Pengantar Ekologi

Pengantar Ekologi

• Ekologi adalah cabang ilmu biologi yang mempelajari interaksi antara organisme dengan organisme lain dan lingkungan sekitarnya.
• Ekologi mempelajari interaksi di dalam lingkungan.
• Komponen dalam ekologi terdiri atas komponen biotik (hidup) dan abiotik (tak hidup).
• Sistem ekologi terbentuk dari kesatuan dan interaksi antar komponen penyusun ekosistem yang saling berhubungan.
• Ekologi membahas berbagai skala kehidupan, dari bakteri mikroskopik hingga proses yang menjangkau seluruh planet.

Cakupan Ekologi

• Hierarki dan keanekaragaman hayati
• Populasi dan persebaran organisme
• Peran dan interaksi antar organisme
• Habitat dan relung (niche)
• Rantai dan jaring-jaring makanan
• Daur nutrien dan biogeokimia

Hierarki Ekologi

• Organisme (group of organisms, same species)
• Populasi (groups of populations, different species)
• Komunitas (interactions among populations)
• Ekosistem (communities and biotic factors)
• Biosfer (encompasses all other levels; deep soil up through the atmosphere)
• Pola dan proses dalam ekologi terkait dengan skala tempat berlangsung, berkaitan dengan hierarki, unit individu, populasi, komunitas, ekosistem dan seterusnya

Populasi dan Komunitas

• Populasi adalah sekumpulan individu dengan ciri-ciri yang sama (spesies) yang hidup di tempat yang sama dan memiliki kemampuan bereproduksi di antara sesamanya.
• Contoh interaksi antar populasi: amensalism, mutualism, commensalism, competition, parasitism, predation

Ekosistem: Struktur dan Proses

• Komponen abiotik (air, tanah, cahaya matahari, suhu)
• Komponen biotik (produsen, konsumen, dekomposer)
• Produsen: organisme tingkat pertama yang menghasilkan karbohidrat melalui fotosintesis dengan bantuan energi matahari.
• Konsumen: organisme yang memanfaatkan makanan dari produsen.
• Redusen (dekomposer): organisme pengurai.
• Proses: Interaksi antara komponen biotik dan abiotik sebagai suatu sistem melalui siklus nutrient dan aliran energi.
• Mengikuti Hukum Termodinamika I dan II.

Ekosistem: Proses (Rantai Makanan)

• Rantai makanan: pengalihan energi dari sumber (produsen) melalui sederetan organisme yang makan dan dimakan.
• Hukum Termodinamika 1: Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, namun dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk lainnya.
• Hukum Termodinamika 2: Setiap terjadi perubahan energi pasti ada degradasi energi dari terpusat menjadi terpencar.
• Contoh rantai makanan di daratan dan laut.

Produktivitas Primer

• Produktivitas primer: laju di mana energi diubah menjadi substansi organik melalui fotosintesis atau kemosintesis.
• Faktor yang memengaruhi produktivitas primer: iklim, topografi, sifat tanah, letak geografis, air, ketinggian.
• Siklus biogeokimia: hidrologi, karbon, nitrogen, fosfor, sulfur.

Siklus Hidrologi

• Proses terpenting: evaporasi, transpirasi, kondensasi, presipitasi, runoff (aliran air).
• Walau jumlah total air cenderung tetap, distribusinya dalam setiap proses selalu berubah-ubah.

Siklus Karbon

• Karbon adalah penyusun utama semua senyawa organik.
• Sumber karbon: CO2 di udara atau yang terlarut dalam air.
• Proses dalam siklus Karbon: volcanism, biological activity, sedimentation, burial, oxidation, uplift, erosion, penggunaan bahan fosil.

Siklus Biogeokimia: Nitrogen

• Udara mengandung 78% nitrogen, tetapi tidak langsung dapat dimanfaatkan oleh sebagian besar organisme.

• Proses dalam siklus Nitrogen: fiksasi, asimilasi, ammonifikasi, nitrifikasi, denitrifikasi.

Siklus Biogeokimia: Fosfor

• Sebagian besar fosfor berasal dari batuan dan deposit sedimen.
• Fosfor masuk ke ekosistem darat dan akuatik melalui penyerapan oleh tumbuhan.

Siklus Biogeokimia: Sulfur

• Sulfur merupakan komponen asam amino tertentu.
• Pergerakan Sulfur: tumbuhan menyerap dalam bentuk sulfat, protein mengandung sulfur didegradasi menjadi asam amino, H2S, sulfat melalui proses oksidasi.

Suksesi

• Suksesi: proses perubahan dalam struktur spesies komunitas ekologi dari waktu ke waktu.
• Suksesi primer: dimulai dari kolonisasi area yang tidak pernah dihuni oleh komunitas biologi (contoh: dataran lava, bukit pasir).
• Suksesi sekunder: terjadi pada suatu area yang sebelumnya telah dihuni oleh komunitas biologi (contoh: kebakaran hutan).
• Fase-fase suksesi: nudasi, migrasi, ecesis, kompetisi, reaksi, stabilisasi.

Bioma

• Bioma adalah suatu unit biogeografi yang terdiri dari komunitas biologi dengan bentuk kehidupan dan kondisi lingkungan yang serupa, sebagai akibat dari pengaruh iklim, curah hujan dan garis lintang.
• Tipe bioma: tundra, taiga, hutan deciduous (subtropis), padang rumput, padang pasir, hutan tropis, high plateu.

Tipe Ekosistem di Indonesia

• Ekosistem alami di Indonesia beragam, mulai dari laut hingga daratan, terbagi dalam 74 tipe vegetasi dan tersebar dalam 7 bioregion.

Ekologi Perairan

• Ekologi perairan membahas makhluk hidup di perairan dan faktor lingkungannya.
• Ekosistem perairan dibedakan menjadi perairan tawar (freshwater : lotik/mengalir dan lentik/tidak mengalir) dan perairan laut (saltwater : pesisir, intertidal, estuaria, laut dalam)

Zonasi Perairan Lautan

• Perairan laut terbagi menjadi beberapa zona berdasarkan kedalaman (Pelagic: Epipelagic, Mesopelagic, Bathypelagic, Hadalpelagic), dan dasar (benthic).
• Faktor yang mempengaruhi sebaran organisme: suhu, salinitas, tekanan, oksigen terlarut, nutrient (nitrat, fosfat, silikat)

Pencemaran Laut

• Kegiatan manusia (urbanisasi, pertanian, eksplorasi minyak, pertambangan, metalurgi, cellulose, tekstil, plastik, pembangkit listrik, desalinasi) menghasilkan limbah yang mencemari laut.

Ancaman Terumbu Karang

• Pembangunan pesisir, limpasan air hujan, deforestasi, tumpahan minyak, dan pertanian memberi dampak pada kesehatan terumbu karang.

Bioakumulasi dan Biomagnifikasi

• Bioakumulasi: penumpukan pencemar dalam tubuh organisme dari waktu ke waktu.
• Biomagnifikasi: peningkatan konsentrasi pencemar pada organisme tingkat tinggi dalam rantai makanan.

Biokonservasi

• Biokonservasi adalah ilmu yang mempelajari bagaimana melindungi spesies dan ekosistem.
• Tujuannya: menyelidiki dampak manusia, mencegah kepunahan, menjaga variasi genetik, melindungi dan memperbaiki komunitas biologi dan ekosistem terkait, mempelajari dan mendokumentasikan biodiversitas.

Gagasan Awal Konservasi

• Gagasan konservasi diawali dari hubungan antara manusia dan alam (contoh: kepercayaan agama, filosofis).
• Dahulu, kepunahan dapat disebabkan oleh bencana besar.
• Sekarang, sering disebabkan oleh ulah manusia.

Prinsip Etika Biokonservasi

• Mempertahankan keanekaragaman spesies dan komunitas.
• Menghindari kepunahan spesies dan populasi cepat.
• Mempertahankan dan memelihara kompleksitas ekologi.
• Menjaga evolusi terus berlangsung.
• Melestarikan keanekaragaman hayati sesuai aslinya.

Kunci untuk Menyelematkan Spesies

• Melestarikan sebanyak mungkin individu dalam habitat yang kualitasnya baik dan seluas mungkin.

Spesies Prioritas di Indonesia

• Daftar spesies prioritas yang ditetapkan oleh KLHK untuk konservasi.