ASAS-ASAS PENGETAHUAN LINGKUNGAN
1. Pengertian Ekologi
dan Ilmu Lingkungan Secara Umum
Ekologi adalah ilmu
yang mempelajari interaksi antara organisme dengan lingkungannya dan yang
lainnya. Berasal dari kata Yunani oikos (“habitat”) dan logos (“ilmu”). Ekologi
diartikan sebagai ilmu yang mempelajari baik interaksi antar makhluk hidup
maupun interaksi antara makhluk hidup dan lingkungannya. Istilah ekologi
pertama kali dikemukakan oleh Ernst Haeckel (1834 – 1914). Dalam ekologi,
makhluk hidup dipelajari sebagai kesatuan atau sistem dengan lingkungannya.
Ilmu (atau ilmu
pengetahuan) adalah seluruh usaha sadar untuk menyelidiki, menemukan dan
meningkatkan pemahaman manusia dari berbagai segi kenyataan dalam alam manusia.
Segi-segi ini dibatasi agar dihasilkan rumusan-rumusan yang pasti. Ilmu
memberikan kepastian dengan membatasi lingkup pandangannya, dan kepastian
ilmu-ilmu diperoleh dari keterbatasannya.
Pengertian lingkungan
adalah segala sesuatu yang ada di sekitar manusia yang memengaruhi perkembangan
kehidupan manusia baik langsung maupun tidak langsung. Lingkungan bisa
dibedakan menjadi lingkungan biotik dan abiotik. Jika kalian berada di sekolah,
lingkungan biotiknya berupa teman-teman sekolah, bapak ibu guru serta karyawan,
dan semua orang yang ada di sekolah, juga berbagai jenis tumbuhan yang ada di
kebun sekolah serta hewan-hewan yang ada di sekitarnya. Adapun lingkungan
abiotik berupa udara, meja kursi, papan tulis, gedung sekolah, dan berbagai
macam benda mati yang ada di sekitar. Seringkali lingkungan yang terdiri dari
sesama manusia disebut juga sebagai lingkungan sosial. Lingkungan sosial inilah
yang membentuk sistem pergaulan yang besar peranannya dalam membentuk
kepribadian seseorang.
Ilmu Lingkungan adalah
suatu studi yang sistematis mengenai lingkungan hidup dan kedudukan manusia
yang pantas di dalamnya. Ilmu lingkungan merupakan perpaduan konsep dan asas
berbagai ilmu yang bertujuan untuk mempelajari dan memecahkan masalah yang
menyangkut hubungan antara mahluk hidup dengan lingkungannya. Ilmu lingkungan
merupakan penjabaran atau terapan dari ekologi.
2. Pengertian
Ekologi Menurut Para Ahli
Menurut Ernst Haeckel
(1866), Peneliti asal Jerman, bahwa pengertian ekologi adalah ilmu pengetahuan
komprehensif tentang hubungan organisme terhadap lingkungan
Menurut Charles Elton
(1927), secara singkat bahwa pengertian ekologi adalah sejarah alam yang
bersifat ilmiah “Scientific natural history”
Menurut E.P. Odum
(1963) bahwa pengertian ekologi adalah ilmu yang mempelajari tentang struktur
dan fungsi alam “The study of the structure and function of nature”
Tahun 1972, Menurut C.
J. Krebs, pengertian ekologi adalah ilmu pengetahuan tentang interaksi yang
menentukan distribusi dan kelimpahan organisme
3. Pengertian
Ilmu Lingkungan Menurut Para Ahli
Ilmu lingkungan adalah
ilmu yang mempelajari tentang lingkungan hidup. Menurut Soerjani, dkk (2006),
ilmu lingkungan adalah penggabungan ekologi (manusia) yang dilandasi dengan
kosmologi (tatanan alam) yang mempunyai paradigma sebagai ilmu pengetahuan
murni. Hakikat ilmu pengetahuan pada dasarnya berkembang untuk mendasari,
mewarnai serta sebagai pedoman kearifan sikap dan perilaku manusia.
4. Perbedaan
Ekologi dan Ilmu Lingkungan
Ilmu lingkungan adalah
ilmu yang mempelajari tentang kedudukan manusia yang pantas di lingkungannya.
Sedangkan ekologi adalah ilmu yg mempelajari tentang interaksi antar makhluk
hidup maupun interaksi antar makhluk hidup dengan lingkunganya. Perbedaannya
terletak pada misi utk mencari pengetahuan menyeluruh tentang alam & dampak
perlakuan manusia terhadap lingkungannya, guna menimbulkan kesadaran dan
tanggung jawab dalam pengelolaan lingkungan.
Asas di dalam suatu ilmu yang sudah berkembang
digunakan sebagai landasan yang kokoh dan kuat untuk mendapatkan hasil, teori
dan model seperti pada ilmu lingkungan. Untuk menyajikan asas dasar ini
dilakukan dengan mengemukakan kerangka teorinya terlebih dahulu, kemudian
setelah dipahami pola dan organisasi pemikirannya baru dikemukakan fakta-fakta
yang mendukung dan didukung, sehingga asas-asas disini sebenarnya merupakan
satu kesatuan yang saling terkait dan tidak dapat dipisahkan satu sama lain
(sesuai dengan urutan logikanya).
ASAS 1 (HUKUM THERMODINAMIKA I)
Semua energi yang memasuki sebuah organisme hidup,
populasi atau ekosistem dapat dianggap sebagai energi yang tersimpan atau
terlepaskan. Energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain tetapi
tidak dapat hilang, dihancurkan atau diciptakan.
Asas ini adalah sebenarnya serupa dengan hokum
Thermodinamika I, yang sangat fundamental dalam fisika. Asas ini dikenal
sebagai hukum konservasi energi dalam persamaan matematika.
Contoh:
Banyaknya kalori, energi yang terbuang dalam bentuk makanan diubah
oleh jasad hidup menjadi energi untuk tumbuh, berbiak, menjalankan proses
metabolisme, dan yang terbuang sebagai panas.
ASAS 2
Tak ada system pengubahan energi yang betul- betul
efisien.
Pengertian:
Asas ini tak lain adalah hokum Thermodinamika II, Ini
berarti energi yang tak pernah hilang dari alam raya, tetapi energi tersebut
akan terus diubah dalam bentuk yang kurang bermanfaat.
Asas ini sama dengan hukum termodinamika kedua
dalam ilmu fisika. Hal ini berarti meskipun energi itu tidak pernah hilang,
namun demikian energi tersebut akan diubah dalam bentuk yang kurang bermanfaat.
Secara keseluruhan energi di planet kita ini terdegradasi dalam bentuk panas
tanpa balik, yang kemudian beradiasi ke angkasa.
Dalam sistem biologi, energi yang dimanfaatkan baik
oleh jasad hidup, populasi maupun ekosistem kurang efisien, karena masukan
energi dapat dipindahkan dan digunakan oleh organisme hidup yang lain.
Contohnya pada piramida makanan, tingkatan konsumen yang paling bawah
mendapatkan asupan energi yang banyak, sebaliknya konsumen paling atas
hanya mendapatkan sedikit, disamping itu pada setiap tingkatanpun energi tidak
dimanfaatkan secara efisien (banyak terbuang).
Energi yang dapat dimanfaatkan oleh kita seperti
tumbuhan, hewan, ikan dsb., itu termasuk kategori sumber alam, namun demikian
apakah sumber alam ini dapat diukur manfaatnya dan apa batasan sumber alam
tersebut?.
Sumber alam adalah segala sesuatu yang diperlukan oleh
organisme hidup, populasi, atau ekosistem yang pengadaannya hingga ke tingkat
optimum atau mencukupi, sehingga akan meningkatkan daya pengubahan energi.
ASAS 3
Materi, energi, ruang, waktu, dan keanekaragaman,
termasuk kategori sumberdaya alam.
Pengertian:
Pengubahan energi oleh system biologi harus
Berlangsung pada kecepatan yang sebanding dengan adanya materi dan energi di
lingkungannya. Pengaruh ruang secara asas adalah beranalogi dengan materi dan
energi sebagai sumber alam.
Contoh:
Ruang yang sempit: dpt mengganggu proses pembiakan organisme dg kepadatan
tinggi.
Ruang yang terlalu luas: jarak antar individu dalam populasi semakin
jauh, kesempatan bertemu antara jantan dan betina semakin kecil sehingga
pembiakan akan terganggu.
Jauh dekatnya jarak sumber makanan akan berpengaruh terhadap perkembangan
populasi.
Waktu sebagai sumber alam tidak merupakan besaran yang
berdiri sendiri. Misal hewan mamalia dipadang pasir, pada musim kering tiba
persediaan air habis di lingkungannya, maka harus berpindah kelokasi yang ada
sumber airnya. Berhasil atau tidaknya hewan bermigrasi tergantung pada adanya
cukup waktu dan energi untuk menempuh jarak lokasi sumber air.
Keaneka-ragaman juga merupakan sumberdaya alam. Semakin beragam jenis
makanan suatu spesies semakin kurang bahayanya apabila menghadapi perubahan
lingkungan yang dapat memusnahkan sumber makanannya.
Materi dan energi sudah jelas termasuk kedalam sumber
alam. Ruang yang dimanfaatkan oleh organisme hidup untuk hidup, berkembang biak
dsb. dapat dianalogkan dengan materi dan energi, karena dibutuhkan, sehingga
secara asas termasuk katagori sumber alam. Begitu pula dengan waktu, meskipun
tidak dapat berdiri sendiri, namun termasuk kategori sumber alam, karena berapa
waktu yang dibutuhkan oleh mahluk hidup untuk mendapatkan makanan.
Keanekaragaman juga termasuk ke dalam kategori sumber alam, karena apabila suatu
spesies hanya memakan satu spesies saja akan mudah terancam punah, namun
apabila makanannya beranekaragam dia akan mampu “survive”.
Asas 3 ini mempunyai implikasi yang penting bagi kehidupan manusia untuk
mencapai kesejahteraannya
ASAS 4
Untuk semua kategori sumber daya alam, kalau
pengadaannya sudah mencapai optimum, pengaruh unit kenaikannya sering
menurun dengan penambahan sumberalam itu sampai ke suatu tingkat maksimum.
Melampaui batas maksimum ini tak akan ada pengaruh yang menguntungkan lagi.
Untuk semua kategori sumber alam (kecuali
keanekaragaman dan waktu) kenaikan pengadaannya yang melampui batas maksimum, bahkan
akan berpengaruh merusak karena kesan peracunan. Ini adalah asas penjenuhan. Untuk
banyak gejala sering berlaku kemungkinan penghancuran yang disebabkan
oleh pengadaan sumberalam yang sudah mendekati batas maksimum.
Asas 4 tersebut terkandung arti bahwa pengadaan sumberalam mempunyai batas
optimum, yang berarti pula batas maksimum, maupun batas minimum pengadaan
sumberalam akan mengurangi daya kegiatan sistem biologi.
Contoh:
Pada keadaan lingkungan yang sudah stabil, populasi
hewan atau tumbuhannya cenderung naik-turun (bukan naik terus atau turun
terus). Maksudnya adalah akan terjadi pengintensifan perjuangan hidup,
bila persediaan sumberalam berkurang. Tetapi sebaliknya, akan
terdapat ketenangan kalau sumberalam bertambah.
Untuk semua kategori sumberdaya alam (kecuali
keanekaragaman dan waktu) kenaikan pengadaannya yang melampaui batas maksimum,
bahkan akan berpengaruh merusak karena kesan peracunan. Ini adalah asas
penjenuhan. Untuk banyak gejala sering berlaku kemungkinan penghancuran yang
disebabkan oleh pengadaan sumber alam yang sudah mendekati batas maksimum.
Pada asas ini mempunyai arti bahwa pengadaan sumber
alam mempunyai batas optimum, yang berarti bahwa batas maksimum maupun minimum
sumber alam akan mengurangi daya kegiatan sistem biologi. Dari sini dapat
ditarik suatu arti yang penting, yaitu karena adanya ukuran optimum pengadaan
sumber alam untuk populasi, maka naik turunnya jumlah individu populasi
itu tergantung pada pengadaan sumber alam pada jumlah tertentu.
ASAS 5
Pada asas 5 ini ada dua hal penting, pertama
jenis sumber alam yang tidak dapat menimbulkan rangsangan untuk penggunaan
lebih lanjut, sedangkan kedua sumber alam yang dapat menimbulkan rangsangan
untuk dapat digunakan lebih lanjut.
Contoh:
Suatu jenis hewan sedang mencari berbagai sumber makanan. Kemudian
didapatkan suatu jenis tanaman yang melimpah di alam, maka hewan tersebut akan
memusatkan perhatiannya kepada penggunaan jenis makanan tersebut. Dengan
demikian, kenaikan sumberalam (makanan) merangsang kenaikan pendayagunaan.
ASAS 6
Individu dan spesies yang mempunyai lebih banyak
keturunan daripada saingannya, cenderung berhasil mengalahkan saingannya.
Pengertian:
Asas ini adalah pernyataan teori Darwin dan Wallace. Pada jasad hidup
terdapat perbedaan sifat keturunan Dalam hal tingkat adaptasi terhadap faktor
lingkungan fisik atau biologi. Kemudian timbul kenaikan kepadatan populasinya
sehingga timbul persaingan. Jasad hidup yang kurang mampu beradaptasi akan
kalah dalam persaingan. Dapat diartikan pula bahwa jasad hidup yang adaptif
akan mampu menghasilkan banyak keturunan daripada yang non-adaptif.
Pada asas ini berlaku “seleksi alam”, artinya bagi spesies-spesies yang
mampu beradaptasi baik dengan faktor biotik maupun abiotik, dia akan berhasil
daripada yang tidak dapat menyesuaikan diri. Dapat diartikan pula, spesies yang
adaptif akan mampu menghasilkan keturunan lebih banyak daripada yang non
adaptif, Sehingga individu-individu yang adaptif ini mempunyai kesan lebih
banyak merusak
ASAS 7
Kemantapan keanekaragaman suatu komunitas lebihtinggi
di alam yang “mudah diramal”.
Pengertian :
“Mudah diramal” : : adanya keteraturan yang pasti pada
pola faktor lingkungan pada suatu periode yang relative lama. Terdapat
fluktuasi turun-naiknya kondisi lingkungan di semua habitat, tetapi mudah dan
sukarnya untuk diramal berbeda dari satu habitat ke habitat lain.
Dengan mengetahui keadaan optimum pada faktor
lingkungan bagi kehidupan suatu spesies, maka perlu diketahui berapa lama
keadaan tersebut dapat bertahan. Pada asas ini arti kata “mudah diramal”
ialah adanya keteraturan yang pasti pada pola faktor lingkungan dalam suatu
periode yang relatif lama. Adanya fluktuasi turun-naiknya kondisi lingkungan,
besar-kecilnya fluktuasi, dan dan sukar-mudahnya untuk diramal berbeda untuk
semua habitat. Sehingga diharapkan pada setiap lingkungan adanya penyebaran
spesies yang berbeda-beda kepadatannya. Apabila terjadi perubahan lingkungan
sedemikian rupa, maka akan terjadi perubahan pengurangan individu yang
sedemikian rupa sampai pada batas yang membahayakan individu-individu spesies
tersebut. Lingkungan yang stabil secara fisik merupakan lingkungan yang
mempunyai jumlah spesies yang banyak, dan mereka dapat melakukan penyesuaian
terhadap lingkungannya tersebut (secara evolusi). Sedangkan lingkungan yang
tidak stabil adalah lingkungan yang dihuni oleh spesies yang jumlahnya relatif
sedikit. Menurut Sanders (1969) bahwa komunitas fauna dasar laut mempunyai
keanekaragaman spesies terbesar, hal ini dijumpai pada habitat yang sudah
stabil sepanjang masa dan lama. Kemudian diinterpretasikan oleh Slobodkin dan
Sanders (!969) sebagai pengaruh lingkungan yang mudah diramal (stabil).
Maksudnya ialah semakin lama keadaan lingkungan dalam kondisi yang stabil, maka
semakin banyak keanekaragaman spesies yang muncul disitu sebagai akibat
berlangsungnya proses evolusi. Menurut Pilelou (1969) keadaan iklim yang stabil
sepanjang waktu yang lama, tidak saja melahirkan keanekaragaman spesies yang
tinggi, tetap juga akan menimbulkan keanekaragaman pola penyebaran kesatuan
populasi
ASAS 8
Sebuah habitat dapat jenuh atau tidak oleh
keanekaragaman takson, bergantung kepada bagaimana niche dalam lingkungan hidup
itu dapat memisahkan takson tersebut.
Pengertian:
Kelompok taksonomi tertentu dari suatu jasad hidup
ditandai oleh keadaan lingkungannya yang khas (niche), tiap spesies mempunyai
niche tertentu. Spesies dapat hidup berdampingan dengan spesies lain tanpa
persaiangan, karena masing-masing mempunyai keperluan dan fungsi yang berbeda
di alam.
Pada asas ini menyatakan bahwa setiap spesies
mempunyai nicia tertentu, sehingga spesies-spesies tersebut dapat berdampingan
satu sama lain tanpa berkompetisi, karena satu sama lain mempunyai
kepentingan dan fungsi yang berbeda di alam. Tetapi apabila ada kelompok
taksonomi yang terdiri atas spesies dengan cara makan serupa, dan toleran
terhadap lingkungan yang bermacam-macam serta luas, maka jelas bahwa lingkungan
tersebut hanya akan ditempati oleh spesies yang keanekaragamannya kecil.
ASAS 9
Keanekaragaman komunitas sebanding dengan biomassa
dibagi produktivitas.
T = K x (B/P) ; D ≈ T
T = waktu rata-rata penggunaan energi
K = koefisien tetapan
B = biomassa
P = produktivitas
D = keanekaragaman
Pengertian:
Asas ini mengandung arti, bahwa efisiensi penggunaan
aliran energidalam sistem biologi akan meningkat dengan meningkatnya
kompleksitas organisasi sistem biologi dalam suatu komunitas.
Pada asas ini menurut Morowitz (1968) bahwa adanya hubungan antara biomassa,
aliran energi dan keanekaragaman dalam suatu sistem biologi.
ASAS 10
Pada lingkungan yang stabil perbandingan antara
biomasa dengan produktivitas (B/P) dalam perjalanan waktu naik mencapai sebuah
asimtot.
Pengertian:
Sistem biologi menjalani evolusi yang Mengarah kepada
peningkatan efisiensi penggunaan energi dalam lingkungan fisik yang stabil, dan
memungkinkan berkembangnya keaneka-ragaman.
Dalam asas ini dapat disimpulkan bahwa sistem biologi
mengalami evolusi yang mengarah kepada peningkatan efisiensi penggunaan energi
dalam lingkungan fisik yang stabil, yang memungkinkan berkembangnya
keanekaragaman. Dengan kata lain kalau kemungkinan produktivitas maksimum sudah
ditetapkan oleh energi matahari yang masuk kedalam ekosistem, sedangkan
keanekaragaman dan biomassa masih dapat meningkat dalam perjalanan waktu, maka
jumlah energi yang tersedia dalam sistem biologi itu dapat digunakan untuk
menyokong biomassa yang lebih besar. Apabila asas ini benar, maka dapat
diharapkan bahwa dalam komunitas yang sudah berkembang lanjut pada proses
suksesi, rasio biomassa produktivitas akan lebih tinggi bila dibandingkan
dengan komunitas yang masih muda. Pada kenyataan di alam memang demikian, sebab
spesies bertambah, dan ditemukan pula tumbuhan berkayu sehingga diperoleh
stratifikasi.
Implikasi dari asas ini bahwa sebuah komunitas dapat
dibuat tetap muda dengan jalan memperlakukan fluktuasi iklim yang teratur. Atau
pada komunitas buatan lahan pertanian dengan jalan mengambil daun-daunannya
untuk makanan hewan.
ASAS 11
Sistem yang sudah mantap (dewasa) akan mengekploitasi
yang belum mantap (belum dewasa).
Pengertian:
Ekosistem, populasi atau tingkat makanan yang sudah
dewasa memindahkan energi, biomasa, dan keanekaragaman dari tingkat
organisasi yang belum dewasa. Dengan kata lain, energi, materi, dan
keanekaragaman mengalir melalui suatu kisaran yang menuju ke arah organisasi
yang lebih kompleks. (Dari subsistem yang rendah keanekara-gamannya subsistem
yang tinggi keanekaragamannya).
Arti dari asas ini adalah pada ekosistem,
populasi yang sudah dewasa memindahkan energi, biomassa, dan
keanekaragaman tingkat organisasi ke arah yang belum dewasa. Dengan kata lain,
energi, materi dan keanekaragaman mengalir melalui suatu kisaran yang menuju ke
arah organisasi yang lebih kompleks, atau dari subsistem yang lebih rendah
keanekaragamannya ke subsistem yang lebih tinggi keanekaragamannya
ASAS 12
Kesempurnaan adaptasi suatu sifat atau tabiat
bergantung pada kepentingan relatifnya dalam keadaan suatu lingkungan.
Pengertian:
Populasi dalam ekosistem yang belum mantap, kurang
bereaksi terhadap perubahan lingkungan fisikokimia dibandingkan dengan populasi
dalam ekosistem yang sudah mantap. Populasi dalam lingkungan dengan kemantapan
fisiko kimia yang cukup lama, tak perlu berevolusi untuk meningkatkan
kemampuannya beradaptasi dengan keadaan yang tidak stabil.
Asas ini merupakan kelanjutan dari asas 6 dan 7.
Apabila pemilihan (seleksi) berlaku, tetapi keanekaragaman terus meningkat di
lingkungan yang sudah stabil, maka dalam perjalanan waktu dapat diharapkan
adanya perbaikan terus-menerus dalam sifat adaptasi terhadap lingkungan. Jadi,
dalam ekosistem yang sudah mantap dalam habitat (lingkungan ) yang sudah
stabil, sifat responsive terhadap fluktuasi faktor alam yang tak terduga
ternyata tidak diperlukan. Yang berkembang justru adaptasi peka dari perilaku
dan biokimia lingkungan sosial dan biologi dalam habitat itu. Evolusi pada
lingkungan yang sukar ditebak perubahan faktor alamnya cenderung memelihara
daya plastis anggota populasi. Sedangkan evolusi pada lingkungan yang mantap,
beranekaragam secara biologi cenderung menggunakan kompleksitas itu untuk
bereaksi terhadap kemungkinan beraneka-macam perubahan.
Implikasi dari asas ini bahwa sesungguhnya tidak ada
sebuah strategi evolusi yang terbaik dan mandiri, semua tergantung pada kondisi
lingkungan fisik. Kesimpulannya bahwa populasi pada ekosistem yang belum
mantap, kurang bereaksi terhadap perubahan lingkungan fisikokimia dibandingkan
dengan populasi pada ekosistem yang sudah mantap.
ASAS 13
Lingkungan yang secara fisik mantap memungkinkan
terjadinya penimbunan keanekaragaman biologi dalam ekosistem yang mantap, yang
kemudian dapat menggalakkan kemantapan populasi lebih jauh lagi.
Asas ini merupakan penjabaran dari asas 7, 9 dan 12.
Pada komunitas yang mantap, jumlah jalur energi yang masuk melalui ekosistem
meningkat, sehingga apabila terjadi suatu goncangan pada salah satu jalur, maka
jalur yang lain akan mengambil alih, dengan demikian komunitas masih tetap
terjaga kemantapannya. Apabila kemantapan lingkungan fisik merupakan suatu
syarat bagi keanekaragaman biologi, maka kemantapan faktor fisik itu akan
mendukung kemantapan populasi dalam ekosistem yang mantap dan komunitas yang
mantap mempunyai umpan-balik yang sangat kompleks. Disini ada hubungan antara
kemantapan ekosistem dengan efisiensi penggunaan
energi.
ASAS 14
Derajat pola keteraturan naik-turunnya populasi
tergantung pada jumlah keturunan dalam sejarah populasi sebelumnya yang
nanti akan mempengaruhi populasi itu.
Asas ini merupakan kebalikan dari asas ke 13, tidak
adanya keanekaragaman yang tinggi pada rantai makanan dalam ekosistem yang
belum mantap, menimbulkan derajat ketidakstabilan populasi yang tinggi.
Ciri-Ciri Lingkungan/ Komunitas yang Mantap:
• Jumlah jalur energi yang masuk melalui ekosistem meningkat (banyak)
• Lingkungan fisik mantap (mudah“diramal”)
• Sistem control umpan balik (feedback) komunitas sangat kompleks
• Efisiensi penggunaan energi
• Tingkat keanekaragaman tinggi
Tidak ada komentar:
Posting Komentar