ekologi perairan 2007 2008 - 3 energi

Download Ekologi perairan 2007 2008 - 3 energi

Post on 05-Jul-2015

1.740 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 1. DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS HASANUDDIN FAKULTAS ILMU KELAUTAN DAN PERIKANAN Jl. Perintis Kemerdekaan Km. 10 Kampus Unhas Tamalanrea Makassar, 90245 Tlp. 586025, Fax. 586025EKOLOGI PERAIRANENERGI DALAM EKOSISTEMProf. Dr. Ir. Ambo Tuwo, DEA. Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan - Universitas Hasanuddin Makassar 2011

2. PENDAHULUANEkosistem adalah suatu kesatuan/tatananalam yang terdiri dari semua organisme yangberfungsi bersama-sama di suatu tempatyang berinteraksi dengan lingkungan fisikyang memungkinkan terjadinya aliran energidan membentuk suatu struktur biotik yangjelas dan siklus materi di antara komponen-komponen hidup dan tak hidup. 3. Apa yang dimaksud energi ? 4. PENGERTIAN ENERGI Energi Kesanggupan untuk melakukan kerja Perilaku energi dapat diketahuimelalui Hukum Termodinamika Hukum Termodinamika I (HukumKekekalan Energi) Energi dapat diubah dari satu bentukke bentuk lainnya, namun tidak dapatdibuat atau dihancurkan 5. Mengapa energi tidak dapatbertambah atau berkurang ? 6. PENGERTIAN ENERGI Energi hanya dapat diubah dari satu bentukkelainnya Contoh : Energi cahaya matahari dapat berubahmenjadi energi panas pada perairan Energi cahaya matahari dapat berubahmenjadi energi kinetik pada udara berupapergerakan angin Energi cahaya matahari dapat berubahmenjadi energi potensial pada tumbuhanberhijau daun Energi potensial berupa makanan padahewan dapat berubah menjadi energi panas 7. PENGERTIAN ENERGI Transfer energi matahari menjadi energipotensial (biomas, karbohidrat) padatumbuhan berhijau daunEnergi (Matahari) 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 8. PENGERTIAN ENERGI Transfer energi biomas menjadi energi panaspada organisme heterotrofEnergi 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 9. PENGERTIAN ENERGI Proses pengalihan energi dari suatuorganisme ke yang lainnya, sebagianenergi didegradasi menjadi panasEnergi EnergiEnergi EnergiCahaya PanasPotensial Cahaya Cahaya Pemanasan Aliran Udara /Kincir Matahari Udara AnginGenerator Cahaya DinamoTumbuhanManusia Matahari Sepeda 10. PENGERTIAN ENERGI Hukum Termodinamika II (Hukum Entropi) Tidak satupun proses yang menyangkut transformasi energi terjadi secara spontan, kecuali jika disertai dengan degradasi energi dari bentuk pekat ke encer (dari panas ke dingin) Tidak ada kehidupan yang tidak disertai olehproses pengalihan/transformasi energiMengapa ? 11. PENGERTIAN ENERGI Proses kehidupan digerakkan oleh energi,dimana Hukum Termodinamika berlaku(B) Panas (98 unit)Matahari(100 unit) (A)EnergiGambaran Hukum Termodinamika I dan IIdalam transformasi Energi Matahari menjadi(C)Energi Biomas melalui Proses Fotosintesis Gula (2 unit) 12. PENGERTIAN ENERGI Berbagai bentuk dan proses kehidupan selaludiikuti oleh perubahan atau dinamika energi Masukan energi ke permukaan bumi dalambentuk cahaya akan diimbangi oleh luaran energidari permukaan bumi dalam bentuk radiasi panas Ukuran untuk energi yg tidak tersedia akibattrasnformasi energi atau degradasi energi disebutentropi (en = dalam, trope = transformasi) Perilaku energi dalam ekosistem adalah mengaliratau berjalan satu arah. Apa artinya satu arah ? 13. LINGKUNGAN ENERGI Radiasi Materi Di atas atmosfir 2 g cal/cm2/detik Sampai ke bumi 1,34 g cal/cm2/detik (+67 %) Diubah menjadi biomas oleh tumbuhan +1 % Lebih dari 70 % untuk pemanasan, evaporasi,hujan, dsb. Suhu untuk kehidupan di bumi Menggerakkan sistem cuaca Untuk siklus air 14. LINGKUNGAN ENERGIPanjang Gelombang(mikron) Jumlah Gelombang per Cm1. Radiasi Materi di luar atmosfir (2 cal/cm2/menit)2. Radiasi Materi di atas permukaan laut (1,34 cal/cm2/menit)3. Sinar Matahari setelah menembus awan4. Sinar Matahariyang diteruskan oleh tumbuhan; dan 5. kylight 15. LINGKUNGAN ENERGI Diskusi Apa penyebab variasi mikroiklim di laut? Apa motor penggerak iklim laut? 16. KONSEP PRODUKTIVITAS Produktivitas adalah laju produksi zat-zat organikdlm suatu ekosistem yg dimulai dgn konversi energicahaya matahari menjadi zat-zat organik melaluiproses fotosintesis pd tumbuhan hijau Definisi Produktivitas Produktivitas Primer dari suatu ekosistem ialah laju konversi energi cahaya menjadi zat organik melalui proses fotosintesis dan kemosintesis oleh organisme produser (terutama tumbuhan hijau dan bakteri) Produktivitas Primer Kotor atau Bruto atau Gross (Pg) ialah laju fotosintesis total termasuk zat-zat organik yg dipakai untuk pernapasan selama proses pengukuran dikenal pula sebagai asimilasi total 17. Produktivitas Primer Bersih atau Netto (Pn) ialah lajudari penyimpanan zat-zat organik di dalam jaringantumbuh-tumbuhan setelah dikurangi pemakaianuntuk pernapasan selama masa pengukuran disebutjuga fotosintesis nyata (apparent photosyntesis) atauasimilasi netto Produktivitas Komunitas Netto ialah laju daripenyimpanan zat-zat organik yg tdk digunakanheterotrop (Produktivitas Netto dikurangi Konsumsioleh heterotrop) selama waktu pengukuran selamamusim tumbuh atau setahun Produktivitas Sekunder ialah laju dari penyimpananenergi pada tingkat konsumen atau dekomposer 18. KONSEP PRODUKTIVITAS UtaraEkuator SelatanPersentase Produksi Netto per Produksi Kotor (Pn/Pg)untuk vegetasi alami, bervariasi dengan letak tempat(latitude). Kecenderungan yang terjadi di daerah tropik,yaitu Pn/Pg kurang dari 50% dan meningkat menjadi 60%- 80% bila letak tempat semakin jauh dari ekuator (tropis). 19. KONSEP PRODUKTIVITAS25 75 5 70 5 6532 33330Hubungan energi matahari dgn Produktivitas Primer 20. KONSEP PRODUKTIVITAS Subsidi pupuk konstan Subsidi pupuk sedikitNitrogen (kg/ha) 21. KONSEP PRODUKTIVITAS Produktivitas primermaksimumdi DerahPantai,karenaterjadifotosintesismaksimum30 - 100 m Fotosintesisdi laut lepashanyaPerbandingan vertikal distribusi produktivitas primeterjadi di 22. RANTAI MAKANAN, JARINGAN MAKANAN DAN TINGKAT TROFIK Rantai Makanan Pemindahan energi makanan dari produser melalui serangkaian organisme yang saling makan-memakan Jaringan Makanan Hubungan suatu rantai makanan dengan lainnya Tingkatan Tropik Tingkatan makanan yang diperoleh oleh suatu organisme Tumbuhan (Tingkatan I) Herbivora (Tingkatan II) Karnivora (Tingkatan III dan IV) Dekomposer (Tingkatan V) 23. RANTAI MAKANAN, JARINGAN MAKANAN DAN TINGKAT TROFIK Contoh aliran energi 24. KUALITAS ENERGI Jika kuantitas energi turun, maka kualitasenergi naik Ekivalen Ekivalen Tipe Energi Cahaya Minyak Fosil (Kalori) (Kalori) Cahaya Matahari 1,00,0005 Produksi tumbuhan bruto 100 0,05 Produksi tumbuhan netto10000,5 (kayu) Minyak fosil (siap pakai)20001,0 Energi gravitasi air 6000 3 Listrik8000 4 25. ALIRAN ENERGI Aliran energi Aliran energi berjalan satu arah Sebagian energi matahari di-transformasikan dan ditingkat-kan kualitasnya melalui kon-versi energi menjadi bahanorganik oleh komunitasorganisme Bahan organik merupakan bentuk energi yanglebih padat Sebahagian besar energi yang masuk ke dalamekosistem mengalami degradasi, dan keluar darisistem sebagai energi panas yang mutunya lebihrendah Energi dapat disimpan dan dipakai kembali ataudiekspor, tetapi tidak dapat digunakan secaraberulang-ulang 26. ALIRAN ENERGI Aliran Energi tergantung pada : Ukuran Sistem Semakin besar ukuran sistem, maka semakin kurang tergantung pada sistem lain Laju Metabolisme Semakin tinggi metabolisme, maka semakin besar aliran masuk ke dan keluar dari sistem Penbandingan antara Autotrof dan Heterotrof Semakin seimbang, maka semakin kurang ter-gantung pada sistem lain Tahap Perkembangan Semakin matang, maka semakin kurang tergantung pada sistem lain 27. METABOLISME DAN UKURAN INDIVIDU Semakin kecil ukuran individu, maka semakinbesar laju metabolismenya Ganggang Bakteri Pada hewan Laju metabolisme naik 2/3 dari setiapkanaikan volumenya Laju metabolisme hewan berdarah panaslebih besar dari hewan berdarah dingin Kelarutan Oksigen Laju metabolisme hewan laut lebih kecildari hewan darat 28. STRUKTUR DAN PIRAMIDA EKOLOGI Struktur tropik tidak berbeda dari suatudaerah/ekosistem ke lainnya Jenis Piramida Jumlah Ekor/ha Biomas Gram/ha Aliran energi Kilo Calori/m2 29. TEORI KAPASITAS, UKURAN ENERGI DAN HUKUM PENGENDALIAN, SERTA KONSEP DAYA DUKUNG Teori Kompleksitas Semakin komplek suatu ekosistem, maka biaya energi perawatan sistem makin besar Ukuran/Skala Energi dan Hukum Pengendalian (HP) Peningkatan keuntungan/manfaat bilamana ukuran sistem bertambah (Teori Keuntungan Meningkat) Terjadi bilamana terdapat peningkatan kualitas dan stabilitas sistem - HP Meningkat Penurunan keuntungan/manfaat dengan bertambahnya ukuran sistem (Teori Keuntungan Menurun) Terjadi bilamana perubahan ukuran sistem me- merlukan tambahan energi - H P Menurun Buatan Daya Dukung Maksimum Banyaknya biomas yang dapat didukung oleh produser 30. KLASIFIKASI EKOSISTEM BERDASARKAN ENERGI Klasifikasi Ekosistem Berdasarkan Energi Ekosistem tanpa subsidi energi Laut terbuka Ekosistem yang ditunjang oleh energi matahari dan energi alami lainnya Ekosistem estuari ditunjang oleh energi pasang surut Ekosistem yang ditunjang oleh energi matahari dan dibantu oleh manusia Ekosistem pertanian Ekosistem yang ditunjang oleh energi bahan bakar/fosil Ekosistem perkotaan

Recommended

View more >