Ekosistem: sebuah analisis

Tingkat organisasi yang lebih tinggi dari komunitas adalah ekosistem. Di sini tidak hanya mencakup serangkain spesiesw tumbuhan saja, tetapi juga segala macam bentuk materi yang melakukan siklus dalam system itu, dan energi yang menjadi sumber kekuatan bagi ekosistem. Sinar matahari merupakan sumber energi dalam sebuah ekosistem, yang oleh tumbuhan dapat diubah menajdi energi kimia melalui proses fotosintesis. Pembentukan jaringan hidup selanjutnya tentu saja bergantung pula pada kemampuan tumbuhan menyerap pelbagai bahan mineral dari dalam tanah, yang seterusnya diolah dalam proses metabolisme. Beberapa bagian jaringan hidup yang dibentuk, seperti daun, buah, biji dan umbi, dapat dimakan oelh herbivore. Dan kemudian hewan itu menjadi mangsa karnivora yang lebih besar. Akhirnya, semua jaringan hidup, baik dari hewan maupun tumbuhan akan mati, jatuh ke tanah sebagai sampah , dan menjadi bahan makanan bagi anekaragam mikroba tanah. Sampah tumbuhan dan hewan ini diubah oleh mikroba tanah melalui proses pembusukan menjadi humus, serta diuraiakn menjadi bahan mineral proses mineralisasi. Jadi dalam tanah itu dapat juga dijumpai dua jenis mikroba, yaitu mikroba prmbusuk dan mikroba pengurai. Berdasarkan uraian yang singkat di atas itu tampak dalam sebuah ekosistem terdapat rantai makanan.
Pada rantai makanan, mahluk dalam ekosistem dikulpulkan menjadi beberapa kelompok, yang masing-masing mempunyai jarak transfer makanan tertentu dari sumber energi yang masuk ekosistem. Tumbuhan yang dapat membentuk bahan organic dari meineral dan energi matahari dengan proses fotosistensis merupakan komponen produsen dalam ekosistem. Mahluk yang menggunakan bahan organic yang telah dibentuk oleh produsen, merupakan komponen konsumen dalam ekosisitem. Mahluk yang menggunakan bahan organic yang telah dibentuk oleh produsen, merupakan komponen dalam ekosistem. Masing-masing kelompok mahluk yang mempunyai jarak transfer makanan tertentu dari sumber energi, menempati suatu isngkatan trofik tertentu. Tingkat trofik berupa tumbuhan, tingkat trofik 2 hewan herbivore, tingakat trofik 3 hewan karnivora kecil, dan seterusnnya. Dalam ekosistem biasanya tingkatan trofik tidak lebih dari 5. konsep rantai makanan sangat praktis unutk membahas aliran dalam energi ekosistem. Tetapi yang biasanya terjadi dalam ekosistem sebetulnya adalah hubungan saling makan yang lebih kompleks. Kalau hubungan saling makan tadi disusun secara lebih lengkap. Akan didapatkan jarring makanan. Kalau biomasa dari setiap tingkatan trofik dinyatakn dalam perbandingan luas, disusun mulai dari tumbhuan di tempat paling bawah, dan tingkatan trofik yang lebih tinggi di atasnya, akan tetapi terbenutklah sebuah piramida trofik (disebut juga piramida makanan).
Perhatikan bahwa liaran energi tidak berupa siklus, sedangkan mineral beredar merupakan siklus. Energi matahri yang idubah menjadi energi kimia oleh tumbuhan berklorofil digunakan untuk membentuk jarungan hidup, atau ikatan kimia kompleks, seperti karbihidrat, lemak, dan protein. Hasil ini dalam ekologi dinyatakan dengan unit produksi fotositensis kotor ( gross photosynthetic production) per luas tertentu. Meskipun demikian, hanya sebgaian jaringan biomassa; yang lain melepaskan diri, sebagian lagi tak tereliminasi, dan sisanya hilang dalam proses pernafasan. Efisisensi prodiksi (production efficiency) pada setiap tingkat makanan dinyatakan dengan derajat produksi biomassa tersebu7t pada suatu tingkat dibagi oleh derajat produksi biomassa pada tingkat yang dimakannya.
Derajat produlsi (produkvitas) dalam ekosistem dinyatkan dalam satuan; berat (biasanya berat kering), atau kalori karena berat mahluk kering kalau idbakar menghasilkan panas; per satuan (m2 unutk unit kecil, ha atau km2 unutk unit besar) per satuan waktu (hari atau tahun).
Dalam kegunaan praktis, derajat produksi sering diukur dalam kalori per meter persegi per tahun. Seperti dalam ilmu fisika, kimia dan ilmu lainnya, seorang yang mempelajri ilmu leingkungan akan sering berhubungan dengan pengertian kadar, sepat perubahan jumlah (rate change in number). Misalnya perubahan N sehubungan dengan waktu, dimana dapat menyatakan jumlah penduduk dunia , taua penduduk Indonesia, ataupun jumlah hewan yang terdapat di suatu sawah.
Dari serangkaian uraian diatas dapat disimpulkan bahwa dalam kehidupan di muka bumi (biosfer) ini, mahluk hidup tidak darat berdiri sendiri, tergantung satu dengan yang lainnya dan lingkungan abiotik. Dalam ekosistem menjadi aliran energi dan siklus materi diubah dari bentuk senyawa satu bentuk senyawa lin dan hakikatnya tidak ada materi yang hilang dalam ekosistem bahakn di alam semesta ini. Energi pada massa purba tertangkap oleh tumbuhan berhijau daun dan tumbuhan itu (tumbuhan paku besar) terkubur jutaan tahun menjadi batu bara yang kini digali manusia untuk sumber energi pabrik dan lainnya. Minyak bumi sebgaia sumber energi juga terjadi dari hewan bersel tunggal (protozoa) yang mendapat energi dari matahari, karena hewan itu makan tumbuhan berhijau daun yang bersel tunggal.
Apabila suatu ekosistem terganggu, di mana siklus materi dan transfer energi terpotong, maka komponen dalam ekosistem, termasuk manusia akan terganggu pula sampai keseimbangan baru tercapai. Dalam mencapai keseimbangan baru itu kadang-kadang suatu populasi terpaksa tersingkirkan dari ekosistem atau dengan kata lain mungkin punah.
Ekosistem secra rinci dibedakan atas ekosistem darat dan ekosistem air, selanjutnya ekosistem air tawar, misalnya; ekosistem danau, sungai hulu; ekosistem air payau mislanya; muara sungai, tambak; ekosistem air asin, misalnya; laut.