Aliran Energi dan Daur Biogeokimia

Oleh:   A A   |   3/15/2015
Selamat siang semua, pada siang kali ini saya akan membagikan sedikit referensi dalam bidang study biologi/ipa. para sahabat Andi Rezpati yang saat ini sedang membuat makalah atau mencari referensi mengenai Aliran Energi dan daur Biogeokimi mungkin artikel yang ini bisa beguna juga, langsung saja saya bahas. Energi dapat diartikan sebagai kemampuan kerja. Energi diperoleh organisme dari makanan yang dikonsumsinya. Cahaya matahari merupakan sumber energi utama kehidupan. Tumbuhan berklorofil memanfaatkan cahaya matahari untuk berfotosintesis. Organisme yang menggunakan cahaya untuk mengubah zat anorganik menjadi zat organik disebut organisme fotoautotrof. Organisme yang menggunakan energi yang didapat dari reaksi kimia untuk membuat makanan disebut organisme kemoautotrof.

Golongan organisme autotrof merupakan makanan penting bagi organisme heterotrof. Organisme heterotrof adalah organisme yang tidak dapat membuat makanan sendiri, misalnya manusia, hewan, dan bakteri tertentu. Makanan organisme heterotrof berupa organik yang sudah jadi. Aliran energi merupakan rangkaian urutan pemindahan bentuk energi satu ke bentuk energi yang lain. Dimulai dari sinar matahari lalu ke produsen, ke konsumen primer, ke konsumen tingkat tinggi sampai ke tingkat saproba.  Pengalihan energi juga berlangsung melalui sederetan organisme yang memakan dan yang dimakan di dalam rantai makanan maupun jaring-jaring makanan. Daur energi dan aliran energi ini berlangsung dalam ekosistem. 

A. Rantai makanan

Para ilmuwan ekologi mengenal tiga macam rantai pokok, yaitu rantai pemangsa, rantai parasit, dan rantai saprofik.

1. Rantai pemangsa

Dalam rantai pemangsa, landasan utamanya adalah tumbuhan hijau sebagai produsen. Rantai pemangsa dimulai dari hewan yang bersifat herbifora sebagai konsumen tingkat satu, dilanjutkan dengan hewan karnifora yang memangsa herbifora sebagai konsumen tingkat dua dan berakhir pada hewan pemangsa karnifora maupun herbifora sebagai konsumen tingkat tiga atau empat. 

2. Rantai Parasit

Rantai parasit dimulai dari organisme besar hingga organisme yang hidup sebagai parasit. Contoh organisme parasit antara lain cacing, bakteri, dan benalu.

3. Rantai Saprofik

Rantai saprofik dimulai dari organisme mati ke jasad pengurai, misalnya jamur dan bakteri.

Rantai-rantai di atas tidaklah berdiri sendiri tetapi saling berkaitan satu dengan yang lainnya sehingga membentuk jaring-jaring makanan.

B. Tingkat trofik

Organisme dalam kelompok ekologi yang terlibat dalam rantai makanan digolongkan dalam tingkat-tingkat trofik. Tingkat trofik tersusun dari seluruh organisme pada rantai makanan yang bernomor sama dengan tingkat makan-memakan.

Sumber energi terbesar di bumi adalah matahari. Tumbuhan yang menghasilkan gula lewat proses fotosintesis hanya memakai energi matahari dan CO2 dari udara. Oleh karena itu, tumbuhan tersebut digolongkan dalam tingkat trofik pertama. Hewan herbivor atau organisme yang memakan tumbuhan termasuk anggota tingkat trofik kedua. Karnivor yang secara langsung memakan herbivor termasuk tingkat trofik ketiga. Karnivor yang memakan karnivor ditingkat trofik ketiga termasuk dalam anggota tingkat trofik keempat.

C. Piramida Ekologi

Struktur trofik pada ekosistem dapat disajikan dalam bentuk piramida ekologi. Ada tiga jenis piramida ekologi, yaitu piramida jumlah, piramida biomassa, dan piramida energi.

1) Piramida jumlah

Komposisi organisme yang tergolong tingkat trofik dapat disajikan dalam piramida jumlah. Organisme ditingkat trofik pertama biasanya paling melimpah, sedangkan organisme ditingkat trofik kedua, ketiga, dan selanjutnya makin berkurang. Dapat dikatakan bahwa pada kebanyakan komunitas normal jumlah tumbuhan selalu banyak daripada organisme herbivor. Demikian pula, jumlah herbivor selalu lebih banyak daripada jumlah karnivor tingkat I. Karnivor tingkat I selalu lebih banyak daripada karnivor tingkat II. Piramida jumlah ini didasarkan atas jumlah organisme ditiap tingkat trofik.

2) Piramida Biomassa 

Piramida jumlah yang sederhana seringkali kurang membantu dalam memperagakan aliran energi dalam ekosistem. Pengggambaran yang lebih realistik dapat disajikan dengan piramida biomassa. Biomassa adalah ukuran berat materi hidup diwaktu tertentu. Piramida biomassa berfungsi menggambarkan perpaduan massa seluruh organisme di habitat tertentu, dan dinyatakan dalam gram. 

Untuk menghindari kerusakan habitat, maka biasanya pengukuran menggunakan metode sampel. Sampel diukur, kemudian total seluruh biomassa dihitung dengan perbandingan tertentu. Pengukuran seperti ini akan menghasilkan informasi yang lebih akurat tentang apa yang terjadi pada ekosistem. 

3) Piramida Energi

Piramida energi dibuat berdasarkan observasi yang dilakukan dalam waktu yang lama. Piramida energi mampu memberikan gambaran paling akurat tentang aliran energi dalam ekosistem. 

Pada piramida energi terjadi penurunan jumlah energi berturut-turut dari tingkat trofik terendah sampai tingkat trofik tertinggi. Berkurangnya energi pada setiap tingkat trofik terjadi karena hal-hal berikut:
  1. Hanya sebagian makanan yang ditangkap dan dimakan oleh tingkat trofik selanjutnya. 
  2. Makanan yang dimakan tidak bisa seluruhnya dicerna dan ada yang dikeluarkan sebagai sampah. 
  3. Hanya sebagian makanan yang dicerna menjadi bagian dari tubuh organisme, sedangkan sisanya digunakan sebagai sumber energi.

Tampilkan Komentar