Ruang Lingkup Fisika

36
Ruang Lingkup Fisik, Kimia dan Biologi Lingkungan Kegiatan pembangunan merupakan kegiatan yang bertujuan untuk mengubah sesuatu keadaan tertentu menjadi keadaan yang lebih baik, sehingga dapat mensejahterakan manusia. Namun di dalam pembangunan yang memuat unsur perubahan itu dapat menimbulkan ketidakseimbangan lingkungan, sedangkan hal yang pokok dalam lingkungan adalah keseimbangan antarkomponen- komponen lingkungan. Karena itu, bila di dalam lingkungan tidak terjadi keseimbangan antar komponen-komponen lingkungan, maka akan terjadi kerusakan lingkungan. Pemahaman terhadap hakikat lingkungan ini masih banyak yang tidak disadari manusia sehingga mengakibatkan kesalahan pada waktu menentukan perencanaan, pelaksanaan, dan pasca kegiatan pembangunan. Dalam prinsip pembangunan berkelanjutan yang berwawasan lingkungan, maka pembangunan yang dilakukan dengan pendekatan lingkungan artinya tidak menolak bila sumber daya alam diolah untuk kesejahteraan manusia, tetapi kesejahteraan manusia yang dimaksudkan di sini adalah kesejahteraan manusia untuk masa kini dan masa mendatang. Karena itu, dalam pembangunan ini harus diperhatikan hakikat lingkungan. Selanjutnya pembangunan berkelanjutan yang berwawasan lingkungan dapat berhasil dilakukan bila sumber daya manusia, alam, dan teknologi dapat ditingkatkan dengan nilai tambah, yang diukur melalui keuntungan finansiil dan non-finansiil. Keseimbangan dalam

description

fsika

Transcript of Ruang Lingkup Fisika

Page 1: Ruang Lingkup Fisika

Ruang Lingkup Fisik, Kimia dan Biologi Lingkungan

Kegiatan pembangunan merupakan kegiatan yang bertujuan untuk mengubah

sesuatu keadaan tertentu menjadi keadaan yang lebih baik, sehingga dapat

mensejahterakan manusia. Namun di dalam pembangunan yang memuat unsur

perubahan itu dapat menimbulkan ketidakseimbangan lingkungan, sedangkan hal

yang pokok dalam lingkungan adalah keseimbangan antarkomponen-komponen

lingkungan. Karena itu, bila di dalam lingkungan tidak terjadi keseimbangan antar

komponen-komponen lingkungan, maka akan terjadi kerusakan lingkungan.

Pemahaman terhadap hakikat lingkungan ini masih banyak yang tidak disadari

manusia sehingga mengakibatkan kesalahan pada waktu menentukan perencanaan,

pelaksanaan, dan pasca kegiatan pembangunan. Dalam prinsip pembangunan

berkelanjutan yang berwawasan lingkungan, maka pembangunan yang dilakukan

dengan pendekatan lingkungan artinya tidak menolak bila sumber daya alam

diolah untuk kesejahteraan manusia, tetapi kesejahteraan manusia yang

dimaksudkan di sini adalah kesejahteraan manusia untuk masa kini dan masa

mendatang. Karena itu, dalam pembangunan ini harus diperhatikan hakikat

lingkungan. Selanjutnya pembangunan berkelanjutan yang berwawasan

lingkungan dapat berhasil dilakukan bila sumber daya manusia, alam, dan

teknologi dapat ditingkatkan dengan nilai tambah, yang diukur melalui keuntungan

finansiil dan non-finansiil. Keseimbangan dalam lingkungan dapat terjadi karena

adanya keterkaitan antar- komponen-komponen lingkungan yang membentuk

sistem ekologi atau ekosistem. Ada 2 (dua) macam ekosistem yaitu ekosistem

alamiah dan ekosistem buatan. Perbedaan antara keduanya adalah keterlibatan

(peranan dan kedudukan) manusia di dalamnya. Ekosistem alamiah lebih stabil

dibandingkan dengan ekosistem buatan, karena ekosistem alamiah lebih heterogen

dan keterlibatan manusia di dalamnya tidak mendominasi komponen lingkungan

yang lain.

Perubahan dan Perkembangan Lingkungan Hidup

Page 2: Ruang Lingkup Fisika

Sistem produksi dalam ekosistem adalah serangkaian proses daur materi dan aliran

energi. Produksi primer dari suatu sistem berasal dari fotosintesis dan hasilnya

adalah C6H12O6 (glukosa). Proses fotosintesis ini dilakukan oleh tumbuhan

sehingga tumbuhan disebut produsen, sedangkan hewan yang memakan tumbuhan

disebut konsumen. Konsumen ini mempunyai beberapa tingkat trofik, tingkat

I/primer disebut herbivora dan tingkat II/sekunder disebut karnivora. Rangkaian

proses dalam produksi dan konsumsi ini disebut rantai makanan, sedang seluruh

sistem itu disebut jaring-jaring makanan. Pada tingkat trofik I, tanaman

menghasilkan bahan organik yang disebut biomas. Biomas pada beberapa tingkat

trofik akan membentuk suatu piramid yang disebut piramid biomas. Karena

biomas dan energi adalah ekuivalen, maka energi juga akan membentuk piramid

energi. Baik piramid energi maupun piramid biomas dinamakan piramid ekologi.

Prinsip ekologi yang kedua adalah tentang keanekaragaman hayati (biodiversity).

Keanekaragaman hayati berkembang dari berbagai tingkat keanekaragaman yaitu

keanekaragaman hayati tingkat gen, tingkat jenis/spesies, dan tingkat ekosistem.

Keanekaragaman tingkat gen terjadi karena adanya keanekaragaman susunan

perangkat gen, yang menentukan ciri atau sifat suatu individu, sehingga

menimbulkan keanekaragaman individu dalam satu spesies. Keanekaragaman

tingkat jenis memperlihatkan adanya variasi bentuk dan kenampakan antara

jenis/spesies yang satu dengan lainnya. Keanekaragaman tingkat ekosistem terjadi

karena adanya keanekaragaman ekosistem yang terbentuk dari perbedaan

kemampuan berinteraksi antara individu atau spesies dengan lingkungannya.

Kedudukan Fisik, Kimia, dan Biologi Lingkungan dalam Ilmu Lingkungan

Ilmu lingkungan merupakan ilmu antardisiplin sehingga banyak ilmu-ilmu lain

yang mendasarinya. Ada 3 (tiga) bidang ilmu yang menjadi dasar ilmu lingkungan

yaitu ekologi, ekonomi, dan geografi. Secara garis besar ilmu lingkungan dapat

dikelompokkan menjadi 3 (tiga) kelompok besar yaitu Kimia-Fisik Lingkungan,

Biologi Lingkungan dan Sosekbud Lingkungan. Namun demikian, pembicaraan

pada Kegiatan Belajar 3 ini hanya berkisar pada Kimia-Fisik dan Biologi

Lingkungan. Sehubungan dengan hal tersebut perlu dicari batasan-batasan yang

Page 3: Ruang Lingkup Fisika

dapat dilakukan untuk memilahkan dengan sosekbud lingkungan. Kesulitan dalam

memilahkan Kimia-Fisik-Biologi Lingkungan dengan Sosekbud Lingkungan karena

komponen-komponen lingkungan selalu terjalin dalam suatu sistem. Dengan

demikian hanya bisa dikatakan bahwa bila sesuatu permasalahan lingkungan

hanya berkisar pada permasalahan sosial-ekonomi dan budaya (lingkungan binaan)

saja maka pembicaraan ini tidak termasuk dalam ruang lingkup matakuliah ini.

Ruang lingkup pembahasan Kimia-Fisik-Biologi Lingkungan berkisar antara

organisme, ekologi dan habitat. Organisme adalah suatu satuan struktur yang

membangun suatu kehidupan misal ; organisme pohon pisang dan organisme

hewan ulat. Ekologi merupakan salah satu ilmu dasar bagi ilmu lingkungan. Dalam

ekologi, organisme dipelajari dalam unit populasi. Selanjutnya tempat tinggal suatu

organisme hidup disebut habitat. Habitat itu tersusun atas faktor-faktor lingkungan

yang banyak dan beranekaragam yang mempunyai pengaruh pada kehidupan yang

ada didalamnya, dan faktor-faktor itu sendiri berinteraksi dengan sangat rumit.

BEBERAPA PRINSIP EKOLOGI

Rantai makanan dan jaring-jaring Makanan

Antara materi dan energi sulit dipisahkan karena di dalam materi terdapat energi.

Energi merupakan segala sesuatu yang menghasilkan benda atau sumberdaya lain,

sedangkan benda adalah materi. Karena itu, mangga, durian, dan pisang adalah

materi. Namun demikian, apabila didefinisikan kurang lebih bahwa materi adalah

sesuatu yang memerlukan tempat dan mempunyai massa, sedangkan energi

didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja. Beberapa contoh bentuk

energi adalah energi panas, listrik, cahaya, bunyi, mekanik, dan nuklir. Selain itu,

energi dapat digolongkan menjadi 2 (dua) jenis yaitu energi potensial dan energi

kinetik. Energi potensial adalah energi untuk menentukan tempat, sedangkan

energi kinetik adalah energi untuk bergerak. Sumber energi ada 2 (dua) yaitu

sebagai berikut.

Page 4: Ruang Lingkup Fisika

1. Sumber energi tak terbarui (non renewable) yaitu sumber energi fosil (misalnya:

minyak bumi) dan nuklir.

2. Sumber energi terbarui (renewable) yaitu sumber energi bukan fosil, misalnya:

tenaga air dan tenaga angin.

Dalam ekosistem, energi akan mengalami aliran sehingga disebut aliran energi,

sedangkan materi akan mengalami daur sehingga disebut daur materi. Dalam

biosfer terjadi proses-proses kimia, fisik, dan biologi yang silih berganti atau

bersamaan dan berulang balik sehingga disebut daur biogeokimia. Hukum yang

sangat penting dalam hubungannya dengan daur materi dan aliran energi adalah

hukum termodinamika. Hukum termodinamika terdiri dari 4 (empat) hukum.

Hukum termodinamika yang erat kaitannya dengan masalah lingkungan ada 2

(dua) yaitu sebagai berikut.

1. Hukum pertama termodinamika, yang disebutkan dalam hukum ini bahwa

energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan hanya mengalami transformasi.

Hukum ini disebut juga hukum kekekalan energi atau hukum konservasi energi.

2. Hukum kedua termodinamika, yang dikatakan bahwa proses energi tidak pernah

spontan dan proses transformasi energi tidak ada yang terjadi dengan 100% efisien,

sehingga setiap proses pemakaian energi selalu ada sisa energi yang tidak terpakai

(entropi). Karena itu, hukum kedua termodinamika ini disebut juga hukum entropi.

Keanekaragaman Hayati (Biodiversity)

Proses biogeokimia merupakan proses-proses kimia, fisik, dan biologi yang silih

berganti atau bersamaan di dalam biosfer, yang merupakan persinggungan antara

komponen-komponen habitat yaitu tanah/batuan, air, dan atmosfer. Proses ini

berulang-balik terjadi sehingga disebut daur biogeokimia. Ada 2 (dua) kutub di

dalam daur unsur/senyawa kimia yaitu kutub cadangan dan kutub pertukaran atau

kutub peredaran. Selanjutnya dari segi biosfer, daur biogeokimia terdiri dari 2

(dua) kelompok dasar yaitu tipe gas dan tipe sedimen. Dalam daur biogeokimia

Page 5: Ruang Lingkup Fisika

terdapat 3 (tiga) sistem yaitu produksi, konsumsi, dan dekomposisi. Produsen dan

konsumen dapat mengalami dekomposisi menjadi bahan organik yang lebih

sederhana. Proses produksi dibedakan dalam tingkatan yang disebut tingkat trofik

yang disusun dalam piramida trofik. Semakin rendah tingkat trofiknya semakin

sedikit limbah yang terbentuk. Ada banyak unsur/senyawa anorganik mengalir

secara daur di dalam ekosistem. Kelompok yang terpenting dari unsur-unsur ini

adalah hidrogen, karbon, fosfor, nitrogen, oksigen, dan sulfur. Namun demikian,

yang paling penting adalah daur yang mengikutsertakan karbon (C), nitrogen (N),

dan fosfor (P).

Supaya manusia dapat memanfaatkan energi sesuai dengan kebutuhannya, maka

manusia harus mengubah satu bentuk energi menjadi bentuk energi lainnya. Salah

satu contohnya adalah apabila ingin memasak makanan dengan minyak tanah,

maka energi kimia yang tersimpan di dalam minyak bumi harus diubah dulu

menjadi energi panas dan energi cahaya. Untuk memperoleh energi listrik yang

besar dari tenaga yang terkandung di dalam air, maka manusia dapat membuat

bendungan sehingga membentuk danau dengan cara mengikuti prinsip pembangkit

listrik tenaga air (PLTA). Namun yang perlu diperhatikan dalam pembuatan

danau/bendungan air khususnya di Pulau Jawa adalah akan menggusur lahan dan

permukiman penduduk. Kalau hal ini tidak diperhatikan, maka dapat

menimbulkan dampak lingkungan sosial. Alternatif untuk memperoleh energi

listrik yang sangat besar adalah dengan memanfaatkan tenaga nuklir dengan cara

mengikuti prinsip pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN). Namun masalah

lingkungan yaitu limbah nuklir harus menjadi prioritas dalam merencanakan

pembangunan PLTN, karena alternatifnya hanyalah menyimpan di dalam tanah.

Selain dampak lingkungan terhadap tanah akibat limbah nuklir tersebut, maka

dampak terhadap perairan akibat eksploitasi minyak bumi dan dampak terhadap

udara/iklim (masalah hujan asam dan pemanasan global) akibat pembakaran

sumber energi fosil juga harus diperhatikan dalam pemanfaatan energi.

fAKTOR PEMBEBASAN DI DALAM EKOSISTEM

Page 6: Ruang Lingkup Fisika

Keterbatasan dan toleransi di dalam ekosistem

Pertumbuhan organisme yang baik dapat tercapai bila faktor lingkungan yang

mempengaruhi pertumbuhan berimbang dan menguntungkan. Bila salah satu

faktor lingkungan tidak seimbang dengan faktor lingkungan lain, faktor ini dapat

menekan atau kadang-kadang menghentikan pertumbuhan organisme. Faktor

lingkungan yang paling tidak optimum akan menentukan tingkat produktivitas

organisme. Prinsip ini disebut sebagai prinsip faktor pembatas. Justus Von Liebig

adalah salah seorang pioner dalam hal mempelajari pengaruh macam-macam

faktor terhadap pertumbuhan organisme, dalam hal ini adalah tanaman. Liebig

menemukan pada tanaman percobaannya bahwa pertumbuhan tanaman akan

terbatas karena terbatasnya unsur hara yang diperlukan dalam jumlah kecil dan

ketersediaan di alam hanya sedikit. Oleh karena itu, Liebig menyatakan di dalam

Hukum Minimum Liebig yaitu: “Pertumbuhan tanaman tergantung pada unsur

atau senyawa yang berada dalam keadaan minimum”. Organisme mempunyai

batas maksimum dan minimum ekologi, yaitu kisaran toleransi dan ini merupakan

konsep hukum toleransi Shelford. Di dalam hukum toleransi Shelford dikatakan

bahwa besar populasi dan penyebaran suatu jenis makhluk hidup dapat

dikendalikan dengan faktor yang melampaui batas toleransi maksimum atau

minimum dan mendekati batas toleransi maka populasi atau makhluk hidup itu

akan berada dalam keadaan tertekan (stress), sehingga apabila melampaui batas itu

yaitu lebih rendah dari batas toleransi minimum atau lebih tinggi dari batas

toleransi maksimum, maka makhluk hidup itu akan mati dan populasinya akan

punah dari sistem tersebut. Untuk menyatakan derajat toleransi sering dipakai

istilah steno untuk sempit dan euri untuk luas. Cahaya, temperatur dan air secara

ekologis merupakan faktor lingkungan yang penting untuk daratan, sedangkan

cahaya, temperatur dan kadar garam merupakan faktor lingkungan yang penting

untuk lautan. Semua faktor fisik alami tidak hanya merupakan faktor pembatas

dalam arti yang merugikan akan tetapi juga merupakan faktor pengatur dalam arti

yang menguntungkan sehingga komunitas selalu dalam keadaan keseimbangan

atau homeostatis.

Page 7: Ruang Lingkup Fisika

Faktor Fisik Sebagai Faktor Pembatas, Lingkungan Mikro dan Indikator Ekologi

Lingkungan mikro merupakan suatu habitat organisme yang mempunyai

hubungan faktor-faktor fisiknya dengan lingkungan sekitar yang banyak

dipengaruhi oleh iklim mikro dan perbedaan topografi. Perbedaan iklim mikro ini

dapat menghasilkan komunitas yang ada berbeda. Suatu faktor lingkungan sering

menentukan organisme yang akan ditemukan pada suatu daerah. Karena suatu

faktor lingkungan sering menentukan organisme yang akan ditemukan pada suatu

daerah, maka sebaliknya dapat ditentukan keadaan lingkungan fisik dari

organisme yang ditemukan pada suatu daerah. Organisme inilah yang disebut

indikator ekologi (indikator biologi). Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam

menggunakan indikator biologi adalah:

a) umumnya organisme steno, yang merupakan indikator yang lebih baik daripada

organisme euri. Jenis tanaman indikator ini sering bukan merupakan organisme

yang terbanyak dalam suatu komunitas.

b) spesies atau jenis yang besar umumnya merupakan indikator yang lebih baik

dari pada spesies yang kecil, karena spesies dengan anggota organisme yang besar

mempunyai biomassa yang besar pada umumnya lebih stabil. Juga karena turnover

rate organisme kecil sekarang yang ada/hidup mungkin besok sudah tidak

ada/mati. Oleh karena itu, tidak ada spesies algae yang dipakai sebagai indikator

ekologi.

c) sebelum yakin terhadap satu spesies atau kelompok spesies yang akan digunakan

sebagai indikator, seharusnya kelimpahannya di alam telah diketahui terlebih

dahulu.

d) semakin banyak hubungan antarspesies, populasi atau komunitas seringkali

menjadi faktor yang semakin baik apabila dibandingkan dengan menggunakan satu

spesies.

Page 8: Ruang Lingkup Fisika

PROSES DAUR MATERI DAN ENERGI

Aliran Energi dan Daur Materi di Dalam Ekosistem

Tanah dapat ditafsirkan dari beberapa sudut pandang. Pengertian tanah dalam arti

sempit merupakan terjemahan dari soil, sedangkan pengertian tanah dalam arti

luas merupakan terjemahan dari land (lahan). Dalam pengertian soil dan land ini,

maka soil adalah bagian dari land. Sebagai contohnya pengertian tanah pertanian

dan lahan pertanian. Tanah pertanian dapat dikatakan sebagai media tumbuh bagi

tumbuh-tumbuhan, sedangkan lahan pertanian meliputi tanah (pertanian), air

(irigasi dan hujan), udara (iklim/cuaca), tumbuhan (yang dibudidayakan dan yang

tidak dibudidayakan), dan batuan induk. Proses pembentukan tanah dipengaruhi

oleh 5 (lima) faktor yaitu batuan induk, organisme, iklim, relief, dan waktu. Proses

pembentukan tanah ini dapat ditulis menjadi: T = f (b, o, i, r, w)

T = tanah (soil)

f = fungsi (merupakan hasil kerjasama antara)

b = batuan induk (parent rock)

o = organisme (organism)

i = iklim (climate)

r = relief (bentuk wilayah)

w = waktu (time)

Penampang vertikal tubuh tanah yang merupakan tubuh alam 3 (tiga) dimensi

disebut profil tanah, dan pada profil tanah nampak adanya lapisan-lapisan tanah

yang kurang lebih sejajar dengan permukaan tanah disebut horison tanah.

Selanjutnya bahan-bahan galir (tak padu) yang terletak di atas batuan dasar (bed

Page 9: Ruang Lingkup Fisika

rock) disebut “regolith” yang memiliki tebal beberapa cm sampai beberapa m.

Berdasarkan kandungan bahan organik, tanah dibedakan menjadi 2 (dua)

kelompok yaitu sebagai berikut.

1. Tanah mineral

Tanah mineral yaitu tanah-tanah yang kandungan bahan organiknya kurang dari

20% atau tanah yang mempunyai lapisan organik dengan ketebalan kurang dari 30

cm (diukur dari permukaan tanah). Tanah mineral terbentuk dari bahan induk

batuan yang tersusun dari mineral-mineral, sehingga yang banyak menentukan

karakteristik tanah mineral adalah mineral penyusun batuan.

2. Tanah organik

Tanah organik yaitu tanah yang kandungan bahan organiknya lebih dari 65%, atau

hingga kedalaman 1 meter apabila tanah belum diolah. Tanah organik terbentuk

dari bahan induk organik atau sisa-sisa tumbuhan, sehingga karakteristik tanah

tergantung komposisi botani tumbuhan asal yang menjadi bahan induk tanah

organik. Ada berbagai macam fungsi tanah, dan salah satu fungsi tanah dalam

aspek lingkungan adalah dapat berfungsi dalam penanggulangan limbah yaitu

sebagai penyaring (filter), penyangga (buffer), dan sistem alihrupa (transformation

system).

Proses dan Daur Biogeokimia

Dasar untuk mengklasifikasikan tanah ada beberapa macam, antara lain adalah

atas dasar tanaman pertanian yang dapat tumbuh dengan baik, tumbuhan bukan

pertanian, dan sifat-sifat fisik tanah. Salah satu sifat fisik tanah yang mula-mula

digunakan sebagai dasar untuk mengklasifikasikan tanah adalah tekstur tanah. Hal

ini karena selain hubungannya yang sangat erat antara tanaman dengan tekstur

tanah, juga tekstur tanah dapat secara mudah ditetapkan melalui rabaan tangan.

Sifat-sifat fisik tanah memegang peranan penting dalam hubungannya dengan

Page 10: Ruang Lingkup Fisika

kesuburan dan produktivitas tanah. Karena itu, sifat fisik tanah akan

mempengaruhi kualitas tanah, sedangkan kualitas tanah akan mempengaruhi

pertumbuhan dan produksi tanaman. Beberapa sifat fisik tanah yang terpenting

adalah tekstur, struktur, warna, suhu, porositas, dan konsistensi tanah. Secara

kualitatif, tekstur tanah dapat dikatakan merupakan tingkat kekasaran atau

kehalusan dari partikel-partikel tanah, sedangkan secara kuantitatif tekstur tanah

merupakan distribusi ukuran-ukuran partikel (pasir, debu, dan lempung) yang

terdapat dalam tekstur tersebut. Penentuan tekstur tanah dapat dilakukan dengan

2 (dua) cara yaitu secara kualitatif (lapang) dan kuantitatif (laboratorium). Untuk

penetapan tekstur tanah dengan metode laboratorium dilakukan dengan bantuan

gambar “Diagram Segitiga Tekstur Tanah” dari USDA. Struktur tanah merupakan

susunan butir-butir tanah dalam ruang yang dibatasi oleh bidang-bidang yang

disebut agregat. Salah satu parameter untuk mengukur struktur tanah yang baik

yaitu kemantapan agregat. Struktur tanah dapat digolongkan menurut tipe, kelas,

dan derajat struktur. Sifat fisik tanah yang lain adalah warna tanah dan suhu

tanah. Warna tanah dipengaruhi oleh kadar lengas dan tingkat hidratasi, kadar

bahan organik, dan kadar serta kualitas mineral. Suhu tanah dipengaruhi oleh

keadaan atmosfer, posisi permukaan bumi, letak lintang dan ketinggian tempat,

serta faktor tanah dan vegetasi penutup tanah. Porositas tanah merupakan

persentase volume pori-pori yang ada dalam tanah dibanding volume massa tanah.

Porositas akan menentukan besarnya infiltrasi dan perkolasi di dalam tanah.

Konsistensi tanah merupakan daya tahan tanah terhadap pengaruh-pengaruh luar

yang akan mengubah keadaannya. Ada 2 (dua) kekuatan yang bekerja pada

konsistensi tanah yaitu gaya kohesi dan adhesi. Cara penetapan konsistensi ada 2

(dua) macam yaitu secara lapang (kualitatif dan kuantitatif) dan secara

laboratorium (kuantitatif

Koloid tanah merupakan bagian paling aktif dari tanah yang berperan dalam

menyerap dan mempertukarkan ion. Berdasarkan sumbernya, koloid dibedakan

menjadi koloid mineral (koloid lempung) dan koloid organik (koloid humus).

Koloid lempung tersusun dari mineral-mineral lempung seperti kaolinit,

Page 11: Ruang Lingkup Fisika

montmorillonit, dan illit, sedangkan koloid humus terbentuk sebagai hasil proses

humifikasi yang merupakan proses perombakan dan penguraian bahan organik.

Unsur kimia (unsur hara) yang diperlukan tanaman hanya 16 (enam belas) macam,

yang terbagi dalam 2 (dua) golongan yaitu unsur hara makro dan mikro. Unsur

hara makro adalah unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah banyak,

terdiri dari C, H, O, N, S, P, K, Ca, dan Mg, sedangkan unsur hara mikro adalah

unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah sedikit, terdiri dari Fe, Cl, Mn,

Cu, Zn, Mo, dan Bo. Reaksi tanah atau pH tanah di lapang, dibagi menjadi 3

keadaan yaitu reaksi tanah masam, netral, dan basa atau alkali. Reaksi tanah ini

secara umum dinyatakan dengan pH tanah yaitu dari nilai 0 sampai dengan 14,

yang dirumuskan sebagai berikut.

pH = – log H+

pH tanah sangat mempengaruhi ketersediaan unsur hara bagi tanaman. Pada pH

tanah netral, yaitu pH 6,5 – 7,5, maka unsur hara tersedia dalam jumlah yang

cukup banyak (optimal). Pada pH tanah kurang dari 6,0 maka ketersediaan unsur-

unsur fosfor, kalium, belerang, kalsium, magnesium, dan molibdenium menurun

dengan cepat, sedangkan pH tanah lebih besar dari 8,0 akan menyebabkan unsur-

unsur nitrogen, besi, mangan, borium, tembaga, dan seng ketersediaannya relatif

jadi sedikit.

DQPUW M4

DASAR-DASAR KIMIA LINGKUNGAN

Dasar-dasar Kimia Lingkungan

Air di bumi jumlahnya 1.360.000 km3 yang terdiri dari air di daratan 37.800 km3

(2.8%), air di atmosfer 13 km3 (0.001%), dan air di lautan 1.320.000 km3 (97.3%).

Siklus hidrologi dimulai dari air hujan yang jatuh di bumi:

Page 12: Ruang Lingkup Fisika

1. di udara sebagian menguap

2. jatuh ke permukaan bumi menjadi larian, kemudian masuk ke sungai dan

akhirnya ke laut, akhirnya menguap

3. jatuh ke permukaan tetapi meresap ke dalam tanah, kemudian keluar sebagai

mata air dan ke sungai

4. tertahan oleh tajuk-tajuk pohon (intersepsi), sebagian menguap, dan sebagian

masuk ke tanah sebagai infiltrasi.

Neraca air (water balance) adalah hubungan antara kelebihan dan kekurangan air

di suatu daerah untuk suatu periode tertentu. Dalam neraca air terdapat hubungan

keseimbangan curah hujan, penguapan, dan debit air yang terdiri dari air

permukaan dan air tanah. Aliran mantap adalah aliran yang selalu tersedia di

setiap waktu pada tahun rata-rata. Aliran mantap ini berupa aliran rendah yang

besarnya sekitar 25 – 35% dari jumlah aliran tetap. Besarnya aliran mantap di

Indonesia adalah 702.824 juta m3/th. Kebutuhan air yang paling utama adalah

untuk mendukung kehidupan manusia dari segala kegiatan ekonomi yaitu untuk

kebutuhan domestik (rumah tangga) 40%, industri 7%, irigasi 50%, pembangkit

tenaga listrik 2%, pariwisata 1%. Permasalahan air meliputi: pertambahan

penduduk, meningkatkan kesempatan kerja, kebutuhan pangan, pencemaran, dan

konflik air. Dalam pengelolaan air, dimensi yang digunakan adalah manajerial dan

administratif, sedangkan pendekatan yang digunakan adalah suplay demand dan

demand manajemen, dan lingkup pengelolaan meliputi: pengelolaan data sumber

daya air, pengalokasian air, pengelolaan kualitas, pengelolaan banjir, pemantapan

operasi dan pemeliharaan, peningkatan kelembagaan, dan pendanaan.

Pencemaran

Rumus kimia air adalah H2O + X, di mana X merupakan zat-zat yang dihasilkan

air buangan oleh aktivitas manusia, dan menimbulkan hal-hal: pengaruh toksisitas,

Page 13: Ruang Lingkup Fisika

dan pengaruh reaksi-reaksi yang ditimbulkan pada berbagai penggunaan. Unsur-

unsur kimia yang terkandung dan larut dalam air dan menimbulkan efek gangguan

bagi mata rantai kehidupan dapat dibagi menjadi dua yaitu: kimia anorganik yang

terdiri dari: pH, Mangan (Mn), Besi (Fe), Kalsium (Ca), Clorida (Cl), Natrium (Na),

Flour (F), Arsen (As), Air raksa (Hg), Seng (Zn), barium (Br), Cadmium (Cd),

Timah hitam (Pb), Nitrat (NO3), Crom (Cr), Selenium (Sc), tembaga (Cu), Silikon

(Si), sulfat (SO4), sulfida (H2S), dan kimia organik yang terdiri dari: aldrin dan

dieldrin, benzen, heptaclor dan hepaclor. Berdasarkan peruntukannya air

digolongkan menjadi 4 yaitu: Golongan A, air untuk air minum tanpa pengolahan

terlebih dahulu; Golongan B, air diperuntukkan sebagai air baku untuk diolah

sebagai air minum dan air rumah tangga; Golongan C, air yang diperuntukkan

bagi peternakan dan perikanan; Golongan D, air yang diperuntukkan bagi

perkotaan, industri, listrik dan tenaga air. Sifat fisik air meliputi: temperatur

(suhu), warna, kekeruhan, rasa dan bau, serta padatan terlarut (tersuspensi).

Kandungan mikrobiologi air adalah: coli tinja dan total coliforms.

Pencemaran adalah: perubahan kualitas suatu perairan akibat kegiatan manusia,

yang pada gilirannya akan mengganggu kehidupan manusia itu sendiri ataupun

mahluk hidup lainnya. Berdasarkan sumbernya bentuk pencemaran dapat

dibedakan menjadi: point sources, dan non point sources. Berdasarkan kegiatan

utama, hal-hal yang dapat menimbulkan pencemaran air adalah: kegiatan

domestik, industri, dan pertanian. Zat-zat yang dapat mencemari badan air adalah:

organik pathogen, limbah organik biodegradable, bahan anorganik yang larut

dalam air, zat hara tanaman, bahan kimia yang dapat larut dan tidak larut,

sedimen, zat-zat radio aktif, dan pencemaran thermal. Faktor-faktor yang

mempengaruhi dampak pencemaran: kemampuan pengenceran pencemaran,

konsentrasi terlarut pada badan air, jenis polusi, dan struktur fisik sungai. Proses

dalam pencemaran air meliputi: fase degradasi, fase dekomposisi, fase rehabilitasi,

dan fase penjernihan. Indikator dalam proses pemulihan terhadap badan air yang

mengalami pencemaran tunggal (single pollution) dapat dilihat melalui perubahan

secara fisik, chemis, maupun biologis.

Page 14: Ruang Lingkup Fisika

DASAR-DASAR BIOLOGI LINGKUNGAN

Biologi Terestorial

Faktor-faktor yang mempengaruhi watak iklim di Indonesia antara lain yaitu

sebagai berikut.

1. Kedudukan matahari yang berubah-ubah.

2. Wilayah Indonesia terdiri atas pulau-pulau.

3. Terdapat gunung-gunung yang tinggi di wilayah Indonesia.

Ada perbedaan pengertian antara iklim dan cuaca, namun demikian ada kesamaan

unsur-unsur (anasir) penyusunnya. Unsur-unsur penyusun iklim atau cuaca antara

lain adalah suhu udara, kelembaban udara, angin, tekanan udara, curah hujan, dan

radiasi matahari. Suhu udara diukur dengan alat termometer, dan satuan yang

dapat digunakan dalam pengukuran suhu udara adalah derajat Celcius ( C),

derajat Fahrenheit ( F), derajat Kelvin ( K), dan derajat Reamur ( R). Namun

demikian, satuan derajat Celcius merupakan satuan yang paling umum digunakan,

sedangkan derajat Reamur merupakan satuan yang sangat jarang digunakan.

Kelembaban udara menyatakan banyaknya uap air yang ada di udara. Ada

beberapa istilah kelembaban udara yaitu sebagai berikut.

1. Kelembaban mutlak, satuannya dalam gram/m3.

2. Kelembaban spesifik, satuannya dalam gram/kilogram.

3. Kelembaban relatif, satuannya dalam %.

Angin adalah massa udara yang bergerak dari tempat yang bertekanan tinggi ke

tempat yang bertekanan rendah. Data klimatologi tentang kecepatan angin adalah

kecepatan angin horizontal pada ketinggian 2 meter dari permukaan tanah yang

Page 15: Ruang Lingkup Fisika

ditanami dengan rumput, dan umumnya dinyatakan dalam m/det. Tekanan udara

adalah tekanan yang diberikan oleh udara karena beratnya pada tiap-tiap 1 cm2

bidang mendatar dari permukaan bumi sampai batas atmosfer. Ada hubungan

antara tekanan udara dengan kenaikan tinggi tempat dari permukaan bumi, yaitu

dengan naiknya ketinggian dari permukaan bumi akan semakin rendah tekanan

udaranya. Satuan tekanan udara yang digunakan adalah atmosfer (atm), milimeter

kolom air raksa (mm Hg), dan milibar (mbar). Radiasi matahari yang sampai

permukaan bumi pada umumnya berupa sinar dengan gelombang pendek yang

disebut insolasi (insolation). Radiasi yang sampai di permukaan bumi sebagian

dipantulkan dan sebagian lagi diserap bumi. Banyaknya radiasi yang dipantulkan

atau diserap tergantung dari sifat permukaan bumi. Banyaknya radiasi yang

dipantulkan disebut albedo. Hujan merupakan salah satu bentuk presipitasi yang

berbentuk cair, dan tetesan-tetesan air yang jatuh mempunyai diameter bervariasi

dari 0,5 – 4,0 mm. Hujan dapat digolongkan menjadi beberapa tipe hujan yaitu

hujan konveksi, orografis, frontal, dan konvergen. Satuan yang digunakan untuk

mengukur curah hujan adalah milimeter (mm).

Biologi Perairan

Tujuan dan manfaat dibuatnya klasifikasi iklim adalah untuk menyederhanakan

jumlah iklim yang tidak terbatas di permukaan bumi menjadi golongan yang

jumlahnya relatif sedikit. Selain itu, juga untuk memperoleh informasi tentang

iklim di suatu wilayah secara cepat yang sifatnya umum. Ada beberapa klasifikasi

iklim yang dibuat oleh para ahli klimatologi antara lain adalah Koppen, Klages,

Schmidt-Ferguson, Oldeman, dan Mohr. Berikut ini rangkuman tentang klasifikasi

iklim tersebut. Klages membagi belahan bumi menjadi lima daerah berdasar

perbedaan suhu udaranya yaitu sebagai berikut.

1. Daerah tropika

2. Daerah subtropika

Page 16: Ruang Lingkup Fisika

3. Daerah sedang

4. Daerah dingin

5. Daerah kutub

Koppen membagi permukaan bumi menjadi lima tipe iklim yaitu sebagai berikut.

1. Iklim hujan tropika (A), yang dibagi lagi menjadi tiga tipe iklim:

a. Tropika basah (Af)

b. Tropika basah (Am)

c. Tropika basah kering (Aw)

2. Iklim kering (B)

a. Steppe (BS)

b. Padang pasir (BW)

3. Iklim sedang (C)

a. Dengan musim panas yang kering (Cs)

b. Tanpa periode kering (Cw)

c. Yang lembab (Cf)

4. Iklim dingin (D)

a. Dengan musim dingin yang kering (Dw)

b. Tanpa periode kering (Df)

5. Iklim kutub (E)

Page 17: Ruang Lingkup Fisika

a. Tundra (ET)

b. Es/salju abadi (EF)

c. Tundra tetapi di tempat yang tinggi (ETh)

d. Es/salju abadi tetapi di tempat yang tinggi (EFh)

Atas dasar curah hujan, Mohr membagi permukaan bumi menjadi lima golongan

iklim yaitu sebagai berikut.

1. Daerah basah

2. Daerah agak basah

3. Daerah agak kering

4. Daerah kering

5. Daerah sangat kering

Berdasar nilai koefisien Q (perbandingan antara jumlah rata-rata bulan kering

dengan rata-rata bulan basah), Schmidt-Ferguson membagi menjadi 8 tipe iklim

yaitu sebagai berikut.

1. Tipe A : sangat basah

2. Tipe B : basah

3. Tipe C : agak basah

4. Tipe D : sedang

5. Tipe E : agak kering

6. Tipe F : kering

Page 18: Ruang Lingkup Fisika

7. Tipe G : sangat kering

8. Tipe H : luar biasa kering

Atas dasar jumlah bulan basah berturut-turut, Oldeman membuat lima zona

agroklimat (iklim yang dikaitkan dengan budidaya pertanian) yaitu sebagai

berikut.

1. Zona A ( > 9 )

2. Zona B ( 7 – 9 )

3. Zona C ( 5 – 6 )

4. Zona D ( 3 – 4 )

5. Zona E ( < 3 )

LINGKUNGAN HIDUP FISIK

Lingkungan Hidup Daratan

Geomorfologi merupakan subjek dari geografi fisik dan cabang dari geologi, yang

mempunyai arti ilmu yang mempelajari bentuk lahan (landform) yang membentuk

permukaan bumi, di atas dan di bawah permukaan laut, dan menekankan pada

cara terjadinya dan perkembangannya, serta dalam konteks keruangannya. Teori

pengembangan bentuk lahan dikemukakan oleh Williem Morris Davis yang dikenal

dengan geomorphic cycle. Dalam geomorphic cycle terdapat stage yang artinya

rangkaian geomorphic cycle yang melibatkan denudasi dan siklus kehidupan dari

organisme. Perkembangan landform meliputi: initial surface, youth stage, maturity

stage, old stage, peneplain, dan rejuvination. Perkembangan bentuk lahan secara

umum adalah: a) bentuk lahan asal struktural, b) bentuk lahan yang dipengaruhi

iklim, c) bentuk lahan yang terbentuk oleh erosi, dan d) bentuk lahan asal

Page 19: Ruang Lingkup Fisika

deposisional. Secara umum bentuk lahan diklasifikasikan menjadi 4 devisi yaitu:

dataran (plains), bukit (hill), gunung (mountain), dataran dengan area yang berelief

tinggi. Faktor-faktor yang mempengaruhi bentuk lahan yaitu: iklim, struktur dari

perlapisan, dan waktu. Klasifikasi bentuk lahan yang didasari oleh morfometri,

morfografi, morfogenesa, morfokronologi, dan litologi meliputi: bentuk lahan asal

struktural, bentuk lahan asal vulkanik, bentuk lahan denudasi, bentuk lahan asal

fluvial, bentuk lahan asal marin, bentuk lahan asal glacial, bentuk lahan aeolian,

bentuk lahan asal solutional, dan bentuk lahan asal organik.

Lingkungan Hidup Perairan (1)

Bencana banjir, tanah longsor, gempa bumi, abrasi pantai dan berbagai kejadian

alam yang melanda permukaan bumi akhir-akhir ini tidak terlepas dari terjadinya

kerusakan ekologi. Bahaya lingkungan dapat terjadi secara alami yang disebut

bencana alam, dan dapat terjadi karena ulah manusia. Bahaya lingkungan banyak

aspek yang mempengaruhi yaitu: aspek alam, aspek manusia, aspek geologi dan

geomorfologi, serta aspek sosial ekonomi. Bahaya lingkungan yang beraspek

geomorfologi antara lain: erosi, gerakan tanah (mass movement), banjir (flooding),

abrasi, akrasi, intrusi air laut, kegempaan, dan tsunami.

Pengaruh Komponen Biologi terhadap Makhluk Hidup

Lingkup lingkungan hidup daratan meliputi:

1. lingkungan wilayah daratan pesisir;

2. lingkungan wilayah dataran rendah;

3. lingkungan wilayah dataran tinggi.

Pada Kegiatan Belajar 1 dibahas lingkungan wilayah pesisir dan dataran rendah.

Page 20: Ruang Lingkup Fisika

Lingkungan Wilayah Pesisir

Menurut Soegiarto (1976), definisi wilayah pesisir yang digunakan di Indonesia

adalah daerah pertemuan antara darat dan laut; ke arah wilayah pesisir meliputi

bagian daratan, baik kering maupun terendam air, yang masih dipengaruhi sifat-

sifat laut seperti, pasang surut, angin laut, dan perembesan air asin sedangkan ke

arah laut wilayah pesisir mencakup bagian laut yang masih dipengaruhi oleh

proses-proses alami yang terjadi di darat sedimentasi dan aliran air tawar, maupun

yang disebabkan oleh kegiatan manusia di darat seperti penggundulan hutan dan

pencemaran. Dengan adanya otonomi daerah (otda), terdapat paradigma baru

pengelolaan pemerintahan, sehingga terdapat tuntutan dalam meningkatkan taraf

hidup, penghargaan atas kondisi sosial dan budaya lokal dan kelestarian

lingkungan. Perubahan tersebut mempengaruhi pengelolaan dan pemanfaatan

sumber daya kelautan dan muncul UU Nomor 22/1999 tentang Pokok-pokok

Pemerintahan di Daerah. Pada Pasal 10, disebutkan bahwa propinsi mempunyai

kewenangan untuk mengelola wilayah laut sejauh 12 mil dari garis pantai,

sementara kabupaten/kota memiliki kewenangan untuk mengelola laut sejauh

sepertiga batas kewenangan propinsi sejauh 4 mil laut. Kewenangan tersebut

mencakup pengaturan kegiatan-kegiatan eksplorasi, eksploitasi konservasi dan

pengelolaan kekayaan laut.

Potensi pemanfaatan wilayah pesisir meliputi:

1. sumber daya yang terbarukan (renewable resources)

2. sumber daya yang tak terbarukan (non-renewable resources)

Lingkungan wilayah dataran rendah

Lingkungan wilayah dataran rendah mempunyai karakteristik yang sangat

berbeda dengan lingkungan wilayah dataran tinggi maupun pesisir, yaitu antara

lain mempunyai:

Page 21: Ruang Lingkup Fisika

1. suhu berkisar antara 29oC – 33oC

2. kelembaban atmosfer merupakan fungsi dari banyaknya dan lamanya curah

hujan, sehingga merupakan faktor penting untuk dapat menentukan ada atau

tidaknya beberapa jenis tumbuhan dan hewan dalam habitat tertentu. Kelembaban

di Indonesia rata-rata 81% – 85% pertahun

3. curah hujan rata-rata 1.600 sampai 2.000

4. angin di daerah tropika biasanya kecepatan angin lebih rendah daripada di

daerah iklim sedang yaitu antara 3 sampai 4 knot

5. rata-rata mempunyai jenis tanah aluvial

6. profil dan kontur yang mempunyai kemiringan antara 0% sampai 15%.

Pengaruh Komponen fisik terhadap Makhluk Hidup

A. Lingkungan Wilayah Dataran Tinggi

Suhu di pegunungan umumnya sekitar 0,5oC setiap penambahan 100 m, kondisi ini

dapat dirasakan bila dilakukan pendakian gunung sehingga akan terasa perubahan

suhunya. Pada kebanyakan gunung di daerah tropik dijumpai keanekaragaman

komunitas yang sebanding luasnya di mana pun di atas bumi.

B. Hutan di Indonesia

Menurut Undang undang Nomor 41 Tahun 1999 tentang Kehutanan, hutan adalah

kesatuan ekosistem berupa hamparan lahan berisi sumber daya alam hayati yang

didominasi pepohonan dalam persekutuan alam lingkungannya, yang satu dengan

yang lainnya tidak dapat dipisahkan. Sedangkan pada Ensiklopedia Indonesia

Hutan, adalah suatu areal yang dikelola untuk produksi kayu dan hasil hutan

lainnya dipelihara bagi keuntungan tidak langsung atau dapat pula bahwa hutan

sekumpuian tumbuhan yang tumbuh bersama. Menurut taksiran kalangan

Page 22: Ruang Lingkup Fisika

kehutanan, luas hutan di Indonesia berjumlah 122 juta Ha. Di pulau Jawa, yang

luas hutannya hanya sekitar 3 juta Ha, terdiri atas 55% hutan produksi dan 45%

hutan lindung. Penyebaran hutan di pulau Jawa berdasar letak tinggi dari atas

permukaan laut. Proyeksi peruntukan hutan menurut fungsinya, di Indonesia

direncanakan 97 juta Ha sebagai kawasan hutan dan 25 juta Ha sebagai hutan

cadangan.

1. Hutan Hujan Tropis (Tropical Rain Forest)

Di Indonesia luas hutan hujan tropis kurang lebih 89 juta hektar, di mana tanahnya

relatif kering yang terletak di pedalaman dengan vegetasi yang rapat. Daerah-

daerah hutan hujan tropis antara lain terdapat di pulau Sumatera, Kalimantan,

Jawa Barat, Sulawesi Utara, dan Irian. Hutan hujan tropis anggotanya tidak

pernah menggugurkan daun, liananya berkayu, pohon-pohonnya lurus dapat

mencapai rata-rata 30 meter. Menurut ketinggian letaknya di atas permukaan laut,

hutan hujan tropis dibedakan menjadi tiga zona (Wiyanto, A., 2001), yaitu: Zona 1.

Hutan Hujan Tropis Dataran Rendah atau Hutan Hujan Bawah dengan ketinggian

2 – 1.000 meter di atas permukaan laut, terdapat di Sumatera, Kalimantan, dan

Maluku. Zona 2. Hutan Hujan Tropis Pegunungan atau Hutan Hujan Tinggi

dengan ketinggian 1.000 3.300 meter di atas permukaan laut. Pada zone ini pohon

beruk uran besar dan tingginya berkurang serta selalu menghijau Epiphyt dan

paku pakuan yang menyerupai pohon bertambah banyak, jumlah strata dan jenis

jenis Dipterocarpaceae juga berkurang pada zone ini. Zona 3. Hutan Hujan Tropis

Pegunungan Tinggi atau Hutan Hujan Atas dengan ketinggian 3.300 – 4.100 meter

di atas permukaan laut.

2. Kedudukan Hutan Hujan Tropis dalam Ekologi

Di wilayah tropika hutan hujan tropis dianggap mewakili komunitas puncak yang

tertinggi. Komunitas puncak antara lain hutan sekunder, sabana turunan, mosaik

hutan sabana, hutan rawa, dan hutan bakau. Faktor penghambat suksesi alami,

misalnya kebakaran hutan dapat menghambat pencapaian kominitas puncak

Page 23: Ruang Lingkup Fisika

hutan. Sehingga dapat terjadi hutan sekunder, sabana turunan, mosaik hutan

sabana, hutan rawa, dan hutan bakau.

3. Fungsi Hutan HujanTropis

a. Kekayaan Keanekaragaman Hayati yang Tinggi sebagai Paru-paru Dunia

Jamur dan bakteri tersebut dapat membantu proses pembusukan pada hewan dan

tumbuhan secara cepat. Dengan demikian hutan hujan tropika tidak saja ditandai

dengan pertumbuhan yang baik tetapi juga tempat pembusukan yang baik.

Keanekaragaman hayati ditandai dengan kekayaan spesies yang dapat mencapai

sampai hampir 1.400 spesies, Brasil tercatat mempunyai 1.383 spesies. Di daerah

tropika tumbuhan berkayu mempunyai dominasi yang lebih besar daripada daerah

lainnya.

b. Hutan Sebagai Pengatur Aliran Air

Penguapan air ke udara hingga terjadi kondensasi di atas tanah yang berhutan

antara lain disebabkan oleh adanya air hujan, dengan ditahannya (intersepsi) air

hujan tersbut oleh tajuk pohon yang terdiri dari lapisan daun, dan diuapkan

kembali ke udara. Sebagian lagi menembus lapisan tajuk dan menetes serta

mengalir melalui batang ke atas permukaan serasah di hutan.

c. Pencegah Erosi dan Banjir

Erosi dan banjir adalah akibat langsung dari pembukaan dan pengolahan tanah

terutama di daerah yang mempunyai kemiringan permukaan bumi atau disebut

juga kontur yang curam. Keduanya dapat bersumber dari kawasan hutan maupun

dari luar kawasan hutan, misalnya perkebunan, tegalan, dan kebun milik rakyat.

d. Sebagai Keseimbangan Air

Pengaruh hutan dapat secara nyata dirasakan oleh penduduk. Dengan demikian

hutan mempunyai pengaruh dalam menjaga keberadaan air, yaitu antara lain:

Page 24: Ruang Lingkup Fisika

1) Intersepsi tajuk hutan terhadap curah hujan, aliran batang (system flow), air

tembus (through fall), serta curah hujan netto yang sampai ke atas tanah di bawah

hutan.

2) Fluktuasi aliran sungai (stream flow) pada musim penghujan dan musim

kemarau, dihubungkan dengan kerapatan pohon atau tajuk.

3) Berbagai sistem silvikultur dan penjarangan hutan.

4) Hutan mempunyai pengaruh terhadap sifat sifat fisik dan kimia tanah, melalui

produksi serasah dan humus di bawah tegakan hutan.

5) Dengan menggunakan unit subdas, maka dapat sekaligus diketahui interaksi

siklus hidrologis dengan peredaran zat hara mineral dalam sebuah ekosistem DAS

berhutan.

e. Menjaga Kesuburan Tanah

Kesuburan tanah sebagian besar dalam bentuk mineral, seperti unsur-unsur Ca, K,

N, P, dan lainnya, disimpan pada bagian dari vegetasi yang ada di atas tanah,

misalnya pada batang, dahan, ranting, daun, bunga, buah, dan lain-lain. Dengan

demikian dengan adanya kerapatan hutan pada hutan tropika dapat menjaga

kesuburan tanah.

f. Karakteristik Iklim Hutan Hujan Tropika

1) Suhu dan curah hujan

2) Kelembaban atmosfer

3) Angin

g. Perlapisan Hutan Hujan Tropika

Page 25: Ruang Lingkup Fisika

Hutan hujan tropika mempunyai kekhasan dengan perlapisannya, yaitu sebagai

berikut:

1) Lapis paling atas (tingkat A) terdiri dari pepohonan dengan tinggi 30 m – 45 m.

2) Lapis pepohonan kedua (tingkat B) yang mempunyai ketinggian 18 m – 27 m.

3) Lapis pepohonan ketiga (tingkat C) dinamakan tingkat bawah, terdiri dari

pepohonan yang tumbuh sampai ketinggian 8 m – 14 m.

Pertanian dan penanganan limbah

Lingkungan perairan tawar terbagi menjadi “lentic” atau lingkungan perairan

tawar yang tidak bergerak, serta “lotic” atau lingkungan perairan tawar yang

bergerak (running water). Di lingkungan perairan berlangsung proses reaksi

penting yang berpengaruh terhadap lingkungan ekosistem perairan, yaitu:

fotosintesis, aerobiosa, anaerobiosa, serta eutrofikasi. Di lingkungan perairan tawar

terdapat beranekaragam organisme, makroorganisme, mikroorganisme, baik

hewan maupun tumbuhan. Hal tersebut disebabkan karena di dalam air cukup

tersedia bahan-bahan esensial yang diperlukan untuk hidup. Tindakan manusia

dapat mempercepat proses eutrofikasi dalam perairan, seperti pemupukan pada

kolam atau daerah pertanian. Hal ini akan memperkaya kandungan nutrien dalam

danau atau badan perairan lainnya.

Industri dan Penanganan Limbah

Laut merupakan bentuk badan perairan yang mengandung air asin. Kadar garam

yang terkandung dalam air laut adalah 34,5 per mil. Air laut pada umumnya

berwarna biru, sama dengan warna langit. Warna biru terjadi akibat adanya

pembauran sinar-sinar biru oleh molekul-molekul air. Laut kaya akan organisme

baik dalam jumlah maupun jenisnya. Hal ini disebabkan karena di dalam laut

cukup tersedia bahan-bahan esensial yang diperlukan untuk hidup seperti cahaya,

Page 26: Ruang Lingkup Fisika

oksigen, serta nutrient. Nilai ekologi yang dimiliki oleh perairan laut harus

dipertahankan dengan mengembangkan suatu pengelolaan yang terencana dengan

suatu kerjasama yang baik antara instansi yang berwenang, pengelola, usaha

perikanan, nelayan, serta masyarakat luas.

Lingkungan perairan estuaria terbentuk pada muara sungai sebagai akibat

pencampuran antara air tawar dan air laut dengan terbentuknya air payau dengan

salinitas yang berfluktuasi. Estuaria merupakan ekosistem khas yang pada

umumnya terdiri atas hutan mangrove, gambut, rawa payau, dan daratan lumpur.

Wilayah estuaria merupakan habitat yang penting bagi sejumlah besar ikan dan

udang untuk memijah dan membesarkan anak-anaknya. Secara umum kawasan

estuaria dimanfaatkan oleh manusia dalam menjalankan beragam aktivitasnya.

Oleh karena itu, perlu dilakukan pengelolaan kawasan estuaria tersebut untuk

menunjang kelangsungan keseimbangan ekosistem kawasan estuaria tersebut.

DIarsipkan di bawah: Biologi dan fisika