Setiap makhluk hidup membutuhkan energi untuk melakukan segala aktivitasnya. Misalnya, manusia dan hewan memerlukan energi yang diperoleh dari hasil pengolahan makanan dalam tubuhnya, tumbuh- tumbuhan juga memerlukan energi dari cahaya matahari (baca : Lapisan Lapisan Matahari) untuk melakukan proses fotosintesis. Energi mempunyai berbagai macam bentuk seperti energi panas, energi kimia, energi cahaya dan lain- lain. Dalam hukum kekekalan energi, dijelaskan bahwa energi tidak diciptakan melainkan diubah dari bentuk satu ke bentuk yang lain. Begitu pula yang terjadi dalam suatu ekosistem.
Setiap makhluk hidup dalam ekosistem tidak menciptakan energi sendiri, akan tetapi mereka memperoleh energi dengan cara mengubah energi yang diambilnya dari lingkungan ekosistem. Dalam suatu ekosistem, setiap organisme saling berinteraksi dengan organisme yang lain. Salah satu interaksi tersebut adalah memangsa dan dimangsa. Pada saat individu makhluk hidup dimakan oleh individu yang lain, maka akan terjadi perpindahan energi dari individu tersebut ke individu pemangsa. Proses perpindahan energi itulah yang disebut dengan aliran energi dalam ekosistem. (baca : Keanekaragaman Ekosistem)
Proses Aliran Energi
Tahapan proses aliran energi dalam suatu ekosistem meliputi :
- Energi cahaya matahari masuk ke dalam lingkungan ekosistem. (baca : Ekosistem Lingkungan)
- Selanjutnya, hanya setengah dari rata- rata energi cahaya yang digunakan oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis. Setelah fotosintesis maka akan dihasilkan energi kimia yang diperoleh dari energi cahaya. Energi tersebut kemudian tersimpan di dalam tumbuhan sebagai produsen.
- Berikutnya, tumbuhan dimakan oleh organisme herbivora sehingga energi berpindah dari produsen ke konsumen primer. Energi yang disimpan konsumen primer hanya berkisar 10 persen dari energi produsen.
- Organisme herbivora kemudian dimangsa oleh organisme karnivora sehingga energi berpindah dari konsumen primer ke tubuh konsumen sekunder. Energi yang disimpan juga hanya 10 persen dari energi konsumen primer.
- Jika produsen tidak dimakan oleh konsumen primer, maka energi akan diteruskan ke dekomposer atau dikeluarkan dari ekosistem sebagai materi organik.
Jenis-Jenis Aliran Energi
1. Tingkat Trofik
Tingkat trofik adalah tingkatan dari sekelompok organisme yang mempunyai sumber makanan tertentu. Ada beberapa tingkat trofik dalam sebuah ekosistem. Hal tersebut tergantung beberapa faktor, salah satu diantaranya adalah jumlah energi yang masuk ke dalam ekosistem. Meski demikian, tingkat trofik dapat dikelompokkan menjadi 3 yakni produsen, konsumen dan dekomposer.
- Produsen, merupakan semua organisme yang mempunyai klorofil dan dapat berfotosintesis sehingga dapat membuat makanannya sendiri. Produsen dalam ekosistem disebut juga organisme autotrof. Contoh produsen dalam ekosistem hutan mangrove adalah pohon bakau. (baca : Ciri Ciri Hutan Mangrove)
- Konsumen, yaitu organisme yang tidak dapat membuat makanannya sendiri. Dalam sebuah ekosistem, konsumen dapat diklasifikasikan menjadi beberapa tingkat, yakni konsumen primer, konsumen sekunder dan konsumen tersier. Konsumen primer merupakan semua organisme pemakan tumbuhan (herbivora), sedangkan konsumen sekunder dan tersier adalah organisme pemakan daging (omnivora). Ada banyak contoh dari organisme konsumen. Misalnya dalam ekosistem hutan terdapat gajah, burung, ular dan harimau.
- Dekomposer, adalah organime pengurai atau disebut juga detritivor. Organisme tersebut memperoleh energi dengan cara memakan detritus atau materi organik dari organisme lain yang telah mati. Contoh dekomposer dalam ekosistem darat maupun ekosistem air adalah cacing tanah, siput dan kepiting. (baca : Ciri Ciri Tanah Subur dan Tidak Subur)
2. Rantai makanan
Rantai makanan ialah perpindahan energi dari suatu organisme ke organisme lainnya yang berlangsung dalam proses makan dan dimakan yang mempunyai satu arah. Proses rantai makanan dimulai dari organisme autotrof atau produsen mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia berupa senyawa glukosa dan oksigen. Energi kimia tersebut kemudian diteruskan pada konsumen primer atau tingkat pertama. Energi dari konsumen primer lalu diteruskan ke konsumen sekunder dan seterusnya sehingga sampai ke dekomposer atau organisme pengurai. Keseimbangan dari siklus rantai makanan dipengaruhi oleh jumlah organisme yang ada.
Jika salah satu organisme hilang atau tidak ada, maka pemangsa dari organisme tersebut juga akan terancam keberadaanya. Sedangkan organisme yang dimangsa oleh organisme yang hilang akan bertambah banyak jumlahnya. Contohnya dalam ekosistem pantai, jika ikan pemakan udang hilang maka burung pemakan ikan akan terancam keberadaannya, tetapi jumlah udang akan semakin meningkat. Rantai makanan terbagi menjadi beberapa jenis, diantaranya yaitu :
- Rantai makanan rerumputan, disebut juga dengan grazing food chain. Proses nya dari tumbuhan dimakan konsumen primer (herbivora), lalu dimangsa oleh konsumen sekunder (karnivora) yang selanjutnya dimangsa oleh konsumen tersier. (baca : Ekosistem Padang Rumput)
- Rantai parasit, adalah siklus rantai yang dimulai dari organisme besar sampai ke organisme parasit. Misalnya tanaman parasit yang mengambil makanan dari inangnya. Contoh dari organisme parasit yakni benalu, cacing dan bakteri.
- Rantai saprofit, yakni suatu rantai makanan dimana organisme yang berada di dalamnya memperoleh makanan dari sisa – sisa makhluk hidup yang telah mati. Contohnya daun yang berjatuhan di tanah dimakan oleh cacing tanah, kemudian cacing tanah dimakan ayam.
3. Jaring- jaring makanan
Jaring- jaring makanan merupakan kumpulan dari banyak rantai makanan yang kompleks. Dikatakan kompleks karena interaksi makan dan dimakan terjadi tidak hanya melibatkan 2 organisme saja, melainkan melibatkan banyak organisme yang saling memakan. Organisme autotrof dimakan oleh berbagai konsumen primer. Contohnya, dalam ekosistem air laut fitoplankton tidak hanya dimakan oleh ikan kecil tetapi juga dimakan oleh udang dan zooplankton. Selanjutnya masing- masing konsumen primer tersebut akan dimakan oleh konsumen sekunder yang berbeda- beda. Hal tersebut mengakibatkan adanya beberapa rantai makanan yang saling terhubung menjadi jaring- jaring makanan.
4. Siklus Biogeokimia
Siklus atau daur biogeokimia adalah perpindahan senyawa kimia dari lingkungan ekosistem sebagai komponen abiotik ke tubuh organisme sebagai komponen biotik lalu dikembalikan lagi ke komponen abiotik. Ada beberapa siklus biogeokimia, yakni siklus nitrogen, fosfor, karbon dan oksigen.
- Siklus nitrogen – Nitrogen yang diikat berbentuk amonia yang dihasilkan dari penguraian jaringan mati oleh bakteri. Amonia yang dinitrifikasi oleh bakteri nitrit akan menghasilkan nitrat yang diserap akar tumbuhan. Berikutnya nitrat didenitrifikasikan sehingga berubah menjadi amonia lagi. Amonia diubah menjadi nitrogen lagi lalu dilepaskan ke udara. (baca : Lapisan Udara)
- Siklus fosfor – Fosfat organik yang berada dalam tubuh tumbuhan dan hewan yang mati diuraikan oleh detritivor menjadi fosfat anorganik. Unsur tersebut terkikis kemudian terlarut ke dalam air (baca : Sifat Sifat Air). Air yang mengandung fosfat ini lalu diserap kembali oleh tumbuhan.
- Siklus karbon dan oksigen – Karbondioksida digunakan oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis, lalu menghasilkan oksigen yang dapat digunakan makhluk hidup untuk bernafas. Tumbuhan dan hewan yang mati beratus- ratus tahun kemudian akan membentuk fosil dan batubara. Batubara kemudian dimanfaatkan manusia untuk bahan bakar sehingga dari hasil pembakarannya menghasilkan karbondioksida lagi. (baca : Kekurangan dan Kelebihan Bahan Bakar Fosil)