PIRAMIDA EKOLOGI & SIKLUS BIOGEOKIMIA

Aliran energi dalam ekosistem

Makanan sebagai sumber energi adalah salah satu komponen esensial untuk kelasungan hidup

suatu organisme. Pada proses makanan dan dimakan dalam suatu rantai makanan dan jaring-jaring makanan terjadi peristiwa daur materi dan

aliran energi. Antara materi dan energi sulit dipisahkan karena didalam materi terdapat

energi

Dalam ekosistem, aliran energi adalah energi akan mengalami aliran, dan daur materi adalah materi akan mengalami daur. Hukum yang sangat penting dalam hubungannya dengan daur materi dan aliran energi adalah hukum termodinamika. Hukum termodinamika pertama menyebutkan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan. Energi dapat mengalami transformasi, atau disebut hukum kekekalan energi. Hukum termodinamika kedua mengatakan bahwa proses transformasi energi tidak ada yang terjadi dengan 100% efisien sehingga setiap proses pemakaian energi selalu ada sisa energi yang tidak terpakai (Hukum entropi).

Dalam ekosistem, aliran energi adalah energi akan mengalami aliran, dan daur materi adalah materi akan mengalami daur. Hukum yang sangat penting dalam hubungannya dengan daur materi dan aliran energi adalah hukum termodinamika. Hukum termodinamika pertama menyebutkan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan. Energi dapat mengalami transformasi, atau disebut hukum kekekalan energi. Hukum termodinamika kedua mengatakan bahwa proses transformasi energi tidak ada yang terjadi dengan 100% efisien sehingga setiap proses pemakaian energi selalu ada sisa energi yang tidak terpakai (Hukum entropi).

Piramida Ekologi

• Pada proses makanan dan dimakan dalam suatu rantai makanan dan jaring-jaring makanan terjadi peristiwa daur materi dan aliran energi. Antara materi dan energi sulit dipisahkan karena didalam materi terdapat energi.

• Ekosistem alami• Digambarkan, akan berbentuk piramida dengan

bentuk ujung yang semakin meruncing.• Strukturnya terdiri atas piramida jumlah, piramida

bomassa, dan piramida energi.

Piramida Jumlah

• Piramida jumlah menunjukan jumlah setiap tingkat dari tingkat tropik I (produsen) biasanya paling melimpah dan jumlahnya lebih banyak daripada jumlah induvidu tingkat II, tetapi tidak selalu jumlah induvidu tingkat I paling berlimpah. Terkadang jumlah induvidu tingkat I jauh lebih sedikit dari tingkat di atasnya.

• Ekosistem normal• Contoh kasus salah rumput -> tikus -> ular ->

burung elang.

Piramida Biomassa

• Piramida Biomassa berfungsi menggambarkan perpaduan massa seluruh organisme habitat tertentu.

• Biomassa adalah berat kering total komponen biotik pada area tertentu pada suatu waktu, dan diukur dalam satuan(contoh: gram/m²)

• Untuk mengindari kerusakan habitat biasannya hanya mengambil sampel dan diukur, kemudian total seluruh biomassa dihitung.

Piramida Energi

• Piramida energi merupakan gambaran aliran energi dari tingkat trofik paling rendah ketingkat trofik lebih. Energi berpindah akan terus menyusut karena pelepasan atau hilangnya energi yang digunakan untuk proses metabolisme dan sia-sia yang tidak termakan.

Siklus biogeokimia

Semua unsur kimia di alam akan mengami sirkulasi, yaitu dari bentuk yang berada didalam organisme (likungan biotik), dan kemudian kembali lagi ke lingkungan abiotik. Proses tersebut melibatkan reaksi-reaksi kimia dalam lingkungan abiotik yang disebut siklus biogeokimia. Dari segi biosfer, siklus biogeokimia terdiri atas 2 kelompok dasar yaitu tipe sedimen. Ada banyak unsur atau senyawa anorganik mengalir secara bersiklus dalam suatu ekoistem, yaitu siklus nitrogen, siklus air, siklus karbon, dan siklus fosfor.

Siklus Nitrogen

Daur nitrogen adalah transfer nitrogen dari atmosfer ke dalam tanah. Di atmosfer, nitrogen bebas dapat bereaksi dengan hidrogen dan oksigen dengan batuan kilat atau petir. Melalui air hujan nitrogen akan terbawa ke dalam tanah. Penambahan nitrogen ke dalam tanah terjadi melalui proses fiksasi nitrogen oleh bakteri Rhizobium yang bersimbosis dengan polongan-polongan, bakteri Azotobacter dan Clostridium hidup bebas. Selain itu ganggang hijau biru dalam air juga memiliki kemampuan memfiksasi nitrogen.

Siklus air• Siklus air terjadi karena proses penguapan dan hujan. Jumlah air

di permukaan bumi tidak pernah berubah, yang berubah adalah kualitas air yang semakin hari semakin buruk sehingga jumlah air bersih semakin sedikit.

• Uap air di atmosfer terkondensasi menjadi awan yang turun ke daratan dan laut dalam bentuk hujan. Air hujan didaratan masuk kedalam tanah membentuk air permukaan tanah dan air tanah. Air tanah dan air permukaan sebagian mengalir ke sungai, kemudian ke danau dan ke laut. Siklus ini disebut siklus panjang.

• Siklus yang dimulai dengan proses transpirasi dan evapotranspirasi dari air yang terdapat di permukaan bumi, lalu diikuti oleh presiptasi atau turunanya air ke permukaan bumi disebut siklus pendek.

Siklus karbon dan oksigen

CO₂ dimanfaatkan oleh tumbuhan hijau untuk berfotosintesis dan menghaslkan oksigen. Dalam skala global kembalinya CO₂ ke atmosfer melalui repirasi hampir menyeimbangkan pengeluaran O₂ dari hasil fotosintesis. Akan tetapi pembakaran kayu dan bahan bakar fosil menambahkan lebih banyak lagi CO₂ ke atmosfer. Akibatnya, jumlah CO₂ meningkatnya kadar CO₂ dipermukaan bumi dapat menyebabkan kondisi efek rumah kaca dan pemanasan global.

Siklus belerang (Sulfur)

• Siklus sulfur lebih banyak dipengarihi oleh alam seperti aktivitas gunung berapi, pengendapan dan aktivitas pembakaran. Bahkan, beberapa jenis bakteri seperti Desulfomacium dan Desulfibrio ikut berperan dalam siklus sulfur, yaitu mereduksi sulfat menjadi sulfida dalam bentuk hidrogen sulfida (H₂S).

Siklus Fosfor

Hewan dan tanaman menghasilkan bahan organik mati yang mengalami pelapukan meneralisasi sehingga dihasilkan fosfor organik bagi tanaman. Siklus fosfor tidak mengalami fase gas. Cadangan fosfor terdapat dalam bentuk karang fosfat yang terbentuk dari sedimen (endapan) tanah. Walaupun proses pembentukan karang dari sedimen berlangsung lambat, ahli geologi mengatakan bahwa kita tidak akan kehabisan karang fosfat karena cadanganya sangat besar