Aliran energi merupakan rangkaian urutan pemindahan bentuk energi satu ke bentuk energi yang lain dimulai dari sinar matahari lalu ke produsen, konsumen, sampai ke pengurai di dalam tanah. Organisme memerlukan energi untuk mendukung kelangsungan hidupnya, antara lain untuk proses pertumbuhan dan perkembangan, reproduksi, bergerak, dan metabolisme yang ada dalam tubuh. Interaksi antara organisme dengan lingkungan dapat terjadi karena adanya aliran energi. Proses aliran energi antarorganisme dapat terjadi karena adanya proses makan dan di makan. Proses makan dan dimakan terjadi antara satu kelompok organisme dengan kelompok organisme lainnya.
Salah satu sifat yang penting adalah energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain. Perubahan bentuk energi itu dikenal sebagai transfofmasi energi. Makhluk hidup mampu melakukan transformasi energi. Misalnya, dari energi gula diubah menjadi lemak dan protein, yang kemudian disimpan di dalam jaringan tubuh, atau diubah menjadi energi gerak.
A. Rantai Makanan
Rantai makanan adalah perpindahan materi dan energi dari suatu mahluk hidup ke mahluk hidup lain dalam proses makan dan dimakan dengan satu arah. Tiap tingkatan dari rantai makanan disebut taraf trofik/tingkat trofik.
Rantai makanan dimulai dari organisme autotrof dengan mengubah energi cahaya dari matahari menjadi energi kimia. Energi kimia ini akan diteruskan pada konsumen tingkat pertama atau primer, tingkat kedua atau sekunder, dan seterusnya sampai kelompok organisme pengurai atau dekomposer. Para ilmuwan ekologi mengenal tiga macam rantai pokok, yaitu rantai pemangsa (grazing), rantai parasit, dan rantai saprofit.
Rantai Pemangsa (Grazing)
Landasan utama dari Rantai Pemangsa adalah tumbuhan hijau sebagai produsen. Rantai pemangsa dimulai dari hewan yang bersifat herbivora sebagai konsumen I, dilanjutkan dengan hewan karnivora yang memangsa herbivora sebagai konsumen ke-2 dan berakhir pada hewan pemangsa karnivora maupun herbivora sebagai konsumen ke-3.
Padi sebagai produsen ( trofik I), tikus sebagai konsumen I ( trofik II ) dan ular sawah sebagai konsumen II ( trofik III ).
Dari rantai makanan tersebut dapat kita gambarkan peristiwa yang akan terjadi jika salah satu komponen dalam rantai makanan tersebut tidak ada atau hilang. Misalkan pada rantai makanan di atas konsumen I (tikus) tidak ada atau hilang, maka konsumen II (ular) akan terganggu keseimbangannya karena tidak mendapatkan makanan. Sebaliknya produsen (padi) akan melimpah karena tidak ada yang memakannya.
Rantai Parasit
Siklus rantai yang satu ini diawali dari organisme yang besar sampai organisme yang hidup sebagai parasit dengan mengambil makanan dari inangnya. Contoh organisme parasit antara lain cacing, bakteri, dan benalu.
Rantai Saprofit
Rantai saprofit berasal dari organisme yang sumber makanannya dari sisa-sisa makhluk hidup yang telah mati. Rantai saprofit dimulai dari organisme mati ke jasad pengurai. Misalnya jamur dan bakteri. Rantai-rantai di atas tidak berdiri sendiri tapi saling berkaitan satu dengan lainnya sehingga membentuk jaring-jaring makanan.
Siklus dalam rantai makanan dapat berjalan seimbang apabila semua komponen tersedia. Apabila salah satu komponen, misalnya konsumen I tidak ada, maka akan terjadi ketimpangan dalam urutan makan dan dimakan dalam rantai makanan tersebut. Agar rantai makanan dapat berjalan terus menerut maka jumlah produsen harus lebih banyak daripada konsumen I. Jumlah konsumen I harus lebih banyak daripada jumlah konsumen II dan seterusnya. Kumpulan dari beberapa rantai makanan akan membentuk jaring-jaring makanan.
Tumbuhan hijau tidak hanya dimakan oleh satu organisme saja, tetapi dapat dimakan oleh berbagai konsumen primer. Misalnya: bunga sepatu daunnya dimakan ulat, ulat juga makan daun sawi. Daun sawi juga dimakan belalang, belalang dimakan katak dan burung pipit, burung pipit juga makan ulat, burung pipit dimakan burung elang. Daun sawi juga dimakan oleh tikus, tikus dimakan oleh burung elang. Akibatnya dalam suatu ekosistem tidak hanya terdapat satu rantai makanan saja tetapi banyak bentuk rantai makanan. Rantai-rantai makanan yang saling berhubungan antara satu dengan yang lain disebut jaring-jaring makanan.
Tingkat Tropik
Salah satu cara suatu komunitas berinteraksi adalah dengan peristiwa makan dan dimakan, sehingga akan terjadi aliran energi dari satu bentuk ke bentuk lain sepanjang rantai makanan. Organisme dalam kelompok ekologis yang terlibat dalam rantai makanan digolongkan dalam tingkat-tingkat tropik. Tingkat tropik tersusun dari seluruh organisme pada rantai makanan yang bernomor sama dalam tingkat memakan.
Tumbuhan sebagai produsen digolongkan dalam tingkat tropik pertama. Hewan herbivora atau organisme yang memakan tumbuhan termasuk anggota tingkat tropik kedua. Karnivora yang secara langsung memakan herbivora termasuk tingkat tropik ketiga, sedangkan karnivora yang memakan karnivora di tingkat tropik tiga termasuk dalam anggota tingkat trofik keempat.
Piramida Ekologi
Piramida ekologi adalah gambaran susunan antar trofik dapat disusun berdasarkan kepadatan populasi, berat kering, maupun kemampuan menyimpan energi pada tiap trofik. Struktur trofik dapat disusun secara urut sesuai hubungan makan dan dimakan antar trofik yang secara umum memperlihatkan bentuk kerucut atau piramid. Piramida ekologi ini berfungsi untuk menunjukkan gambaran perbandingan antar trofik pada suatu ekosistem. Pada tingkat pertama ditempati produsen sebagai dasar dari piramida ekologi, selanjutnya konsumen primer, sekunder, tersier sampai konsumen puncak.
Struktur trofik pada ekosistem dapat disajikan dalam bentuk piramida ekologi. Ada tiga jenis piramida ekologi, yaitu piramida jumlah individu, piramida biomassa, dan piramida energi.
Piramida Energi
Pada piramida energi tidak hanya jumlah total energi yang digunakan organisme pada setiap taraf trofik rantai makanan tetapi juga menyangkut peranan berbagai organisme di dalam transfer energi . Dalam penggunaan energi, makin tinggi tingkat trofiknya maka makin efisien penggunaannya. Namun panas yang dilepaskan pada proses tranfer energi menjadi lebih besar. Hilangnya panas pada proses respirasi juga makin meningkat dari organisme yang taraf trofiknya rendah ke organisme yang taraf trofiknya lebih tinggi.
Sedangkan untuk produktivitasnya, makin ke puncak tingkat trofik makin sedikit, sehingga energi yang tersimpan semakin sedikit juga. Energi dalam piramida energi dinyatakan dalam kalori per satuan luas per satuan waktu. Piramida energi mampu memberikan gambaran paling akurat tentang aliran energi dalam ekosistem.
Piramida Biomassa
Piramida biomassa yaitu suatu piramida yang menggambarkan berkurangnya transfer energi pada setiap tingkat trofik dalam suatu ekosistem. Pada piramida biomassa setiap tingkat trofik menunjukkan berat kering dari seluruh organisme di tingkat trofik yang dinyatakan dalam gram/m2. Umumnya bentuk piramida biomassa akan mengecil ke arah puncak, karena perpindahan energi antara tingkat trofik tidak efisien. Tetapi piramida biomassa dapat berbentuk terbalik.
Piramida biomassa menggambarkan ukuran berat materi organisme pada setiap trofik dalam satuan berat. Piramida biomassa hasilnya lebih akurat daripada piramida jumlah inidividu. Untuk mengukur berat pada setiap trofik maka rata-rata berat organisme di tiap trofik harus diukur kemudian barulah jumlah organisme pada setiap trofik, tersebut dapat diperkirakan.
Misalnya di lautan terbuka produsennya adalah fitoplankton mikroskopik, sedangkan konsumennya adalah makhluk mikroskopik sampai makhluk besar seperti paus biru dimana biomassa paus biru melebihi produsennya. Puncak piramida biomassa memiliki biomassa terendah yang berarti jumlah individunya sedikit, dan umumnya individu karnivora pada puncak piramida bertubuh besar.
Piramida Jumlah Individu
Piramida jenis ini memberikan gambaran tentang jumlah individu pada setiap trofik pada piramida ekologi.
Piramida jumlah umumnya berbentuk menyempit ke atas. Organisme piramida jumlah mulai tingkat trofik terendah sampai puncak adalah sama seperti piramida yang lain yaitu produsen, konsumen primer dan konsumen sekunder, dan konsumen tertier. Artinya jumlah tumbuhan dalam taraf trofik pertama lebih banyak dari pada hewan (konsumen primer) di taraf trofik kedua, jumlah organisme kosumen sekunder lebih sedikit dari konsumen primer, serta jumlah organisme konsumen tertier lebih sedikit dari organisme konsumen sekunder.
Contohnya : Hancuran Daun ( seresah )→ Cacing Tanah →Ayam → Musang.
Siklus dalam rantai makanan dapat berjalan seimbang apabila semua komponen tersedia. Apabila salah satu komponen, misalnya konsumen I tidak ada, maka akan terjadi ketimpangan dalam urutan makan dan dimakan dalam rantai makanan tersebut. Agar rantai makanan dapat berjalan terus menerut maka jumlah produsen harus lebih banyak daripada konsumen I. Jumlah konsumen I harus lebih banyak daripada jumlah konsumen II dan seterusnya. Kumpulan dari beberapa rantai makanan akan membentuk jaring-jaring makanan.
Jaring- jaring Makanan
Dalam suatu ekosistem tidak hanya terdapat satu rantai makanan saja tetapi sekian banyak rantai makanan. Jadi, jaring-jaring makanan adalah kumpulan dari beberapa rantai makanan yang kompleks.
Tingkat Tropik
Salah satu cara suatu komunitas berinteraksi adalah dengan peristiwa makan dan dimakan, sehingga akan terjadi aliran energi dari satu bentuk ke bentuk lain sepanjang rantai makanan. Organisme dalam kelompok ekologis yang terlibat dalam rantai makanan digolongkan dalam tingkat-tingkat tropik. Tingkat tropik tersusun dari seluruh organisme pada rantai makanan yang bernomor sama dalam tingkat memakan.
Piramida Ekologi
Piramida ekologi adalah gambaran susunan antar trofik dapat disusun berdasarkan kepadatan populasi, berat kering, maupun kemampuan menyimpan energi pada tiap trofik. Struktur trofik dapat disusun secara urut sesuai hubungan makan dan dimakan antar trofik yang secara umum memperlihatkan bentuk kerucut atau piramid. Piramida ekologi ini berfungsi untuk menunjukkan gambaran perbandingan antar trofik pada suatu ekosistem. Pada tingkat pertama ditempati produsen sebagai dasar dari piramida ekologi, selanjutnya konsumen primer, sekunder, tersier sampai konsumen puncak.
Struktur trofik pada ekosistem dapat disajikan dalam bentuk piramida ekologi. Ada tiga jenis piramida ekologi, yaitu piramida jumlah individu, piramida biomassa, dan piramida energi.
Piramida Energi
Pada piramida energi tidak hanya jumlah total energi yang digunakan organisme pada setiap taraf trofik rantai makanan tetapi juga menyangkut peranan berbagai organisme di dalam transfer energi . Dalam penggunaan energi, makin tinggi tingkat trofiknya maka makin efisien penggunaannya. Namun panas yang dilepaskan pada proses tranfer energi menjadi lebih besar. Hilangnya panas pada proses respirasi juga makin meningkat dari organisme yang taraf trofiknya rendah ke organisme yang taraf trofiknya lebih tinggi.
Piramida Biomassa
Piramida biomassa yaitu suatu piramida yang menggambarkan berkurangnya transfer energi pada setiap tingkat trofik dalam suatu ekosistem. Pada piramida biomassa setiap tingkat trofik menunjukkan berat kering dari seluruh organisme di tingkat trofik yang dinyatakan dalam gram/m2. Umumnya bentuk piramida biomassa akan mengecil ke arah puncak, karena perpindahan energi antara tingkat trofik tidak efisien. Tetapi piramida biomassa dapat berbentuk terbalik.
Misalnya di lautan terbuka produsennya adalah fitoplankton mikroskopik, sedangkan konsumennya adalah makhluk mikroskopik sampai makhluk besar seperti paus biru dimana biomassa paus biru melebihi produsennya. Puncak piramida biomassa memiliki biomassa terendah yang berarti jumlah individunya sedikit, dan umumnya individu karnivora pada puncak piramida bertubuh besar.
Piramida Jumlah Individu
Piramida jenis ini memberikan gambaran tentang jumlah individu pada setiap trofik pada piramida ekologi.
Piramida jumlah umumnya berbentuk menyempit ke atas. Organisme piramida jumlah mulai tingkat trofik terendah sampai puncak adalah sama seperti piramida yang lain yaitu produsen, konsumen primer dan konsumen sekunder, dan konsumen tertier. Artinya jumlah tumbuhan dalam taraf trofik pertama lebih banyak dari pada hewan (konsumen primer) di taraf trofik kedua, jumlah organisme kosumen sekunder lebih sedikit dari konsumen primer, serta jumlah organisme konsumen tertier lebih sedikit dari organisme konsumen sekunder.
