Asas-Asas Dasar Ilmu Lingkungan
1. Semua energi yang memasuki sebuah organisme hidup, populasi atau ekosistem dapat dianggap sebagai energi yang tersimpan atau terlepaskan. Energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain tetapi tidak dapat hilang, dihancurkan atau diciptakan.
Asas ini adalah sebenarnya serupa dengan hukum termodinamika I, yang sangat fundamental dalam fisika. Asas ini dikenal sebagai hukum konservasi energi dalam persamaan matematika. Energi yang memasuki jasad hidup,populasi, atau ekosistem dapat dianggap energi yang tersimpan atau terlepaskan. Dalam hal ini sistem kehidupan dapat dianggap sebagai pengubah energi, dan berarti pula akan didapatkan berbagai strategi untuk mentransformasi energi.
Contoh :
Banyaknya kalori, energi yang terbuang dalam bentuk makanan diubah oleh jasad hidup menjadi energi untuk tumbuh berbiak, menjalankan proses metabolisme, dan yang terbuang. Dalam dunia hewan sebagian energi hilang, misalnya, dalam bentuk tinjanya sebagian diambil oleh parasit yang terdapat dalam tubuhnya. Metabolisme hewan ini kemudian terbagi dalam beberapa komponen yang tetap dapat mempertahankan kegiatan metabolisme dasarnya.
2. Tak ada sistem pengubahan energi yang betul-betul efisien
Asas ini tak lain adalah hukum thermodinamika kedua, ini berarti energi yang tak pernah hilang dari alam raya, tetapi energi tersebut akan terus diubah dalam bentuk yang kurang bermanfaat.
Contoh :
Misal energi yang diambil oleh hewan untuk keperluan hidupnya adalah dalam bentuk makanan padat yang bermanfaat. Tetapi panas yang keluar dari tubuh hewan karena lari, terbang, atau berenang terbuang tanpa guna.
3. Materi, energi, ruang, waktu, dan keanekaragaman, semuanya termasuk kategori sumberdaya alam.
Memang jelas dalam asas kimia, bahwa pengubahan energi oleh sistem biologi harus berlangsung pada kecepatan yang sebanding dengan adanya materi dan energi di lingkungannya. Pengaruh ruang secara asas adalah beranalogi dengan materi dan energi sebagai sumber alam.
Contoh :
Misal pada ruang yang sempit bagi suatu populasi yang tingkat kepadatannya tinggi mungkin akan terjadi terganggunya proses pembiakan. Pada ruang yang sempit hewan jantan akan bertarung untuk mendapatkan betina sehingga pembiakan terganggu. Sebaliknya kalau ruang terlalu luas, jarak antar individu dalam populasi semakin jauh, kesempatan bertemu antara jantan dan betina semakin kecil sehingga pembiakan akan terganggu.
Ruang dapat juga memisahkan jasad hidup dengan sumber bahan makanan yang dibutuhkan, jauh dekatnya jarak sumber makanan akan berpengaruh terhadap perkembangan populasi.
Waktu sebagai sumber alam tidak merupakan besaran yang berdiri sendiri. Misal hewan mamalia di padang pasir, pada musim kering tiba persediaan air habis dilingkungannya, maka harus berpindah ke lokasi yang ada sumber airnya. Berhasil atau tidaknya hewan bermigrasi tergantung pada adanya cukup waktu dan energi untuk menempuh jarak lokasi sumber air.
Keanekaragaman juga merupakan sumber daya alam. Misal semakin beragam jenis makanan suatu spesies semakin kurang bahayanya apabila menghadapi perubahan lingkungan yang dapat memusnahkan sumber makanannya. Sebaliknya suatu spesies yang hanya tergantung satu jenis makanan akan mudah terancam bahaya kelaparan.
4. Untuk semua kategori sumber alam, kalau pengadaannya sudah mencapai optimum, pengaruh unit kenaikannya sering menurun dengan penambahan sumber alam itu sampai ke suatu tingkat maksimum. Melampaui batas maksimum ini tak akan ada pengaruh yang menguntungkan lagi. Untuk semua kategori sumber alam (kecuali keanekaragaman dan waktu) kenaikan pengadaannya yang melampui batas maksimum , bahkan akan berpengaruh merusak karena kesan peracunan. Ini adalah asas penjenuhan. Untuk banyak gejala sering berlaku kemungkinan penghancuran yang disebabkan oleh pengadaan sumber alam yang sudah mendekati batas maksimum.
Asas ini dapat dijelaskan dengan gambar, dimana batas suhu maksimum membatasi kegiatan hidup dalm sistem biologi. Asas 4 tersebut terkandung arti bahwa pengadaan sumber alam mempunyai batas optimum, yang berarti pula batas maksimum, maupun batas minimum pengadaan sumber alam akan mengurangi daya kegiatan sistem biologi.
Contoh :
Pada keadaan lingkungan yang sudah stabil, populasi hewan atau tumbuhannya cenderung naik - turun (bukan naik terus atau turun terus). Maksudnya adalah akan terjadi pengintensifan perjuangan hidup, bila persediaan sumber alam berkurang. Tetapi sebaliknya, akan terdapat ketenangan kalau sumber alam bertambah.
5. Ada dua jenis sumber alam dasar, yaitu sumber alam yang pengadaannya dapat merangsang penggunaan seterusnya, dan yang tak mempunyai daya rangsang penggunaan lebih lanjut.
Ada 2 hal pada asas 5 ini. Di suatu pihak dapat kita bayangkan suatu keadaan atau situasi, dengan jenis sumber alam tidak menimbulkan rangsangan untuk penggunaan lebih lanjut. Di pihak lain dapat juga kita bayangkan adanya paling sedikit dua situasiyang mempunyai kesan merangsang itu.
Contoh :
Suatu jenis hewan sedang mencari berbagai sumber makanan. Kemudian didapatkan suatu jenis tanaman yang melimpah di alam, maka hewan tersebut akan memusatkan perhatiannya kepada penggunaan jenis makanan tersebut. Dengan demikian, kenaikan sumber alam (makanan) merangsang kenaikan pendayagunaan.
6. Individu dan spesies yang mempunyai lebih banyak keturunan dari pada saingannya, cendrung berhasil menalahkan saingannya.
Asas ini aalah pernyataan teori Darwin dan Wallace. Pada jasad hidup terdapat perbedaan sifat keturunan dalam hal tingkat adaptasi terhadap faktor lingkungan fisik atau biologi. Kemudian timbul kenaikan kepadatan populasinya sehingga timbul persaingan. Jasad hidup yang kurang mampu beradaptasi yang akan kalah dalam persaingan. Dapat diartikan pula bahwa jasad hidup yang adaptif akan mampu menghasilkan banyak keturunan daripada yang non-adaptif.
Contoh :
Mula-mula di bukit pasir tumbuhan pelopor itu kemudian berhasil mengubah keadaan lingkungan. Pada perkembangan berikutnya, serangkaian spesies lain yang lebih adaptif dengan keadaan lingkungan barulah yang datang mengganti, dan tumbuhan pelopor kemudian tersisihkan. Proses penggantian spesies secara berurutan inilah yang dikenal dengan proses suksesi.
7. Kemantapan keanekaragaman suatu komunitas lebih tinggi di alam yang “mudah diramal”.
Mudah diramal pada asas 7 ini maksudnya adalah adanya keteraturan yang pasti pada pola faktor lingkungan pada suatu periode yang relatif lama. Terdapat fluktuasi turun-naiknya kondisi lingkungan di semua habitat, tetapi mudah dan sukarnya untuk diramal berbeda dari satu habitat ke habitat lain. Dengan mengetahui keadaan optimum pada faktor lingkungan bagi kehidupan suatu spesies, maka perlu diketahui berapa lama keadaan tersebut dapat bertahan.
Contoh :
Keadaan iklim yang stabil dalam waktu yang lama tidak saja akan melahirkan keanekaragaman spesien yang tinggi, tetapi juga akan menimbulkan keanekaragaman penyebaran kesatuan populasi.
8. Sebuah habitat dapat jenuh atau tidak oleh keanekaragaman takson, bergantung kepada bagaimana nicia dalam lingkungan hidup itu dapat memisahkan takson tersebut.
Kelompok taksonomi tertentu dari suatu jasad hidup ditandai oleh keadaan lingkungannya yang khas (nicia), tiap spesias mempunyai nicia tertentu. Spesies dapat hidup berdampingan dengan spesies lain tanpa persaiangan, karena masing-masing mempunyai keperluan dan fungsi yang berbeda di alam.
Contoh :
Burung dapat hidup dalam suatu keadaan lingkungan yang luas dengan spesies yang kurang beraneka ragam, karena burung mempunyai kemampuan menjelajah.
Tumbuhan dan serangga mempunyai gerakan terbatas, sehingga hanya dapat memanfaatkan bahan makanan disekitarnya. Oleh sebab itu tumbuhan dan serangga lebih responsif terhadap lingkungan terbatas dibandingkan dengan burung.
Tumbuhan dan serangga bila ada perubahan biokimia yang halus saja dapat menyebabkan perbedaan genetika dalam perjalanan evolusinya. Jadi dalam waktu yang lama keanekaragaman serangga dan tumbuhan meningkat, kemudian hidup dalam bentuk nicia suatu lingkungan.
9. Keanekaragaman komunitas apa saja sebanding dengan biomasa dibagi produktivitas.
Asas ini mengandung arti, bahwa efisiensi penggunaan aliran energi dalam sistem biologi akan meningkat dengan meningkatnya kompleksitas organisasi sistem biologi dalam suatu komunitas.
Contoh :
Spesies bertambah dan terdapat juga tumbuhan dalam bentuk komunitas tumbuhan yang berlapis-lapis.
10. Pada lingkungan yang stabil perbandingan antara biomasa dengan produktivitas (B/P) dalam perjalanan waktu naik mencapai sebuah asimtot.
Sistem biologi menjalani evolusi yang mengarah kepada peningkatan efisiensi penggunaan energi dalam lingkungan fisik yang stabil, dan memungkinkan berkembangnya keanekaragaman.
Contoh :
Apabila suatu masyarakat berkembang semakin maju, memang secara keseluruhan ada penurunan harga energi per unit produksi kotor nasional (gross national product), tetapi pada waktu yang sama produksi kotor nasional per kapita naik dengan sangat cepat, sehingga terdapat peningkatan pengeluaran energi per orang.
11. Sistem yang sudah mantap (dewasa) mengekploitasi yang belum mantap (belum dewasa).
Asas 11 ini mengandung arti ekosistem, populasi atau tingkat makanan yang sudah dewasa memindahkan energi, biomasa, dan keanekaragaman tingkat organisasi ke arah yang belum dewasa. Dengan kata lain, energi, materi, dan keanekaragaman mengalir melalui suatu kisaran yang menuju ke arah organisasi yang lebih komplek. Dari subsistem yang rendah keanekaragaman nya ke subsistem yang tiggi keanekaragamannya.
Contoh :
Tenaga kerja dari ladang,kampung, kota kecil mengalir ke kota besar(metropolitan) karena keanekaragaman kehidupan kota besar melebihi tempat asalnya. Atau cendekiawan yang berasal dari daerah enggan kembali ke asalnya, karena taraf keanekaragaman penghidupan kota besar lebih tinggi dari daerah asalnya. Dengan demikian keahlian, bakat, tenaga kerja mengalir dari daerah yang kurang ke daerah yang lebih beraneka ragam corak penghidupannya.
12. Kesempurnaan adaptasi suatu sifat atau tabiat bergantung pada kepentingan relatifnya dalam keadaan suatu lingkungan.
Populasi dalam ekosistem yang belum mantap, kurang bereaksi terhadap perubahan lingkungan fisiko-kimia dibandingkan dengan populasi dalam ekosistem yang sudah mantap. Populasi dalam lingkungan dengan kemantapan fisikokimia yang cukup lama, tak perlu berevolusi untuk meningkatkan kemampuannya beradaptasi dengan keadaan yang tidak stabil.
Contoh :
Adaptasi secara tiba-tiba oleh serangga dan ikan yang berwarna semarak di daerah tropika yang kaya keanekaragaman.
13. Lingkungan yang secara fisik mantap memungkinkan terjadinya penimbunan keanekaragaman biologi dalam ekosistem yang mantap, yang kemudian dapat menggalakkan kemantapan populai lebih jauh lagi.
Pentingnya memperluas ruang lingkup ekologi murni menjadi ilmu lingkungan yang memiliki batasan lebih luas.
Contoh :
Jumlah spesies tumbuhan dan hewan habis di eksploitasioleh manusia dan menyebabkan semakin lama jumlahnya semakin sedikit. Maka dari itu, perlu diperlukan suatu ilmu untuk menjaga ekosistem ini tetap berjalan baik
14. Derajat pola keteraturan naik-turunnya populasi tergantung pada jumlah keturunan dalam sejarah populasi sebelumnya yang nanti akan mempengaruhi populasi itu.
Asas 14 ini merupakan kebalikan asas 13, tidak adanya keaneka ragaman yang tinggi pada rantai makanan dalam ekosistem yang belum mantap, menimbulkan derajat ketidak stabilan populasi yang tinggi.
Contoh :
Burung elang sangat tergantung pada tikus tanah sebagai sumber makanan utama, dan tikus tanah sangat bergantung pada spesies tumbuhan, tumbuhan tersebut tergantung pada jenis tanah tertentu untuk hidupnya.
