Hubungan Ketergantungan Produsen, Konsumen, dan Dekomposer

Sistem Ekosistem

Dalam suatu ekosistem sering terjadi saling ketergantungan antara produsen, konsumen, dan dekomposer. Gejala ini terjadi pada peristiwa makan dan dimakan. Melalui peristiwa tersebut akan membentuk rantai makanan, jaring-jaring makanan, dan piramida makanan. Peristiwa ini erat kaitannya dengan pengalihan energi dari produsen ke konsumen. Energi adalah kemampuan untuk melakukan pekerjaan.
Energi matahari merupakan sumber energi utama bagi segala kehidupan. Hanya organisme autotrof yang dapat memanfaatkan energi matahari untuk proses fotosintesis. Organisme autotrof mengubah energi matahari menjadi gula serta oksigen.

Proses Aluran Energi dalam Ekosistem

• Dalam suatu ekosistem, energi mengalir dari matahari sampai ke pengurai.
• Produsen memperoleh energi dari matahari yang oleh tumbuhan diubah menjadi energi kimia.
• Energi kimia kemudian berpindah menuju konsumen I, lalu ke konsumen II, ke konsumen III, dan seterusnya.
• Aliran energi ini akan berakhir pada proses penguraian.
• Pada proses ini, energi dilepaskan dalam bentuk panas yang tersebar di lingkungan dan tidak dimanfaatkan lagi.
• Produsen menempati tingkat trofik I, konsumen I menempati tingkat trofik II, dan seterusnya.
• Semakin jauh jarak transfer energi matahari, semakin kecil aliran energinya.
• Artinya konsumen III pada tingkat tofik IV mendapatkan transfer energi yang paling kecil sehingga rawan punah.

Mengapa semakin jauh dari matahari, energi yang didapatkan semakin kecil ?
Pada setiap trofik, energi yang dilepaskan ke lingkungan sekitar 90%, yang dimanfaatkan organ hanya 10%. 90% panas yang dilepas pada lingkungan ini tidak dapat didaur ulang karena energi tidak dapat didaur ulang. Akibatnya, pemborosan energi telah terjadi di dalam ekosistem.

a. Rantai Makanan

Untuk kelangsungan hidupnya, makhluk hidup memerlukan makanan. Dalam satu ekosistem terdapat hubungan makan dan dimakan sehingga terbentuklah rantai makanan. Rantai makanan dapat diartikan juga sebagai pengalihan energi dari tumbuhan melalui beberapa makhluk hidup yang makan dan dimakan.
Misalnya, kita dapat lihat pada ekosistem sawah.

• Di sawah terdapat tanaman padi
• tanaman padi dimakan oleh belalang
• belalang dimakan oleh katak
• katak dimakan ular
• setelah ular mati, bangkainya akan dimakan dan diuraikan oleh dekomposer
• dekomposer akan menyuburkan tanah dan memberikan makanan bagi tumbuhtumbuhan

b. Jaring-Jaring Makanan

Jika dalam suatu rantai makanan dapat ditarik satu garis lurus, pada jaring-jaring makanan ini, peristiwa makan dan dimakan tidak sesederhana yang kita bayangkan karena satu makhluk hidup dapat memakan lebih dari satu jenis makanan dan satu makhluk hidup dapat dimakan oleh lebih dari satu makhluk hidup sehingga garis yang terjadi saling bersilangan.
Dalam kehidupan ini, rantai makanan dapat saling berhubungan satu dengan yang lainnya, sehingga dapat membentuk suatu jaring-jaring yang sangat kompleks. Keadaan ini disebut sebagai jaring-jaring makanan.

c. Piramida Makanan

Piramida makanan adalah piramida yang menggambarkan jumlah berat serta energi mulai dari produsen sampai konsumen puncak. Piramida ini dibuat dengan pemahaman bahwa pada saat terjadi peristiwa makan dan dimakan telah terjadi perpindahan energi dari makhluk hidup yang dimakan ke makhluk hidup pemakannya.
Sebagai contoh adalah perpindahan energi dari produsen ke konsumen I, dari konsumen I ke konsumen II, dari konsumen II ke konsumen III, dan seterusnya.

Tapi perlu diingat bahwa tidak semua energi dari makhluk hidup yang dimakan akan pindah pada makhluk hidup pemakan sehingga terbentuk piramida makanan yang semakin ke atas semakin mengecil.

Selain energi berupa makanan, tubuh organisme juga memerlukan air, oksigen, dan mineral. Jaring-jaring makanan muncul dengan diawali terjadinya proses perputaran zat dari tubuh organisme menuju tanah dan reaksi kimia. Proses ini sering disebut dengan daur biogeokimia.

d. Daur Biogeokimia

Daur biogeokimia adalah daur materi melalui makhluk hidup, tanah, serta reaksi kimia.
Berfungsi daur biogeokimia adalah untuk menentukan kelestarian makhluk hidup.
Kalian dapat membayangkan bahwa dalam nasi atau makanan yang kalian makan ada molekul zat yang berasal dari molekul zat yang pernah dikeluarkan oleh tubuh kalian sendiri ? Mungkin itu satu molekul air ataukah satu molekul hidrogen yang pernah singgah di dalam tubuh kalian mengikuti daur materi hingga akhirnya singgah lagi di dalam tubuh kalian. Bagian tubuh itu mungkin berasal dari bagian tubuh hewan yang telah punah berjuta tahun yang lalu atau mungkin juga bagian tubuh kalian yang sudah kalian keluarkan besok menjadi bagian tubuh makhluk hidup di masa yang akan datang. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa aliran materi yang dibutuhkan dunia kehidupan pada dasarnya berasal dari dua arah karena keterbatasan bahan kimia sehingga harus dimanfaatkan lagi melalui proses perputaran (siklus).
Aliran bahan kimia dalam tubuh makhluk hidup terjadi melalui rantai makanan mengikuti arus aliran oksigen dalam makhluk hidup, kemudian mengikuti siklus abiotik.
Terdapat dua siklus abiotik, yaitu

1. fase atmosfer seperti nitrogen
2. fase sedimen seperti fosfor

Daur biogeokimia sangat diperlukan dalam kelestarian makhluk hidup dan ekosistem. Jika daur ulang berhenti, maka makhluk hidup akan mati dan ekosistem akan punah.
Daur biogeokimia yang akan dibahas kali ini adalah daur karbon, daur nitrogen, daur belerang, daur fosfor dan daur hidrologik.

Lima Daur Biogeokimia

Berikut ini adalah tiga daur Biogeokimia

1. Daur Karbon

Semua karbon memasuki makhluk hidup melalui daun-daun hijau dan keluar melalui respirasi hingga menjadi siklus yang lengkap. Akan tetapi, sebagian ada yang difermentasikan dan atau membentuk jaringan lain menjadi karbon terikat.
Lautan juga dapat menjadi sumber pemasok karbon. Sumber karbon ada yang sebagai senyawa anorganik karbonat (CO₃^-) dan tidak dalam bentuk organik terikat. Proses ini dapat terjadi pada ekosistem laut, misalnya, dalam pembuatan kulit kerang satwa laut (kerang, tiram, beberapa protozoa, dan ganggang).

2. Daur Nitrogen

Cadangan nitrogen di atmosfer terdapat dalam bentuk nitrogen molekuler (N₂) yang mulia dan hanya bakteri yang dapat memanfaatkannya.
Nitrogen memasuki rantai makanan melalui akar tumbuhan vaskuler atau dinding sel tumbuhan, nonvaskuler yang diikat menjadi molekul organik, seperti asam amino, protein, pigmen, asam nukleat, dan vitamin yang masuk dalam rantai makanan.
Dalam rantai makanan, nitrogen dikeluarkan melalui urine dan kotoran, bukan dari respirasi atmosfer, kecuali untuk peristiwa kebakaran hutan atau padang rumput.
Daur ulang nitrogen terjadi melalui proses deaminisasi, yaitu rantai makan detritur oleh nitrosoman menjadi senyawa amino (NH₂) dan membebaskan amonia (NH₃) yang oleh bakteri nitrosomonas dioksidasi menjadi nitrit, kemudian oleh bakteri nitrobaktum diubah menjadi nitrit yang dibutuhkan dan tersedia bagi tanaman.
Proses terbentuknya nitrat disebut dengan nitrifikasi, kemudian nitrat memasuki rantai makanan. Ketika tumbuhan sudah mulai membusuk, nitrat kembali dibebaskan. Proses ini disebut denitrifikasi.

3. Daur Belerang

Fase atmosfer daur ini kurang terkenal karena fase sedimennya lebih dominan. Tetapi, seiring dengan adanya peningkatan peristiwa belerang di udara, fase atmosfer mulai mengemuka. Belerang diserap tumbuhan sebagai SO₄^- yang diikat dalam asam amino dan protein. Seperti pada daur nitrogen dan daur lainnya, belerang mengikuti rantai makanan secara umum dengan limbah berupa feses. Penyimpangan terjadi hanya karena adanya kebakaran hutan yang menyebabkan oksidasi menjadi dioksida.
Pada lingkungan aerobik dan anaerobik sedimen atau dasar laut, peranan bakteri sangatlah penting. Secara garis besar, fase sedimen dan fase besar untuk tersedianya belerang bagi makhluk hidup lain. Secara garis besar, fase sedimen dan fase atmosfer pada daur belerang sama penting perannya karena mengikuti rantai makanan makhluk hidup.
Peningkatan fase atmosfer pada daur ini terjadi oleh adanya pelepasan belerang organik dan hidrogen sulfida akibat kebakaran hutan, pembakaran batu bara, dan BBM yang menyebabkan terbentuknya SO₂ yang bereaksi menjadi SO₃ dengan air, kemudian menjadi asam sulfit. Pada saat turun hujan, terjadilah hujan asam yang kurang menguntungkan bagi manusia.

4. Daur Fosfor

Di alam, fosfor dapat dijumpai sebagai HPO₄^-, PO₄^-, atau H₂PO₄ berbentuk ion fosfat anorganik, larutan fosfat organik, fosfat partikulat, atau fosfat mineral dalam batuan atau sedimen.
Sumber fosfat utama adalah batuan kristal yang lapuk atau hanyut karena erosi. Fosfat tersedia di alam sebagai ion fosfat dan masuk ke dalam tanaman melalui perakaran ke jaringan hidup. Selanjutnya, mengikuti rantai makanan.
Fosfat dapat lepas ke atmosfer melalui peristiwa kebakaran hutan. Pada daur detritus, molekul yang lebih besar berupa fosfat dipisahkan menjadi ion fosfat anorganik yang diendapkan sebagai butir sedimen ekosistem perairan. Daur fosfor sangat sederhana. Daur ini bersifat fase sedimen lambat dan ditambah dengan tidak dapat larutnya fosfor di air sehingga sering kali terjadi kekurangan fosfor pada pertumbuhan tanaman.

5. Daur Hidrologik

Air sangat penting bagi kehidupan makhluk hidup meskipun air tidak melewati reaksi kimia menjadi senyawa organik maupun anorganik. Air masuk dalam daur ini secara utuh. Di dalam jaringan hidup, air relatif tidak terikat sebagai senyawa kimia meskipun hampir 3/4 jaringan hidup mengandung air.
Di dalam jaringan, air mempunyai banyak fungsi, antara lain, sebagai medium hara tanaman yang menjadi pengantar ke tanaman autotropik, sebagai cairan dari molekul organik, menjadi regulator panas tubuh, menjadi medium sedimen, sumber utama nutrisi di muka bumi, dan sangat penting bagi ekosistem akuatik.
Daur hidrologi didukung dengan energi matahari dan gaya tarik bumi. Jika terdapat cukup butir-butir hujan, uap air itu segera turun kembali sebagai hujan karena cukup berat untuk ditarik oleh gaya tarik bumi. Penyebaran air di muka bumi tidak merata, paling besar diserap oleh bebatuan dan tidak ikut dalam sirkulasi. Sebagian besar dari sisa yang diikat batuan tersimpan di lautan, sebagian kecil berbentuk gunung es di kutub bumi dan sisanya lagi berupa air segar dalam bentuk uap air atmosfer, air bumi, air tanah, atau air permukaan di daratan.

Baca juga

• 1 Satuan-Satuan dalam Ekosistem
• 2 Keseimbangan Ekosistem
• 3 Komponen Penyusun Ekosistem
• 4 Saling Ketergantungan atau Interdependensi
• 5 Hubungan Ketergantungan Produsen, Konsumen, dan Dekomposer
• 6 Bentuk Interaksi Antar Makhluk Hidup