Makalah Limnologi Tentang Beberapa Organ
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perairan air tawar memiliki peranan yang sangat penting karena merupakan
sumber air rumah tangga dan industri yang murah. Perairan air tawar merupakan
tempat disposal/pembuangan yang mudah dan murah. Suatu ekosistem dapat
terbentuk oleh adanya interaksi antara makhluk dan lingkungannya, baik antara
makhluk hidup dengan makhluk hidup lainnya danantara makhluk hidup dengan
lingkungan abiotik (habitat). Interaksi dalam ekosistem didasari adanya hubungan
saling membutuhkan antara sesama makhluk hidup dan adanya eksploitasi
lingkungan abiotik untuk kebutuhan dasar hidup bagi makhluk hidup.
Dilihat dari aspek kebutuhannya, sesungguhnya interaksi bagi makhluk hidup
umumnya merupakan upaya mendapatkan energi bagi kelangsungan hidupnya yang
meliputi pertumbuhan, pemeliharaan, reproduksi dan pergerakan. Keberlangsungan
tersebut
membuat
setiap
individu
berjuang
untuk
dapat
mempertahankan
kelangsungan hidupnya. Sehingga mereka memproduksi segala hal yang mereka
butuhkan dalam melangsungkan hidupnya. Organisme yang hidup di air tawar pada
umumnya telah beradaptasi. Hewan dan tumbuhan rendah yang hidup di habitat air,
tekanan osmosisnya sama dengan tekanan osmosis lingkungan atau isotonis.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam penyusunan makalah ini adalah sebagai brikut:
1. Apakah yang dimaksud dengan ekosistem air tawar?
2. Bagaimanakah ciri-ciri, faktor pembatas dan jenis-jenis ekosistem air tawar?
3. Bagaimanakan peranan organisme dalam ekosistem air tawar?
1
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari penyusunan makalah ini adalah:
1. Untuk mengetahui pengertian dan ciri-ciri ekosistem air tawar.
2. Untuk mengetahui factor pembatas dan jenis-jenis ekosistem air tawar.
3. Untuk mengetahui peranan berbagai macam organisme dalam ekosistem air tawar.
4. Sebagai bahan diskusi pada mata kuliah Limnologi.
2
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Ekosistem Air Tawar
Secara umum, maksud ekosistem adalah suatu hubungan timbal balik yang
terjadi antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Disekitar kita, ada banyak sekali
ekosistem yang terjadi, mungkin itu ekosistem air tawar, ekosistem, pantai, ekosistem
darat, dan sebagainya tergantung dari lingkungan tempat hidup makhluk tersebut.
Sedangkan yang dimaksud ekosistem air tawar adalah suatu bentuk menyeluruh atau
tatanan yang ada didalam air tawar dan sekitarnya yang terdiri dari makhluk hidup
didalam air tersebut dan lingkungan air tawar itu sendiri. Ekosistem air tawar akan
saling mempengaruhi antara satu komponen dengan komponen lainnya. Komponen
pembentuk ekosistem dapat dibedakan menjadi
komponen hidup (biotik) dan
komponen tidak hidup (abiotik). Interaksi antara komponen biotik dengan komponen
abiotik akan membentuk kesatuan yang tidak dapat dipisahkan, dan hal itulah yang
menjadikan sebuah ekosistem didalam air tawar maupun ditempat lainnya.
2.2 Ciri-ciri Ekosistem Air Tawar
Ekosistem air tawar ini memiliki ciri-ciri tertentu antara lain:
1.
Pada wilayah tersebut tidak terdapat variasi suhu yang mencolok.
2.
Kecenderungan penetrasi terhadap cahaya sangat kurang yang dipengaruhi
oleh cuaca juga iklim.
3.
Tumbuhan yang banyak dijumpai pada ekosistem yang satu ini adalah jenis
ganggang.
4.
Organisme yang hidup di dalam ekosistem ini umumnya telah mengalami fase
adaptasi.
5.
Kadar garam sangat rendah bahkan jauh lebih rendah jika dibandingkan kadar
garam pada protoplasma organisme air.
3
6.
Kadar garam/salinitasnya sangat rendah, bahkan lebih rendah dari
kadar garam protoplasma organisme akuatik.
7.
Variasi suhu sangat rendah.
8.
Penetrasi cahaya matahari kurang.
9.
Dipengaruhi oleh iklim dan cuaca.
2.3 Faktor Pembatas Ekosistem Air Tawar
Faktor-faktor pembatas yang cukup penting pada air tawar, dan yang akan
dibicarakan mendalam pada tiap pembahasan dari sistem akuatik adalah :
1. Suhu.
Air mempunyai beberapa sifat unik yang berhubungan dengan panas yang
secara bersama-sama mengurani perubahan suhu sampai tingkat minimal, sehingga
perbedaan suhu dalam air lebih kecil dan perubahan yang terjadi lebih lambat dari
pada udara. Sifat yang terpenting adalah :
Panas jenis yang tinggi, relatif sejumlah besar panas dibutuhkan untuk merubah
suhu air. 1 gram kalori (gkal) panas dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 ml (=1
gram) air 1o C lebih tinggi (antara 15-16o) hanya amonia dan beberapa senyawa
lain mempunyai nilai lebih dari satu.
Panas fusi yang tinggi. 80 kalori dibutuhkan untuk mengubah 1 gram es menjadi
air tanpa mengubah suhunya (dan sebaliknya).
Panas evaporasi yang tinggi. 536 kalori diserap sewaktu evaporasi yang dapat
dikatakan berlangsung terus menerus dari permukaan vegetasi, air dan es,
sebagian besar sinar matahari digunakan untuk evaporasi air dari ekosistem
didunia dan alur energi ini mengubah iklim dan memungkinkan perkembangan
kehidupan dalam semua keanekaragaman yang menakjubkan.
Kerapatan air tertinggi terjadi pada suhu 40 C ; diatas dan dibawah titik tersebut
air akan berkembang dan menjadi lebih ringan. Sifat unik ini menyebabkan airan
danau tidak membeku seluruhnya pada musim dingin.
4
Walaupun variasi suhu dalam air tidak sebesar di udara, hal ini merupakan
faktor pembatas utama, karena organisme akuatik seringkali mempunyai toleransi
yang sempit ( stenotermal ). Maka, walaupun terjadi populasi panas yang sedang oleh
manusia, akibatnya dapat amat luas. Perubahan suhu menyebabkan pola sirkulasi
yang khas dan stratifikasi, yang amat mempengaruhi kehidupan akuatik. Daerah
perairan yang cukup luas dapat mempengaruhi iklim daerah daratan di sekitarnya.
Suhu air paling baik dan efisien diukur menggunakan sensor elektronis seperti
termistor. Pembacaan dan pencatatan langsung dari termistor memudahkan para
pemula untuk mengambil profil suhu dari habitat akuatik.
2. Kejernihan
Penetrasi cahaya seringkali dihalangi oleh zat yang terlarut dalam air,
membatasi zona fotosintesis, dimana habitat akuatik dibatasi oleh kedalaman.
Kekeruhan, terutama bila disebabkan oleh lumpur dan partikel yangdapat mengendap,
seringkali penting sebagai faktor pembatas. Sebaliknya, bila kekeruhan disebabkan
oleh organisme, ukuran kekeruhan merupakan indikasi produktivitas. Kejernihan
dapat diukur dengan alat yang amat sederhana yang disebut cakram secchi. Cakram
secchi berupa cakram putih dengan garis tengah kira-kira 20 cm dan dimasukkan
kedalam air sampai tidak terlihat dari permukaan. Kedalaman itu disebut kejernihan
cakram secchi, yang dapat mencapai 40 m pada air yang amat keruh dan berkisar
antara beberapa cm pada air yang amat jernih, tidak produktif didanau yang tinggi
letaknya seperti Danau Crater di Taman Nasional Crater Lake, Oregon. Danau-danau
di Wiesconsin yang telah dipelajari dengan intensif menggunakan cakram secchi
sampai kedalaman dimana penetrasi cahaya kira-kira 5% dari radiasi yang mencapai
permukaan. Sementara fotosintesa masih terjadi pada intensitas rendah, tingkatan 5%
menandai batas bawah kebanyakan zona fotosintesa. Walaupun elas bahwa alat-alat
sintesa modern akan memberikan data yang akurat tentang penetrasi cahaya, cakram
secchi masih dianggap alat yang berguna oleh ahli limnologi yangseringkali
mengunakan teknik ini untuk mengatur tingkat fertilisasi untuk menghasilkan
pertumbuhan fitoplankton yang baik tapi tidak terlalu tinggi.
5
3. Arus
Air cukup “padat”, maka arah arus amat penting sebagai faktor pembatas,
terutama pada aliran air. Disamping itu, arus air sering kali amat menentukan
distribusi gas yang vital, garam dan organisme kecil.
4. Konsentrasi gas pernapasan
Berbeda dengan lingkungan laut konsentrasi oksigen dan karbon dioksida
sering kali terbatas pada lingkungan air tawar. Pada ”zaman polusi” ini konsentrasi
oksigen terlarut dan kebutuhan oksigen biologis sering kali diukur dan merupakan
faktor fisik yang paling intensif dipelajari. Sebagai suatu gambaran dari ”kantong
oksigen” yang disebabkan polusi dan konsekuensinya dalam hal biota biasanya
berlaku berlawanan, ahli ekologi tentang populasi makin lama makin memperhatikan
penyuburan dibandingkan dengan pengaruh yang membatasi dari karbon dioksida
dalam air tawar.
5. Konsentrasi garam biogenik
Nitrat dan pospat sampai batas tertentu tampaknya terbatas jumlahnya hampir
pada semua ekosistem air awar. Dalam air danau dan aliran air dengan kesadahan
rendah, kalsium dan garam-garam lain uga tampaknya terbatas. Kecuali pada
beberapa mata air mineral, bahkan pada air dengan kesadahan tertinggi hanya
mempunyai kadar garam atau salinitas kurang dari 0,5%, dibandingkan dengan 3037% dalam air laut. Dua ciri lain dari air tawar dapat mempengaruhi umlah dan
distribusi dari jenis yan ada (atau kekayaan kualitas biota). Karena habitat air tawar
seringkali terisolasi satu dari yang lain oleh daratan dan lautan, organisme dengan
penyebaran rendah melewati halangan ini mungkin telah gagal untuk mapan
ditempat-tempatyang tidak sesuai. Ikan terutama menadi subek dari pembatasan ini ;
aliran air, misalnya walaupun hanya beberapa kilometer jaraknya didaratan tetapi
karena terisolasi oleh air, mungkin daerahnya (niche) ditempati oleh jenis yang
berbeda. Sebaliknya, kebanyakan organisme kecil seperti panggang, udang, protozoa
dan bakteri mempunyai kemampuan penyebaran yang tinggi. Maka seseorang
mungkin akan menemukan Daphnia dalam kolam di Amerika Serikat dan di Inggris.
6
Buku pegangan untuk invertebrata air tawar yang ditulis untuk pulau-pulau di Inggris,
misalnya dapat digunakan di Amerika Serikat paling tidak sampai tingkat family atau
genus, tanaman rendah dan invertebrata air tawar menunjukkan tingkat kosmopolitan
yang tinggi. Oranisme air tawar mempunyai persoalan tertentu untuk dipecahkan
dalam hubungan dengan pengaturan tekanan osmose (osmoregulasi). Karena
konsentrasi garam dalam cairan tubuh atau sel lebih besar daripada lingkungan air
tawar (yaitu disebut cairan hipertonik), maka air cenderung masuk ke dalam tubuh
secara osmosis bila selaputnya (membran) dapat ditembus air (permeabel), atau kadar
aram akan menjadi tinggi bila membran relatif tidak permeabel. Binatang air tawar,
seperti protozoa dengan selaput sel yang tipis dan ikan dengan insangnya harus
mempunyai cara efisien untuk mengeluarkan air (terlaksana dengan vakuola
kontraktil pada protozoa dan ginjal pada ikan) atau badannya akan membesar dan
meletus. Kesukaran dalam osmoregulasi dapat diterangkan ,paling tidak sebagian,
mengapa sejumlah besar hewan laut dari seluruh Phyllum, kenyataanya belum pernah
berhasil memasuki lingkungan air tawar. Sebaliknya ikan bertulang (juga burung laut
dan mamalia) yang cairan tubuhnya berkadar garam lebih rendah dari air laut (yaitu
hipotonik) berhasil masuk kembali ke laut dengan merubah osmoregulasi metabolis
secara perlahan-lahan yang meliputi pembuangan garam dan penanganan air.
2.4 Jenis Ekosistem Air Tawar
Secara umum ekosistem air tawar dibagi menjadi dua jenis yaitu ekosistem
lentik atau air tenang dan ekosistem air yang mengalir atau lotik.
1. Ekosistem Lentik atau Ekosistem Air Tenang
Perairan menggenang (lentik) adalah suatu bentuk ekosistem perairan yang di
dalamnya aliran atau arus air tidak memegang peranan penting. Hal ini karena aliran
air tidak begitu besar atau tidak mempengaruhi kehidupan organisme yang ada di
dalamnya. Pada perairan ini faktor yang amat penting diperhatikan adalah pembagian
wilayah air secara vertikal yang memiliki perbedaan sifat untuk tiap lapisannya.
7
Perairan menggenang di bagi dalam tiga lapisan utama yang didasari oleh ada
tidaknya penetrasi cahaya matahari dan tumbuhan air, yaitu: Littoral, limnetik dan
profundal, sedangkan atas dasar perbedaan temperatur perairannya, perairan
menggenang dibagi menjadi 3 kelompok yaitu: metalimnion, epilimnion, dan
hipolimnion. Kelompok organisme di perairan menggenang berdasarkan niche utama
dalam kedudukan rantai makanan meliputi produser (autotrof), makro konsumer
(heterotrof) dan mikrokonsumer (dekomposer). Kelompok organisme yang ada di
perairan menggenang berdasarkan cara hidupnya meliputi: benthos, plankton,
perifiton, nekton dan neuston. Contoh kosistem air tenang yaitu danau, rawa air
tawar, kolam, rawa gambut dan lain sebagainya:
a. Danau
Danau merupakan suatu badan air yang menggenang dan luasnya mulai dari
beberapa meter persegi hingga ratusan meter persegi. Di danau terdapat pembagian
daerah berdasarkan penetrasi cahaya matahari, yaitu daerah yang dapat ditembus
cahaya matahari sehingga terjadi fotosintesis disebut daerah fotik dan daerah yang
tidak tertembus cahaya matahari disebut daerah afotik. Di danau juga terdapat daerah
perubahan temperatur yang drastis atau termoklin. Termoklin memisahkan daerah
yang hangat di atas dengan daerah dingin di dasar. Komunitas tumbuhan dan hewan
tersebar di danau sesuai dengan kedalaman dan jaraknya dari tepi.
b. Kolam
Kolam umumnya di definisikan sebagai kumpulan air yang dangkal dan sifat
umumnya relatif merupakan air tenang dan kaya akan vegetasi. Kolam merupakan
tempat tinggal yang baik bagi hewan-hewan invertebrate.
c. Rawa air tawar
Rawa merupakan bentuk peralihan antara air terbuka dan dataran. Rawa
biasanya dikelilingi vegetasi, umunya dangkal dan tanaman mengapung. Vegetasi
rawa terdiri dari tumbuh-tumbuhan menahun yang selalu hijau yang diselingiu oleh
tamnaman merambat. Variasi atau keanekargaman hewan sangat kecil. Terdapat
protozoa, rotifer, nematode, larva capung, Amphisoda, Isopoda, ikan, dan kura-kura.
8
Pada lapisan dasar terdapat insekta, keong, dan ikan-ikan. Dalam keadaan yang tidak
menyenangkan penghuni rawa membentuk kista. Sebagai contoh ikan (lepidosiner
dan ceratodus) mem bungkus diri dengan lumpur selama beberapa bulan.
2. Ekosistem Lotik atau Ekosistem Air Mengalir
Perairan mengalir (lotik) adalah suatu bentuk ekosistem perairan yang di
dalamnya aliran atau arus air memegang peranan penting. Hal ini karena aliran air
cukup begitu besar contohnya yaitu sungai. Sungai adalah suatu badan air yang
mengalir ke satu arah. Air sungai dingin dan jernih serta mengandung sedikit sedimen
dan makanan. Aliran air dan gelombang secara konstan memberikan oksigen pada air.
Suhu air bervariasi sesuai dengan ketinggian dan garis lintang. Komunitas yang
berada di sungai berbeda dengan danau. Air sungai yang mengalir deras tidak
mendukung keberadaan komunitas plankton, karena akan terbawa arus. Sebagai
gantinya terjadi fotosintesis dari ganggang yang melekat dan tanaman berakar,
sehingga dapat mendukung rantai makanan. Organisme sungai dapat bertahan tidak
terbawa arus karena mengalami adaptasi evolusioner. Misalnya bertubuh tipis
dorsoventral dan dapat melekat pada batu. Beberapa jenis serangga yang hidup di
sisi-sisi hilir menghuni habitat kecil yang bebas dari pusaran air.
2.5 Peranan Berbagai organisme dalam ekosistem air tawar
Terdapat berbaga organism yang memiliki perana penting dalam ekosistem air
tawar antara lain, yaitu :
1. Tumbuhan air
Tumbuhan air tawar merupakan organisme yang memiliki akar,batang dan daun
untuk tumbuhan tingkat tinggi, serta melakukan proses photosintesis, yang mana
seluruh atau sebagian siklus hidupnya berada di air tawar. Peranan tumbuhan air
dalam ekosistem air tawar, yaitu:
Menjadi habitat ikan
9
Air bisa menjadi tempat berlindung dan bertelur ikan. Tanaman air dengan
ukuran daun yang lebar dapat melindungi ikan dari teriknya matahari,
sementara akarnya yang panjang merupakan tempat berlindung ikan dari
predator dan juga perubahan lingkungan. Akar tanaman bisa menjadi tempat
ikan untuk meletakkan telurnya.
Menyerap racun pada air
Kotoran dan urinen ikan dapat menghasilkan zat yang berbahaya bagi ikan itu
sendiri. Selain itu, sisa makanan dan zat yang membusuk juga dapat
menghasilkan amoniak yang akan menjadi racun bagi ikan. Kehadiran
tanaman air dapat menjadi solusinya. Tanaman air mampu menyerap amoniak
yang akan diubah menjadi makanan bagi tanaman tersebut. Berkat tanaman
air, kadar amoniak pada air akan berkurang sehingga air terbebas dari zat yang
membahayakan bagi ikan.
Meningkatkan kandungan oksigen dalam air
Seperti layaknya tanaman berklorofil, tanaman air juga dapat menghasilkan
oksigen. Saat proses fotosintesis, tanaman air akan membentuk bahan organik
dengan bantuan sinar matahari. Dari proses tersebut, tanaman ini akan
menghasilkan oksigen yang dilepaskan ke dalam air. Dengan meningkatnya
kadar oksigen di dalam air, ikan dan hewan lainnya dalam air dapat bernafas
dengan baik.
Mencegah pertumbuhan lumut
Lumut sangat cepat tumbuh di tempat yang basah. Jika sudah begini tentunya
sangat mengganggu pemandangan, juga mengesankan kolam yang tidak
terawat. Dengan kehadiran tanaman air dalam kolam, pertumbuhan lumut
dapat dicegah. Lumut dapat tumbuh pesat jika terjadi kelebihan zat makanan
dalam air, namun tanaman air lebih cepat menyerap zat makanan di dalam air
dibandingkan lumut. Sehingga lumut akan “kalah” oleh tanaman air.
Elemen estetika pada kolam
10
Estetika menjadi alasan utama mengapa kita menggunakan tanaman pada
kolam. Sebuah rumah tanpa kehadiran taman bakal tampak kurang asri.
Begitu pula kolam yang tidak dihiasi tanaman air, terasa sepi dan dingin.
Selain itu, tanaman air juga dapat menjadi solusi bagi kita yang tinggal di
rumah dengan lahan terbatas. Dari pada menanam tanaman yang langsung
ditanam di tanah, tanaman air yang mengambang bisa menjadi pilihan.
Terdapat beberapa contoh tanaman air, yaitu :
a. Eceng gondok
Eceng gondok hidup mengapung
di air dan kadang-kadang berakar
dalam tanah. Tingginya sekitar 0,4 –
0,8 meter. Tidak mempunyai batang.
Daunnya tunggal dan berbentuk oval.
Ujung dan pangkalnya meruncing,
pangkal tangkai daun menggelembung.
Permukaan daunnya licin dan berwarna hijau. Bunganya termasuk bunga majemuk,
berbentuk bulir, kelopaknya berbentuk tabung. Bijinya berbentuk bulat dan berwarna
hitam. Buahnya kotak beruang tiga dan berwarna hijau. Akarnya merupakan akar
serabut. Manfaatnya, yaitu sebagai pembersih polutan logam berat, sebagai bahan
pembuatan kerajinan tangan dan sebagai bahan alat tangkap ikan
b. Teratai (Nymphaea alba)
Tanaman tumbuh di permukaan air
yang tenang. Bunga dan daun terdapat di
permukaan air, keluar dari tangkai yang
berasal dari rizoma yang berada di dalam
lumpur pada dasar kolam, sungai atau
rawa. Tangkai terdapat di tengah-tengah
daun Daun berbentuk bundar atau bentuk
oval yang lebar yang terpotong pada jari-jari menuju ke tangkai. Permukaan daun
11
tidak mengandung lapisan lilin sehingga air yang jatuh ke permukaan daun tidak
membentuk butiran air. Manfaatnya, yaitu: memperindah perairan, sebagai tempat
melekatkan telur ikan pada kolam atau danau
c. Lagarosiphon major
Lagarosiphon merupakan salah satu
tanaman
pengganggu,
lagarosiphon
dikatakan sebagai tanaman gulma karena
mengganggu tanaman lain, karena dia
menyebar
dengan
sangat
cepat.
Lagarosiphon menyebar dengan cepat,
menggusur tanaman asli dan membuat air
idak bias mengalir dengan baik.lagarosiphon Ini dapat tumbuh hingga 4 meter
panjangnya. Manfaatnya, yaitu: berguna sebagai penyedia makanan dan tempat hidup
ikan, tempat berlindung organism air dan meletakan telur.
d. Brachiaria mutica
Sebuah spesies yang banyak di jumpai, rumput
merayap menyebar melalui stolons, setek, dan benih.
Batang menjulur ke atas dengan akar di dasar, dan
dapat mencapai hingga 8 meter tingginya, setelah
berbulu bening dan sarung. Daun baling-baling
adalah 4-12 inci panjang dan lebar ½ inci. Batang
dapat sampai 12 inci, dengan menyebarkan berbagai
cabang. Bulir kira-kira 0,12 inci, elips, dengan tulang
punggung keunguan. Meskipun ada banyak kepala
bunga yang dihasilkan oleh para rumput, produksi benih sangat miskin dengan
kelangsungan hidup benih yang sangat sulit untuk bertahan. Manfaatnya, yaitu
sebagai makanan ternak dan sebagai tempat berlindung organisme kecil
12
2. Plankton
Plankton berasal dari bahasa Yunani yang mempunyai arti mengapung,
Plankton biasanya mengalir bersama arus laut. Plankton juga biasanya disebut biota
yang hidup di mintakat pelagic dan mengapung, menghanyutkan atau berenang
sangat lincah, artinya mereka tidak dapat melawan arus. Ukuran Plankton sangat
beranekaragam dari yang terkecil yang disebut Ultraplankton dengan ukuran
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perairan air tawar memiliki peranan yang sangat penting karena merupakan
sumber air rumah tangga dan industri yang murah. Perairan air tawar merupakan
tempat disposal/pembuangan yang mudah dan murah. Suatu ekosistem dapat
terbentuk oleh adanya interaksi antara makhluk dan lingkungannya, baik antara
makhluk hidup dengan makhluk hidup lainnya danantara makhluk hidup dengan
lingkungan abiotik (habitat). Interaksi dalam ekosistem didasari adanya hubungan
saling membutuhkan antara sesama makhluk hidup dan adanya eksploitasi
lingkungan abiotik untuk kebutuhan dasar hidup bagi makhluk hidup.
Dilihat dari aspek kebutuhannya, sesungguhnya interaksi bagi makhluk hidup
umumnya merupakan upaya mendapatkan energi bagi kelangsungan hidupnya yang
meliputi pertumbuhan, pemeliharaan, reproduksi dan pergerakan. Keberlangsungan
tersebut
membuat
setiap
individu
berjuang
untuk
dapat
mempertahankan
kelangsungan hidupnya. Sehingga mereka memproduksi segala hal yang mereka
butuhkan dalam melangsungkan hidupnya. Organisme yang hidup di air tawar pada
umumnya telah beradaptasi. Hewan dan tumbuhan rendah yang hidup di habitat air,
tekanan osmosisnya sama dengan tekanan osmosis lingkungan atau isotonis.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam penyusunan makalah ini adalah sebagai brikut:
1. Apakah yang dimaksud dengan ekosistem air tawar?
2. Bagaimanakah ciri-ciri, faktor pembatas dan jenis-jenis ekosistem air tawar?
3. Bagaimanakan peranan organisme dalam ekosistem air tawar?
1
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari penyusunan makalah ini adalah:
1. Untuk mengetahui pengertian dan ciri-ciri ekosistem air tawar.
2. Untuk mengetahui factor pembatas dan jenis-jenis ekosistem air tawar.
3. Untuk mengetahui peranan berbagai macam organisme dalam ekosistem air tawar.
4. Sebagai bahan diskusi pada mata kuliah Limnologi.
2
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Ekosistem Air Tawar
Secara umum, maksud ekosistem adalah suatu hubungan timbal balik yang
terjadi antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Disekitar kita, ada banyak sekali
ekosistem yang terjadi, mungkin itu ekosistem air tawar, ekosistem, pantai, ekosistem
darat, dan sebagainya tergantung dari lingkungan tempat hidup makhluk tersebut.
Sedangkan yang dimaksud ekosistem air tawar adalah suatu bentuk menyeluruh atau
tatanan yang ada didalam air tawar dan sekitarnya yang terdiri dari makhluk hidup
didalam air tersebut dan lingkungan air tawar itu sendiri. Ekosistem air tawar akan
saling mempengaruhi antara satu komponen dengan komponen lainnya. Komponen
pembentuk ekosistem dapat dibedakan menjadi
komponen hidup (biotik) dan
komponen tidak hidup (abiotik). Interaksi antara komponen biotik dengan komponen
abiotik akan membentuk kesatuan yang tidak dapat dipisahkan, dan hal itulah yang
menjadikan sebuah ekosistem didalam air tawar maupun ditempat lainnya.
2.2 Ciri-ciri Ekosistem Air Tawar
Ekosistem air tawar ini memiliki ciri-ciri tertentu antara lain:
1.
Pada wilayah tersebut tidak terdapat variasi suhu yang mencolok.
2.
Kecenderungan penetrasi terhadap cahaya sangat kurang yang dipengaruhi
oleh cuaca juga iklim.
3.
Tumbuhan yang banyak dijumpai pada ekosistem yang satu ini adalah jenis
ganggang.
4.
Organisme yang hidup di dalam ekosistem ini umumnya telah mengalami fase
adaptasi.
5.
Kadar garam sangat rendah bahkan jauh lebih rendah jika dibandingkan kadar
garam pada protoplasma organisme air.
3
6.
Kadar garam/salinitasnya sangat rendah, bahkan lebih rendah dari
kadar garam protoplasma organisme akuatik.
7.
Variasi suhu sangat rendah.
8.
Penetrasi cahaya matahari kurang.
9.
Dipengaruhi oleh iklim dan cuaca.
2.3 Faktor Pembatas Ekosistem Air Tawar
Faktor-faktor pembatas yang cukup penting pada air tawar, dan yang akan
dibicarakan mendalam pada tiap pembahasan dari sistem akuatik adalah :
1. Suhu.
Air mempunyai beberapa sifat unik yang berhubungan dengan panas yang
secara bersama-sama mengurani perubahan suhu sampai tingkat minimal, sehingga
perbedaan suhu dalam air lebih kecil dan perubahan yang terjadi lebih lambat dari
pada udara. Sifat yang terpenting adalah :
Panas jenis yang tinggi, relatif sejumlah besar panas dibutuhkan untuk merubah
suhu air. 1 gram kalori (gkal) panas dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 ml (=1
gram) air 1o C lebih tinggi (antara 15-16o) hanya amonia dan beberapa senyawa
lain mempunyai nilai lebih dari satu.
Panas fusi yang tinggi. 80 kalori dibutuhkan untuk mengubah 1 gram es menjadi
air tanpa mengubah suhunya (dan sebaliknya).
Panas evaporasi yang tinggi. 536 kalori diserap sewaktu evaporasi yang dapat
dikatakan berlangsung terus menerus dari permukaan vegetasi, air dan es,
sebagian besar sinar matahari digunakan untuk evaporasi air dari ekosistem
didunia dan alur energi ini mengubah iklim dan memungkinkan perkembangan
kehidupan dalam semua keanekaragaman yang menakjubkan.
Kerapatan air tertinggi terjadi pada suhu 40 C ; diatas dan dibawah titik tersebut
air akan berkembang dan menjadi lebih ringan. Sifat unik ini menyebabkan airan
danau tidak membeku seluruhnya pada musim dingin.
4
Walaupun variasi suhu dalam air tidak sebesar di udara, hal ini merupakan
faktor pembatas utama, karena organisme akuatik seringkali mempunyai toleransi
yang sempit ( stenotermal ). Maka, walaupun terjadi populasi panas yang sedang oleh
manusia, akibatnya dapat amat luas. Perubahan suhu menyebabkan pola sirkulasi
yang khas dan stratifikasi, yang amat mempengaruhi kehidupan akuatik. Daerah
perairan yang cukup luas dapat mempengaruhi iklim daerah daratan di sekitarnya.
Suhu air paling baik dan efisien diukur menggunakan sensor elektronis seperti
termistor. Pembacaan dan pencatatan langsung dari termistor memudahkan para
pemula untuk mengambil profil suhu dari habitat akuatik.
2. Kejernihan
Penetrasi cahaya seringkali dihalangi oleh zat yang terlarut dalam air,
membatasi zona fotosintesis, dimana habitat akuatik dibatasi oleh kedalaman.
Kekeruhan, terutama bila disebabkan oleh lumpur dan partikel yangdapat mengendap,
seringkali penting sebagai faktor pembatas. Sebaliknya, bila kekeruhan disebabkan
oleh organisme, ukuran kekeruhan merupakan indikasi produktivitas. Kejernihan
dapat diukur dengan alat yang amat sederhana yang disebut cakram secchi. Cakram
secchi berupa cakram putih dengan garis tengah kira-kira 20 cm dan dimasukkan
kedalam air sampai tidak terlihat dari permukaan. Kedalaman itu disebut kejernihan
cakram secchi, yang dapat mencapai 40 m pada air yang amat keruh dan berkisar
antara beberapa cm pada air yang amat jernih, tidak produktif didanau yang tinggi
letaknya seperti Danau Crater di Taman Nasional Crater Lake, Oregon. Danau-danau
di Wiesconsin yang telah dipelajari dengan intensif menggunakan cakram secchi
sampai kedalaman dimana penetrasi cahaya kira-kira 5% dari radiasi yang mencapai
permukaan. Sementara fotosintesa masih terjadi pada intensitas rendah, tingkatan 5%
menandai batas bawah kebanyakan zona fotosintesa. Walaupun elas bahwa alat-alat
sintesa modern akan memberikan data yang akurat tentang penetrasi cahaya, cakram
secchi masih dianggap alat yang berguna oleh ahli limnologi yangseringkali
mengunakan teknik ini untuk mengatur tingkat fertilisasi untuk menghasilkan
pertumbuhan fitoplankton yang baik tapi tidak terlalu tinggi.
5
3. Arus
Air cukup “padat”, maka arah arus amat penting sebagai faktor pembatas,
terutama pada aliran air. Disamping itu, arus air sering kali amat menentukan
distribusi gas yang vital, garam dan organisme kecil.
4. Konsentrasi gas pernapasan
Berbeda dengan lingkungan laut konsentrasi oksigen dan karbon dioksida
sering kali terbatas pada lingkungan air tawar. Pada ”zaman polusi” ini konsentrasi
oksigen terlarut dan kebutuhan oksigen biologis sering kali diukur dan merupakan
faktor fisik yang paling intensif dipelajari. Sebagai suatu gambaran dari ”kantong
oksigen” yang disebabkan polusi dan konsekuensinya dalam hal biota biasanya
berlaku berlawanan, ahli ekologi tentang populasi makin lama makin memperhatikan
penyuburan dibandingkan dengan pengaruh yang membatasi dari karbon dioksida
dalam air tawar.
5. Konsentrasi garam biogenik
Nitrat dan pospat sampai batas tertentu tampaknya terbatas jumlahnya hampir
pada semua ekosistem air awar. Dalam air danau dan aliran air dengan kesadahan
rendah, kalsium dan garam-garam lain uga tampaknya terbatas. Kecuali pada
beberapa mata air mineral, bahkan pada air dengan kesadahan tertinggi hanya
mempunyai kadar garam atau salinitas kurang dari 0,5%, dibandingkan dengan 3037% dalam air laut. Dua ciri lain dari air tawar dapat mempengaruhi umlah dan
distribusi dari jenis yan ada (atau kekayaan kualitas biota). Karena habitat air tawar
seringkali terisolasi satu dari yang lain oleh daratan dan lautan, organisme dengan
penyebaran rendah melewati halangan ini mungkin telah gagal untuk mapan
ditempat-tempatyang tidak sesuai. Ikan terutama menadi subek dari pembatasan ini ;
aliran air, misalnya walaupun hanya beberapa kilometer jaraknya didaratan tetapi
karena terisolasi oleh air, mungkin daerahnya (niche) ditempati oleh jenis yang
berbeda. Sebaliknya, kebanyakan organisme kecil seperti panggang, udang, protozoa
dan bakteri mempunyai kemampuan penyebaran yang tinggi. Maka seseorang
mungkin akan menemukan Daphnia dalam kolam di Amerika Serikat dan di Inggris.
6
Buku pegangan untuk invertebrata air tawar yang ditulis untuk pulau-pulau di Inggris,
misalnya dapat digunakan di Amerika Serikat paling tidak sampai tingkat family atau
genus, tanaman rendah dan invertebrata air tawar menunjukkan tingkat kosmopolitan
yang tinggi. Oranisme air tawar mempunyai persoalan tertentu untuk dipecahkan
dalam hubungan dengan pengaturan tekanan osmose (osmoregulasi). Karena
konsentrasi garam dalam cairan tubuh atau sel lebih besar daripada lingkungan air
tawar (yaitu disebut cairan hipertonik), maka air cenderung masuk ke dalam tubuh
secara osmosis bila selaputnya (membran) dapat ditembus air (permeabel), atau kadar
aram akan menjadi tinggi bila membran relatif tidak permeabel. Binatang air tawar,
seperti protozoa dengan selaput sel yang tipis dan ikan dengan insangnya harus
mempunyai cara efisien untuk mengeluarkan air (terlaksana dengan vakuola
kontraktil pada protozoa dan ginjal pada ikan) atau badannya akan membesar dan
meletus. Kesukaran dalam osmoregulasi dapat diterangkan ,paling tidak sebagian,
mengapa sejumlah besar hewan laut dari seluruh Phyllum, kenyataanya belum pernah
berhasil memasuki lingkungan air tawar. Sebaliknya ikan bertulang (juga burung laut
dan mamalia) yang cairan tubuhnya berkadar garam lebih rendah dari air laut (yaitu
hipotonik) berhasil masuk kembali ke laut dengan merubah osmoregulasi metabolis
secara perlahan-lahan yang meliputi pembuangan garam dan penanganan air.
2.4 Jenis Ekosistem Air Tawar
Secara umum ekosistem air tawar dibagi menjadi dua jenis yaitu ekosistem
lentik atau air tenang dan ekosistem air yang mengalir atau lotik.
1. Ekosistem Lentik atau Ekosistem Air Tenang
Perairan menggenang (lentik) adalah suatu bentuk ekosistem perairan yang di
dalamnya aliran atau arus air tidak memegang peranan penting. Hal ini karena aliran
air tidak begitu besar atau tidak mempengaruhi kehidupan organisme yang ada di
dalamnya. Pada perairan ini faktor yang amat penting diperhatikan adalah pembagian
wilayah air secara vertikal yang memiliki perbedaan sifat untuk tiap lapisannya.
7
Perairan menggenang di bagi dalam tiga lapisan utama yang didasari oleh ada
tidaknya penetrasi cahaya matahari dan tumbuhan air, yaitu: Littoral, limnetik dan
profundal, sedangkan atas dasar perbedaan temperatur perairannya, perairan
menggenang dibagi menjadi 3 kelompok yaitu: metalimnion, epilimnion, dan
hipolimnion. Kelompok organisme di perairan menggenang berdasarkan niche utama
dalam kedudukan rantai makanan meliputi produser (autotrof), makro konsumer
(heterotrof) dan mikrokonsumer (dekomposer). Kelompok organisme yang ada di
perairan menggenang berdasarkan cara hidupnya meliputi: benthos, plankton,
perifiton, nekton dan neuston. Contoh kosistem air tenang yaitu danau, rawa air
tawar, kolam, rawa gambut dan lain sebagainya:
a. Danau
Danau merupakan suatu badan air yang menggenang dan luasnya mulai dari
beberapa meter persegi hingga ratusan meter persegi. Di danau terdapat pembagian
daerah berdasarkan penetrasi cahaya matahari, yaitu daerah yang dapat ditembus
cahaya matahari sehingga terjadi fotosintesis disebut daerah fotik dan daerah yang
tidak tertembus cahaya matahari disebut daerah afotik. Di danau juga terdapat daerah
perubahan temperatur yang drastis atau termoklin. Termoklin memisahkan daerah
yang hangat di atas dengan daerah dingin di dasar. Komunitas tumbuhan dan hewan
tersebar di danau sesuai dengan kedalaman dan jaraknya dari tepi.
b. Kolam
Kolam umumnya di definisikan sebagai kumpulan air yang dangkal dan sifat
umumnya relatif merupakan air tenang dan kaya akan vegetasi. Kolam merupakan
tempat tinggal yang baik bagi hewan-hewan invertebrate.
c. Rawa air tawar
Rawa merupakan bentuk peralihan antara air terbuka dan dataran. Rawa
biasanya dikelilingi vegetasi, umunya dangkal dan tanaman mengapung. Vegetasi
rawa terdiri dari tumbuh-tumbuhan menahun yang selalu hijau yang diselingiu oleh
tamnaman merambat. Variasi atau keanekargaman hewan sangat kecil. Terdapat
protozoa, rotifer, nematode, larva capung, Amphisoda, Isopoda, ikan, dan kura-kura.
8
Pada lapisan dasar terdapat insekta, keong, dan ikan-ikan. Dalam keadaan yang tidak
menyenangkan penghuni rawa membentuk kista. Sebagai contoh ikan (lepidosiner
dan ceratodus) mem bungkus diri dengan lumpur selama beberapa bulan.
2. Ekosistem Lotik atau Ekosistem Air Mengalir
Perairan mengalir (lotik) adalah suatu bentuk ekosistem perairan yang di
dalamnya aliran atau arus air memegang peranan penting. Hal ini karena aliran air
cukup begitu besar contohnya yaitu sungai. Sungai adalah suatu badan air yang
mengalir ke satu arah. Air sungai dingin dan jernih serta mengandung sedikit sedimen
dan makanan. Aliran air dan gelombang secara konstan memberikan oksigen pada air.
Suhu air bervariasi sesuai dengan ketinggian dan garis lintang. Komunitas yang
berada di sungai berbeda dengan danau. Air sungai yang mengalir deras tidak
mendukung keberadaan komunitas plankton, karena akan terbawa arus. Sebagai
gantinya terjadi fotosintesis dari ganggang yang melekat dan tanaman berakar,
sehingga dapat mendukung rantai makanan. Organisme sungai dapat bertahan tidak
terbawa arus karena mengalami adaptasi evolusioner. Misalnya bertubuh tipis
dorsoventral dan dapat melekat pada batu. Beberapa jenis serangga yang hidup di
sisi-sisi hilir menghuni habitat kecil yang bebas dari pusaran air.
2.5 Peranan Berbagai organisme dalam ekosistem air tawar
Terdapat berbaga organism yang memiliki perana penting dalam ekosistem air
tawar antara lain, yaitu :
1. Tumbuhan air
Tumbuhan air tawar merupakan organisme yang memiliki akar,batang dan daun
untuk tumbuhan tingkat tinggi, serta melakukan proses photosintesis, yang mana
seluruh atau sebagian siklus hidupnya berada di air tawar. Peranan tumbuhan air
dalam ekosistem air tawar, yaitu:
Menjadi habitat ikan
9
Air bisa menjadi tempat berlindung dan bertelur ikan. Tanaman air dengan
ukuran daun yang lebar dapat melindungi ikan dari teriknya matahari,
sementara akarnya yang panjang merupakan tempat berlindung ikan dari
predator dan juga perubahan lingkungan. Akar tanaman bisa menjadi tempat
ikan untuk meletakkan telurnya.
Menyerap racun pada air
Kotoran dan urinen ikan dapat menghasilkan zat yang berbahaya bagi ikan itu
sendiri. Selain itu, sisa makanan dan zat yang membusuk juga dapat
menghasilkan amoniak yang akan menjadi racun bagi ikan. Kehadiran
tanaman air dapat menjadi solusinya. Tanaman air mampu menyerap amoniak
yang akan diubah menjadi makanan bagi tanaman tersebut. Berkat tanaman
air, kadar amoniak pada air akan berkurang sehingga air terbebas dari zat yang
membahayakan bagi ikan.
Meningkatkan kandungan oksigen dalam air
Seperti layaknya tanaman berklorofil, tanaman air juga dapat menghasilkan
oksigen. Saat proses fotosintesis, tanaman air akan membentuk bahan organik
dengan bantuan sinar matahari. Dari proses tersebut, tanaman ini akan
menghasilkan oksigen yang dilepaskan ke dalam air. Dengan meningkatnya
kadar oksigen di dalam air, ikan dan hewan lainnya dalam air dapat bernafas
dengan baik.
Mencegah pertumbuhan lumut
Lumut sangat cepat tumbuh di tempat yang basah. Jika sudah begini tentunya
sangat mengganggu pemandangan, juga mengesankan kolam yang tidak
terawat. Dengan kehadiran tanaman air dalam kolam, pertumbuhan lumut
dapat dicegah. Lumut dapat tumbuh pesat jika terjadi kelebihan zat makanan
dalam air, namun tanaman air lebih cepat menyerap zat makanan di dalam air
dibandingkan lumut. Sehingga lumut akan “kalah” oleh tanaman air.
Elemen estetika pada kolam
10
Estetika menjadi alasan utama mengapa kita menggunakan tanaman pada
kolam. Sebuah rumah tanpa kehadiran taman bakal tampak kurang asri.
Begitu pula kolam yang tidak dihiasi tanaman air, terasa sepi dan dingin.
Selain itu, tanaman air juga dapat menjadi solusi bagi kita yang tinggal di
rumah dengan lahan terbatas. Dari pada menanam tanaman yang langsung
ditanam di tanah, tanaman air yang mengambang bisa menjadi pilihan.
Terdapat beberapa contoh tanaman air, yaitu :
a. Eceng gondok
Eceng gondok hidup mengapung
di air dan kadang-kadang berakar
dalam tanah. Tingginya sekitar 0,4 –
0,8 meter. Tidak mempunyai batang.
Daunnya tunggal dan berbentuk oval.
Ujung dan pangkalnya meruncing,
pangkal tangkai daun menggelembung.
Permukaan daunnya licin dan berwarna hijau. Bunganya termasuk bunga majemuk,
berbentuk bulir, kelopaknya berbentuk tabung. Bijinya berbentuk bulat dan berwarna
hitam. Buahnya kotak beruang tiga dan berwarna hijau. Akarnya merupakan akar
serabut. Manfaatnya, yaitu sebagai pembersih polutan logam berat, sebagai bahan
pembuatan kerajinan tangan dan sebagai bahan alat tangkap ikan
b. Teratai (Nymphaea alba)
Tanaman tumbuh di permukaan air
yang tenang. Bunga dan daun terdapat di
permukaan air, keluar dari tangkai yang
berasal dari rizoma yang berada di dalam
lumpur pada dasar kolam, sungai atau
rawa. Tangkai terdapat di tengah-tengah
daun Daun berbentuk bundar atau bentuk
oval yang lebar yang terpotong pada jari-jari menuju ke tangkai. Permukaan daun
11
tidak mengandung lapisan lilin sehingga air yang jatuh ke permukaan daun tidak
membentuk butiran air. Manfaatnya, yaitu: memperindah perairan, sebagai tempat
melekatkan telur ikan pada kolam atau danau
c. Lagarosiphon major
Lagarosiphon merupakan salah satu
tanaman
pengganggu,
lagarosiphon
dikatakan sebagai tanaman gulma karena
mengganggu tanaman lain, karena dia
menyebar
dengan
sangat
cepat.
Lagarosiphon menyebar dengan cepat,
menggusur tanaman asli dan membuat air
idak bias mengalir dengan baik.lagarosiphon Ini dapat tumbuh hingga 4 meter
panjangnya. Manfaatnya, yaitu: berguna sebagai penyedia makanan dan tempat hidup
ikan, tempat berlindung organism air dan meletakan telur.
d. Brachiaria mutica
Sebuah spesies yang banyak di jumpai, rumput
merayap menyebar melalui stolons, setek, dan benih.
Batang menjulur ke atas dengan akar di dasar, dan
dapat mencapai hingga 8 meter tingginya, setelah
berbulu bening dan sarung. Daun baling-baling
adalah 4-12 inci panjang dan lebar ½ inci. Batang
dapat sampai 12 inci, dengan menyebarkan berbagai
cabang. Bulir kira-kira 0,12 inci, elips, dengan tulang
punggung keunguan. Meskipun ada banyak kepala
bunga yang dihasilkan oleh para rumput, produksi benih sangat miskin dengan
kelangsungan hidup benih yang sangat sulit untuk bertahan. Manfaatnya, yaitu
sebagai makanan ternak dan sebagai tempat berlindung organisme kecil
12
2. Plankton
Plankton berasal dari bahasa Yunani yang mempunyai arti mengapung,
Plankton biasanya mengalir bersama arus laut. Plankton juga biasanya disebut biota
yang hidup di mintakat pelagic dan mengapung, menghanyutkan atau berenang
sangat lincah, artinya mereka tidak dapat melawan arus. Ukuran Plankton sangat
beranekaragam dari yang terkecil yang disebut Ultraplankton dengan ukuran