ketidakseimbangan ekologi didefinisikan sebagai keadaan, diamati dalam komunitas ekologi, atau ekosistem rumah, di mana komposisi dan kelimpahan spesies tidak stabil tanpa batas.
Teori ekologi telah sangat dipengaruhi oleh gagasan persaingan antara spesies untuk sumber daya, serta oleh asumsi bahwa populasi dan komunitas biasanya ditemukan di lingkungan yang jenuh dengan individu dan spesies, di bawah kondisi keseimbangan.
Sumber: pixabay.com
Namun, saat ini diketahui bahwa dalam semua jenis organisme, persaingan tidak menentukan, atau populasi dan komunitas mengalami fluktuasi yang tidak teratur dan parah. Hal ini menyebabkan, bahkan secara alami, ada ekosistem yang tidak stabil, sehingga secara ekologis tidak seimbang.
Hal ini telah menyebabkan minat yang berkembang, baik dari sudut pandang teoretis dan praktis, dalam masalah ketidakstabilan ekologi.
Indeks artikel
Penyebab
Ketidakseimbangan ekologis dapat disebabkan oleh ketidakmampuan komunitas ekologis untuk mencapai keadaan stabil (homeostasis) melalui interaksi kompetitif yang menentukan suksesi ekologi.
Dalam hal ini, setelah mengalami gangguan, perubahan komposisi dan kelimpahan spesies dalam komunitas tidak terarah; yaitu, komunitas tidak melalui tahap suksesi yang ditentukan dan, oleh karena itu, tidak mencapai tahap stabil akhir dari suksesi, atau klimaks ekologis.
Jika spesies yang membentuk komunitas tidak dapat mempertahankan ukuran populasi yang relatif konstan, situasi ketidakseimbangan ekologis akan muncul. Seringkali spesies yang terlibat adalah organisme non-asli yang diperkenalkan oleh manusia yang menjadi dominan dalam komunitas yang diserang.
Organisme non-asli telah dipisahkan dari pesaingnya dan patogen alami hadir di daerah asalnya, sehingga ukuran populasinya tidak dibatasi oleh interaksi dengan spesies asli.
Ketika penyebab ketidakseimbangan ekologis adalah spesies asli yang ukuran populasinya tidak dibatasi oleh spesies lain, penyebabnya biasanya osilasi stokastik atau asinkron dari faktor biotik dan abiotik, yang seringkali kurang dipahami, yang mengubah komposisi dan kelimpahan spesies ini.
Faktor
Seperti halnya keseimbangan ekologi, ketidakseimbangan ekologi dipengaruhi oleh gangguan eksternal yang menyebabkan perubahan komposisi dan kelimpahan spesies. Gangguan eksternal ini bisa alami atau berasal dari manusia.
Namun, dalam ketidakseimbangan ekologis, gangguan eksternal, yang memiliki cara dan varians yang lebih bervariasi daripada keseimbangan, memiliki efek yang begitu kuat sehingga membuat pertumbuhan populasi spesies tertentu tidak bergantung pada kepadatannya .
Interaksi kompetitif gagal untuk melawan efek guncangan eksternal tersebut.
Faktor lain, dalam hal ini sepenuhnya biotik, yang dapat menyebabkan ketidakseimbangan ekologis adalah umur panjang spesies tertentu, asli atau non-asli. Hal ini membuat perpindahan kompetitif mereka oleh spesies yang termasuk dalam tahap suksesi yang lebih maju sangat lambat, menyebabkan keterlambatan munculnya klimaks ekologis.
Keterlambatan yang dapat berlangsung lebih dari seratus bahkan sampai seribu tahun ini terutama mempengaruhi komunitas tumbuhan , baik yang alami, misalnya hutan tropis, maupun buatan manusia, misalnya padang rumput.
Frekuensi di alam
Penulis tertentu, yang pendapatnya sering dibesar-besarkan oleh media, telah menyatakan bahwa konsep populer keseimbangan ekologi, atau “keseimbangan alam”, telah kehilangan validitasnya dan telah digantikan oleh konsep ketidakseimbangan ekologis, yang menurutnya kondisi khas ekosistem adalah ketidakstabilan.
Tergantung pada karakteristik ekologi spesies yang menyusunnya, komunitas alami dapat diurutkan dalam urutan yang berkesinambungan mulai dari komunitas dengan komposisi yang ditentukan secara acak dan dengan tingkat keseimbangan ekologis yang rendah, hingga komunitas dengan komposisi yang sangat deterministik dan dengan tingkat keseimbangan ekologis yang tinggi. tingkat keseimbangan ekologis.
Spesies dengan mobilitas rendah dan ukuran populasi rendah, seperti beberapa tumbuhan, hewan sesil, dan ektoparasit, tunduk pada tingkat persaingan yang lebih rendah daripada spesies besar dengan mobilitas tinggi dan populasi padat, seperti mamalia besar, burung, dan serangga yang terbang.
Konsekuensi
Bila ketidakseimbangan ekologis disebabkan langsung oleh aktivitas manusia, maka cenderung menyebabkan degradasi habitat, kerugian ekonomi dan penurunan kualitas lingkungan.
Jika disebabkan oleh keberadaan organisme non-asli, umumnya diperkenalkan oleh manusia, konsekuensi lingkungan dan ekonomi bisa sangat negatif. Sebagai contoh:
1) Mereka bersaing untuk mendapatkan keuntungan dengan spesies asli, menyebabkan perpindahan atau kepunahan mereka.
2) Mereka mengubah siklus pemangsa/mangsa, sehingga merugikan spesies asli.
3) Karena pertumbuhan populasi yang tidak terkendali, mereka dapat menyebabkan degradasi habitat, yang merugikan pertanian, peternakan, dan spesies asli.
4) Ketika spesies yang diintroduksi adalah vektor parasit atau organisme patogen, mereka menghasilkan epidemi yang dapat mempengaruhi manusia, hewan dan tumbuhan domestiknya, serta flora dan fauna asli.
5) Kondisi non-ekuilibrium dapat berlangsung sangat lama, sehingga mungkin diperlukan waktu evolusioner yang sangat lama untuk memulihkan keanekaragaman hayati yang setara dengan aslinya, jika memungkinkan.
Ketidakseimbangan dan keanekaragaman hayati
Ketika ketidakseimbangan ekologis disebabkan oleh aktivitas manusia, hampir selalu memiliki efek merusak pada keanekaragaman hayati ekosistem yang diserang . Bahkan dapat menyebabkan kepunahan total spesies.
Ketika ketidakseimbangan ekologis adalah sifat alami komunitas atau ekosistem, hal itu tidak hanya tidak memiliki konsekuensi negatif, tetapi juga dapat membantu mempertahankan keanekaragaman yang lebih tinggi.
Sebagai contoh, diketahui bahwa dalam komunitas daratan dan perairan, seperti hutan hujan tropis atau hutan rumput laut, ketidakseimbangan yang disebabkan oleh gangguan alam yang sering dan relatif kuat, seperti pohon tumbang, memungkinkan kelangsungan hidup spesies yang lebih rendah secara kompetitif.
Spesies yang lebih rendah secara kompetitif ini dalam kondisi keseimbangan, misalnya tanaman dari tahap suksesi awal, memungkinkan keberadaan spesies yang beradaptasi dengan mereka, seperti hewan herbivora, nektarivora, dan pemakan buah.
Tanaman ini juga menghasilkan kondisi lingkungan yang diperlukan untuk pembentukan pabrik yang lebih kompetitif.
Ketidakseimbangan dan waktu evolusi
Ada bukti keseimbangan ekologi di semua tingkatan, dalam ruang dan waktu. Misalnya, komunitas burung pulau dan beberapa komunitas serangga umumnya hidup di bawah kondisi keseimbangan dinamis yang nyata.
Namun, pada semua tingkat ini, periode stabilitas sering kali bergantian dengan periode ketidakstabilan yang lebih lama. Pada tingkat populasi, frekuensi tinggi gangguan lingkungan berarti bahwa banyak spesies tidak hidup dalam keseimbangan ekologi hampir sepanjang waktu: pembentukannya kembali dapat memakan waktu bertahun-tahun.
Di tingkat komunitas, keberadaan relung-relung yang kosong seringkali menentukan tidak adanya kompetisi dan oleh karena itu spesies tersebut tidak hidup dalam keseimbangan ekologis.
Dalam waktu evolusi, keberadaan sejumlah besar relung kosong yang disebabkan oleh kepunahan massal dan oleh keberadaan habitat luas yang belum dijajah telah menyebabkan konfigurasi permanen komunitas dan ekosistem yang sama sekali baru. Hal ini menyebabkan peningkatan keanekaragaman hayati.
Contoh
Di Rothamsted, Inggris, komunitas tumbuhan tertentu belum mencapai keseimbangan ekologis selama lebih dari seratus tahun. Alasannya adalah bahwa sebagian besar spesies yang terbentuk setelah gangguan lingkungan bersifat abadi dan berumur sangat panjang berkat reproduksi klonal melalui jaringan bawah tanah.
Di Afrika Selatan, pinus yang ditanam hampir dua ratus tahun yang lalu dengan benih yang dibawa dari lingkungan yang serupa secara iklim di Belahan Bumi Utara tidak diserang oleh serangga dan patogen herbivora asli. Dalam kondisi ini, mereka tidak hidup dalam keseimbangan ekologis dengan tanaman asli, yang diserang oleh musuh-musuh ini.
Pada tahun 1932, 107 domba dibawa ke pulau Hirta di Skotlandia (638 ha), tanpa populasi manusia. Pada tahun 1948, 1961-1967, dan 1985-1990, jumlah domba berkisar antara 600 hingga 1600. Kelimpahan pakan memungkinkan domba berkembang biak di musim panas. Kelaparan membunuh mereka di musim dingin. Musim iklim mencegah tercapainya keseimbangan ekologis.
Demikian pula, di pedalaman Australia, populasi kanguru merah, meskipun terus bereproduksi, mengalami fluktuasi besar yang disebabkan oleh variabilitas curah hujan. Kekeringan, yang waktunya tidak dapat diprediksi, mencegah tercapainya keseimbangan ekologis dengan menyebabkan kematian yang tinggi pada mamalia ini.
Bagaimana cara menghindari atau mempertahankannya?
Untuk melestarikan keanekaragaman hayati, mempromosikan pembangunan berkelanjutan dan menjaga kualitas lingkungan, secara umum idealnya adalah mengubah sesedikit mungkin situasi keseimbangan atau ketidakseimbangan ekologi yang ada di alam.
Kemanusiaan dicirikan dengan menciptakan dan memelihara ekosistem buatan yang luas yang tidak memiliki keseimbangan ekologis. Dalam ekosistem tersebut komponen biotik telah ditentukan oleh manusia untuk tujuan tertentu, seperti produksi pertanian dan peternakan.
Daerah yang ditempati oleh pertanian monokultur, atau oleh ternak dan padang rumput yang ditanami, adalah salah satu contoh lingkungan yang paling ekstrim dalam ketidakseimbangan ekologi yang telah diketahui planet ini.
Pertumbuhan populasi manusia yang tak henti-hentinya membutuhkan perluasan ekosistem buatan yang merugikan alam. Oleh karena itu, disarankan untuk mengurangi pertumbuhan ini melalui pendidikan dan keluarga berencana secara sukarela.
Langkah-langkah lain yang direkomendasikan adalah mengurangi limbah makanan, dan mempromosikan konsumsi makanan yang berasal dari tumbuhan daripada yang berasal dari hewan karena, per unit massa makanan yang diproduksi, pertanian membutuhkan lebih sedikit ruang daripada peternakan.
Referensi
- Blonder, B., Nogues-Bravo, D., Borregaard, MK, Donoghue, JC, Jørgensen, PM, Kraft, NJB, Lessard, J.-P., Morueta-Holme, N., Sandel, B., Svenning, J.-C., Violle, C., Rahbek, C., Enquist, BJ 2015. Menghubungkan penyaringan dan ketidakseimbangan lingkungan dengan biogeografi dengan kerangka iklim komunitas. Ekologi, 96, 972-985.
- Crois, CJ, Burgess, TI, Le Roux, JJ, Richardson, DM, Slippers, B., Wingfield, MJ 2017. Ketidakseimbangan ekologis mendorong akumulasi hama dan patogen serangga di pohon non-asli. Tanaman AoB, 9 (1).
- Cuddington, K. 2001. Metafora “keseimbangan alam” dan keseimbangan dalam ekologi populasi. Biologi dan Filsafat, 16, 463–479.
- DeAngelis, DL, Waterhouse, JC 1987. Konsep keseimbangan dan nonequilibrium dalam caral ekologi. Monograf Ekologis, 57, 1–21.
- Grimm, V., Schmidt, E., Wissel, C. 1992. Tentang penerapan konsep stabilitas dalam ekologi. Pecaralan Ekologis, 63, 143-161.
- Looman, J. 1976. Keseimbangan biologis dalam ekosistem 1. teori keseimbangan biologis. Folia Geobotanica et Phytotaxonomica, 10, 337–448.
- Olszewski, TD 2012. Kegigihan keragaman tinggi dalam komunitas ekologi nonequilibrium: implikasi untuk ekosistem cararn dan fosil. Prosiding Royal Society B, 279, 230–236.
- Pianka, ER 1978. Ekologi evolusioner. Harper & Row, New York.
- Ripple, WJ, Wolf, C., Newsome, TM, Galetti, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, MI, Laurance, WF, dan 15.364 ilmuwan dari 184 negara. 2017. Peringatan ilmuwan dunia untuk kemanusiaan: pemberitahuan kedua. BioScience, 67, 1026-1028.
- Rohde, K. 2005. Ekologi nonequilibrium. Cambridge University Press, Cambridge.
