Sabtu, 11 April 2015

AZAS-AZAS DASAR ILMU LINGKUNGAN

AZAS-AZAS DASAR ILMU LINGKUNGAN

Kompetensi dasar:
Setelah mengikuti kuliah ini, diharapkan mahasiswa mampu menjelaskan ke-14 azas dasar dalam ilmu lingkungan.

I.1. Pendahuluan
          Ilmu yang sudah berkembang dan mengeluarkan banyak hasil, model dan teori yang semakin meningkat jumlahnya seperti Pengetahuan Lingkungan ini tentu saja didasari oleh azas-azas yang kokoh kuat. Dalam penyajian azas dasar ini akan dilakukan dengan mengemukakan kerangka teorinya terlebih dahulu dan setelah pola pemikiran dan organisasinya dipahami baru dikemukakan fakta yang mendukungnya, azas dasar ini sebetulnya merupakan suatu kesatuan akan tetapi untuk memudahkan pembahasan maka kita kemukakan/bahas satu persatu menurut urutan logikanya. Tiap azas dasar ini merupakan suatu gambaran secara keseluruhan bagaimana ilmu lingkungan atau Pengetahuan Lingkungan dapat dipahami secara bermakna dan lebih kompleks dalam uraian-uraiannya sehingga lebih bisa dimanfaatkan dalam penerapannya.

I.2. Azas-Azas Dasar
Azas Dasar 1
          Semua energi yang memasuki sebuah organisme hidup populasi atau ekosistem dapat dianggap sebagai energi yang tersimpan atau terlepaskan. Energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain, tetapi tidak dapat hilang, dihancurkan atau diciptakan.
          Azas ini sebenarnya serupa dengan hokum termodinamika pertama, yaitu sebuah azas yang sangat mendasar dalam ilmu fisika. Azas 1 ini dikenal pula dengan nama hukum konservasi energi. Azas ini bertanggung jawab untuk menerangkan bahwa energi itu dapat berubah-ubah, dan semua energi yang memasuki mahluk hidup, populasi atau ekosisitem dapat dianggap sebagai energi yang tersimpan atau yang terlepaskan. Jadi dalam hal ini sistem kehidupan itu dinggap sebagai pengubah energi. Dengan demikian mahluk hidup dapat menyimpan energi dalam bentuk kalori.
Contoh:
          Dalam dunia hewan sebagian energi yang hilang itu, misalnya dalam bentuk fesesnya, sebagian diambil oleh parasit yang terdapat dalam tubuhnya. Metabolisme hewan kemudian terbagi-bagi ke dalam beberapa komponen yang dapat mempertahankan dasar kerja tubuh untuk tetap dapat mempertahankan kegiatannya (metabolisme dalam tubuhnya). Energi yang masuk ke dalam tubuh hewan itu mengalami pemisahan ke dalam beberapa komponen untuk maksud yang berbeda-beda sebagai berikut:
Pertama, pemisahan karena ada energi yang tak terasimilasi.
Kedua, ada energi yang digunakan sebagai bahan bakar.
Ketiga, ada energi yang diambil oleh hewan parasit dalam tubuhnya.
Keempat, ada energi yang terpisah dan menjadi bagian energi yang tergabung dengan bahan yang dapat digunakan untuk tumbuh dan berbiak dan sebagian disimpan dalam bentuk lemak sebagai cadangan.
Kelima, pemisahan energi untuk tumbuh dan berbiak.
Keenam, pemisahan energi untuk bahan bakar berbagai kegiatan dan energi untuk menjalankan metabolisme dasar.
          Berbagai mahluk hidup/spesies mempunyai taktik dan strategi sendiri-sendiri dalam mempergunakan energi untuk melawan semua permainan dalam lingkungan ini dari satu generasi ke generasi berikutnya. Dalam permainan penggunaan energi itu tergantung kepada kebutuhannya, kalau mahluk hidup itu ganas maka sebagian besar energinya itu dipakai untuk menahan berat badannya yang berat itu. Jadi azasnya bahwa penggunaan energi untuk tergantung kepada keperluan utama dari mahluk hidup tersebut. Lain halnya dengan manusia, tupai atau harimau mereka relatif memerlukan banyak makan sebagai sumber energi. Hal ini disebabkan karena mahluk ini lebih banyak keaktifannya misalnya untuk berfikir, berlari, berayun, meloncat dan sebagainya dalam menyesuaikan dirinya dengan lingkungan tempat hidupnya.

Azas Dasar 2
          Tak ada sistem pengubahan energi yang betul-betul cermat.
          Azas ini sama dengan hukum termodinamika ke dua yang banyak digunakan dalam fisika. Seperti diketahui bahwa energi itu tak pernah hilang dari angkasa raya, akan tetapi energi itu akan berubah-ubah terus kedalam bentuk yang kurang bermanfaat. Misalnya burung atau hewan yang berjalan kesana kemari tak tentu tujuan, maka sebenarnya dia mengeluarkan panas dari tubuhnya dan energi ini akan terbuang percuma dan tak ada manfaatnya. Ini berarti bahwa perubahan energi itu betul-betul tak cermat.
          Semua mahluk hidup, populasi, komunitas dan ekosistem dalam penggunaan energi pada umumnya kurang cermat. Yang paling penting dalam hal ini adalah ketersediaan sumber alam sebagai sumber energi. Oleh karena itu sumber alam itu ialah segala sesuatu yang diperlukan organisme hidup, populasi, ekosistem yang pengadaannya hingga ke tingkat optimum atau mencukupi, akan meningkatkan daya pengubahan energi.

Azas Dasar 3
          Materi, energi, ruang, waktu dan keanekaan hayati semuanya adalah kategori sumber alam.
          Pengubahan energi oleh sistem biologi harus berlangsung pada kecepatan yang sebanding dengan adanya materi dan energi di alam lingkungannya. Tetapi apakah ruang juga dapat digolongkan sebagai sumber alam? Ruang sangat penting karena ruang itu dapat mengganggu keseimbangan karena sempit sehingga padat populasi yang mengakibatkan tingkat persaingan tinggi. Ruang juga dapat memisahkan jasad hidup dari sumber bahan makanannya. Ini berate ada isolasi. Waktu sebagai sumber alam tidak merupakan besaran yang berdiri sendiri, misalnya hewan mamalia di padang pasir. Pada saat musim kering tiba, persediaan air akan berkurang di alam lingkungannya, mereka harus berpindah (migrasi) ke tempat yang ada sumber airnya. Dalam perpindahan itu mereka harus punya cukup waktu dan cukup energi untuk menempuh jarak antara kedua tempat tersebut.


Azas Dasar 4
          Untuk semua kategori sumber alam, kalau pengadaannya sudah cukup tinggi, pengaruh inti kenaikannya sering menurun dengan penambahan sumber alam itu sampai ke suatu tingkat maksimum. Melampaui batas maksimum ini tak ada pengaruh yang menguntungkan lagi. Karena sudah terjadi kejenuhan, bahkan mungkin bisa menjadi racun karena telah melewati titik maksimum.
          Azas ini sangat penting misalnya masalah temperatur/suhu yang melewati batas kegiatan biologi akan dapat mematikan mahluk tersebut. Dalam azas ini terkandung arti bahwa pengadaan sumber alam itu mempunyai batas optimum, artinya disini bahwa batas minimum juga dapat berpengaruh pada kegiatan sistem biologi.
          Di dalam suatu keadaan lingkungan yang sudah stabil populasi hewan dan tumbuhan, cenderung naik turun. Artinya kalau persediaan makanan berkurang maka populasi juga akan berkurang, demikian sebaliknya. Fenomena ini yang kemudian dikenal dengan pengaturan populasi karena faktor-faktor yang tergantung kepada kepadatan (“Density dependant faktor”).

Azas Dasar 5
          Ada dua jenis sumber alam dasar, yaitu sumber alam yang pengadaannya dapat merangsang penggunaan seterusnya, dan ada pula sumber alam yang tak mempunyai daya rangsang penggunaan lebih lanjut. Tentang kesan merangsang pendayagunaan sumber alam, misalnya kalau satu jenis hewan sudah mencari berbagai sumber bahan makanan. Kalau kemudian diketahui bahwa suatu jenis makanan tiba-tiba jumlahnya menjadi banyak di alam, maka hewan tersebut akan memusatkan perhatian kepada penggunaan jenis makanan yang tiba-tiba menjadi sangat banyak itu, jadi kenaikan pengadaan sumber alam (makanan) malah merangsang kenaikan pendayagunaannya.

Azas Dasar 6
          Individu dan spesies yang mempunyai lebih banyak keturunan daripada saingannya, cenderung berhasil mengalahkan saingannya itu.
          Kalau suatu keadaan populasi tiba-tiba naik dalam kepadatannya, maka akan timbul persaingan. Jasad hidup yang kurang mampu beradaptasi yang akan kalah dalam persaingan itu. jasad hidup yang dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya yang akan lebih berhasil daripada mereka yang tidak berhasil menyesuaikan diri. Ini berrti bahwa jasad yang adaptif itu yang akan mampu menghasilkan lebih banyak keturunan dibanding dengan yang tidak adaptif. Individu yang adaptif itu mereka yang mmpu menyaingi spesies lain dalam hal mendapatkan makanan. Jadi pendek kata bahwa jenis atau spesies yang paling adaptif secermat mungkin menggunakan sumber alamnya yang ada disekitarnya yang mampu bertahan dan dominan. Hal ini sesuai pula dengan apa yang dikemukakan oleh ahli evolusi Darwin dan Wallace.



Asas Dasar 7
          Kemantapan keanekaan hayati suatu komunitas lebih tinggi di alam lingkungan yang terdapat keteraturan yang pasti pada pola faktor lingkungan dalam suat periode yang relatif lama, artinya keadaan ini mudah diramal.
          Kondisi lingkungan pada semua habitat dapat terjadi turun naik, fluktuasi perubahan lingkungan ini berbeda-beda dari satu habitat ke habitat lain. Ada keadaan optimum pada faktor lingkungan bagi kehidupan suatu jenis spesies, maka penting bagi spesies itu untuk mengetahui berapa lama keadaan tersebut dapat bertahan. Kalau faktor lingkungan itu berubah sedemikian rupa sampai tak dapat diramal lagi sebelumnya dan akan terjadi pengaruh pengurangan individu, maka keadaan itu akan mengancam spesies yang kurang populasinya.
          Dalam hal ini ada dua hal yang penting yaitu: pertama, lingkungan yang stabil secara fisik merupakan sebuah lingkungan yang terdiri atas banyak spesies dari yang umum hingga yang jarang dijumpai yang dapat melakukan penyesuaian hingga pada tingkat yang optimum dan yang kedua: adalah lingkungan yang tak stabil hanya baik dihuni oleh spesies yang relatif sedikt jumlahnya, dan yang pada umumnya kepadatannya kurang lebih serupa.
          Keadaan lingkungan yang stabil sepanjang waktu yang lama sekali tidak saja akan melahirkan keanekaan hayati yang pola penyebarannya kesatuan populasi yang mempunyai arti tertentu/khusus.



Azas Dasar 8
          Bahwa sebuah lingkungan hidup (habitat) itu dapat jenuh atau tidak oleh keanekaan takson, hal ini tergantung pada bagaimana “niche” (nisia/relung) dalam lingkungan hidup itu dapat memisahkan takson tersebut.
          Sekelompok taksonomi tertentu daripada suatu jasad hidup ditandai oleh keadaan lingkungannya yang khas. Untuk setiap spesies itu ada nisianya sendiri. Dengan demikian spesies itu dapat hidup berdampingan dengan spesies lain tanpa persaingan, karena masing-masing mempunyai keperluan dan tugas yang berbeda-beda di alam. Seandainya ada suatu kelompok taksonomi lain yang terdiri dari spesies yang mempunyai cara makan yang serupa, dan mempunyai toleransi terhadap lingkungan yang bermacam-macam dan luas, maka jelas dalam lingkungan itu hanya akan ditempati oleh spesies yang kecil daya keanekaannya.

Azas Dasar 9
Keanekaan hayati dari suatu komunitas apa saja sebanding dengan biomassa dibagi produktivitas.
Dalam suatu system biologi, maka kita harus yakin bahwa pasti ada hubungan antara biomassa-aliran energi- dan keanekaan hayati. Seandainya suatu system menyimpan sejumlah materi B (biomassa) dan mengandung aliran energi melalui materi P (produktivitas) dalam jangka waktu tertentu dan seandainya alairan energi itu telah berasosiasi sebanding dengan aliran materinya, maka jumlah waktu itu dapat dinyatakan dalam rumus:
  dimana k = koefisien tetapan
Dengan rumus ini dapat ditentukan bahwa kecermatan penggunaan aliran energi dalam sistem biologi akan meningkat dengan meningkatnya kompleksitas organisasi sistem biologi dalam sebuah komunitas.

Azas Dasar 10
          Perbandingan antara biomassa dengan produktivitas (B/P) naik dalam perjalanan waktu pada lingkungannya yang stabil sehingga mencapai sebuah asimptot.
          Azas ini sangat penting sebab berarti sistem biologi itu menjalani evolusi yang mengarah kepada peningkatan kecermatan penggunaan energi dalam lingkungan fisik yang stabil, yang memungkinkan berkembangnya keanekaan hayati. Banyak contoh yang menunjukkan adanya maksimasi kecermatan penggunaan energi dan minimasi pemborosan energi dalam perjalanan evolusi organism hidup. Misalnya hewan yang homiotermis dari lingkungan berikilim dingin cenderung lebih besar ukurannya, jadi mempunyai resiko luas permukaan atau berat yang lebih rendah, dibandingkan dengan berat tubuh hewan di daerah dingin untuk menurunkan rasio luas permukaan atau berat tubuh itu.
          Satu hal yang penting kalau azas ini diterapkan pada fenomena kemanusiaan, ialah bahwa kita sudah melanggar azas ini dalam kehidupan kita sehari-hari. Apabila suatu masyarakat berkembang makin maju, memang secara keseluruhan ada penurunan harga per unit, produksi kotor nasional (“gross national product”), tetapi pada waktu yang sama produksi kotor nasional perkapita naik dengan sangat cepat, sehingga terjadi peningkatan pengeluaran energi per orang.
          Hal ini dimungkinkan apabila D (kompleksitas organisasi suatu sistem) meningkat dalam perjalanan waktu serta habitat yang stabil dan D sebanding dengan B/P, maka B/P harus meningkat pula dalam habitat yang stabil itu.

Azas Dasar 11
          Sistem yang sudah mantap atau dewasa mengeksploitasi sistem yang belum mantap (belum dewasa).
          Ini berarti bahwa ekosistem, populasi atau tingkat makanan yang sudah dewasa memindahkan energi, biomassa dan keanekaan hayati tingkat organisasi di dekatnya yang belum dewasa. Dapat berarti bahwa energi, materi dan keanekaan hayati mengalir melalui suatu gradasi yang menuju kearah organisasi yang lebih kompleks.
          Azas ini dapat dipakai untuk menerangkan bagaimana lebih banyak orang muda dikampung dan kota kecil mengalir berkelana ke kota besar, karena keanekaan kehidupan di kota besar yang melebihi kehidupan di tempat asalnya.
          Banyak orang yang berasal dari desa, setelah tinggal di kota dan meraih sukses sudah enggan pulang ke kampung karena kehidupan sudah baik.
          Banyak peristiwa yang bisa diterangkan dengan memahami azas ini di dalam melihat fenomena-fenomena yang ada disekeliling kita.


Azas Dasar 12
          Kesempurnaan  adaptasi suatu sifat atau tabiat bergantung kepada kepentingan relatinya di dalam keadaan suatu lingkungan.
Azas ini menjelaskan bagaimana kalau seleksi/pemilihan berlaku, tetapi keanekaan terus-menerus meningkat dalam perjalanan waktu di lingkungan yang sudah stabil, maka dapat diharapkan akan adanya perbaikan yang terus-menerus dalam sifat adaptasi terhadap lingkungan. Dalam sebuah ekosistem yang sudah mantap dalam lingkungan/habitat yang sudah stabil, keperluan untuk memiliki sifat responsive terhadap fluktuasi faktor alam yang tak diduga-duga ternyata tak diperlukan. Yang berkembang justru adaptasi peka dari perilaku lingkungan biologi dalam habitat itu.
Implikasi yang penting dalam azas ini ialah bahwa populasi dalam ekosistem yang belum mantap, kurang bereaksi terhadap perubahan lingkungan fisiokimiawi dibandingkan dengan populasi dalam ekosistem yang sudah mantap.

Azas Dasar 13
          Lingkungan yang secara fisik stabil memungkinkan berlakunya penimbunan keanekaan hayati dalam ekosistem yang mantap/dewasa, yang kemudian dapat menggalakkan kestabilam populasi.
          Azas ini dikemukakan oleh Jane Jacobs (1969) seorang arsitektur yang tidak mengetahui dasar-dasar ekologi yang kemudian secara tidak sadar dalam mengembangkan kota-kota besar di Inggris menjadi kawasan industri, akhirnya menyadari pentingnya memperluas ruang lingkup ekologi tumbuhan dan hewan untuk menghindari punahnya mahluk tersebut akibat dari pencemaran lingkungan yang terus terjadi sebagai akibat revolusi industry di Inggris.
          Lingkungan hidup manusia haruslah tidak begitu tepat sama dengan lingkungan hidup hewan dan tumbuhan. Dalam dunia manusia, kota dengan sedikit industri besar mempunyai kecermatan yang besar sekali dalam penggunaan energi. Dalam dunia tumbuhan dan hewan. Kecermatan yang tinggi dalam penggunaan energi itu berhubungan erat dengan kekuatan dan ketidak berbalikan dan keterancaman oleh perubahan yang katatrofik sifatnya.
          Aliran energi pada sistem matahari ke persediaan energi pada minyak, gas bumi, tenaga atom, yang memisahkan manusia dari dunia tumbuhan dan hewan alami. Dengan demikian manusia tidak khawatir dalam penggunaan energi tanpa batas dan semaunya. Hal ini sangat membahayakan untuk generasi masa datang kalau tidak ada usaha untuk melestarikan karena penggunaaan sumber daya alam yang berlebihan. Dalam dunia tumbuhan dan hewan (dunia alami) keseimbangan alam itu berlangsung dalam perjalanan masa yang sangat panjang/lama sekali (proses evolusi).
          Kalau kita memperlihatkan gejala dunia sekarang dimana eksploitasi sumber daya alam sangat berlebih-lebihan, maka kita memang perlu khawatir tentang kehidupan manusia masa datang. Kita lihat sekarang bagaimana keanekaan hayati dan pola hidup manusia yang tidak menurun karena keanekaan hayati yang semakin tipis sebagai akibat ulah manusia sendiri misalnya dalam pengelolaan hutan yang terus berlanjut. Hewan mamalia, burung dan jenis hewan lainnya banyak yang terancam bahaya kepunahan, bahkan spesies serangga juga menurun jumlahnya sebagai akibat kegiatan manusia di muka bumi ini.
          Dari hal-hal seperti inilah maka tidak heran pada suatu saat timbul ledakan populasi hama pada suatu daerah pertanian monokultur. Parasit pemangsa/predator jumlahnya menurun, sehingga kemampuan memangsa parasit hama menurun pula. Dalam usaha pembasmian hama, biasanya tanpa sadar yang terberantas sebenarnya adalah musuh alaminya, bukan hamanya dan inilah yang menyebabkan timbulnya ledakan atau “outbreak” hama.

Azas Dasar 14
          Derajat pola keteraturan naik-turun populasi bergantung kepada jumlah keturunan dalam sejarah populasi sebelumnya yang nanti mempengaruhi populasi itu.
          Azas ini sebenarnya berbalikan dengan azas 13, tak adanya keanekaan yang tinggi dalam rantai makanan dalam sebuah ekosistem yang belum mantap, menimbulkan derajat ke tidak stabilan populasi yang tinggi. Ketidakstabilan atau turun naiknya populasi itu sangat dipengaruhi oleh perpanjangan waktu atau energi suatu sistem. Kesinambungan energi dalam suatu sistem sangat diperlukan dan apabila suatu sumber daya terputus, maka sistem akan berubah atau terputus dan mengakibatkan timbulnya suatu keadaan yang membuat sekelompok populasi jumlahnya meningkat. Taruhlah misalnya burung elang yang makanannya adalah tikus tanah dan tikus tanah ini makanannya adalah tumbuhan, sedangkan tumbuhan tergantung kepada kesuburan tanah dan seterusnya. Pada suatu saat, misalnya terjadi kerusakan tumbuhan, maka bukan saja mansia yang rugi karena tanaman itu rusak, akan tetapi juga tikus, demikian pula elang dan seterusnya akan rugi karena tidak mendapatkan makanan. Hal inilah yang mendasari pemikiran mengenai azas ini dalam hal turun naiknya populasi yang sangat bergantung kepada jumlah populasi sebelumnya.




DAFTAR PUSTAKA

Ferial, E. W., Mattimu, A. 2009. Pengetahuan Lingkungan Edisi 9.
Universitas Hasanuddin, Makassar.
Ryadi, A. L. S. 1981. Ecology, Ilmu Lingkungan, Dasar-Dasar dan
Pengertiannya. Penerbit Usaha Nasional, Surabaya.

Ryanto, Nurkin, A. 1985. Ekologi Dasar. Bks Intim.

Setaidi, D., Puspa Dewi T. 1989. Dasar-Dasar Ekologi. Penerbit Pusat Ilmu

Hayat. Institut Pertanian Bogor.

Tidak ada komentar: