Makassar 2012

EKOSISTEM

EKOLOGI PERAIRAN

Prof. Dr. Ir. Ambo Tuwo, DEA.Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan - Universitas Hasanuddin

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONALUNIVERSITAS HASANUDDIN

FAKULTAS ILMU KELAUTAN DAN PERIKANANJl. Perintis Kemerdekaan Km. 10 Kampus Unhas Tamalanrea Makassar, 90245

Tlp. 586025, Fax. 586025

PENGERTIAN EKOSISTEM Suatu kesatuan/tatanan alam yang terdiri dari

semua organisme yang berfungsi bersama-sama di suatu tempat yang berinteraksi dengan lingkungan fisik yang memungkinkan terjadinya aliran energi dan membentuk suatu struktur biotik yang jelas dan siklus materi di antara komponen-komponen hidup dan tak hidup

Biofisik Aliran Energi Siklus Materi Struktur Biotik

Struktural Interaksi/hubungan

fungsional

PENGERTIAN EKOSISTEM Aliran energi

Aliran energi berjalan satu arah Sebagian energi matahari di-

transformasikan dan ditingkat-kan kualitasnya melalui kon-versi energi menjadi bahan organik oleh komunitas organisme Bahan organik merupakan bentuk energi yang

lebih padat Sebahagian besar energi yang masuk ke dalam

ekosistem mengalami degradasi, dan keluar dari sistem sebagai energi panas yang mutunya lebih rendah

Energi dapat disimpan dan dipakai kembali atau diekspor, tetapi tidak dapat digunakan secara berulang-ulang

PENGERTIAN EKOSISTEM

Siklus Materi Materi (unsur-unsur

hara bagi kehidupan seperti karbon, nitro-gen, fosfor, dsb-nya) dapat dipergunakan secara berulang

Komunitas Organisme Pengalir dan pendaur

energi

Aliran Masuk dan KeluarAliran masuk & keluar (energi dan materi) dari suatu

lingkungan sangat bervariasi, tergantung pada beberapa faktor, misalnya : Ukuran Sistem

Semakin besar sistem, semakin sedikit ketergantugan sistem pada faktor luar

Intensitas Metabolisme Semakin tinggi laju metabolisme, semakin besar

aliran masuk dan keluar Perbandingan antara autotrof-heterotrof

Semakin besar ketidakseimbangan autotrof-hetero-trofnya, semakin banyak faktor luar yang diperlukan untuk menyeimbangkan aliran masuk dan keluar

Tahap dan perkembagan Aliran masuk dan keluar lebih labil pada sistem

yang masih muda, dan lebih stabil pada ekosistem yang sudah matang

PENGERTIAN EKOSISTEM

Ditinjau dari struktur tropik, suatu ekosistem tersusun atas dua stratum (lapisan) : Stratum atas/autotropik/hijau

Terdiri dari tumbuhan berhijau daun yg dpt mengikat energi matahari, mengunakan bahan-bahan anorganik dan senyawa utk membentuk zat-zat/senyawa yg lebih kom-pleks

Stratum bawah/heterotropik/coklat Terdiri dari tanah, sedimen, atau bahan-

bahan yg megalami pelapukan dsb. Pada stratum ini terjadi proses-proses

pemakaian, penyusunan dan perombakan zat-zat atau senyawa yang kompleks

STRUKTUR EKOSISTEM

Suatu ekosistem terdiri atas beberapa komponen, yaitu : Senyawa atau bahan-bahanan organik

C, N, H20, CO2 dsb.

Senyawa-senyawa organik yang menghubungkan komponen biotik dan non-biotik misalnya: protein, karbohidrat, lipid, bahan humik dsb.

Udara, air, tanah/substrat, iklim dan faktor-faktor fisik lainnya

Produser Semua organisme autotropik yang sebagian besar

terdiri dari tumbuhan hijau yg dapat membuat bahan makanan dari zat-zat anorganik yg sederhana

Makrokonsumer atau fagotrof Hewan-hewan besar yang memperoleh makanannya dengan

memangsa organisme lain Mikrokonsumer, saprotrof, dekomposer, atau osmotrof

Mikroorganisme (jamur, bakteri dsb.) yg memperoleh makanan dan energi baik dgn merombak tubuh organisme yg telah mati, maupun dgn mengabsorpsi bahan organik yg telah larut

KOMPONEN EKOSISTEM

Contoh komponen ekosistem pada padang rumput dan perairan :Satuan-satuan fungsional ekosistem adalah matahari

(dan energi lain) sebagai masukan; air, zat-zat hara (senyawa organik dan anorganik) di dalam tanah/ sedimen, organisme autotropik dan heterotropik yang menyusun jaringan makanan biotik

KOMPONEN EKOSISTEM

Autotropik Tumbuhan berhijau daun : rumput dan hijauan

Makroalgae dan mikroalgae (fitoplankton)

Heterotropik Herbivora : serangga & mamalia pemakan tumbuhan

Herbivora : ikan & zooplank-ton pemakan tumbuhan

Detritipora : pemakan detritus (invertebrata tanah)

Detritipora : pemakan detritus (invertebrata dasar perairan)

Karnivora : burung dan hewan lain di daratan

Karnivora : burung & hewan lain di perairan dan udara

Saprovora : Bakteri dan jamur perombak

Saprovora : Bakteri dan jamur perombak

Bahan organik diproduksi melalui proses proses fotosintesis Di seluruh dunia, setiap tahun dipro-

duksi lebih dari 100 milyar ton bahan organik

Fotosintesis dapat digambarkan sebagai reaksi oksidasi reduksi seperti berikut :

PRODUKSI

Energi⇓

6CO2 + 6H2O ⇒ C6H12O6 + 6O2

Dekomposisi atau respirasi adalah oksidasi biotik yang melepaskan energi

Semua tumbuhan tingkat tinggi, binatang, monera, protista dan hewan lainnya memperoleh energi mereka untuk memelihara dan membentuk bahan-bahan sel dengan cara dekomposisi

DEKOMPOSISI

Energi⇑

6CO2 + 6H2O ⇐ C6H12O6 + 6O2

Dekomposisi atau respirasi yang berlangsung dalam kondisi tanpa oksigen umumnya hanya dilakukan oleh kelompok organime saprofat seperti bakteri, ragi, protosoa, dan sebagainya

DEKOMPOSISI

Proses dekomposisi penting dalam ekosistem karena : Memungkinkan siklus unsur-unsur hara melalui

proses mineralisasi Membentuk celat dan senyawa organik yang

kompleks yang dapat mengikat dan melepas kembali senyawa organik untuk diambil oleh tumbuhan

Dengan bantuan mikroba, proses dekomposisi dapat megembalikan unsur-unsur hara dan melepas energi

Menghasilkan makanan (energi) untuk organisme-organisme lain pada rantai makanan detritus

menghasilkan zat-zat penghambat, stimulasi atau pengatur

Membantu proses pembentukan dan pemeliharaan kesuburan tanah/perairan

Menjaga kelangsungan kehidupan organisme anaerobik yang biomasnya lebih besar, misalnya manusia

PENGENDALIAN EKOLOGI Pengendalian biologis dari lingkungan biogoekimia

(Hipotesis Gaia) Organisme, terutama mikroorganisme, telah

berevolusi bersama dengan lingkungan fisik untuk membentuk sistem pengendalian yang rumit, yang memperta-hankan keadaan bumi agar tetap sesuai untuk kehidupan

Hipotesis Gaia menyatakan bahwa aktivitas penyanggaan dari tumbuhan dan mikro organisme memperkecil fluktuasi faktor-faktor fisik lingkungan yang memungkinkan terjadinyan kehidupan awal di bumi

PENGENDALIAN EKOLOGI Atmosfer Mars, Venus dan Bumi seandainya

tidak ada kehidupan dan atmosfer bumi saat ini (Locke,1978)

Atmosfer Mars VenusBumi Tanpa

Kehidupan

Bumi Saat Ini

CO2 95 98 98 0,03

N2 2,7 1,9 1,9 79

O2

(dalam %)0,13

sangatsedidit

sangatsedikit

21

suhu permukaan

(0C)- 53 477 290 - 50 13

Ekosistem memiliki sifat sibernetikaSuatu komponen untuk mengendalikan dan megatur

sistem sebagai suatu kesatuanFungsi-fungsi pengendalian ini bersifat kedalam dan

tidak berfungsi keluar seperti pada peralatan sibernetik yang dibuat oleh manusiaAlat pengontrol ada di dalam sub-sistem, misalnya

alat sibernetik hewanOtak hewan yang berdarah panas yang

mengendalikan suhu tubuhnyaContoh pengendalian sibernetik pada ekosistem

Dalam suatu ekosistem dimana terdapat herbivora dan karnivora

Karnivora yang biomasnya kecil dapat megen-dalikan populasi herbivora dengan cara memangsanya

SIFAT SIBERNETIK EKOSISTEM

Ada dua macam stabilitas

Stabilitas resisten

Kemampuan suatu ekosistem untuk bartahan terhadap kerusakan dan menjaga struktur dan fungsinya secara utuh

Stabilitas resiliensi

Kemampuan untuk pulih kembali apabila sistem mengalami suatu gangguan

Kedua macam stabilitas ini sulit dikembang-kan pada waktu yang bersamaan karena, setiap ekosistem mempunyai sifat emergen sendiri-sendiri

STABILITAS EKOSISTEM