Dalam suatu ekosistem, materi dilestarikan sementara aliran energi melalui itu. Cara dan efisiensi aliran ini dapat diwakili oleh tingkat trofik.
Sumber utama energi untuk ekosistem adalah sinar matahari, meskipun hidrogen sulfida dari ventilasi hidrotermal menyediakan energi juga. Mempelajari cara energi mengalir ke setiap tingkat trofik membantu ahli ekologi menyusun strategi pengelolaan lingkungan.
Definisi Rantai Makanan dan Tingkat Trofis
SEBUAH tingkat trofik dapat dibayangkan sebagai langkah dalam piramida, dengan kelompok ditumpuk mewakili organisme dan peran mereka dalam ekosistem. Piramida trofik ini membantu mengatur berbagai interaksi antara organisme tersebut.
Dari satu tingkat trofik ke tingkat berikutnya, hanya 10 persen energi yang diubah menjadi biomassa. Sisanya 90 persen hilang.
SEBUAH rantai makanan mengurutkan organisme secara linier, sesuai dengan perannya dalam penciptaan dan konsumsi energi.
Tingkat Trofi Umum
Basis terendah dari rantai makanan terdiri dari organisme fotosintesis seperti tumbuhan dan fitoplankton. Organisme ini disebut produsen.
Produsen mengubah sinar matahari dan molekul anorganik menjadi energi. Karena kemampuannya membuat makanan sendiri, produsen disebut juga autotrof. Produsen ini terdiri dari tingkat trofik pertama. Ini selanjutnya dapat dibagi menjadi fotoautotrof, yang menggunakan sinar matahari untuk makanan dan energi, dan kemotrof, yang menggunakan molekul anorganik tanpa adanya sinar matahari.
Kemotrof dapat ditemukan di tempat-tempat seperti ventilasi laut dalam. Energi kimia dari hidrogen sulfida di lubang hidrotermal tersebut membantu organisme ini mensintesis molekul organik untuk pasokan energi mereka.
Konsumen dalam Rantai Makanan
Langkah selanjutnya dalam rantai makanan adalah milik konsumen primer. Konsumen primer memakan produsen. Konsumen primer biasanya adalah hewan kecil, herbivora yang memakan tumbuhan atau fitoplankton. Konsumen juga disebut heterotrof, dan mereka hanya dapat memenuhi kebutuhan energi dengan memakan makanan.
Konsumen menggabungkan energi produsen ke dalam biomassa mereka sendiri. Konsumen primer terdiri dari tingkat trofik kedua.
Konsumen sekunder, atau karnivora, memakan konsumen primer. Mereka umumnya adalah hewan yang lebih besar, meskipun jumlahnya lebih sedikit. Ada beberapa tumpang tindih di beberapa hewan yang omnivora, seperti beruang yang memakan buah-buahan dan salmon. Konsumen sekunder terdiri dari tingkat trofik ketiga.
Energi yang cukup besar hilang pada tingkat trofik, jadi di piramida tingkat trofik energi yang paling banyak hilang timbul dari konsumen sekunder. Pada akhirnya ini mengarah pada skenario di mana ada lebih sedikit organisme di puncak piramida trofik, sedangkan dasarnya berisi banyak spesies.
Jaring Makanan
jaring makanan lebih lanjut menggambarkan spesies yang saling terkait di berbagai tingkat trofik. Jaring-jaring makanan menunjukkan sifat aliran energi melalui ekosistem. Mereka mungkin cukup kompleks dan dipengaruhi oleh musim makanan juga. Beruang yang disebutkan di atas merupakan salah satu contoh hewan dengan peran ganda dalam suatu ekosistem.
Karena sifat dinamis dari jaring makanan, ini terbukti menjadi alat yang lebih berguna untuk menggambarkan interaksi dalam ekosistem daripada piramida trofik. Dalam beberapa jaring makanan, ada hewan yang disebut spesies batu kunci. Sisa ekosistem bergantung pada keberadaan spesies ini untuk tetap utuh dan lestari. Jika dihilangkan, ekosistem bisa runtuh.
Spesies kunci cenderung menjadi predator teratas seperti serigala dan beruang grizzly. Predator puncak disebut predator puncak. Sebuah pemangsa puncak pada dasarnya adalah konsumen tersier dan diberikan tingkat trofik keempat dan terakhir dalam piramida.
Keanekaragaman Hayati Ekosistem
Faktor lain dalam stabilitas ekosistem adalah keanekaragaman hayati. Ketika ada lebih sedikit keanekaragaman spesies, ekosistem menderita. Ini mempengaruhi tingkat trofik jika spesies dihilangkan darinya. Pengaruh riak mengganggu keseimbangan seluruh sistem.
Dinamika lain yang berperan dalam jaring makanan termasuk organisme yang disebut pengurai. Pengurai ini memecah organisme mati (tumbuhan dan hewan) dan melepaskan nutrisi dari mereka ke lingkungan. Kemudian mineral tersebut tersedia untuk produsen utama piramida trofik.
Contoh pengurai antara lain cacing, jamur, serangga, jamur dan bakteri. Namun, ini tidak dianggap sebagai daur ulang energi. Ini mewakili pelepasan energi dan sering terjadi sebagai panas.
Biomassa menggambarkan massa total semua organisme, baik hidup atau mati, di tingkat trofik. Setiap tingkat trofik memiliki sejumlah biomassa.
Produktivitas produsen primer mengacu pada berapa banyak energi yang dapat mereka bawa ke makhluk hidup lainnya. Jumlah itu dianggap sebagai produktivitas primer bersih. Produktivitas primer kotor menunjukkan tingkat yang dapat diubah oleh produsen primer fotosintesis untuk mengubah energi matahari.
Masalah Bioakumulasi
Bioakumulasi atau biomagnfication mengacu pada peningkatan bahan beracun lebih jauh ke atas piramida trofik. Bahan terkonsentrasi di jaringan hewan. Contohnya adalah kontaminasi dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT). Bahan kimia ini terakumulasi di lingkungan.
Dengan setiap tingkat konsumen, konsentrasi DDT yang lebih besar menumpuk di tubuh mereka. Pada tingkat trofik paling atas, seperti elang botak, bioakumulasi ini menghasilkan efek yang merusak kesehatan dan kelangsungan hidup hewan. DDT dilarang digunakan pada 1970-an, tetapi ada bahan kimia buatan manusia lainnya yang menimbulkan risiko bagi kesehatan lingkungan. Oleh karena itu menjadi penting untuk mengidentifikasi dan menghilangkan zat tersebut dari lingkungan sebelum kontaminasi tersebut terjadi.
Bioakumulasi juga terjadi dengan logam berat tertentu yang dapat ditemukan pada ikan. Oleh karena itu, ada rekomendasi untuk membatasi konsumsi ikan tertentu pada kelompok rentan, seperti anak kecil dan ibu hamil.
Contoh Tingkat Trofi dan Jaring Makanan
Untuk memahami konsep-konsep ini, ada baiknya untuk memiliki contoh dunia nyata. Lautan memberikan demonstrasi tingkat trofik dan jaring makanan yang baik. Seperti disebutkan sebelumnya, fitoplankton adalah contoh produsen primer. Zooplankton adalah konsumen sekunder fitoplankton.
Tingkat trofik ketiga, konsumen sekunder, akan dimiliki oleh krustasea yang memakan zooplankton. Dan tingkat trofik keempat adalah ikan. Ini dapat meluas lebih jauh dengan hewan seperti anjing laut dan bahkan ikan lain, yang mengkonsumsi ikan tersebut. Predator puncak seperti paus orca akan mengambil tingkat trofik yang lebih tinggi. Dengan setiap level, lebih banyak energi hilang.
Contoh fotoautotrof termasuk bakteri fotosintesis, tumbuhan dan ganggang. Mereka mengubah energi matahari menjadi ATP dan NADP, yang pada gilirannya digunakan untuk membuat molekul organik seperti glukosa.
Contoh kemoautotrof termasuk bakteri di gua atau lubang hidrotermal yang disebutkan di atas. Di sekitar ventilasi ini, heterotrof seperti udang, lobster dan kerang mengkonsumsi kemoautotrof di laut dalam.
Contoh Piramida Trofis
Dalam hal contoh piramida trofik dunia nyata, ada banyak jenis. Mereka bisa tegak atau terbalik.
Piramida tegak akan diwakili oleh padang rumput karena ada lebih sedikit organisme yang naik ke tingkat atas. Bioma padang rumput mungkin memiliki rumput sebagai tingkat terendah sebagai produsen utama. Konsumen utama akan menjadi belalang. Konsumen kedua adalah tikus. Konsumen tersier adalah ular yang memakan tikus. Konsumen kuarter keempat dan predator puncak di padang rumput adalah elang, yang memakan ular.
Bioma lain dengan dinamika serupa mungkin adalah kolam. Produsennya adalah alga, dan konsumen utamanya adalah larva serangga. Konsumen sekunder adalah ikan kecil, dan konsumen tersier adalah katak. Karnivora terakhir atau konsumen kuaterner di bioma kolam adalah rakun yang memakan katak.
Di gurun, produsen utama adalah rumput kaktus, dan konsumen utamanya adalah kupu-kupu. Seekor kadal akan memakan kupu-kupu, menjadikannya konsumen kedua. Seekor ular akan memakan kadal, menempatkannya sebagai konsumen tersier. Dan seorang roadrunner akan melengkapi tingkat atas dan keempat, setelah memakan ular itu.
Membandingkan piramida tegak, di hutan beriklim sedang, dasar piramida hanya terbuat dari pohon. Konsumen utama, serangga, akan membentuk sebagian besar piramida.
Mengingat konektivitas halus antara organisme dan lingkungannya, menjadi penting untuk melindungi protect keseimbangan dari ekosistem dunia. Efek aliran energi, biomassa, dan bioakumulasi semuanya berperan dalam strategi pengelolaan ekologi untuk konservasi.
Konten terkait: Bagaimana Menghubungi Perwakilan Anda Tentang Perubahan Iklim