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.