Thursday, March 29, 2012

ILMU LINGKUNGAN (KOMPONEN EKOSISTEM DAN PENCEMARANNYA)


Bilamana mengamati lingkungan sekitar kita dengan seksama maka kita akan sadar bahwa di lingkungan kita terdapat bermacam-macam benda, seperti batu, air, pohon, dan burung. Dari macam benda yang kita lihat tersebut, sadarlah kita bahwa manusia di dunia ini tidak hidup sendiri tetapi selalu ditemani oleh benda-benda di sekitar kita. Benda-benda di alam lingkungan kita dapat dibedakan menjadi dua kompenen utama dari suatu ekosistem, yaitu ekosistem biotic (benda hidup/living) dan ekosistem abiotik (benda mati/nonliving).

Ekosistem Abiotik
Dalam suatu komponen ekosistem abiotik, terdapat suatu komponen ekosistem yang berpengaruh besar terhadap ekosistem itu sendiri. Pengaruh tesebut antara lain terjadinya perubahan cuaca, bencana alam, kekeringan dan banjir, yang semuanya diakibatkan oleh perubahan factor-faktor dalam ekosistem itu sendiri. Ada dua faktor utama dalam system abiotik yaitu faktor fisik dan faktor kimiawi.
Faktor fisik yang berpengaruh besar terhadap ekosistem ialah:
1.       Sinar matahari dan awan
2.       Suhu rata-rata dan frekuensi suhu
3.       Rata-rata presipitasi (hujan) dan distribusinya sepanjang tahun
4.       Angin
5.       Latitude (jarak dari khatulistiwa)
6.       Altitude (tinggi dari permukaan laut)
7.       Kondisi tanah secara alami (eksistem darat)
8.       Kebakaran (ekosistem darat)
9.       Arus laut (ekosistem air)
10.   Jumlah endapat padatan (ekosistem air)

Adapun faktor kimiawi yang berpengaruh terhadap ekosistem ialah:
1.      Kandungan air dan oksigen di dalam tanah
2.      Kandungan unsure nutrisi tanaman yang larut dalam kelembaban tanah (untuk ekosistem darat) dan dalam air (untuk ekosistem air)
3.       Kadar garam dalam air (ekosistem air)
4.       Kandungan oksigen terlarut (ekosistem air)

Dari bermacam faktor di atas jelaslah bahwa suatu ekosistem sangat diperngaruhi oleh kondisi factor alamiah dalam lingkungan ekosistem itu sendiri. Faktor-faktor tersebut selalu diawaspadai untuk mencegah atau menghindari bencana yang terjadi setiap waktu terhadap manusia atau makhluk hidup lainnya yang hidup dalam ekosistem tersebut.

Ekosistem Biotik
Dalam komponen ekosistem biotic, terdapat bermacam-macam jenis dan spesies makhluk hidup di darat dan air. Oleh karena itu dalam suatu system ekologi, komponen biotic diklasifikasikan dalam dua bentuk, yaitu produsen dan konsumen. Klasifikasi tersebut didasarkan atas bagaimana mereka memperoleh makanan atau unsure nutrisi organic untuk mempertahankan kehidupan mereka.

Produsen
Makhluk hidup yang tergolong produsen ini biasanya juga disebut autrotof: kelompok organism yang dapat memproduksi senyawa organic yang mereka perlukan, sebagai unsure nutrisi dari bahan senyawa anorganik yang diperoleh dari lingkungan sekitarnya. Pada kebanyakan ekosistem darat, tanaman hijauan termasuk dalam kategori produsen. Sedangkan pada ekosistem air, fitoplankton merupakan produsen yang terdiri dari bemacam spesies dari jenis bakteri sampai protozoa. Kelompok produsen ini ialah kelompok organism yang dapat membuat makanan untuk dirinya sendiri. Kelompok organisme, selain produsen ialah kelompok organism konsumen, yang hidupnnya bergantung secarra langsung ataupun tidak langsung pada makanan yang disediakan oleh produsen.
Hampir semua produsen membuat nutrisi organik  yang mereka perlukan melaliu fotosintesis. Proses tersebut dilakukan dengan jalan menyerap nergi dari sinar matahari yang diguakan untuk reaksi karbon dioksida (CO2) dengan air (H2O). karbon dioksida didapat dari udara (ekosistem darat) dan air (ekosistem air), sedangkan air didapat dari tanah atau air sekitarnya (ekosistem darat). Hasil proses reaksi kimiawai tersebut ialah karbohidrat (C6H12O6) dan unsur nutrisi lain.





Dari proses tersebut terlihat bahwa energy radiasi dari sinar matahari diubah menjadi energy kimia yang disimpan sebagai glukosa dan usnur nutrisi lain dalam tanaman. Produsen juga menyimpan unsure nutrisi lain, termasuk nitrogen dan fosfor dari bahan yang larut dalam air yang mereka peroleh dari lingkungannya. Beberapa organism produsen terutama jnies bakteri dapat mengambil bahan inorgnik dari lingkungannya dan mengubahnya menjadi bentuk organic tanpa hadirnya matahari. Proses tersebut dinamakan kemosintesis. Misalnya dalam lingkungan yang gelap di darerah dasar laut dalam. Beberapa jenis bakteri melakukan kemosintesis dengan jalan mengubah bahan inorganic hydrogen sulfide (H2S) menjadi nutrisi organic yang digunakan bakteri dan organisme lain memakannya.

Konsumen
Organism lain dalam suatu ekosistem diklasifikasikan sebagai konsumen atau heterotrof. Kelompok organism ini tidak dapat mensintesis nutrisi organic yang mereka perlukan; mereka memperoleh nutrisi organic dengan jalan memakan produsen atau konsumen lain.

Toleransi Spesies Terhadap Faktor Abiotik
Suatu spesies organism tidak dapat hidup tersebar dimana-mana, karena spesirs tersbut mempunyai batas toleransi tertentu terhadap suatu variasi kondisi fisik kimia tertentu. Pada setiap individu hewan dalam satu poulasi dapat terjadi perbedaan toleransi karena adanaya perbedaan genetic, umur, dan status kesehatan. Misalnya perbedaan daya tahan terhadap panas atau toksik kimiawi satu individu ikan, akan berbeda dengan individu lainnya dalam satu populasi.
Keberadaan atau banyaknya populasi dan distribusi dari suatu spesies organisme dalam suatu ekosistem bergantung pada daya toleransi spesies tersebut terhadap satu atau beberapa factor kondisi fisik ataupun kimiawi dalam ekosistem. Penyesuaian diri teradap kondisi lingkungan yang baru tersebut dinamakan aklimatisasi yang digunakan sebagai alat pencegahan dari pengaruh negatif terhadap factor fisik atau kimia dalam lingkungan yang baru. Proses aklimatisasi tersebut tidak mempunyai evolusi adaptasi sehingga proses tersebut tidak dapat diturunkan ke genarai berikutnya.
Suatu factor kimia dapat berpengaruh terhadap perubahan factor fisik dalam ekosistem abiotik, begitu juga sebaliknya, misalnya pemanasan global karena timbulnya lubang ozon yang diakibatkan oleh reaksi kimiawi antara Cl dan O3, sehingga ozon diubah menjadi O2, yang mengakibatkan jumlah O3 di atmosfer berkurang.

Apa itu perubahan iklim dan pemanasan global?
Komposisi kimiawi dari atmosfer sedang mengalami perubahan sejalan dengan penambahan gas rumah kaca – terutama karbon dioksida, metan dan asam nitrat. Kasiat menyaring panas dari gas tersebut tidak berfungsi. Energi dari matahari memacu cuaca dan iklim bumi serta memanasi permukaan bumi; sebaliknya bumi mengembalikan energi tersebut ke angkasa. Gas rumah kaca pada atomsfer (uap air, karbon dioksida dan gas lainnya) menyaring sejumlah energi yang dipancarkan, menahan panas seperti rumah kaca. Tanpa efek rumah kaca natural ini maka suhu akan lebih rendah dari yang ada sekarang dan kehidupan seperti yang ada sekarang tidak mungkin ada. Jadi gas rumah kaca menyebabkan suhu udara di permukaan bumi menjadi lebih nyaman sekitar 60°F/15°C. Tetapi permasalahan akan muncul ketika terjadi konsentrai gas rumah kaca pada atmosfer bertambah.
Sejak awal revolusi industri, konsentrasi karbon dioksida pada atmosfer bertambah mendekati 30%, konsetrasi metan lebih dari dua kali, konsentrasi asam nitrat bertambah 15%. Penambahan tersebut telah meningkatkan kemampuan menjaring panas pada atmosfer bumi. Mengapa konsentrasi gas rumah kaca bertambah? Para ilmuwan umumnya percaya bahwa pembakaran bahan bakar fosil dan kegiatan manusia lainnya merupakan penyebab utama dari bertambahnya konsentrasi karbon dioksida dan gas rumah kaca.
Perubahan Iklim merupakan tantangan yang paling serius yang dihadapi dunia di abad 21. Sejumlah bukti baru dan kuat yang muncul dalam setudi mutakhir memperlihatkan bahwamasalah pemanasan yang terjadi 50 tahun terakhir disebabkan oleh tindakan manusia. Pemasan global di masa depan lebih besar dari yang diduga sebelumnya. Sebagian besar setudi tentang perubahan iklim sepakat bahwa sekarang kita menghadapi bertambahnya suhu global yang tidak dapat dicegah lagi dan bahwa perubahan iklim mungkin sudah terjadi sekarang. Pada bulan Desember 1977 dan Desember 2000,  Mengenai Perubahan Iklim, badan yang terdiri dari 2000 ilmuwan, mengajukan sejumlah pandangan mengenai realitas sekarang ini:
1.      Bencana-bencana alam yang lebih sering dan dahsyat seperti gempa bumi, banjir, angin topan, siklon dan kekeringan akan terus terjadi. Bencana badai besar terjadi empat kali lebih besar sejak tahun 1960.
2.   Suhu global meningkat sekitar 5 derajat C (10 derajat F) sampai abad berikut, tetapi di sejumlah tempat dapat lebih tinggi dari itu. Permukaan es di kutub utara makin tipis.
3.   Penggundulan hutan, yang melepaskan karbon dari pohon-pohon, juga menghilangkan kemampuan untuk menyerap karbon. 20% emisi karbon disebabkan oleh tindakan manusia dan memacu perubahan ilim.
4.   Sejak Perang Dunia II jumlah kendaraan motor di dunia bertambah dari 40 juta menjadi 680 juta; kendaraan motor termasuk merupakan produk manusia yang menyebabkan adanya emisi carbon dioksida pada atmosfer.
5.   Selama 50 tahun kita telah menggunakan sekurang-kurangnya setengah dari sumber energy yang tidak dapat dipulihkan dan telah merusak 50% dari hutan dunia.

Apa yang menyebabkan pemanasan global?
Pemansan global terjadi ketika ada konsentrasi gas-gas tertentu yang dikenal dengan gas rumah kaca, yg terus bertambah di udara, Hal tersebut disebabkan oleh tindakan manusia, kegiatan industri, khususnya CO2 dan chlorofluorocarbon. Yang terutama adalah karbon dioksida, yang umumnya dihasilkan oleh penggunaan batubara, minyak bumi, gas dan penggundulan hutan serta pembakaran hutan. Asam nitrat dihasilkan oleh kendaraan dan emisi industri, sedangkan emisi metan disebabkan oleh aktivitas industri dan pertanian. Chlorofluorocarbon CFCs merusak lapisan ozon seperti juga gas rumah kaca menyebabkan pemanasan global, tetapi sekarang dihapus dalam Protokol Montreal. Karbon dioksida, chlorofluorocarbon, metan, asam nitrat adalah gas-gas polutif yang terakumulasi di udara dan menyaring banyak panas dari matahari.
Sementara lautan dan vegetasi menangkap banyak CO2, kemampuannya untuk menjadi “atap” sekarang berlebihan akibat emisi. Ini berarti bahwa setiap tahun, jumlah akumulatif dari gas rumah kaca yang berada di udara bertambah dan itu berarti mempercepat pemanasan global.
Sepanjang seratus tahun ini konsumsi energi dunia bertambah secara spektakuler. Sekitar 70% energi dipakai oleh negara-negara maju; dan 78% dari energi tersebut berasal dari bahan bakar fosil. Hal ini menyebabkan ketidakseimbangan yang mengakibatkan sejumlah wilayah terkuras habis dan yang lainnya mereguk keuntungan. Sementara itu, jumlah dana untuk pemanfaatan energy yang tak dapat habis (matahari, angin, biogas, air, khususnya hidro mini dan makro), yang dapat mengurangi penggunaan bahan bakar fosil, baik di negara maju maupun miskin tetaplah rendah, dalam perbandingan dengan bantuan keuangan dan investasi yang dialokasikan untuk bahan bakar fosil dan energi nuklir.
Penggundulan hutan yang mengurangi penyerapan karbon oleh pohon, menyebabkan emisi karbon bertambah sebesar 20%, dan mengubah iklim mikro lokal dan siklus hidrologis, sehingga mempengaruhi kesuburan tanah. Pencegahan perubahan iklim yang merusak membutuhkan tindakan nyata untuk menstabilkan tingkat gas rumah kaca sekarang di udara sesegera mungkin; dengan mengurangi emisi gas rumah kaca sebesar 50%.

Pengaruh Lobang Ozon Terhadap Kehidupan
Dengan berkurangnya lapisan ozon dalam stratosfer, maka radiasi sinar ultraviolet lebih banyak sampai ke permukaan bumi. Badan Proteksi Lingkungan (EPA) memperkirakan 5% ozon yang berkurang akan dapat menyebabkan gangguan pada makhluk hidup sebagai berikut:
a.   Lebih banyak kanker sel basal dan sel squamous, tetapi akan cepat sembuh apabila cepat diobati.
b.  Lebih banyak kasus kanker kulit melanoma yang seiring berakibat fatal dan menyebabkan kematian tiap tahun
c.   Menaikkan kasus katarak pada mata, kulit terbakar matahari dan kanker mata pada sapi
d.  Menghambat daya tahan tubuh (imunitas) pada manusia sehingga lebih mudah terinfeksi penyakit
e.   Peningkatan kasus kerusakan pada mata akibat asap fotokimia
f.    Penurunan produksi tanaman pangan seperti beras, jagung, dan kedelai.
g.   Kerugian mencapai 2 miliar dolar per tahun karena pemakaran plastic dan material polimer.
h. Kenaikan suhu udara (perngaruh gas rumah kaca) karena terjadi perubahan iklim, penurunan produksi pertanian, dan kematian hewan liar yang dilindungi.

Pengaruhnya Terhadap Pemanasan Global dan Perubahan Iklim
Apabila diamatai sejanak, iklim yang panas akan terasa tidak mengenakkan bagi keidupan. Tetapi kondisi panas tersebut dapat menaikkan produksi tanaman pangan mencapatii 60-80% di beberapa daerah karena lebih banyak CO2 di dalam atmosfer yang dapat menaikkan laju fotosintesis. Kenaikan suhu dalam troposfer dapat menyebabkan pendingan dalam lapisan stratosfer, sehingga kondisi tersebut dapat menyebabkan reaksi perusakan ozon secara perlahan. Selain itu. Akan banyak terjadi kerugian karena pemanasan global akan menaikkan penggunaan pendingin ruangan. Produksi tanaman pangan akan banyak terserang hama serangga karena dalam kondisi panas serangga dapat cepat berkembang biak. Kondisi panas akan dapat menaikkan laju penguapan pada tanaman, sehingga tanaman sangat memerlukan ketersediaan air cukup. Air dalam tanah akan menguap dan sulit untuk ditanami tanaman produksi pangan.
Kenaikan suhu udara rata-rata 4oC akan dapat mengubah pergantian musim, sehingga musim penghujan berkurang, timbul angin kencang dan arus gelombang pasang. Bencana banjir terjadi dimusim hujan dan begitu sebaliknya terjadi kekeringan dimusim kering yang berkepanjangan. Tanah yang subur akan berubah menjadi tanah yang tandus, danau mulai mongering dan bencana kekeringan dan kelaparan akan segera meluas. Beberapa penelitan dengan menggunakan model menunjukkan bahwa kenaikan suhu atmosfer rata-rata 4oC dapat menaikan permukaan air laut 0,5 sampai 1,5 m selama 50 sampai 100 tahun dengan asumsi bahwa es dikutub tidak mencair. Tetapi es di kutub terjadi pencairan, kenaikan permukaan air laut akan lebih tinggi lagi. Akibatnya akan dapat menenggelamkan sepertiga dari permukaan bumi terutama daerah yang rendah. Hal seperti ini telah terjadi pada masa berakhirnya zaman es pada 120.000 tahun yang lalu ketika permukaan air laut naik sampai 6 m.

Upaya Mencegah terjadinya Pemanasan Global
Tanda-tanda pemanasan global sebetulnya sudah mulai terasa pada kurun waktu belakangan ini. Dari hal tersebut diakibatkan oleh beberapa hal yang terlihat nyata dalam kehidupan kita. Misalnya kenaikan harga dari beberapa jenis makanan yang diakibatkan dari terbatasnya lahan yang dapat ditanami setelah bencana banjir dan kekeringan. Kualitas juga menurun dan terjadi perubahan musim yang tidak menentu.
Pada dasarnya ada dua pilihan dalam memperlambat terjadinya pemanasan global ini, yaitu; a) pengurangan pembangunan rumah kaca, dan b) penggantian bahan bakar minyak dengan bahan alternative lainnya. Beberapa cara yang harus dilakukan untuk menghambat pemanasan global ialah:
a.     Penghentian emisi CFC dan halon
b.   Pengurangan penggunaan bahan kabar minyak sedikitnya 20% sampai tahun 2000 dan 50% sampai tahun 2015, dengan jalan pembarian pajak yang tinggi terhadap minyak bumi dengan mengganti bahan alternative pengganti lainnya, serta penggunaan bahan yang efisien dan irit.
c.  Pengurangan penggunaan energy batubara, yang dpat menymbangkan polusi CO2 sampai 60% per unit produksi dengan cara mengganti penggunaan batu bara dengan gas alam dalam pembangkit tenaga listrik
d.    Penggunaan filter atau scrubber untuk menyaring CO2 dari asap buangan pabrik ataupun pembangkit tenaga listrik yang menggunakan bahan bakar batu bara.
e.     Produksi mobil yang irit bahan bakar ditingkatkan sehingga emisi CO2 yang terbuang juga sedikit
f.       Peningkatan penggunaan energy matahari, angin, dan panas bumi
g.     Peningkatan penggunaan gas alam sebagai pengganti minyak bumi untuk energy dalam masa transisi
h.     Penebangan hutan harus dikurangi dan penanaman pohon sebagai pengganti (reboisasi) ditingkatkan
i.       Penurunan jumlah kelahiran dalam keluarga berencana.

Dalam beberapa hal tersebut banyak pengamat lingkungan meragukan kesediaan beberapa Negara untuk menyetujui alternative tersebut, terutama dalam penggunaan minyak bumi dan penebangan hutan. Dari dua hal tesbut beberapa Negara memperoleh pendapatan yang xukup besar untuk memperbaiki system perekonomiannya. Pembatasan penggunaan minyak bumi secara ketat dengan tidak memperhatikan bagaimana pengaruhnya terhadap kulatias lingkuanga dalam jangka panjang dan terhadap petimbangan ekonomi, akan menyebabkan gangguan sosial ekonomi dalam suatu Negara dalam jangka waktu pendek, sehingga banyak Negara penghasil minyak tidak dapat menerimanya. Dari hal tersebut jalan keluarnya ialah pada saat mulai dilakukannya pengurangan penggunaan bahan bakar minyak dan penebangan hutan, maka pada saat itu juga perlu dilakukan usaha yang konkret sebagai alternative menghadapi pemanasan global. Beberapa ahli menyarankan langkah sebagai berikut:
1.   Penelitian yang intensif terhadap penanaman tanaman pangan yang tahan terhadap kondisi miskin air dan tanaman pangan yang tahan terhadap air berkadar garam tinggi.
2.     Membangun bendungan yang dapat menahan daerah pantai terhadap pasang air laut, seperti yang dilakukan di Negara Belanda.
3.       Menghentikan konstruksi di daerah pantai yang landai
4.       Memindahkan pembuangan tangki bahan beracun di dekat pantai ke daerah lain yang jauh dari pantai.
5.       Menimbun persediaan makanan yang cukup untuk kurun waktu yang lama
6.  Memperluas daerah konservasi pantai untuk kehidupan satwa liar dan membuat daerah baru untuk   konservasi sumber daya alam.

Membuat rencana tersebut dan merealisasikannya akan memakan waktu yang lama, mungkin lebih dari 20 tahun dan memerlukan biaya yang sangat besar.  

0 comments:

Post a Comment