Tumbuhan menerima energi matahari dan menggunakannya untuk mengubah senyawa anorganik menjadi senyawa organik yang kaya. Secara khusus, mereka mengubah sinar matahari dan karbon dioksida menjadi glukosa dan oksigen. Oleh karena itu, aktivitas biologis dalam suatu ekosistem memerlukan energi dari matahari.
Energi matahari yang diterima mengalami transformasi energi dalam ekosistem menjadi energi kimia, yang terikat dalam bentuk glukosa sebagai energi potensial selama proses fotosintesis. Energi ini kemudian mengalir ke seluruh ekosistem melalui rantai makanan dan proses yang disebut aliran energi .
Transformasi Energi dalam Ekosistem Dimulai dengan Fotosintesis
Fotosintesis menandai dimulainya rantai konversi energi dalam suatu ekosistem, yang dapat dilihat pada banyak contoh rantai makanan. Sejumlah hewan memakan produk fotosintesis, seperti saat kambing memakan semak, cacing memakan rumput dan tikus memakan biji-bijian. Ketika hewan memakan produk tumbuhan ini, energi makanan dan senyawa organik ditransfer dari tumbuhan ke hewan.
Sebagian besar contoh rantai makanan dalam ekosistem juga akan menunjukkan bahwa hewan yang memakan produsen pada gilirannya dimakan oleh hewan lain, selanjutnya mentransfer energi dan senyawa organik dari satu hewan ke hewan lainnya. Beberapa contoh ekosistemnya adalah saat manusia memakan domba, saat burung memakan cacing, dan saat singa memakan zebra. Rantai transformasi energi dari satu spesies ke spesies lainnya dapat berlanjut selama beberapa siklus, tetapi akhirnya berakhir ketika hewan yang mati membusuk, menjadi nutrisi bagi jamur, bakteri, dan pengurai lainnya.
Pengurai
Jamur dan bakteri adalah contoh pengurai dalam transformasi energi dalam ekosistem. Mereka bertanggung jawab untuk memecah senyawa organik kompleks menjadi nutrisi sederhana. Dekomposer penting dalam ekosistem karena mereka memecah bahan mati yang masih mengandung sumber energi. Ada berbagai jenis organisme pengurai, yang bertanggung jawab untuk mengembalikan nutrisi yang lebih sederhana ke tanah untuk digunakan oleh tanaman — sehingga siklus transformasi energi berlanjut.
Contoh Aliran Energi dalam Ekosistem
Energi yang terakumulasi oleh produsen utama ditransfer melalui rantai makanan melalui tingkat trofik yang berbeda dalam fenomena yang disebut aliran energi . Jalur aliran energi bergerak dari produsen primer ke konsumen primer ke konsumen sekunder dan akhirnya ke dekomposer. Hanya sekitar 10 persen energi yang tersedia berpindah dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya.
Contoh ekosistem dan contoh rantai makanan dalam ekosistem menunjukkan konsep ini sedikit lebih mudah.
Misalnya, dalam ekosistem hutan, pepohonan dan rerumputan mengubah energi matahari menjadi energi kimia. Energi itu mengalir ke konsumen utama ekosistem seperti serangga dan herbivora seperti rusa. Konsumen sekunder seperti rubah, serigala, dan burung makan dan mendapatkan energi dari organisme tersebut. Ketika salah satu dari organisme itu mati, jamur, cacing, dan pengurai lainnya memecahnya untuk menerima energi dan nutrisi.
Prinsip Aliran Energi
Aliran energi melalui rantai makanan terjadi sebagai akibat dari dua hukum termodinamika, yang diterapkan pada ekosistem.
Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa proses yang melibatkan transformasi energi tidak akan terjadi secara spontan kecuali ada degradasi energi dari bentuk tidak acak menjadi bentuk acak. Hukum ini mensyaratkan bahwa dalam suatu ekosistem setiap transfer energi harus disertai dengan dispersi energi menjadi respirasi atau panas yang tidak tersedia. Sederhananya: transfer energi antar tingkat trofik juga mengakibatkan hilangnya energi melalui panas.
Hukum termodinamika kedua adalah hukum kekekalan energi, yang menyatakan bahwa energi dapat diubah dari satu sumber ke sumber lain tetapi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Jika peningkatan atau penurunan terjadi pada energi internal (E) suatu ekosistem, kerja (W) dilakukan, dan panas (Q) berubah.
Melinda Podor/Momen/GettyImages
