PRODUKTIVITAS EKOSISTEM

Produktivitas ekosistem

Produksi bagi ekosistem merupakan proses pemasukan dan penyimpanan energi dalam ekosistem perairan.

pemasukan energi dalam ekosistem yang dimaksud adalah pemindahan energi cahaya menjadi energi kimia oleh produsen.

Produktivitas adalah laju produksi suatu makhluk hidup dalam ekosistem perairan.

Sumber energi utama bagi kehidupan adalah cahaya matahari. Energi cahaya matahari masuk ke dalam komponen biotik melalui produsen (organisme fotoautrotof) yang diubah menjadi energi kimia tersimpan di dalam senyawa organik. Energi kimia mengalir dari produsen ke konsumen dari berbagai tingkat trofik melalui jalur rantai makanan. Energi kimia tersebut digunakan organisme untuk pertumbuhan dan perkembangan. Kemampuan organisme-organisme dalam ekosistem untuk menerima dan menyimpan energi dinamakan produktivitas ekosistem.

Produktivitas ekosistem terdiri dari produktivitas primer dan produktivitas sekunder.

a.  Produktivitas primer

Sumber energy primer bagi ekosistem cahaya matahrai energi cahaya matahari hanya dapat diserap oleh organisme tumbuhan hijau dan organisme fotosintetik.
Energi cahaya digunakan untuk mensintesis molekul anorganik menjadi molekul organik yang kaya energy.
Molekul tersebuut selanjutnya disimpan dalam bentuk makanan dalam tubuhnya dan menjadi sumber bahan organik bagi organisme lain yang heterotof. Organisme yang memiliki kemmapuan untuk mengikat energy dan lingkungan disebut produsen. 

Produktivitas primer adalah kecepatan organisme autotrof sebagai produsen mengubah energi cahaya Matahari menjadi energi kimia dalam bentuk bahan organik. Hanya sebagian kecil energi cahaya yang dapat diserap oleh produsen. Produktivitas primer berbeda pada setiap ekosistem, yang terbesar ada pada ekosistem hutan hujan tropis dan ekosistem hutan bakau. Produktifitas primer dibagi menjadi dua yaitu produktivitas primer kotor (PPk) dan produktivitas primer bersih (PPB).

·         Produktivitas primer kotor (PPk) adalah seluruh bahan organik yang dihasilkan dari proses fotosintesis pada organisme fotoautotrof. Lebih kurang 20% dari PPK digunakan oleh organisme fotoautotrof untuk respirasi, tumbuh dan berkembang.

·         Produktivitas primer bersih (PPB) adalah sisa energi produktifitas primer kotor yang baru disimpan. Biomassa organisme autotrof (produsen) diperkirakan mencapai 50%-90% dari seluruh bahan organik hasil fotosintesis. Hal ini menunjukkan simpanan energi kimia yang dapat ditransfer ke trofik selanjutnya melalui hubungan makan dimakan dalam ekosistem.

Produktivitas primer bersih (PPB) net primary productivity, NPP) sama dengan produktivitas primer kotor dikurangi energi  yang digunakan oleh produsen untuk respirasi (Rs):

[NPP = GPP – Rs ]

b.  Produktivitas sekunder & Efisiensi ekologi

Produktivitas sekunder (PS) adalah kecepatan organisme heterotrof mengubah energi kimia dari bahan organik yang dimakan menjadi simpanan energi kimia baru di dalam tubuhnya. Energi kimia dalam bahan organik yang berpindah dari produsen ke organisme heterotrof (konsumen primer) dipergunakan untuk aktivitas hidup dan hanya sebagian yang dapat diubah menjadi energi kimia yang tersimpan di dalam tubuhnya sebagai produktivitas bersih.

Demikian juga perpindahan energi ke konsumen sekunder dan tersier akan selalu menjadi berkurang. Perbandingan produktivitas bersih antara trofik dengan trofik-trofik di atasnya dinamakan efisiensi ekologi. Diperkirakan hanya sekitar 10% energi yang dapat ditransfer sebagai biomassa dari trofik sebelumnya ke trofik berikutnya. 


Sumber energi  primer bagi ekosistem adalah cahaya matahari. Energi cahaya matahari hanya dapat diserap oleh organisme  tumbuhan hijau dan organisme fotosintetik. Energi cahaya digunakan untuk mensintesis molekul anorganik menjadi molekul organik yang kaya enerrgy.
Molekul tersebut selanjutnya disimpan dalam bentuk makanan dalam tubuhnya dan menjadi sumber bahan organik bagi organisme lain yang heterotrof. Organisme yang memiliki kemampuan untuk mengikat energy dari lingkungan disebut produsen.

Fotosintesis
Merupakan suatu proses biokimia memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Hampir semua makhluk hidup bergantung dan energi yang dihasilkan dalam fotosintesis.

Reaksi kimia untuk fotosintesis:

12H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2 + 6H2O

Faktor yang mempengaruhi faktor produktifitas dalam perairan:

·         Cahaya Matahari: Cahaya matahari merupakan faktor utama yang mempengaruhi pertumbuhan produktivitas primer, karena cahaya matahari merupakan faktor penting untuk proses fotosintesis dalam pembentukan produktivitas primer.

·          Zat Hara / Nutrisi: Zat hara memiliki peran yang penting dalam pertumbuhan produktivitas primer, dengan banyaknya kelimpahan zat hara pada suatu perairan maka akan dapat memacu pertumbuhan produktivitas primer, karena zat hara sangat di perlukan untuk pertumbuhan produktivitas primer khususnya bagi pertumbuhan fitoplankton. Elemen-elemen nutrien utama yang dibutuhkan dalam jumlah besar adalah karbon, nitrogen, fosfor, oksigen, silikon, magnesium, potassium, dan kalsium, sedangkan nutrien trace elementdibutuhkan dalam konsentrasi sangat kecil, yakni besi, copper, dam vanadium (Levinton, 1982). Menurut Parsons et al. (1984), alga membutuhkan elemen nutrien untuk pertumbuhan.  Beberapa elemen seperti C, H, O, N, Si, P, Mg, K, dan Ca dibutuhkan dalam jumlah besar dan disebut makronutrien, sedangkan elemen-elemen lain dibutuhkan dalam jumlah sangat sedikit dan biasanya disebut mikronutrien atau trace element.

·         Suhu: Dalam hal ini suhu berperan penting untuk membantu keragaman musim yang mengakibatkan menghilangnya termoklin dan mendorong terjadinya turbulensi yang mendorong massa air yang di bawah untuk membawa zat hara yang di bawah naik ke atas untuk keperluan fotosintesis. Suhu juga mempengaruhi daya larut gas-gas yang di perlukan untuk proses fotosintesis seperti CO2 dan O2. gas-gas ini akan mudah terlarut dalam suhu yang tinggi, akibatnya fotosintesis ditingkatkan pada suhu yang rendah.