Oleh : Erniek Yuliarti, S.Pd NIM : 22002911102 PPG Daljab Universitas Muhammadiyah Jember Bahan Ajar Aliran Energi Kelas X SMA Negeri 1 Karangan
DAFTAR ISI Halaman Judul .............................................. 1 Identitas Sekolah ........................................ 2 Daftar Isi ............................................................. 3 Prakata ................................................................ 4 Materi ................................................................... 5 Penelitian ........................................................... 12 Kesimpulan ...................................................... 13 Daftar Pustaka ............................................ 14
PRAKATA Segala puji bagi Allah, Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan bahan ajar. Tak lupa juga mengucapkan salawat serta salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW, karena berkat beliau, kita mampu keluar dari kegelapan menuju jalan yang lebih terang. Kami ucapkan juga rasa terima kasih kami kepada pihak-pihak yang mendukung lancarnya bahan ajar ini mulai dari proses penulisan, yaitu orang tua kami, rekan-rekan kami, dosen pembimbing kami, guru pamong kami, dan masih banyak lagi yang tidak bisa kami sebutkan satu per satu. Adapun, bahan ajar ini yang berjudul ‘Bahan Ajar: Aliran Energi ini telah selesai dibuat secara semaksimal dan sebaik mungkin agar menjadi manfaat bagi pembaca yang membutuhkan informasi dan pengetahuan mengenai apa saja aliran energi dan apasaja jenis aliran energi. Kami sadar, masih banyak luput dan kekeliruan yang tentu saja jauh dari sempurna tentang bahan ajar ini. Oleh sebab itu, kami mohon agar pembaca memberi kritik dan juga saran terhadap karya bahan ajar ini agar penulis dapat terus meningkatkan kualitas bahan ajarnya yang bisa diterapkan dalam pembelajaran. Demikian bahan ajar ini dibuat, dengan harapan agar pembaca dapat memahami informasi dan juga mendapatkan wawasan mengenai komponen ekosistem serta dapat bermanfaat bagi masyarakat dalam arti luas. Terima kasih. Trenggalek, 23 Januari 2023
Peserta didik dapat merumuskan masalah dan mengajukan pertanyaan tentang aliran energi yang terdapat di padang lamun (Thalassia hemprichi) di perairan Kalimantan Barat melalui pengamatan video dan artikel dengan benar secara bergotong royong dan bernalar kritis. Peserta didik dapat memprediksi hubungan sebab akibat dari kegiatan penangkapan ikan yang salah pada rantai makanan dan jaring-jaring makanan yang terjadi pada ekosistem padang lamun (Thalassia hemprichi) di perairan Kalimantan Barat melalui pengamatan video dan membaca artikel dengan benar secara gotong royong dan bernalar kritis CAPAIAN PEMBELAJARAN (CP) : Pada akhir fase E, peserta didik memiliki kemampuan menciptakan solusi atas permasalahan-permasalahan berdasarkan isu lokal, nasional atau global terkait pemahaman keanekaragaman makhluk hidup dan peranannya, virus dan peranannya, inovasi teknologi biologi, komponen ekosistem dan interaksi antar komponen serta perubahan lingkungan. TUJUAN AKHIR KEGIATAN PEMBELAJARAN (TAP) : 1. 2.
Aliran Energi Salah satu cara menjaga keseimbangan ekosistem yang dilakukan oleh ekosistem itu sendiri adalah dengan menjaga perputaran energi dan nutrisi yang diterima dari sumber luar. Sumber energi luar yang dimaksud adalah cahaya matahari. Cahaya matahari ditangkap oleh tumbuhan dan digunakan untuk pertumbuhannya. Peran cahaya dalam mempengaruhi pertumbuhan tanaman adalah sebagai salah satu syarat untuk terjadinya fotosintesis. Dalam proses ini energi dari matahari diubah dalam bentuk energi kimia yang dapat digunakan oleh heterotrof melalui rantai makanan. Aliran energi adalah rangkaian dari urutan pemindahan bentuk energi dari satu bentuk ke bentuk energi lainnya yang dimulai dengan sinar matahari, lalu berpindah ke produsen, berpindah lagi ke konsumen primer atau herbivora, berpindah lagi konsumber tingkat tinggi atau karnivora hingga sampai ke saproba. Aliran energi juga dapat didefinisikan sebagai perpindahan energi dari satu tingkatan trofik ke tingkatantingkatan berikutnya. Pada proses perpindahan energi tersebut, selalu terjadi pengurangan pada jumlah energi di setiap urutan pemindahannya melalui tingkat trofik makan memakan. Energi dapat berubah dari bentuk satu ke bentuk lainnya. Contohnya seperti energi kimia, energi listrik, energi mekanik dan energi panas. Perubahan bentuk energi menjadi bentuk satu ke bentuk lainnya, dinamakan sebagai transformasi energi. Pada dasarnya, aliran energi dimulai dari cahaya matahari yang kemudian diubah oleh produsen menjadi energi kimia dalam bentuk senyawa-senyawa organik. Perubahan energi menjadi senyawa organik tersebut, dimakan oleh konsumen hingga terjadi lagi perpindahan dan perubahan energi dari tumbuhan ke konsumen.
Energi kimia yang telah berubah dalam bentuk bahan organik, kemudian dimanfaatkan oleh organisme untuk pertumbuhan serta perkembangan dari organisme tersebut. Pada ekosistem, aliran energi terjadi pada peristiwa rantai makanan, jaring-jaring makanan, piramida ekologi serta tingkat trofik. 1. Rantai Makanan Pada dasarnya, peristiwa aliran energi tidak sesederhana peristiwa makan dan dimakan. Namun proses ini dapat lebih mudah dimengerti dan dijelaskan dengan rantai makanan dan jaring- jaring makanan. Dalam ekosistem, hanya tumbuhan yang mampu menangkap energi dari matahari dan mengubahnya ke energi kimia. Oleh karena itu, efisiensi fotosintesis tumbuhan sangat penting dalam kelangsungan hidup makhluk hidup. Tumbuhan biasanya menempati trofik pertama dalam rantai makanan, namun yang terjadi tidak selalu demikian. Beberapa bentuk rantai makanan yaitu: • Rantai makanan Perumput – Rantai makanan ini adalah yang paling sering dikenal. Tumbuhan menempati trofik pertama dan berperan sebagai autotrof. Misalnya adalah rumput. Duyung adalah hewan mamalia yang makanan utamanya adalah lamun (Thalassia hemprichi).
Kemudian karnivora adalah makhluk hidup yang memakan herbivora. Perbedaan ketiga jenis kategori ini dapat dibaca dalam artikel hewan karnivora, herbivora dan omnivora. Rantai makanan parasit – ini terjadi apabila aliran energi terjadi tanpa peristiwa makan dan dimakan namun terbentuk karena interaksi antar organisme dalam ekosistem dalam bentuk hubungan parasitisme. Contohnya adalah jamur dan akar pohon. • Rantai makanan pengurai – rantai makanan yang terbentuk dari organisme pengurai. Dalam rantai makanan ini organisme yang mati bukan berarti energi didalamnya juga ikut menghilang. Namun digunakan sebagai sumber energi bagi pengurai. Organisme pengurai termasuk organisme uniseluler seperti algae, jamur, bakteri, dan sebagainya. 2. Tingkatan Trofik dan Jaring – Jaring Makanan Pada bahasan sebelumnya, dikatakan bahwa tumbuhan berada pada tingkatan trofik pertama. Apa yang dimaksud dengan tingkatan trofik? Tingkatan trofik adalah pengelompokan organisme berdasarkan posisinya dalam rantai makanan. Panjang atau banyaknya jumlah tingkatan trofik ditentukan oleh banyaknya organisme yang berperan dalam rantai makanan. Sebagai contoh, perhatikan dua contoh rantai makanan berikut: • Lamun – kepiting – manusia ( contoh 1 ) • Lamun – udang – ikan – manusia ( contoh 2)
Pada contoh diatas, contoh 1 memiliki tiga tingkatan tropik sedangkan contoh 2 memiliki empat tingkatan trofik. Setiap tingkatan memiliki sebutan tersendiri, yaitu: • tingkatan pertama : organisme autotrof • tingkatan kedua : herbivora • tingkatan ketiga : karnivora primer • tingkatan keempat : karnivora sekunder ( dan seterusnya) Seperti contoh 1 dan 2 diatas, posisi organisme dalam tingkatan trofik dapat berubah. Manusia dalam contoh 1 berperan sebagai karnivora primer sedangkan pada contoh 2 menempati karnivora sekunder. Oleh karena itu dalam rantai makanan yang berbeda, organisme tertentu dapat menempati beberapa tingkatan trofik. Inilah yang disebut dengan jaring jaring makanan. Baik rantai makanan maupun jaring jaring makanan digambarkan dengan tanda panah, yang menunjukkan arah aliran energi. 3. Piramida Ekologi Piramida ekologi, merupakan gambaran dari susunan antar trofik yang didasarkan pada kepadatan, berat kering, populasi serta kemampuan dalam menyimpan energi di setiap trofiknya. Fungsi dari piramida ekologi ini, adalah guna menunjukan gambaran dari perbandingan antar trofik dalam suatu ekosistem.
Piramida jumlah, yaitu piramida yang menggambarkan jumlah dari setiap individu pada tiaptin gkatan trofik dalam ekosistem tertentu. Pada umumnya, piramida jumlah tersebut berbentuk lebih menyempit ke atas serta organisme pada piramida jumlah mulai dari tingkat trofik dari yang terendah hingga tertinggi. Piramida bio massa, piramida ini menggambarkan mengenai berkurangnya transfer dari setiap energi pada setiap tingkat trofik pada suatu ekosistem tertentu. Bentuk dari piramida biomassa, biasanya mengecil ke arah puncak akan tetapi juga dapat berbentuk terbalik. Piramida energi, piramida ekologi terakhir ialah piramida energi yang menggambarkan mengenai hilangnya energi ketika perpindahan energi makanan terjadi di setiap tingkat trofiknya. Piramida energi ini mampu memberikan gambaran yang paling akurat mengenai aliran energi pada suatu ekosistem. Ada tiga macam piramida ekologi, diantaranya sebagai berikut : Aliran Energi Dalam Ekosistem
Aliran energi dalam ekosistem sebenarnya hampir serupa, hanya berbeda organisme. Beberapa contoh aliran energi yang terjadi di darat dan perairan antara lain: 1. Ekosistem di Darat Contoh aliran energi dalam ekosistem darat antara lain: • matahari -> sawi -> ulat -> burung pipit -> burung elang • matahari -> buah -> buahan -> manusia • matahari -> rumput -> ulat -> ayam -> musang • matahari -> rumput -> kijang -> harimau • matahari -> padi -> belalang -> ayam -> ular 2. Ekosistem Perairan Yang termasuk dalam ekosistem perairan adalah ekosistem sungai, ekosistem rawa, ekosistem danau, ekosistem laut. Sedikit berbeda dengan ekosistem darat, dalam ekosistem perairan organisme autotrof adalah fitoplankton dan ganggang. Fitoplankton adalah salah satu dari jenis jenis plankton yang dapat berfotosintesis. • matahari -> lamun ->fitoplankton –> siput –> ikan ->hiu • matahari -> fitoplankton -> ikan –> anjing laut -> paus pembunuh • matahari ->lamun-> fitoplankton –> udang –> flamingo • matahari -> lamun -> fitoplankton -> zooplankton -> ikan paus
Penelitian Tentang Aliran Energi di Ekosistem Padang Thalassia hemprichi Dalam sistem rantai makanan khususnya pada daun-daun lamun yang berasosiasi dengan alga kecil yang dikenal dengan periphyton dan epiphytic dari detritus yang merupakan sumber makanan terpenting bagi hewan-hewan kecil seperti ikan-ikan kecil dan invertebrate kecil contohnya ; beberapa jenis udang, kuda laut , bivalve , gastropoda , dan Echinodermata. Lamun juga mempunyai hubungan ekologis dengan ikan melalui rantai makanan dari produksi biomasanya. Epiphyte ini dapat tumbuh sangat subur dengan melekat pada permukaan daun lamun dan sangat di senangi oleh udangudang kecil dan beberapa jenis ikan-ikan kecil. Disamping itu padang lamun juga dapat melindungi hewan-hewan kecil tadi dari serangan predator. Selain itu , padang lamun diketahui mendukung berbagai jaringan rantai makanan , baik yang didasari oleh rantai herbivor maupun detrivor. Perubahan rantai makanan ini bisa terjadi karena adanya perubahan yang cepat dari perkembangan perubahan makanan oleh predator , dan adanya perubahan musiman terhadap melimpahnya makanan untuk fauna Walaupun begitu, sejauh ini belum banyak diketahui bagaimana rantai energi dan nutrien tersebut selanjutnya berperan dalam ekosistem pesisir yang lebih luas. Selain duyung, manate dan penyu, tidak banyak jenis ikan dan invertebrata yang diketahui memakan daun-daun lamun ini. Sehingga kemungkinan yang paling besar, lamun ini menyumbang ke dalam ekosistem pantai melalui detritus, yakni serpih-serpih bahan organik (daun, rimpang dll.) yang membusuk yang diangkut arus laut dan menjadi bahan makanan berbagai organisme pemakan detritus (dekomposer) (Sakinah Warahmah,2022:Nybakken, 1988) https://journal.universitaspahlawan.ac.id/index.php/jpdk/article/view/10 000/7628
KESIMPULAN Interkasi antar komponen dalam ekosistem bisa terjadi antara komponen biotik dan abiotic, biotik dan sesame biotik, bahkan antar abiotic pun bisa saling memengaruhi. Diantara komponen dalam ekosistem ini saling membutuhkan dan memengaruhi satu sama lainnya. Cahaya matahari merupakan sumber dari energi untuk setiap makhluk hidup, apabila tidak ada cahaya matahari, maka aliran energi pun tidak dapat terjalin. Aliran energi terjadi pada suatu ekosistem, di mana organisme-organisme hidup ada di dalamya baik itu ekosistem darat maupun ekosistem perairan. Pada aliran energi yang terjadi dalam setiap ekosistem, organisme satu dan lainnya menempati trofik-trofik tertentu. Trofik ialah tingkatan dalam ekosistem. Pada umumnya, trofik pertama ditempati oleh produsen yang terdiri dari organisme yang mampu menghasilkan energi sendiri, seperti tanaman. Lalu trofik kedua adalah organisme yang menempati tingkat konsumen satu, biasanya adalah hewan herbivora. Trofik ketiga ialah konsumen sekunder dan biasanya diisi oleh hewan-hewan herbivora. Sedangkan tingkatan trofik keempat adalah konsumen puncak, yang pada umumnya diisi oleh hewan omnivora yaitu pemakan tumbuhan dan daging.
DAFTAR PUSTAKA Campbell, N. A. & J. B. Reece. (2008). Biologi, Edisi Kedelapan Jilid 3. Terjemahan: Damaring Tyas Wulandari. Jakarta: Erlangga Fitrihidajati, H., W. Akbar, F. Rachmadiarti, U. Azizah, K. A. Sujoto. 2016. Buku IPA SMALB Tunadaksa Kelas X. Jakarta: Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan Irnaningtyas. 2019. Biologi untuk SMA/ MA Kelas X. Jakarta: Erlangga. https://dosenbiologi.com/ekosistem/interaksi-dalam-ekosistem https://dosenbiologi.com/ekosistem/aliran-energi-dalam-ekosistem https://www.gramedia.com//literasi/aliran-energi/ Ismail Marzuki. 2017. Isu Nasional dan Global Terkini Tentang Lingkungan. Naskah Orasi Ilmiah.28 Oktober 2017. https://www.researchgate.net/publication/325118714_ISUISU_NASIONAL_DAN_GLOBAL_TERKINI_TENTANG_LINGKUNG AN Odum, E.P. 1971. Dasar-dasar Ekologi (diterjemahkanTjahjono, S. dan Srigandono, B)Yogyakarta: Penerbit Universitas Gajah Mada. Warahmah, S., Jannah, R., Yolanda, S. D., & Halimatussyadiah, E. (2022). Metode Transplantasi Ekosistem Padang Lamun di Indonesia. Jurnal Pendidikan dan Konseling (JPDK), 4(6), 10129-10137.