dibangun. Proses siklus
nitrogen mengubah nitrogen dari satu bentuk kimia lain. Banyak proses yang
dilakukan oleh mikroba baik untuk menghasilkan energi atau
menumpuk nitrogen dalam bentuk yang dibutuhkan untuk pertumbuhan. Diagram
di atas menunjukkan bagaimana proses-proses cocok bersama untuk
membentuk siklus nitrogen (lihat gambar).
1. Fiksasi Nitrogen
Fiksasi nitrogen adalah proses alam, biologis atau abiotik yang
mengubah nitrogen di udara menjadi ammonia (NH3). Mikroorganisme yang
mem-fiksasi nitrogen disebut diazotrof. Mikroorganisme ini memiliki enzim
nitrogenaze yang dapat menggabungkan hidrogen dan nitrogen. Reaksi
untuk fiksasi nitrogen biologis ini dapat ditulis sebagai berikut :
N2 + 8 H+ + 8 e− → 2 NH3 + H2
Mikro organisme yang melakukan fiksasi nitrogen antara lain : Cyanobacteria,
Azotobacteraceae, Rhizobia, Clostridium, dan Frankia. Selain itu ganggang hijau
biru juga dapat memfiksasi nitrogen. Beberapa tanaman yang lebih tinggi, dan
beberapa hewan (rayap), telah membentuk asosiasi (simbiosis) dengan diazotrof.
Selain dilakukan oleh mikroorganisme, fiksasi nitrogen juga terjadi pada proses
non-biologis, contohnya sambaran petir. Lebih jauh, ada empat cara yang dapat
mengkonversi unsur nitrogen di atmosfer menjadi bentuk yang lebih reaktif :
a. Fiksasi biologis: beberapa bakteri simbiotik (paling sering dikaitkan dengan
tanaman polongan) dan beberapa bakteri yang hidup bebas dapat memperbaiki
nitrogen sebagai nitrogen organik. Sebuah contoh dari bakteri pengikat nitrogen
adalah bakteri Rhizobium mutualistik, yang hidup dalam nodul akar kacang-
kacangan. Spesies ini diazotrophs. Sebuah contoh dari hidup bebas bakteri
Azotobacter.
Page 67
b. Industri fiksasi nitrogen : Di bawah tekanan besar, pada suhu 600 C, dan
dengan penggunaan katalis besi, nitrogen atmosfer dan hidrogen (biasanya berasal
dari gas alam atau minyak bumi) dapat dikombinasikan untuk membentuk amonia
(NH3). Dalam proses Haber-Bosch, N2 adalah diubah bersamaan dengan gas
hidrogen (H2) menjadi amonia (NH3), yang digunakan untuk membuat pupuk dan
bahan peledak.
c. Pembakaran bahan bakar fosil : mesin mobil dan pembangkit listrik termal,
yang melepaskan berbagai nitrogen oksida (NOx).
d. Proses lain: Selain itu, pembentukan NO dari N2 dan O2 karena foton dan
terutama petir, dapat memfiksasi nitrogen.
2. Asimilasi
Tanaman mendapatkan nitrogen dari tanah melalui absorbsi akar baik dalam
bentuk ion nitrat atau ion amonium. Sedangkan hewan memperoleh nitrogen dari
tanaman yang mereka makan.
Tanaman dapat menyerap ion nitrat atau amonium dari tanah melalui rambut
akarnya. Jika nitrat diserap, pertama-tama direduksi menjadi ion nitrit dan
kemudian ion amonium untuk dimasukkan ke dalam asam amino, asam nukleat,
dan klorofil. Pada tanaman yang memiliki hubungan mutualistik
dengan rhizobia, nitrogen dapat berasimilasi dalam bentuk ion amonium langsung
dari nodul. Hewan, jamur, dan organisme heterotrof lain
mendapatkan nitrogen sebagai asam amino, nukleotida dan molekul organik kecil.
3. Amonifikasi
Jika tumbuhan atau hewan mati, nitrogen organik diubah menjadi amonium
(NH4+) oleh bakteri dan jamur.
4. Nitrifikasi
Page 68
Konversi amonium menjadi nitrat dilakukan terutama oleh bakteri yang hidup di
dalam tanah dan bakteri nitrifikasi lainnya. Tahap utama nitrifikasi,
bakteri nitrifikasi seperti spesies Nitrosomonas mengoksidasi amonium (NH4
+) dan mengubah amonia menjadinitrit (NO2-). Spesies bakteri lain,
seperti Nitrobacter, bertanggung jawab untuk oksidasi nitrit menjadi dari nitrat
(NO3-). Proses konversi nitrit menjadi nitrat sangat penting
karena nitrit merupakan racun bagi kehidupan tanaman.
Proses nitrifikasi dapat ditulis dengan reaksi berikut ini :
1. NH3 + CO2 + 1.5 O2 + Nitrosomonas → NO2- + H2O + H+
2. NO2- + CO2 + 0.5 O2 + Nitrobacter → NO3
-
3. NH3 + O2 → NO2− + 3H+ + 2e−
4. NO2− + H2O → NO3
− + 2H+ + 2e
note : "Karena kelarutannya yang sangat tinggi, nitrat dapat memasukkan air
tanah. Peningkatan nitrat dalam air tanah merupakan masalah bagi air minum,
karena nitrat dapat mengganggu tingkat oksigen darah pada bayi dan
menyebabkan sindrom methemoglobinemia atau bayi biru. Ketika air tanah
mengisi aliran sungai, nitrat yang memperkaya air tanah dapat berkontribusi untuk
eutrofikasi, sebuah proses dimana populasi alga meledak, terutama populasi alga
biru-hijau. Hal ini juga dapat menyebabkan kematian kehidupan akuatik karena
permintaan yang berlebihan untuk oksigen. Meskipun tidak secara langsung
beracun untuk ikan hidup (seperti amonia), nitrat dapat memiliki efek tidak
langsung pada ikan jika berkontribusi untuk eutrofikasi ini."
5. Denitrifikasi
Denitrifikasi adalah proses reduksi nitrat untuk kembali menjadi gas nitrogen
(N2), untuk menyelesaikan siklus nitrogen. Proses ini dilakukan oleh spesies
bakteri seperti Pseudomonas dan Clostridium dalam kondisi anaerobik. Mereka
Page 69
menggunakan nitratsebagai akseptor elektron di tempat oksigen selama respirasi.
Fakultatif anaerob bakteri ini juga dapat hidup dalam kondisi aerobik.
Denitrifikasi umumnya berlangsung melalui beberapa kombinasi dari bentuk
peralihan sebagai berikut:
NO3− → NO2
− → NO + N2O → N2 (g)
Proses denitrifikasi lengkap dapat dinyatakan sebagai reaksi redoks:
2 NO3− + 10 e− + 12 H+ → N2 + 6 H2O
6. Oksidasi Amonia Anaerobik
Dalam proses biologis, nitrit dan amonium dikonversi langsung ke elemen (N2)
gas nitrogen. Proses ini membentuk sebagian besar dari konversi nitrogen unsur di
lautan. Reduksi dalam kondisi anoxic juga dapat terjadi melalui proses yang
disebut oksidasi amonia anaerobik
NH4+ + NO2
− → N2 + 2 H2O
Diposkan oleh okta veanti di 2:58 PM
http://kamuspengetahuan.blogspot.com/2011/08/daur-siklus-nitrogen.html
Page 70
Kamis, 03 September 2009
Siklus Fosfor
Di alam, fosfor terdapat dalam dua bentuk, yaitu senyawa fosfat organik (pada
tumbuhan dan hewan) dan senyawa fosfat anorganik (pada air dan tanah).
Fosfat organik dari hewan dan tumbuhan yang mati diuraikan oleh dekomposer
(pengurai) menjadi fosfat anorganik. Fosfat anorganik yang terlarut di air tanah
atau air laut akan terkikis dan mengendap di sedimen laut. Oleh karena itu, fosfat
banyak terdapat di batu karang dan fosil. Fosfat dari batu dan fosil terkikis dan
membentuk fosfat anorganik terlarut di air tanah dan laut. Fosfat anorganik ini
kemudian akan diserap oleh akar tumbuhan lagi. Siklus ini berulang terus
menerus. Lihat Gambar
Gbr. Siklus Fosfor di Alam
Di alam, fosfor terdapat dalam dua bentuk, yaitu senyawa fosfat organik (pada
tumbuhan dan hewan) dan senyawa fosfat anorganik (pada air dan tanah).
Fosfor merupakan elemen penting dalam kehidupan karena semua makhluk hidup
membutuhkan fosfor dalam bentuk ATP (Adenosin Tri Fosfat), sebagai sumber
energi untuk metabolisme sel. Fosfor juga ditemukan sebagai komponen utama
dalam pembentukan gigi dan tulang vertebrata. Daur fosfor tidak melalui
komponen atmosfer. Fosfor terdapat di alam dalam bentuk ion fosfat (fosfor yang
berikatan dengan oksigen). Ion fosfat terdapat dalam bebatuan. Adanya peristiwa
erosi dan pelapukan menyebabkan fosfat terbawa menuju sungai hingga laut
membentuk sedimen. Adanya pergerakan dasar bumi menyebabkan sedimen yang
mengandung fosfat muncul ke permukaan. Di darat tumbuhan mengambil fosfat
yang terlarut dalam air tanah.
Herbivora mendapatkan fosfat dari tumbuhan yang dimakannya dan karnivora
mendapatkan fosfat dari herbivora yang dimakannya. Seluruh hewan
mengeluarkan fosfat melalui urin dan feses. Bakteri dan jamur mengurai bahan-
bahan anorganik di dalam tanah lalu melepaskan fosfor kemudian diambil oleh
tumbuhan.
Page 71
FOSFOR
Fosfor merupakan bahan makanan utama yang digunakan oleh semua organisme
untuk energi dan pertumbuhan. Secara geokimia, fosfor merupakan 11 unsur yang
sangat melimpah di kerak bumi (Benitez-Nelson, 2000). Seperti halnya nitrogen,
fosfor merupakan unsur utama di dalam proses fotosintesis.
Fosfor biasanya berasal dari pupuk buatan yang kandungannya berdasarkan rasio
N-P-K. Sebagai contoh 15-30-15, mengindikasikan bahwa berat persen fostor
dalam pupuk buatan adalah 30% fosfor oksida (P2O5).
Fosfor yang dapat dikonsumsi oleh tanaman adalah dalam bentuk fosfat, seperti
diamonium fosfat ((NH4)2HPO4) atau kalsium fosfat dihidrogen (Ca(H2PO4)2).
Fosfat merupakan salah satu bahan galian yang sangat berguna untuk pembuatan
pupuk. Sekitar 90% konsumsi fosfat dunia dipergunakan untuk pembuatan pupuk,
sedangkan sisanya dipakai oleh industri ditergen dan makanan ternak (Suhala &
Ari_n, 1997).
Mineral-mineralfosfat
Fosfat adalah batuan dengan kandungan fosfor yang ekonomis. Kandungan fosfor
pada batuan dinyatakan dengan BPL (bone phosphate of lime) atau TPL
(triphosphate of lime) yang didasarkan atas kandungan P2O5. Sebagian besar
fosfat komersial yang berasal dari mineral apatit (Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)) adalah
kalsium _uo-fosfat dan kloro-fosfat dan sebagian kecil wavelit (fosfat aluminium
hidros). Sumber lainnya berasal dari jenis slag, guano, krandalit
(CaAl3(PO4)2(OH)5 _H2O), dan milisit (Na,K)CaAl6(PO4)4(OH)9 _ 3H2O).
Apatit memiliki struktur kristal heksagonal (Gambar 5.2) dan biasanya dalam
bentuk kristal panjang prismatik. Sifat _sik yang dimilikinya: warna putih atau
putih kehijauan, hijau, kilap kaca sampai lemak, berat jenis 3,15 .
3,20, dan kekerasan 5. Apatit merupakan mineral asesori dari semua jenis
batuan.beku, sedimen, dan metamorf. Ini juga ditemukan pada pegmatite dan urat-
urat hidrotermal. Selain sebagai bahan pupuk, mineral apatit yang transparan dan
berwarna bagus biasanya digunakan untuk batu permata.
Siklus fosfor
Page 72
Siklus fosfor sangat mudah terganggu oleh kultivasi tanah yang intensif. Fosfor
masuk ke laut melalui sungai (Gambar 5.3). Pelapukan kontinen dari materi kerak
bumi, yang mengandung rata-rata 0,1% P2O4 merupakan sumber utama dari
fosfor sungai.
GAMBAR 5.2: Apatit dengan sistem kristal heksagonal
Froelich et al. (1982, dalam Benitez-Nelson, 2000) menggunakan laju penurunan
permukaan tahunan untuk menghitung masukan maksimum fosfor ke laut, yaitu
sebesar 3,3 _ 1011 mol P th_1. Jika aktivitas manusia (anthropogenic), seperti
perusakan hutan dan penggunaan pupuk dimasukkan, maka jumlah fosfor yang
masuk ke laut akan meningkat sebesar 3 kali lipat, yaitu 7,4 . 15,6 _ 1011 mol P
th_1 (Froelich et al., 1982; Howarth et al., 1995 dalam Benitez-Nelson, 2000).
Sumberdaya geologi
Reservoir fosfor berupa lapisan batuan yang mengandung fosfor dan endapan
fosfor anorganik dan organik. Fosfat biasanya tidak atau sulit terlarut dalam air,
sehingga pada kasus ini tidak dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Kehadiran
mikroorganisme dapat memicu percepatan degradasi fosfat (Sengbusch, 2003).
Sumber fosfor organik dalah perbukitan guano. Di dunia, cadangan fosfat
berjumlah 12 milyar ton dengan cadangan dasar sebesar 34 milyar ton (Suhala &
Ari_n, 1997).
GAMBAR 5.3: Siklus fosfor marin
Cadangan fosfat yang ada di Indonesia adalah sekitar 2,5 juta ton endapan guano
(0,17 . 43% P2O5) dan diperkirakan sekitar 9,6 juta ton fosfat marin dengan kadar
20 . 40% P2O5.
http://tea-tha.blogspot.com/2009/09/siklus-fosfor.html
Page 73
MAKALAH
SIKLUS BIOGEOKIMIA
OLEH:
NAMA : BONARDO A.A.
NIM : H1E108080
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI S-1 LINGKUNGAN
BANJARBARU
2010
BAB II
PEMBAHASAN
1. Definisi Siklus Biogeokimia
Materi yang menyusun tubuh organisme berasal dari bumi. Materi yang berupa
unsur-unsur terdapat dalam senyawa kimia yang merupakan materi dasar makhluk
hidup dan tak hidup.
Siklus biogeokimia atau siklus organik-anorganik adalah siklus unsur atau
senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi
ke komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme,
tetapi juga melibatkan reaksi-reaksi kimia hanya melalui organisme, tetapi juga
melibatkan reaksi-reaksi kimia dalam lingkungan abiotik sehingga disebut siklus
biogeokimia.
Fungsi siklus biogeokimia adalah sebagai siklus materi yang mengembalikan
semua unsur-unsur kimia yang sudah terpakai oleh semua yang ada di bumi baik
komponen biotik maupun komponen abiotik, sehingga kelangsungan hidup di
Page 74
bumi dapat terjaga (anonim(1)).
2. Siklus Air
Air merupakan salah satu senyawa kimia yang terdapat di alam secara melimpah-
limpah. Namun ketersediaan air yang memenuhi syarat bagi keperluan manusia
relatif sedikit karena dibatasi oleh berbagai faktor. Lebih dari 97% air dimuka
bumi ini merupakan air laut yang tidak dapat digunakan oleh manusia secara
langsung. Dari 3% air yang tersisa, 2% diantaranya tersimpan sebagai gunung
es (glacier) di kutub dan uap air yang juga tidak dapat dimanfaatkan secara
langsung. Air yang benar-benar tersedia bagi keperluan manusia hanya 0,62%,
meliputi air yang terdapat di danau, sungai, dan air tanah. Jika ditinjau dari segi
kualitas, air yang memadai bagi konsumsi manusia hanya 0,003% dari seluruh air
yang ada.
Air tawar yang tersedia selalu mengalami siklus hidrologi. Pergantian
total (replacement) air sungai berlangsung sekitar 18-20 tahun, sedangkan
pergantian uap air yang terdapat di atmosfer berlangsung sekitar 12 hari dan
pergantian air tanah dalam (deep groundwater) membutuhkan waktu ratusan
tahun.Air tawar tersebar secara tidak merata karena adanya perbedaan curah hujan
(presipitasi) tahunan. Wilayah yang kaya akan air terdapat di daerah tropis dan
daerah yang memiliki empat musim, sedangkan wilayah yang miskin air terdapat
di daerah kering.
Gbr. siklus air
Siklus air atau disebut juga sebagai siklus hidrologi merupakan sirkulasi air yang
berkelanjutan antara lautan, atmosfer, biosfer, tanah dan batuan di geosfer. Siklus
hidrologi air tergantung pada proses evaporasi dan presipitasi. Air yang terdapat
Page 75
di permukaan bumi berubah menjadi uap air di lapisan atmosfer melalui proses
evaporasi (penguapan) air sungai, danau, dan laut, serta proses evapotranspirasi
atau penguapan air oleh tanaman. Uap air bergerak ke atas hingga membentuk
awan yang dapat berpindah karena tiupan angin. Ruang udara yang terdapat
akumulasi uap air secara kontinu akan menjadi jenuh. Oleh pengaruh udara dingin
pada lapisan atmosfer, uap air tersebut mengalami sublimasi sehingga butiran-
butiran uap air membesar dan akhirnya jatuh sebagai hujan. Zat yang masih
higrokopis (menyerap air) dapat mempercepat integrasi pengikatan molekul uap
air menjadi air. Sehingga pada pembuatan hujan buatan dilakukan penambahan
zat yang bersifat higrokopis terhadap awan (NaCl atau urea).
Proses evaporasi yang berlangsung di laut lebih banyak dari pada proses evaporasi
di perairan daratan. Di laut, proses evaporasi juga melebihi proses presipitasi
sehingga lautan merupakan sumber air utama bagi proses presipitasi. Sebaliknya,
di daratan proses presipitasi lebih banyak dari evaporasi. Di daratan, sekitar 50%
air yang diperoleh melalui presipitasi akan mengalami evaporasi; dan sisanya
tersimpan di danau, sungai, maupun sebagai air tanah.
Air yang jatuh sebagai hujan tidak semuanya dapat mencapai permukaan tanah,
sebagian tertahan oleh vegetasi dan bangunan. Air yang mencapai permukaan
tanah akan masuk ke dalam tanah dan menjadi air tanah melalui proses infiltrasi;
sebagian lagi mengalir ke badan air sebagai air permukaan.Kuantitas air yang
mampu diserap oleh tanah sangat tergantung pada kondisi fisik tanah, misalnya
bobot isi (bobot tanah per satuan volume tanah), permeabilitas (daya tanah
melalukan air), infiltrasi (daya tanah meresapkan air), porositas (jumlah volume
udara yang terkandung dalam tanah), dan struktur tanah (bentukan hasil
penyusunan butiran-butiran tanah). Sebelum mencapai jenuh, air masih dapat
diserap oleh tanah. Jika telah melebihi kejenuhan, air hujan yang jatuh ke
permukaan tanah akan dialirkan sebagai limpasan permukaan (surface run off) ke
badan air (Stiyati, 2008).
3. Siklus Karbon
Siklus karbon adalah siklus biogeokimia dimana karbon dipertukarkan di antara
Page 76
biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer bumi. Dalam siklus ini terdapat empat
reservoir karbon utama yang dihubungkan oleh jalur pertukaran. Reservoir-
reservoir tersebut adalah atmosfer, biosfer teresterial (termasuk freshwater
systemdan material non-hayati organik seperti karbon tanah (soil carbon),lautan
(termasuk karbon anorganik terlarut dan biota laut hayati dan non-hayati), dan
sedimen (termasuk bahan bakar fosil). Pergerakan tahuan karbon, pertukaran
karbon antar reservoir terjadi karena proses-proses kimia, fisika, geologi, dan
biologi yang bermacam-macam. Lautan mengadung kolam aktif karbon terbesar,
namun demikian laut dalam bagian dari kolam ini mengalami pertukaran yang
lambat dengan atmosfer. Neraca karbon global adalah kesetimbangan pertukaran
karbon (antara yang masuk dan keluar) antar reservoir karbon atau antara satu
putaran (loop)spesifik siklus karbon (misalnya atmosfer - biosfer). Analisis neraca
karbon dari sebuah kolam atau reservoir dapat memberikan informasi tentang
apakah kolam atau reservoir berfungsi sebagai sumber (source) atau
lubuk (sink) karbon dioksida.
a. Karbon di atmosfer
Gbr. Diagram dari siklus karbon
Bagian terbesar dari karbon yang berada di atmosfer bumi adalah gas karbon
dioksida (CO2). Meskipun jumlah gas ini merupakan bagian yang sangat kecil
dari seluruh gas yang ada di atmosfer, namun memiliki peran yang penting dalam
menyokong kehidupan. Gas-gas lain yang mengandung karbon di atmosfer adalah
metan dan kloroflorokarbon atau CFC (CFC ini merupakan gas artifisial atau
buatan). Gas-gas tersebut adalah gas rumah kaca yang konsentrasinya di atmosfer
telah bertambah dalam dekade terakhir ini, dan berperan dalam pemanasan global.
Page 77
Karbon diambil dari atmosfer dengan berbagai cara:
a. Ketika matahari bersinar, tumbuhan melakukan fotosintesa untuk mengubah
karbon dioksida menjadi karbohidrat, dan melepaskan oksigen ke atmosfer.
Proses ini akan lebih banyak menyerap karbon pada hutan dengan tumbuhan yang
baru saja tumbuh atau hutan yang sedang mengalami pertumbuhan yang cepat.
b. Pada permukaan laut ke arah kutub, air laut menjadi lebih dingin dan CO2 akan
lebih mudah larut. Selanjutnya CO2 yang larut tersebut akan terbawa oleh
sirkulasi termohalin yang membawa massa air di permukaan yang lebih berat ke
kedalaman laut atau interior laut.
c. Di laut bagian atas (upper ocean), pada daerah dengan produktivitas yang
tinggi, organisme membentuk jaringan yang mengandung karbon, beberapa
organisme juga membentuk cangkang karbonat dan bagian-bagian tubuh lainnya
yang keras. Proses ini akan menyebabkan aliran karbon ke bawah.
d. Pelapukan batuan silikat. Tidak seperti dua proses sebelumnya, proses ini tidak
memindahkan karbon ke dalam reservoir yang siap untuk kembali ke atmosfer.
Pelapukan batuan karbonat tidak memiliki efek netto terhadap CO2 atmosferik
karena ion bikarbonat yang terbentuk terbawa ke laut dimana selanjutnya dipakai
untuk membuat karbonat laut dengan reaksi yang sebaliknya (reverse
reaction).Karbon dapat kembali ke atmosfer dengan berbagai cara pula, yaitu:
a) Melalui pernafasan (respirasi) oleh tumbuhan dan binatang. Hal ini merupakan
reaksi eksotermik dan termasuk juga di dalamnya penguraian glukosa (atau
molekul organik lainnya) menjadi karbon dioksida dan air.
b) Melalui pembusukan binatang dan tumbuhan. Fungi atau jamur dan bakteri
mengurai senyawa karbon pada binatang dan tumbuhan yang mati dan mengubah
karbon menjadi karbon dioksida jika tersedia oksigen, atau menjadi metana jika
tidak tersedia oksigen.
c) Melalui pembakaran material organik yang mengoksidasi karbon yang
terkandung menghasilkan karbon dioksida (juga yang lainnya seperti asap).
Pembakaran bahan bakar fosil seperti batu bara, produk dari industri
perminyakan (petroleum), dan gas alam akan melepaskan karbon yang sudah
tersimpan selama jutaan tahun di dalam geosfer. Hal inilah yang merupakan
Page 78
penyebab utama naiknya jumlah karbon dioksida di atmosfer.
d) Produksi semen. Salah satu komponennya, yaitu kapur atau gamping atau
kalsium oksida, dihasilkan dengan cara memanaskan batu kapur atau batu
gamping yang akan menghasilkan juga karbon dioksida dalam jumlah yang
banyak.
e) Di permukaan laut dimana air menjadi lebih hangat, karbon dioksida terlarut
dilepas kembali ke atmosfer. f) Erupsi vulkanik atau ledakan gunung berapi akan
melepaskan gas ke atmosfer. Gas-gas tersebut termasuk uap air, karbon dioksida,
dan belerang. Jumlah karbon dioksida yang dilepas ke atmosfer secara kasar
hampir sama dengan jumlah karbon dioksida yang hilang dari atmosfer akibat
pelapukan silikat; Kedua proses kimia ini yang saling berkebalikan ini akan
memberikan hasil penjumlahan yang sama dengan nol dan tidak berpengaruh
terhadap jumlah karbon dioksida di atmosfer dalam skala waktu yang kurang dari
100.000 tahun.
b. Karbon di biosfer
Sekitar 1900 gigaton karbon ada di dalam biosfer. Karbon adalah bagian yang
penting dalam kehidupan di Bumi. Karbon memiliki peran yang penting dalam
struktur, biokimia, dan nutrisi pada semua sel makhluk hidup. Dan kehidupan
memiliki peranan yang penting dalam siklus karbon: Autotroph adalah organisme
yang menghasilkan senyawa organiknya sendiri dengan menggunakan karbon
dioksida yang berasal dari udara dan air di sekitar tempat mereka hidup. Untuk
menghasilkan senyawa organik tersebut mereka membutuhkan sumber energi dari
luar. Hampir sebagian besar autotroph menggunakan radiasi matahari untuk
memenuhi kebutuhan energi tersebut, dan proses produksi ini disebut sebagai
fotosintesis. Sebagian kecil autotroph memanfaatkan sumber energi kimia, dan
disebut kemosintesis. Autotroph yang terpenting dalam siklus karbon adalah
pohon-pohonan di hutan dan daratan dan fitoplankton di laut.Fotosintesis
memiliki reaksi: 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
Karbon dipindahkan di dalam biosfer sebagai makanan heterotrop pada organisme
lain atau bagiannya (seperti buah-buahan). Termasuk di dalamnya pemanfaatan
Page 79
material organik yang mati(detritus) oleh jamur dan bakteri untuk fermentasi atau
penguraian.
Sebagian besar karbon meninggalkan biosfer melalui pernafasan atau respirasi.
Ketika tersedia oksigen, respirasi aerobik terjadi, yang melepaskan karbon
dioksida ke udara atau air di sekitarnya dengan reaksi C6H12O6 + 6O2 → 6CO2
+ 6H2O. Pada keadaan tanpa oksigen, respirasi anaerobik lah yang terjadi, yang
melepaskan metan ke lingkungan sekitarnya yang akhirnya berpindah ke atmosfer
atau hidrosfer.
Pembakaran biomassa (seperti kebakaran hutan, kayu yang digunakan untuk
tungku penghangat atau kayu bakar, dll.) dapat juga memindahkan karbon ke
atmosfer dalam jumlah yang banyak.
c. Karbon di laut
Laut mengandung sekitar 36.000 gigaton karbon, dimana sebagian besar dalam
bentuk ion bikarbonat. Karbon anorganik, yaitu senyawa karbon tanpa ikatan
karbon-karbon atau karbon-hidrogen. Pertukaran karbon ini menjadi penting
dalam mengontrol pH di laut dan juga dapat berubah sebagai sumber (source) atau
lubuk (sink) karbon. Pada daerah upwelling, karbon dilepaskan ke atmosfer.
Sebaliknya, pada daerah downwelling karbon (CO2) berpindah dari atmosfer ke
lautan. Pada saat CO2 memasuki lautan, asam karbonat terbentu:
CO2 + H2O ⇌ H2CO3
Reaksi ini memiliki sifat dua arah, mencapai sebuah kesetimbangan kimia.
Reaksi lainnya yang penting dalam mengontrol nilai pH lautan adalah pelepasan
ion hidrogen dan bikarbonat. Reaksi ini mengontrol perubahan yang besar pada
pH:
H2CO3 ⇌ H+ + HCO3−
d. Model siklus karbon
Model siklus karbon dapat digabungkan ke dalam model iklim global, sehingga
reaksi interaktif dari lautan dan biosfer terhadap nilai CO2 di masa depan dapat
dimodelkan. Ada ketidakpastian yang besar dalam model ini, baik dalam sub
Page 80
model fisika maupun biokimia (khususnya pada sub model terakhir). Model-
model seperti itu biasanya menunjukkan bahwa ada timbal balik yang positif
antara temperatur dan CO2. Sebagai contoh, Zeng dkk. (GRL, 2004) menemukan
dalam model mereka bahwa terdapat pemanasan ekstra sebesar 0,6°C yang
sebaliknya dapat menambah jumlah CO2 atmosferik yang lebih besar,
(anonim(2)).
4. Siklus Nitrogen
Gbr. siklus nitrogen
Gas nitrogen banyak terdapat di atmosfer, yaitu 80% udara. Siklus nitrogen adalah
transfer nitrogen dari atmosfir ke dalam tanah. Selain air hujan yang membawa
sejumlah nitrogen, penambahan nitrogen ke dalam tanah terjadi melalui proses
fiksasi nitrogen. Fiksasi nitrogen secara biologis dapat dilakukan oleh
bakteriRhizobium yang bersimbiosis dengan polong-polongan,
bakteriAzotobacter dan Clostridium. Selain itu ganggang hijau biru dalam air juga
memiliki kemampuan memfiksasi nitrogen. Nitrogen bebas juga dapat bereaksi
dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan kilat/petir. Tumbuhan memperoleh
nitrogen dari dalam tanah berupa ammonia (NH3), ion nitrit (NO2-), dan ion nitrat
(NO3-), (anonim(3)).
Nitrat yang di hasilkan oleh fiksasi biologis digunakan oleh produsen (tumbuhan)
diubah menjadi molekul protein. Selanjutnya jika tumbuhan atau hewan mati,
bakteri pengurai merombaknya menjadi gas amoniak (NH3) dan garam
ammonium yang larut dalam air (NH4+). Proses ini disebut dengan amonifikasi.
Page 81
BakteriNitrosomonas dan nitrosococcus mengubah amoniak dan senyawa
ammonium menjadi nitrat yang akan diserap oleh akar tumbuhan.
Pada saat oksigen berkurang, nitrat (NO3-) akan diubah menjadi nitrogen (N2)
oleh bakteri, sehingga terjadi pelepasan gas oksigen (O2). Proses ini dinamakan
denitrifikasi yang pada umumnya dilakukan oleh bakteri Pseudomonas,
Paracoccus denitrificans, Escherichia coli.
NO3 NO2 - NO N2O N2
Denitrifikasi
Denitrifikasi merupakan suatu proses yang penting di alam, yaitu mekanisme
dimana hasil fiksasi nitrogen dikembalikan ke atmosfer. Dengan cara inilah siklus
nitrogen akan berulang di ekosistem.
1/5 NO3- + 1/4 (CH2O) + 1/5 H+ 1/10 N2 + 1/4 CO2 + 7/20 H2O
Proses ini juga penting dalam pengolahan air lanjutan untuk menghilangkan hara
nitrogen.
5. Siklus Oksigen
Oksigen merupakan unsur yang vital bagi kehidupan di bumi ini. siklus ini
berkaitan erat dengan siklus unsur lainnya, terutama dengan siklus karbon. Unsur
oksigen menjadi yang terikat secara kimia melalui berbagai proses yang
menghasilkan energi, terutama pada perubahan dan proses metabolik dalam
organisme. Oksigen dilepaskan dari reaksi fotosintesis. Unsur ini secara cepat
bersenyawa membentuk oksida-oksida, seperti dengan karbon dalam respirasi
aerobik atau dengan karbon dan hidrogen dalam perubahan bahan bakar fosil
seperti dengan metana.
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
Suatu aspek yang sangat penting dari siklus di stratosfer, yaitu proses
pembentukan ozon. Ozon membentuk lapisan tipis di stratosfer yang berfungsi
sebagai filter dari radiasi ultraviolet, dengan demikian dapat menjaga kehidupan
di bumi dari kerusakan/kehancuran yang disebabkan oleh radiasi ini.
Siklus oksigen disempurnakan atau diakhiri ketika unsur oksigen masuk kembali
Page 82
ke atmosfer dalam bentuk gas. Hanya satu cara yang signifikan dima yaitu melalui
fotosintesis yang dilakukan tumbuhan. Siklus hydrogen tidak dibuat tersendiri
karena di alam ini hydrogen paling banyak terlihat dalam bentuk senyawa air,
H2O.
6. Siklus Belerang (Sulfur)
Sumber sulfur dalam ekosistem antara lain :
Sulfur yang berada di atmosfer secara alami berasal dari letusan gunung berapi
yang berupa hidrogen sulfida.
Sulfur sebagian besar tersimpan dalam batuan bumi. Sulfur dapat terlepas dari
batuan bumi karena erosi oleh angin dan air.
Sulfur terdapat dalam bentuk sulfat anorganik. Sulfur direduksi oleh bakteri
menjadi sulfida dan kadang-kadang terdapat dalam bentuk sulfur dioksida atau
hidrogen sulfida. Hidrogen sulfida ini seringkali mematikan mahluk hidup di
perairan dan pada umumnya dihasilkan dari penguraian bahan organik yang mati.
Tumbuhan menyerap sulfur dalam bentuk sulfat (SO4).
Gbr. siklus belerang
Perpindahan sulfat terjadi melalui proses rantai makanan, lalu semua mahluk
hidup mati dan akan diuraikan komponen organiknya oleh bakteri. Beberapa jenis
bakteri terlibat dalam daur sulfur, antara
lain desulfomaculum dan desulfibrio yang akan mereduksi sulfat menjadi sulfida
dalam bentuk hidrogen sulfida (H2S). Kemudian H2S digunakan
bakteri fotoautotrof anaerob seperti Chromatium yang melepaskan sulfur dan
oksigen. Sulfur di oksidasi menjadi sulfat oleh
bakteri Kmolitotrof seperti Thiobacillus(anonim(4)).
Siklus belerang relatif kompleks dimana melibatkan berbagai macam gas,
mineral-mineral yang sukar larut dan beberapa spesi lainnya dalam larutan. Siklus
ini berkaitan dengan siklus oksigen dimana belerang bergabung dengan oksigen
membentuk gas belerang oksida (SO2) sebagai bahan pencemar air. Diantara
Page 83
spesi-spesi yang secara signifikan terlihat dalam siklus belerang adalah gas
hidrogen sulfida (H2S), mineral-mineral seperti Pbs, asam sulfat (H2SO4),
belerang oksida (SO2) sebagai komponen utama dari hujan asam, dan belerang
yang terikat dalam protein.
Yang merupakan bagian dari siklus belerang yang sangat penting adalah adanya
gas SO2 sebagai bahan pencemar dan H2SO4 dalam atmosfer. Gas SO2
dikeluarkan dari pembakaran bahan baker fosil yang mengandung belerang. Efek
utama dari belerang dioksida dalam atmosfer adalah kecenderungan untuk
teroksidasi menghasilkan asam sulfat. Asam ini dapat menyebabkan terjadinya
hujan asam.
7. Siklus Fosfor
Gbr. siklus fosfor
siklus fosfor, bersifat kritis karena fosfor secara umum merupakan hara yang
terbatas dalam ekosistem. Tidak ada bentuk gas dari fosfor yang stabil. Oleh
karena itu siklus fosfor adalah “endogenic”.Dalam geosfer, fosfor terdapat dalam
jumlah besar dalam mineral-mineral yang sedikit sekali larut,
seperti hidroksiapilit dan garam kalsium.
Di alam, fosfor terdapat dalam dua bentuk, yaitu senyawa fosfat organik (pada
tumbuhan dan hewan) dan senyawa fosfat anorganik (pada air dan tanah). Fosfor
terlarut dari mineral-mineral fosfat dan sumber-sumber lainnya, seperti pupuk
fosfat, diserap oleh tanaman dan tergabung dalam asam nukleat yang menyusun
material genetik dalam organisme. Fosfat organik dari hewan dan tumbuhan yang
mati diuraikan oleh dekomposer (pengurai) menjadi fosfat anorganik. Fosfat
anorganik yang terlarut di air tanah atau air laut akan terkikis dan mengendap di
sedimen laut, (anonim(3)). Oleh karena itu, fosfat banyak terdapat di batu karang
dan fosil. Fosfat dari batu dan fosil terkikis dan membentuk fosfat anorganik
terlarut di air tanah dan laut. Fosfat anorganik ini kemudian akan diserap oleh akar
tumbuhan lagi.
Anthrosphere adalah reservoir fosfor yang penting dalam lingkungan. Sejumlah
Page 84
besar dari mineral-mineral fosfat digunakan sebagai bahan pupuk, industri kimia,
dan “food additives”. Fosfor merupakan salah satu komponen dari senyawa-
senyawa sangat toksik, terutama insektisida organofosfat.
http://bonardo-art.blogspot.com/2010/03/makalah-siklus-biogeokimia-oleh-
nama.html
Page 85
WEDNESDAY, AUGUST 31, 2011
DAUR / SIKLUS SULFUR (BELERANG)
Follow @scorvgirl
Sulfur terdapat dalam bentuk sulfat anorganik. Sulfur direduksi oleh bakteri
menjadi sulfida dan kadang-kadang terdapat dalam bentuk sulfur dioksida atau
hidrogen sulfida. Hidrogen sulfida ini seringkali mematikan mahluk hidup di
perairan dan pada umumnya dihasilkan dari penguraian bahan organik yang mati.
Tumbuhan menyerap sulfur dalam bentuk sulfat (SO4).
Perpindahan sulfat terjadi melalui proses rantai makanan, lalu semua mahluk
hidup mati dan akan diuraikan komponen organiknya oleh bakteri. Beberapa jenis
bakteri terlibat dalam daur sulfur, antara lain Desulfomaculum dan Desulfibrio
yang akan mereduksi sulfat menjadi sulfida dalam bentuk hidrogen sulfida (H2S).
Kemudian H2S digunakan bakteri fotoautotrof anaerob seperti Chromatium dan
melepaskan sulfur dan oksigen. Sulfur di oksidasi menjadi sulfat oleh bakteri
kemolitotrof seperti Thiobacillus.
Selain proses tadi, manusia juga berperan dalam siklus sulfur. Hasil pembakaran
pabrik membawa sulfur ke atmosfer. Ketika hujan terjadi, turunlah hujan asam
yang membawa H2SO4 kembali ke tanah. Hal ini dapat menyebabkan perusakan
batuan juga tanaman.
Page 86
Dalam daur belerang, mikroorganisme yang bertanggung jawab dalam setiap
trasformasi adalah sebagai berikut :
1. H2S → S → SO4; bakteri sulfur tak berwarna, hijau dan ungu.
2. SO4 → H2S (reduksi sulfat anaerobik), bakteri desulfovibrio.
3. H2S → SO4 (Pengokaidasi sulfide aerobik); bakteri thiobacilli.
4. S organik → SO4 + H2S, masing-masing mikroorganisme heterotrofik aerobik
dan anaerobik.
Diposkan oleh okta veanti di 4:06 PM
http://kamuspengetahuan.blogspot.com/2011/08/daur-siklus-sulfur-
belerang_31.html