Asas-asas
Pengetahuan Lingkungan
ASAS 1 (HUKUM THERMODINAMIKA I)
Semua energi yang memasuki sebuah organisme hidup,
populasi atau ekosistem dapat dianggap sebagai energi yang tersimpan atau
terlepaskan. Energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain tetapi
tidak dapat hilang, dihancurkan atau diciptakan.
Asas ini adalah sebenarnya serupa dengan hokum
Thermodinamika I, yang sangat fundamental dalam fisika. Asas ini dikenal
sebagai hukum konservasi energi dalam persamaan matematika.
Contoh:
Banyaknya kalori, energi yang terbuang dalam
bentuk makanan diubah oleh jasad hidup menjadi energi untuk tumbuh, berbiak,
menjalankan proses metabolisme, dan yang terbuang sebagai panas.
ASAS 2
Tak ada system pengubahan energi yang betul- betul
efisien.
Pengertian:
Asas ini tak lain adalah hokum Thermodinamika II,
Ini berarti energi yang tak pernah hilang dari alam raya, tetapi energi
tersebut akan terus diubah dalam bentuk yang kurang bermanfaat.
Asas ini sama dengan hukum termodinamika
kedua dalam ilmu fisika. Hal ini berarti meskipun energi itu tidak pernah
hilang, namun demikian energi tersebut akan diubah dalam bentuk yang kurang
bermanfaat. Secara keseluruhan energi di planet kita ini terdegradasi dalam
bentuk panas tanpa balik, yang kemudian beradiasi ke angkasa.
Dalam sistem biologi, energi yang dimanfaatkan
baik oleh jasad hidup, populasi maupun ekosistem kurang efisien, karena masukan
energi dapat dipindahkan dan digunakan oleh organisme hidup yang lain.
Contohnya pada piramida makanan, tingkatan konsumen yang paling bawah
mendapatkan asupan energi yang banyak, sebaliknya konsumen paling atas
hanya mendapatkan sedikit, disamping itu pada setiap tingkatanpun energi tidak
dimanfaatkan secara efisien (banyak terbuang).
Energi yang dapat dimanfaatkan oleh kita seperti
tumbuhan, hewan, ikan dsb., itu termasuk kategori sumber alam, namun demikian
apakah sumber alam ini dapat diukur manfaatnya dan apa batasan sumber alam
tersebut?.
Sumber alam adalah segala sesuatu yang diperlukan
oleh organisme hidup, populasi, atau ekosistem yang pengadaannya hingga ke
tingkat optimum atau mencukupi, sehingga akan meningkatkan daya pengubahan
energi.
ASAS 3
Materi, energi, ruang, waktu, dan keanekaragaman,
termasuk kategori sumberdaya alam.
Pengertian:
Pengubahan energi oleh system biologi harus
Berlangsung pada kecepatan yang sebanding dengan adanya materi dan energi di
lingkungannya. Pengaruh ruang secara asas adalah beranalogi dengan materi dan
energi sebagai sumber alam.
Contoh:
Ruang yang sempit: dpt mengganggu proses pembiakan
organisme dg kepadatan tinggi.
Ruang yang terlalu luas: jarak antar individu
dalam populasi semakin jauh, kesempatan bertemu antara jantan dan betina
semakin kecil sehingga pembiakan akan terganggu.
Jauh dekatnya jarak sumber makanan akan
berpengaruh terhadap perkembangan populasi.
Waktu sebagai sumber alam tidak merupakan besaran
yang berdiri sendiri. Misal hewan mamalia dipadang pasir, pada musim kering
tiba persediaan air habis di lingkungannya, maka harus berpindah kelokasi yang
ada sumber airnya. Berhasil atau tidaknya hewan bermigrasi tergantung pada
adanya cukup waktu dan energi untuk menempuh jarak lokasi sumber air.
Keaneka-ragaman juga merupakan sumberdaya alam.
Semakin beragam jenis makanan suatu spesies semakin kurang bahayanya apabila
menghadapi perubahan lingkungan yang dapat memusnahkan sumber makanannya.
Materi dan energi sudah jelas termasuk kedalam
sumber alam. Ruang yang dimanfaatkan oleh organisme hidup untuk hidup,
berkembang biak dsb. dapat dianalogkan dengan materi dan energi, karena
dibutuhkan, sehingga secara asas termasuk katagori sumber alam. Begitu pula
dengan waktu, meskipun tidak dapat berdiri sendiri, namun termasuk kategori
sumber alam, karena berapa waktu yang dibutuhkan oleh mahluk hidup untuk
mendapatkan makanan. Keanekaragaman juga termasuk ke dalam kategori sumber
alam, karena apabila suatu spesies hanya memakan satu spesies saja akan mudah
terancam punah, namun apabila makanannya beranekaragam dia akan mampu
“survive”.
Asas 3 ini mempunyai implikasi yang penting bagi
kehidupan manusia untuk mencapai kesejahteraannya
ASAS 4
Untuk semua kategori sumber daya alam, kalau
pengadaannya sudah mencapai optimum, pengaruh unit kenaikannya sering
menurun dengan penambahan sumberalam itu sampai ke suatu tingkat maksimum.
Melampaui batas maksimum ini tak akan ada pengaruh yang menguntungkan lagi.
Untuk semua kategori sumber alam (kecuali
keanekaragaman dan waktu) kenaikan pengadaannya yang melampui batas
maksimum, bahkan akan berpengaruh merusak karena kesan peracunan. Ini
adalah asas penjenuhan. Untuk banyak gejala sering berlaku
kemungkinan penghancuran yang disebabkan oleh pengadaan sumberalam
yang sudah mendekati batas maksimum.
Asas 4 tersebut terkandung arti bahwa pengadaan
sumberalam mempunyai batas optimum, yang berarti pula batas maksimum, maupun
batas minimum pengadaan sumberalam akan mengurangi daya kegiatan sistem
biologi.
Contoh:
Pada keadaan lingkungan yang sudah stabil,
populasi hewan atau tumbuhannya cenderung naik-turun (bukan naik terus atau
turun terus). Maksudnya adalah akan terjadi pengintensifan perjuangan
hidup, bila persediaan sumberalam berkurang. Tetapi
sebaliknya, akan terdapat ketenangan kalau sumberalam bertambah.
Untuk semua kategori sumberdaya alam (kecuali
keanekaragaman dan waktu) kenaikan pengadaannya yang melampaui batas maksimum,
bahkan akan berpengaruh merusak karena kesan peracunan. Ini adalah asas
penjenuhan. Untuk banyak gejala sering berlaku kemungkinan penghancuran yang
disebabkan oleh pengadaan sumber alam yang sudah mendekati batas maksimum.
Pada asas ini mempunyai arti bahwa pengadaan
sumber alam mempunyai batas optimum, yang berarti bahwa batas maksimum maupun
minimum sumber alam akan mengurangi daya kegiatan sistem biologi. Dari sini
dapat ditarik suatu arti yang penting, yaitu karena adanya ukuran optimum
pengadaan sumber alam untuk populasi, maka naik turunnya jumlah individu
populasi itu tergantung pada pengadaan sumber alam pada jumlah tertentu.
ASAS 5
Pada asas 5 ini ada dua hal penting, pertama
jenis sumber alam yang tidak dapat menimbulkan rangsangan untuk penggunaan
lebih lanjut, sedangkan kedua sumber alam yang dapat menimbulkan rangsangan
untuk dapat digunakan lebih lanjut.
Contoh:
Suatu jenis hewan sedang mencari berbagai sumber
makanan. Kemudian didapatkan suatu jenis tanaman yang melimpah di alam, maka
hewan tersebut akan memusatkan perhatiannya kepada penggunaan jenis makanan
tersebut. Dengan demikian, kenaikan sumberalam (makanan) merangsang kenaikan
pendayagunaan.
ASAS 6
Individu dan spesies yang mempunyai lebih
banyak keturunan daripada saingannya, cenderung berhasil mengalahkan
saingannya.
Pengertian:
Asas ini adalah pernyataan teori Darwin dan
Wallace. Pada jasad hidup terdapat perbedaan sifat keturunan Dalam hal
tingkat adaptasi terhadap faktor lingkungan fisik atau biologi. Kemudian timbul
kenaikan kepadatan populasinya sehingga timbul persaingan. Jasad hidup yang
kurang mampu beradaptasi akan kalah dalam persaingan. Dapat diartikan pula
bahwa jasad hidup yang adaptif akan mampu menghasilkan banyak keturunan
daripada yang non-adaptif.
Pada asas ini berlaku “seleksi alam”, artinya bagi
spesies-spesies yang mampu beradaptasi baik dengan faktor biotik maupun
abiotik, dia akan berhasil daripada yang tidak dapat menyesuaikan diri. Dapat
diartikan pula, spesies yang adaptif akan mampu menghasilkan keturunan lebih
banyak daripada yang non adaptif, Sehingga individu-individu yang adaptif ini
mempunyai kesan lebih banyak merusak
ASAS 7
Kemantapan keanekaragaman suatu komunitas
lebihtinggi di alam yang “mudah diramal”.
Pengertian :
“Mudah diramal” : : adanya keteraturan yang pasti
pada pola faktor lingkungan pada suatu periode yang relative lama.
Terdapat fluktuasi turun-naiknya kondisi lingkungan di semua habitat, tetapi
mudah dan sukarnya untuk diramal berbeda dari satu habitat ke habitat
lain.
Dengan mengetahui keadaan optimum pada
faktor lingkungan bagi kehidupan suatu spesies, maka perlu
diketahui berapa lama keadaan tersebut dapat bertahan. Pada asas ini arti
kata “mudah diramal” ialah adanya keteraturan yang pasti pada pola faktor
lingkungan dalam suatu periode yang relatif lama. Adanya fluktuasi
turun-naiknya kondisi lingkungan, besar-kecilnya fluktuasi, dan dan
sukar-mudahnya untuk diramal berbeda untuk semua habitat. Sehingga diharapkan
pada setiap lingkungan adanya penyebaran spesies yang berbeda-beda
kepadatannya. Apabila terjadi perubahan lingkungan sedemikian rupa, maka akan
terjadi perubahan pengurangan individu yang sedemikian rupa sampai pada batas
yang membahayakan individu-individu spesies tersebut. Lingkungan yang stabil
secara fisik merupakan lingkungan yang mempunyai jumlah spesies yang banyak,
dan mereka dapat melakukan penyesuaian terhadap lingkungannya tersebut (secara
evolusi). Sedangkan lingkungan yang tidak stabil adalah lingkungan yang dihuni
oleh spesies yang jumlahnya relatif sedikit. Menurut Sanders (1969) bahwa
komunitas fauna dasar laut mempunyai keanekaragaman spesies terbesar, hal ini
dijumpai pada habitat yang sudah stabil sepanjang masa dan lama. Kemudian
diinterpretasikan oleh Slobodkin dan Sanders (!969) sebagai pengaruh lingkungan
yang mudah diramal (stabil). Maksudnya ialah semakin lama keadaan lingkungan
dalam kondisi yang stabil, maka semakin banyak keanekaragaman spesies yang
muncul disitu sebagai akibat berlangsungnya proses evolusi. Menurut Pilelou
(1969) keadaan iklim yang stabil sepanjang waktu yang lama, tidak saja
melahirkan keanekaragaman spesies yang tinggi, tetap juga akan menimbulkan
keanekaragaman pola penyebaran kesatuan populasi.
ASAS 8
Sebuah habitat dapat jenuh atau tidak oleh
keanekaragaman takson, bergantung kepada bagaimana niche dalam lingkungan hidup
itu dapat memisahkan takson tersebut.
Pengertian:
Kelompok taksonomi tertentu dari suatu jasad hidup
ditandai oleh keadaan lingkungannya yang khas (niche), tiap spesies mempunyai
niche tertentu. Spesies dapat hidup berdampingan dengan spesies lain tanpa
persaiangan, karena masing-masing mempunyai keperluan dan fungsi yang berbeda
di alam.
Pada asas ini menyatakan bahwa setiap spesies
mempunyai nicia tertentu, sehingga spesies-spesies tersebut dapat berdampingan
satu sama lain tanpa berkompetisi, karena satu sama lain mempunyai
kepentingan dan fungsi yang berbeda di alam. Tetapi apabila ada kelompok
taksonomi yang terdiri atas spesies dengan cara makan serupa, dan toleran
terhadap lingkungan yang bermacam-macam serta luas, maka jelas bahwa lingkungan
tersebut hanya akan ditempati oleh spesies yang keanekaragamannya kecil.
ASAS 9
Keanekaragaman komunitas sebanding dengan biomassa
dibagi produktivitas.
T = K x (B/P) ; D ≈ T
T = waktu rata-rata penggunaan energi
K = koefisien tetapan
B = biomassa
P = produktivitas
D = keanekaragaman
Pengertian:
Asas ini mengandung arti, bahwa efisiensi
penggunaan aliran energidalam sistem biologi akan meningkat dengan meningkatnya
kompleksitas organisasi sistem biologi dalam suatu komunitas.
Pada asas ini menurut Morowitz (1968) bahwa adanya
hubungan antara biomassa, aliran energi dan keanekaragaman dalam suatu sistem
biologi.
ASAS 10
Pada lingkungan yang stabil perbandingan antara
biomasa dengan produktivitas (B/P) dalam perjalanan waktu naik mencapai sebuah
asimtot.
Pengertian:
Sistem biologi menjalani evolusi yang Mengarah
kepada peningkatan efisiensi penggunaan energi dalam lingkungan fisik yang
stabil, dan memungkinkan berkembangnya keaneka-ragaman.
Dalam asas ini dapat disimpulkan bahwa sistem
biologi mengalami evolusi yang mengarah kepada peningkatan efisiensi penggunaan
energi dalam lingkungan fisik yang stabil, yang memungkinkan berkembangnya
keanekaragaman. Dengan kata lain kalau kemungkinan produktivitas maksimum sudah
ditetapkan oleh energi matahari yang masuk kedalam ekosistem, sedangkan
keanekaragaman dan biomassa masih dapat meningkat dalam perjalanan waktu, maka
jumlah energi yang tersedia dalam sistem biologi itu dapat digunakan untuk
menyokong biomassa yang lebih besar. Apabila asas ini benar, maka dapat
diharapkan bahwa dalam komunitas yang sudah berkembang lanjut pada proses
suksesi, rasio biomassa produktivitas akan lebih tinggi bila dibandingkan
dengan komunitas yang masih muda. Pada kenyataan di alam memang demikian, sebab
spesies bertambah, dan ditemukan pula tumbuhan berkayu sehingga diperoleh
stratifikasi.
Implikasi dari asas ini bahwa sebuah komunitas
dapat dibuat tetap muda dengan jalan memperlakukan fluktuasi iklim yang
teratur. Atau pada komunitas buatan lahan pertanian dengan jalan mengambil
daun-daunannya untuk makanan hewan.
ASAS 11
Sistem yang sudah mantap (dewasa) akan
mengekploitasi yang belum mantap (belum dewasa).
Pengertian:
Ekosistem, populasi atau tingkat makanan yang
sudah dewasa memindahkan energi, biomasa, dan keanekaragaman dari tingkat
organisasi yang belum dewasa. Dengan kata lain, energi, materi, dan
keanekaragaman mengalir melalui suatu kisaran yang menuju ke arah organisasi
yang lebih kompleks. (Dari subsistem yang rendah keanekara-gamannya subsistem
yang tinggi keanekaragamannya).
Arti dari asas ini adalah pada ekosistem,
populasi yang sudah dewasa memindahkan energi, biomassa, dan keanekaragaman
tingkat organisasi ke arah yang belum dewasa. Dengan kata lain, energi, materi
dan keanekaragaman mengalir melalui suatu kisaran yang menuju ke arah
organisasi yang lebih kompleks, atau dari subsistem yang lebih rendah
keanekaragamannya ke subsistem yang lebih tinggi keanekaragamannya
ASAS 12
Kesempurnaan adaptasi suatu sifat atau tabiat
bergantung pada kepentingan relatifnya dalam keadaan suatu lingkungan.
Pengertian:
Populasi dalam ekosistem yang belum mantap, kurang
bereaksi terhadap perubahan lingkungan fisikokimia dibandingkan dengan populasi
dalam ekosistem yang sudah mantap. Populasi dalam lingkungan dengan kemantapan
fisiko kimia yang cukup lama, tak perlu berevolusi untuk meningkatkan
kemampuannya beradaptasi dengan keadaan yang tidak stabil.
Asas ini merupakan kelanjutan dari asas 6 dan 7.
Apabila pemilihan (seleksi) berlaku, tetapi keanekaragaman terus meningkat di
lingkungan yang sudah stabil, maka dalam perjalanan waktu dapat diharapkan
adanya perbaikan terus-menerus dalam sifat adaptasi terhadap lingkungan. Jadi,
dalam ekosistem yang sudah mantap dalam habitat (lingkungan ) yang sudah
stabil, sifat responsive terhadap fluktuasi faktor alam yang tak terduga
ternyata tidak diperlukan. Yang berkembang justru adaptasi peka dari perilaku dan
biokimia lingkungan sosial dan biologi dalam habitat itu. Evolusi pada
lingkungan yang sukar ditebak perubahan faktor alamnya cenderung memelihara
daya plastis anggota populasi. Sedangkan evolusi pada lingkungan yang mantap,
beranekaragam secara biologi cenderung menggunakan kompleksitas itu untuk
bereaksi terhadap kemungkinan beraneka-macam perubahan.
Implikasi dari asas ini bahwa sesungguhnya tidak
ada sebuah strategi evolusi yang terbaik dan mandiri, semua tergantung pada
kondisi lingkungan fisik. Kesimpulannya bahwa populasi pada ekosistem yang
belum mantap, kurang bereaksi terhadap perubahan lingkungan fisikokimia
dibandingkan dengan populasi pada ekosistem yang sudah mantap.
ASAS 13
Lingkungan yang secara fisik mantap memungkinkan
terjadinya penimbunan keanekaragaman biologi dalam ekosistem yang mantap, yang
kemudian dapat menggalakkan kemantapan populasi lebih jauh lagi.
Asas ini merupakan penjabaran dari asas 7, 9 dan
12. Pada komunitas yang mantap, jumlah jalur energi yang masuk melalui ekosistem
meningkat, sehingga apabila terjadi suatu goncangan pada salah satu jalur, maka
jalur yang lain akan mengambil alih, dengan demikian komunitas masih tetap
terjaga kemantapannya. Apabila kemantapan lingkungan fisik merupakan suatu
syarat bagi keanekaragaman biologi, maka kemantapan faktor fisik itu akan
mendukung kemantapan populasi dalam ekosistem yang mantap dan komunitas yang
mantap mempunyai umpan-balik yang sangat kompleks. Disini ada hubungan antara
kemantapan ekosistem dengan efisiensi penggunaan energi.
ASAS 14
Derajat pola keteraturan naik-turunnya populasi
tergantung pada jumlah keturunan dalam sejarah populasi sebelumnya yang
nanti akan mempengaruhi populasi itu.
Asas ini merupakan kebalikan dari asas ke 13,
tidak adanya keanekaragaman yang tinggi pada rantai makanan dalam ekosistem
yang belum mantap, menimbulkan derajat ketidakstabilan populasi yang tinggi.
Ciri-Ciri Lingkungan/ Komunitas yang Mantap:
• Jumlah jalur energi yang masuk melalui
ekosistem meningkat (banyak)
• Lingkungan fisik mantap (mudah“diramal”)
• Sistem control umpan balik (feedback)
komunitas sangat kompleks
• Efisiensi penggunaan energi
• Tingkat keanekaragaman tinggi.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar