Cheng Shan Noe - Ilmu Pengetahuan Lingkungan. 5.2 Pollution

Cheng Shan Noe - http://nusaindah.wordpress.com Ilmu Pengetahuan Lingkungan

5.2 Pollution. WHAT IS POLLUTION ? Perubahan-perubahan dalam karakteristik udara , air , tanah atau makanan yang dapat berdampak merugikan terhadap kesehatan , ketahanan hidup , atau aktifitas manusia atau organisme-organisme hidup lainnya disebut sebagai pollution (polusi = pencemaran). Kebanyakan pollutants (pencemar) adalah bahan-bahan kimia padat , cair atau gas yang tidak diinginkan yang dihasilkan sebagai produk-produk ikutan (by products) atau buangan pada saat resources di-ekstraksi , di-proses , dibuat menjadi suatu produk , atau dipakai . Polusi dapat juga berbentuk sebagai energy emissions (emisi energi = pancaran energi) yang tidak dikehendaki , seperti panas yang berlebihan , kebisingan atau radiasi (2, p. 14). Permasalahan utama adalah ada perbedaan pendapat tentang apa yang dipandang sebagai tingkat polusi yang dapat diterima , khususnya bila dihadapkan pada pilihan antara biaya pengendalian pencemaran polusi yang mahal dan kehilangan pekerjaan. Sebagaimana filsuf Georg Hegel menyebutkan (2, p. 14) : the nature of tragedy is not the conflict between right and wrong , but the conflict between right and right (sifat yang melekat dari suatu tragedi bukanlah pertentangan antara benar dan salah , namun pertentangan antara benar dan benar). SOURCES OF POLLUTION . Pollutants (pencemar-pencemar) dapat masuk kedalam lingkungan secara alami (sebagai contoh , dari letusan gunung berapi) atau melalui kegiatankegiatan manusia (misalnya dari pembakaran batu bara). Kebanyakan dari polusi alami tersebar di areal yang luas dan sering kali dicairkan atau diuraikan menjadi pada tingkat yang tidak membahayakan oleh proses-proses alam (2, p. 14). Kegiatan manusia sejauh ini telah dan masih terus membebani berlebihan (overloading) serta merusak proses alami pencairan / pengenceran (dilution) , penguraian , dan daur ulang (recycling) zat-zat kimia yang essential untuk kehidupan , dengan peningkatan yang semakin tajam dalam lima puluh tahun terakhir ini. Polusi dari kegiatan manusia yang paling serius terjadi di atau di dekat kawasan urban (urban = tempat dengan bangunan non permukiman dan permukiman yang padat, biasanya dianggap = perkotaan) dan kawasan industri , dimana jumlah-jumlah besar pollutants terkonsentrasi dalam volume (yang relatif kecil) udara , air , dan tanah. Industrialized agriculture (pertanian yang diindustrialisasi) merupakan sumber pencemaran yang termasuk berperan banyak mencemari udara , air dan tanah (2, p. 14). Beberapa pollutants mencemari areal dimana dia dihasilkan , namun ada beberapa lainnya yang terbawa angin atau aliran air ke areal lain (2, p. 14). Ada pollutants yang masuk kedalam lingkungan dari sumber-sumber tunggal yang dapat teridentifikasi , seperti : cerobong asap pembangkit tenaga atau suatu pabrik , pipa pembuang pabrik pengemasan daging , atau “knalpot” sebuah mobil. Sumber-sumber pencemar yang demikian disebut sebagai point sources (2, p. 14). Pollutant jenis lain masuk kedalam udara , air atau tanah dari sumber-sumber yang menyebar dan sering kali sangat sulit untuk teridentifikasi, sumber pencemar yang demikian disebut non-point sources. Sebagai contoh misalnya : luah fertilizers dan pesticides dari lahan-lahan pertanian yang masuk ke saluran-saluran atau alur-alur aliran , danau dan situ-situ ; serta juga pesticides yang disemprotkan kemudian terbawa angin entah kemana (2, p. 14).

hal. 90


Tiga faktor menentukan sejauh mana akan merugikannya dampak suatu pollutant. Faktor ke 1 adalah : sifat kimia –nya , sejauh mana pollutant tersebut aktif dan berbahaya atau merugikan tipe-tipe tertentu atau spesifik organisme-organisme hidup. Faktor ke 2 adalah : konsentrasi –nya , jumlah per satuan volume udara , air , tanah atau berat tubuh. Salah satu cara untuk menurunkan konsentrasi adalah dengan membuatnya lebih cair / encer (dilute) dengan menambahkan sejumlah besar udara atau air. Sebelum kita mulai kewalahan dengan berbagai masukan polusi , sampai tingkat tertentu dilution (pengenceran) masih dapat menyelesaikan permasalahan polusi , namun apabila masukan polusi ini menjadi semakin banyak , hanya sebagian dan mungkin saja hanya sebagian kecil yang dapat terselesaikan permasalahannya (2, p. 14). hal. 91


Faktor ke 3 adalah : pollutant’s persistence , seberapa lama pollutant tersebut berada di udara , air , tanah , atau suatu tubuh. Degradable atau non-persistence pollutants diuraikan sepenuhnya atau berkurang sampai pada tingkat-tingkat yang dapat diterima oleh prosesproses fisis , kimiawi dan biologis alami. Pollutants yang dapat diuraikan oleh organismeorganisme hidup (usually specialized bacteria) disebut sebagai biodegradable pollutants. Tinja yang dibuang ke sungai atau ke dalam tanah dapat ter-biodegradasi cukup cepat oleh bakteri sepanjang laju jumlah yang dibuang tersebut tidak lebih laju dari kecepatan yang dibuang tersebut dapat ter-biodegradasi (2, p. 14). Yang menjadi masalah besar adalah : bahan-bahan dan produk-produk yang dibuat dan diperkenalkan memasuki lingkungan dalam jumlah yang besar sering kali sangat lama atau sulit dapat di-degradasi. Contoh-contoh slowly degradable atau persistent pollutants adalah : insektisida DDT , hampir semua jenis plastik , barang-barang terbuat dari aluminum , dan chlorofluorocarbons (zat kimia yang banyak digunakan untuk pendingin dalam lemari es atau A.C.) , serta foaming agents (bahan untuk membuat plastik seperti styrofoam) (2, p. 14). Non-degradable pollutants tidak dapat diuraikan oleh proses-proses alami. Contohnya adalah : elemen-elemen toxic (mengandung racun) timbal dan air raksa. Cara-cara terbaik untuk berurusan dengan non-degradable pollutants adalah tidak melepaskannya ke lingkungan, men-daur-ulang-nya , dan menghilangkannya dari udara , air , atau tanah yang sudah terkontaminasi (suatu proses yang mahal) (2, p. 14). Persoalan yang sangat serius adalah kita hanya tahu sedikit tentang potensi pengaruh merugikan jangka pendek dan jangka panjang dari 80 % dari sejumlah 70 000 bahan-bahan kimia sintetis yang diperdagangkan untuk dipergunakan oleh manusia dan species-species lain. Walaupun pengetahuan kita tentang yang 20 % dari bahan-bahan kimia tersebut juga terbatas , umumnya karena sangat sulit , memakan waktu dan pengumpulan datanya yang biayanya mahal. Umat manusia kini dihadapkan pada kondisi dimana eksperimeneksperimen kimia dalam skala gigantic terus meningkat semakin pesat yang berkembang secara eksponensial dengan pengetahuan tentang kemungkinan dampak-dampak jangka panjangnya yang teramat terbatas (2, p. 14).

hal. 92


hal. 93


POLLUTION CLEANUP. Pollution cleanup , atau output pollution control berurusan dengan pollutants setelah masuk kedalam lingkungan. Sejauh ini , sebagian besar perbaikan-perbaikan (peningkatan-peningkatan) kualitas lingkungan di AMERIKA SERIKAT dan MDC (more develop country) telah didasarkan pada penerapan pollution cleanup (2, p. 15). Terlalu mengandalkan pada pengendalian polusi menyebabkan beberapa permasalahan. Salah satu diantaranya adalah : sepanjang populasi dan pemakaian sumberdaya terus meningkat , pollution cleanup hanyalah akan merupakan pemecahan permasalahan yang sifatnya sementara. Sebagai contoh : menambahkan catalytic converters pada mobil-mobil telah membantu mengurangi polusi udara , namun kenyataan yang ada adalah jumlah mobil terus meningkat , sehingga pendekatan cleanup ini menjadi kurang efektif (2, p. 15). Permasalahan yang ke dua adalah : cleanup sering kali menghilangkan pollutant dari satu bagian dalam lingkungan dan menyebabkan polusi di bagian lainnya. Kita dapat mengumpulkan sampah , namun sampah tersebut harus ditindak lanjuti : dibakar (sangat mungkin mengakibatkan tercemarnya udara dan meninggalkan abu toxic yang seharusnya diletakkan di tempat lain) , dibuang ke sungai , danau atau laut (sangat mungkin mengakibatkan tercemarnya air) ; ditimbun (sangat mungkin mengakibatkan tercemarnya tanah dan air tanah bawah) , di-daur-ulang , atau dipakai ulang (2, p. 15). Baik pollution prevention maupun pollution cleanup ke-dua-dua-nya perlu dilakukan , namun para environmentalist bersikeras bahwa kita harus lebih mengutamakan dan menekankan pollution prevention , karena yang ini disamping hasilnya lebih baik juga lebih murah dibanding pollution cleanup (2, p. 15).

Pollution cleanup is better than doing nothing, but pollution prevention is the best way to walk more gently on the earth (2, p. 15).

5.3 Relationship among Population , Resources Use , Technology , Environmental Degradation , and Pollution. ONE MODEL OF ENVIRONMENTAL DEGRADATION AND POLLUTION . Menurut one simple model , total degradasi lingkungan dan polusi (yang merupakan dampak dari populasi) di suatu areal tertentu tergantung pada tiga faktor : jumlah jiwa , jumlah ratarata satuan sumberdaya yang dipakai oleh masing-masing jiwa , dan jumlah degradasi lingkungan dan polusi yang dihasilkan manakala masing-masing satuan sumberdaya dihasilkan dan dipakai (2, p. 15). Overpopulation terjadi bila manusia melampaui carrying capacity suatu areal yaitu jumlah jiwa yang dapat didukung oleh areal tersebut untuk keadaan landasan fisik sumberdaya dan keadaan cara sumberdaya tersebut dipakai yang berlaku. Overpopulation merupakan suatu hasil dari pertumbuhan jumlah jiwa , pertumbuhan pengaruhnya (konsumsi sumberdaya) atau ke-dua-dua-nya (2, p. 15).

hal. 94


Dari studi terhadap species lain diketahui bahwa : bila populasi melewati carrying capacity lingkungannya , maka species tersebut akan menderita dieback yang berakibat menjadi berkurangnya populasi hingga ia kembali pada jumlah yang sustainable. Pertanyaan crucial adalah : sampai kapankah umat manusia akan dapat tetap berlanjut dengan pertumbuhan jumlah jiwa yang eksponensial , memakai sumberdaya diatas planet bumi yang ternyata ada batasnya serta mengacaukan atau mengurangi species lain dimana umat manusia tersebut “tergantung atau mengandalkannya” tanpa menderita dieback ? Agaknya tidak seorangpun tahu jawabannya, namun apa yang disajikan dalam Table 1-1 merupakan suatu tanda peringatan yang perlu mendapat perhatian serius (2, pp. 15-16).

Perbedaan dalam faktor-faktor kepentingan seperti yang diperlihatkan dalam Fig. 1-11 menjadikan ada dua tipe overpopulation : people overpopulation dan consumption overpopulation (Fig. 1-12). People overpopulation terjadi dimana terdapat lebih banyak jumlah manusia dibanding pasok-pasok makanan , air dan sumberdaya-sumberdaya penting lainnya yang tersedia yang dapat mendukung pada tingkat minimal (Table 1-1) . Dalam tipe hal. 95


overpopulation yang ini , ukuran populasi dan degradasi yang terjadi pada sumberdayasumberdaya yang sebenarnya bersifat potensial renewable seperti :tanah , padang rumput , hutan dan kehidupan alam bebas cenderung menjadi faktor-faktor kunci yang menentukan keseluruhan total dampak terhadap lingkungan. Di negara-negara yang masih kurang berkembang yang termiskin di dunia , people overpopulation menyebabkan kematian dini paling tidak 20 jiwa , dan mungkin juga 40 juta jiwa setiap tahunnya , serta 1.2 juta jiwa berada pada tingkat kemiskinan absolut (2, p. 16). Negara-negara industri mengalami tipe ke dua overpopulation yaitu consumption overpopulation yang terjadi bila sejumlah kecil orang menggunakan sumberdaya-sumberdaya pada tingkat yang demikian tinggi sehingga terjadi polusi , degradasi lingkungan dan semakin berkurangnya sumberdaya-sumberdaya yang significant . Dalam tipe consumption overpopulation yang merupakan faktor-faktor kunci dalam menentukan keseluruhan total dampak terhadap lingkungan adalah : tingkat pemakaian sumberdaya per orang yang tinggi , serta tingkat polusi dan degradasi lingkungan per jiwa yang tinggi (Fig. 1-12) (2, p. 16). Dengan mengendalikan paling tidak 80 % kekayaan dunia dan sumberdaya-sumberdaya mineral , masyarakat di negara-negara lebih berkembang , dewasa ini , mereka menikmati suatu rata-rata standar hidup paling tidak 18 kali dibanding masyarakat di negara-negara kurang berkembang. Standar hidup yang tinggi yang dinikmati oleh 1 milyar masyarakat yang over-consuming : pemakan daging , pemilik mobil , dan throwaway consumers adalah penyebab utama terjadinya polusi ,degradasi lingkungan , dan kemiskinan (underconsumption) (2, p. 16). Mempergunakan model seperti yang diperlihatkan dalam Fig. 1-12 , seseorang dapat menyimpulkan bahwa Amerika Serikat adalah negara yang tingkat consumption overpopulation –nya tertinggi di dunia. Dengan penduduk yang hanya 4.7. % dari penduduk dunia , Amerika Serikat memproduksi kurang lebih 21 % dari seluruh barang dan jasa , mempergunakan kurang lebih satu per tiga sumberdaya-sumberdaya mineral yang diproses di dunia ini, mempergunakan kurang lebih satu per empat energi nonrenewable yang ada di dunia ini , serta menghasilkan paling tidak satu per tiga dari polusi dan sampah yang ada di dunia (2, p. 16). Menurut biologis Paul Ehrlich (2, p. 16) : “A baby born in the United States will damage the planet 20 to 100 time more in a lifetime than a baby born into a poor family ini an LDC . Each rich person in the United States does 1 000 times more damage than a person in an LDC” (“Satu bayi yang dilahirkan di Amerika Serikat akan merusak planet bumi 20 sampai 100 kali lebih banyak dalam hidupnya dibanding dengan satu bayi yang dilahirkan pada keluarga miskin di negara kurang berkembang. Masing-masing orang kaya di Amerika Serikat melakukan 1 000 kali lebih banyak kerusakan dibanding dengan seorang miskin di negara kurang berkembang). MULTIPLE –FACTOR MODEL. The three factors model (model faktor tiga) seperti yang diperlihatkan Fig. 1-11 , walaupun berguna , terlalu sederhana. Penyebab-penyebab utama permasalahan lingkungan , sumberdaya dan sosial yang dihadapi dewasa ini adalah jauh lebih rumit dari yang digambarkan dalam model tersebut, diantaranya menyangkut halhal sebagai berikut (2, pp. 16-17) : •

Pertumbuhan populasi dan/atau tingkat konsumsinya yang tidak sustainable yang mengakibatkan people overpopulation dan consumption overpopulation (Fig. 1-12).

hal. 96


•

Distribusi populasi , ledakan jumlah penduduk dan urban crisis.

•

Pola pemakaian sumberdaya yang over-consumption dan boros khususnya di negaranegara industri , throwaway mentality , menghasilkan produk-produk yang tidak perlu dan berbahaya , sangat sedikit melakukan recycling dan reuse terhadap sumberdayasumberdaya vital , pertanian yang di-industrialisasi yang unsustainable , dan produksi industri yang tidak sustainable.

•

Keyakinan bahwa teknologi akan memecahkan berbagai permasalahan umat manusia , kegagalan untuk melihat dengan jelas bentuk-bentuk produk teknologi yang mana yang mengurangi atau mencegah terjadinya polusi dan pemborosan pemakaian sumberdaya serta menjadikan sistem pendukungan dunia terhadap kehidupan menjadi lebih sustainable, serta bentuk-bentuk teknologi yang tanpa kendali yang sepatutnya dapat merusak sistem pendukungan dunia terhadap kehidupan.

•

Kemiskinan sebagai akibat kegagalan sistem ekonomi dan politik dunia menciptakan distribusi lahan , pangan , papan , perawatan kesehatan , pendidikan , lapangan kerja , kekayaan , sumberdaya-sumberdaya energi dan mineral, serta kekuatan politik yang lebih adil.

•

Penyederhanaan yang terlampau berlebihan pada sistem pendukungan kehidupan dunia terhadap kehidupan , khususnya pengurangan yang berlebihan terhadap keragaman hayati.

•

Krisis dalam management politik dan ekonomi yang menekankan terlampau berlebihan pada segala bentuk pertumbuhan ekonomi tanpa banyak memikirkan sustainability-nya.

•

Harga-harga pasar yang hampir seluruhnya ditetapkan tanpa mempertimbangkan biaya pemeliharaan , perbaikan atau kompensasi kerusakan atau semakin menipisnya sumberdaya-sumberdaya lingkungan yang diakibatkannya.

Hal-hal yang diuraikan diatas dan faktor-faktor lainnya berinteraksi , dengan cara yang rumit dan sebagian besar tidak diketahui , menghasilkan berbagai masalah lingkungan , sumberdaya dan sosial (Fig. 1-13). Krisis-krisis populasi manusia , energi , kemiskinan , polusi , urban (lahan yang dihuni dengan padat dan semakin padat) , perang dan pertikaian , serta degradasi lingkungan yang dihadapi dewasa ini adalah bagian-bagian yang saling terkait dari keseluruhan krisis yang ada. Populasi manusia dunia hanya akan distabilkan bila kemiskinan di seluruh dunia dapat banyak dikurangi. Sepanjang negara kurang berkembang dibebani dengan utang yang banyak , negara-negara ini akan merasa terpaksa membayar utang dan bunganya dengan cara yang banyak menipiskan dan semakin memperburuk sumberdaya-sumberdaya alami yang mereka miliki , yang kebanyakan untuk di-ekspor ke negara yang lebih berkembang (2, p. 17). Permasalahan polusi tidak akan dapat diselesaikan hanya dengan mengandalkan pada tindakan pollution cleanup dan waste management , tapi juga harus dengan melaksanakan pollution prevention dan waste prevention. Seluruh kehidupan dan kegiatan-kegiatan ekonomi didukung oleh Earth’s natural capital. Bila bentuk-bentuk perkembangan ekonomi masih didasarkan pada tindakan-tindakan yang menipiskan Earth’s natural capital maka akan sampai saatnya bahwa dunia tidak akan dapat lagi mendukung kehidupan manusia serta makhluk-makhluk hidup lainnya (2, p. 17). Pemecahan masalah-masalah ini adalah sangat jelas yaitu : merumuskan dan melaksanakan pendekatan-pendekatan interdisciplinary dan integrated untuk menyelesaikan segala permasalahan yang dihadapi di tingkat lokal , nasional atau global (2, p. 17). hal. 97


hal. 98


6 Terutama terkait dengan Bab 2 dan Bab 4. 6.1 Sistem. Kata sistem atau system (s) yang banyak dipakai dalam diktat ini hampir selalu berarti suatu kumpulan yang dibentuk oleh komponen-komponen yang saling terkait dan berinteraksi satu dengan yang lainnya. Karakteristik keadaan suatu sistem ditentukan oleh : (1) karakteristik masing-masing komponen pembentuknya , (2) karakteristik keterkaitan atau interaksi yang terjadi diantara satu komponen dengan komponen yang lainnya , (3) faktor eksternal di luar sistem (bila sistem merupakan sub sistem dari sistem yang lebih besar). Karakteristik keadaan suatu sistem dapat berpengaruh pada sistem yang lain , bila ke dua sistem ini merupakan sub sistem dari suatu sistem yang lebih besar. Sistem terbesar (sejauh yang diketahui) adalah alam raya , di dalam alam raya ada ecosystems dan sistem-sistem lainnya , di dalam ecosystem masih dapat didefinisikan lagi sistem lain yang merupakan sub dari ecosystem, dst .... , jadi berlaku : didalam sistem terdapat sistem , serta juga berlaku sistem-sistem bergabung saling terkait menjadi sistem yang lebih besar , dan yang terbesar adalah alam raya. Suatu sistem dapat dikenali atau dapat difahami dengan baik , bila telah dikenali atau difahami dengan baik : (1) komponen-komponen pembentuknya , (2) keterkaitan dan interaksi yang ada antar satu komponen dengan komponen yang lainnya , serta (3) faktor eksternal yang berpengaruh terhadapnya.

6.2 Levels of organization in Nature and the Scope of Ecology. Alam berfungsi sebagai suatu sistem yang besar, yang terbentuk oleh sistem-sistem yang lebih kecil yang tak terhitung banyaknya , seluruhnya dengan bagian-bagian (komponenkomponen) dasar yang “serupa” (similar) terorganisasi dalam pola-pola interaksi dasar yang juga sama (3, p. 2) Ecology adalah studi tentang struktur dan fungsi alam. Ecology dapat didefinisikan sebagai studi tentang ecosystems . Ecosystems adalah : “self regulating communities” berbagai macam makhluk hidup yang berinteraksi antar satu dengan yang lainnya , dan juga dengan “non-living setting” -nya . Ecology terutama berurusan dengan “peran-peran” yang dibawakan oleh organisme-organisme yang ada di alam ini serta bagaimana kondisi lingkungan berpengaruh terhadap dan dipengaruhi oleh “peran-peran” tersebut (3, pp. 3-4) (lihat Fig. 1-1 – 3, p. 3 halaman ( no. halaman perlu dikoreksi) 111) Tingkat organisasi di alam. Lingkup keseluruhan ecology sangat luas , namun intinya dimulai dari persis diatas tingkat “individual organism” dan berkembang sampai ke atas sampai ke ecosphere sehingga seluruh tumbuhan dan binatang (termasuk manusia) di dunia ini dan bagian-bagian lingkungan non-hidup dengan mana tumbuhan dan binatang tersebut berinteraksi termasuk didalamnya. Ecology adalah suatu studi tentang apa yang berlangsung dalam sistem-sistem kehidupan (yang hidup) yang disebut sebagai ecosystems (3, p. 3).

hal. 99


hal. 100


Ecosphere adalah sistem keseluruhan dimana termasuk didalamnya seluruh bentuk-bentuk kehidupan di dunia serta bagian-bagian dunia pada mana , dan didalam mana makhlukmakhluk hidup berada : atmosfir (gas-gas dunia) , hidrosfir (air dunia) , dan litosfir (batuan dan tanah dunia) . Biosfir umumnya dipakai sebagai sinonim untuk ecosphere, namun lebih tepat bila biosfir diartikan sebagai lapisan yang isinya seluruh tumbuhan dan binatang (termasuk manusia) yang ada di dunia ini. Ecosphere kemudian dapat didefinisikan sebagai biosfir ditambah dengan bagian-bagian hidrosfir, atmosfir dan litosfir dalam mana , dan dengan mana tumbuhan dan binatang berinteraksi. Makhluk hidup cenderung berada pada dan sekitar pertemuan (junctions) tiga “great sphere” (atmosphere , hydrosphere , lithosphere) (3, p. 4

Fig. 1.2. – 3, p. 5 The Earth’s Great Spheres. Ecosphere terdiri dari seluruh organisme hidup dan bagian-bagian atmosfir , hidrosfir dan litosfir yang “terjangkau” oleh organismeorganisme hidup tersebut.

hal. 101


Fig. 1.3. – 3, p. 6 The junctions of Earth’s Great Spheres. Hampir seluruh kehidupan di dunia ini berada dimana udara, tanah , dan air bertemu. Makhluk hidup adalah agen-agen yang memerlukan dan memakai serta dalam proses : (1) mencampur elemen-elemen udara , air dan tanah , (2) ber-“maneuver” dalam udara , air dan tanah , (3) “memanipulasi” (manipulate) elemen-elemen udara , air dan tanah.

hal. 102


6.3 The Structure of Ecosystems. Dalam seluruh ecosystems terdapat 4 komponen dasar (3, p. 6) : (1) Producers (“pembuat makanan”) , (2) Consumers , pemakan tumbuhan atau pemakan binatang, (3) Decomposers , yang merupakan kelompok khusus consumers , yang memperoleh makanan dari “decaying plants and animals” , (4) komponen-komponen non-hidup. Dalam suatu ecosystem , masing-masing peran producer , consumer dan decomposer dilakukan oleh sejumlah organisme. Walaupun ecosystem sering kali dipandang sebagai sistem tertutup , sebenarnya , tidak ada satupun ecosystem yang benar-benar merupakan sistem tertutup , selalu ada saja yang hidup atau non-hidup yang di-import atau di-ekspor dari luar/dalam sistem tersebut. Dalam suatu ecosystem terdapat suatu fundamental relationship antar komponen-komponen-nya. Fundamental relationship yang sama atau serupa juga terdapat dalam ecosystems lainnya (3, pp. 7-8) NON-LIVING COMPONENTS OF ECOSYSTEMS. Bagian-bagian non-hidup ecosystems mempunyai ciri-ciri fisik dan kimiawi. Ciri-ciri fisik misalnya : angin , kawasan / wilayah , kelembaban tanah , aliran air , temperatur , porositas tanah , dan tingkat penyinaran matahari. Bahan-bahan kimia dari lingkungan non-hidup , dalam saat tertentu adalah material yang bukan merupakan bagian dari tumbuhan atau binatang seperti : oksigen , besi , belerang , senyawa-senyawa asam dst ..., namun disaat lainnya , bahan-bahan kimia dapat juga merupakan bagian dari makhluk hidup. Karbon dalam sebuah molekul protein dapat merupakan bagian dari enzim yang sedang berfungsi dalam tubuh seekor bintang , namun kemudian . setelah enzim teruraikan dan keluar dari tubuh binatang , karbon tersebut kemudian dapat menjadi bagian dari komponen gas lingkungan abiotik , misalnya sebagai CO2 . Bahan-bahan kimia selalu bergerak masuk dan keluar dari organisme hidup dan dipergunakan lagi dan lagi (3, pp. 7-8). Pentingnya bahan-bahan kimia untuk sistem-sistem makhluk hidup bervariasi menurut tipe, lokasi , dan bentuk kimia tersebut. Bahan kimia tertentu , seperti karbon misalnya , dibandingkan dengan tembaga (copper) atau bahan kimia lainnya, lebih banyak berperan dalam : (1) membentuk struktur-struktur tubuh , dan juga (2) mendukung aktifitas gerak / pertumbuhan binatang dan tumbuhan. Beberapa bahan kimia ada yang tertimbun dalam perut bumi untuk jutaan tahun , sehingga organisme hidup tidak mempunyai “access” terhadapnya. Bahan kimia lainnya , karena bentuk-bentuk fisik dan kimiawi -nya , “inaccessible” untuk makhluk-makhluk hidup walaupun bahan kimia tersebut dalam keadaan kontak yang terus menerus dengan berbagai organisme. Bahan-bahan kimia yang ada di dunia ini , hanya sebagian kecil saja yang keberadaannya dalam bentuk yang dapat dimanfaatkan oleh makhluk hidup (3, p.8). Nitrogen dalam berbagai bentuk senyawa-senyawa kimiawi-nya merupakan contoh yang baik tentang pentingnya suatu bentuk kimiawi untuk makhluk hidup. Seluruh tumbuhan memerlukan nitrogen agar dapat membuat protein-protein , hampir 80 % kandungan atmosfir adalah nitrogen , namun tumbuhan tidak dapat memakai nitrogen yang berujud gas. Hampir seluruh tumbuhan membutuhkan nitrogen dalam bentuk senyawa pada mana nitrogen bersenyawa dengan elemen lainnya dalam bentuk nitrat , sebagai contoh dalam bentuk material yang biasa disebut sebagai fertilizer (3, p.8). Jenis dan jumlah bahan-bahan kimiawi yang ada dalam ecosystem berpengaruh terhadap keberadaan tumbuhan dan binatang , namun sebaliknya binatang (termasuk manusia) dan tumbuhan juga berpengaruh terhadap kondisi fisik dan kimiawi ecosystem di sekitarnya. hal. 103


Pepohonan dan semak belukar mendukung pembentukan tanah serta menahan tanah untuk tetap berada di tempatnya. Pepohonan dapat menyangga angin dan membuat iklim lebih sejuk. Tumbuhan berperan menjadikan oksigen menjadi selalu tersedia untuk dimanfaatkan manusia bernafas (3, p.9).

Fig. 1.7. – 3, p. 10. Aliran energi melalui ecosystems. Tiga jenis energi dasar terlibat dalam “pertukaranpertukaran” energi dalam suatu ecosystems , yaitu : energi elektromagnetik , energi panas , dan energi kimiawi.

LIVING COMPONENTS OF ECOSYSTEMS. Tubuh makhluk hidup terbangun dari karbon dan bahan-bahan kimia lainnya ditambah sejumlah besar air. Tubuh makhluk hidup merupakan kombinasi dari material-material yang non-hidup yang terorganisasi demikian sempurna. Ciri yang paling membedakan makhluk hidup dengan material-material nonhidup adalah dinamika gerak yang kurang lebih dalam suatu pola yang konstan. Organisme hidup melakukan pertukaran , mengeluarkan , meng-konversi , merangkai / membentuk , menguraikan , meng-organisasi-kan dan selain itu me-manipulasi unsur-unsur pokok bumi udara , dan air , yang dengan demikian ini makhluk hidup memperoleh energi yang dibutuhkannya serta dapat tumbuh , “memperbaiki diri sendiri” , dan bertahan hidup (3. p. 9). Komponen-komponen biotik ecosystems dasar dikelompokkan sebagai : producers , decomposers dan consumers. Producers. Seluruh tumbuhan hijau adalah producers , “produce” dalam arti mengasimilasi (mengambil/menyerap) bahan-bahan kimia sederhana dalam tanah dan dari udara, serta dengan dukungan energi dari matahari , men-transformasi yang diserap tersebut dalam suatu proses yang disebut fotosintesa menjadi bahan-bahan kimia kaya energi yang hal. 104


merupakan pembentuk tumbuhan tersebut. Sangat jelas , tumbuhan tidak menghasilkan sesuatu yang asalnya dari tidak ada apa-apa sama sekali. Mungkin sebutan yang lebih baik untuk producers adalah “converter” atau “transformer” . Walaupun demikian sebutan producer agaknya tidak terlampau salah sebagai suatu indikasi sehubungan dengan perannya dalam ecosystems, dari perspektif consumer , producers adalah pembuat makanan (3, pp. 9-10). Hampir seluruh makhluk hidup selain tumbuhan hijau adalah consumer , yang untuk dapat hidup harus mengkonsumsi energi kimiawi dan nutrient-nutrient kimiawi yang terdapat dalam jasad makhluk hidup lainnya (3, p. 10). Consumers meng-ekstraksi energi dan “chemical building blocks” untuk : (1) memperoleh / menghasilkan energi untuk gerak , (2) membentuk , memperbesar , serta memperbaiki tubuhnya , (3) membuat (menghasilkan) sel-sel untuk reproduksi (3, p. 10) Decomposers merupakan kelas khusus consumers yang memperoleh energi dan nutrient dengan cara mencerna material-material yang sudah tidak “terpakai / buangan” (waster matter) dari tubuh atau bagian tubuh binatang dan/atau tumbuhan yang mati. Decomposers berperan dalam membusukkan , melapukkan atau menghancurkan (3, p. 11) Decomposers berperan sangat penting dalam melengkapkan siklus-siklus material dalam ecosystems , dengan “menghancurkan” residual organic chemicals , decomposers “menjamin” masa tumbuhan dan binatang yang sudah tidak berfungsi menjadi tidak akan semakin bertumpuk (berakumulasi) (3, p. 11).

6.4 Ecosystem Function. Pada suatu “setting” fisik (temperatur , tingkat penyinaran dst ..... ) yang tepat , organisme hidup hanya membutuhkan 2 hal dari lingkungan : (1) bahan-bahan kimia (chemicals) untuk membentuk, membesarkan dan memperbaiki bagian-bagian yang rusak tubuhnya , dan (2) energi , kekuatan yang diperlukan untuk berbagai dinamika gerak (3, p. 11) Bahan-bahan kimiawi dipakai lagi dan lagi didalam ecosystems , dan dalam hampir seluruh ecosystem ada sejumlah import dan ekspor (3, p. 12) Energi tidak dapat dipakai lagi dan lagi. Energi yang masuk kedalam ecosystems tidak dapat kembali ke dalam ujud asalnya setelah dipakai dalam ecosystem. Kecuali dalam fireflies and negligibly few other luminescent creatures , energi kimiawi tidak pernah kembali menjadi energi cahaya. Disamping itu , transfer energi adalah tidak efisien . Bila energi di-(ter-) konversi dari satu bentuk menjadi bentuk lainnya , dari cahaya menjadi kimiawi misalnya , banyak yang “hilang” sebagai panas. Energi tidak ber-siklus. Energi masuk kedalam ecosystems , kemudian dipakai , dan kebanyakan darinya hilang “ditelan” sistem pada saat energi tersebut terkonversi menjadi panas. Seluruh ecosystems harus terus menerus mempunyai sumber-sumber energi (3, p. 12)

6.5 Photosynthesis, Respiration and Biosynthesis. Photosynthesis adalah proses dengan mana tanaman meng-konversi energi cahaya menjadi energi kimiawi. Respiration adalah proses yang terjadi dalam tumbuhan atau binatang (termasuk manusia) dengan mana energi kimiawi dilepaskan dalam rangka melaksanakan kerja (gerak / tumbuh) . Fotosintesis dan respirasi merupakan inti mekanisme dengan mana material dan energi bergerak (“mengalir”) dalam ecosystems (3, p. 12)

hal. 105


Tumbuhan , seperti yang digambarkan dalam Fig. 1.8. dan 1.10. mempergunakan sebagian energi kimiawi yang “diturunkannya” dari sinar matahari untuk dapat memproduksi buah , benih , batang , dan daun. Tumbuhan men-sintesa molekul-molekul seperti glucose dan starch , dan dari sebagian bahan-bahan ini tumbuhan meng-ekstraksi energi yang dibutuhkannya untuk membuat jaringan tubuhnya yang baru melalui respirasi tumbuhan (Fig. 1.9.) (3, p. 12). Dari Fig. 1.10. terlihat bahwa herbivora dan karnivora sepenuhnya tergantung pada tumbuhan (3, p. 12). Sehubungan dengan kepentingan manusia terkait dengan ecosystem , Fig. 1.8. memperlihatkan adanya 3 efek utama proses fotosintesis yang penting : (1) energi di-konversi dari energi elektromagnetik atau energi cahaya menjadi energi kimiawi, yang demikian ini merubah energi surya menjadi suatu bentuk yang berguna untuk tumbuhan dan binatang (termasuk manusia) , (2) bahan-bahan kimia sederhana dikonversi menjadi yang lebih complicated , (3) oksigen dilepaskan sebagai by-product dari proses fotosintesis. Seluruh oksigen dalam atmosfir , kurang lebih 20 % udara , sangat mungkin merupakan hasil dari proses fotosintesis (3, pp. 12-14) Sementara tumbuhan memperoleh energi dari fotosintesis dan nutrient-nutrient dari dalam tanah , seluruh binatang (termasuk manusia) sepenuhnya tergantung pada tumbuhan baik energi maupun hampir seluruh nutrient yang diperlukannya.

hal. 106


hal. 107


hal. 108


hal. 109

Cheng Shan Noe - Ilmu Pengetahuan Lingkungan. 5.2 Pollution

Recommend Documents