Modul ini membahas tentang ekosistem, termasuk komponen penyusun ekosistem (biotik dan abiotik), macam-macam ekosistem (terestrial, perairan, lahan basah), ekoenergetika dan siklus biogeokimia. Pokok bahasan lainnya adalah interaksi antara komponen ekosistem, contoh ekosistem, dan faktor yang mempengaruhi kestabilan ekosistem.

1. No Kode: DAR2/PROFESIONAL/190/05/2019
PENDALAMAN MATERI BIOLOGI
MODUL 5
EKOLOGI DAN LINGKUNGAN
KEGIATAN BELAJAR 3
EKOSISTEM
Drs. Puji Prastowo, M.Si.
Dra. Cicik Suriani, M.Si.
Dr. Martina Restuati, M.Si.
Dr. Fauziyah Harahap, M.Si.
Ahmad Shafwan S. Pulungan, S.Pd. M.Si.
Wasis Wuyung Wisnu Brata, M.Pd.
Eko Prasetya, M.Sc.
Nanda Pratiwi, M.Pd.
KEMENTERIAN PENDIDIDKAN DAN KEBUDAYAAN
2019

3. DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL
DAFTAR ISI i
1. PENDAHULUAN 1
1.1 Deskripsi Singkat 1
1.2 Relevansi 1
1.3 Panduan Belajar 1
2. INTI 3
2.1 Capaian Pembelajaran 3
2.2 Sub Capaian Pembelajaran 3
2.3 Pokok Materi 3
2.4 Uraian Materi 4
i

5. 1
1. PENDAHULUAN
1.1 Deskripsi Singkat
Kegiatan Belajar 3 pada Modul 5 ini mengkaji tentang Ekosistem. Pada materi
ini akan dibahas tentang Komponen penyusun ekosistem, Macam-macam ekosistem,
Ekoenergetika dan Siklus Biogeokimia. Pada materi Komponen penyusun
Ekosistem, akan dibahas tentang komponen-komponen penyusun ekosistem dan
interaksinya. Pada materi tentang Macam-macam ekosistem akan dibicarakan tentang
macam-macam ekosistem, baik ekosistem terestrial maupun perairan. Untuk materi
Ekoenergetika, akan dibahas tentang aliran energi yang terjadi di dalam ekosistem
dan hubungan tingkat tropik dengan besarnya energi yang terserap. Sedangkan pada
siklus biogeokimia dibahas tentang siklus unsur-unsur essensial yang terjadi di alam
hingga masuk kedalam tubuh organisme.
1.2 Relevansi
Kegiatan Belajar 3 pada Modul 5 memiliki relevansi sebagai pendalaman
materi bagi guru untuk mempelajari konsep ekosistem. Pada bagian modul ini akan
disajikan informasi yang cukup mendalam mengenai komponen penyusun ekosistem,
ekoenergetika dan siklus biogeokimia. Untuk itu, setelah mempelajari modul ini,
diharapkan peserta dapat:
(1) Memahami komponen penyusun ekosistem
(2) Mendeskripsikan macam-macam ekosistem
(3) Memahami aliran energy di dalam ekosistem
(4) Memahami berbagai siklus unsur-unsur essensial penyusun tubuh organisme.
1.3 Panduan Belajar
Untuk lebih mudah memahami materi pada modul ini, beberapa langkah yang
dapat kita lakukan adalah:

6. 2
(1) Bacalah dengan cermat bagian pendahuluan kegiatan belajar ini agar Anda
memahami keterkaitan pokok materi yang dibahas pada kegiatan belajar dan
mengetahui kemampuan yang diharapkan dari pembelajaran di kegiatan belajar
ini.
(2) Pelajari setiap pokok materi dari kegiatan belajar dan beri tanda pada konsep-
konsep penting sesuai dengan kemampuan yang diharapkan.
(3) Kerjakan latihan dan tes formatif yang tersedia untuk mengetahui sejauh mana
pemahaman Anda terhadap materi yang telah dipelajari.
(4) Untuk lebih mendalam, diharapkan Anda membaca buku referensi yang terkait
pokok materi dalam kegiatan belajar ini serta manfaatkanlah peluang pertemuan
dengan instruktur dan teman sejawat untuk mendiskusikan hal-hal yang Anda
kurang pahami, oleh karena itu persiapkanlah bahan sebelum anda melaksanakan
tutorial atau berdiskusi dengan instruktur dan teman sejawat.

7. 3
2. INTI
2.1 Capaian Pembelajaran
Capaian pembelajaran yang diharapkan dari Modul ini adalah menguasai materi
esensial Mata Pelajaran Biologi SMA termasuk advance material materi bidang studi
biologi yang mencakup:
(1) Keragaman dan keseragaman dalam makhluk hidup;
(2) Struktur dan Fungsi dalam makhluk hidup;
(3) Pertumbuhan, perkembangan dan diferensiasi;
(4) Interaksi dan interdependensi;
(5) Energi, materi dan organisasi kehidupan;
(6) Prinsip memeliharaan keseimbangan yang dinamis; dan
(7) Pewarisan sifat dan Evolusi termasuk advance materials yang dapat menjelaskan
aspek ‘apa’ (konten), ‘mengapa’ (filosofi) dan ‘bagaimana’ (penerapan dalam
kehidupan keseharian) dalam kerangka biologi sebagai inkuiri.
2.2 Sub Capaian Pembelajaran Mata Kegiatan
Sub-capaian pembelajaran untuk Kegiatan Belajar 3 pada Modul 5 ini adalah
peserta mampu: Mengidentifikasi ragam interaksi pada aras komunitas dan ekosistem
2.3 Pokok Materi
Pada kegiatan belajar 3 Modul 5 tentang Ekosistem, pokok-pokok materi yang
akan dibahas adalah :
1) Komponen penyusun ekosistem
2) Macam-macam ekosistem
3) Ekoenergetika
4) Siklus Biogeokimia

8. 4
2.4. Uraian Materi
Bila kita memiliki dan mengamati dengan seksama sebuah kolam, kita dapat
melihat beberapa jenis ikan, ganggang, lumut, rumput, serangga, air, tanah yang
berlumpur, batu, daun tanaman di dasar kolam dan lain-lain. Semua itu adalah
gambaran suatu tempat yang diisi makhluk hidup dan benda tak hidup. Diantara
komponen-komponen penyusun tersebut ada ketergantungan dan saling
mempengaruhi satu dengan yang lain. Satu kesatuan dari makhluk hidup dan
makhluk tak hidup dan interaksi timbal-balik yang terjadi di dalamnya inilah yang
disebut sebagai ekosistem. Jadi ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk
oleh hubungan timbal-balik tak terpisahkan antara makhluk hidup dengan
lingkungannya. Ekosistem bisa dikatakan juga suatu tatanan kesatuan secara utuh dan
menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling memengaruhi.
Gambar 1. Hubungan timbal balik antara komponen biotik dengan abiotik.
Ekosistem dapat dinyatakan sebagai suatu wilayah yang sangat luas, seperti
ekosistem padang rumput, ekosistem danau hingga ekosistem hutan hujan tropis.
Namun sebuah genangan air atau sebuah akuarium juga dapat dinyatakan sebagai
sebuah ekosistem. Hal ini disebabkan persyaratan untuk sebuah ekosistem sudah

9. 5
terpenuhi, yaitu ada komponen biotik, komponen abiotik dan ada interaksi diantara
keduanya.
2.4.1 Komponen Penyusun Ekosistem
Sebagaimana telah dijelaskan di atas, ekosistem adalah hubungan timbal-balik
antara makhluk hidup (komponen biotik atau komunitas) dengan lingkungannya
(komponen abiotik). Pada dasarnya komponen penyusun ekosistem terdiri dari
komponen biotik dan komponen abiotik. Komponen biotik merupakan komponen
lingkungan yang terdiri atas makhluk hidup yang dapat berupa hewan, tumbuhan
maupun mikro-organisme. Berdasarkan peran dan fungsinya, komponen biotik
dibedakan menjadi tiga macam, yaitu:
a. Produsen; yaitu makhluk hidup yang mampu mengubah zat an-organik menjadi
organik. Produsen ini sering juga disebut organisme autotrof. Proses tersebut
hanya bisa dilakukan oleh organisme yang memiliki pigmen fotosintesis, misalnya
tumbuhan hijau yang memiliki klorofil. Adanya khlorofil menyebabkan tumbuhan
hijau punya kemampuan mengikat energi matahari (sebagai sumber energi utama)
dalam proses pembentukan materi organik.
b. Konsumen; yaitu organisme yang tidak bisa membuat makanannya sendiri dan
tergantung kepada organisme lain. Kelompok organisme ini sering disebut juga
sebagai organisme heterotrof. Organisme yang berperan sebagai konsumen
biasanya merupakan hewan. Hewan yang memakan tumbuhan secara langsung
(herbivora) dinamakan konsumen primer. Hewan yang memakan konsumen
primer dinamakan konsumen sekunder dan seterusnya sehingga terbentuk suatu
rantai makanan. Konsumen terakhir disebut konsumen tersier.
c. Pengurai atau dekomposer; yaitu organisme yang mampu menguraikan bahan
organik yang berasal dari organisme yang telah mati. Organisme pengurai ini
berperan dalam menguraikan materi organik menjadi an-organik yang nantinya
dapat diserap kembali oleh organisme produsen. Organisme yang tergolong

10. 6
pengurai adalah bakteri dan jamur. Ada pula pengurai yang disebut detritivor,
yaitu hewan pengurai yang memakan sisa-sisa bahan organik, contohnya adalah
cacing.
Sedangkan komponen abiotik merupakan komponen yang meliputi seluruh
faktor-faktor tak hidup dari suatu kondisi lingkungan. Komponen abiotik selain
berperan menyediakan energi dan materi juga mampu menentukan jenis tumbuhan
dan hewan yang hidup di suatu habitat. Komponen abiotik dapat berupa medium atau
substrat tempat komponen biotik melangsungkan kehidupannya, seperti tanah, air
(perairan) atau udara. Komponen abiotik juga dapat berupa kondisi, seperti suhu dan
kelembaban udara, angin, intensitas cahaya, pH, kekeruhan, arus air dan sebagainya.
Nama suatu ekosistem umumnya didasarkan pada tempat dimana ekosistem
tersebut terdapat, misalnya ekosistem danau (ekosistem yang terdapat di danau) atau
didasarkan pada jenis vegetasi yang dominan, misalnya ekosistem mangrove
(didominasi oleh tumbuhan mangrove) atau dapat juga berdasarkan kondisi iklim
yang dominan pada ekosistem tersebut, misalnya ekosistem hutan hujan tropis
(ekosistem yang memiliki curah hujan yang tinggi dan terdapat di wilayah tropis).
Pada dasarnya di alam tidak ada batasan yang jelas antara ekosistem yang satu
dengan lainnya dan tidak ada ekosistem yang benar-benar tertutup. Artinya, setiap
ekosistem akan menerima masukan dan keluaran dari ekosistem lain, baik dalam
bentuk energi maupun materi walaupun itu kecil. Misalnya ekosistem sungai, akan
menerima masukan materi dan energy dari daratan dan akan mengeluarkan materi
dan energy ke ekosistem estuaria maupun laut.
Pada dasarnya suatu ekosistem memiliki kemampuan untuk menjadi stabil.
Semakin tinggi keanekaragaman komponen biotik suatu eksositem, semakin tinggi
pekuang ekosistem tersebut untuk menjadi stabil. Namun di alam suatu ekosistem
juga dapat bersifat tidak stabil, namun ekosistem akan selalu berubah menuju kea rah
keseimbangannya. Perubahan ekosistem dapat diakibatkan oleh kejadian alam, seperti
banjir atau letusan gunung berapi, atau akibat perbuatan manusia seperti pembakaran

11. 7
hutan atau illegal logging. Kemampuan ekosistem untuk menuju ke arah kestabilan di
sebut suksesi.
2.4.2 Macam - Macam Ekosistem
Berdasarkan tempat terjadinya hubungan timbal balik antara komunitas
(makhluk hidup) dengan lingkungannya, secara garis besar ekosistem menjadi 3
macam, yaitu ekosistem daratan (ekosistem terestrial) dan ekosistem perairan
(ekosistem akuatik) dan ekosistem lahan basah.
Ekosistem darat adalah ekosistem yang terdapat di wilayah daratan.
Berdasarkan perbedaan letak geografik dan fisiografiknya, ekosistem darat dibedakan
menjadi beberapa bioma atau daerah habitat. Bioma merupakan ekosistem dalam
skala luas yang didasarkan pada vegetasi (tumbuhan yang dominan) dan iklim yang
khas. Kita mengenal beberapa macam bioma yang ada dimuka bumi ini, yaitu:
a. Bioma hutan hujan tropis; yaitu bioma yang biasanya terbentang dari daerah
tropika hingga sub-tropika. Jenis vegetasi di bioma ini didominasi jenis pohon
yang tinggi dengan kanopi yang besar sehingga menimbulkan iklim mikro di dasar
hutan yang menyebabkan perbedaan suhu dan kelembaban udara di atas dengan di
bawah tajuk sangat mencolok. Kelembaban yang tinggi di bawah kanopi
menjadikan lumut tumbuh dengan baik sehingga sehingga kelimpahannya cukup
tinggi. Jenis tumbuhan lain yang melimpah adalah jenis liana. Iklim bioma ini
ditandai dengan curah hujan yang sangat tinggi (sekitar 200 –225 cm/tahun) dan
memiliki dua musim, yaitu musim hujan dan musim kemarau.
b. Bioma padang rumput; yaitu bioma yang biasanya terbentang dari daerah tropika
hingga sub-tropika. Jenis vegetasi didominasi oleh rumput dan sering diselingi
oleh semak dan terna. Iklim bioma ini ditandai dengan curah hujan yang kurang
(sekitar 25 – 50 cm/tahun) dan turun tidak teratur. Porositas (pori tanah) banyak
sehingga aliran udara dalam tanah sangat lancar, sedangkan drainase (peresapan
air) sangat cepat.

12. 8
c. Bioma hutan gugur; yaitu bioma yang biasanya di daerah sub-tropika. Jenis
vegetasi didominasi oleh jenis tumbuhan yang punya kemampuan menggugurkan
daunnya menjelang musim dingin. Iklim bioma ini ditandai dengan curah hujan
yang merata sepanjang tahun (sekitar 75 – 100 cm/tahun) dan ditemukan 4 musim,
yaitu musim dingin, musim semi, musim panas dan musim gugur.
d. Bioma gurun; yaitu bioma yang biasanya terdapat di daerah tropika yang ditandai
dengan vegetasi yang didominasi oleh jenis tumbuhan yang tak berdaun atau
daunnya seperti duri dan dilapisi oleh zat lilin untuk mengurangi penguapan.
Akarnya panjang dan menyebar serta memiliki jaringan untuk menyimpan air.
Iklim bioma ini ditandai dengan curah hujan yang rendah (sekitar 25 cm/tahun)
dengan suhu dan penguapan yang tinggi serta memiliki perbedaan suhu siang
dengan malam yang besar.
e. Bioma taiga; yaitu bioma yang biasanya terdapat di bumi sebelah utara dan
pegunungan daerah tropik hingga subtropik. Vegetasi ditandai dengan jenis
tumbuhan konifer (daun berbentuk jarum). Iklim bioma ini ditandai dengan curah
hujan yang rendah (sekitar 35 - 40 cm/tahun) dan suhu pada musim dingin sangat
rendah.
f. Bioma thundra; yaitu bioma yang biasanya terdapat di bumi sebelah utara dan
dalam lingkaran kutub utara. Vegetasi didominasi tumbuhan yang semusim yang
berumur pendek dan jenis lumut. Iklim bioma ini ditandai dengan iklim kutub,
curah hujan yang rendah (sekitar 12 cm/tahun). Pada musim dingin biasanya
ditandai dengan kondisi gelap yang panjang (karena siang sangat pendek
sedangkan malam lama), sebaliknya pada musim panas kondisi terang yang
panjang (karena malam sangat pendek sedangkan siang lama).
Ekosistem perairan merupakan ekosistem yang didominasi oleh lingkungan air.
Berdasarkan tingkat salinitasnya ekosistem perairan perairan dibedakan atas:
a. Ekosistem air tawar; yaitu ekosistem yang perairannya memiliki tingkat salinitas
yang rendah (bahkan lebih rendah dari protoplasma) dan sangat dipengaruhi oleh

13. 9
iklim dan cuaca. Berdasarkan ada tidaknya arus air, ekosistem air tawar dibedakan
atas:
- Ekosistem lotik; ekosistem ini ditandai dengan adanya arus ari pada ekosistem air
tawar, misalnya sungai. Pada ekosistem ini, arus merupakan faktor pembatas bagi
organisme yang ada di dalamnya. Phytoplankton adalah organisme produsen di
eksistem perairan, karena tidak memiliki kemampuan untuk berenang, ekosistem
sungai dikenal miskin akan plankton. Ekosistem lotik dikenal memiliki
keanekaragaman jenis yang tinggi namun kelimpahan individu seetiap jenisnya
rendah.
- Ekosistem lentik; ekosistem ini ditandai dengan tidak adanya arus air yang
mengalir ke lain ekosistem atau disebut juga ekosistem air tergenang, misalnya
ekosistem danau atau kolam. Ekosistem ini dikenal kaya akan plankton pada
bagian permukaan yang terkena cahaya matahari dan kaya akan bentos
(organisme yang hidup di dasar perairan).
b. Ekosistem laut; yaitu ekosistem yang perairannya memiliki tingkat salinitas yang
tinggi. Ekosistem laut merupakan ekosistem yang tidak dipengaruhi oleh iklim dan
cuaca. Produktivitas ekosistem sangat tergantung pada kemampuan penetrasi
cahaya matahari seberapa dalam. Produsen pada ekosistem ini terutama berasal
dari jenis phytoplankton. Ekosistem ini meliputi ekosistem laut dalam, ekosistem
laut dangkal, ekosistem pantai dan ekosistem terumbu karang.
c. Ekosistem estuaria; yaitu ekosistem ini merupakan tempat pertemuan air tawar
dengan air laut atau kawasan muara sungai sehingga tingkat salinitas yang tidak
stabil karena dipengaruhi oleh pasang-surut air laut dan curah hujan di wilayah
daratan. Salinitas adalah faktor pembatas utama di ekosistem ini, sehingga hanya
organisme eurikalin atau yang memiliki kisaran toleransi yang luas terhadap kadar
garam saja yang mampu hidup di ekosistem estuaria. Hal ini menyebabkan
ekosistem ini memiliki produktivitas primer yang rendah dan keanekaragaman
yang rendah pula.

14. 10
Ekosistem lahan basah merupakan ekosistem daratan yang senantiasa basah
oleh tingginya kadar air pada tanah, sehingga hanya tumbuhan tertentu saja yang
mampu beradaptasi pada lingkungan bash seperti ini. Contaoh ekosistem lahan basah
adalah:
a. Ekosistem lahan gambut; merupakan ekosistem yang miskin humus dan mineral.
Ekosistem ini terbentuk akibat adanya cekungan daratan dan tumbuhan yang mati
akan tertumpuk dan lambat mengalami dekomposisi. Pada musim hujan, dasar
hutan yang merupakan timbunam tumbuhan yang telah mati akan terendam oleh
air, akibatnya sampah organic ini menjadi sulit terdekomposisi. Namun pada
musim kemarau sebagai air akan menyusut, dan bagian yang tidak terendam air
sangat rentan untuk terbakar dan keberadaan apinya akan sulit terdeteksi karena
ada di bagian bawah.
b. Ekosistem mangrove atau bakau; Ekosistem ini merupakan kawasan yang terkena
dampak pasang surut air laut, sehingga tumbuhan yang hidup di ekosistem ini
memiliki karakteristik yang dapat mengatasi rendaman air ketika pasang naik.
Untuk itu sistem perakaran tumbuhan dikawasan ini terdesain untuk muncul
kepermukaan tanah, hal ini untuk mengantisipasi ketiaka pasang naik yang dapat
merendam kawasan ekosistem tersebut. Untuk itu, tumbuhan di ekosistem
mangrove umumnya memiliki system perakaran yang berupa akar napas atau akar
pinsil, akar tunjang, akar lutut, dan akar nipah. Setidaknya da empat zona yang
terbentuk dikawasan eksoistem mangrove, yaitu zona avicenia, zona rhyzopora,
zona bruguiera dan zona nipah. Keberadaan ekosistem mangrove ini sangat
penting dalam menjaga aberasi pantai dan menjadi habitat dan tempat pemijahan
bagi banyak biota perairan.
c. Ekosistem rawa-rawa; merupakan ekosistem daratan yang senantiasa digenangi
oleh air dangkal dan banyak ditumbuhi oleh berbagai jenis tumbuhan, sehingga
yang berperan sebagai produsen pada ekosistem ini bukanlah plankton, melainkan

15. 11
tumbuhan hijau. Berdasarkan kadar garamnya, ekosistem ini dibedakan menjadi
ekosistem rawa-rawa air tawar dan ekosistem rawa-rawa air asin.
2.4.3 Ekoenergetika
Ekoenergetika merupakan bahasan dalam ekologi yang mengkaji tentang
transformasi energi dalam organisme hidup. Peristiwa transformasi energi merupakan
perpindahan suatu unit energi dari satu titik ke titik lain yang membutuhkan suatu
sumber energi dan penerima energi. Tranformasi energi dari sumber utamanya, yaitu
sinar matahari hingga memasuki ke sistem organisme dari mulai produsen, konsumen
hingga pengurai, bahkan yang dilepaskan kembali ke alam. Setiap makhluk hidup
membutuhkan sumber energi dalam proses metabolisme tubuhnya, energi tersebut
kemudian akan digunakan untuk pertumbuhan, aktivitas, mempertahankan suhu
tubuh (bagi organisme homoiotherm) hingga reproduksi.
Sumber energi utama semua makhluk hidup di bumi adalah cahaya matahari.
Namun, dari sejumlah energi yang dipancarkan ke bumi, hanya sejumlah kecil yang
mampu difiksasi oleh tumbuhan untuk kemudian diserap oleh organisme pada tingkat
tropik di atasnya hingga ke tingkat tropik tertinggi. Sedangkan sebagian besar energi
digunakan oleh organisme untuk aktivitas, suhu tubuh dan reproduksi dan hanya
sebagian kecil saja energi yang diteruskan ke organisme pada tingkat tropik di
atasnya ketika terjadi proses makan memakan dalam Rantai makanan. Peristiwa
aliran energi yang mengalir pada sistem makhluk hidup inilah yang disebut
transformasi energi.
Di dalam suatu ekosistem terjadi interaksi antara satu komponen biotik dengan
komponen biotik lainnya dan antara komponen biotik dengan komponen abiotik.
Interaksi antar komponen abiotik dengan komponen biotik mengakibatkan terjadinya
aliran energi dan daur biogeokimia. Bisa kita bayangkan, seandainya di planet bumi
ini tidak ada matahari bagaimana keadaannya? Dapat dipastikan keadaan bumi gelap
gulita sepanjang masa dan dingin. Matahari mengeluarkan energi panas dan cahaya.

16. 12
Energi adalah kemammpuan untuk melakukan kerja. Sifat energi diekosistem sesuia
dengan hukum termodinamika. Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat
dimusnakan, tetapi dapat diubah dari suatu bentukenergi ke bentuk energi lain. Energi
cahaya dapat diubah oleh tumbuhan hijau menjadi energi potensial dalam bentuk
karbohidrat melalui proses fotosintesis, kemudian diubah oleh hewan dan manusia
menjadi energi panas dan energi gerak. Dalam sistem ekologi, suatu organisme
merupakan komponen pengubah energi. Aliran energi dan siklus materi dalam
ekosistem terjadi melalui rantai makanan dan jaring-jaring makanan.
Seperti yang Anda ketahui saling ketergantungan antara produsen dan
konsumen tampak pada peristiwa makan dan dimakan. Rantai makanan adalah jalur
pemindahan energi dari tingkat trofik ketingkat trofik berikutnya melalui peristiwa
makan dan dimakan. Herbivora mendapatkan makanan dari tanaman. Saat herbivora
dimangsa karnivora, energi tersebut akan berpindah dan seterusnya. Semakin pendek
rantai makanan semakin tinggi pula energi yang diserap oleh organisme diujung
rantai makanan. Berdasarkan tipe organisme (produsen) yang menjadi tingkat trofik
pertama, terdapat dua jenis rantai makanan, yaitu
a. Rantai makanan perumput; pada tipe ini, mata rantai makanannya berawal dari
tumbuhan, maka tingkat trofik 1 diduduki oleh tumbuhan hijau (produsen), tingkat
trofik 2 diduduki oleh herbivora (konsumen 1), tingkat trofik 3 diduduki oleh
karnivora (konsumen 2), dan seterusnya.
b. Rantai makanan detritus; pada tipe ini rantai makanan berawal dari organisme
perombak. Detritus merupakan hancuran (fragmen) dari bahan-bahan sudah terurai
yang dikonsumsi hewan-hewan kecil seperti rayap, cacing tanah, tripang, dan
sebagainya.
Pada tiap-tiap tingkatan konsumen tampak seolah-olah setiap organisme hanya
memakan atau dimakan oleh satu macam organisme yang lain, tetapi kenyataannya di
dalam ekosistem keadaannya lebih kompleks. Hal ini terjadi karena tiap-tiap
organisme dapat memakan dalam satu tingkatan konsumen atau dari tingkatan

17. 13
konsumen lain di dalam ekosistem yang dikenal dengan rantai makanan dan antara
rantai-rantai makanan itu saling berhubungan satu dengan lainnya yang dikenal
dengan jaring-jaring makanan.
Telah kita ketahui bersama, bahwa komponen-komponen biotik pada rantai
makanan ekosistem menempati tingkatan trofi tertentu, seperti produsen menempati
tingkat trofi pertama, herbivora menempati tingkat trofi kedua, karnivora menempati
tingkat trofi ketiga, dan seterusnya. Ketika organisme autotrof (produsen) dimakan
oleh herbivora (konsumen I), maka energi yang tersimpan dalam produsen
(tumbuhan) berpindah ke tubuh konsumen I (pemakannya) dan konsumen II akan
mendapatkan energi dari memakan konsumen I, dan seterusnya.
Konsumen IV
Konsumen III
Konsumen II
Konsumen II
Produsen
Tingkat Tropik V
Tingkat Tropik IV
Tingkat Tropik III
Tingkat Tropik II
Tingkat Tropik I
Gambar 2. Piramida ekologi dalam suatu ekosistem
Berdasarkan struktur penyusunnya, kita mengenal ada 3 bentuk piramid ekologi
yaitu:
a. Piramida jumlah; yaitu piramida yang digambarkan oleh jumlah individu pada
setiap tingkat trofik dalam suatu ekosistem dalam kurun waktu tertentu. Dimana
semakin tinggi tingkat tropik semakin sedikit jumlah individunya.
b. Piramida Biomassa; yaitu piramida menggambarkan berat atau massa kering total
organisme hidup dari masing-masing tingkat trofiknya dalam suatu ekosistem
dalam kurun waktu tertentu. Piramida biomassa berfungsi untuk menggambarkan

18. 14
perpaduan massa seluruh organisme di habitat tertentu yang diukur dalam gram.
Dimana semakin tinggi tingkat tropik semakin sedikit biomassanya.
c. Piramida Energi; yaitu piramida yang menggambarkan besarnya energi yang
tersimpan pada masing-masing tingkat tropik. Piramida energi mampu
memberikan gambaran paling akurat tentang aliran energi dalam ekosistem. Pada
piramida energi terjadi penurunan sejumlah energi berturut-turut yang tersedia di
tiap tingkat trofik. Berkurangnya energi yang terjadi di setiap trofik terjadi
disebabkan karena :
- Hanya sejumlah makanan tertentu saja yang ditangkap dan dimakan oleh
tingkat trofik selanjutnya;
- Beberapa makanan yang dimakan tidak bisa dicerna dan dikeluarkan sebagai
sampah (faeces);
- Hanya sebagian makanan yang dicerna menjadi bagian dari tubuh organisme
(yang dapat diteruskan ke tingkat tropik selanjutnya), sedangkan sisanya untuk
respirasi atau digunakan sebagai sumber energi oleh organisme tersebut. Dalam
pembahasan piramid energi, kita mengenal istilah produktivitas.
Produktivitas adalah hasil aktivitas metabolisme organisme berupa pertumbuhan,
penambahan, dan penimbunan biomassa dalam periode waktu tertentu. Produktivitas
dapat dibedakan atas:
a. Produktivitas Primer; yaitu kecepatan pengubahan energi radiasi matahari melalui
aktivitas fotosintesis dan kemosintesis oleh produsen menjadi energi kimia dalam
bentuk bahan organik. Produktivitas primer dibedakan menjadi dua macam, yaitu:
1) produktivitas primer bersih (produktivitas primer kotor dikurangi respirasi); dan
produktivitas primer kotor (jumlah total materi organik atau karbon organik yang
dihasilkan dalam proses fotosintesis).
b. Produktivitas Sekunder; yaitu kecepatan penyimpanan energi oleh organisme
tingkat konsumen. Organisme tingkat konsumen (heterotrof) mengambil bahan

19. 15
organik dari organisme autotrof dan mengasimilasinya kedalam jaringan tubuhnya.
Peningkatan biomassa pada heterotrof merupakan laju asimilasi.
Energi pada dasarnya mengalami perpindahan dari satu tingkat tropik ke tingkat
tropik di atasnya yang kadang kala disertai dengan perubahan bentuk dari bentuk
eneri yang satu menjadi bentuk energi lain yang sering disebut transformasi energi.
Peristiwa transformasi energi merupakan perpindahan suatu unit energi dari satu titik
ke titik lain yang membutuhkan suatu sumber energi dan penerima energi. Para ahli
ekologi menggunakan satuan energi dalam bentuk kalori atau kilokalori. Satu gram
kalori adalah sejumlah energi yang dibutuhkan untuk menaikkan 1 gram air satu
derajat celsius pada suhu 150
C.
Semua energi yang memasuki sebuah organisme hidup populasi atau ekosistem
dapat dianggap sebagai energi yang disimpan atau dilepaskan. Energi dapat diubah
dari satu bentuk ke bentuk yang lain, tetapi tidak dapat hilang, dihancurkan atau
diciptakan. Hal ini sesuai dengan Hukum Thermodinamika I, yang menyatakan bahwa
energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, melainkan dapat berubah
bentuk. Cahaya misalnya, adalah salah satu bentuk energi. Energi ini dapat diubah
sebagai panas atau energi kimia dalam makanan (zat organik), tetapi energinya tidak
dapat dimusnahkan. Ini berarti sistem kehidupan dapat dianggap sebagai pengubah
energi, yang berarti dalam sistem kehidupan dijumpai berbagai strategi untuk
menstranfer energi.
Sumber energi utama kehidupan di bumi adalah sinar matahari. Sinar matahari
menjaga bumi ini dengan dua cara, yaitu memanaskan bumi dan energi fitokimia
yang dapat digunakan oleh tumbuhan untuk fotosintesis. Sinar matahari dapat
memanaskan bumi karena panasnya dapat mendorong terjadinya siklus air, gerakan
aliran udara dan aliran air. Sedangkan energi fitokimia dari matahari, melalui
fotosintesis diubah menjadi energi makanan dalam tumbuhan dan energi inilah yang
menyebabkan organisme di bumi ini dapat hidup.

20. 16
Hukum Thermodinamika II menegaskan bahwa tidak ada sistem pengubah
energi yang benar-benar efisien. Ini berarti tidak ada proses transformasi energi yang
berlangsung secara spontan tanpa adanya sejumlah energi yang terlepas. Atau dengan
kata lain proses transformasi energi tiddak pernah efisiesn 100%.
Pada sistem transformasi energi, energi cahaya yang berasal dari cahaya
matahari akan difiksasi oleh tumbuhan hijau untuk diubah menjadi energi kimiawi
melalui proses fotosintesis. Sebagian energi untuk respirasi yang menghasilkan energi
dan digunakan untuk tumbuh dan berbiak, sebagian disimpan dalam bentuk cadangan
makanan dan sebagian lagi terbuang ke ekosistem. Oleh hewan cadangan makanan
ini akan di konsumsi untuk diubah menjadi energi yang gunakan untuk tumbuh,
berbiak, menjalankan proses metabolismenya dan yang terbuang ke sistem dalam
bentuk tinja dan sebagian diambil oleh parasit dalam tubuhnya.
Sumber energi utama di bumi adalah dari sinar matahari. Bumi menerima sinar
matahari dengan laju kira-kira 1,94 gkal/cm2
/menit. Permukaan bumi efektif
menerima panas hanya pada siang hari dan sedikit terganggu oleh adanya asap, awan
dan partikel debu, sehingga hanya sekitar 46% dari sinar matahari pada siang hari
yang dapat diterima oleh bumi, meskipun masih sangat tergantung pada altitude,
latitude dan musim.
Energi bersih (En) pada tingkat produsen merupakan sejumlah energi yang siap
digunakan oleh hewan-hewan dan selanjutnya dapat dipindahkan ke tingkat tropik
yang lebih tinggi melalui peristiwa pemangsaan (predasi). Ketika predator memangsa
mangsanya secara utuh, seperti ikan memangsa plankton, dalam hal ini tidak ada sisa.
Namun pada banyak predator seperti Harimau memangsa rusa, mangsa dimakan
sepotong-potong dan banyak yang tidak digunakan seperti tulang, kulit, rambut dan
lainnya. Jadi pemangsaan oleh predator dapat dipisahkan dalam masukan energi kotor
(Eb) dan energi sisa (Es).
Sementara itu dari sejumlah makanan yang diambil pada tingkat heterotrop,
mungkin ada yang dicerna, atau dicerna secara sederhana atau tidak dicerna.

21. 17
Meskipun dicerna dan diabsorbsi, namun tidak seluruhnya makanan yang tersebut di
metabolisme di dalam jaringan, tetapi dikeluarkan sebagai feses, urine dan eksreta
lainnya. Energi yang terbuang melalui feses, urin dan ekstrata lainnya tersebut disebut
sebagai energi ekskreta (Ee). Jadi energi asimilasi (Ea) atau energi metabolit adalah
energi dari makanan yang benar-benar diserap dan digunakan atau dengan kata lain
energi kotor dikurangi energi ekskreta.
Ea = Ek – Ee
Sebagian besar energi yang terserap, akan digunakan untuk membiayai
metabolisme basal, pengaturan suhu, mencerna makanan dan aktifitas lainnya. Proses
ini berlangsung secara alami dan secara alami pula akan dilepas dari tubuh, terutama
pada hewan homoioterm yang harus mempertahankan suhu tubuhnya. Energi juga
digunakan untuk reproduksi, seperti memproduksi telur atau sperma, prilaku kawin
dan aktivitas reproduksi lainnya. Total energi yang digunakan untuk kerja dan
menghasilkan panas disebut energi respirasi.
Produksi persatuan waktu pada tingkat konsumen adalah energi masukan kotor
dikurangi energi ekskreta dan energi respirasi. Produksi energi bersih inilah yang
digunakan untuk mengukur pertumbuhan. Selain terbunuh dan dimangsa oleh
predator, hewan dapat mati karena tua, penyakit, cuaca yang ekstrim, kelaparan atau
kecelakaan. Energi yang terbuang karena kematian seperti ini dalam ekosistem
disebut sebagai kematian bukan karena pengaruh predator.
Energi yang berkurang dari suatu tingkatan tropik melalui ekskreta, kematian
non-predator atau sisa pemangsaan selanjutnya akan digunakan oleh saprofor atau
dekomposer. Proses ini memungkinkan pengembalian nutrisi ke dalam tanah dan
selanjutnya akan diserap oleh tanaman, namun pengembalian unsur ke dalam tanah
ini tidak dibarengi dengan pengembalian energi. Jadi pada suatu ekosistem, energi

22. 18
yang masuk ke dalam sistem terjadi melalui fotosintesis dan energi akan keluar dari
sistem melalui respirasi.
Tingkatan tropik atau tingkat makan merupakan hubungan makan memakan
dalam suatu ekosistem. Semua organisme memperoleh energinya dari tingkatan
makan yang lebih rendah. Organisme yang menempati tingkat tropik terendah dalam
ekosistem adalah produsen. Produsen (misalnya tumbuhan hijau) merupakan
organisme yang mampu menangkap energi dari cahaya matahari untuk diubah
menjadi bahan organik dan nantinya akan dimanfaatkan oleh organisme pada tingkat
tropik yang kedua, yaitu konsumen tingkat satu (herbivora). Energi kemudian akan
mengalir ke tingkat tropik yang lebih tinggi lagi yaitu konsumen tingkat II
(karnivora) demikian seterusnya hingga ke konsumen puncak.
Gambar 4. Aliran energi yang berlangsung di dalam suatu ekosistem. (Sumber:
https://ediponorogo.wordpress.com/2014/04/28/skema-bagan-aliran-
energi-dalam-ekosistem/)
Jika produksi dinyatakan dalam bentuk energi, piramida tidak hanya
menunjukkan jumlah energi yang mengalir di setiap tingkatan, tetapi yang lebih

23. 19
penting, adalah peran berbagai organisme dalam pemindahan energi. Piramida energi
disusun sebagai jumlah produksi organisme per-unit atau dinyatakan dalam bentuk
yang berbeda sebagai laju makanan melalui rantai makanan.
Piramid energi memperlihatkan jumlah energi yang ditransfer diantara tingkat
tropik yang disusun dalam setiap tingkat tropik. Sehubungan adanya sejumlah energi
yang hilang pada setiap tingkatan tropik, apakah sebagai energi eksresi, sebagai
energi respirasi maupun energi sisa yang tidak termanfaatkan oleh organisme pada
tingkat tropik di atasnya. Untuk itu ada kecendrungan semakin tinggi tingkatan tropik
suatu organisme, maka semakin kecil energi yang diperolehnya.
2.4.4 Siklus Biogeokimia
Siklus atau daur biogeokimia sering juga disebut dengan Siklus atau daur
materi. Daur biogeokimia merupakan siklus zat yang berlangsung melalui komponen
biotik dan abiotik di dalam suatu ekosistem. Istilah biogeokimia diambil karena
unsur-unsur yang mengalami daur dapat memasuki tubuh organisme hidup,
lingkungan abiotik seperti tanah air, maupun udara serta dapat berupa unsur maupun
senyawa. Proses daur biogeokimia ini dapat terjadi secara berulang-ulang dan tak
terbatas. Unsur kimiawi materi dalam tubuh makhluk hidup terikat sebagai senyawa
organik. Bila suatu organisme mati, maka bahan organik yang terdapat dalam tubuh
organisme tersebut akan dirombak menjadi zat anorganik oleh pengurai dan
dikembalikan ke lingkungan. Beberapa daur biogeokimia yang dikenal berperan
penting bagi kelangsungan hidup organisme antara lain siklus air, siklus karbon,
siklus nitrogen, siklus oksigen, siklus sulfur dan siklus fosfor.
a) Siklus Air
Air merupakan komponen yang sangat penting bagi makhluk hidup. Di dalam
tubuh, air berperan sebagai pelarut bagi banyak zat dan tempat terjadinya reaksi-
reaksi kimia. Air juga berfungsi sebagai pengatur suhu tubuh, pengatur tekanan

24. 20
osmotik sel, dan bahan baku untuk fotosintesis pada tumbuhan. Daur air atau siklus
hidrologi merupakan proses pergerakan air melewati atmosfer, geosfer, biosfer dan
hidrosfer.
Proses pergerakan air ini sangat dipengaruhi oleh cahaya matahari. Air
merupakan komponen yang sangat penting bagi makhluk hidup. Saat terkena cahaya
matahari, air yang terdapat di laut, di danau, di sungai dan permukaan tanah yang
terkena cahaya matahari akan mengalami evaporasi (menguap) ke udara sebagai uap
air. Air juga mengalami penguapan melalui stomata daun tumbuhan melalui proses
transpirasi. Demikian pula halnya, hewan juga menghasilkan uap air melalui
respirasi. Uap air akan naik ke lapisan atmosfer membentuk awan. Akibat adanya
perbedaan suhu udara yang menyebabkan adanya angina, awan akan digerakkan oleh
angin kearah daratan hingga pegunungan. Saat terpapar udara dingin, awan akan
mengalami kondensasi menjadi tetes-tetes air dan akan jatuh ke permukaan bumi
dalam bentuk hujan (presipitasi). Sebagian air akan dalam bentuk hujan akan jatuh ke
laut. Sedangkan air yang jatuh ke daratan sebagian besar akan menguap kembali ke
udara, sebagian mengalir di permukaan tanah dan menuju ke laut melalui sungai dan
sebagian lagi terserap ke dalam tanah sebagai air bawah tanah. Sebagian air tanah
terserap kembali oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis, sedangkan sebagian lagi
akan bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah serta batuan
melalui infiltrasi. Adanya pengaruh gravitasi bumi menyebabkan air akan terus
bergerak ke bawah sebagai air bawah tanah dan peristiwa ini disebut perlokasi.

25. 21
Gambar 4. Siklus air. Air menguap dari permukaan air, transpirasi tumbuhan dan
respirasi organisme, dan turun kembali sebagai hujan. Sumber:
erwinedwar.com/2018/02/siklus-hidrologi-atau-siklus-air-2.html)
b) Siklus Karbon
Karbon merupakan unsur penting penyusun bahan organik seperti karbohidrat,
protein dan lemak. Di alam, unsur karbon ditemukan di atmosfer dalam bentuk
senyawa an-organik dalam bentuk gas, yaitu karbondioksida (CO2). Karbondioksida
yang ada di udara akan diserap oleh tumbuhan sebagai bahan baku untuk proses
fotosintesis. Bahan an-organik ini oleh tumbuhan melalui peristiwa fotosintesis akan
diubah menjadi bahan organik yang mengandung karbon, seperti karbohidrat maupun
protein. Pada senyawa organik tersebut juga tersimpan sejumlah energi yang berasal
dari radiasi cahaya matahari. Energi yang tersimpan di dalam tubuh produsen
bersama dengan senyawa organik disebut energi biokimia. Sebagian senyawa organik
di dalam tubuh produsen dimanfaatkan untuk aktivitas fisiologi produsen itu sendiri
melalui proses respirasi, sedangkan sebagian lagi akan ditransfer ke tingkat tropik di
atasnya, yaitu konsumen (hewan dan manusia) melalui rantai makanan. Respirasi
yang dilakukan produsen dan konsumen akan membebaskan CO2 ke udara. Unsur
karbon yang terkandung dalam bahan organik yang tidak terteruskan ke tingkat tropik

26. 22
di atasnya akan kembali ke alam dalam bentuk kotoran organik (faeces untuk hewan)
atau terbawa pada saat organisme tersebut mati. Karbon yang tersimpan tersebut akan
diurai oleh mikroorganisme pengurai seperti bakteri dan jamur dan akan
membebaskan karbon dalam bentuk gas CO2 ke udara atau ke dalam air. Sebagian
bahan organik di dalam tubuh organisme ada yang sulit diuraikan (perlu waktu yang
lama) dan ada yang berubah menjadi batu kapur, arang, minyak bumi (bahan fosil).
Pembakaran bahan fosil oleh industri, kendaraan bermotor dan yang lainnya akan
membebaskan CO2 kembali ke udara. Demikian pula pembakaran bahan organik
seperti kebakaran hutan juga turut berperan membebaskan CO2 ke udara.
Gambar 5. Siklus Karbon. Karbon dihasilkan sebagai dari aktivitas respirasi dan
pembakaran bahan bakar fosil. (Sumber: Kimbal, 1992)

27. 23
c) Siklus Oksigen
Oksigen merupakan unsur penting bagi organisme hidup, baik sebagai oksigen
bebas (O2) maupun dalam bentuk senyawa an-organik maupun senyawa organik.
Sebagai oksigen bebas, unsur ini sangat dibutuhkan sebagai zat pembakar untuk
menghasilkan energi pada peristiwa respirasi khususnya bagi seluruh organisme
aerob. Sebagai senyawa an-organik, oksigen dapat berikatan dengan unsur karbon
menghasilkan karbondioksida (CO2) yang merupakan senyawa penting sebagai bahan
baku fotosintesis untuk membentuk senyawa organik, atau berikatan dengan hidrogen
membentuk air (H2O). Sedangkan pada senyawa organik, oksigen merupakan unsur
penting sebagai penyusun karbohidrat, protein dan lemak.
Siklus oksigen merupakan proses pergerakan unsur oksigen dalam bentuk gas,
cair maupun senyawa organik. Oksigen bebas yang ada di udara akan di serap oleh
organisme sebagai zat pembakar dalam peristiwa respirasi untuk memecah bahan
organik menjadi CO2 dan H2O dengan menghasilkan sejumlah energi.
Karbondioksida yang dilepaskan ke udara akan diserap oleh tumbuhan untuk bahan
baku fotosintesis yang akan mengahasilkan bahan organik kembali. Sedangkan H2O
yang terlepas ke udara dalam bentuk uap air pada akhirnya akan jatuh ke tanah
sebagai hujan dan akan diserap kembali oleh tumbuhan untuk fotosisntesis. Pada
peristiwa fotosintesis air mengalami fotolisis oleh cahaya matahari dan dipecah
menjadi oksigen bebas dan dilepaskan kembali ke udara.
d) Siklus Nitrogen
Nitrogen memegang peranan penting bagi kehidupan, karena merupakan
komponen dari asam amino dan asam nukleid (DNA dan RNA ), bagian dari protein,
serta pembentukan klorofil pada tanaman hijau yang berguna dalam proses
fotosintesis dan pertumbuhan. Nitrogen merupakan unsur yang paling melimpah di
atmosfer, dimana sekitar 80% komposisi atmosfer adalah nitrogen. Namun, mkahluk
hidup tidak dapat memanfaatkan nitrogen langsung dari udara. Nitrogen bebas yang

28. 24
ditemukan pada atmosfer dalam bentuk gas merupakan elemen yang kurang reaktif,
sehingga membutuhkan beberapa tahapan proses perubahan agar dapat dimanfaatkan
oleh makhluk hidup. Proses perubahan terebut terjadi menjadi beberapa bentuk
senyawa melalui proses siklus hydrogen. Berikut ini beberapa proses penting yang
terjadi dalam siklus Nitrogen, yaitu:
- Proses pemecahan nitrogen bebas dengan bantuan petir. Energi petir yang besar
dapat memicu terjadinya reaksi nitrogen dan oksigen menjadi NO2 serta reaksi
nitrogen dengan oksigen menjadi NH2. Senyawa-senyawa ini kemudian akan turun
bersama hujan terserap ke dalam tanah.
- Sebagian nitrogen bebas juga dapat masuk ke dalam tanah dengan bantuan
beberapa mikro-organisme yang mampu mengikat nitrogen bebas dari udara.,
misalnya Rhyzobium leguminosarum. Mikro-organisme ini bersimbiosis dengan
akar tanaman kacang-kacangan sehingga menyuburkan tanaman inangnya.
Beberapa kelompok bakteri tanah proteobacteria juga mampu mengikat nitrogen
bebas dari udara.
- Nitrogen juga dapat diperoleh dari jasad makhluk hidup. Di dalam jasad makhluk
hidup terkandung asam amino dan protein yaitu zat-zat yang tersusun dari
nitrogen. Oleh decomposer (bakteri pembusuk), bahan organik yang mengandung
asam amino dan protein tersebut akan di ubah menjadi ammonium (NH4).
Peristiwa ini disebut dengan amonifikasi yaitu pengubahan protein menjadi
amonium oleh dekomposer.
- Amonium yang terbentuk bisa langsung dimanfaatkan langsung oleh tumbuhan.
Tetapi hanya sedikit yang dapat diserap. Karena sebagian besar amonia dipakai
bakteri aerob sebagai sumber energi. Selanjutnya amonium diubah menjadi nitrat
oleh kelompok bakteri aerob. Proses ini dinamakan nitrifikasi. Sebelum menjadi
nitrat, amonium diubah menjadi nitrit oleh bakteri nitrosomonas. Kemudian nitrit
diubah menjadi nitrat oleh bakteri nitrobacter. Nitrat yang tersedia di dalam tanah
dapat diserap langsung oleh tumbuhan sebagai bahan baku untuk proses

29. 25
fotosintesis yang menghasilkan bahan organic seperti protein dan asam-asam
amino. Nitrifikasi hanya terjadi saat tersedia cukup oksigen karena nitrifikasi
melibatkan bakteri aerob. Jika jumlah oksigen tidak cukup maka akan terjadi
denitrifikasi. Denitrifikasi adalah pelepasan nitrogen kembali ke atmosfer. Ketika
tanah kekurangan oksigen bakteri tanah mengambil kebutuhan oksigen dari nitrat
sehingga unsur nitrogen akan di bebaskan kembali ke udara.
Gambar 6. Siklus Nitrogen. Mikroorganisme berperan penting dalam
mengembalikan nitrogen sehingga mampu diserap kembali oleh
tumbuhan. (Sumber: morinforent.wordpress.com/2014/06/22/daur-
nitrogen/)
e) Siklus sulfur atau belerang
Sulfur merupakan elemen pembentuk meineral, protein, vitamin dan hormon.
Untuk itu siklus sulfur sangat penting bagi kehidupan. Pada siklus sulfur ini akan

30. 26
terjadi proses bergerak atau berpindahnya unsur sulfur dari/dan ke mineral dan sistem
kehidupan. Berikut merupakan proses yang terjadi dalam daur sulfur yaitu :
- Sumber unsur sulfur dapa berasal dari asap-asap hasil aktivitas industri serta erupsi
gunung berapi yang mengandung gas-gas sulfida seperti SO2 dan SO4. Gas-gas ini
akan naik ke atmosfer dan menyatu dengan awan.
- Gas-gas tersebut bereaksi dengan air di udara membentuk asam sulfat. Hal ini
dapat berpengaruh terhadap penurunan derajat keasaman air hujan sehingga air
hujan dapat bersifat asam. Bila pH air terlalu rendah dan menyebabkan air bersifat
sangat asam dan ketika jatuh sebagai hujan akan terjadi apa yang disebut hujan
asam, dan peristiwa ini akan mengancam kelangsungan hidup organisme.
Kandungan sulfat pada hujan akan masuk ke dalam tanah sehingga tumbuhan bisa
menyerap ion-ion sulfat untuk menyusun makanan. Sedangkan hewan akan
mendapatkan kebutuhan sulfur organik dari tumbuhan.
- Sulfur juga dapat berasal dari jasad organisme yang mati. Jasad organisme mati
yang mengandung sulfur, oleh dekomposer seperti bakteri Thiobacillus
denitrificans dan Thiobacillus thiooxidans akan diurai menjadi sulfat dan
mengembalikan ke tanah. Penguraian ini berlangsung secara aerob sehingga
terbentuk sulfat yang dapat diserap kembali oleh tumbuhan. Jika berlangsung
secara anaerob, maka akan terbentuk asam sulfida yang beracun. Sedangkan
bagian jasad organisme mati yang tidak terdekomposisi akan tertimbun dan
menjadi bahan baku fosil. Bahan baku fosil akan digunakan oleh industry sebagai
sumber energi pabrik dan industri, hasil pembakaran fosil ini akan menghasilkan
SO2 dan SO4. Jumlah sulfat di dalam tanah dapat mengalami desulfurikasi oleh
bakteri sulfur.

31. 27
Gambar 7. Siklus sulfur.sumber sulfur di alam berasal dari pembakaran fosil dan
bahan organik dari feses dan jasad organisme yang mati. (Sumber:
Kimbal, 1992)
f) Siklus Fosfor
Fosfor di alam dapat berasal dari dua jalan, yaitu proses pelapukan batuan
mineral (batuan fosfat) dan penguraian bahan organik (misalnya faeses hewan) oleh
dekomposer. Fosfor diserap oleh tumbuhan dalam bentuk fosfat anorganik. Meskipun
jumlah fosfor di alam sangat banyak, tetapi persediannya untuk tumbuhan sangat
terbatas karena sebagian besar terikat secara kimia oleh unsur lain dan sukar larut di
dalam air. Siklus fosfor dapat berlangsung di dua tempat, yaitu di darat dan di air.
Berikut proses yang terjadi dalam siklus fosfor yaitu :
- Pada siklus fosfor yang terjadi di darat, sebagian besar fosfat berasal dari
pelapukan batuan fosfat. Pelapukan ini terjadi akibat adanya perubahan cuaca.
Fosfat yang terlarut oleh air hujan akan mengalir dan terserap ke dalam tanah.
Tumbuhan mendapatkan kebutuhan fosfor dengan cara menyerap fosfor
anorganik dari dalam tanah. Sedangkan hewan tidak dapat memanfaatkan fosfat
anorganik secara langsung, namun menyerap fosfat organik dengan cara memakan
tumbuhan melalui proses rantai makanan. Posfat di dalam tanah juga dapat berasal
dari jasad tumbuhan dan hewan yang telah mati. Kandungan fosfat dalam senyawa

32. 28
organik dari jasad organisme yang telah mati akan diurai oleh dekomposer
menjadi fosfat anorganik. Fosfat akan tersimpan ke dalam tanah dan diserap
kembali oleh tumbuhan.
- Pada siklus fosfor yang terjadi perairan, fosfor yang terlarut di dalam air diserap
oleh ganggang dan tumbuhan air kemudian ke masuk ke tubuh konsumen ketikan
makan tumbuhan air tersebut. Ikan-ikan mendapatkan fosfat melalui rantai
makanan. Dekomposer kemudian menguraikan organisme yang mati menjadi
fosfat anorganik. Fosfat yang terlarut di lautan dalam akan membentuk endapan
fosfor. Sementara itu, fosfat yang terlarut di perairan dangkal akan teraduk oleh
arus air. Endapan fosfat itu dapat menyuburkan ekosistem. Fosfat dapat kembali
ke darat melalui kegiatan burung-burung laut ketika membuang faesesnya ke
darat, seperti endapan feses burung yang sering disebut dengan nama guano.
Gambar 7. Siklus fosfor di darat dan di laut. (Sumber: Kimbal, 1992)

33. 29