1. ILMU EKOLOGI
Ekologi adalah ilmu yang mempelajari interaksi
antara organisme dengan lingkungannya dan yang lainnya. Berasal dari kata
Yunani oikos ("habitat") dan logos ("ilmu"). Ekologi
diartikan sebagai ilmu yang mempelajari baik interaksi antar makhluk hidup
maupun interaksi antara makhluk hidup dan lingkungannya. Istilah ekologi
pertama kali dikemukakan oleh Ernst Haeckel (1834 - 1914).[1] Dalam ekologi,
makhluk hidup dipelajari sebagai kesatuan atau sistem dengan lingkungannya.
2. Konsep
Ekosistem
Ekosistem terbentuk oleh komponen hidup dan tak
hidup di suatu tempat yang berinteraksi
membentuk suatu kesatuan yang teratur. Keteraturan itu terjadi oleh adanya
materi dan energi yang terkendalikan oleh arus informasi antara komponen dalam ekosistem itu.
Masing-masing komponen itu mempunyai fungsi atau relung. Selama masing-masing
komponen itu melakukan fungsinya dan bekerja sama dengan baik, keteraturan
ekosistem itu pun terjaga. Keteraturan ekosistem menunjukkan, ekosistem
tersebut ada dalam suatu keseimbangan tertentu. Keseimbangan itu tidaklah bersifat
statis, melainkan dinamis. Artinya, ia selalu berubah-ubah dan perubahan itu
bisa terjadi secara alamiah ataupun karena perbuatan manusia.
Arti Ekosistem
Istilah ekosistem pertama kali diusulkan oleh
seorang ahli ekologi berkebangsaan Inggris bernama A. G. Tansley pada tahun
1935. Beberapa penulis lain telah menggunakan istilah berbeda, tetapi maksudnya
sama dengan ekosistem, misalnya:
Tahun 1877 seorang ahli ekologi bangsa Jerman
bernama Karl Mobius telah menulis tentang komunitas organisme dalam batu karang,
dan menggunakan istilah yang mempunyai makna yang sama dengan ekosistem yaitu
biocoenosis (biokoenosis).
Tahun 1887 seorang ahli ekologi berkebangsaan
Amerika bernama S. A. Forbes telah menulis karangan kuno tentang danau, dan
menggunakan istilah yang mempunyai makna sama dengan ekosistem, yaitu microcosm
(mikrokosm).
Tahun 1930, Friederichs menggunakan istilah
holocoen (holokoen).
Tahun 1939, Thienemann menggunakan istilah
biosystem (biosistem).
Tahun 1944, Vernadsky menggunakan istilah bioenert/
body.
Berikut ini
beberapa defenisi mengenai ekosistem:
Menurut Undang-Undang Lingkungan Hidup (UULH)
ekosistem adalah tatanan kesatuan secara utuh meneluruh antara segenap unsur
lingkungan hidup yang saling mempengaruhi. Unsur-Unsur lingkungan hidup baik unsur
biotik maupun abiotik, baik makhluk hidup maupun benda mati, semuanya tersusun
sebagai satu kesatuan dalam ekosistem yang masing-masing tidak bisa berdiri
sendiri, tidak bisa hidup sendiri, melainkan saling berhubungan, saling
mempengaruhi, saling berinteraksi, sehingga tidak dapat dipisah-pisahkan.
Ekosistem, yaitu suatu sistem ekologi yang
terbentuk oleh hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya.
ekosistem, yaitu unit fungsional dasar dalam
ekologi yang di dalamnya tercakup organisme dan lingkungannya (abiotik dan
biotik) dan di antara keduanya saling mempengaruhi.
Ekosistem, yaitu tatanan kesatuan secara kompleks
di dalamnya terdapat habitat, tumbuhan, dan binatang yang dipertimbangkan
sebagai unit kesatuan secara utuh, sehingga semuanya akan menjadi bagian mata
rantai siklus materi dan aliran energi.
Komponen Ekosistem
Semua ekosistem, baik ekosistem terestrial
(daratan) maupun akuatik (perairan) terdiri atas komponen-komponen yang dapat
dikelompokkan berdasarkan segi tropik atau nutrisi dan segi struktur dasar
ekosistem.
Berdasarkan atas segi struktur dasar ekosistem maka
komponen ekosistem terdiri atas dua jenis sebagai berikut:
Komponen biotik (komponen makhluk hidup), misalnya
binatang, tumbuhan, dan mikroba.
Komponen abiotik (komponen benda mati), misalnya
air, udara dan tanah.
Berdasarkan segi trofik atau nutrisi maka komponen
biotik dalam ekosistem terdiri atas dua jenis sebagai berikut.
Komponen autotrofik , yaitu organisme yang mampu
menyediakan atau mensintesis makanannya sendiri berupa bahan organik berasal
dari bahan-bahan anorganik dengan bantuan klorofil dan energi utama berupa
radiasi matahari. Organisme yang termasuk dalam komponen ini adalah golongan
tumbuhan.
Komponen heterotrofik, yaitu organisme yang
hidupnya selalu memanfaatkan bahan organik sebagai bahan makanannya, sedangkan
bahan organik yang dimanfaatkan itu disediakan oleh organisme lain. Jadi,
komponen heterotrofik memperoleh bahan makanan dari komponen autotrofik,
kemudian sebagian anggota komponen ini akan menguraikan bahan organik kompleks
ke dalam bentuk bahan anorganik yang sederhana. Dengan demikian, binatang,
jamur, jasad renik termasuk ke dalam golongan komponen heterotrofik.
Berdasarkan dari segi penyusunnya, omponen
ekosistem terdiri atas:
Komponen abiotik (benda mati), yaitu komponen fisik
dan kimia ang terdiri atas tanah, udara, air, sinar matahari dan lain
sebagainya.
Komponen produsen, yaitu organisme autotrofik yang
pada umumnya berupa tumbuhan hijau. Produsen menggunakan energi radiasi
matahari dalam proses fotosintesis, sehingga mampu mengasimilasi CO2 dan H2O
menghasilkan energi kimia yang tersimpan dalam karbohidrat. Komponen konsumen,
yaitu organisme heterotrofik misalnya bianatang dan manusia yang makan
organisme lainnya. Konsumen dapat digolongkan menjadi:
konsumen pertama, yaitu binatang yang makan tetumbuhan hijau
konsumen kedua adalah golongan karnivora kecil dan
omnivora.
konsumen ketiga, golongan karnivora besar
mikrokonsumen adalah tumbuhan atau binatang yang
hidupnya sebagai parasit maupun saproba.
Komponen pengurai, yaitu mikroorganisme yang
hidupnya bergantung kepada bahan organik dari organisme mati. Berdasarkan atas
tahap dalam proses penguraian bahan organik dari organisme mati maka organisme
pengurai terbagi atas dekomposer dan transformer. Dekomposer, yaitu
mikroorganisme yang menyerang bangkai hewan dan sisa tumbuhan mati, kemudian
memecah bahan organik kompleks ke dalam ikatan yang lebih sederhana, dan proses
dekomposisi itu disebut humifikasi yang menghasilkan humus.Transformer, yaitu
mikroorganisme yang meneruskan proses dekomposisi dengan mengubah ikatan
organik sederhana ke dalam bentuk bahan anorganik yang siap dimanfaatkan lagi
oleh produsen dan proses dekomposisi itu disebut minerealisasi yang
menghasilkan zat hara.
Keseimbangan
dalam Ekosistem
Ekosistem mempunyai keteraturan, berwujud sebagai
kemampuan untuk memilhara diri-sendiri, mengatur sendiri, serta mengadakan
keseimbangan kembali. Oleh karena itu dalam sistem kehidupan ada kecenderungan
untuk melawan perubahan atau usaha agar berada dalam suatu keseimbangan
(homeostatis). Homeostatis ini merupakan kemampuan ekosistem untuk menahan
berbagai perubahan dalam sistem secara keseluruhan.
Kondisi ekosistem dalam keseimbangan (homeostatis)
mempunyai arti bahwa ekosistem itu telah mantap atau telah mencapai klimaks,
sehingga ekosistem mempunyai daya tahan yang besar untuk menghadapi berbagai gangguan yang menimpanya.
Berkaitan dengan daya tahan ekosistem seperti
tersebut, di dalam ekologi terdapat istilah yang dikenal dengan daya lenting.
Daya lenting merupakan sifat suatu ekosistem yang memberikan kemungkinan
ekosistem tersebut pulih kembali ke keseimbangan semula setelah mengalami
gangguan. Kendatipun suatu ekosistem memiliki daya lenting yang besar, akan tetapi
pada umumnya batas mekanisme keseimbangan dinamis masih dapat ditembus oleh
kegiatan manusia.
Habitat dan Relung
Habitat adalah tempat hidup makhluk hidup. Misalnya
ikan mas habitatnya di air tawar, pohon bakau mempunyai habitat di pantai yang
berlumpur dan tanah salinitas dan membutuhkan arus yang tenang. Setiap makhluk
hidup mempunyai habitat yang sesuai dengan kebutuhannya. Apabila terjadi
gangguan atau perubahan yang cepat makhluk tersebut mungkin akan mati atau
pergi mencari habitat lain yang cocok. Misalnya, jika terjadi arus
terus-menerus di pantai habitat bakau, dapat dipastikan bakau tersebut akan
mati. tetapi jika terjadi perubahan secara perlahan, lama kelamaan makhluk
hidup tersebut akan berusaha melakukan penyesuaian diri (adaptasi) yang memungkinkan
terjadinya jenis baru dari makhluk tersebut. Habitat dapat disebut alamat
makhluk hidup dan setiap makhluk hidup dapat mempunyai lebih dari satu habitat.
Relung atau niche merupakan cara hidup makhluk
hidup dalam habitatnya. Seperti burung ada yang memakan serangga, buah maupun
biji. Relung suatu organisme ditentukan oleh tempat hidupnya dan oleh berbagai
fungsi yang dikerjakannya sehingga dikatakan sebagai profesi organisme dalam
habitatnya. Berbagai organisme dapat hidup bersama dalam satu habitat. akan
tetapi, jika dua atau lebih organisme mempunyai relung yang sama dalam satu
habitat maka akan terjadi persaingan. Makin besar kesamaan relung dari
organisme-organisme yang hidup bersama dalam satu habitat maka akan intensif
persaingannya.
3. Terbentuknya perubahan ekosistem
lingkungannya dapat disebabkan oleh proses alam maupun disengaja oleh manusia.
Proses alam dapat berupa perubahan geografi, hidrologi, klimatologi, dll.
Sedangkan perubahan akibat ulah manusia sangat berkaitan dengan adanya
pertanian, kehutanan, perikananmaupun tingkat demografi pendudukyang selalu
dinamis. Pada saat sekarang, dimna lingkungan mengalami mengalami degrdasi
kerusakan, maka ilmu ilmu tersebut sangat diperlukan dalam mengatasi masalah
lingkungan.
Sebelum
diketahui penyebab dari permasalahan lingkungan. Misalnya perlu dipelajari dulu
aspek ekonomi, sosial, dll. Sehingga dapat ditentukan bagaimana
penanggulangannya.
Ilmu
kimia dan fisika juga merupakan salahsatu ilmu dasar dalam dalam mempelajari
lingkungan. Kimia dan fisika diperlukan dalam mempelajari aspek karakteristik
dari medium udara, air maupun tanah. Terlebih lagi dalam membicarakan aspek
lingkungan yang sangat berkaitan dangan kimia terutama bahan-bahan kimia yang
berinteraksi dengan bahan kimia lain yang berada di lingkungan. Bahan kimia
tersebut dapat berinteraksi dengan biota yang ada di lingkungan sekitar
sehingga perlu dipelajari juga tentang biologi lingkungan. Oleh sebabitu
ingkungan menjadi sangat kompleks dan dan diperlukan pakar ilmu lain dalam
membicarakan masalah lingkungan
4. Pengertian keseimbangan lingkungan:
kemampuan lingkungan untuk mengatasi tekanan dari alam maupun dari aktiitas
manusia, serta kemampuan lingkungan dalam menjaga kestabilan hidupnya.
Pernahkah
terpikir olehmu mengapa bencana alam seperti banjir dan tanah longsor demikian
sering terjadi? Manusia tanpa sadar mengeksploitasi lingkungannya tanpa
memperhatikan aspek kelestariannya. Perambahan kawasan hutan bakau telah
menyebabkan banjir yang rutin dating bersama periode pasang surut pantai.
Penebangan pohon di bukit-bukit telah menyebabkan tanah longsor.
5. Macam macam permasalahan lingkungan :
Permasalahan
Air
- Permasalahan Sungai
Sungai-sungai di Indonesia memiliki
peranan penting bagi kehidupan, yaitu sebagai sarana irigasi, sumber air minum,
keperluan industri, dan lain-lain. Tetapi dalam kurun waktu lima tahun ini,
kualitas air telah mengalami penurunan. Hal itu disebabkan sebanyak 64 dari 470
Daerah Aliran Sungai (DAS) di Indonesia dalam keadaan kritis. Pendangkalan sungai
terjadi di mana-mana. Selain itu, sungai di Indonesia banyak yang tercemar oleh
berbagai limbah di antaranya:
- Limbah domestik, yaitu limbah
rumah tangga berupa detergen, tinja, dan sampah yang sengaja dibuang ke
sungai.
- Limbah Industri berupa berbagai
zat kimia dan logam berat yang berbahaya dan beracun.
- Limbah pertanian seperti sisa
pestisida dan pupuk.
- Racun dari kegiatan penangkapan
ikan yang terlarang.
- Pencemaran Air Tanah
Perumahan di kota-kota padat di
Indonesia banyak yang menggunakan sumur tanah sebagai sumber air untuk
keperluan sehari-hari, menggantikan peran PAM. Akan tetapi, air tanah dari
sumur-sumur tersebut mengandung bakteri Fecal coli, coliform, serta
mineral-mineral seperti besi yang melebihi baku mutu. Sumber pencemaran
tersebut berasal dari tempat penampungan tinja penduduk (septic tank).
Akibatnya, kondisi air berwarna kuning dan berbau. Hal ini bisa saja tidak
terjadi jika jarak antara septic tank dengan sumur lebih dari 10
meter. Tapi karena kota merupakan kawasan padat, hal ini menjadi sulit
diimplementasikan dan terjadilah pencemaran air tanah.
Selain itu, pembuangan limbah industri
yang berdekatan dengan sumur penduduk juga menyebabkan air tanah tercemar. Air
tanah di kota-kota besar yang dekat pantai (seperti Jakarta) juga tercemar oleh
air asin (air laut) karena penyedotan air tanah secara besar-besaran oleh
industri dan berbagai bangunan besar. Karena air tanah sudah banyak tersedot,
akhirnya di rongga bekas air tanah tadi air laut merembes dan mengurangi
kualitas air tanah yang disedot oleh kota.
Pencemaran air memberikan dampak
sebagai berikut.
- Musnahnya berbagai jenis ikan dan terjadi kerusakan
pada tumbuhan air. Dampak lebih lanjut yang terjadi adalah terganggunya
ekosistem yang pada saatnya pasti akan merugikan manusia sendiri.
- Air sungai yang terkontaminasi mengancam kesehatan
penduduk di sepanjang DAS karena menjadi sumber berbagai penyakit.
- Terjadinya banjir di musim hujan.
- Bau menyengat dari limbah pabrik.
- Terjadinya kelangkaan air bersih.
- Terjadinya blooming algae, suatu keadaan
ketika air sungai dan danau ditutupi oleh ganggang yang menyebabkan
matinya biota bawah air. Blooming algae disebabkan oleh
banyaknya pupuk yang terlarut dalam air
- Limbah dari sungai yang terbawa ke laut akan mencemari
biota laut, sehingga turut membawa petaka bagi manusia yang
mengonsumsinya. Sebgai contoh penyakit Minamata di Jepang, suatu penyakit
yang terjadi di daerah Minamata yang disebabkan oleh menumpuknya logam
berat dalam tubuh ikan laut yang dikonsumsi orang-orang.
Upaya penganggulangan pencemaran air
dapat dilakukan dengan langkah berikut.
- Membatasi. Limbah harus diminimalisir dan kalau bisa
didaur ulang. Jika tidak bisa didaur ulang, limbah harus dinetralisir agar
tidak mencemari lingkungan.
- Mengawasi. Masyarakat dan lembaga-lembaga swadaya harus
turut mengawasi dan menjaga pelestarian air.
- Mengendalikan. Pelaksanaan undang-undang lingkungan
hidup harus tegas, para pelanggar harus diganjar dengan sanksi yang
sesuai.
Permasalahan Sampah
Pertumbuhan penduduk
yang sangat pesat mengakibatkan tingkat konsumsi masyarakat juga bertambah
banyak. Hal ini memberi kontribusi langsung pada meningkatnya volume sampah
yang tidak diimbangi oleh upaya penanggulangannya. Hal ini menyebabkan banyak
terjadi permasalahan lingkungan hidup. Sebut saja linkungan menjadi kotor,
jorok, bau, dll.
Beberapa langkah untuk menanggulangi permasalahan sampah di Indonesia di
antaranya berikut ini.
- Pembuatan Tempat Pembuangan
Sampah Terpadu (TPST) untuk mengelola sampah. Lokasinya harus jauh dari
permukiman penduduk.
- Penerapan prinsip 4R: replace
(mengganti), reduce (mengurangi), reuse (menggunakan
kembali), dan recycle (mendaur ulang).
- Penempatan bak sampah yang
terpisah antara oraganik dan anorganik sehingga mempermudah
pengelolaannya.
- Memproduksi dan memasyarakatkan
peralatan untuk mendaur ulang sampah.
- Mengadakan kerja bakti secara
berkala.
Permasalahan Hutan
Pola konsumsi masyarakat kian meningkat terutama yang berhubungan dengan
hasil hutan. Kebutuhan akan kertas, mebel, dan bahan bangunan telah meningkat
tajam. Hal ini dapat menguras keberadaan hutan produksi. Sebenarnya kita
pun sering merusak hutan. Dengan membuang-buang kertas atau memakainya
secara berlebihan, kita turut andil dalam mendorong para penebang hutan liar
melaksanakan aksinya.
Berdasarkan data BPS tahun 2004, luas hutan yang telah
rusak maupun kritis telah mencapai 59 juta hektar. Rata-rata terjadi
pengurangan luas hutan 1,6 juta hektar per tahun.
Kerusakan hutan telah berakibat buruk
pada kehidupan, seperti tanah longsor, banjir, hilangnya banyak spesies hewan
dan tumbuhan, tanah tandus dan tidak produktif, kekeringan, pemanasan global,
dll. Kelestarian hutan Indonesia perlu dilakukan dengan langkah-langkah
pelaksanaan sebagai berikut.
- Melakukan reboisasi.
- Jika ingin menebang kayu, lakukan sistem tebang pilih.
- Masyarakat, lembaga swadaya, dan pemerintah harus
mengawasi dan menjaga hutan.
- Memberikan sanksi berat bagi penebang hutan liar.
Permasalahan
Ekosistem Pantai
Ekosistem pantai merupakan ekosistem
yang memiliki kekayaan alam beragam karena merupakan pertemuan antara wilayah
darat dan wilayah laut. Berbagai jenis makhluk hidup dapat ditemukan di pantai.
Di daerah pantai dapat ditemukan hutan bakau, terumbu karang, dan tentu saja
pasir pantai
Hutan bakau dapat dijadikan bahan baku pembuatan
mebel. Terumbu karang merupakan kawasan yang indah, namun sayang sering ada
tangan-tangan jahil yang mencopoti terumbu karang untuk dijual. Adapun pasir
pantai dapat dijadikan bahan bangunan. Pengerukan sumber daya alam pantai
secara berlebihan dapat membuat pantai menjadi tidak dapat berfungsi
sebagaimana mestinya. Ekosistem pantai akan hancur
Untuk mengurangi dampak rusaknya
ekosistem pantai, perlu dilakukan langkah berikut.
- Reboisasi hutan bakau.
- Dibuat peraturan yang membatasi penambangan pasir.
- Masyarakat terutama nelayan ikut berperan aktif dalam
menjaga daerah pesisir pantai.
- Pemberian tanggung jawab untuk konservasi hutan di
sepanjang pantai bagi pengusaha yang bergerak di bidang wisata bahari.
6.
Pencemaran adalah masuk atau dimasukkannya mahluk
hidup, zat, energi dan/ atau komponen lain ke dalam air atau udara. Pencemaran
juga bisa berarti berubahnya tatanan (komposisi) air atau udara oleh kegiatan
manusia dan proses alam, sehingga kualitas air/ udara menjadi kurang atau tidak
dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya. Untuk mencegah terjadinya
pencemaran terhadap lingkungan oleh berbagai aktivitas industri dan aktivitas
manusia, maka diperlukan pengendalian terhadap pencemaran lingkungan dengan
menetapkan baku mutu lingkungan. Pencemaran terhadap lingkungan dapat terjadi
dimana saja dengan laju yang sangat cepat, dan beban pencemaran yang semakin
berat akibat limbah industri dari berbagai bahan kimia termasuk logam berat.
A.
Pencemaran Air
Pencemaran air adalah suatu perubahan
keadaan di suatu tempat penampungan air seperti danau, sungai, lautan dan air
tanah akibat aktivitas manusia. Danau, sungai, lautan dan air tanah adalah
bagian penting dalam siklus kehidupan manusia dan merupakan salah satu bagian
dari siklus hidrologi. Selain mengalirkan air juga mengalirkan sedimen dan
polutan. Berbagai macam fungsinya sangat membantu kehidupan manusia.
Pemanfaatan terbesar danau, sungai, lautan dan air tanah adalah untuk irigasi
pertanian, bahan baku air minum, sebagai saluran pembuangan air hujan dan air
limbah, bahkan sebenarnya berpotensi sebagai objek wisata.
Penyebab
Pencemaran air dapat disebabkan oleh
berbagai hal dan memiliki karakteristik yang berbeda-beda.
a.
Meningkatnya kandungan nutrien dapat mengarah pada eutrofikasi.
b.
Sampah organik seperti air comberan (sewage) menyebabkan peningkatan
kebutuhan oksigen pada air yang menerimanya yang mengarah pada berkurangnya
oksigen yang dapat berdampak parah terhadap seluruh ekosistem.
c.
Industri membuang berbagai macam polutan ke dalam air limbahnya seperti
logam berat, toksin organik, minyak, nutrien dan padatan. Air limbah tersebut
memiliki efek termal, terutama yang dikeluarkan oleh pembangkit listrik, yang
dapat juga mengurangi oksigen dalam air.
d.
Seperti limbah pabrik yg mengalir ke sungai seperti di sungai citarum
Akibat
a.
Dapat menyebabkan banjir
b.
Erosi
c.
Kekurangan sumber air
d.
Dapat membuat sumber penyakit
e.
Tanah Longsor
f.
Dapat merusak Ekosistem sungai
B. Pencemaran Udara
Pencemaran udara adalah kehadiran satu
atau lebih substansi fisik, kimia, atau biologi di atmosfer dalam jumlah yang
dapat membahayakan kesehatan manusia, hewan, dan tumbuhan, mengganggu estetika
dan kenyamanan, atau merusak properti. Pencemaran udara dapat ditimbulkan oleh
sumber-sumber alami maupun kegiatan manusia. Beberapa definisi gangguan fisik
seperti polusi suara, panas, radiasi atau polusi cahaya dianggap sebagai polusi
udara. Sifat alami udara mengakibatkan dampak pencemaran udara dapat bersifat
langsung dan lokal, regional, maupun global.
Sumber Polusi Udara
Pencemar udara dibedakan menjadi dua
yaitu, pencemar primer dan pencemar sekunder. Pencemar primer adalah substansi
pencemar yang ditimbulkan langsung dari sumber pencemaran udara. [Karbon
monoksida]adalah sebuah contoh dari pencemar udara primer karena ia merupakan
hasil dari pembakaran. Pencemar sekunder adalah substansi pencemar yang
terbentuk dari reaksi pencemar-pencemar primer di atmosfer. Pembentukan ozon
dalam [smog fotokimia] adalah sebuah contoh dari pencemaran udara sekunder.
Belakangan ini pertumbuhan keprihatinan
akan efek dari emisi polusi udara dalam konteks global dan hubungannya dengan
[pemanasan global yg mempengaruhi;
Kegiatan manusia.
a.
Transportasi
b.
Industri
c.
Pembangkit Listrik
d.
Gas buang pabrik
Sumber Alami
a.
Gunung berapi
b.
Rawa-rawa
c.
Kebakaran hutan
d.
Nitrifikasi Biologi
Dampak
Substansi pencemar yang terdapat di
udara dapat masuk ke dalam tubuh melalui sistem pernapasan. Jauhnya penetrasi
zat pencemar ke dalam tubuh bergantung kepada jenis pencemar. Partikulat
berukuran besar dapat tertahan di saluran pernapasan bagian atas, sedangkan
partikulat berukuran kecil dan gas dapat mencapai paru-paru. Dari paru-paru,
zat pencemar diserap oleh sistem peredaran darah dan menyebar ke seluruh tubuh.
Dampak kesehatan yang paling umum dijumpai adalah ISPA (infeksi saluran
pernapasan akut), termasuk di antaranya, asma, bronkitis, dan gangguan
pernapasan lainnya. Beberapa zat pencemar dikategorikan sebagai toksik dan
karsinogenik. Memperkirakan dampak pencemaran udara di Jakarta yang berkaitan
dengan kematian prematur, perawatan rumah sakit, berkurangnya hari kerja
efektif, dan ISPA pada tahun 1998 senilai dengan 1,8 trilyun rupiah dan akan
meningkat menjadi 4,3 trilyun rupiah di tahun 2015.
Efek Rumah Kaca
Efek rumah kaca disebabkan oleh
keberadaan CO2, CFC, metana, ozon, dan N2O di lapisan troposfer yang menyerap
radiasi panas matahari yang dipantulkan oleh permukaan bumi. Akibatnya panas
terperangkap dalam lapisan troposfer dan menimbulkan fenomena pemanasan global.
Dampak dari pemanasan global :
a.
Pencairan es di kutub
b.
Perubahan iklim regional dan global
c.
Perubahan siklus hidup flora dan fauna
Kerusakan Lapisan Ozon
Lapisan ozon yang berada di stratosfer
(ketinggian 20-35 km) merupakan pelindung alami bumi yang berfungsi memfilter
radiasi ultraviolet B dari matahari. Pembentukan dan penguraian molekul-molekul
ozon (O3) terjadi secara alami di stratosfer. Emisi CFC yang mencapai
stratosfer dan bersifat sangat stabil menyebabkan laju penguraian
molekul-molekul ozon lebih cepat dari pembentukannya, sehingga terbentuk
lubang-lubang pada lapisan ozon.
C.
Pencemaran Tanah
Pencemaran tanah adalah keadaan dimana
bahan kimia buatan manusia masuk dan mengubah lingkungan tanah alami.
Pencemaran ini biasanya terjadi karena: kebocoran limbah cair atau bahan kimia
industri atau fasilitas komersial; penggunaan pestisida; masuknya air permukaan
tanah tercemar ke dalam lapisan sub-permukaan; kecelakaan kendaraaan pengangkut
minyak, zat kimia, atau limbah; air limbah dari tempat penimbunan sampah serta
limbah industri yang langsung dibuang ke tanah secara tidak memenuhi syarat
(illegal dumping). Ketika suatu zat berbahaya/beracun telah mencemari permukaan
tanah, maka ia dapat menguap, tersapu air hujan dan atau masuk ke dalam tanah.
Pencemaran yang masuk ke dalam tanah kemudian terendap sebagai zat kimia
beracun di tanah. Zat beracun di tanah tersebut dapat berdampak langsung kepada
manusia ketika bersentuhan atau dapat mencemari air tanah dan udara di atasnya.
Pada kesehatan
Dampak pencemaran tanah terhadap
kesehatan tergantung pada tipe polutan, jalur masuk ke dalam tubuh dan
kerentanan populasi yang terkena. Kromium, berbagai macam pestisida dan
herbisida merupakan bahan karsinogenik untuk semua populasi. Timbal sangat
berbahaya pada anak-anak, karena dapat menyebabkan kerusakan otak, serta
kerusakan ginjal pada seluruh populasi. Air raksa dan siklodiena dikenal dapat
menyebabkan kerusakan ginjal, beberapa bahkan tidak dapat diobati. PCB dan
siklodiena terkait pada keracunan hati. Organofosfat dan karmabat dapat dapat
menyebabkan ganguan pada saraf otot. Berbagai pelarut yang mengandung klorin
merangsang perubahan pada hati dan ginjal serta penurunan sistem saraf pusat.
Terdapat beberapa macam dampak kesehatan yang tampak seperti sakit kepala,
pusing, letih, iritasi mata dan ruam kulit untuk paparan bahan kimia yang
disebut di atas. Yang jelas, pada dosis yang besar, pencemaran tanah dapat
menyebabkan kematian.
Pencemaran tanah juga dapat memberikan
dampak terhadap ekosistem. Perubahan kimiawi tanah yang radikal dapat timbul
dari adanya bahan kimia beracun/berbahaya bahkan pada dosis yang rendah
sekalipun. Perubahan ini dapat menyebabkan perubahan metabolisme dari
mikroorganisme endemik dan antropoda yang hidup di lingkungan tanah tersebut.
Akibatnya bahkan dapat memusnahkan beberapa spesies primer dari rantai makanan,
yang dapat memberi akibat yang besar terhadap predator atau tingkatan lain dari
rantai makanan tersebut. Bahkan jika efek kimia pada bentuk kehidupan terbawah
tersebut rendah, bagian bawah piramida makanan dapat menelan bahan kimia asing
yang lama-kelamaan akan terkonsentrasi pada makhluk-makhluk penghuni piramida
atas. Banyak dari efek-efek ini terlihat pada saat ini, seperti konsentrasi DDT
pada burung menyebabkan rapuhnya cangkang telur, meningkatnya tingkat kematian
anakan dan kemungkinan hilangnya spesies tersebut. Dampak pada pertanian
terutama perubahan metabolisme tanaman yang pada akhirnya dapat menyebabkan
penurunan hasil pertanian. Hal ini dapat menyebabkan dampak lanjutan pada
konservasi tanaman tidak mampu menahan lapisan tanah dari erosi. Beberapa bahan
pencemar ini memiliki waktu paruh yang panjang dan pada kasus lain bahan-bahan
kimia derivatif akan terbentuk dari bahan pencemar tanah utama.
Bioremediasi
Bioremediasi adalah proses pembersihan
pencemaran tanah dengan menggunakan mikroorganisme (jamur, bakteri).
Bioremediasi bertujuan untuk memecah atau mendegradasi zat pencemar menjadi
bahan yang kurang beracun atau tidak beracun (karbon dioksida dan air). Salah
satu mikroorganisme yang berfungsi sebagai bioremediasi adalah jamur vesikular
.
D.
Pencemaran Suara
Pencemaran suara adalah keadaan dimana
masuknya suara yang masuk terlalu banyak sehingga mengganggu kenyamanan
lingkungan manusia. Pencemaran suara cukup menjadi ancama serius bagi kualitas
lingkungan. Sumber pencemaran suara adalah kebisingan, yaitu bunyi atau suara
yang dapat mengganggu dan merusak pendengaran manusia. Bunyi disebut bising
apabila inetensitasnya telah melampaui 50 desibel. Suara dengan intensitas
tinggi, seperti yang dikeluarkan oleh banyak mesin industri, kendaraan
bermotor, dan pesawat terbang bila berlangsung secara terus-menerus dalam
jangka waktu yang lama dapat mengganggu manusia, bahkan menyebabkan cacat
pendengaran yang permanen.
7. Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan
makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk
hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan
jasa.
8. Sejarah Bioteknologi
Hobbelink (1988) menyatakan bahwa bioteknologi sebagai suatu teknologi
sebenarnya bukanlah hal baru. Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal
oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti,
maupun keju yang
sudah dikenal sejak abad ke-19. Prinsip dasar upaya pembuatan makanan tersebut
pada umumnya sama, yaitu sejumlah bahan dasar didedahkan (exposure) ke
jasad renik tertentu yang akan mentransformasikan bahan dasar (anggur, barley,
susu atau gandum) menjadi produk yang diinginkan. Selain pembuatan bir,
bioteknologi juga diterapkan pada proses pemuliaan tanaman untuk
menghasilkan varietas-varietas
baru di bidang pertanian dan pemuliaan dan reproduksi hewan. Di
bidang medis,
penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan
penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah
yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan
terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan
alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal
(Defri, 2008).
Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara
negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam
teknologi, misalnya teknologi yang berkaitan dengan rekayasa genetika, kultur jaringan,
rekombinan DNA,
pengembangbiakan sel induk, dan kloning.
Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit
genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga
memungkinkan para penderita stroke ataupun
penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh
dapat sembuh seperti sediakala. Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi
rekayasa genetika, kultur jaringan dan rekombinan DNA, dapat dihasilkan tanaman
dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa,
serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan
bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada
penguraian minyak bumi yang
tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik
(racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru. Kini,
bioteknologi modern dapat menghasilkan produk-produk yang bersumber dari sel (cellular
product) dan dapat dilakukan melalui transformasi biologis (biotransformation).
Terlebih lagi bioteknologi modern dalam prosesnya dapat dipengaruhi
serta dikendalikan sepenuhnya oleh manusia sebagai pelakunya (Defri, 2008).
B. Periode Perkembangan
Bioteknologi
Perkembangan bioteknologi dapat dibagi menjadi 3 periode, yaitu:
1. Periode
bioteknologi tradisional (bioteknologi konvensional)
Pada periode ini, merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme
secara langsung dan belum tahu adanya penggunaan enzim. Proses pembuatan
makanan dengan teknik konvensional ini masih sangat sederhana dan hanya
dilakukan dalam skala kecil. Manusia belum melakukan penelitian secara ilmiah
bahwa pada peristiwa fermentasi yang mengubah bahan dasar menjadi bahan makanan
yang lebih tahan lama, merupakan hasil dari proses metabolisme mikroorganisme.
Pada periode ini, belum ada penelitian mengenai fenomena yang terjadi, karena
semua berawal dari ketidaksengajaan.
Periode ini ditandai dengan adanya peristiwa sebagai berikut:
Ø Pada masa 8000 SM, bangsa Babilonia, Mesir dan Romawi telah
mengenal cara bercocok tanam yang baik dengan cara pengumpulan dan pemilihan
benih untuk ditanam. Selain itu, di bidang peternakan, mereka telah
mengembangbiakkan hewan ternak secara selektif untuk peningkatan kualitas
ternak.
Ø Pada masa 6000 SM, manusia mengetahui cara membuat minuman bir
dan anggur menggunakan teknik fermentasi. Selain itu, juga membuat roti dengan
bantuan ragi.
Ø Pada masa 4000 SM, bangsa Tionghoa telah membuat yogurt dan
keju dari susu dengan bakteri asam laktat.
Ø Pada masa 1500 SM, bangsa Aztec memanfaatkan gangga sebagai
sumber makanan (Anonim, 2010).
2. Periode
bioteknologi ilmiah
Pada perkembangan bioteknologi selanjutnya, manusia mulai menyadari bahwa
fenomena yang terjadi pada proses fermentasi tidak terjadi dengan sendirinya.
Oleh karena itu, rasa ingin tahu mendorong mereka untuk melakukan penelitian
yang menggunakan prinsip-prinsip ilmiah.
Periode bioteknologi ilmiah ditandai dengan munculnya banyak penelitian
ilmiah dalam berbagai bidang, antara lain yaitu:
Ø Pada tahun 1665, penemuan sel oleh Robert Hooke pada sayatan
gabus yang diamati dengan mikroskop sederhana.
Ø Pada tahun 1670, pemanfaatan mikroba dalam usaha penambangan
tembaga di Rio Tinto, Spanyol
Ø Pada tahun 1686, ditemukan lensa mikroskop yang lebih maju
oleh Antony Van Leeuwenhoek yang dapat digunakan untuk melihat mikroba. Karena
penemuannya tersebut, Antony menjadi manusia pertama yang melihat mikroba. Setelah
penemuan lensa mikroskop tersebut, penelitian tentang mikroorganisme semakin
berkembang pesat.
Ø Tahun 1800, Nikolai I. Vavilov menciptakan penelitian yang
komprehensif tentang perkembangbiakan hewan.
Ø Tahun 1856 - 1865, Gregor Mendel mengawali penelitian genetika
tumbuhan dengan menggunakan tanaman kacang ercis. Pada akhirnya dari penelitian
tersebut Mendel menemukan hukum pewarisan sifat induk pada turunannya.
Ø Tahun 1870, ditemukannya mikroba dalam makanan dan minuman
oleh Louis Pasteour, yang merupakan awal berkembangnya bidang mikrobiologi
Ø Tahun 1890, ditemukannya alkohol yang bisa dimanfaatkan
sebagai bahan bakar motor
Ø Tahun 1897, ditemukannya enzim dari ekstrak ragi yang dapat
mengubah gula menjadi alkohol oleh Eduard Buchner
Ø Tahun 1912 -- 1915, pada tahun inilah ditemukan teknik
pengelolahan limbah dengan menggunakan mikroba. Selain itu, mulai ditemukan
pula produksi aseton, butanol, dan gliserol dengan menggunakan bakteri
Ø Tahun 1919, mulailah digunakan kata “bioteknologi” oleh seorang
insinyur berkebangsaan Hongaria bernama Karl Ereky
Ø Tahun 1928, merupakan tahun ditemukannya zat antibiotik
“penisillin” oleh Alexander Fleeming
Ø Tahun 1953, ditemukannya struktur asam deoksiribo nukleat (
ADN ) oleh Crick dan Watson
Ø Pada tahun 1994, mulailah diproduksi penisillin dalam jumlah
besar
3. Periode
bioteknologi modern
Perkembangan bioteknologi modern berdasarkan atas hasil penelitian ilmiah
diketahui orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif dan efisien.
Periode bioteknologi modern diawali dengan perkembangan pesat dalam
bidang genetika, yaitu:
Ø Teknik rekayasa genetik pada tahun 1970-an. Era rekayasa
genetik dimulai dengan penemuan enzim endonuklease restriksi oleh Dussoix dan
Boyer. Adanya enzim tersebut memungkinkan kita dapat memotong DNA pada posisi
tertentu, mengisolasi gen dari kromosom suatu organisme, dan menyisipkan
potongan DNA lain yang dikenal dengan teknik DNA rekombinan.
Ø Setelah penemuan enzim endonuklease restriksi, pada tahun 1976
dimulai program bahan bakar alkohol dari Brazil dan teknologi hibridoma
yang menghasilkan antibodi monoklonal.
Ø Pada tahun 1980, Rank Hovis Mc. Dougall diberikan izin untuk
memasarkan produk jamur yang dapat dikonsumsi oleh manusia.
Ø Peran teknologi rekayasa genetik pada era ini semakin terasa
dengan diizinkannya penggunaan insulin hasil percobaan rekayasa genetik untuk
pengobatan penyakit diabetes di Amerika Serikat pada tahun 1982. Insulin buatan
tersebut diproduksi oleh perusahaan Eli Lilly Company.
Ø Pada tahun 2000-2005, proyek genom manusia dimulai dan
berhasil dilakukan, sehingga peta genom manusia dapat dibuat secara utuh.
Hingga saat ini, penelitian dan penemuan yang berhubungan dengan rekayasa
genetik terus dilakukan. Misalnya dihasilkan organisme transgenik penelitian
genom makhluk hidup (Anonim, 2008).
9.
Bioteknologi konvensional
(tradisional) merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk
memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan, seperti tempe,
tape, oncom, dan kecap. Bioteknologi konvensional ditandai dengan penggunaan
makhluk hidup secara langsung dan belum adanya penggunaan enzim.
Bioteknologi
modern adalah sejumlah teknik yang melibatkan manipulasi yang disengaja gen,
sel-sel dan jaringan hidup dengan cara yang dapat diprediksi dan dikendalikan
untuk menghasilkan perubahan dari suatu organisme atau menghasilkan jaringan
Modern. Bioteknologi modern dimulai dengan 1953 penemuan struktur asam
deoksiribonukleat (DNA) dan cara informasi genetik diturunkan dari generasi ke
generasi. Penemuan ini meletakkan dasar untuk transisi dari tradisional ke
bioteknologi modern. Contoh teknik ini meliputi: teknik DNA rekombinan (rDNA
atau rekayasa genetika), kultur jaringan dan mutagenesis.
10.
Contoh Bioteknologi Tradisional
Hanya memanfaatkan mikroorganisme untuk memproduksi
alcohol,asam asetat,gula atau bahan makanan seperti kecap dan tuak.
Mikroorganisme yang dimanfaatkan berupa bakteri dan jamur.
·
Pembuatan tempe
Tempe adalah
makanan yang dibuat dari fermentasi terhadap biji kedelai atau beberapa bahan
lain yang mengguanakan beberapa jenis kapang Rhizopus,seperti Rhizopus
oligospurus,Rh.oryzae,Rh.arrhizus. Sediaan fermentasi ini secara umum dikenal
sebagai ragi tempe.
·
Pembuatan yoghurt
Yoghurt adalah
susu yang dibuat melalui fermentasi bakteri. Yoghurt dapat dibuat dari susu apa
saja,termasuk sari kacang kedelai. Fermentasi gula susu(laktosa) menghasilkan
asam laktat yang berperan dalam protein susu untuk menhgasilkan tekstur seperti
gel dan aroma unik pada yoghurt.
·
Pembuatan nata de coco
Bibit nata
adalah bakteri Acetobacter xylinum yang akan dapat membentuk serat nata jika
ditumbuhkan dalam air kelapa yang sudah diperkaya dengan karbon dan nitrogen
melalui proses yang terkontrol. Dalam kondisi demikian,bakteri tersebut akan
menghasilkan enzim yang dapat menyusun zat gula menjadi ribuan rantai serat
atau selulosa. Dari jutaan renik yang tumbuh pada air kelapa tersebut,akan
dihasilkan jutaan lembar benang-benang selulosa yang akhirnya Nampak padat
berwarna putih hingga transparan,yang disebut sebagain nata.
·
Pembuatan keju
Keju adalah
makanan yang dihasilkan dengan memisahkan zat-zat padat dalam susu melalui
proses pengentalan atau koagulasi. Proses pengentalan ini dilakukan dengan
bantuan bakteri atau enzim tertentu yang disebut rennet. Hasil dari proses
tersebut nantinya akan dikeringkan,diproses dan diawetkan dengan berbagai macam
cara.
·
Pembuatan tapai
Tapai atau tape
adalah kudapan yang dihasilkan dari proses fermentasi bahan pangan
berkarbohidrat sebagai substrat oleh ragi. Ragi untuk fermentasi tapai
merupakan campuran beberapa mikroorganisme terutama fungi(kapang dan
jamur),seperti Saccharomyces cerevisiae,Rhizopus oryzae,Endomycopsis
burtonii,Mucor sp,Candidia utilis,Saccharomycopsis fibuligera dan diococcus sp.
Namun tidak tertutup kemungkinan jenis lain juga terlibat. Tapai hasil
fermentasi dengan ragi yang didominasi S.
11. Contoh Bioteknologi Modern
Bioteknologi
modern memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah untuk memperoleh produk barang dan
jasa. Dalam bioteknologi modern digunakan mikroorganisme atau bagian-bagian
makhluk hidup untuk meningkatkan nilai tambah suatu bahan.
·
Bibit tanaman yang seragam
Diperoleh
dengan melalui teknik kultur jaringan,melalui teknik ini dapat
dihasilkan/diproduksi bibit tanaman yang seragam dalam jumlah besar. Beberapa
contoh tanaman yang telah dihasilkan melalui kultur jaringan antara lain:
Papaver somniferum(menghasilkan kodein,untuk penghilang rasa nyeri), Jasminum
sp(menghasilkan jasmine,sebagai Parfum bahan aroma terapi.
·
Antibodi monoklonal
Merupakan
sejenis antibody yang diproduksi dengan cara penggabungan(fusi) dua jenis sel
yang sama atau berbeda. Dikenal juga dengan sebutan teknologi hibridoma/DNA
rekombinan.
·
Bayi tabung
Hasil
fertlisasi secara in vitro. Ovum dan sperma dipertemukan dalam sebuah “wadah”
sehingga terjadi pembuahan.
·
Hewan transgenik
Hasil rekayasa
genetic yang memiliki sifat/kemampuan berbeda dengan hewan biasa. Misalnya
menghasilkan air susu yang mengandung factor anti hemofil.
·
Domba dolly
Hasil kloning
yaitu transfer inti sel autosom(diploid) kedalam ovum(haploid) yang telah
diambil inti telurnya.
12. Dampak Positif Dan Negatif
Bioteknologi
Adapun dampak positif dan negatif dari
bioteknologi adalah sebagai berikut:
Dampak positif bioteknologi.
Beberapa dampak
positif dari adanya bioteknologi, adalah :
·
Meningkatnya
sifat resistensi tanaman terhadap hama dan penyakit tanaman, misalnya tanaman transgenik kebal hama.
·
Meningkatnya
produk-produk ( baik kualitas maupun kuantitas ) pertanian , perkebunan, peternakan
maupun perikanan. Dengan temuan bibit unggul.
·
Meningkatnya
nilai tambah bahan makanan. Pengolahan bahan makanan tertentu, seperti air susu
menjadi yoghurt, mentega, keju.
·
Membantu
proses pemurnian logam dari bijihnya pada pertambangan logam
( biohidrometalurgi )
·
Membantu
manusia mengatasi masalah-masalah pencemaran lingkungan, Seperti : bacteri
pemakan plastik dan parafin, bacteri penghasil bahan plastik biodegradable,
·
Membantu
manusia mengatasi masalah sumber daya energi. Misalnya : bioethanol, biogas
·
Membantu
dunia kedokteran dan medis mengatasi penyakit-penyakit tertentu. Misalnya :
penyakit kelainan genetis dengan terapi gen, hormon insulin,
antibiotik, antibodi monoklonal, vaksin.
·
Mengatasi
masalah pelestarian species langka dan hampir punah. Dengan teknologi
transplantasi nukleus, hewan / tumbuhan langka bisa dilestarikan dan lain
sebagainya.
Dampak negative bioteknologi.
Beberapa dampak
negative akibat timbulnya bioteknologi, adalah :
·
Munculnya
pencemaran biologis, berupa penyebaran organisme transgenik yang tak
terkendali.
·
Gangguan
keseimbangan ekosistem akibat perubahan dinamika populasi.
·
Kerusakan
tatanan sosial masyarakat , ketika cloning pada manusia tidak terkendali.
·
Tersingkirnya
berbagai plasma nutfah alami / lokal. Flora dan fauna lokal
"terdesak" oleh kehadiran flora dan fauna transgenik.
·
Menimbulkan
pertentangan berkepanjangan antara tokoh ilmuwan bioteknologi dengan
tokoh-tokoh kemanusiaan dan agama.
·
Timbulnya
reaksi alergi pada manusia yang mengkonsumsi tanaman / hewan transgenik
·
Munculnya
penyakit-penyakit baru dan kerentanan terhadap penyakit akibat pemanfaatan
tanaman / hewan transgenic.
No comments:
Post a Comment