DINAMIKA BIOSFER - SMAN 6 MADIUN

DINAMIKA BIOSFER

A.    Pengertian Biosfer

Biosfer merupakan sistem kehidupan paling besar karena terdiri atas gabungan ekosistem yang ada di planet bumi. Sistem itu mencakup seluruh makhluk hidup yang berinteraksi dengan lingkungannya sebagai kesatuan yang utuh. Secara etimologi kata biosfer terdiri atas dua kata, yaitu bio yang berarti hidup dan sphere yang berarti lapisan. Jadi, biosfer adalah lapisan tempat tinggal makhluk hidup. Biosfer meliputi lapisan litosfer, hidrosfer, dan atmosfer yang masih dapat ditemui berbagai macam kehidupan.

Setiap makhluk hidup memiliki tempat masing-masing di lapisan biosfer untuk tetap hidup sesuai dengan caranya. Tempat hidup itu disebut habitat. Contohnya, habitat ikan emas adalah air tawar. Namun, ada fauna tertentu yang habitatnya lebih dari satu tempat, contohnya burung pipit. Burung pipit mencari makanan di sawah, sedangkan tempat untuk bertelur dan berkembang biak adalah pepohonan.

Manusia dan tumbuhan pun memiliki tempat untuk mempertahankan kehidupannya dengan kondisi tertentu di permukaan bumi. Cara yang dilakukan oleh manusia, binatang, dan tumbuhan dalam memanfaatkan lingkungannya untuk mempertahankan hidupnya disebut adaptasi.

Pemahaman tentang biosfer sangat penting dalam rangka pengelolaan sumber daya hayati, terutama karena perkembangan kehidupan flora dan fauna yang semakin berkurang. Salah satu penyebabnya adalah berkurangnya luas hutan akibat adanya kebakaran ataupun pembukaan hutan untuk dijadikan daerah permukiman.

Dalam rangka pengelolaan sumber daya hayati perlu dibuat konsep cagar biosfer (biosphere reserve).  Cagar biosfer tersebut merupakan suatu tempat yang dapat digunakan untuk menilai perubahan-perubahan yang dibuat manusia dan arah perubahan lingkungan, yaitu melalui penelitian jangka panjang. Cagar biosfer merupakan bagian dari suaka alam taman nasional, tetapi dapat juga mencakup daerah yang tidak sesuai dengan syarat suaka alam.  Pembuatan cagar biosfer bertujuan antara lain sebagai berikut.

1.    Melestarikan keanekaragaman komunitas hayati dalam ekosistem alam untuk menjaga keanekaragaman genetika agar proses evolusinya dapat berjalan terus.

2.    Menyediakan daerah penelitian ekologi dan lingkungan, baik di dalam maupun di luar cagar biosfer.

3.    Menyediakan sarana dan prasarana untuk pendidikan dan latihan.

B.    Persebaran Flora dan Fauna di Dunia

Berbagai flora dan fauna tersebar secara tidak merata di permukaan bumi. Persebaran flora dan fauna itu dipelajari dalam biogeografi. Di dalam pembahasannya biogeografi menggunakan 2 pendekatan, yaitu biogeografi sejarah dan biogeografi ekologi.

Biogeografi sejarah adalah studi tentang persebaran flora dan fauna dengan sudut pandang perkembangan dan evolusi kelompok organisme, iklim, migrasi, gerakan bumi pada masa lalu, serta hubungan ekologis masa lalu dengan masa sekarang. Biogeografi ekologi adalah studi tentang persebaran flora dan fauna dengan sudut pandang interaksi antarorganisme, interaksi organisme dengan lingkungan, dan pengaruh interaksinya.

1.    Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Persebaran Flora dan Fauna

Persebaran flora dan fauna dipengaruhi oleh 3 faktor utama, yaitu penyebab, sarana, dan hambatan persebaran.

a.    Penyebab Persebaran

Penyebab terjadinya persebaran, khususnya persebaran spesies hewan antara lain sebagai berikut.

1)    Tekanan populasi, yaitu semakin banyak populasi menyebabkan persediaan bahan makanan tidak mencukupi bagi keturunannya. Oleh karena itu, suatu spesies hewan harus bermigrasi untuk mencari makanan di tempat yang lain.

2)    Perubahan habitat menyebabkan tidak cocoknya suatu spesies hewan untuk terus berada di daerah yang ditempati.

b.    Sarana Persebaran

Sarana yang digunakan sebagai media dalam persebaran flora dan fauna adalah sebagai berikut.

1)    Udara, yaitu melalui kekuatan terbang, atau karena embusan angin, misalnya oleh angin puyuh atau badai.

2)    Air, yaitu melalui kekuatan berenang atau dibawa oleh arus air atau benda-benda yang terapung.

3)    Lahan, yaitu karena adanya gerakan suatu spesies di daratan.

4)    Pengangkutan manusia, baik secara sengaja maupun tidak.

c.     Hambatan (barier) Persebaran

Persebaran flora dan fauna menjadi terhambat oleh adanya berbagai fenomena geosfer, antara lain gerakan lempeng, perubahan permukaan laut, munculnya pegunungan, dan perubahan pola aliran (drainase). Namun, pada umumnya faktor-faktor yang menjadi penghambat persebaran adalah sebagai berikut.

1)    Hambatan Iklim

Keadaan iklim sangat berpengaruh terhadap persebaran flora dan fauna. Unsur iklim yang dapat menjadi penghambat dalam persebaran flora dan fauna antara lain kondisi temperatur, kelembapan udara, dan curate hujan. Flora dan fauna di daerah tropika ten tu saja berbeda dengan yang ada di daerah sedang.

2)    Hambatan Edafik (tanah)

Kondisi tanah sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman karena tanaman memerlukan unsur hara, udara, dan air yang cukup untuk dapat menjamin kehidupanya. Adapun bagi hewan, kondisi tanah berpengaruh terhadap kemampuan hewan dalam menggali tanah.

3)    Hambatan Geografis

Kondisi geografis yang dapat menjadi penghambat bagi persebaran flora dan fauna terutama berhubungan dengan bentang alam, antara lain samudra, padang pasir, sungai, dan pegunungan.

4)    Hambatan Biologis

Faktor yang merupakan hambatan biologis dalam persebaran flora dan fauna antara lain habitat yang tidak sesuai lagi dan tidak cocok untuk kelangsungan hidup, tidak ada persediaan makanan, dan karena adanya predator sehingga hewan dapat bermigrasi ke tempat lain yang dapat menjamin kelangsungan hidupnya.

2.    Persebaran Flora di Dunia

Persebaran tumbuhan di muka bumi didasarkan atas letak geografis dan fisiologis atau dikenal dengan sebutan pendekatan ekologi. Pendekatan ekologi meliputi distribusi tumbuhan dilihat dari pengaruh kondisi lingkungan, terutama iklim yang disebabkan oleh perbedaan letak lintang (astronomic), dan pengaruh ketinggian dari permukaan laut.

Sistem bioma merupakan salah satu cara mempelajari persebaran berbagai jenis tumbuhan. Sistem bioma menekankan pada dinamika komunitas yang berhubungan dengan iklim dan faktor lingkungan lainnya, selain memperhatikan sejarah evolusi geologinya. Bioma-bioma di permukaan bumi dapat dibedakan menjadi 7 kelompok, yaitu bioma gurun, padang rumput, sabana, hutan basah, hutan gugur, taiga, dan tundra.

a.    Bioma Gurun

Daerah gurun dicirikan oleh curah hujan yang sangat rendah, yaitu kurang dari 250 mm per tahun dan intensitas panas Matahari yang tinggi. Di daerah ini umumnya terdiri atas batu atau pasir dengan tumbuhan yang jarang. Daerah gurun yang paling luas terpusat di daerah sekitar 20° LU, yaitu mulai dari Pantai Atlantik di Afrika hingga ke Asia Tengah. Sepanjang daerah itu terdapat kompleks Gurun Sahara, Gurun Arab, dan Gurun Gobi yang luasnya mencapai 10 juta km2.

Daerah gurun mempunyai ciri-ciri yang khusus, antara lain tingkat evaporasi yang lebih tinggi daripada curah hujan dan air tanah yang cenderung asin. Air tanah itu menjadi asin karena larutan garam dalam tanah tidak berpindah, baik melalui pencucian oleh air maupun oleh drainase. Oleh karena itu, hanya tumbuhan yang mampu beradaptasi yang dapat hidup di daerah tersebut.

Tumbuhan yang mampu hidup di gurun pada umumnya mempunyai daun yang kecil seperti duri dan mempunyai akar yang panjang. Melalui struktur tersebut tumbuhan dapat mengurangi penguapan dan mampu mengambil air dari tempat yang dalam, kemudian menyimpannya di dalam jaringan spons. Vegetasi yang dapat hidup di daerah gurun adalah kaktus, semak­semak akasia, dan pohon-pohon tamar (kurma).

Hewan yang terdapat di daerah gurun antara lain belalang dan berbagai hewan jenis pengerat, contohnya hamster dan gerbil.

b.    Bioma Padang Rumput (Stepa)

Bioma padang rumput terbentang dari daerah tropika sampai ke daerah subtropika yang curah hujannya tidak cukup untuk perkembangan hutan. Di daerah tersebut pada umumnya mempunyai curah hujan yang tidak teratur, yaitu antara 250 mm - 500 mm per tahun. Umumnya tanah di daerah padang rumput tidak mampu menyimpan air karena tingkat porositasnya rendah dan sistem penyaluran air kurang baik. Keadaan yang demikian menyebabkan rumput-rumput dapat tumbuh subur. Beberapa jenis rumput mempunyai ketinggian hingga 3,5 m dan s ering bercampur dengan pohon yang khas, misalnya akasia.

Di daerah padang rumput juga terdapat berbagai jenis hewan, antara lain rusa, antelop, kerbau, kanguru, ular, singa, harimau, dan berbagai hewan pengerat. Daerah padang rumput ini dapat dijumpai antara lain di Afrika, Amerika Selatan, Amerika Serikat bagian barat, Argentina, dan Australia.

c.     Bioma Savana (Sabana)

Sabana adalah suatu padang rumput yang diselingi oleh pohon-pohon yang tumbuhnya menyebar. Pohon yang umumnya tumbuh di padang sabana adalah pohon jenis palem. Selain itu, ada juga bioma sabana yang diselingi oleh pohon-pohon jenis akasia, misalnya bioma sabana di Benua Afrika bagian utara.

Bioma sabana termasuk salah satu sistem biotik terbesar di bumi, menempati daerah yang luas di Benua Afrika, Amerika Selatan, dan Australia. Namun, bioma sabana umumnya terbentuk di daerah tropika ataupun subtropika. Daerah terbentuknya sabana bercirikan temperatur udara panas sepanjang tahun dan hujan yang terjadi secara musiman.

Hujan menjadi faktor yang penting bagi terbentuknya sabana. Sabana akan berubah menjadi semak dan belukar apabila terbentuk mengarah ke daerah yang intensitas curah hujannya makin rendah. Sabana akan berubah menjadi hutan basah apabila terbentuk mengarah ke daerah yang intensitas curah hujannya makin tinggi.

Hewan yang hidup di bioma sabana adalah hewan-hewan jenis perumput dan jenis karnivor. Hewan jenis perumput contohnya kuda dan zebra, sedangkan hewan karnivor contohnya singa, macan tutul, dan anjing hutan.

d.    Bioma Hutan Basah (Hutan Hujan Tropic)

Hutan basah terdapat di daerah tropika meliputi Amerika Selatan, Semenanjung Amerika Tengah, Afrika, Madagaskar, Australia bagian utara, Indonesia, dan Malaysia. Di daerah hut an basah ini terdapat berbagai macam jenis tumbuhan. Berbagai tumbuhan tersebut dapat hidup antara lain karena sepanjang tahun hutan ini mendapat sinar Matahari yang cukup, air yang cukup, curah hujan di atas 2.000 mm per tahun, dan keadaan alamnya memungkinkan tumbuhnya berbagai jenis tanaman. Adapun pohon-pohon utamanya memiliki ketinggian antara 20-40 m, cabang-cabang pohonnya berdaun lebar dan lebat, serta selalu hijau. Oleh kerena itu, meskipun sinar Matahari cukup banyak, tetapi sulit menembus bagian dasar hutan. Hewan yang hidup di bioma hutan hujan tropis umumnya adalah hewan yang hidup di pohon dan berbagai jenis primata. Di antara primatt hutan hujan tropis dalam jumlah yang besar adalah avenon, monyet, gorila, dan simpanse terdapat di Afrika, sedangkan orang utan dan gibbon terdapat di Asia.

e.     Bioma Hutan Gugur (Deciduous)

Bioma hutan gugur terdapat di daerah beriklim sedang, antara lain Amerika Serikat bagian timur, di ujung selatan Benua Amerika, Kepulauan Inggris, dan Australia. Curah hujannya merata, yaitu antara 750 mm — 1.000 mm per tahun. Di hutan gugur ini pohon-pohon tidak terlalu rapat dan jumlah tumbuhan­nya relatif sedikit. Daerah ini mempunyai empat musim, yaitu musim panas, gugur, dingin, dan semi.

1)    Saat musim panas pohon-pohon yang tinggi tumbuh dengan daun lebat membentuk tudung, tetapi cahaya Matahari masih dapat menembus tudung tersebut hingga ke tanah karena daunnya tipis.

2)    Saat musim gugur menjelang musim dingin pancaran energi Matahari berkurang, suhu rendah, dan air cukup dingin. Oleh karena itu, daun-daun menjadi merah dan cokelat, kemudian gugur karena tumbuhan sulit mendapatkan air. Daun dan buah yang gugur kelak menjadi tumpukan senyawa organik.

3)    Saat musim dingin air menjadi salju, tumbuhan menjadi gundul, dan beberapa jenis hewan dalam keadaan hibernasi (tidur saat musim dingin).

4)    Saat musim semi menjelang musim panas, suhu naik, salju mencair, tumbuhan mulai berdaun kembali, tumbuhan semak mulai tumbuh di permukaan tanah, dan hewan-hewan yang hibernasi mulai aktif kembali.

f.     Bioma Taiga (Coniferous)

Bioma taiga atau hutan pohon pinus banyak terdapat di belahan bumi utara, antara lain Rusia bagian utara dan Kanada. Daerah taiga ini merupakan bioma terluas.Di daerah ini musim dingin cukup panjang, sedangkan musim kemarau yang panas sangat singkat. Selama musim dingin air tanah di daerah ini menjadi es dan mencapai 2 m di baw ah permukaan tanah. Tumbuhan yang hidup di daerah ini sangat sedikit, yaitu hanya terdiri atas dua atau tiga jenis tumbuhan. Adapun pohon utamanya adalah jenis konifer, terutama pohon spruce, alder, birch, dan ju­niper yang bentuk daunnya seperti jarum dan tahan terhadap kekeringan karena berlapis zat Jilin. Kondisi seperti tersebut menyebabkan hanya beberapa jenis hewan yang dapat dijumpai di daerah taiga, antara lain rubah, serigala, dan beruang.

g.     Bioma Tundra

Tundra merupakan daerah kutub yang tidak dapat ditumbuhi oleh pepohonan. Hanya lumut yang dapat tumbuh di daerah tundra. Daerah tundra dapat dijumpai di sekeliling lingkaran Arktik dan pulau­pulau kecil dekat Antartika. Daerah ini mempunyai musim dingin yang panjang dan gelap serta musim panas yang panjang dan terang. Fenomena tersebut terjadi karena peredaran Matahari hanya mencapai 23,5° LU/LS. Oleh karena itu, musim tumbuh tanamart, sangat pendek, yaitu 30 sampai 120 hari per tahun. Hanya tumbuh-tumbuhan tertentu yang mampu bertahan hidup dalam kondisi suhu yang sangat dingin. Beberapa jenis tumbuhan khas yang hidup di daerah tundra antara lain lumut, rumput, dan semak. Hewan yang dapat dijumpai di daerah tundra antara lain rusa, kelinci salju, rubah, dan hewan pengerat. Burung-burung yang terdapat di daerah ini antara lain elang, itik, angsa, dan burung hantu.

3.    Persebaran Fauna di Dunia

Umumnya hewan tersebar secara terbatas pada daerah tertentu karena adanya berbagai penghalang atau karena sejarah tempat asalnya pada zaman dahulu. Umumnya yang menjadi penghalang dan pemisah persebaran hewan adalah faktor-faktor fisik yang berhubungan dengan keadaan bumi. Faktor-faktor tersebut antara lain laut, sungai, gunung,  padang pasir, dan iklim. Satuan terbesar distribusi hewan disebut wilayah persebaran hewan. Wilayah persebaran hewan ditentukan oleh kondisi zaman dahulu dan hubungannya dengan masa sekarang antara benua yang satu dan benua lainnya.

Wilayah persebaran hewan pertama kali diperkenalkan oleh Sclater (1858), selanjutnya dikembangkan oleh Huxley (1868) dan oleh Wallace (1876). Menurut Alfred Russel Wallace, persebaran fauna di dunia dapat dikelompokkan menjadi enam wilayah, yaitu Neartik, Neotropik, Australis, Orien­tal, Paleartik, dan Etiopian.

a.    Wilayah Neartik

Wilayah Neartik meliputi seluruh wilayah Amerika Utara dan seluruh daerah Greenland. Amerika Utara bagian timur terdiri atas hutan gugur, Amerika Utara bagian tengah terdiri atas padang rumpu t, dan di Amerika Utara bagian utara terdapat hutan konifer yang luas.

Lingkungan Greenland sangat menarik, terutama lingkungan fisiknya yang tertutup salju dengan ketebalan yang sulit ditentukan. Beberapa hewan yang terdapat di wilayah Neartik antara lain antelop bertanduk cabang tiga, sejenis tupai dari Amerika Utara (prairie dog), kalkun, burung biru, salamander, bison, dan karibou (karibu).

b.    Wilayah Neotropik

Wilayah Neotropik meliputi Meksiko bagian selatan sampai Amerika bagian tengah dan Amerika Selatan. Kondisi wilayah Neotropik sebagian besar beriklim tropis dan di zona selatan beriklim sedang.

Hewan-hewan yang terdapat di wilayah Neotropik antara lain kukang, armadillo, alpaka, kelelawar pengisap darah, orang utan, siamang, trenggiling, menjangan, sejenis babi, kuda, tapir (yang berbeda dengan tapir Asia), dan kera.

c.     Wilayah Australis

Wilayah Australis meliputi Australia, Selandia Baru, Irian (Papua), dan Maluku serta pulau-pulau di sekitarnya. Sebagian besar kondisi lingkungannya beriklim tropis dan sebagian lagi beriklim sedang. Kondisi lingkungan Australia yang mencolok disebabkan oleh letaknya yang terpisah jauh dari benua lainnya.

Hewan-hewan yang hidup di wilayah Australis antara lain kanguru, trenggiling, koala, kasuari, cenderawasih, kiwi, kura-kura, buaya, kakaktua, burung pengisap madu, dan burung emu.

d.    Wilayah Oriental

Wilayah Oriental meliputi Benua Asia beserta pulau­pulaunya yang dekat, di antaranya Sumatra, Kalimantan, Jawa, Sulawesi, Srilangka, dan Filipina. Kondisi lingkungan fisik wilayah Oriental cukup bervariasi, namun sebagian besar beriklim tropis. Di wilayah Oriental terdapat banyak hutan hujan tropis sehingga kaya akan flora dan fauna.

Hewan-hewan yang spesifik di wilayah Oriental antara lain harimau, gajah, gibon, orang utan, dan badak bercula satu.

e.     Wilayah Paleartik

Wilayah Paleartik meliputi hampir seluruh daratan Eurasia dan beberapa daerah tertentu, antara lain Himalaya, Afganistan, Afrika, Inggris, dan Jepang. Keadaan lingkungan fisik wilayah Paleartik cukup bervariasi, antara lain memiliki perbedaan suhu yang tinggi dan curate hujan yang berbeda-beda.

Hewan-hewan yang hidup di wilayah Pale'irtik antara lain bison, landak, kucing kutub, dan menjangan kutub.

f.     Wilayah Etiopian

Wilayah Etiopian meliputi seluruh daratan Benua Afrika, Madagaskar, dan daratan Arab bagian selatan. Keadaan lingkungan wilayah Etiopian relatif seragam. Di bagian utara wilayah Etiopian adalah Gurun Sahara yang merupakan padang pasir terluas di dunia. Gurun itu menjadi barier antara wilayah Paleartik dan wilayah Etiopian. Oleh karena itu, jenis­jenis hewan yang terdapat di wilayah utara berbeda dengan hewan yang terdapat di wilayah selatan.

Hewan-hewan yang terdapat di wilayah Etiopian antara lain kuda nil, zebra, dan jerapah.