Prinsip-Prinsip Ekologi

Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya, yaitu faktor abiotik dan biotik. Faktora biotik antara lain suhu, air, kelembapan, cahaya, dan topografi, sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba. Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi makhluk hidup, yaitu populasi, komunitas, dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang menunjukkan kesatuan.

Faktor Biotik

Faktor biotik adalah faktor hidup yang meliputi semua makhluk hidup di bumi, baik tumbuhan maupun hewan. Dalam ekosistem, tumbuhan berperan sebagai produsen, hewan berperan sebagai konsumen, dan mikroorganisme berperan sebagai dekomposer.

Faktor biotik juga meliputi tingkatan-tingkatan organisme yang meliputi individu, populasi, komunitas, ekosistem, dan biosfer. Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi, saling mempengaruhi membentuk suatu sistemyang menunjukkan kesatuan. Secara lebih terperinci, tingkatan organisasi makhluk hidup adalah sebagai berikut. Perhatikan Gambar.

Gbr. Tingkatan Organisasi Makhluk Hidup

A. Individu
Individu merupakan organisme tunggal seperti : seekor tikus, seekor kucing, sebatang pohon jambu, sebatang pohon kelapa, dan seorang manusia. Dalam mempertahankan hidup, seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis. Misalnya, seekor hewan harus mendapatkan makanan, mempertahankan diri terhadap musuh alaminya, serta memelihara anaknya. Untuk mengatasi masalah tersebut, organisme harus memiliki struktur khusus seperti : duri, sayap, kantung, atau tanduk. Hewan juga memperlihatkan tingkah laku tertentu, seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan. Struktur dan tingkah laku demikian disebut adaptasi. Perhatikan Gambar 6.4.

Ada bermacam-macam adaptasi makhluk hidup terhadap lingkungannya, yaitu: adaptasi morfologi, adaptasi fisiologi, dan adaptasi tingkah laku.

1. Adaptasi morfologi
Adaptasi morfologi merupakan penyesuaian bentuk tubuh untuk kelangsungan hidupnya. Contoh adaptasi morfologi, antara lain sebagai berikut.
a. Gigi-gigi khusus
Gigi hewan karnivora atau pemakan daging beradaptasi menjadi empat gigi taring besar dan runcing untuk menangkap mangsa, serta gigi geraham dengan ujung pemotong yang tajam untuk mencabik-cabik mangsanya. Lihat Gambar 6.5.

b. Moncong
Trenggiling besar adalah hewan menyusui yang hidup di hutan rimba Amerika Tengah dan Selatan. Makanan trenggiling adalah semut, rayap, dan serangga lain yang merayap. Hewan ini mempunyai moncong panjang dengan ujung mulut kecil tak bergigi dengan lubang berbentuk celah kecil untuk mengisap semut dari sarangnya. Hewan ini mempunyai lidah panjang dan bergetah yangdapat dijulurkan jauh keluar mulut untuk menangkap serangga. Lihat Gambar 6.6.

c. Paruh
Elang memiliki paruh yang kuat dengan rahang atas yang melengkung dan ujungnya tajam. Fungsi paruh untuk mencengkeram korbannya. Perhatikan Gambar 6.7

d. Daun
Tumbuhan insektivora (tumbuhan pemakan serangga), misalnya kantong semar, memiliki daun yang berbentuk piala dengan permukaan dalam yang licin sehingga dapat menggelincirkan serangga yang hinggap. Dengan enzim yang dimiliki tumbuhan insektivora, serangga tersebut akan dilumatkan, sehingga tumbuhan ini memperoleh unsur yang diperlukan.

e. Akar
Akar tumbuhan gurun kuat dan panjang,berfungsi untuk menyerap air yang terdapat jauh di dalam tanah. Sedangkan akar hawa pada tumbuhan bakau untuk bernapas. (LihatGambar 6.9).

2. Adaptasi fsiologi
Adaptasi fisiologi merupakan penyesuaian fungsi fisiologi tubuh untuk mempertahankan hidupnya. Contohnya adalah sebagai berikut.

a. Kelenjar bau
Musang dapat mensekresikan bau busukdengan cara menyemprotkan cairan melalui sisi lubang dubur. Sekret tersebut berfungsi untuk menghindarkan diri dari musuhnya.

b. Kantong tinta
Cumi-cumi dan gurita memiliki kantong tinta yang berisi cairan hitam. Bila musuh datang, tinta disemprotkan ke dalam air sekitarnya sehingga musuh tidak dapat melihat kedudukan cumi-cumi dan gurita. (LihatGambar 6.1 0).

c. Mimikri pada kadal
Kulit kadal dapat berubah warna karena pigmen yang dikandungnya. Perubahan warna ini dipengaruhi oleh faktor dalam berupa hormon dan faktor luar berupa suhu serta keadaan sekitarnya. Lihat Gambar 6.11.

3. Adaptasi tingkah laku
Adaptasi tingkah laku merupakan adaptasi yang didasarkan pada tingkah laku. Contohnya sebagai berikut :

a. Pura-pura tidur atau mati
Beberapa hewan berpura-pura tidur atau mati, misalnya tupai Virginia. Hewan ini sering berbaring tidak berdaya dengan mata tertutup bila didekati seekor anjing.

b. Migrasi
Ikan salem raja di Amerika Utara melakukan migrasi untuk mencari tempat yang sesuai untuk bertelur. Ikan ini hidup di laut. Setiap tahun, ikan salem dewasa yang berumur empat sampai tujuh tahun berkumpul di teluk disepanjang Pantai Barat Amerika Utara untuk menuju ke sungai. Saat di sungai, ikan salem jantan mengeluarkan sperma di atas telur-telur ikan betinanya. Setelah itu ikan dewasa biasanya mati. Telur yang telah menetas untuk sementara tinggal di air tawar. Setelah menjadi lebih besar mereka bergerak ke bagian hilir dan akhirnya ke laut. Perhatikan Gambar 6.12.

B. Populasi
Kumpulan individu sejenis yang hidup padasuatu daerah dan waktu tertentu disebut populasi Misalnya, populasi pohon kelapa dikelurahan Tegakan pada tahun 1989 berjumlah 2552 batang.

Ukuran populasi berubah sepanjang waktu. Perubahan ukuran dalam populasi ini disebut dinamika populasi. Perubahan ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus perubahan jumlah dibagi waktu. Hasilnya adalah kecepatan perubahan dalam populasi. Misalnya, tahun 1980 populasi Pinus di Tawangmangu ada 700 batang. Kemudian pada tahun 1990 dihitung lagi ada 500 batang pohon Pinus. Dari fakta tersebut kita lihat bahwa selama 10 tahun terjadi pengurangan pohon pinus sebanyak 200 batang pohon. Untuk mengetahui kecepatan perubahan maka kita membagi jumlah batang pohon yangberkurang dengan lamanya waktu perubahan terjadi :

700 - 500 = 200batang
1990-1980 10 tahun

= 20 batang/tahun

Dari rumus hitungan di atas kita dapatkan kesimpulan bahwa rata-rata berkurangnya pohon tiap tahun adalah 20 batang. Akan tetapi, perlu diingat bahwa penyebab kecepatan rata-rata dinamika populasi ada berbagai hal. Dari alam mungkin disebabkan oleh bencana alam, kebakaran, serangan penyakit, sedangkan dari manusia misalnya karena tebang pilih. Namun, pada dasarnya populasi mempunyai karakteristik yang khas untuk kelompoknya yang tidak dimiliki oleh masing-masing individu anggotanya. Karakteristik iniantara lain : kepadatan (densitas), laju kelahiran (natalitas), laju kematian (mortalitas), potensi biotik, penyebaran umur, dan bentuk pertumbuhan. Natalitas danmortalitas merupakan penentu utama pertumbuhan populasi.

Dinamika populasi dapat juga disebabkan imigrasi dan emigrasi. Hal ini khusus untuk organisme yang dapat bergerak, misalnyahewan dan manusia. Imigrasi adalahperpindahan satu atau lebih organisme kedaerah lain atau peristiwa didatanginya suatu daerah oleh satu atau lebih organisme; didaerah yang didatangi sudah terdapat kelompok dari jenisnya. Imigrasi ini akan meningkatkan populasi.

Emigrasi adalah peristiwa ditinggalkannya suatu daerah oleh satu atau lebih organisme, sehingga populasi akan menurun. Secara garis besar, imigrasi dan natalitas akan meningkatkan jumlah populasi, sedangkan mortalitas dan emigrasi akan menurunkan jumlah populasi. Populasi hewan atau tumbuhan dapat berubah, namun perubahan tidak selalu menyolok. Pertambahan atau penurunan populasi dapat menyolok bila ada gangguan drastis dari lingkungannya, misalnya adanya penyakit, bencana alam, dan wabah hama.

C. Komunitas
Komunitas ialah kumpulan dari berbagai populasi yang hidup pada suatu waktu dan daerah tertentu yang saling berinteraksi dan mempengaruhi satu sama lain. Komunitas memiliki derajat keterpaduan yang lebih kompleks bila dibandingkan dengan individu dan populasi.

Dalam komunitas, semua organisme merupakan bagian dari komunitas dan antara komponennya saling berhubungan melalui keragaman interaksinya.

D. Ekosistem
Antara komunitas dan lingkungannya selalu terjadi interaksi. Interaksi ini menciptakan kesatuan ekologi yang disebut ekosistem. Komponen penyusun ekosistem adalah produsen (tumbuhan hijau), konsumen (herbivora, karnivora, dan omnivora), dan dekomposer/pengurai (mikroorganisme).

Faktor Abiotik
Faktor abiotik adalah faktor tak hidup yang meliputi faktor fisik dan kimia. Faktor fisik utama yang mempengaruhi ekosistem adalah sebagai berikut.

a. Suhu
Suhu berpengaruh terhadap ekosistem karena suhu merupakan syarat yang diperlukan organisme untuk hidup. Ada jenis-jenis organisme yang hanya dapat hidup pada kisaran suhu tertentu.

b. Sinar matahari
Sinar matahari mempengaruhi ekosistem secara global karena matahari menentukan suhu. Sinar matahari juga merupakan unsur vital yang dibutuhkan oleh tumbuhan sebagai produsen untuk berfotosintesis.

c. Air
Air berpengaruh terhadap ekosistem karena air dibutuhkan untuk kelangsungan hidup organisme. Bagi tumbuhan, air diperlukan dalam pertumbuhan, perkecambahan, dan penyebaran biji; bagi hewan dan manusia, air diperlukan sebagai air minum dan sarana hidup lain, misalnya transportasi bagi manusia, dan tempat hidup bagi ikan. Bagi unsur abiotik lain, misalnya tanah dan batuan, air diperlukan sebagai pelarut dan pelapuk.

d. Tanah
Tanah merupakan tempat hidup bagi organisme. Jenis tanah yang berbeda menyebabkan organisme yang hidup didalamnya juga berbeda. Tanah juga menyediakan unsur-unsur penting bagi pertumbuhan organisme, terutama tumbuhan.

e. Ketinggian
Ketinggian tempat menentukan jenis organisme yang hidup di tempat tersebut, karena ketinggian yang berbeda akan menghasilkan kondisi fisik dan kimia yang berbeda.

f. Angin
Angin selain berperan dalam menentukan kelembapan juga berperan dalam penyebaran biji tumbuhan tertentu.

g. Garis lintang
Garis lintang yang berbeda menunjukkan kondisi lingkungan yang berbeda pula. Garis lintang secara tak langsung menyebabkan perbedaan distribusi organisme di permukaan bumi. Ada organisme yang mampu hidup pada garis lintang tertentu saja.

Reproduksi Sel

Kita mengenal tiga jenis reproduski sel, yaitu Amitosis, Mitosis dan Meiosis (pembelahan reduksi). Amitosis adalah reproduksi sel di mana sel membelah diri secara langsung tanpa melalui tahap-tahap pembelahan sel. Pembelahan cara ini banyak dijumpai pada sel-sel yang bersifat prokariotik, misalnya pada bakteri, ganggang biru.

MITOSIS adalah cara reproduksi sel dimana sel membelah melalui tahap-tahap yang teratur, yaitu Profase Metafase-Anafase-Telofase. Antara tahap telofase ke tahap profase berikutnya terdapat masa istirahat sel yang dinarnakan Interfase (tahap ini tidak termasuk tahap pembelahan sel). Pada tahap interfase inti sel melakukan sintesis bahan-bahan inti.

Secara garis besar ciri dari setiap tahap pembelahan pada mitosis adalah sebagai berikut:

1. Profase :
pada tahap ini yang terpenting adalah benang-benang kromatin
menebal menjadi kromosom dan kromosom mulai berduplikasi menjadi
kromatid.

2. Metafase:
pada tahap ini kromosom/kromatid berjejer teratur dibidang
pembelahan (bidang equator) sehingga pada tahap inilah kromosom
/kromatid mudah diamati dan dipelajari.

3. Anafase:
pada fase ini kromatid akan tertarik oleh benang gelendong menuju
    ke kutub-kutub pembelahan sel.

4. Telofase:
pada tahap ini terjadi peristiwa KARIOKINESIS (pembagian inti
menjadi dua bagian) dan SITOKINESIS (pembagian sitoplasma
menjadi dua bagian).

Meiosis (Pembelahan Reduksi) adalah reproduksi sel melalui tahap-tahap pembelahan seperti pada mitosis, tetapi dalam prosesnya terjadi pengurangan (reduksi) jumlah kromosom.

Meiosis terbagi menjadi due tahap besar yaitu Meiosis I dan Meiosis II Baik meiosis I maupun meiosis II terbagi lagi menjadi tahap-tahap seperti pada mitosis. Secara lengkap pembagian tahap pada pembelahan reduksi adalah sebagai berikut :

Berbeda dengan pembelahan mitosis, pada pembelahan meiosis antara telofase I dengan profase II tidak terdapat fase istirahat (interface). Setelah selesai telofase II dan akan dilanjutkan ke profase I barulah terdapat fase istirahat atau interface.

PERBEDAAN ANTARA MITOSIS DENGAN MEIOSIS

Aspek yang dibedakan	Mitosis	Meiosis
Tujuan	Untuk pertumbuhan	Sifat mempertahan-kan diploid
Hasil pembelahan	2 sel anak	4 sel anak
Sifat sel anak	diploid (2n)	haploid (n)
Tempat terjadinya	sel somatis	sel gonad

Pada hewan dikenal adanya peristiwa meiosis dalam pembentukan gamet, yaitu Oogenesis dan Speatogenesis. Sedangkan pada tumbahan dikenal Makrosporogenesis (Megasporogenesis) dan Mikrosporogenesis.

Rekayasa Genetika / ADN Rekombian

1. Vektor, berupa plasmid bakteri atau viral ADN virus.
   
   
   Gbr. Pembuatan plasmid dan mekanisme penyisipan gen
   
   
2. Bakteri, berperan dalam perbanyakan plasmid melalui perbanyakan bakteri.
   
   Gbr. Pemisahan DNA oleh enzim restriksi
   
   
3. Enzim, terdiri dari enzim RESTRIKSI (pemotong plasmid/ADN) dan enzim LIGASE (penyambung ptongan-potongan ADN)
   

Gbr. Proses produksi insulin manusia dengan rekayasa genetika

Bioteknologi

Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika secara terpadu, untuk menghasilkan barang atau lainnya bagi kepentingan manusia.

Biokimia mempelajari struktur kimiawi organisme. Rekayasa genetika adalah aplikasi genetik dengan mentransplantasi gen dari satu organisme ke organisme lain.

Ciri utama bioteknologi:

1. Adanya aBen biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan atau hewan
2. Adanya pendayagunsan secara teknologi dan industri
3. Produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian

Gbr. Kegunaan Bioteknologi untuk memenuhi kebutuhan manusia

Perkembangan bioteknologi :

1.	Era bioteknologi generasi pertama Þ bioteknologi sederhana. Penggunaan mikroba masih secara tradisional, dalam produksi makanan dan tanaman serta pengawetan makanan. Contoh: pembuatan tempe, tape, cuka, dan lain-lain.
2.	Era bioteknologi generasi kedua. Proses berlangsung dalam keadaan tidak steril. Contoh: a. produksi bahan kimia: aseton, asam sitrat b. pengolahan air limbah c. pembuatan kompos
3.	Era bioteknologi generasi ketiga. Proses dalam kondisi steril. Contoh: produksi antibiotik dan hormon
4.	Era bioteknologi generasi baru Þ bioteknologi baru. Contoh: produksi insulin, interferon, antibodi monoklonal

Bioteknologi dalam produksi pangan.

1. MAKANAN BAHAN SUSU

....Prinsipnya adalah memfermentasi susu menghasilkan asam laktat.

1.	Keju Mikroba: Propiabacterium (bakteri asam laktat) yang juga berperan memberi rasa dan tekstur keju.
2.	Yoghurt Mikroba: 1. Lactobacillusbulgaris Þ pemberi rasa dan aroma ........... 2. Streptococcus thermophilus Þ menambah keasaman
3.	Mentega Mikroba: Leuconostoc cremoris

Gbr. Tahap-tahap dasar pembuatan minuman anggur merah

2. MAKANAN NON SUSU

1.	Roti, asinan, dan alkohol (bir, anggur "wine", rum), oleh ragi
2.	Kecap, oleh Aspergillus oryzae
3.	Nata de Coco, oleh Acetobacter xilinum Prinsipnya adalah pemecahan amilum oleh mikroba menghasilkan gula, yang kemudian difermentasi
4.	Cuka, oleh Acetobacter aseti Alkohol difermentasi dalam kondisi aerob.

Bioteknologi dalam industri

1.	Asam Sitrat mikroba : Aspergillus niger bahan : tetes gula dan sirup Fs. Asam Sitrat : pemberi citarasa, pengemulsi susu, dan antioksidan. Umumnya asam ini banyak terdapat pada jeruk.
2.	Vitamin - B1 oleh Assbya gossipii - B12 oleh Propionibacterium dan Pseudomonas
3.	Enzim a. Amilase Þ digunakan dalam produksi sirup, kanji, glukosa. Glukosa isomerase : mengubah amilum menjadi fruktosa. Fruktosa digunakan sebagai pemanis makanan menggantikan sukrosa. mikroba: Aspergillus niger ............Aspergillus oryzae ............Bacillus subtilis b. Protease - digunakan antara lain dalam produksi roti, bir - protease proteolitik berfungsi sebagai pelunak daging dan ..campuran deterjen untuk menghilangkan noda protein mikroba: Aspergillus oryzae ............Bacillus subtilis c. Lipase Antara lain dalam produksi susu dan keju Þ untak meningkatkan cita rasa. mikroba: Aspergillus niger ........... Rhizopus spp d. Asam Amino - asam glutamat Þ bahan utama MSG (Monosodium Glutamat) - Lisin Þ asam amino esensial, dibutuhkan dalam jumlah besar ..oleh ternak. Keduanya oleh Corynobacterium glutamicum.

Biodisel

Biodiesel adalah bahan bakar motor diesel yang berupa ester alkil/alkil asam-asam lemak (biasanya ester metil) yang dibuat dari minyak nabati melalui proses trans atau esterifikasi. stilah biodiesel identik dengan bahan bakar murni. Campuran biodiesel (BXX) adalah biodiesel sebanyak XX`% yang telah dicampur dengan solar sejumlah 1-XX %

Latar Belakang Kebutuhan Biodiesel di Indonesia:

Bahan bakar mesin diesel yang berupa ester metil/etil asam-asam lemak. Dibuat dari minyak-lemak nabati dengan proses metanolisis/etanolisis. Produk-ikutan: gliserin. Atau dari asam lemak (bebas) dengan proses esterifi-kasi dgn metanol/etanol. Produk-ikutan : air Kompatibel dengan solar, berdaya lumas lebih baik. Berkadar belerang hampir nihil,umumnya < 15 ppm. BXX = camp. XX %-vol biodiesel dengan (100 – XX) %-vol solar. Contoh: B5, B20, B100. Sudah efektif memperbaiki kualitas emisi kendaraan diesel pada level B2 !.

Keuntungan Pemakaian Biodiesel

1. Dihasilkan dari sumber daya energi terbarukan dan ketersediaan bahan bakunya terjamin

2. Cetane number tinggi (bilangan yang menunjukkan ukuran baik tidaknya kualitas solar berdasar sifat kecepatan bakar dalam ruang bakar mesin)

3. Viskositas tinggi sehingga mempunyai sifat pelumasan yang lebih baik daripada solar sehingga memperpanjang umur pakai mesin

4.  Dapat diproduksi secara lokal

5.  Mempunyai kandungan sulfur yang rendah

6.  Menurunkan tingkat opasiti asap

7.  Menurunkan emisi gas buang

8.  Pencampuran biodiesel dengan petroleum diesel dapat meningkatkan biodegradibility petroleum diesel sampai 500 %

Bahan Baku Biodiesel

Minyak nabati sebagai sumber utama biodiesel dapat dipenuhi oleh berbagai macam jenis tumbuhan tergantung pada sumberdaya utama yang banyak terdapat di suatu tempat/negara. Indonesia mempunyai banyak sumber daya untuk bahan baku biodiesel.

Beberapa sumber minyak nabati yang potensial sebagai bahan baku Biodiesel. 

Nama Lokal	Nama Latin	Sumber Minyak	Isi % Berat Kering	P / NP
Jarak Pagar	Jatropha Curcas	Inti biji	40-60	NP
Jarak Kaliki	Riccinus Communis	Biji	45-50	NP
Kacang Suuk	Arachis Hypogea	Biji	35-55	P
Kapok / Randu	Ceiba Pantandra	Biji	24-40	NP
Karet	Hevea Brasiliensis	Biji	40-50	P
Kecipir	Psophocarpus Tetrag	Biji	15-20	P
Kelapa	Cocos Nucifera	Inti biji	60-70	P
Kelor	Moringa Oleifera	Biji	30-49	P
Kemiri	Aleurites Moluccana	Inti biji	57-69	NP
Kusambi	Sleichera Trijuga	Sabut	55-70	NP
Nimba	Azadiruchta Indica	Inti biji	40-50	NP
Saga Utan	Adenanthera Pavonina	Inti biji	14-28	P
Sawit	Elais Suincencis	Sabut dan biji	45-70 + 46-54	P
Nyamplung	Callophyllum Lanceatum	Inti biji	40-73	P
Randu Alas	Bombax Malabaricum	Biji	18-26	NP
Sirsak	Annona Muricata	Inti biji	20-30	NP
Srikaya	Annona Squosa	Biji	15-20	NP

Pengaruh iklim terhadap konservasi alam

a. Fenomena Perubahan Iklim

Pada awal kehidupan manusia masalah bencana dan perubahan iklim mungkin saja belum begitu berperan dalam kehidupan manusia awal, kecuali pada masa-masa ekstrim seperti perubahan jaman es, dan sebagainya. Namun, setelah memasuki abad-abad terakhir, sebagian aktivitas manusia di bumi telah membuat planet ini kian panas. 

Jika kita lihat kebelakang maka fenomena pemanasan global bisa dikatakan berawal sejak revolusi industri, tingkat karbon dioksida meningkat tajam diudara. Sebelum masa industri, aktivitas manusia tidak banyak mengeluarkan gas rumah kaca penyebab pemanasan global. dan perubahan iklim Namun dengan adanya pertumbuhan jumlah penduduk, pembabatan hutan, industri peternakan, dan penggunaan bahan bakar fosil menyebabkan gas rumah kaca di atmosfir bertambah banyak dan menyumbang pemanasan global.

b.  Perubahan Iklim di Indonesia

Indonesia mempunyai karakteristik khusus, baik dilihat dari posisi, maupun keberadaannya, sehingga mempunyai karakteristik iklim yang spesifik. Di Indonesia terdapat tiga jenis iklim yang mempengaruhi iklim di Indonesia, yaitu iklim musim (muson), iklim tropika (iklim panas), dan iklim laut. (Ref: http://iklim.dirgantara-lapan.or.id/)

Ketiga jenis iklim tersebut adalah:

1.    Iklim Musim (Iklim Muson)

Iklim jenis ini sangat dipengaruhi oleh angin musiman yang berubah-ubah setiap periode tertentu. Biasanya satu periode perubahan angin muson adalah 6 bulan. Iklim musim terdiri dari 2 jenis, yaitu Angin musim barat daya (Muson Barat) dan Angin musim timur laut (Muson Tumur). Angin muson barat bertiup sekitar bulan Oktober hingga April yang basah sehingga membawa musim hujan/penghujan. Angin muson timur bertiup sekitar bulan April hingga bulan Oktober yang sifatnya kering yang mengakibatkan wilayah Indonesia mengalami musim kering/kemarau.

2.    Iklim Tropis/Tropika (Iklim Panas)

Wilayah yang berada di sekitar garis khatulistiwa otomatis akan mengalami iklim tropis yang bersifat panas dan hanya memiliki dua musim yaitu musim kemarau dan musim hujan. Umumnya wilayah Asia tenggara memiliki iklim tropis, sedangkan negara Eropa dan Amerika Utara mengalami iklim subtropis. Iklim tropis bersifat panas sehingga wilayah Indonesia panas yang mengundang banyak curah hujan atau Hujan Naik Tropika.

3.    Iklim Laut

Indonesia yang merupakan negara kepulauan yang memiliki banyak wilayah laut mengakibatkan penguapan air laut menjadi udara yang lembab dan curah hujan yang tinggi.

Jika kita cermati unsur iklim yang sering dan menarik untuk dikaji di Indonesia adalah curah hujan, karena tidak semua wilayah Indonesia mempunyai pola hujan yang sama, diantaranya ada yang mempunyai pola munsonal, ekuatorial dan lokal.

c.    Hubungan Perubahan Iklim Terhadap Bencana Alam di Indonesia

Menurut beberapa sumber (Diantaranya dari http://iklim.dirgantara-lapan.or.id/), iklim di Indonesia telah menjadi lebih hangat selama abad 20. Suhu rata-rata tahunan telah meningkat sekitar 0,3 ˚C sejak 1900 dengan suhu tahun 1990an merupakan dekade terhangat dalam abad ini dan tahun 1998 merupakan tahun terhangat, hampir 1 ˚C di atas rata-rata tahun 1961-1990. Peningkatan kehangatan ini terjadi dalam semua musim di tahun itu. Curah hujan tahunan telah turun sebesar 2 hingga 3 persen di wilayah Indonesia di abad ini dengan pengurangan tertinggi terjadi selama perioda Desember- Febuari, yang merupakan musim terbasah dalam setahun.

Curah hujan di beberapa bagian di Indonesia dipengaruhi kuat oleh kejadian El Nino dan kekeringan umumnya telah terjadi selama kejadian El Nino terakhir dalam tahun 1082/1983, 1986/1987 dan 1997/1998. Lalu muncul pertanyaan, adakah hubungan antara bencana di Indonesia terkait dengan aktivitas global semacam pemanasan global serta El Nino? Jika ada, apa implikasinya terhadap bencana ekologi dan manajemen sumber daya air kita?

Banjir dan kekeringan pada dasarnya terkait dengan kemampuan alam dan manusia mengelola ketersediaan air di Bumi. Banjir terjadi karena jumlah air hujan yang turun di daratan dalam intensitas berlebihan pada saat alam tidak mampu menampung. Kemudian dalam skala lokal intensitas curah hujan yang amat ekstrem dalam waktu lama akan menjadi penyebab banjir besar dan longsor di banyak tempat. Sementara itu, kekeringan terjadi karena jumlah hujan yang turun tidak mencukupi kebutuhan kehidupan. Kemudian ketersediaan air yang kian terbatas akan meningkatkan kompetisi untuk mendapatkan dan tidak jarang menimbulkan konflik dalam pemanfaatan. (Ref: http://www.duniaesai.com/).

Jika kita melihat dalam skala lebih luas, peningkatan suhu secara global menyebabkan terjadinya percepatan pelelehan lapisan es di Kutub Utara dan Kutub Selatan sekaligus terjadinya pencairan dan penipisan lapisan gunung-gunung es di dunia. Dilain pihak kemarau panjang yang disebabkan fenomena El Nino yang memengaruhi siklus hidrologi lokal dan regional akan menyebabkan kian kritisnya ketersediaan air untuk menopang kebutuhan 6,5 miliar penduduk Bumi saat ini.

d. Potensi Banjir di Wilayah Indonesia

Berbicara mengenai potensi banjir di wilayah Indonesia, maka hal itu tidak dapat lepas dari gangguan terhadap siklus hidrologi di Indonesia itu sendiri. Siklus air/hidrologi yang mengalami gangguan tersebut baik langsung maupun tidak langsung akan berdampak terhadap musim atau iklim lokal di Indonesia, lebih jauh hal itu terlihat pada terjadinya perubahan musim hujan atau kemarau yang akan berdampak serius terhadap manajemen ketersediaan air.

Dampak lain yang juga serius adalah meningkatnya tinggi muka air laut yang terjadi hampir bersamaan dengan penurunan permukaan tanah (land subsidence) yang diakibatkan penurunan muka air tanah karena eksploitasi air tanah yang berlebihan dikota-kota besar. Keadaan ini akan menyebabkan sebagian wilayah kota yang selama ini relatif aman dari ancaman banjir akan menjadi daerah potensi banjir baru.

Jika eksploitasi air tanah terus berlangsung, maka penurunan muka tanah dan intrusi air laut kian sulit dicegah dan dikendalikan (Hal ini biasa terjadi di kota-kota besar yang berada di daerah pantai, seperti Jakarta, Semarang, Surabaya). Kondisi ini akan menyebabkan kerusakan lingkungan yang makin parah dan membutuhkan biaya besar untuk dapat memulihkannya.

e. Peranan Negara-Negara di Dunia

Peranan negara-negara di dunia dapat kita bagi menjadi 2, yaitu peran negatif dan peran positif. 

Saya mengistilahkan peran negatif karena negara-negara di dunia sekarang ini pasti terlibat dalam menyumbang kerusakan ekosistem yang berdampak pada perubahan iklim, walaupun mungkin takarannya berbeda. 

Kemudian peran yang kedua yaitu peran positif, hal itu terlihat dari adanya alternatif solusi dalam mengatasi masalah perubahan iklim global yang terus dilakukan oleh negara-negara di dunia, khususnya oleh negara-negara industri sebagai penyumbang gas karbon terbesar didunia yang sangat mencemari lingkungan serta berdampak luas pada perubahan iklim. Sedangkan untuk negara miskin dan berkembang, terutama yang memiliki hutan sebagai paru-paru dunia mendapatkan tugas untuk merawat hutannya, tentunya dengan kompensasi dari negara-negara industri.

Inovasi pengembangan teknologi yang mampu memecahkan masalah secara simultan merupakan salah satu pilihan yang harus dilakukan untuk menyelamatkan masa depan kita bersama. Untuk itu, perlu dikembangkan kerjasama semua pihak, baik dari negara maju maupun negara berkembang untuk menangani masalah perubahan iklim yang berdampak terhadap bencana global.

f.  Adaptasi dan Mitigasi Bencana Perubahan Iklim

Kenapa adaptasi dan mitigasi saya masukkan dalam artikel pengaruh perubahan iklim ini? 

Mungkin kita semua bisa mencermati bahwa keduanya (adaptasi dan mitigasi) saat ini menjadi penting karena menyangkut strategi menghadapi perubahan iklim. Ini bisa dikatakan sebagai solusi yang paling mudah dilakukan oleh masing-masing dari kita untuk ikut menekan pengaruh perubahan iklim.

Mitigasi dalam hal ini sering diartikan sebagai pengurangan. Sedangkan adaptasi (adaptation) artinya penyesuaian diri. Melalui mitigasi, usaha yang dapat dilakukan adalah mengurangi sebab pemanasan global dari sumbernya. Gunanya agar laju pemanasan itu melambat. Kemudian pada saat bersamaan, dapat dilakukan persiapan diri untuk beradaptasi dengan perubahan yang ada. Sehingga diharapkan akan ditemukan suatu titik temu yang menjamin kelangsungan hidup manusia.

Salah satu alternatif solusi (Saya kutip dari http://iklim.dirgantara-lapan.or.id/), dalam skala kecil, mitigasi bisa berupa gerakan cinta lingkungan seperti pengelolaan sampah, bike to work, mengurangi penggunaan plastik, menggunakan AC yang non CFC, hemat energi dan lain sebagainya. Sedangkan beradaptasi dapat dilakukan dengan melakukan penataan lingkungan, penghijauan, menjaga daerah resapan, daur ulang sampah, dan lain-lain, sehingga harapannya Pengaruh Perubahan Iklim Terhadap Konservasi Alam itu tidak berdampak pada bencana yang lebih buruk, atau minimal dapat menekan bencana agar tidak semakin merusak kehidupan manusia.

Teknologi Pengolahan Air Limbah

Pembuangan air limbah baik yang bersumber dari kegiatan domestik (rumah tangga) maupun industri ke badan air dapat menyebabkan pencemaran lingkungan apabila kualitas air limbah tidak memenuhi baku mutu limbah. Sebagai contoh, mari kita lihat Kota Jakarta. Jakarta merupakan sebuah ibukota yang amat padat sehingga letak septic tank, cubluk (balong), dan pembuangan sampah berdekatan dengan sumber air tanah. Terdapat sebuah penelitian yang mengemukakan bahwa 285 sampel dari 636 titik sampel sumber air tanah telah tercemar oleh bakteri coli. Secara kimiawi, 75% dari sumber tersebut tidak memenuhi baku mutu air minum yang parameternya dinilai dari unsur nitrat, nitrit, besi, dan mangan.

Trickling filter. Sebuah trickling filter bed yang menggunakan plastic media.

Bagaimana dengan air limbah industri? Dalam kegiatan industri, air limbah akan mengandung zat-zat/kontaminan yang dihasilkan dari sisa bahan baku, sisa pelarut atau bahan aditif, produk terbuang atau gagal, pencucian dan pembilasan peralatan, blowdown beberapa peralatan seperti kettle boiler dan sistem air pendingin, serta sanitary wastes. Agar dapat memenuhi baku mutu, industri harus menerapkan prinsip pengendalin limbah secara cermat dan terpadu baik di dalam proses produksi (in-pipe pollution prevention) dan setelah proses produksi (end-pipe pollution prevention). Pengendalian dalam proses produksi bertujuan untuk meminimalkan volume limbah yang ditimbulkan, juga konsentrasi dan toksisitas kontaminannya. Sedangkan pengendalian setelah proses produksi dimaksudkan untuk menurunkan kadar bahan peencemar sehingga pada akhirnya air tersebut memenuhi baku mutu yang sudah ditetapkan.

Parameter	Konsentrasi (mg/L)
COD	100 – 300
BOD	50 – 150
Minyak nabati	5 – 10
Minyak mineral	10 – 50
Zat padat tersuspensi (TSS)	200 – 400
pH	6.0 – 9.0
Temperatur	38 – 40 [oC]
Ammonia bebas (NH3)	1.0 – 5.0
Nitrat (NO3-N)	20 – 30
Senyawa aktif biru metilen	5.0 – 10
Sulfida (H2S)	0.05 – 0.1
Fenol	0.5 – 1.0
Sianida (CN)	0.05 – 0.5

Batasan Air Limbah untuk Industri
Kepmen LH No. KEP-51/MENLH/10/1995

Namun walaupun begitu, masalah air limbah tidak sesederhana yang dibayangkan karena pengolahan air limbah memerlukan biaya investasi yang besar dan biaya operasi yang tidak sedikit. Untuk itu, pengolahan air limbah harus dilakukan dengan cermat, dimulai dari perencanaan yang teliti, pelaksanaan pembangunan fasilitas instalasi pengolahan air limbah (IPAL) atau unit pengolahan limbah (UPL) yang benar, serta pengoperasian yang cermat.
Dalam pengolahan air limbah itu sendiri, terdapat beberapa parameter kualitas yang digunakan. Parameter kualitas air limbah dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu parameter organik, karakteristik fisik, dan kontaminan spesifik. Parameter organik merupakan ukuran jumlah zat organik yang terdapat dalam limbah. Parameter ini terdiri dari total organic carbon (TOC), chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), minyak dan lemak (O&G), dan total petrolum hydrocarbons (TPH). Karakteristik fisik dalam air limbah dapat dilihat dari parameter total suspended solids (TSS), pH, temperatur, warna, bau, dan potensial reduksi. Sedangkan kontaminan spesifik dalam air limbah dapat berupa senyawa organik atau inorganik.

Teknologi Pengolahan Air Limbah

Tujuan utama pengolahan air limbah ialah untuk mengurai kandungan bahan pencemar di dalam air terutama senyawa organik, padatan tersuspensi, mikroba patogen, dan senyawa organik yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme yang terdapat di alam. Pengolahan air limbah tersebut dapat dibagi menjadi 5 (lima) tahap:

1. Pengolahan Awal (Pretreatment)
   Tahap pengolahan ini melibatkan proses fisik yang bertujuan untuk menghilangkan padatan tersuspensi dan minyak dalam aliran air limbah. Beberapa proses pengolahan yang berlangsung pada tahap ini ialah screen and grit removal, equalization and storage, serta oil separation.
2. Pengolahan Tahap Pertama (Primary Treatment)
   Pada dasarnya, pengolahan tahap pertama ini masih memiliki tujuan yang sama dengan pengolahan awal. Letak perbedaannya ialah pada proses yang berlangsung. Proses yang terjadi pada pengolahan tahap pertama ialah neutralization, chemical addition and coagulation, flotation, sedimentation, dan filtration.
3. Pengolahan Tahap Kedua (Secondary Treatment)
   Pengolahan tahap kedua dirancang untuk menghilangkan zat-zat terlarut dari air limbah yang tidak dapat dihilangkan dengan proses fisik biasa. Peralatan pengolahan yang umum digunakan pada pengolahan tahap ini ialah activated sludge, anaerobic lagoon, tricking filter, aerated lagoon, stabilization basin, rotating biological contactor, serta anaerobic contactor and filter.
4. Pengolahan Tahap Ketiga (Tertiary Treatment)
   Proses-proses yang terlibat dalam pengolahan air limbah tahap ketiga ialah coagulation and sedimentation, filtration, carbon adsorption, ion exchange, membrane separation, serta thickening gravity or flotation.
5. Pengolahan Lumpur (Sludge Treatment)
   Lumpur yang terbentuk sebagai hasil keempat tahap pengolahan sebelumnya kemudian diolah kembali melalui proses digestion or wet combustion, pressure filtration, vacuum filtration, centrifugation, lagooning or drying bed, incineration, atau landfill.

Pemilihan Teknologi

Pemilihan proses yang tepat didahului dengan mengelompokkan karakteristik kontaminan dalam air limbah dengan menggunakan indikator parameter yang sudah ditampilkan di tabel di atas. Setelah kontaminan dikarakterisasikan, diadakan pertimbangan secara detail mengenai aspek ekonomi, aspek teknis, keamanan, kehandalan, dan kemudahan peoperasian. Pada akhirnya, teknologi yang dipilih haruslah teknologi yang tepat guna sesuai dengan karakteristik limbah yang akan diolah. Setelah pertimbangan-pertimbangan detail, perlu juga dilakukan studi kelayakan atau bahkan percobaan skala laboratorium yang bertujuan untuk:

1. Memastikan bahwa teknologi yang dipilih terdiri dari proses-proses yang sesuai dengan karakteristik limbah yang akan diolah.
2. Mengembangkan dan mengumpulkan data yang diperlukan untuk menentukan efisiensi pengolahan yang diharapkan.
3. Menyediakan informasi teknik dan ekonomi yang diperlukan untuk penerapan skala sebenarnya.

Sedimentation. Sebuah primary sedimentation tank di sebuah unit pengolahan limbah domestik. Sedimentation tank merupakan salah satu unit pengolahan limbah yang sangat umum digunakan.

Bottomline, perlu kita semua sadari bahwa limbah tetaplah limbah. Solusi terbaik dari pengolahan limbah pada dasarnya ialah menghilangkan limbah itu sendiri. Produksi bersih (cleaner production) yang bertujuan untuk mencegah, mengurangi, dan menghilangkan terbentuknya limbah langsung pada sumbernya di seluruh bagian-bagian proses dapat dicapai dengan penerapan kebijaksanaan pencegahan, penguasaan teknologi bersih, serta perubahan mendasar pada sikap dan perilaku manajemen. Treatment versus Prevention? Mana yang menurut teman-teman lebih baik?? Saya yakin kita semua tahu jawabannya. R