Daur Biogeokimia

Daur biogeokimia adalah suatu proses peredaran atau atau perputaran yang di dalamnya berlangsung penggunaan dan pelepasan unsur-unsur anorganik yang esensial bagi tubuh serta melibatkan peristiwa biologis, geologis, dan kimia. Daur ini meliputi interaksi antara tanah, atmosfer ( udara), air laut, dan air tawar, serta makhluk hidup.

Selain makhluk hidup yang menggunakan dan melepaskan unsur-unsur anorganik itu, ada makhluk hidup lain yang terlibat dalam proses daur ulang, yaitu mikroorganisme tertentu (jamur dan bakteri). Mikroorganisme tersebut berperan sebagai decomposer yang membusukan dan melepaskan unsur-unsur anorganik dari tubuh makhluk hidup atau organisme yang telah mati atau dari produk-produk buangannya. Daur biogeokimia dapat berlangsung karena adanya aliran energi dan jarring-jaring makanan dalam ekosistem.

• Daur C (siklus Karbon)

Daur Karbon dimulai dengan fiksasi senyawa karbondioksida dari udara oleh tumbuhan hijau atau organisme autotrof lainnya. Melalu proses fotosintesis, senyawa karbohidrat diubah menjadi molekul-molekul karbohidrat. Senyawa karbohidrat juga dapat diubah menjadi berbagai senyawaorganik lainnya, termasuk lemak dan protein yang diperlukan untuk menyusun tubuh tumbuhan.

daur C

• Daur 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.

sumber :http://gurungeblog.wordpress.com/

 

sumber : http://helmysuhendar.blogspot.com/

 

• Daur N

Meskipun ketersediaan nitrogen diudara sangat melimpah, hewan dan tumbuhan tidak dapat mengambil langsung dari udara. Hal itu disebabkan nitrogen bebas di udara terdiri atas molekul nitrogen (N­₂) yang stabil dan jumlah energy yang diperlukan untuk memecah ikatan dinitrogen tersebut relative besar. Nitrogen tersedia bagi tumbuhan hanya dalam bentuk ammonium (NH₄­⁺) da nitrat (NO₃^– ).

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. Tumbuhan emperoleh nitrogen dari dalam tanah berupa amonia (NH3), ion nitrit (N02- ), dan ion nitrat (N03- ).

Beberapa  bakteri  yang  dapat  menambat  nitrogen  terdapat  pada  akar Legum  dan  akar  tumbuhan  lain,  misalnya  Marsiella  crenata.  Selain  itu, terdapat   bakteri   dalam   tanah   yang   dapat   mengikat   nitrogen   secara langsung,  yakni  Azotobacter  sp.  yang  bersifat  aerob  dan  Clostridium  sp. yang bersifat anaerob. Nostoc sp. dan Anabaena sp. (ganggang biru) juga mampu menambat nitrogen. 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,  nitrat diubah  menjadi  amonia  kembali,  dan  amonia  diubah  menjadi  nitrogen yang dilepaskan ke udara. Dengan cara ini siklus nitrogen akan berulang dalam ekosistem.

daur Nitrogen
sumber : http://helmysuhendar.blogspot.com/

Diskusi 2

PERAN MANUSIA DALAM EKOSISTEM DAN ALIRAN ENERGI

(Oleh : Leni Marleni)

setiap ekosistem kita memahami kajian mengenai komponen abiotik dan ekosistem. Komponen abiotik meliputi komponen selain organisme, sementara komponen biotik adalah organisme yang membentuk komunitas dalam ekosistem tersebut. komponen biotik yang sering kita pelajari adalah hewan-hewan yang merupakan bagian dari komunitas ekosistem tersebut. Sedangkan, manusia jarang sekali disebutkan perannya dalam ekosistem. Padahal jelas sekali peran manusia sangat berpengaruh didalam ekosistem. Peran manusia juga terlibat dalam hubungan yang ada dalam ekosistem seperti hubungan makan dan dimakan. begitu juga setiap peristiwa yang terdapat dalam ekosistem, seperti aliran energi dan siklus biogeokimia. Sebenarnya bagaimanakah pengaruh manusia dalam ekosistem?

Menurut Campbell, 2006 : aktifitas manusia seringkali menggangu siklus nutrisi dengan cara mengeluarkan nutrisi dari satu bagian biosfer dan menambahkannya ke bagian biosfer lainnya. Keadaan ini bisa mengakibatkan kehabisan nutrisi pokok dalam satu daerah, kelebhihan didaerah lain, dan gangguan alamiah siklus kimia pada kedua lokasi tersebut. sebagai contoh, nutrisi dalam lahan tanah pertanian akan segera muncul dalam buangan manusia dan ternak , dan kemudian muncul dalam anak sungai dan danau melalui aliran permukaan dari ladang dan dibuang sebagai buangan cair. Seseorang memakan brokoli di Washington D.C. sedang mengkonsumsi nutrisi yang mungkin hanya beberapa hari sebelumnya berada di California; dan beberapa saat kemudian, beberapa nutrisi ini akan berada di sungai Potomac dalam perjalanannya menuju ke laut, setelah melewati system pencernaan seseorang dan fasilitas pembuangan limbah cair.

Makanan yang kita makan tadi pagi mungkin berasal dari ekosistem dikawasan lain. Misalakan. Nasi yang kita makan dari ekosistem sawah di jawa tengah. Sementara, kita berada dikawasan jawa barat. Lalu, sisa pembuangannya akan berakhir di selat sunda. Zat sisa tersebut masih mengandung nutrisi tentunya. Jika dikaitkan dengan konsep siklus biogeokimia dalam suatu ekosistem apakah peran manusia menguntungkan atau merugikan. Melihat, bahwa perpindahan atau mobilitas nutrisi ini semakin berpindah jauh karena manusia.

sumber : http://dipertahutbun.trenggalekkab.go.id/

 Seperti gambar dibawah ini, yang menunjukan aktifitas manusia dalam kesehariannya tanpa disadari memindahkan energi kimia hasil dari perkebunan ke pasar. Yang kemudian nantinya, akan menuju suatu tempat yang jauh dari sumber nutrisi itu berasal. Lalu, apakah peran manusia dalam ekosistem dapat dapat berdampak buruk terhadap siklus unsur kimia yang terjadi dalam suatu ekosistem?

sumber: http://policy.paramadina.ac.id

suksesi

Suksesi adalah proses pertumbuhan komunitas di dalam suatu ekosistem hingga mencapai keadaan klimaks. Keadaan klimaks suatu ekosistem ditandai dengan adanya keadaan dimana seluruh anggota komunitas mencapai keseimbangan yang dinamis. Proses perubahan komunitaas yang terjadi sedikit demi sedikit dalam suatu jangka tertentu menuju suatu aahh hingga terbentuk komunitas yang berbeda dari komunitas semula itu dinamakan suksesi.

Suksesi terjadi akibat darui adanya interaksi antara lingkungan dan kemauan aaptasi anggota komunitas serta kompetensi antar komunitas dalam ekosistem. Dalam proses suksesi, perubahan yang terjadi tidaklah berlangsung secara terus menerus, tetapi akan berakhir setelah mencapai batas tertentu. Proses suksesi akan berakhir setelah mencapai batas tertentu.

sumber : http://dunianyasari.blogspot.com/

1. Suksesi Primer

Suksesi primer terjadi manakala pada suatu kawasan tertentu yang semula tidak memiliki komponen biotik, kemudian hadir komponen biotik yang akhirnya hidup dalam kawasan tersebut. Suksesi primer juga didefinisikan terjadi apabila ada gangguan pada komunitas atau ekosistem asal yang mengakibatkan hilang atau musnahnya komunitas asal secara total. Sehingga di tempat komunitas asal tersebut terbentuk habitat atau subtrat baru dengan komunitas yang baru.

1. Suksesi Sekunder

Suksesi sekunder, gangguan pada komunitas atau ekosistem baik secara alami maupun buatan, tidak memusnahkan ekosistem asal secara total. Oleh karena itu, pada komunitas atau ekosistem asal subtract lama dan kehidupan masih ada.

Tipe-Tipe Ekosistem

Dibumi ini terdapat berbagai ekosistem yang masing-masing memiliki ciri-ciri komunitas yang menonjol. Dengan spesies dominan yang berbeda. Perbedaan ituantar alin dipengaruhi oleh faktor biotik dan abiotik yang ada dalam setiap ekosistem. Berdasarkan adanya keterlibatan manusia, ekosistem dibedakan menjadi ekosistem alami dan ekosistem binaan.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         

1. Ekosistem Alami

Dalam ekosistem alami, terdpat saling ketergantungan yang tinggi antara hewan, tumbuhan dan mikroorganisme. Dalam ekosistem tersebut, tidak diperlukan campur tangan manusia. Secara garis besar, berdasarkan media tumbuhnya, ekosistem alami dibedakan menjadi ekosistem air (akuatik) dan ekosistem darat ( terestrial).

komponen ekosistem laut
sumber : http://lsm-rhizophora.blogspot.com/

ekosistem padang rumput

1. Ekosistem Binaan

Ekosistem binaan adalah ekosistem yang ” diciptakan” manusia untuk bebagai keperluan. Secara terus menerus, manusia mengelola dan mengembangkan ekosistem sesuai dengan kebutuhannya. Dalam ekisistem bianaan faktor-faktor biotiknya ditentukann oleh manusiasebagai pembentuk atau pembuatnya. Ekosistem tersebut tidak akan bertahan lama tanpa adanya campur tangan manusia secara terus menerus.

ekosistem sawah, secara terus menerus dipengaruhi oleh tangan manusia

ekosistem taman, merupakan contoh ekosistem yang ditata oleh manusia

Aliran Energi

Setiap makhluk hidup atau organisme di alam ini selalu melakukan kegiatan-kegiatan. Setiap kegiatan tersebut memerluka energi, dan organisme memperoleh energi untuk melakukan kegiatan kegiatannya dari makanan yang dimakannya.

Semua bentuk kehidupan di muka bumi ini memperoleh energi dari matahari, baik secara langsung maupun tidak langsung. Produsen atau organisme autotrof memperoleh energi secara langsung dari cahaya matahari.

a.       Rantai Makanan

Peristiwa memakan dan dimakan sederetan organisme dengan urutan tertentu dinamakan rantai makanan. Dalam rantai makanan terjadi proses perpindahan energi dari produsen ke konsumen. ( I, II, III, dan seterusnya), kemudian pengurai. Semua rantai makanan selalu dimulai dari tumbuhan  berklorofil yang berperan sebagai produsen dan berakhir pada pengurai yang berperan sebagai dekomposer. Pengurai tersebut menghasilkan unsur-unsur hara.yang dapat digunakan lagi oleh produsen.

rantai makanan

dibawah ini merupakan video gambaran rantai makanan

b.      Jaring-Jaring Makanan

Rantai- rantai makanan yang saling terkait dan berhubungan membentuk jaring-jaring makanan.

jaring-jaring makanan
sumber : http://helmysuhendar.blogspot.com/

c.       Piramida Ekologi

Piramida ekologi merupakan piramida abstrakyang menggambarkan komposisi komponen biotik penyusun suatu ekisistem. Piramida ekologi memberikan gambaran kasar tentang pengaruh hubunagn rantai makananbagi kelompok ekologi secara menyeluruh. 

• Piramida Jumlah Individu

Sebuah piramida individual adalah suatu diagram batang yang menunjukan jumlah relatif organisme dalam suatu rantai makanan. Perhitunagn hubungan antara predator 9pemangsa) dan mangsa melalui piramida jumlah individu pertama kali diusulakn oleh seorang ahli ekologi inggris bernama Charles Elthon.

piramida jumlah individu
sumber : http://biologigonz.blogspot.com/

• Piramida Biomassa

Piramida biomassa menggambarkan besarnya biomassa komponen biotik suatu ekosistem. Yang dimaksud dengan biomassa adalah organisme pada tiap tingkat rantai makanan. Ukuran sutau organisme menentukan besarnya metabolisme organisme tersebut. Makin kecil suatu organisme, makin besar metabolismenya pergram biomassa, dan maikn kecil pula biomassanya.

piramida biomassa: berdasarkan jumlah rata-rata massa pada setiap tingkatan trofiknya

• Piramida Energi

Piramida ini dinyatakan dalam sutau kalori. Pada ekosistem yang normal, total energi yang dikandung oleh produsen pasti lebih besar dari energi yang dikandung oleh konsumen tingkat I, energi yang dikandung konsumen tingkat I lebih besar dari energi yang dikandung oleh konsumen tingkat II. Demikian seterusnya sampai konsumen puncak.

piramida energi

piramida energi : berdasarkan jumlah energi yang terdapat dalam setiap tingkatan trofik

sumber : Pujiyanto, S. 2008. Menjelajah Dunia Biologi 1. Solo : Tiga Serangkai Pustaka Mandiri

Komponen Penyusun Ekosistem

Secara garis besar, ekosistem memilki 2 komponen penyusun, yaitu komponen abiotik (tak hidup) dan komponen biotik (hidup).

• Komponen abiotik

Komponen atau faktor-faktor abiotik suatu ekosistem adalah seluruh benda yang tak hidup, yang menyangkut fenomena kebendaan dan fenomena kejadian, yang mempengaruhi ekosistem tersebut.

1. Cahaya Matahatri
2. Air
3. Suhu
4. Derajat keasaman (pH)
5. Kelembapan
6. Kadar garam
7. Mineral
8. Oksigen (O₂)
9. Karbon dioksida (CO₂)

• Komponen Biotik

Komponen atau faktor-faktor biotik suatu ekosistem terdiri atas semua makhluk hidup (organisme), seperti manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme yang hidup di dalamnya. Berdasarkan fungsi atau peranannya dalam ekosistem, faktor-faktor biotik itu dapat dikelompokan menjadi produsen dan konsumen.

komponen ekosistem

1. Produsen

Produsen adalah semua organisme yang mampu membuat zat organik yang dibutuhkannya dan zat anorganik. Oleh karena itu , produsen  termasuk organisme autotrof atau organisme yang mampu membuat makanan sendiri. Tumbuhan hijau dapat mengubah senyawa anorganik menjadi senyawa organik yang diperlukannya dengan bantuan energi cahaya melalui proses fotosintesis.

1. Konsumen

Istilah konsumen berarti pengguna, konsumen merupakan organisme heterotrof, yaitu organisme yang tidak dapat menghasilkan zat-zat organik yang dibutuhkannyadari zat-zat anorganik  Oleh karena itu, organisme heterotrof harus mendapatkan zat-zat organik tesebut dari produsen, baik secara langsung ataupun tidak langsung. Konsumen pemakan tumbuhan dinamakan herbivore, contohnya belalang dan badak. Konsumen pemakan herbivore dinamakan karnivor. contohnya bunglon, ular beruang, dan harimau. Konsumen pemakan detritus disebut detrivor, contohnya cacing tanah, luwing, dan rayap. Detritus adalah sisa-sisa tumbuhan dan hancuran tubuh hewan. Konsumen pengurai zat-zat organik menjadi zat-zat anorganik disebut dekomposer, contohnya bakteri dan jamur. Jamur juga disebut saprotrof, yaitu konsumen yang hidup dalam media organik.

komponen ekosistem laut
sumber : http://lsm-rhizophora.blogspot.com/

 

Sumber : Pujiyanto, S. 2008. Menjelajah Dunia Biologi 1. Solo : Tiga Serangkai Pustaka Mandiri

Diskusi 1

silahkan putar video berita dibawah ini!

meledaknya populasi ulat bulu di pemukiman manusia ini menjadi sebuah kasus langka yang semakin marak belakangan ini muncul di dalam berita berita. jika dikaitkan dengan sudut pandang ekosistem apakah yang menyebabkan peristiwa itu terjadi? kaitkan pendapat kalian mengenai kasus diatas dengan konsep aliran energi, rantai, makanan dan jaring-jaring makanan.

Satuan Makhluk Hidup Dalam Ekosistem

• Individu

Kata individu berasal dari bahasa latin in berarti tidak dan dividus yang berarti dapat dibagi. Dalam Ekologi individu adalah makhluk hidup tunggal (yang tidak dapat dibagi-bagi). Seorang manusia, sebatang pohon kelapa, seekor kucing dan seekor kupu-kupu merupakan individu. Demikian juga dengan seekor sapi dari sekumpulan sapi, seekor ikan dalam kelompoknya, dan tiap-tiap pohon karet dalam suatu perkebunan.

sumber : http://www.sabrinaflora.com/index.php?con=sh_profile_tnm&&kode_tnm=TNM62

Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Kucing

• Populasi

Satu atau lebih individu suatu spesies yang hidup di suatu tempatdisebut populasi. Misalnya, di dalam ekosistem sawah terdapat populasi tumbuhan padi., populasi rumput, populasi ular, populasi wereng dan populasi burung pipit.

sumber : http://blog.ub.ac.id/danik/2012/02/16/hama-dan-penyakit-tanaman-padi/

sumber : http://blog.ub.ac.id/danik/2012/02/16/hama-dan-penyakit-tanaman-padi/

• Komunitas

Seluruh komponen biotik suatu ekosistem danamakan komunitas. Suatu komunitas tersusun atas semua populasi yang ada di dalam ekosistem yang bersangkutan. Sebagai contoh, dalam suatu ekosistem hutan komunitas pohon beranggotakan semua populasi berupa berbagai jenis pohon. Komunitas burung beranggotakan semua populasi berbagai jenis burung. Dengan kata lain, interaksi antar populasi membentuk suatu komunitas.

Sumber : http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Zebras,_Serengeti_savana_plains,_Tanzania.jpg

• Ekosistem

Komunitas hidup di tempat tinggal alminya, ditambah faktor-faktor abiotik (tak hidup) lingkungan (Udara, air, tanah dan cahaya) membentuk suatu ekosistem. Suatu danau adalah sebuah ekosistem yang terdiri ats komunitas bermacam-macam hewan dan tumbuhan danau, air, mineral-mineral, oksigen terlarut, tanah, dan cahaya. Contoh ekosistem : Ekosistem laut, sawah, sungai. Setiap ekosistem memilki karakter sendiri.

sumber : http://plingkungan.blogspot.com/2011/12/ekosistem-mangrove.html

• Biom

Beberapa ekosistem daratn yang memiliki struktur dan kenampakan vegetasi yang sama, memilki sifat-sifat lingkungan yang sama, dan memilki karakteristik komunitas hewan yang sama pula membentuk suatu biom. Beberapa contoh biom adalah biom hutan hujan tropis, biom tundra, biom savanna. Gabungan semua biom yang ada di muka bumi ini disebut biosfer.

Sumber : http://andimanwno.wordpress.com/2009/01/22/bioma-hutan-basah-hutan-hujan-tropis/

Sumber : http://en.wikipedia.org/wiki/Tundra

Sumber : Pujiyanto, S. 2008. Menjelajah Dunia Biologi 1. Solo : Tiga Serangkai Pustaka Mandiri