Memahami Materi Biologi Piramida Ekologi & Siklus Biogeokimia

 

Kamu makan apa tadi pagi? Makan pasti dilakukan semua makhluk hidup dalam ekosistem, karena makanan adalah sumber energi yang dibutuhkan untuk aktivitas hidup.

Makanan mengandung energi kimia yang tersimpan pada senyawa kimia dalam makanan tersebut. Energi dan senyawa kimia merupakan faktor abiotik yang penting bagi kehidupan makhluk hidup di ekosistem.

Bagaimana dinamika energi dan senyawa kimia di ekosistem? Sumber energi utama ekosistem adalah matahari. Energi cahaya yang dipancarkan matahari diubah menjadi energi kimia oleh tumbuhan melalui proses fotosintesis.

Energi kimia tersebut bisa berpindah dari satu makhluk hidup ke makhluk hidup lainnya melalui rantai makanan.

Piramida Ekologi

Perpindahan energi dalam rantai makanan bisa digambarkan melalui piramida ekologi, yaitu piramida energi.

Tingkat terbawah atau tingkat trofik pada piramida energi satu adalah produsen. Produsen adalah organisme yang menyimpan energi paling banyak di ekosistem.

Tingkat trofik kedua adalah konsumen I atau organisme yang memakan produsen. Energi yang berpindah dari produsen ke konsumen I hanya sebesar 10% dari total energi yang dimiliki oleh produsen.

Ini terjadi karena sebagian besar energi terbuang dalam bentuk panas. Di tingkat trofik ketiga, ada konsumen II yang memakan konsumen I. Konsumen II juga mendapat energi sebesar 10% dari konsumen I.

Begitu seterusnya sampai tingkat trofik teratas atau konsumen puncak. Jadi, bisa kita simpulkan, semakin tinggi tingkatan trofik pada piramida energi, semakin kecil energi yang diperoleh.

Berbeda dengan energi, senyawa dan unsur kimia di ekosistem bisa membentuk siklus, yaitu siklus biogeokimia. Siklus biogeokimia menggambarkan bagaimana senyawa dan unsur kimia dapat berpindah dari komponen biotik ke komponen abiotik maupun sebaliknya.

Siklus Biogeokimia

Siklus biogeokimia yang ada di ekosistem di antaranya adalah siklus air, nitrogen, fosfor, dan karbon. Yuk, kita bahas satu per satu.

1. siklus air.

Panas matahari menyebabkan air laut dan sumber air lainnya mengalami penguapan atau evaporasi. Cahaya matahari juga dapat menyebabkan transpirasi atau penguapan air dari tubuh tumbuhan. Uap air dari proses evaporasi dan transpirasi lalu naik ke atmosfer membentuk awan. 

Jika melewati suhu dingin, uap air akan mengalami kondensasi menjadi titik-titik air dan kemudian jatuh ke bumi. Peristiwa ini disebut presipitasi atau hujan. 

Air yang menghujani permukaan bumi dapat mengalir ke sungai atau menembus permukaan tanah menjadi air tanah. Air sungai dan air tanah dapat mengalir kembali ke laut, lalu mengalami evaporasi kembali.

2. siklus nitrogen.

Nitrogen bisa masuk ke ekosistem melalui proses fiksasi atau pengikatan gas nitrogen yang ada di atmosfer oleh bakteri. Nitrogen yang difiksasi kemudian diubah menjadi amonium.

Amonium kemudian masuk ke proses nitrifikasi menjadi nitrit yang nantinya diubah menjadi nitrat. Nitrat dapat diserap tumbuhan melalui proses asimilasi.

Jika tumbuhan dimakan oleh hewan, nitrogen organik dari tubuh tumbuhan dapat berpindah ke hewan tersebut.

Setelah makhluk hidup mati, nitrogen dapat kembali ke tanah dalam bentuk ammonium melalui proses dekomposisi. Nitrogen dari tanah bisa kembali lagi ke atmosfer melalui proses denitrifikasi.

3. siklus fosfor.

Fosfor terdapat banyak di batuan yang terbentuk dari sedimentasi di bawah perairan. Batuan ini kemudian naik ke daratan karena adanya proses pengangkatan geologis.

Hujan akan melapukkan batuan dan membawa fosfat yang ada di batuan tersebut larut ke dalam tanah dalam bentuk ion fosfat. Ion fosfat dapat diserap oleh tumbuhan. Fosfor dalam tubuh tumbuhan dapat berpindah ke organisme lain melalui rantai makanan.

Setelah organisme hidup mengalami kematian, fosfor dapat berpindah kembali ke tanah melalui proses dekomposisi dan larut dalam air tanah.

Kemudian fosfor terbawa oleh air tanah hingga menuju perairan lalu bersatu dengan senyawa lainnya membentuk sedimen atau endapan. Sedimen ini nantinya akan membentuk batuan yang bisa terangkat ke daratan melalui pengangkatan geologis.

4. siklus karbon.

Karbon terdapat di atmosfer dalam bentuk gas, seperti karbon dioksida. Karbon dioksida dapat diserap oleh tumbuhan dan diubah menjadi karbohidrat melalui fotosintesis. Karbon pada karbohidrat di tubuh tumbuhan bisa berpindah ke organisme lainnya melalui rantai makanan.

Karbon yang ada pada makhluk hidup bisa kembali lagi ke atmosfer dalam bentuk karbon dioksida hasil respirasi. Proses pembakaran bahan bakar fosil, seperti batu bara dan bensin, juga bisa menghasilkan gas karbon dioksida.

Jika makhluk hidup mati, maka karbon yang ada di tubuhnya akan kembali ke tanah melalui proses dekomposisi. Dalam waktu yang lama, jasad organisme dapat menjadi sumber bahan bakar fosil.

Baca juga: Materi Interaksi Makhluk Hidup dan Suksesi Ekologi Beserta Contohnya

Kita sudah membahas bagaimana aliran energi dan siklus biogeokimia berlangsung di ekosistem. Dengan mempelajari aliran energi dan siklus biogeokimia, kita bisa memahami bagaimana energi dan senyawa atau unsur kimia bisa berpindah di ekosistem serta bagaimana peran makhluk hidup dalam proses tersebut.

Hal ini menunjukkan adanya interaksi antara faktor abiotik dan biotik di ekosistem. Oleh karena itu, bukan hanya faktor biotik yang harus dipelihara, kondisi faktor abiotik juga harus kita jaga kondisinya dengan baik agar ekosistem tetap stabil dan berfungsi sebagaimana mestinya.