GEOLINGSUM ( GEOGRAFI LINGKUNGAN DAN SUMBERDAYA )

PIRAMIDA MAKANAN

A.      Pengertian Piramida Makanan

Piramida makanan adalah piramida yang menggambarkan jumlah berat dan energi mulai dari produsen sampai konsumen puncak. Piramida ini dibuat dengan satu asumsi bahwa pada saat terjadi peristiwa makan dan dimakan telah terjadi perpindahan energi dari makhluk hidup yang dimakan ke makhluk hidup pemakannya. Misalnya, dari produsen ke konsumen I, dari konsumen I ke konsumen II, dari konsumen II ke konsumen III, dan seterusnya.

Akan tetapi, harus diingat bahwa tidak semua energi dari makhluk hidup yang dimakan akan berpindah ke makhluk hidup pemakan sehingga terbentuk piramida makanan yang semakin ke atas semakin mengecil.

Dalam ekosistem yang seimbang, jumlah produsen lebih banyak dari pada jumlah konsumen tingkat I, jumlah konsumen tingkat II lebih banyak daripada konsumen tingkat III, demikian seterusnya. Hal ini disebabkan oleh hilangnya energi pada setiap tingkatan makanan. Jika rantai makanan digambarkan dari produsen sampai konsumen tingkat tinggi, maka akan terbentuk suatu piramida makanan.

Gambar A.1. piramida makanan

Piramida makanan adalah suatu piramida yang menggambarkan perbandingan komposisi jumlah biomassa dan energi dari produsen sampai konsumen puncak dalam suatu ekosistem. Komposisi biomassa terbesar terdapat pada produsen yang menempati dasar piramida. Demikian pula jumlah energi terbesar terdapat pada dasar piramida. Komposisi biomassa dan energi ini semakin ke atas semakin kecil karena selama proses perpindahan energi terjadi penyusutan jumlah energi pada setiap tingkat trofik.

B.     Tingkat Tropik Piramida Makanan

Posisi makan dalam rantai atau jaring makanan yang disebut tingkat trofik. Tingkat trofik yang berbeda didefinisikan dalam Tabel di bawah ini. Contoh juga diberikan dalam tabel. Semua rantai makanan dan jaring memiliki minimal dua atau tiga tingkat trofik.secara umum, ada maksimum empat tingkat trofik. Banyak konsumen makan di lebih dari satu tingkat trofik. Manusia, misalnya, adalah konsumen utama ketika mereka makan tanaman seperti sayuran. Mereka adalah konsumen sekunder ketika mereka makan sapi. Mereka adalah konsumen tersier ketika mereka makan salmon.

___________________________________________________________________

Gambar B.1. Piramida ekologi. Piramida ini menunjukkan bagaimana penurunan energi dan biomassa dari tingkat rendah ke tropik yang lebih tinggi. Asumsikan bahwa produsen dalam piramida ini memiliki 1.000.000 kilokalori energi. Berapa banyak energi tersedia untuk konsumen utama?

Energi melewati rantai atau jaring makanan dari bawah ke tingkat tropik yang lebih tinggi. Namun, umumnya hanya sekitar 10 persen dari energi di satu tingkat tersedia ke tingkat berikutnya. Hal ini diwakili oleh piramida ekologi pada Gambar di bawah ini. Apa yang terjadi pada 90 persen energi lainnya? Hal ini digunakan untuk proses metabolisme atau dilepaskan ke lingkungan sebagai panas. kehilangan energi Ini menjelaskan mengapa jarang ada lebih dari empat tingkat trofik dalam rantai atau jaring makanan. Kadang-kadang mungkin ada tingkat trofik kelima, tetapi biasanya tidak ada cukup energi tersisa untuk mendukung setiap tingkat tambahan.
Piramida ekologi dapat menunjukkan penurunan energi, biomassa atau angka dalam suatu ekosistem.

Gambar B.2. tingkatan trofik pada piramida makanan

Pada rantai piramida makanan telah kita ketahui bahwa tingkat tropik yang terdiri atas produsen, konsumen tingkat I, konsumen tingkat II, dan seterusnya. Produsen yang bersifat autotrof selalu menempati tingkatan tropik utama, herbivora menempati tingkat tropik kedua, karnivora menduduki tingkat tropik ketiga, dan seterusnya. organisme yang menempati tingkat trofik bawah relatif banyak jumlahnya. Makin tinggi tingkat trofiknya jumlah individunya semakin sedikit . Tingkat trofik tersebut terdiri dari produsen, konsumen primer, konsumen sekunder, konsumen tertier. Produsen selalu menempati tingkat trofik pertama atau paling bawah. Sedangkan herbivora atau konsumen primer menempati tingkat trofik kedua, konsumen sekunder menempati tingkat trofik ketiga, konsumen tertier menempati tingkat trofik ke empat atau puncak piramida. Setiap perpindahan energi dari satu tingkat tropik ke tingkat tropik berikutnya akan terjadi pelepasan sebagian energi berupa panas sehingga jumlah energi pada rantai piramida makanan untuk tingkat tropik yang semakin tinggi, jumlahnya semakin sedikit. Maka terbentuklah piramida ekologi/piramida makanan.

            Salah satu jenis piramida ekologi adalah piramida makanan jumlah yang dilukiskan dengan jumlah individu. Piramida makanan jumlah pada suatu ekosistem menunjukkan bahwa produsen mempunyai jumlah paling besar dan konsumen tingkat II jumlah lebih sedikit dan jumlah paling sedikit terdapat pada konsumen tingkat terakhir.

Selain energi dalam bentuk piramida makanan, tubuh organisme juga memerlukan air, oksigen, dan mineral. Jaring-jaring makanan muncul dengan diawali terjadinya proses perputaran zat dari tubuh organisme menuju tanah dan reaksi kimia. Proses ini sering disebut dengan daur biogeokimia.

C.     Piramida Ekologi / Piramida Makanan

Piramida Ekologi adalah gambaran susunan antar trofik dapat disusun berdasarkan kepadatan populasi, berat kering, maupun kemampuan menyimpan energi pada tiap trofik. Struktur trofik dapat disusun secara urut sesuai hubungan makan dan dimakan antar trofik yang secara umum memperlihatkan bentuk kerucut atau piramida makanan. Piramida ekologi ini berfungsi untuk menunjukkan gambaran perbandingan antar trofik pada suatu ekosistem. Pada tingkat pertama ditempati produsen sebagai dasar dari piramida ekologi, selanjutnya konsumen primer, sekunder, tersier sampai konsumen puncak.

Ketika organisme autotrof (produsen) dimakan oleh herbivora (konsumen I), maka energi yang tersimpan dalam produsen (tumbuhan) berpindah ke tubuh konsumen I (pemakannya) dan konsumen II akan mendapatkan energi dari memakan konsumen I, dan seterusnya. Setiap tingkatan pada rantai makanan itu disebut taraf trofi. Ada beberapa tingkatan taraf trofi pada rantai makan sebagai berikut.

·         Tingkat taraf trofi 1 : organisme dari golongan produsen (produsen primer)

·         Tingkat taraf trofi 2 : organisme dari golongan herbivora (konsumen primer)

·         Tingkat taraf trofi 3 : organisme dari golongan karnivora (konsumen sekunder)

·         Tingkat taraf trofi 3 : organisme dari golongan karnivora (konsumen predator)

Gambar C.1. piramida makanan dengan tingkat trofinya

Di dalam rantai piramida makanan tersebut, tidak seluruh energi dapat dimanfaatkan, tetapi hanya sebagian yang mengalami perpindahan dari satu organisme ke organisme lainnya, karena dalam proses transformasi dari organisme satu ke organisme yang lain ada sebagian energi yang terlepas dan tidak dapat dimanfaatkan. Misalnya, tumbuhan hijau sebagai produsen menempati taraf trofi pertama yang hanya memanfaatkan sekitar 1% dari seluruh energi sinar matahari yang jatuh di permukaan bumi melalui fotosintesis yang diubah menjadi zat organik.

Dalam ekosistem seringkali terdapat dua konsumen atau lebih yang menempati puncak piramida, sehingga ada piramida makanan dengan satu puncak dan piramida makanan dengan dua puncak. Piramida makanan dengan satu puncak berarti hanya terdapat satu jenis karnivora yang menempati puncak piramida (konsumen puncak). Piramida makanan dengan dua puncak berarti pada puncak piramida ditempati oleh dua jenis karnivora yang keduanya tidak saling memakan.

Gambar C.2 piramida makanan dalam ekosistem

Jika tumbuhan hijau dimakan organisme lain (konsumen primer), maka hanya 10% energi yang berasal dari tumbuhan hijau dimanfaatkan oleh organisme itu untuk pertumbuhannya dan sisanya terdegradasi dalam bentuk panas terbuang ke atmosfer. Selama keadaan produsen dan konsumen-konsumen tetap membentuk piramida makanan , maka keseimbangan alam dalam ekosistem akan terpelihara.

D.    Macam-macam Piramida Makanan

Berikut ini adalah macam-macam piramida ekologi :

Ø  Piramida jumlah merupakan jumlah organisme yang berada di dalam suatu daerah (areal) tertentu yang dikelompokkan dan dihitung berdasarkan taraf trofi.

Ø  Piramida biomassa / berat merupakan taksiran berat organisme yang mewakili setiap taraf trofi dengan cara tiap-tiap individu ditimbang dan dicatat jumlahnya dalam suatu ekosistem.

Ø  Piramida energi menggambarkan banyaknya energi yang tersimpan dalam 6 tahun yang digunakan senyawa organik sebagai bahan makanan.

1.      Piramida jumlah

Piramida jumlah merupakan jumlah organisme yang berada di dalam suatu daerah (areal) tertentu yang dikelompokkan dan dihitung berdasarkan taraf trofi. Untuk menggambarkan piramida jumlah dinyatakan dalam bentuk segi empat yang luasnya menggambarkan atau sebanding dengan jumlah organisme dalam areal tertentu.

Pada piramida jumlah, golongan organisme yang berada pada tingkatan lebih tinggi memiliki jumlah organisme lebih banyak dari tingkatan organisme di bawahnya. Piramida tersebut dapat digambarkan seperti pada gambar di samping.

Gambar D.1. piramida jumlah dengan jumlah organismenya

Pada tingkat trofi I memiliki jumlah yang lebih besar dibandingkan dengan tingkat trofi II dan tingkat trofi II lebih besar dibandingkan dengan tingkat trofi III.

Gambar D.2. piramida jumlah

Piramida jumlah umumnya berbentuk menyempit ke atas. Organisme piramida jumlah mulai tingkat trofik terendah sampai puncak adalah sama seperti piramida yang lain yaitu produsen, konsumen primer dan konsumen sekunder, dan konsumen tertier. Artinya jumlah tumbuhan dalam taraf trofik pertama lebih banyak dari pada hewan (konsumen primer) di taraf trofik kedua, jumlah organisme kosumen sekunder lebih sedikit dari konsumen primer, serta jumlah organisme konsumen tertier lebih sedikit dari organisme konsumen sekunder.

2.      Piramida Biomassa

Penggunaan piramida jumlah sering berubah-ubah karena keadaan lingkungan, untuk itu digunakan piramida berat (biomassa). Piramida berat (biomassa) merupakan taksiran berat organisme yang mewakili setiap taraf trofi dengan cara tiap-tiap individu ditimbang dan dicatat jumlahnya dalam suatu ekosistem. Misalnya biomassa tumbuhan di ukur berat akar, batang, dan daun yang menempati areal tertentu. Piramida biomasa dibuat berdasarkan berat total populasinya pada suatu waktu.

Gambar D.3. piramida berat

Satuan yang dipakai adalah berat total organisme dalam satuan berat (gr/kg) per satuan luas tertentu (m² atau hektar) yang biasanya diukur dalam berat kering. Untuk mengukur biomassa seluruhnya, dilakukan teknik sampling (cuplikan) guna memperkirakan seluruhnya. Penafsiran dalam piramida biomassa memerlukan banyak waktu dan peralatan dalam melakukan penimbangan individu-individu dan mencatat jumlahnya. Penggunaan piramida ini tidak memuaskan karena bentuk yang berubah-ubah. Hal ini tergantung pada iklim dan dalam transfer energi sebagian akan hilang, yaitu digunakan untuk respirasi atau sebagai panas yang masuk ke biosfer.

Pada piramida biomassa setiap tingkat trofik menunjukkan berat kering dari seluruh organisme di tingkat trofik yang dinyatakan dalam gram/m2. Umumnya bentuk piramida biomassa akan mengecil ke arah puncak, karena perpindahan energi antara tingkat trofik tidak efisien. Tetapi piramida biomassa dapat berbentuk terbalik.

Gambar D.4. piramida biomassa kering

Misalnya di lautan terbuka produsennya adalah fitoplankton mikroskopik, sedangkan konsumennya adalah makhluk mikroskopik sampai makhluk besar seperti paus biru dimana biomassa paus biru melebihi produsennya. Puncak piramida biomassa memiliki biomassa terendah yang berarti jumlah individunya sedikit, dan umumnya individu karnivora pada puncak piramida bertubuh besar.

3.      Piramida Energi

Piramida energi dapat digunakan dalam jangka waktu yang lebih lama. Piramida ini memiliki beberapa keuntungan, yaitu dapat memperhitungkan kecepatan produksi, berat dua species yang sama tidak harus memiliki energi yang sama, dapat digunakan untuk membandingkan berbagai ekosistem, adanya masukan energi matahari yang ditambahkan. Piramida energi ini menggambarkan banyaknya energi yang tersimpan dalam 6 tahun yang digunakan senyawa organik sebagai bahan makanan. Satuan energinya dinyatakan dalam kalori per m² per satuan waktu (kal/m2 /th).

Gambar D.5. piramida Energi

Piramida energi adalah piramida yang menggambarkan hilangnya energi pada saat perpindahan energi makanan di setiap tingkat trofik dalam suatu ekosistem.

Pada piramida energi tidak hanya jumlah total energi yang digunakan organisme pada setiap taraf trofik rantai makanan tetapi juga menyangkut peranan berbagai organisme di dalam transfer energi . Dalam penggunaan energi, makin tinggi tingkat trofiknya maka makin efisien penggunaannya. Namun panas yang dilepaskan pada proses tranfer energi menjadi lebih besar. Hilangnya panas pada proses respirasi juga makin meningkat dari organisme yang taraf trofiknya rendah ke organisme yang taraf trofiknya lebih tinggi.

Sedangkan untuk produktivitasnya, makin ke puncak tingkat trofik makin sedikit, sehingga energi yang tersimpan semakin sedikit juga. Energi dalam piramida energi dinyatakan dalam kalori per satuan luas per satuan waktu.