Ekologi Dan Ilmu Lingkungan

Ekologi Dan Ilmu Lingkungan 

Ekologi adalah ilmu yang mempelajari hubungan timbal balik antara organisme-organisme hidup dengan lingkungannya. Berasal dari kata Yunani oikos (“habitat”) dan logos (“ilmu”). Sangat diperhatikan dengan hubungan energi dan menemukannya kembali kepada matahari kita yang merupakan sumber energi yang digunakan dalam fotosintesis 

Habitat (berasal dari kata dalam bahasa Latin yang berarti menempati) adalah tempat suatu spesies tinggal dan berkembang. Pada dasarnya, habitat adalah lingkungan paling tidak lingkungan fisiknya—di sekeliling populasi suatu spesies yang mempengaruhi dan dimanfaatkan oleh spesies tersebut. Menurut Clements dan Shelford (1939), habitat adalah lingkungan fisik yang ada di sekitar suatu spesies, atau populasi spesies, atau kelompok spesies, atau komunitas. 

Dalam ilmu ekologi, bila pada suatu tempat yang sama hidup berbagai kelompok spesies (mereka berbagi habitat yang sama) maka habitat tersebut disebut sebagai biotop. Bioma adalah sekelompok tumbuhan dan hewan yang tinggal di suatu habitat pada suatu lokasi geografis tertentu.

Ekologi adalah dasar pokok ilmu lingkungan.

Inti permasalahan lingkungan hidup pada hakekatnya adalah ekologi yakni hubungan makluk hidup, khususnya manusia dengan lingkunganya. Komponen- komponen tersebut berada pada suatu tempat dan berinteraksi membentuk suatu kesatuan yang teratur. Misalnya, pada suatu ekosistem akuarium, ekosistem ini terdiri dari ikan, tumbuhan air, plankton yang terapung di air sebagai komponen biotik, sedangkan yang termasuk komponen abiotik adalah air, pasir, batu, mineral dan oksigen yang terlarut dalam air.

ILMU LINGKUNGAN 

Ilmu lingkungan adalah ekologi yang menerapkan berbagai azas dan konsepnya kepada masalah yang lebih luas,yang menyangkut pula hubungan manusia dengan lingkungannya. Ilmu Lingkungan adalah ekologi terapan. Ilmu lingkungan ini mengintegrasikan berbagai ilmu yang mempelajari hubungan timbal balik anatara jasad hidup (termasuk manusia) dengan dengan lingkungannya.

Ilmu lingkungan (environmental science atau envirology) adalah ilmu yang mempelajari tentang lingkungan hidup. Ilmu Lingkungan adalah suatu studi yang sistematis mengenai lingkungan hidup dan kedudukan manusia yang pantas di dalamnya. Perbedaan utama ilmu lingkungan dan ekologi adalah dengan adanya misi untuk mencari pengetahuan yang arif, tepat (valid), baru, dan menyeluruh tentang alam sekitar, dan dampak perlakuan manusia terhadap alam. Misi tersebut adalah untuk menimbulkan kesadaran, penghargaan, tanggung jawab, dan keberpihakan terhadap manusia dan lingkungan hidup secara menyeluruh.

Ilmu lingkungan merupakan perpaduan konsep dan asas berbagai ilmu (terutama ekologi, ilmu lainnya: biologi, biokimia, hidrologi, oceanografi, meteorologi, ilmu tanah, geografi, demografi, ekonomi dan sebagainya), yang bertujuan untuk mempelajari dan memecahkan masalah yang menyangkut hubungan antara mahluk hidup dengan lingkungannya. Ilmu lingkungan merupakan penjabaran atau terapan dari ekologi.

Ilmu Lingkungan merupakan salah satu ilmu yang mengintegrasikan berbagai ilmu yang mempelajari jasad hidup (termasuk manusia) dengan lingkungannya, antara lain dari aspek sosial, ekonomi, kesehatan, pertanian, sehingga ilmu ini dapat dikatakan sebagai suatu poros, tempat berbagai asas dan konsep berbagai ilmu yang saling terkait satu sama lain untuk mengatasi masalah hubungan antara jasad hidup dengan lingkungannya.

Asas di dalam suatu ilmu pada dasarnya merupakan penyamarataan kesimpulan secara umum, yang kemudian digunakan sebagai landasan untuk menguraikan gejala (fenomena) dan situasi yang lebih spesifik. Asas dapat terjadi melalui suatu penggunaan dan pengujian metodologi secara terus menerus dan matang, sehingga diakui kebenarannya oleh ilmuwan secara meluas. Tetapi ada pula asas yang hanya diakui oleh segolongan ilmuwan tertentu saja, karena asas ini hanya merupakan penyamarataan secara empiris saja dan hanya benar pada situasi dan kondisi yang lebih terbatas, sehingga terkadang asas ini menjadi bahan pertentangan. Namun demikian sebaliknya apabila suatu asas sudah diuji berkali-kali dan hasilnya terus dapat dipertahankan, maka asas ini dapat berubah statusnya menjadi hukum. Begitu pula apabila asas yang mentah dan masih berupa dugaan ilmiah seorang peneliti, biasa disebut hipotesis Hipotesis ini dapat menjadi asas apabila diuji secara terus menerus sehingga memperoleh kesimpulan adanya kebenaran yang dapat diterapkan secara umum. Untuk mendapatkan asas baru dengan cara pengujian hipotesis ini disebut cara induksi dan kebanyakan dipergunakan dalam bidang-bidang biologi, kimia dan fisika. Disini metode pengumpulan data melalui beberapa percobaaan yang relatif terbatas untuk membuat kesimpulan yang menyeluruh. Sebaliknya cara lain yaitu dengan cara deduksi dengan menggunakan kesimpulan umum untuk menerangkan kejadian yang spesifik. Asas baru juga dapat diperoleh dengan cara simulasi komputer dan penggunaan model matematika untuk mendapatkan semacam tiruan keadaan di alam (mimik). Cara lain juga dapat diperoleh dengan metode perbandingan misalnya dengan membandingkan antara daerah yang satu dengan yang lainnya. Cara-cara untuk mendapatkan asas tersebut dapat dikombinasikan satu dengan yang lainnya.

Asas di dalam suatu ilmu yang sudah berkembang digunakan sebagai landasan yang kokoh dan kuat untuk mendapatkan hasil, teori dan model seperti pada ilmu lingkungan. Untuk menyajikan asas dasar ini dilakukan dengan mengemukakan kerangka teorinya terlebih dahulu, kemudian setelah dipahami pola dan organisasi pemikirannya baru dikemukakan fakta-fakta yang mendukung dan didukung, sehingga asas-asas disini sebenarnya merupakan satu kesatuan yang saling terkait dan tidak dapat dipisahkan satu sama lain (sesuai dengan urutan logikanya).

ASAS-ASAS ILMU LINGKUNGAN

Gambar. Hubungan logis di antara 14 asas ilmu lingkungan (Watt,1973)

ASAS 1: (HUKUM THERMODINAMIKA I)

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 hokum Thermodinamika I, yang sangat fundamental dalam fisika. Asas ini dikenal sebagai hukum konservasi energi dalam persamaan matematika.

Contoh:

Banyaknya kalori, energi yang terbuang dalam bentuk makanan diubah oleh jasad hidup menjadi energi untuk tumbuh, berbiak, menjalankan proses metabolisme, dan yang terbuang sebagai panas.

Pemisahan energi yang masuk jadi dua komponen.

Jumlah energi yang masuk dan keluar dari suatu pemisahan atau suatu proses, berupa materi.

Jumlah energi yang masuk dan keluar dari suatu pemisahan atau suatu proses, berupa tenaga atau panas.

Asas 1 ini disebut juga dengan hukum konservasi energi, dalam ilmu fisika sering disebut sebagai hukum termodinamika pertama. Asas ini menerangkan bahwa energi dapat diubah, dan energi yang memasuki jasad hidup, populasi ataupun ekosistem dianggap sebagai energi yang tersimpan ataupun yang terlepaskan, sehingga dapat dikatakan bahwa sistem kehidupan sebagai pengubah energi. Dengan demikian dalam sistem kehidupan dapat ditemukan berbagai strategi untuk mentransformasi energi, maka dibutuhkan “pembukuan masukan dan keluaran kalori dalam sistem kehidupan” Contohnya makanan yang dimakan oleh hewan.

Dari gambar di atas dapat terlihat bahwa ternyata energi ada yang dapat dimanfaatkan dan ada pula yang terbuang dan hal ini spesifik untuk masing-masing spesies hewan tergantung bagaimana kemampuan dan strategi hewan tersebut untuk melawan alam lingkungannya. Keberhasilan dalam melawan lingkungan dapat diukur dengan peningkatan jumlah populasinya. 

Gambar : Energi panas yang jatuh di bumi dipakai oleh tumbuhan dan genangan air, serta dipantulkan oleh lahan terbuka dan bangunan.

ASAS 2

Tak ada system pengubahan energi yang betul- betul efisien.

Pengertian:

Asas ini tak lain adalah hokum Thermodinamika II, Ini berarti energi yang tak pernah hilang dari alam raya, tetapi energi tersebut akan terus diubah dalam bentuk yang kurang bermanfaat.

Asas ini sama dengan hukum termodinamika kedua dalam ilmu fisika. Hal ini berarti meskipun energi itu tidak pernah hilang, namun demikian energi tersebut akan diubah dalam bentuk yang kurang bermanfaat. Secara keseluruhan energi di planet kita ini terdegradasi dalam bentuk panas tanpa balik, yang kemudian beradiasi ke angkasa.

Dalam sistem biologi, energi yang dimanfaatkan baik oleh jasad hidup, populasi maupun ekosistem kurang efisien, karena masukan energi dapat dipindahkan dan digunakan oleh organisme hidup yang lain. Contohnya pada piramida makanan, tingkatan konsumen yang paling bawah mendapatkan asupan energi yang banyak, sebaliknya konsumen paling atas hanya mendapatkan sedikit, disamping itu pada setiap tingkatanpun energi tidak dimanfaatkan secara efisien (banyak terbuang). 

Energi yang dapat dimanfaatkan oleh kita seperti tumbuhan, hewan, ikan dsb., itu termasuk kategori sumber alam, namun demikian apakah sumber alam ini dapat diukur manfaatnya dan apa batasan sumber alam tersebut?. 

Sumber alam adalah segala sesuatu yang diperlukan oleh organisme hidup, populasi, atau ekosistem yang pengadaannya hingga ke tingkat optimum atau mencukupi, sehingga akan meningkatkan daya pengubahan energi.

Gambar : Buah-buahan sebagai salah satu sumber energi bag manusia, entropi berupa kulit buah adalah sumber energi bagi semut.

Gambar : Jerami sebagai entropi digunakan untuk bahan baku kertas, pakan ternak, dan lainnya. Pemanfaatan limbah pertanian kedele untuk pakan ternak.