Ekosistem adalah suatu komunitas makhluk hidup dan non-hidup, dan ekosistem boleh berukuran sebesar gurun atau sekecil pohon. Semua komponen dari sebuah ekosistem bersama-sama untuk membuatnya seimbang – setiap spesies hidup memiliki tujuan tertentu, atau niche, untuk menjaga ekosistem yang sehat, dan cahaya dari matahari, nutrisi dalam tanah dan pasokan air, spesies yang tetap hidup dan bekerja.
Hanya melalui kombinasi hidup, atau faktor biotik, dan non-hidup, atau faktor abiotik, ekosistem dapat bertahan hidup. Semua ekosistem, baik ekosistem daratan (terestrial) maupun ekosistem perairan (akuatik) tersusun atas komponen-komponen. Berdasarkan struktur dasar ekosistem, komponen ekosistem dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu komponen abiotik dan komponen biotik.
A. Komponen Abiotik
Komponen abiotik adalah komponen fisik dan kimiawi yang terdapat pada suatu ekosistem sebagai medium atau substrat untuk berlangsungnya suatu kehidupan. Komponen abiotik meliputi udara, air, tanah, garam mineral, sinar matahani, suhu, kelembapan, dan derajat keasaman (pH).
Komponen biotik dari suatu ekosistem adalah makhluk hidup, yang meliputi tanaman, hewan dan mikroba. Komunitas biologis makhluk hidup membentuk kelompok organisme yang memiliki serupa “pekerjaan” atau fungsi dalam ekosistem itu. Misalnya, tanaman fotosintesis membentuk kelompok, dan hewan pemakan tumbuhan membentuk kelompok yang disebut herbivora, sebuah istilah yang menggambarkan fungsi mereka dalam gambar yang lebih besar. Kelompok-kelompok ini digunakan untuk menggambarkan rantai makanan, di mana energi dari matahari diubah seluruh ekosistem. Energi matahari ditangkap oleh tumbuhan, yang disebut produsen primer. Herbivora, disebut konsumen primer, makan tanaman, dan konsumen sekunder karnivora makan konsumen primer. Dekomposer seperti bakteri dan jamur mengkonsumsi limbah dan makhluk hidup yang telah mati.
1. Udara
Udara merupakan sekumpulan gas pembentuk lapisan atmosfer yang menyelimuti bumi. Udara bersih dan kering di atmosfer mengandung gas dengan komposisi yang permanen, yaitu 78,09% nitrogen (N2); 21,94% oksigen (O2) 0,032% karbon dioksida (CO2), dan gas lain (Ne, He, Kr, Xe, H2, CH4, N2O). Selain itu, udara juga mengandung gas yang jumlahnya bisa berubah ubah, yaitu uap air (H2O), ozon (O3), sulfur dioksida (SO2), dan nitrogen dioksida (NO2). Udara berfungsi untuk menunjang kehidupan penghuni ekosistem. Contohnya, gas O2 untuk respirasi makhluk hidup dan gas CO2 untuk proses fotosintesis tumbuhan.
2. Air
Air mengandung berbagai jenis unsur atau senyawa kimia dalam jumlah yang bervariasi, contohnya natrium, kalsium, amonium, nitrit, nitrar, dan fosfat. Jumlah unsur yang terkandung di dalam air bergantung pada kualitas udara dan tanah yang dilalui oleh air. Air dapat berubah wujud menjadi uap, cairan, atau es; bergantung suhu lingkungan di sekitarnya. Volume air di bumi mencapai 1.400.000.000 km3, dengan perincian 97% berupa air laut, 2% berupa gunung es di kedua kutub bumi, 0,75% berupa air tawar (mata air, air sungai, danau, air tanah), dan selebihnya berupa uap air.
3. Tanah
Tanah terbentuk karena proses destruktif (pelapukan batuan, pembusukan senyawa organik) dan sintesis (pembentukan mineral). Komponen tanah yang utama, yaitu bahan mineral, bahan organik, air, dan udara. Tumbuhan mengambil air dan garam-garam mineral dari dalam tanah. Sementara manusia menggunakan tanah untuk keperluan lahan pemukiman, pertanian, peternakan, perkantoran, perindustrian, pertambangan, dan kegiatan transportasi.
4. Garam Mineral
Tumbuhan menyerap garam mineral dari dalam tanah untuk pertumbuhan. Hewan dan manusia memerlukan garam mineral untuk menjaga keseimbangan asam dan basa, mengatur kerja alat-alat tubuh, dan untuk proses metabolisme.
5. Sinar Matahari
Sinar matahari merupakan sumber energi bagi seluruh kehidupan di bumi. Di dalam ekosistem, energi dialirkan dari suatu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya dalam bentuk transformasi energi. Sebagian kecil sinar matahari yang mencapai permukaan bumi dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis dan diubah menjadi energi potensial dalam bentuk karbohidrat. Energi potensial yang dihasilkan oleh tumbuhan akan diubah menjadi energi kinetik oleh hewan dan manusia.
6. Suhu
Suhu adalah derajat energi panas yang berasal dari radiasi sinar, terutama yang bersumber dari matahari. Suhu udara di berbagai ekosistem berbeda-beda, bergantung letak garis lintang (latitude) dan ketinggian tempat (altitude). Makin dekat dengan kutub, suhu udara makin dingin dan kering. Suhu merupakan faktor pembatas bagi kehidupan dan memengaruhi keanekaragaman hayati di suatu ekosistem. Pada umumnya, makhluk hidup dapat bertahan hidup pada suhu lingkungan 0°C – 40°C. Beberapa jenis makhluk hidup melakukan hibernasi (tidak aktif) pada suhu yang sangat rendah, namun akan aktif dan berkembang biak bila suhu lingkungan sudah normal kembali.
7. Kelembapan
Kelembapan di suatu ekosistem dipengaruhi oleh intensitas sinar matahari, angin dan curah hujan. Kelembapan sangat mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan. Daerah dengan tingkat kelembapan berbeda akan menghasilkan ekosistem dengan komposisi tumbuhan yang berbeda.
8. Derajat Keasaman (pH)
Keadaan pH tanah berpengaruh terhadap kehidupan tumbuhan. Tumbuhan akan tumbuh dengan baik pada pH optimum, yaitu berkisar 5,8 – 7,2. Nilai pH tanah dipengaruhi oleh curah hujan, penggunaan pupuk, aktivitas akar tanaman dan penguraian mineral tanah.
9. Topografi
Topografi adalah keadaan naik turun atau tinggi rendahnya permukaan bumi. Topografi mempengaruhi keadaan iklim yang menyangkut suhu dan kelembapan. Topografi menentukan keanekaragaman hayati dan penyebaran suatu organisme.
B. Komponen Biotik
Komponen biotik meliputi seluruh makhluk hidup di bumi. Antara lain bakteri, jamur, ganggang, lumut, tumbuhan paku, tumbuhan tingkat tinggi, hewan invertebrata, dan hewan vertebrata termasuk manusia. Berdasarkan segi tingkatan trofik atau nutrisi, maka komponen biotik dalam ekosistem dibedakan menjadi dua macam, yaitu komponen autotrof dan komponen heterotrof.
Faktor biotik dalam suatu ekosistem tidak dapat bertahan tanpa komponen abiotik, yang meliputi cahaya, suhu, air, atmosfer dan tanah. Dalam hampir semua ekosistem, sinar matahari merupakan komponen abiotik bahwa seluruh ekosistem tergantung pada, karena merupakan sumber utama energi. Suhu juga mempengaruhi baik kehidupan tumbuhan dan hewan; misalnya, beberapa hewan hibernate selama bulan-bulan dingin, dan hewan lainnya bermigrasi musiman.
1. Komponen Autotrof
Organisme autotrof adalah organisme uniseluler maupun multiseluler yang memiliki klorofil sehingga dapat melakukan proses fotosintesis, misalnya fltoplankton, ganggang, tumbuhan lumut, tumbuhan paku, dan tumbuhan berbiji. Dan hasil fotosintesis dihasilkan karbohidrat dan oksigen (O2). Organisme autotrof merupakan produsen utama dalam ekosistem.
2. Komponen Heterotrof
Organisme heterotrof adalah organisme yang dalam hidupnya selalu memanfaatkan bahan organik yang disediakan oleh organisme lain sebagai bahan makanannya.
Organisme heterotrof terdiri atas herbivor sebagai konsumen primer (I), karnivor yang memakan herbivor sebagai konsumen sekunder (II), karnivor yang memakan karnivor sebagai konsumen tersier (III), dekomposer serta detritivor.
Dekomposer adalah mikroorganisme yang menguraikan zat organik sisa tumbuhan atau hewan (detritus), seperti selulosa atau kitin, menjadi zat yang lebih sederhana. Contoh dekompoer yaitu bakteri dan fungi. Nutrien anorganik hasil penguraian dilepaskan ke ekosistem (proses mineralisasi) yang kemudian digunakan kembali oleh produsen.
Organisme heterotrof juga dikelompokkan menjadi parasit dan detritivor. Parasit hidup di luar atau di dalam tubuh inang yang masih hidup, misalnya kutu yang hidup di kepala manusia. Detritivor hidup dengan cara memakan serpihan tumbuhan atau hewan yang sudah mati, misalnya rayap, cacing tanah dan hewan kaki seribu (keluwing).
Interaksi dalam Ekosistem: Menyeimbangkan Skala
Komponen biotik dan abiotik dalam suatu ekosistem memberikan keseimbangan, seperti Anda akan melihat dalam skala keseimbangan; jika satu sisi terlalu berat, itu melontarkan skala tidak seimbang. Sebagai contoh, jumlah sumber daya tak terbarukan, seperti ruang, mempengaruhi populasi spesies tertentu. Daya dukung adalah jumlah maksimum organisme yang ekosistem dapat mendukung, yang biasanya ditentukan oleh jumlah sumber daya terbarukan dan tak terbarukan. Beberapa spesies bersaing untuk ruang dan sumber daya, dan spesies lainnya memiliki hubungan predator-mangsa satu sama lain, membuat satu spesies sumber daya bagi orang lain.
Energi dan Unsur Proses dalam Ekosistem: Menetap dan Hilang
Sinar matahari adalah sumber utama energi dalam ekosistem. Melalui fotosintesis dan respirasi, sinar matahari menjadi molekul organik, sehingga energi cahaya menjadi energi kimia. Energi ini akhirnya diubah menjadi panas, yang menghilang dan tidak dapat didaur ulang; hasil ini adalah mengapa cahaya yang terus menerus dari matahari diperlukan. Unsur juga melewati ekosistem; tanaman mendapatkan mereka melalui komponen abiotik seperti tanah atau air, dan hewan mendapatkan mereka melalui proses yang memakan tumbuhan dan hewan lainnya. Setelah dekomposer melakukan “pekerjaan,” unsur diputar kembali ke ekosistem.
