Senin, 04 April 2011

Resume Energi, Habitat, Adaptasi & Relung


ENERGI

Energi didefenisikan sebagai suatu kesanggupan untuk melakukan kerja. Untuk mengetahui perilaku energi perlu diketahui hukum-hukum termodinamika, yaitu:        

a. Hukum termodinamika pertama
Energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain, tetapi tak pernah bertambah atau berkuran (tak pernah diciptakan baru dan dihancurkan). Misalnya cahaya, adalah salah satu bentuk energi; untuk itu dia dapat diubah menjadi kerja, panas, atau energi potensial dari makanan. Tergantung pada keadaan, tetapi tak pernah berkurang jumlahnya. .     

b. Hukum termodinamika dua        
Tak ada suatu proses pun yang menyangkut transformasi energi akan terjadi secara spontan, kecuali jika disertai degredasi energi dari bentuk yang pekat ke bentuk yang tipis (memencar). 
Panas, misalnya dalam bentuk suatu objek yang panas akan segera memencar lebih ke dalam lingkungan yang dingin. Berbagai  bentuk kehidupan selalu diikuti oleh perubahan-perubahan energi. Energi yang disampai ke permukaan bumi sebagai cahaya matahari diimbangi oleh energi yang keluar dari permukaan bumi sebagai radiasi panas. Esensi kehidupan ialah perkembangan dari perubahan-prubahan seperti pertumbuhan penggandaan dan sintesis. 

Lingkungan Energi
        
Pada lapisan teratas atmosfer besarnya radiasi adalah kurang lebih 2 gcal/cm2/detik. Jumlah ini akan berkurang apabila melewati atmosfer, paling banyak 67 % (1,34 gcal/cm2/detik) yang dapat mencapai permukaan bumi pada tengah hari di musim panas. Radiasi matahari pada lapisan atmosfer adalah konstan dibandingkan dengan:       
(1) Radiasi matahari yang mencapai permukaan laut pada hari yang cerah.
(2) Sinar matahari yang menembus mendung sempurna.   
(3) Cahaya yang menembus vegetasi
            
Jadi, radiasi matahari semakin berkurang dan terjadi perubahan spektrum energi bilamana ia melewati awan, air dan vegetasi.  

Konsep Produktivitas        
Produktivitas ialah laju produksi azat-azat organik dalam suatu ekosistem yang dimulai dengan konversi energi cahaya matahari menjadi zat-zat organik melalui fotosintesis pada tumbuhan hijau. 

Di bawah ini diberikan beberapa batasan (defenisi) yang penting:   
1. Produktivitas primer dari suatu ekosistem ialah laju konversi energi cahaya menjadi zat 
organik melalui fotosintetis dan khemosintetis oleh organisme produser (terutama tumbuhan hijau).

2. Produktivitas primer bruto ialah laju dari fotosintetis total, termasuk zat-zat organik yang 
dipakai untuk pernafasan selama masa pengukuran; dikenal pula dengan istilah asimilasi total.

3. Produktivitas primer neto ialah laju dari penyimpanan zat-zat organik di dalam jaringan tumbuh-tumbuhan setelah dikurangi pemakaian untuk pernafasan selama masa pengukuran, disebut juga fotosintetis nyata (apparent photosynthetis) atau asimilasi neto. Biasanya jumlah energi/zat organik yang digunakan untuk pernafasan ditambahkan kepada jumlah fotosintesis nyata, sebagai koreksi untuk menaksir jumlah produktivitas bruto.             

4. Produktivitas komunitas neto, yaitu laju dari penyimpanan zat-zat organik yang tidak digunakan heterotrof (jadi, produktivitas primer neto dikurangi konsumsi oleh heterotrof) selama waktu pengukuran, biasanya selama musim tumbuh atau setahun.       

5. Produktivitas skunder adalah laju dari penyimpanan energi pada tingkat konsumer atau dekomposer. 

Rantai makanan, jaring-jaring makanan dan tingkat tropik          
Pemindahan energi makanan dari sumbernya (tumbuhan) melalui serangkaian organisme dengan saling makan memakan, dinamakan rantai makanan. Rantai makanan tersebut tidaklah berjalan sendiri dan terpisah, tetapi berhubungan satu sama lainnya, membentuk jaring-jaring makanan. Pada dasarnya rantai makanan atau jaringan makanan adalah pengalihan energi, yang dimulai dari radiasi matahari yang diubah oleh produser ke dalam bentuk energi kimia dan energi potensial, dan seterusnya ke dalam bentuk-bentuk lainnya. Odum (1983) membagi rantai makanan dalam 2 tipe dasar, yaitu rantai makanan perumputan, yang mulai dari tumbuhan sebagai dasar herbivora yang merumput (organisme yang memakan tumbuhan hidup) dan terus ke carnivora (organisme pemakan binatang): dan rantai detritus, yang dimulai dari bahan-bahan mati ke mikro-organisme dan kemudian ke mikro-organisme yang makan sisa dari predatornya.         

Kualitas Energi
      
Energi memiliki kualitas maupun kuantitas. Jumlah yang sama dari bentuk-bentuk energi yang berbeda bervariasi besar di dalam potensi kerjanya. Kualitas energi diukur dengan energi yang digunakan di dalam transformasi atau lebih spesifik dengan jumlah dari satu tipe energi yang diperlukan untuk membangun bentuk energi yang lain di dalam rantai transformasi energi seperti rantai makanan atau rantai konversi energi pembangkit tenaga listrik. Apabila kualitas yang dikonversi ke dalam bentuk-bentuk baru menurun, kualitas dari bagian yang dikonversi itu ditingkatkan secara proporsional pada tiap-tiap tahap. Dengan kata lain, apabila kuantitas menurun maka kualitas akan meningkat.


Suatu faktor kualitas dapat didefinisikan sebagai jumlah kalori sinar matahari yang perlu digunakan untuk memproduksi satu kalori dari bentuk kualitas yang lebih tinggi (misalnya makanan atau kayu). Struktur kimia sumber energi menentukan kualitasnya sebagai sumber makanan bagi konsumer. Apakah energi potensial di dalam suatu komponen tersedia bagi konsumer, tergantung pada nilai kualitas sumber sebagai makanan.


HABITAT
Habitat adalah tempat suatu makhluk hidup. Semua makhluk hidup mempunyai tempat hidup yang disebut habitat (Odum, 1993). Kalau kita ingin mencari atau ingin berjumpa dengan suatu organisme tertentu, maka harus tahu lebih dahulu tempat hidupnya (habitat), sehingga ke habitat itulah kita pergi untuk mencari atau berjumpa dengan organisme tersebut. Oleh sebab itu, habitat suatu organisme bisa juga disebut alamat organisme itu.Semua organisme atau makhluk hidup mempunyai habitat atau tempat hidup. Contohnya, habitat paus dan ikan hiu adalah air laut, habitat ikan mas adalah air tawar, habitat buaya muara adalah perairan payau, habitat monyet dan harimau adalah hutan, habitat pohon bakau adalah daerah pasang surut, habitat pohon butun dan kulapang adalah hutan pantai, habitat cemara gunung dan waru gunung; adalah hutan Dataran tinggi, habitat manggis adalah hutan dataran rendah dan hutan rawa, habitat ramin adalah hutan gambut dan daerah dataran rendah lainnya, pohon-pohon anggota famili Dipterocarpaceae pada umumnya hidup di daerah dataran rendah, pohon aren habitatnya di tanah dataran rendah hingga daerah pegunungan, dan pohon durian habitatnya di dataran rendah.        

Istilah habitat dapat juga dipakai untuk menunjukkan tempat tumbuh sekelompok organisme dari berbagai spesies yang membentuk suatu komunitas. Sebagai contoh untuk menyebut tempat hidup suatu padang rumput dapat menggunakan habitat padang rumput, untuk hutan mangrove dapat menggunakan istilah habitat hutan mangrove, untuk hutan pantai dapat menggunakan habitat hutan pantai, untuk hutan rawa dapat menggunakan habitat hutan rawa, dan lain sebagainya. Dalam hal seperti ini, maka habitat sekelompok organisme mencakup organisme lain yang merupakan komponen lingkungan (komponen lingkungan biotik) dan komponen lingkungan abiotik.
 

ADAPTASI
Adaptasi adalah cara bagaimana organisme mengatasi tekanan lingkungan sekitarnya untuk bertahan hidup. Organisme yang mampu beradaptasi terhadap lingkungannya mampu untuk:       
 - memperoleh air, udara dan nutrisi (makanan).
 - mengatasi kondisi fisik lingkungan seperti temperatur, cahaya dan panas.

 - mempertahankan hidup dari musuh alaminya. bereproduksi.
 - merespon perubahan yang terjadi di sekitarnya.
Organisme yang mampu beradaptasi akan bertahan hidup, sedangkan yang tidak mampu beradaptasi akan menghadapi kepunahan atau kelangkaan jenis.       

Jenis Adaptasi       

Adaptasi terbagi atas tiga jenis yaitu: Adaptasi morfologi adalah adaptasi yang meliputi bentuk tubuh. Adaptasi Morfologi dapat dilihat dengan jelas. Sebagai contoh: paruh dan kaki burung berbeda sesuai makanannya. Adaptasi Fisiologi adalah adaptasi yang meliputi fungsi alat-alat tubuh. Adaptasi ini bisa berupa enzim yang dihasilkan suatu organisme. Contoh: dihasilkannya enzim selulase oleh hewan memamah biak. Adaptasi Tingkah Laku adalah adaptasi berupa perubahan tingkah laku. Misalnya: ikan paus yang sesekali menyembul ke permukaan untuk mengambil udara.      

1. Adaptasi Morfologi          
Adaptasi morfologi merupakan penyesuaian bentuk tubuh untuk kelangsungan hidupnya. Contoh adaptasi morfologi, antara lain gigi hewan karnivora atau pemakan daging beradaptasi menjadi empat gigi taring besar dan runcing untuk menangkap mangsa, serta gigi geraham dengan ujung pemotong yang tajam untuk mencabik-cabik mangsanya.   

2. Adaptasi Fisiologi
Adaptasi fisiologi merupakan penyesuaian fungsi fisiologi tubuh untuk mempertahankan hidupnya. Contohnya adalah Kelenjar bau Musang dapat mensekresikan bau busuk dengan cara menyemprotkan cairan melalui sisi lubang dubur. Sekret tersebut berfungsi untuk menghindarkan diri dari musuhnya.           

3. Adaptasi Tingkah Laku   
Adaptasi tingkah laku merupakan adaptasi yang didasarkan pada tingkah laku. Contohnya,Pura-pura tidur atau mati. Beberapa hewan berpura-pura tidur atau mati, misalnya tupai Virginia. Hewan ini sering berbaring tidak berdaya dengan mata tertutup bila didekati seekor anjing.   
 
RELUNG
Istilah relung (nische) pertama kali dikemukakan oleh Joseph Grinnell pada tahun 1917. Menurut Grinner, relung merupakan bagian dari habitat yang disebut dengan mikrohabitat. Dengan pandangan seperti ini, Grinnell mengatakan bahwa setiap relung hanya dihuni oleh satu spesies. Pandangan relung yang dikemukakan oleh Grinnell inilah yang disebut dengan relung habitat. Contoh, jika kita mengatakan relung habitat dari kalajengking, maka kita akan menjelaskan mikrohabitat kalajengking tersebut. Dengan demikian kitaharus menjelaskan pada suhu dan kelembaban berapa kalajengking hidup, apakah dia tahan terhadap cahaya atau tidak, apakah dia hidup di tanah dalam lubang, atau di pohon, dan sebagainya.
Setelah Grinnell, Charles Elton (1927) secara terpisah menyatakan bahwa relung merupakan fungsi atau peranan spesies di dalam komunitasnya. Maksud dari fungsi dan peranan ini adalah kedudukan suatu spesies dalam komunitas dalam kaitannya dengan peristiwa makan memakan dan pola-pola interaksi yang lain. Inilang yang disebut dengan relung trophik. Sebagai contoh kalau kita menyatakan relung trophik dari katak sawah, maka kita harus menjelaskan bahwa katak itu makan apa dan dimakan oleh siapa, apakah dia herbivore, karnivora, atau omnivore, apakah dia bersifat competitor bagi yang lain, dll.
Berbeda dengan Elton, maka Hutchinson(1958) menyatakan bahwa relung adalah kisaran berbagai variabel fisik dan kimia serta peranan biotik yang memungkinkan suatu spesies dapat survival dan berkembang di dalam suatu komunitas. Inilah yang disebut dengan relung multidimensi (hipervolume). Sependapat dengan pengertian relung ini, maka Kendeigh (1980) menyatakan bahwa relung ekologik merupakan gabungan khusus antara factor fisiko kimiawi (microhabitat) dengan kaitan biotik (peranan) yang diperlukan oleh suatu spesies untuk aktifitas hidup dan eksistensi yang terus menerus di dalam komunitas. Dengan kata lain dapat dinyatakan bahwa relung multidimensi merupakan gabungan dari relung habitat dan relung trophik. Sebagai contoh, kalau menyatakan relung multidimensi dari tikus sawah, berarti kita menjelaskan tentang mikrohabitatnya dan sekaligus menjelaskan tentang apa makanannya dan siapa predatornya, dll.
Sebagai perkembangan dari konsep-konsep relung terdahulu, maka Odum (1971) mengetengahkan konsep / relung azasi yang dinyatakan sebagai hipervolume yang sangat kompleks (n-hipervolume) yang berpenghuni abstrak maksimum bila suatu spesies tidak terhambat oleh spesies yang lain. Di samping itu, Odum (1971) menyatakan bahwa relung nyata adalah hipervolume yang lebih kecil yang dihuni oleh sejumlah individu yang masih mungkin mendapat pengaruh/hambatan dari spesies lain.

Daftar Pustaka
Untuk bagian Evolusi, Sukresi Primer & Sekunder, serta Faktor Pembatas Fisik dan Indikator Ekologi dapat dilihat di http://kuroikazenoumi.blogspot.com/2011/04/ekologi-laut-tropis-enjoy-d.html

Sabtu, 19 Maret 2011

Pengaruh Suhu Muka Laut Terhadap Curah Hujan

Laut sangat berpengaruh dalam kehidupan kita manusia. Mengapa demikian? Hal ini disebabkan karena kita hidup di planet Bumi yang 80% wilayahnya berupa air, air laut memiliki volume lebih dari 97 % dari jumlah volume air di seluruh dunia yaitu sekitar 1,4 miliyar km3. Oleh karena itu peningkatan suhu permukaan laut mempengaruhi banyak hal, salah satunya adalah  curah hujan. Lalu muncul pertanyaan dibenak kita mengapa curah hujan dapat terpengaruhi oleh suhu permukaan laut? Berikut adalah alasan mengapa suhu permukaan laut berpengaruh pada curah hujan.           

Suhu Permukaan Laut   

Banyak orang berpikiran bahwa suhu permukaan laut itu dingin karena disaat kita pergi ke laut dan menyentuh air laut kita merasa dingin seperi air biasa,namun tahukah anda bahwa suhu permukaan laut mengalami peningkatan akhir – akhir ini? Mungkin bila kita berfikir mana mungkin itu dapat terjadi mengingat jumlah volume air laut yang sangat besar bisa mengalami perubahan yang begitu cepat . Banyak faktor yang mempengaruhi namun yang paling utama adalah isu yang sering dibicarakan banyak orang yaitu pemanasan global (global warming).
           
Hujan

Hujan merupakan satu bentuk presipitasi yang berwujud cairan. Presipitasi sendiri dapat berwujud padat  (misalnya salju dan hujan es) atau aerosol (seperti embun dan kabut). Hujan terbentuk apabila titik air yang terpisah jatuh ke bumi dari awan. Tidak semua air hujan sampai ke permukaan bumi karena sebagian menguap ketika jatuh melalui udara kering. Hujan jenis ini disebut sebagai virga.
Hujan memainkan peranan penting dalam siklus hidrologi.Lembaban dari laut menguap, berubah menjadi awan, terkumpul menjadi awan mendung, lalu turun kembali ke bumi, dan akhirnya kembali ke laut melalui sungai dan anak sungai untuk mengulangi daur ulang itu semula.
Jumlah air hujan diukur menggunakan pengukur hujan atau ombrometer. Ia dinyatakan sebagai kedalaman air yang terkumpul pada permukaan datar, dan diukur kurang lebih 0.25mm. Satuan curah hujan menurut SI adalah milimeter, yang merupakan penyingkatan dari liter per meter persegi.
Air hujan sering digambarkan sebagai berbentuk "lonjong", lebar di bawah dan menciut di atas, tetapi ini tidaklah tepat. Air hujan kecil hampir bulat. Air hujan yang besar menjadi semakin leper, seperti roti hamburger; air hujan yang lebih besar berbentuk payung terjun. Air hujan yang besar jatuh lebih cepat berbanding air hujan yang lebih kecil.
Beberapa kebudayaan telah membentuk kebencian kepada hujan dan telah menciptakan pelbagai peralatan seperti payung dan baju hujan. Banyak orang juga lebih gemar tinggal di dalam rumah pada hari hujan. Biasanya hujan memiliki kadar asam pH 6. Air hujan dengan pH di bawah 5,6 dianggap hujan asam.
Banyak orang menganggap bahwa bau yang tercium pada saat hujan dianggap wangi atau menyenangkan. Sumber dari bau ini adalah petrichor,minyak atsiri yang diproduksi oleh tumbuhan, kemudian diserap oleh batuan dan tanah, dan kemudian dilepas ke udara pada saat hujan.  

Jenis-jenis hujan
Untuk kepentingan kajian atau praktis, hujan dibedakan menurut terjadinya, ukuran butirannya, atau curah hujannya.
Jenis-jenis hujan berdasarkan terjadinya
§  Hujan siklonal, yaitu hujan yang terjadi karena udara panas yang naik disertai dengan angin berputar.
§  Hujan zenithal, yaitu hujan yang sering terjadi di daerah sekitar ekuator, akibat pertemuan Angin Pasat Timur Laut dengan Angin Pasat Tenggara. Kemudian angin tersebut naik dan membentuk gumpalan-gumpalan awan di sekitar ekuator yang berakibat awan menjadi jenuh dan turunlah hujan.
§  Hujan orografis, yaitu hujan yang terjadi karena angin yang mengandung uap air yang bergerak horisontal. Angin tersebut naik menuju pegunungan, suhu udara menjadi dingin sehingga terjadi kondensasi. Terjadilah hujan di sekitar pegunungan.
§  Hujan frontal, yaitu hujan yang terjadi apabila massa udara yang dingin bertemu dengan massa udara yang panas. Tempat pertemuan antara kedua massa itu disebut bidang front. Karena lebih berat massa udara dingin lebih berada di bawah. Di sekitar bidang front inilah sering terjadi hujan lebat yang disebut hujan frontal.
§  Hujan muson atau hujan musiman, yaitu hujan yang terjadi karena Angin Musim (Angin Muson). Penyebab terjadinya Angin Muson adalah karena adanya pergerakan semu tahunan Matahari antara Garis Balik Utara dan Garis Balik Selatan. Di Indonesia, hujan muson terjadi bulan Oktober sampai April. Sementara di kawasan Asia Timur terjadi bulan Mei sampaiAgustus. Siklus muson inilah yang menyebabkan adanya musim penghujan dan musim kemarau.

Jenis-jenis hujan berdasarkan ukuran butirnya
§  Hujan gerimis / drizzle, diameter butirannya kurang dari 0,5 mm
§  Hujan salju, terdiri dari kristal-kristal es yang suhunya berada dibawah 0° Celsius
§  Hujan batu es, curahan batu es yang turun dalam cuaca panas dari awan yang suhunya dibawah 0° Celsius
§  Hujan deras / rain, curahan air yang turun dari awan dengan suhu diatas 0° Celsius dengan diameter ±7 mm.

Jenis-jenis hujan berdasarkan besarnya curah hujan (definisi BMKG)
§  hujan sedang, 20 - 50 mm per hari
§  hujan lebat, 50-100 mm per hari
§  hujan sangat lebat, di atas 100 mm per hari
   
Hubungan Suhu Permukaan Laut dengan Curah Hujan


      
Musim hujan berkepanjangan tanpa kemarau di Indonesia pada tahun ini diperkirakan merupakan dampak dari peningkatan suhu laut yang merupakan salah satu efek dari pemanasan global. Tingginya suhu muka laut mengakibatkan  terjadi penguapan – penguapan air di permukaan laut dan membentuk awan-awan hujan dan terjadilah hujan seperti yang ditunjukan oleh gambar diatas. Selain itu tingginya suhu  permukaan laut bisa mengakibatkan terjadinya La Nina yang menyebabkan terbentuknya awan hujan. Hal tersebutlah penyebab terjadinya peningkatan curah hujan yang terjadi diberbagai daerah di Indonesia.

Daftar Pustaka