ENERGI
A. PENDAHULUAN
Energi didefinisikan sebagai segala kemampuan untuk melakukan usaha atau pekerjaan. Energi yang memasuki permukaan bumi melalui sinar sedangkan yang meninggalkan permukaan bumi sebagai radiasi panas sehingga tidak tampak. Tanpa perpindahan energy, tidak mungkin ada kehidupan dan tidak mungkin adanya system ekologi. (Eugune, 1993)
Ekosistem merupakan hubungan timbal balik antar makhluk hidup dengan lingkungannya maupun sesama makhluk hidupnya. Oleh karena itu, didalam ekosistem pasti terjadi hubungan saling ketergantungan antara komponen satu dengan yang lain. Saling ketergantungan itu mencakup berbagai kebutuhan untuk bereproduksi, makanan, energi, air, mineral dan udara. Adanya saling ketergantungan menyebabkan di dalam ekosistem terjadi rantai makanan, jaring-jaring makanan, aliran energi dan siklus biogeokimia (Resosoedarmo, 1986).
Semua yang ada di bumi ini baik mahluk hidup maupun benda mati tersusun oleh materi. Materi ini tersusun atas unsur-unsur kimia antara lain karbon (C), Oksigen (O), Nitrogen (N), Hidrogen (H), dan Fosfor (P). Unsur-unsur kimia tersebut atau yang umum disebut materi dimanfaatkan produsen untuk membentuk bahan organik dengan bantuan matahari atau energi yang berasal dari reaksi kimia. Bahan organik yang dihasilkan merupakan sumber energi bagi organisme. Dalam suatu aliran energi ada 3 peran penting yang harus dimiliki meliputi produsen yang berfungsi sebagai organisme yang membuat makanan sendiri (autotrof) peran ini biasanya diambil oleh tumbuhan yang menghasilkan makanan melalui proses fotosintesis, kemudian konsumen sebagai organisme yang tidak mampu membuat makanan sendiri (heterotrof) sehingga untuk memenuhi kebutuhannya, organisme ini bergantung pada organisme lain. Terakhir yaitu dekomposer, merupakan organisme yang menguraikan sisa-sisa organisme yang telah mati menjadi zat-zat organik sederhana. Zat-zat sederhana ini akan digunakan kembali oleh produsen sebagai bahan nutrisi untuk membuat makanannya (Resosoedarmo, 1986).
B. Pokok Bahasan
1. Pengertian Energi dan Aliran Energi.
2. Macam-Macam Sumber Energi.
3. Bagaimana Aliran Energi dalam Ekosistem.
C. PEMBAHASAN
1. Pengertian
Energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk mengerjakan suatu pekerjaan. Perilaku energi dapat dinyatakan dalam hukum-hukum termodinamika berikut:
a. Hukum termodinamika pertama : menyatakan bahwa “energi dapat diubah dari satu tipe ke tipe yang lain, tetapi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan”.
b. Hukum termodinamika kedua : menyatakan bahwa “setiap terjadi perubahan bentuk energi, pasti terjadi degradasi energi dari bentuk energi yang terpusat menjadi bentuk energi yang terpencar, dan di dalam proses perubahan energi selalu melepaskan panas dalam bentuk energi yang tidak dapat digunakan”.
Proses pemindahan energi yang terjadi di alam yaitu di dalam ekosistem sering disebut dengan energitika. Tingkah laku energi di dalam ekosistem dapat diistilahkan dengan ‘aliran energi’ sebab transformasi energi yang kita lihat hanya satu jalur, dan berbeda dengan tingkah laku materi yang berupa ‘siklus materi’.
Energi dapat digunakan dengan efisien atau tidak, salah satunya tergantung pada kualitas gizi yang dikonsumsi karena konsumen dapat mengkonversi sumber makanan berkualitas tinggi ke jaringan hidup baru yang lebih efisien daripada sumber makanan berkualitas rendah. Rendahnya transfer energi antara tingkat trofik membuat pengurai umumnya lebih penting daripada produsen dalam hal aliran energi. Dekomposer memproses sejumlah besar bahan organik dan mengembalikan nutrisi ke ekosistem dalam bentuk anorganik, kemudian diambil lagi oleh produsen primer Odum, 1993).
2. Macam-Macam Sumber Energi
Macam-macam sumber energy bertujuan untuk mengurangi sumber daya energy yang saat ini banyak digunakan, seperti BBM. Dengan lebih mengenal sumber daya energy lainnya diharapkan kita dapat mengefesienkan energy. Berikut adalah macam-macam sumber Energi yang terbagi dalam:
a) Sumber Daya Energi Hayati
Sumber daya energy hayati adalah fotosintesis. Jadi faktor utama yang mempengaruhi dan bias terciptanya sumber daya hayati ini adalah sinar matahari yang telah di transformasikan dengan bahan kimia oleh tumbuhan hijau. Yang hasilnya dapat dirasakan langsung oleh makhluk hidup lainnya yakni berupa energy manusia, hewan serta biomassa.
b) Sumber Daya Energi Surya
Sumber daya energy surya adalah bersumber pada matahari. Energy ini biasanya untuk PLTA dan PLTD. Tetapi juga bias dimanfaatkan masyarakat luas sebagai kegiatan sehari-hari yakni menjemur, bertani dan lain sebagainya.
c) Sumber Daya Energi Air
Sumber daya ini merupakan potensi energy yang besar, karena curah hujan yang tinggi dan topografi yang bergunung. Biasanya dalam bentuk PLTA yang dibangun dengan bendungan yang mengalirkan air pada turbin sehingga menghasilkan listrik.
d) Sumber Daya Energi Laut
Pengunaan energy ini berasal dari gelombang dan arus laut, selain itu juga dari panas matahari yang tersimpan didalam air laut. Pemanfaatan serta dampak lingkungan yang timbul dari penggunaan energy laut masih tahap eksperimental.
e) Sumber Daya Energi Angin
Angin merupakan udara yang bergerak sehingga memiliki energy kinetic. Energy dari angin digunakan dengan perantara kincir angin.
f) Sumber Daya Energi Nuklir
Energy ini dibangkitkan dalam reaksi nuklir, yaitu massa diubah menjadi energy. Terdapat dua reaksi nuklir yaitu pemecahan dan pengabungan. Pada PLTN bahan bakar yang digunakan adalah uranium.
g) Sumber Daya Energi Energi Bahan Fosil
PLTU menggunakan batu bara dan gas alam sebagai bahan bakar, seperti pada BBM.
h) Sumber Daya Energi Panas Bumi
Energy ini berasal dari aktivitas vulkanisme. Air tanah yang bersentuhan dengan batuan panas karena adanya aktivitas vulkanisme akan berubah menjadi uap air. Uap air tersebut yang digunakan sebagai pembangit listrik. Prinsip dari sumber dentuhan dengan batuan panas karena adanya aktivitas vulkanisme akan berubah menjadi uap air. Uap air tersebut yang digunakan sebagai pembangit listrik. Prinsip dari sumber daya ini sama dengan PLTU tapi bahan bakarnya berasal dari magma (Lianah, 2015).
3. Aliran Energi dalam Ekosistem
Semua organisme memerlukan energy untuk pertumbuhan, pemeliharaan, reproduksi dll. Sedangkan pengertian aliran energy sendiri adalah proses berpindahnya energy dari suatu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya. Seperti yang dapat digambarkan di rantai makanan atau piramida biomasa. Ekosistem mempertahankan diri dengan siklus energy dan nutrisi dari eksternal. Pengaliran energy berlangsung melalui rantai makanan, jarring-jaring makanan dan juga tingkat trofik.
a. Rantai Makanan
Dalam ekosistem terjadi proses makan dan dimakan secara berurutan yang disebut dengan rantai makanan. Proses inilah yang menentukan bagaimana energi mengalir dari satu organisme ke organisme yang lain dalam satu sistem. Tiap tingkatan dari rantai makanan disebut taraf trofik/ tingkat trofik. Pada setiap pemindahan energi, rata-rata 80%-90% energi dikeluarkan dalam bentuk panas.
Proses rantai makanan ada tiga kelompok yakni :
· Rantai pemangsa, yakni perpindahan energy dan materi dari produsen (tumbuhan) ke binatang kecil, lalu binatang besar dan berakhir ke binatang paling besar.
· Rantai Parasit, yaitu perpindahan energy dan materi dari organisme besar ke organisme kecil.
· Rantai Saprofit, yaitu perpindahan energy dan materi dari organisme mati ( bahan organic) ke microorganisme.
Berdasarkan gambar rantai makanan di atas dapat kita simpulkan bahwa padi berperan sebagai produsen, tikus sebagai konsumen I, ular konsumen II dan burung elang sebagai konsumen III. Dari rantai makanan tersebut dapat kita gambarkan bahwa produsen akan dimakan oleh konsumen I kemudian konsumen I akan dimakan oleh konsumen II, dan konsumen II akan dimakan oleh konsumen III, terakhir karena konsumen III merupakan konsumen terakhir, maka ketika dia mati akan diurai oleh perombak dan nutrisi yang didapat oleh perombak akan digunakan kembali oleh padi sebagai produsen begitupun selanjutnya. Proses penguraian tidak hanya terjadi pada konsumen tingkat III, karena apabila konsumen I atau II tidak dimakan oleh konsumen diatasnya maka mereka akan mati dan terurai dengan bantuan perombak (Kimball, 1999).
b. Tingkat Trofik
Suatu rantai makanan terdapat tingkatan untuk mendapatkan sumber makanan yang disebut dengan tingkat trofik, yaitu:
1) Tingkat Pertama Produsen,
Merupakan organisme yang dapat mengolah makanan sendiri melalui proses fotosintetis.
2) Tingkat Kedua Konsumen,
Organisme yang tidak dapat mengolah sendiri makanannya disebut organisme heterotrof konsumen. Konsumen dalam ekosistem dapat di golongkan beberapa tingkat : konsumen tingkat I/primer (kelompok herbivora), konsumen tingkat II/sekunder, konsumen tingkat III/tersier (Emanuel, 1997).
3) Tingkat Ketiga Dekomposer,
Beberapa organisme mendapatkan energinya dengan cara memakan detritus atau materi organik dari organisme lain. Detritivora yaitu organisme yang memakan detritus. Organisme detritivora antara lain yaitu cacing tanah, kutu kayu, kepiting, dan siput (Kimball, 1999).
4) Tingkat Keempat Karnivora
Semua organisme Karnivora tingkat tinggi
5) Tingkat Kelima Perombak
Semua Organisme yang berstatus sebagai perombak.
c) Jaring Makanan
Jaring makanan adalah gabungan dari berbagai rantai makanan (Odum, 1993). Semua rantai makanan dalam suatu ekosistem tidak berdiri sendiri, melainkan saling berhubungan dengan rantai makanan yang lain. Bahkan di dalam ekosistem, ketiga kelompok rantai makanan yang telah disebutkan diatas (rantai pemangsa, rantai parasit, dan rantai saprofit) saling berkaitan. Dengan kata lain, jika tiap-tiap rantai makanan yang ada di dalam ekosistem disambung-sambungkan dan membentuk gabungan rantai makanan yang lebih kompleks, maka terbentuk suatu jaring makanan (Indriyanto, 2006).
D. Rangkuman
Energi adalah kemampuan kerja yang diperoleh organisme dari makanan yang dikomsumsinya. Didalam energi terdapat aliran energi yang merupakan rangkaian urutan pemindahan energi kebentuk energi yang lain. Sumber-sumber daya energi meliputi air, angin, nuklir, energi dan panas bumi.
Daur materi dan aliran energi berlangsung didalam ekosistem karena pengalihan energi berlangsung melalui sederetan organisme yang memakan dua yang dimakan didalam rantai makanan, jaring-jaring makanan dan tingkat trofik.
E. DAFTAR PUSTAKA
Delvian. 2006. Siklus Hara Faktor Penting Bagi Pertumbuhan Pohon Dalam Pengembangan Hutan Tanaman Industri. Universitas Sumatra Utara, Medan.
Emanuel, A.P.,1997. Biologi.. PT Galaxy Puspa Mega, Jakarta.
Ir Indriyanto. 2005. Ekologi Hutan. Penerbit Bumi Aksara, Bandar Lampung.
Lianah, 2015. Pengantar Ekologi Unity Of Sciences.Semarang: CV Karya Abadi Jaya
Kimball. 1999. Biologi Jilid 3. Erlangga, Jakarta.
Kilham, K. 1996. Soil Ecology. Cambridge University Press, United kingdom.
P.Odum,Eugene. 1993.Dasar-dasar Ekologi Edisi ke tiga. Gajah Mada University Press, Yogyakarta.
Resosoedarmo, S., K. Kartaminata, dan A. Soegiarto. 1986. Pengantar Ekologi. Remadja Rosda Karya,Bandung.
Soerya. 1994 . Piramida Ekologi. PT. Gerda Perkasa bandung, Bandung.
Posting Komentar