Materi Tinjauan umum dan manfaat perairan air tawar

A.       Pengertian ekosistem air tawar

             Ekosistem Perairan Air Tawar Ekosistem perairan dibedakan dalam tiga kategori utama yaitu ekositem air tawar, ekosistem estuarin, dan ekosistem laut. Habitat air tawar dibedakan menjadi dua kategori umum, yaitu sistem lentik (kolam, danau, situ, rawa, telaga, waduk) dan sistem lotik (sungai). Sistem lentik adalah suatu perairan yang dicirikan air yang mengenang atau tidak ada aliran air, sedangkan sistem lotik adalah suatu perairan yang dicirikan oleh adanya aliran air yang cukup kuat, sehingga digolongkan ke dalam perairan mengalir. Seperti yang sudah dikatakan bahwa habitat air tawar itu dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu air tawar mengalir (lotik) dan air tawar diam (lentik). Perairan Mengalir (lotik) Perairan mengalir mempunyai corak tertentu yang secara jelas membedakannya dari air menggenang walaupun keduanya merupakan habitat air tawar. Semua perbedaan itu tentu saja mempengaruhi bentuk serta kehidupan tumbuhan dan hewan yang menghuninya. Satu perbedaan mendasar antara danau dan sungai adalah bahwa danau terbentuk karena cekungannya sudah ada dan air yang mengisi cekungan itu, tetapi danau setiap saat dapat terisi oleh endapan sehingga 7 menjadi tanah kering. Sebaliknya, sungai terjadi karena airnya sudah ada sehingga air itulah yang membentuk dan menyebabkan tetap adanya saluran selama masih terdapat air yang mengisinya. Perairan Menggenang (Lentik) Perairan menggenang dibedakan menjadi perairan alamiah dan perairan buatan. Berdasarkan proses terbentuknya perairan alamiah dibedakan menjadi perairan yang terbentuk karena aktivitas tektonik dan aktivitas vulkanik. Beberapa contoh perairan lentik yang alamiah antara lain adalah danau, rawa, situ dan telaga, sedangkan perairan buatan antara lain adalah waduk.

          Ekosistem adalah suatu hubungan timbal balik yang terjadi antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Disekitar kita, ada banyak sekali ekosistem yang terjadi, mungkin itu ekosistem air tawar, ekosistem, pantai, ekosistem darat, dan sebagainya tergantung dari lingkungan tempat hidup makhluk tersebut.

Sedangkan yang dimaksud ekosistem air tawar adalah suatu bentuk menyeluruh atau tatanan yang ada didalam air tawar dan sekitarnya yang terdiri dari makhluk hidup didalam air tersebut dan lingkungan air tawar itu sendiri. Ekosistem air tawar akan saling mempengaruhi antara satu komponen dengan komponen lainnya. 

B. Ciri-ciri ekosistem air tawar

Ekosistem air tawar ini memiliki ciri-ciri tertentu antara lain:

1.      Pada wilayah tersebut tidak terdapat variasi suhu yang mencolok.

2.      Kecenderungan penetrasi terhadap cahaya sangat kurang yang dipengaruhi oleh cuaca juga iklim.

3.      Tumbuhan yang banyak dijumpai pada ekosistem yang satu ini adalah jenis ganggang.

4.      Organisme yang hidup di dalam ekosistem ini umumnya telah mengalami fase adaptasi.

5.      Kadar garam sangat rendah bahkan jauh lebih rendah jika dibandingkan kadar garam pada protoplasma organisme air.

6.      Kadar garam/salinitasnya sangat rendah, bahkan lebih rendah dari
kadar garam protoplasma organisme akuatik.

7.      Variasi suhu sangat rendah.

8.      Penetrasi cahaya matahari kurang.

9.      Dipengaruhi oleh iklim dan cuaca.

C.        Faktor pembatas ekosistem air tawar

        Tipe tipe dan faktor factor pembatas. Habitat air tawar menempati daerah yan relatif kecil pada permukaan bumi, dibandingkan dengan habitat lautan dan daratan, teteapi bagi manusia kepentingannya jauh lebih berarti dibandingkan dengan luas daerahnya. Karena alasan alasa sebagai berikut :

1.      Habitat air tawar merupakan sumber air yang paling praktis dan murah untuk kepentingan domestik maupun industri (air mungkin dapat diperoleh dalam jumlah lebih banyak dari laut, tetapi dengan biaya dengan biaya yang lebih tinggi yaitu lebih banyak energi yang diperlukan dan adanya popusi garam).

2.      Komponen air tawar adalah “leher botol” (daerah kritis) pada daur hidrologi .

3.      Ekosistem air tawar menawarkan sistem pembuangan yang memadai dan paling murah. Karena manusia menyalah gunakan sumber daya ini maka jelas bahwa usaha untuk mengurangi tekanan tersebut harus dilakukan secepatnya, bila tidak, air akan menjadi faktor pembatas bagi manusia.

Faktor-faktor pembatas yang cukup penting pada air tawar, dan yang akan dibicarakan mendalam pada tiap pembahasan dari sistem akuatik adalah :

Ø  Suhu.

Air mempunyai beberapa sifat unik yang berhubungan dengan panas yang secara bersama-sama mengurani perubahan suhu sampai tingkat minimal, sehina perbedaan suhu dalam air lebih kecil dan perubahan yang terjadi lebih lambat dari pada udara. Sifat yang terpenting adalah :

1.      Panas jenis yang tinggi, relatif sejumlah besar panas dinutuhkan untuk merubah suhu air. 1 gram kalori (gkal) panas dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 ml (=1 gram) air 10 C lebih tinggi (antara 15-160) hanya amonia dan beberapa senyawa lain mempunyai nilai lebih dari satu.

2.      Panas fusi yang tinggi. 80 kalori dibutuh kan untuk mengubah 1 gram es menjadi air tanpa mengubah suhunya (dan sebaliknya).

3.      Panas evaporasi yang tingi. 536 kalori diserap sewaktu evaporasi yang dapat dikatakan berlangsun terus menerus dari permukaan vegetasi , air dan es, sebagian besar sinar matahari digunakan untuk evaporasi air dari ekosistem didunia, dan alur energi ini mengubah iklim dan memungkinkan perkembangan kehidupan dalam semua keanekaragaman yang menakjubkan.

4.      Kerapatan air tertinggi terjadi pada suhu 40 C ; diatas dan dibawah titik tersebut air akan berkembang dan menjadi lebih ringan. Sifat unik ini menyebabkan aira danau tidak membeku seluruhnya pada musim dingin.

Walaupun variasi suhu dalam air tidak sebesar di udara, hal ini merupakan faktor pembatas utama, karena organisme akuatik seringkali mempunyai toleransi yang sempit ( stenotermal ). Maka, walaupun terjadi populasi panas yang sedang oleh manusia, akibatnya dapat amat luas. Perubahan suhu menyebabkan pola sirkulasi yang khas dan stratifikasi, yang amat mempengaruhi kehidupan akuatik. Daerah perairan yang cukup luas dapat mempengaruhi iklim daerah daratan di sekitarnya.

Suhu air paling baik dan efisien diukur menggunakan sensor elektronis seperti termistor. Pembacaan dan pencatatan langsung dari termistor memudahkan para pemula untuk mengambil profil suhu dari habitat akuatik.

Ø  Kejernihan

Penetrasi cahaya seringkali dihalangi oleh zat yang terlarut dalam air, membatasi zona fotosintesa, dimana habitat akuatik dibatasi oleh kedalaman. Kekeruhan, terutama bila disebabkan oleh lumpur dan partikel yangdapat mengendap, seringkali penting sebagai faktor pembatas. Sebaliknya, bila kekeruhan disebabkan oleh organisme, ukuran kekeruhan merupakan indikasi produktivitas.

Sementara fotosintesa masih terjadi pada intensitas rendah, tingkatan 5% menandai batas bawah kebanyakan zona fotosintesa. Walaupun elas bahwa alat-alat sintesa modern akan memberikan data yang akurat tentang penetrasi cahaya, cakram secchi masih dianggap alat yang berguna oleh ahli limnologi yangseringkali mengunakan teknik ini untuk mengatur tingkat fertilisasi untuk menghasilkan pertumbuhan fitoplankton yang baik tapi tidak terlalu tinggi.

Ø  Arus

Air cukup “padat”, maka arah arus amat penting sebagai faktor pembatas, terutama pada aliran air. Disamping itu, arus air sering kali amat menentukan distribusi gas yang vital, garam dan organisme kecil.

Ø  Konsentrasi gas pernapasan

Berbeda dengan lingkungan laut konsentrasi oksigen dan karbon dioksida sering kali terbatas pada lingkungan air tawar. Pada ”zaman polusi” ini konsentrasi oksigen terlarut dan kebutuhan oksigen biologis sering kali diukur dan merupakan faktor fisik yang paling intensif dipelajari. Sebagai suatu gambaran dari ”kantong oksigen” yang disebabkan polusi dan konsekuensinya dalam hal biota biasanya berlaku berlawanan, ahli ekologi tentang populasi makin lama makin memperhatikan penyuburan dibandingkan dengan pengaruh yang membatasi dari karbon dioksida dalam air tawar.

Ø  Konsentrasi garam biogenik

Nitrat dan pospat sampai batas tertentu tampaknya terbatas jumlahnya hampir pada semua ekosistem air awar. Dalam air danau dan aliran air dengan kesadahan rendah, kalsium dan garam-garam lain uga tampaknya terbatas. Kecuali pada beberapa mata air mineral, bahkan pada air dengan kesadahan tertinggi hanya mempunyai kadar garam atau salinitas kurang dari 0,5%, dibandingkan dengan 30-37% dalam air laut.

Dua ciri lain dari air tawar dapat mempengaruhi umlah dan distribusi dari jenis yan ada (atau kekayaan kualitas biota). Karena habitat air tawar seringkali terisolasi satu dari yang lain oleh daratan dan lautan, organisme dengan penyebaran rendah melewati halangan ini mungkin telah gagal untuk mapan ditempat-tempatyang tidak sesuai. Ikan terutama menadi subek dari pembatasan ini ; aliran air, misalnya walaupun hanya beberapa kilometer jaraknya didaratan tetapi karena terisolasi oleh air, mungkin daerahnya (niche) ditempati oleh jenis yang berbeda. Sebaliknya, kebanyakan organisme kecil seperti panggang, udang, protozoa dan bakteri mempunyai kemampuan penyebaran yang tinggi. Maka seseorang mungkin akan menemukan Daphnia dalam kolam di Amerika Serikat dan di Inggris. Buku pegangan untuk invertebrata air tawar yang ditulis untuk pulau-pulau di Inggris, misalnya dapat digunakan di Amerika Serikat paling tidak sampai tingkat family atau genus, tanaman rendah dan invertebrata air tawar menunjukkan tingkat kosmopolitan yang tinggi. Oranisme air tawar mempunyai persoalan tertentu untuk dipecahkan dalam hubungan dengan pengaturan tekanan osmose ( osmoregulasi ). Karena konsentrasi garam dalam cairan tubuh atau sel lebih besar daripada lingkungan air tawar ( yaitu disebut cairan hipertonik ), maka air cenderung masuk ke dalam tubuh secara osmosis bila selaputnya ( membran ) dapat ditembus air ( permeabel ), atau kadar aram akan menjadi tinggi bila membran relatif tidak permeabel. Binatang air tawar, seperti protozoa dengan selaput sel yang tipis dan ikan dengan insangnya harus mempunyai cara efisien untuk mengeluarkan air ( terlaksana dengan vakuola kontraktil pada protozoa dan ginjal pada ikan) atau badannya akan membesar dan meletus.

Jenis ekosistem air tawar

       Secara umum ekosistem air tawar dibagi menjadi dua jenis yaitu ekosistem lentik atau air tenang dan ekosistem air yang mengalir atau lotik.

1.    Ekosistem Lentik atau Ekosistem Air Tenang

       Perairan menggenang (lentik) adalah suatu bentuk ekosistem perairan yang di dalamnya aliran atau arus air tidak memegang peranan penting. Hal ini karena aliran air tidak begitu besar atau tidak mempengaruhi kehidupan organisme yang ada di dalamnya. Pada perairan ini faktor yang amat penting diperhatikan adalah pembagian wilayah air secara vertikal yang memiliki perbedaan sifat untuk tiap lapisannya. Perairan menggenang di bagi dalam tiga lapisan utama yang didasari oleh ada tidaknya penetrasi cahaya matahari dan tumbuhan air, yaitu: Littoral, limnetik dan profundal, sedangkan atas dasar perbedaan temperatur perairannya, perairan menggenang dibagi menjadi 3 kelompok yaitu: metalimnion, epilimnion, dan hipolimnion. Kelompok organisme di perairan menggenang berdasarkan niche utama dalam kedudukan rantai makanan meliputi produser (autotrof), makro konsumer (heterotrof) dan mikrokonsumer (dekomposer). Kelompok organisme yang ada di perairan menggenang berdasarkan cara hidupnya meliputi: benthos, plankton, perifiton, nekton dan neuston.

Contoh kosistem air tenang yaitu danau, rawa air tawar, kolam, rawa gambut dan lain sebagainya:

a.    Danau

Danau merupakan suatu badan air yang menggenang dan luasnya mulai dari beberapa meter persegi hingga ratusan meter persegi. Di danau terdapat pembagian daerah berdasarkan penetrasi cahaya matahari. Daerah yang dapat ditembus cahaya matahari sehingga terjadi fotosintesis disebut daerah fotik. Daerah yang tidak tertembus cahaya matahari disebut daerah afotik. Di danau juga terdapat daerah perubahan temperatur yang drastis atau termoklin. Termoklin memisahkan daerah yang hangat di atas dengan daerah dingin di dasar. Komunitas tumbuhan dan hewan tersebar di danau sesuai dengan kedalaman dan jaraknya dari tepi. Berdasarkan hal tersebut danau dibagi menjadi empat daerah sebagai berikut.

·      Daerah litoral,

Merupakan daerah dangkal. Cahaya matahari menembus dengan optimal. Air yang hangat berdekatan dengan tepi. Tumbuhannya merupakan tumbuhan air yang berakar dengan daun ada yang mencuat ke atas permukaan air. Komunitas organisme sangat beragam termasuk jenisjenis ganggang yang melekat (khususnya diatom), berbagai siput dan remis, serangga, Crustacea, ikan, amfibi, reptil air dan semiair seperti kura-kura dan ular, itik dan angsa, dan beberapa mamalia

·      Daerah limnetik,

Merupakan daerah air bebas yang jauh dari tepi dan masih dapat ditembus sinar matahari. Daerah ini dihuni oleh berbagai fitoplankton, termasuk ganggang dan sianobakteri. Ganggang berfotosintesis dan bereproduksi dengan kecepatan tinggi selama musim panas dan musim semi. Zooplankton yang sebagian besar termasuk Rotifera dan udang-udangan kecil memangsa fitoplankton. Zooplankton dimakan oleh ikan-ikan kecil. Ikan kecil dimangsa oleh ikan yang lebih besar, kemudian ikan besar dimangsa ular, kura-kura, dan burung pemakan ikan.

·      Daerah profundal,

Merupakan daerah yang dalam, yaitu daerah afotik. Organisme yang ada hidup dengan mendekomposisi detritus yang jatuh dari daerah limnetik. Organisme yang menghuni adalah cacing dan mikroba.

·      Daerah bentik,

Merupakan daerah dasar danau tempat terdapatnya bentos dan sisa-sisa organisme mati. Berdasarkan produksi materi organiknya, terdapat dua macam danau yaitu danau oligotropik dan danau eutropik. Danau oligotropik merupakan danau yang dalam dan kekurangan makanan, karena fitoplankton di daerah limnetik tidak produktif. Ciri-cirinya, airnya jernih sekali, dihuni oleh sedikit organisme, dan di dasar air banyak terdapat oksigen sepanjang tahun.  Danau eutropik merupakan danau yang dangkal dan kaya akan kandungan makanan, karena fitoplankton sangat produktif. Ciri-cirinya adalah airnya keruh, terdapat bermacam-macam organisme, dan oksigen terdapat di daerah profundal. Danau oligotrofik dapat berkembang menjadi danau eutrofik akibat adanya materi-materi organik yang masuk dan endapan.

b.    Kolam

Kolam umumnya di definisikan sebagai kumpulan air yang dangkal dan sifat umumnya relatif merupakan air tenang dan kaya akan vegetasi. Kolam dapat dibagi atas :

Ø  Kolam berasal dari danau yang luas.

Ø  Kolam yang tidak berhubungan dengan danau, ukurannya kecil.

Ø  Kolam buatan manusia

Berdasarkan musim, kolam dapat di bedakan atas :

Ø  Kolam sementara (Kolam sementara hanya ada pada waktu ada tertentu.)

Ø  Kolam permanen (Kolam permanen berisi air sepanjang tahun.)

Kolam merupakan tempat tinggal yang baik bagi hewan-hewan invertebrate misalnya:

Ø  Flagellata terdiri dari Euglena, Pandoria,  Rudorina dan volvox.

Ø  Diantara Coelenterata, hydra sering terlihat menempel pada tanaman dibawah air

Ø  Filum Platyhelminthes seperti turbellaria tedapat di bawah batu dan di antara vegetasi.

Ø  Annalida diwakili oleh cacing tanah air tawar seperti Limicoloa,

Ø  Arthropoda merupakan bentuk yang dominan terdapat dalam perairan kolam.

c.    Rawa air tawar

Rawa merupakan bentuk peralihan antara air terbuka dan dataran. Rawa biasanya dikelilingi vegetasi, umunya dangkal dan tanaman mengapung. Vegetasi rawa terdiri dari tumbuh-tumbuhan menahun yang selalu hijau yang diselingiu oleh tamnaman merambat. Variasi atau keanekargaman hewan sangat kecil. Terdapat protozoa, rotifer, nematode, larva capung, Amphisoda, Isopoda, ikan, dan kura-kura. Pada lapisan dasar terdapat insekta, keong, dan ikan-ikan. Dalam keadaan yang tidak menyenangkan penghuni rawa membentuk kista. Sebagai contoh ikan (lepidosiner dan ceratodus) mem bungkus diri dengan lumpur selama beberapa bulan.

2.    Ekosistem Lotik atau Ekosistem Air Mengalir

Perairan mengalir (lotik) adalah suatu bentuk ekosistem perairan yang di dalamnya aliran atau arus air memegang peranan penting. Hal ini karena aliran air cukup begitu besar contohnya yaitu sungai. Sungai adalah suatu badan air yang mengalir ke satu arah. Air sungai dingin dan jernih serta mengandung sedikit sedimen dan makanan. Aliran air dan gelombang secara konstan memberikan oksigen pada air. Suhu air bervariasi sesuai dengan ketinggian dan garis lintang.

Komunitas yang berada di sungai berbeda dengan danau. Air sungai yang mengalir deras tidak mendukung keberadaan komunitas plankton, karena akan terbawa arus. Sebagai gantinya terjadi fotosintesis dari ganggang yang melekat dan tanaman berakar, sehingga dapat mendukung rantai makanan.

D.     Manfaat ekosistem air tawar

        Beberapa fungsi atau manfaat ekosistem air tawar adalah sebagai berikut:

1.        Sebagai sumber plasma nutfah yang berpotensi sebagai penyumbang bahan genetik

2.        Sebagai tempat berlangsungnya siklus hidup jenis flora/fauna yang penting

3.        Sebagai sumber air yang dapat digunakan langsung oleh masyarakat sekitarnya (rumahtangga, industri dan pertanian)

4.        Sebagai tempat penyimpanan kelebihan air yang berasal dari air hujan, aliran permukaan, sungai-sungai atau dari sumber-sumber air bawah tanah

5.        Memelihara iklim mikro, di mana keberadaan ekosistem danau dapat mempengaruhi kelembaman dan tingkat curah hujan setempat

6.        Sebagai sarana tranportasi untuk memindahkan hasil-hasil pertanian dari tempat satu ke tempat lainnya

7.        Sebagai penghasil energi melalui plta

8.        Sebagai sarana rekreasi dan objek pariwisata.