Tugas IAD 4

EKOLOGI

            Perlu kita ketahui bersama bahwa lingkungan alam sekitar kita saat ini menjadi persoalan yang sangat penting, karena lingkungan alam kita sudah tercemar oleh berbagai masalah yang ada dalam kehidupan sehari-hari. Untuk itu perlu kita pelajari suatu ilmu yang menunjang kita dalam memahami permasalahan lingkungan alam, yakni EKOLOGI.

            Ekologi adalah ilmu yang mempelajari interaksi antara organism dengan lingkungannya dan yang lainnya. Berasal dari kata Yunani oikos ("habitat") dan logos ("ilmu"). Ekologi diartikan sebagai ilmu yang mempelajari baik interaksi antar makhluk hidup maupun interaksi antara makhluk hidup dan lingkungannya. Istilah ekologi pertama kali dikemukakan oleh Ernst Haeckel (1834-1914). Dalam ekologi, makhluk hidup dipelajari sebagai kesatuan atau sistem dengan lingkungannya.

Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya, yaitu faktor abiotik dan biotik. Faktor abiotik antara lain suhu, air, kelembaban, cahaya, dan topografi, sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba. Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi makhluk hidup, yaitu populasi, komunitas, dan ekosistem yang saling memengaruhi dan merupakan suatu sistem yang menunjukkan kesatuan.

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 mahluk hidup dapat mempertahankan kehidupannya dengan mengadakan hubungan antar makhluk hidup dan dengan benda tak hidup di dalam tempat hidupnya atau lingkungannya. Ekologi, biologi dan ilmu kehidupan lainnya saling melengkapi dengan zoology dan botani yang menggambarkan hal bahwa ekologi mencoba memperkirakan, dan ekonomi energi yang menggambarkan kebanyakan rantai makanan manusia dan tingkat tropik.

Para ahli ekologi mempelajari hal berikut:

1. Perpindahan energi dan materi dari makhluk hidup yang satu ke makhluk hidup yang lain ke dalam lingkungannya dan faktor-faktor yang menyebabkannya.
2. Perubahan populasi atau spesies pada waktu yang berbeda dalam faktor-faktor yang menyebabkannya.
3. Terjadi hubungan antarspesies (interaksi antarspesies) makhluk hidup dan hubungan antara makhluk hidup dengan lingkungannya.

Kini para ekolog(orang yang mempelajari ekologi)berfokus kepada Ekowilayah bumi dan riset perubahan iklim.

KonsepEkologi
            Hubungan keterkaitan dan ketergantungan antara seluruh komponen ekosistem harus dipertahankan dalam kondisi yang stabil dan seimbang (homeostatis). Perubahan terhadap salah satu komponen akan memengaruhi komponen lainnya. Homeostatis adalah kecenderungan sistem biologi untuk menahan perubahan dan selalu berada dalam keseimbangan. Ekosistem mampu memelihara dan mengatur diri sendiri seperti halnya komponen penyusunnya yaitu organism dan populasi. Dengan demikian, ekosistem dapat dianggap suatu cibernetik di alam. Namun manusia cenderung mengganggu sistem pengendalian alamiah ini. Ekosistem merupakan kumpulan dari bermacam-macam dari alam tersebut, contoh hewan, tumbuhan, lingkungan, dan yang terakhir manusia.

Karena sifatnya yang masih sangat luas, maka ekologi mempunyai beberapa cabang ilmu yang lebih fokus, yaitu :

• Ekologi Tingkah Laku
• Ekologi Komunitas dan Sinekologi
• Ekologi Fisiologi
• Ekologi Ekosistem
• Ekologi Evolusi
• Ekologi Global
• Ekologi Manusia
• Ekologi Populasi
• Ekologi Akuatik
• Ekologi Api
• Ekologi Fungsional
• Ekologi Polinasi
• Ekologi Hutan
• Ekologi Laut
• Ekologi Laut Tropis
• Ekologi Pangan dan Gizi
• Ekologi Hutan Mangrove
• Ekologi Kesehatan
• Ekologi Antariksa
• Ekologi Pedesaan
• Ekologi Serangga
• Ekologi Habitat
• Ekologi Pelestarian
• Ekologi Hewan
• Ekologi Produksi
• Ekologi Purbakala
• Ekologi Sosial
• Ekologi Radiasi
• Ekologi Tumbuhan Penganggu
• Ekologi Lanskap
• Ekologi Molekuler
• Ekologi Robot
• Ekologi Industri

EFEK EKOLOGI

            Bahan kimia yang dilepaskan ke lingkungan mungkin memiliki berbagai efek ekologi yang merugikan. Mulai dari ikan dan satwa liar membunuh untuk penurunan hutan, dampak ekologi dapat perubahan jangka panjang atau pendek dalam fungsi normal dari sebuah ekosistem, yang mengakibatkan kerugian ekonomi, sosial, dan estetika. Efek potensial merupakan alasan penting untuk regulasi pestisida, zat beracun, dan sumber polusi. 

APAKAH EKOSISTEM?

            Lingkungan fisik bersama dengan organisme (biota) menghuni ruang itu, membentuk sebuah ekosistem. Beberapa contoh khas ekosistem meliputi: kolam pertanian, padang rumput pegunungan, dan hutan hujan.

            Suatu ekosistem mengikuti urutan tertentu proses dan peristiwa melalui hari, musim, dan tahun. Proses tidak hanya mencakup kelahiran, pertumbuhan, reproduksi, dan kematian biota dalam ekosistem tertentu, tetapi juga interaksi antara spesies dan karakteristik fisik lingkungan geologi. Dari proses ini ekosistem keuntungan struktur dan fungsi dikenali, dan materi dan energi diputar dan mengalir melalui sistem. Seiring waktu, spesies yang beradaptasi lebih baik datang untuk mendominasi, seluruh spesies baru bisa berubah, mungkin dalam ekosistem baru atau diubah. 

PENYELENGGARAAN EKOSISTEM

            Tingkat dasar organisasi ekologi adalah dengan individu, satu tumbuhan, serangga atau burung. Definisi ekologi didasarkan pada interaksi organisme dengan lingkungan mereka. Dalam kasus individu, itu akan memerlukan hubungan antara bahwa individu dan berbagai fisik (hujan, matahari, angin, suhu, nutrisi, dll) dan biologi (tanaman lain, serangga, penyakit, hewan, dll) faktor. Tingkat berikutnya adalah organisasi penduduk. Populasi tidak lebih dari sekumpulan individu dari spesies yang sama dalam suatu daerah atau wilayah. Kita bisa melihat populasi manusia, pohon birch, atau mola-mola di kolam. Populasi ekologi berkaitan dengan interaksi individu dengan satu sama lain dan dengan lingkungan mereka.

            Selanjutnya, lebih kompleks, tingkat organisasi masyarakat. Masyarakat terdiri dari populasi yang berbeda dari interaksi tanaman, hewan, dan mikroorganisme juga dalam beberapa wilayah geografis yang didefinisikan. Populasi yang berbeda dalam sebuah komunitas berinteraksi lebih di antara mereka sendiri daripada dengan populasi dari spesies yang sama di komunitas lain, oleh karena itu, sering ada perbedaan genetik antara anggota dua komunitas yang berbeda. Populasi dalam komunitas telah berevolusi bersama-sama, sehingga anggota masyarakat yang menyediakan sumber daya (gizi, tempat tinggal) untuk satu sama lain.

            Tingkat berikutnya adalah organisasi ekosistem. Suatu ekosistem terdiri dari komunitas yang berbeda dari organisme yang terkait dalam ruang didefinisikan secara fisik. Misalnya, ekosistem hutan terdiri dari hewan dan tumbuhan masyarakat di tanah, lantai hutan, dan kanopi hutan, sepanjang tepi sungai dan bawah, dan di sungai. Sebuah komunitas bawah sungai, misalnya, akan memiliki berbagai jamur dan bakteri yang hidup pada daun mati dan kotoran hewan, protozoa dan invertebrata mikroskopis makan pada mikroba ini, dan invertebrata besar (cacing, udang karang) dan vertebrata (kura-kura, ikan lele). Setiap komunitas fungsi agak terpisah, tetapi juga terkait dengan yang lain oleh hutan, curah hujan, dan interaksi lainnya. Sebagai contoh, masyarakat sungai sangat tergantung pada daun diproduksi di pohon-pohon sekitarnya jatuh ke sungai, makan mikroba dan invertebrata lainnya. Sebagai contoh lain, curah hujan dan aliran air tanah di komunitas sekitar hutan sangat mempengaruhi jumlah dan kualitas air yang masuk ke sungai atau sistem danau.

            Ekosistem terestrial dapat dikelompokkan menjadi unit-unit yang serupa, bioma disebut (seperti "hutan gugur," "padang rumput," "hutan pinus," dll), atau ke unit geografis, lanskap disebut, mengandung beberapa jenis ekosistem . Ekosistem perairan biasanya dikategorikan berdasarkan apakah air bergerak (sungai, daerah aliran sungai) atau masih (kolam, danau, danau besar) dan apakah air segar, asin (lautan), atau payau (muara). Lanskap dan bioma (dan danau besar, alur sungai, dan lautan) tunduk pada ancaman global polusi (endapan asam, penipisan ozon stratosfir, polusi udara, efek rumah kaca) dan aktivitas manusia (erosi tanah, deforestasi). 

EFEK SAMPING PADA EKOSISTEM

            Sementara banyak kekuatan alam - kekeringan, kebakaran, banjir, embun beku atau migrasi spesies - dapat mempengaruhi itu, ekosistem biasanya akan terus berfungsi dengan cara yang dikenali. Misalnya, ekosistem tambak dapat melewati banjir atau kekeringan tetapi terus menjadi kolam. Ini ketahanan alami ekosistem memungkinkan mereka untuk menolak perubahan dan segera pulih dari gangguan. Di sisi lain, polutan beracun dan fenomena non-alam lainnya dapat membanjiri stabilitas alami ekosistem dan mengakibatkan perubahan ireversibel dan kerugian yang serius, seperti yang digambarkan oleh contoh-contoh berikut:

• penurunan hutan, karena polusi udara dan endapan asam;
• kerugian produksi ikan di sungai, karena kematian invertebrata dari polusi tembaga;
• hilangnya pertumbuhan kayu, karena kehilangan unsur hara yang disebabkan oleh keracunan merkuri mikroba dan serangga tanah;
• penurunan dan pergeseran usia elang dan elang (dan predator lainnya) populasi, karena efek DDT dalam pasokan makanan mereka pada kelangsungan hidup telur;
• kerugian jumlah spesies (keanekaragaman) saluran kapal mengalami tumpahan minyak diulang;
• hilangnya salmon bernilai komersial dan spesies yang terancam punah (elang botak, osprey) dari aplikasi hutan DDT.

            Masing-masing polutan kerugian yang disebabkan telah mengubah proses ekosistem dan komponen dan dengan demikian mempengaruhi nilai estetika dan komersial dari suatu ekosistem. Biasanya, efek ekologi yang merugikan berlangsung selama jangka waktu yang panjang atau bahkan di beberapa jarak dari titik pelepasan bahan kimia yang. Misalnya, DDT, meskipun dilarang untuk digunakan di Amerika Serikat selama lebih dari dua puluh tahun, masih memasuki ekosistem Great Lakes melalui curah hujan dan debu dari sumber setengah jalan di seluruh dunia. Efek jangka panjang dan dampak keseluruhan bahan kimia baru dan yang sudah ada pada ekosistem hanya sebagian dapat dievaluasi dengan prosedur pengujian laboratorium saat ini. Namun demikian, melalui studi lapangan dan pemantauan hati-hati penggunaan bahan kimia dan hasil biologis, adalah mungkin untuk mengevaluasi efek jangka pendek dan jangka panjang pestisida dan bahan kimia lainnya. 

EFEK SAMPING EKOLOGI PADA MASYARAKAT

            Para ilmuwan yang paling prihatin tentang efek bahan kimia dan polutan lainnya pada masyarakat. Efek jangka pendek dan sementara jauh lebih mudah diukur daripada efek jangka panjang polusi pada komunitas ekosistem. Memahami dampak efek membutuhkan pengetahuan tentang perjalanan waktu dan variabilitas perubahan jangka pendek.

Polutan dapat mempengaruhi masyarakat dengan mengganggu struktur normal mereka dan saling ketergantungan halus. Struktur masyarakat meliputi sistem fisik, biasanya dibuat oleh kehidupan tanaman dan proses geologi, serta hubungan antara populasi nya biota.

Sebagai contoh, polutan dapat menghilangkan spesies penting untuk fungsi dari seluruh masyarakat, mungkin mempromosikan dominasi spesies yang tidak diinginkan (gulma, ikan rucah), atau hanya dapat menurunkan jumlah dan berbagai jenis yang ada di masyarakat. Hal ini juga dapat mengganggu dinamika jaring makanan di masyarakat dengan melanggar hubungan diet yang ada antar spesies. Sebagian besar efek samping pada masyarakat dapat diukur melalui perubahan dalam produktivitas dalam ekosistem. Di bawah tekanan alami (misalnya, suhu yang tidak biasa dan kondisi kelembaban), masyarakat mungkin tidak dapat mentoleransi efek dari bahan kimia lain menyebabkan tidak membahayakan.

            Sebuah aspek penting dari komunitas biologis adalah jumlah dan intensitas interaksi antara spesies. Interaksi ini membuat masyarakat lebih besar dari sekedar jumlah bagian-bagiannya. Masyarakat lebih kuat dari populasi, serta ekosistem yang lebih stabil daripada masyarakatnya. Sebuah interaksi diubah serius dapat merugikan semua spesies tergantung pada itu. Meski begitu, beberapa sifat ekosistem atau fungsi (seperti dinamika hara) dapat diubah oleh bahan kimia tanpa efek jelas pada populasi atau komunitas. Dengan demikian, merupakan bagian penting dari penelitian dalam dampak ekologi adalah berkaitan dengan sensitivitas relatif ekosistem, masyarakat, dan populasi bahan kimia dan tekanan fisik.

            Pertimbangkan efek dari penyemprotan kebun dengan insektisida ketika lebah dan serangga bermanfaat lainnya dapat hadir dan rentan terhadap racun tersebut. Praktek ini secara ekonomi dan ekologis tidak sehat, karena hal itu akan menghilangkan semua tanaman di daerah penyerbuk dan mengganggu pengendalian hama tanaman oleh musuh alami mereka. Praktek pertanian maju, seperti pengelolaan hama terpadu (PHT), menghindari efek samping melalui waktu yang tepat dan pemilihan semprotan dalam hubungannya dengan pendekatan non-kimia untuk pengendalian serangga.

            Efek bahan kimia pada masyarakat dapat diukur dalam ekosistem Model laboratorium (mikrokosmos) studi, dalam sistem berukuran menengah (mesocosms, sistem bidang rekayasa, ruang tanaman-top terbuka, pena lapangan), dan uji coba lapangan penuh. Dengan demikian, data yang dikumpulkan tentang efek bahan kimia pada proses dan spesies dapat dievaluasi dalam berbagai situasi yang kompleks yang mencerminkan dunia nyata. 

EFEK SAMPING PADA SPESIES

            Kebanyakan informasi mengenai dampak ekologi telah diperoleh dari studi tentang spesies tunggal biota. Tes-tes ini telah dilakukan di laboratorium dalam kondisi yang terkendali dan eksposur kimia, biasanya dengan organisme yang dipelihara di laboratorium yang mewakili penduduk sistem alam. Kebanyakan tes jangka pendek, eksposur tunggal (uji toksisitas akut), tapi jangka panjang (kronis) eksposur digunakan juga. Meskipun tes tersebut mengungkapkan yang bahan kimia yang relatif lebih toksik, dan spesies yang relatif lebih rentan terhadap efek mereka, tes ini tidak mengungkapkan banyak tentang baik interaksi penting disebutkan di atas atau peran dari berbagai kondisi alam yang dihadapi oleh organisme di lingkungan .

            Umumnya, efek yang diamati dalam uji toksisitas termasuk mengurangi tingkat kelangsungan hidup atau tingkat kematian meningkat, pertumbuhan berkurang dan perkembangan diubah, kemampuan reproduksi berkurang, termasuk cacat lahir, perubahan sistem tubuh, termasuk perilaku, dan perubahan genetik. Setiap efek ini dapat mempengaruhi kemampuan spesies untuk beradaptasi dan menanggapi tekanan lingkungan lainnya dan interaksi masyarakat.

            Studi toksikologi lingkungan dilakukan pada spesies di laboratorium memberikan dasar bagi banyak peraturan yang berlaku polutan dan telah memungkinkan peningkatan besar dalam kualitas lingkungan. Namun, tes ini hanya menghasilkan beberapa petunjuk untuk efek pada sistem yang lebih kompleks. Studi jangka panjang dan pemantauan dampak ekologi kimia baru dan yang sudah ada dilepaskan ke lingkungan diperlukan dalam rangka menciptakan pemahaman potensi efek ekologi yang merugikan dan konsekuensinya. 

RINGKASAN

            Efek ekologi yang merugikan dari polusi lingkungan terjadi pada semua tingkat organisasi biologis, tetapi sebagian besar informasi tentang efek ini telah diperoleh dengan spesies tunggal. Dampaknya bisa global atau lokal, sementara atau permanen, atau berumur pendek (akut) atau jangka panjang (kronis). Efek yang paling serius melibatkan kehilangan produksi, perubahan dalam pertumbuhan, pengembangan dan / atau perilaku, keanekaragaman diubah atau struktur komunitas, perubahan proses sistem (seperti siklus nutrisi), dan kerugian spesies berharga. Ini kerugian ekologis pada gilirannya mungkin ekonomis, estetis, atau sosial penting. Oleh karena itu, efek ekologi menjadi perhatian serius dalam mengatur polutan dan berbagai tes telah dirancang untuk membantu mengevaluasi potensi dampak ekologi yang merugikan. Mengembangkan pemahaman tentang bagaimana tes ini dan informasi lainnya dapat digunakan untuk mencegah masalah lingkungan yang disebabkan oleh polutan merupakan dasar untuk penelitian penilaian risiko ekologis.

Daftar Pustaka :

Hutagalung RA. 2010. Ekologi Dasar. Jakarta. Hlm: 20-27.

http://extoxnet.orst.edu/tibs/ecologic.htm