Ilmu lingkungan

gambar1. lingkungan yang masih terjaga

 

Konsep Dasar Ilmu Lingkungan

            Lingkungan adalah seluruh faktor luar yang mempengaruhi kehidupan suatu organisme. Faktor-faktor tersebut dapat berupa organisme hidup (biotik) atau yang tidak hidup (abiotik) misalnya curah hujan, suhu, udara, tanah, dan sebagainya. Dalam UU Republik Indonesia No. 23 Tahun 1997 tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup menjelaskan bahwa lingkungan adalah kesatuan ruang dengan semua benda, daya, keadaan dan makhluk hidup termasuk manusia dan perilakunya yang mempengaruhi kelangsungan perikehidupan dan kesejahteraan manusia serta makhluk hidup lainnya. Ilmu yang mempelajari tentang lingkungan hidup manusia disebut Ilmu Lingkungan.

            Ilmu Lingkungan merupakan integrasi dari berbagai ilmu yang mempelajari lingkungan dari sudut pandang tertentu. Dapat dikatakan bahwa ilmu lingkungan adalah suatu wadah yang berisikan berbagai asas dan konsep dari berbagai ilmu yang dipersatukan dengan maksud untuk mempelajari dan memecahkan masalah-masalah yang menyangkut hubungan antara jasad hidup dengan lingkungannya.  Penyatuan dari asas dan konsep tersebut dimungkinkan karena dipergunakannya variabel-variabel  yang serupa yaitu energi, materi, ruang, waktu dan keanekaragaman (diversitas) dan informasi.

            Tumbuhan, hewan, tubuh manusia, tanah, batuan, dan lain-lain tersusun atas materi. Materi tersebut terdiri atas unsur kimia, seperti senyawa karbon (C), hidrogen (H), Oksigen (O), Nitrogen (N)  dan Posfor (P). Materi yang dibutuhkan oleh tubuh kita diperoleh dari makanan. Materi dalam makanan itu berbentuk karbohidrat, protein, lemak dan vitamin-vitamin. Selain untuk pembentukan tubuh manusia, makanan juga mengandung zat yang dibutuhkan untuk proses metabloisme  tubuh. Dari makanan tersebut kita memperoleh energi yang dibutuhkan untuk melakukan kerja.  

            Energi dibutuhkan manusia untuk melakukan kerja. Dengan demikian tanpa adanya energi manusia tidak dapat melakukan kerja atau aktivitas. Energi tidak dapat dilihat, tetapi dapat dirasakan melalui efek dari adanya energi tersebut. Misalnya kita menggunakan energi untuk mengangkat suatu benda. Energi yang dipakai tidak terlihat, akan tetapi yang terlihat adalah adanya  benda yang terangkat sebagai akibat dari adanya energi untuk mengangkat benda tersebut. Tiga sumber energi dalam kehidupan kita yaitu energi yang berasal dari matahari, panas bumi dan energi nuklir yang berasal dari reaksi nuklir dalam reaktor atom. Sampai saat ini, energi yang paling banyak digunakan adalah energi matahari, terutama yang diserap oleh tumbuhan hijau untuk proses fotosintesis.

            Dalam melakukan suatu proses, dibutuhkan waktu. Waktu juga sangat penting, karena sebuah proses tidak akan sampai pada batas suatu tingkat, apabila tidak diberi cukup waktu untuk mencapainya. Seorang tumbuhn dari bayi, masa kanak-kanan hingga dewasa membutuhkan waktu untuk proses tumbuh kembangnya.

            Keanekaragaman (diversitas) menentukan tinggi rendahnya dinamika orgnaisme hidup, populasi dan komunitas di muka bumi. Makin beranekaragam jenis makanan suatu spesies, makin kurang bahaya spesies tersebut menghadapi perubahan lingkungan yang dapat memusnahkan sumber makanannya. Sebaliknya suatu spesies yang hanya memakan satu jenis makanan akan mudah terancam bahaya kelaparan apabila sumber makanannya musnah.

            Informasi adalah suatu hal yang dapat memberikan pengetahuan. Informasi dapat berbentuk warna, suhu, kelakukan dan lain-lain. Misalnya warna hijau dapat menginformasikan kepada kita tentang adanya tumbuhan.  Raut muka dapat menginformasikan kepada kita apakah orang tersebut bersedih atau gembira. Suatu sistem, misalnya manusia akan berusaha untuk menambah informasi. Barang siapa yang dapat menguasai informasi yaitu untuk memilikinya, menggunakannya dan mengatur arusnya, dialah yang berkuasa.

Ilmu Lingkungan yang sebenarnya merupakan ilmu terapan dari ilmu ekologi yang murni sifatnya. Berbagai asas dan konsep dari ilmu ekologi diterapkan untuk pemecahan masalah yang lebih luas yang menyangkut hubungan antara manusia dengan lingkungannya. Kesadaran masyarakat terhadap persoalan-persoalan lingkungan membuat ekologi makin dikenal tetapi sering disalahartikan dengan program-program dan ilmu lingkungan. Ekologi menyumbang studi dan pengertian tentang persoalan lingkungan. Oleh sebab itu ekologi dikatakan sebagai dasar ilmu lingkungan.

4.2 Asas-asas Ilmu Lingkungan

            Asas ialah penyamarataan kesimpulan secara umum, yang kemudian digunakan sebagai dasar untuk menguraikan fenomena (gejala) dan situasi yang lebih spesifik. Beberapa asas sebenarnya telah dikemukakan, namun demikian tidak ada buruknya jika dikemukakan lagi bersama-sama dengan asas-asas lain yang belum diketahui maksudnya agar diketahui gambaran secara sistematis dan menyeluruh.

Asas-asas yang dikemukakan adalah ajaran dari ilmu lingkungan yaitu:

1.        Semua energi yang memasuki jasad hidup, populasi atau ekosistem dianggap sebagai energi yang tersimpan atau yang terlepaskan. Energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain, tetapi tidak dapat hilang, dihancurkan atau diciptakan.

Asas pertama ilmu lingkungan nampak jelas ada kesamaannya dengan hukum Thermodinamika pertama dalam ilmu fisika. Asas ini sering juga disebut sebagai hukum kekekalan energi. Energi yang terkandung dalam tumbuh-tumbuhan menjadi sumber energi makhluk hidup lain (hewan dan manusia). Bahan-bahan organik yang terkandung dalam tubuh jasad-jasad dan makhluk hidup mengalami proses yang mengubahnya menjadi energi untuk tumbuh, berkembang biak, menjalankan proses metabolisme dan energi yang terbuang. Terbuang dalam arti tidak dapat dimanfaatkan lagi oleh makhluk hidup, tetapi tidak hilang dari alam semesta.

2.        Tidak ada sistem perubahan energi yang efisien

Asas ini merupakan hukum thermodinamika kedua. Semua proses biologi adalah kurang efisien. Input energi ke dalam suatu jasad hidup, populasi, atau ekosistem hanya sebagian yang dapat dimanfaatkan sendiri dan ditransfer ke organisme,populasi atau ekosistem lain.

3.        Materi, energi, ruang, keanekaragaman dan waktu semuanya termasuk kategori sumber alam.

Yang dimaksud oleh sumber alam adalah segala sesuatu yang memungkinkan organisme hidup untuk meningkatkan pengubahan energi.

4.        Kenaikan pengadaan sumber alam mempengaruhi perkembangan populasi, pemakaian energi, produksi benda-benda, penggunaan air, sampah dan sebagainya yang sifatnya serupa dengan sifat “hukum-tumbuh”.

Corak hukum tumbuh itu jika dituangkan dalam bentuk diagram memiliki bentuk sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 4.1.

Y = Populasi

X = sumber alam

Titik maksimum

Titik optimum

Titik balik (pas-pasan)

Titik minimum

 

Gambar 4.1 Corak Hukum Tumbuh

Menurut grafik tersebut kenaikan pengadaan sumber alam seperti materi, energi, ruang, waktu dan sebagainya akan mendorong perkembangan dalam ekosistem. Pada permulaan pertumbuhan berjalan datar, sampai mencapai titik minimum. Penambahan penyediaan sumber alam selanjutnya akan mendapatkan pertumbuhan yang sifatnya meningkat sampai fase titik balik. Pada titik balik  penyediaan sumber alam pas-pasan.  Penambahan penyediaan sumber alam  (misalnya pupuk) akan mendatangkan pertumbuhan tanaman menjadi lebih baik, pada titik optimum tanaman mencapai pertumbuhan yang terbaik. Penyediaan sumber alam lebih lanjut akan mendorong tanaman mencapai pertumbuhan sampai titik maksimum Pada titik maksimum keadaan tanaman tidak normal lagi, tanaman tumbuhnya terlalu subur dan tidak akan mendatangkan hasil maksimum. Peningkatan penyediaan sumber alam lebih lanjut akan menyebabkan tanaman layu dan mati.

5.        Ada sumber alam yang merangsang penggunaannya kalaui ditambah penyediaannya, tetapi ada juga yang tidak merangsang.

6.        Jasad hidup yang dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya akan lebih berhasil mengalahkan saingannya.

7.        Keanekaragaman suatu komunitas akan makin mantap di alam lingkungan yang memiliki keteraturan tatanan yang makin tinggi.

8.        Kejenuhan atau tidaknya sebuah habitat oleh keanekaragaman makhluk hidup, tergantung pada nicia dalam lingkungan hidup itu dapat memisahkan makhluk hidup tersebut.

Tiap species memiliki nicia (niche= keadaan lingkungan yang khas) tertentu. Atau dengan kata lain masing-masing species mempunyai keperluan dan fungsi yang berbeda di alam. Dengan demikian species tersebut dapat hidup berdampingan dengan species lain tanpa persaingan. Hal ini akan terjadi kalau species tersebut masuk dalam satu kelompok taksonomi (species yang berasal dari satu nenek moyang).

9.        Keanekaragaman komunitas yang apapun akan sebanding dengan ratio antara biomas dan produktivitas. Atau dengan kata lain, efisiensi penggunaan energi akan meningkat dengan meningkatnya kompleksitas komunitas.

10.    Dalam perjalanan waktu (evolusi) perbandingan antar biomas (B) dengan produktivitas (P) pada lingkungan yang stabil akan naik mencapai sebuah asimtot.

Asas ini merupakan kelanjutan dari asas yang mengatakan bahwa kemantapan keanekargaman suatu komunitas lebih tinggi di alam lingkungan yang mudah diramalkan dan juga merupakan kelanjutan dari asas yang berbunyi efisiensi penggunaan energi akan meningkat dengan meningkatnya kompleksitas komunitas.

11.    Sistem yang sudah mantap(dewasa) akan mengeksploitasi sistem yang belum mantap (belum dewasa).

Contoh: populasi babi hutan, kera dan sebagainya yang bertempat tinggal di hutan akan memanfaatkan sumber alam dari ekosistem yang masih muda yang berada di dekat hutan. Ekosistem yang muda itu ialah tanah lading yang baru dibuka dan ditanami dengan padi atau jagung.

12.    Kemampuan adaptasi suatu sifat tergantung dari kepentingan relatifnya dalam suatu lingkungan.

13.    Lingkungan fisik yang stabil memungkinkan keanekaragaman biologi berlaku dalam ekosistem mantap, yang kemudian menggalakkan stabilitas populasi yang lebih jauh lagi.

Jumlah species dan varietas pada rantai makanan dalam komunitas akan naik, jumlah energi yang masuk melalui ekosistem meningkat.

14.    Derajat pola keteraturan fluktuasi populasi tergantung dari pengaruh sejarah populasi itu sebelumnya.

Asas ke-14 sebenarnya adalah kebalikan dari asas ke-13. Bunyi dari asas ke-14 dapat dirumuskan sebagai berikut: keanekaragaman pada rantai makanan dalam suatu ekosistem yang belum mantap akan mendatangkan derajat ketidakstabilan populasi yang tinggi.