EKOSISTEM BUATAN: KARAKTERISTIK, JENIS, FAKTOR, CONTOH - LINGKUNGAN HIDUP - 2025

Sebuah ekosistem buatan adalah salah satu yang komponen biotik telah ditentukan oleh manusia untuk tujuan tertentu, seperti produksi pertanian. Mereka perlu dipelihara di bawah kondisi lingkungan yang terkendali.

Istilah ekosistem, atau sistem ekologi, mengacu pada unit alami, semi alami, atau buatan yang mencakup semua makhluk hidup, atau faktor biotik, di suatu wilayah tertentu, yang berinteraksi dengan komponen fisik dan kimiawi lingkungannya, atau faktor abiotik.

Sumber: pixabay.com

Ekosistem dicirikan dengan memiliki berbagai faktor biotik, atau keanekaragaman hayati, dan oleh pola aliran energi dan nutrisi mereka sendiri di dalam dan di antara faktor biotik dan abiotiknya. Mereka dapat diklasifikasikan sebagai alami, semi alami dan buatan.

Tidak seperti ekosistem buatan, ekosistem alami adalah ekosistem yang belum secara nyata diubah oleh manusia. Ekosistem semi alami adalah ekosistem yang mempertahankan sebagian besar keanekaragaman hayati aslinya, meskipun telah diubah secara signifikan oleh manusia.

karakteristik

Ekosistem buatan memiliki berbagai macam karakteristik, yang bervariasi sesuai dengan tujuan perancangannya. Secara umum, mereka berbagi yang berikut:

- Mereka menyimpan keanekaragaman hayati yang lebih rendah daripada ekosistem alami dan semi-alami. Komponen biotiknya sangat didominasi oleh spesies asing, atau eksotik, yang diperkenalkan oleh manusia. Mereka menyajikan rantai makanan yang disederhanakan. Keragaman genetik sangat rendah, bahkan pada spesies introduksi.

- Dari sudut pandang kebutuhan manusia, mereka lebih produktif, atau lebih mudah digunakan, daripada ekosistem alami. Karena alasan ini, mereka telah memungkinkan pertumbuhan populasi manusia dunia yang sangat besar.

- Mereka rentan terhadap degradasi dan menderita serangan wabah penyakit, dengan hilangnya kegunaan bagi manusia, karena tidak adanya keanekaragaman hayati dan karakteristik mekanisme pengaturan mandiri dari ekosistem alam. Daur ulang nutrisi sangat terbatas.

- Mereka bergantung pada intervensi manusia untuk kegigihan mereka. Ketika ditinggalkan, mereka cenderung, dalam proses yang disebut suksesi ekologis, secara progresif kembali ke kondisi ekosistem alami.

Bergantung pada tingkat intervensi manusia dan spesies koloni yang tersedia, proses terakhir ini memungkinkan untuk memulihkan sebagian dari kompleksitas dan keanekaragaman hayati asli.

Faktor biotik

Dalam ekosistem buatan, tumbuhan dan hewan terutama terdiri dari spesies yang ingin dihadirkan manusia. Spesies asli dari kawasan tersebut dipindahkan untuk menciptakan ruang bagi spesies yang diinginkan, atau untuk memastikan bahwa spesies yang terakhir mendapatkan keuntungan secara monopoli dari faktor abiotik yang tersedia.

Dalam ekosistem buatan, spesies asli atau pendatang yang memangsa spesies yang diinginkan, atau yang bersaing dengan mereka untuk faktor abiotik, dianggap hama, dengan tujuan untuk menghilangkannya atau, setidaknya, pengendalian sistematisnya.

Dalam ekosistem buatan, manusia mentolerir keberadaan spesies asli atau pendatang yang tidak berdampak buruk pada spesies yang diinginkan. Dalam kasus spesies asli atau pendatang tertentu yang menguntungkan spesies yang diinginkan, misalnya dengan bertindak sebagai biokontrol hama, keberadaan mereka terkadang dipromosikan.

Manusia adalah faktor biotik yang paling menentukan dari ekosistem buatan, yang bertanggung jawab atas penciptaan dan pemeliharaannya, dan untuk lintasan yang mereka ikuti. Misalnya, ekosistem buatan, seperti ladang tanaman, dapat diubah oleh manusia menjadi ekosistem buatan jenis lain, seperti taman kota.

Faktor abiotik

Faktor abiotik, seperti iklim dan tanah, dari ekosistem buatan yang ekstensif biasanya sama dengan ekosistem alami yang mendahuluinya di wilayah yang mereka tempati.

Faktor abiotik yang seluruhnya berasal dari manusia termasuk pupuk, pestisida, polutan kimia, panas yang dihasilkan oleh listrik dan konsumsi bahan bakar fosil, kebisingan, sampah plastik, polusi cahaya, dan limbah radioaktif. Contoh yang terakhir adalah dalam bencana Chernobyl dan Fukushima.

Jenis ekosistem buatan yang langka dibentuk oleh sistem ekologi tertutup, seperti kapsul ruang angkasa, yang merupakan ekosistem di mana pertukaran material dengan luar tidak diperbolehkan. Ekosistem ini umumnya berukuran kecil dan untuk tujuan eksperimental.

Dalam sistem ekologi tertutup, faktor abiotik ditentukan oleh pelaku eksperimen. Jika tujuannya adalah untuk memelihara kehidupan manusia atau hewan, limbah seperti karbon dioksida, atau feses dan urin, merupakan faktor abiotik yang harus, dengan partisipasi organisme autotrofik, diubah menjadi oksigen, air, dan makanan.

Jenis dan contoh nyata

Ekosistem buatan dapat diklasifikasikan dengan banyak cara. Klasifikasi paling umum membaginya menjadi terestrial dan akuatik. Namun, dimungkinkan juga untuk membaginya menjadi perkotaan, pinggiran kota dan ekstra-perkotaan, atau terbuka dan tertutup.

Tentu saja, klasifikasi ini juga dapat digabungkan untuk mencapai karakterisasi yang tepat. Jadi, misalnya, akan ada ekosistem buatan terestrial perkotaan terbuka, atau ekosistem buatan ekstra perkotaan perairan tertutup.

Ekosistem darat buatan

Mereka sangat umum karena manusia adalah organisme darat. Wilayah terluas ditempati oleh apa yang dikenal sebagai agroekosistem, di antaranya adalah pertanian dan peternakan.

Begitu pentingnya agroekosistem sehingga dalam ekologi terdapat sub-disiplin ilmu yang disebut agroekologi, yang mempelajari keterkaitan tanaman budidaya dan hewan peliharaan dengan lingkungan mati.

Taman dan kebun umum dan pribadi juga penting. Dengan kebutuhan mereka akan perawatan yang konstan, seperti menghilangkan apa yang disebut gulma, taman dan kebun menunjukkan ketidakmampuan pengaturan sendiri dan pelestarian diri yang khas dari ekosistem buatan.

Kota juga merupakan ekosistem buatan, dalam ekspansi eksplosif, seringkali dengan mengorbankan agroekosistem.

Contoh lain dari ekosistem darat buatan adalah hutan tanaman untuk produksi kayu dan pulp untuk kertas, peternakan babi dan unggas, rumah kaca untuk produksi sayuran, kacang-kacangan dan bunga, kebun binatang, lapangan golf, dan terarium untuk pembiakan reptil amfibi dan artropoda.

Ekosistem akuatik buatan

Kita semua pernah mendengar tentang akuarium, sawah, saluran irigasi, saluran sungai, hidroponik, waduk, kolam untuk budidaya ikan dan udang, kolam perkotaan dan pertanian, keramba apung untuk budidaya ikan laut, dan kolam oksidasi untuk perjanjian limbah. Ini adalah contoh ekosistem akuatik buatan.

Perubahan oleh manusia dari hidrosfer, atau bagian dari planet yang ditempati oleh lautan, danau, sungai, dan badan air lainnya, untuk secara sengaja atau tidak sengaja menciptakan ekosistem buatan sangat penting secara ekologi dan ekonomi.

Ketergantungan kita pada perairan dan tumbuhan dan hewan air, serta fungsi ekologisnya, sangat penting untuk kelangsungan hidup kita. Hidrosfer adalah rumah bagi keanekaragaman hayati yang sangat kaya, menyediakan makanan, mengoksidasi atmosfer, dan berfungsi untuk rekreasi dan pariwisata.

Pencemaran laut dan sungai dengan plastik dan segala jenis limbah yang tak terbatas menciptakan ekosistem buatan asli dengan keanekaragaman hayati yang sangat berkurang, seperti pulau sampah besar di Pasifik, yang sudah tiga kali luas Prancis. Diperkirakan pada tahun 2050, lautan di planet ini akan memiliki lebih banyak plastik daripada ikan.

Ekosistem buatan tertutup

Planet Bumi secara keseluruhan dapat dianggap sebagai sistem ekologi tertutup yang disebut ekosfer. Karena pergantian manusia yang kuat dan terus berkembang, yang antara lain menghasilkan perubahan iklim yang tidak normal dan akan menyebabkan hilangnya jutaan spesies, ekosfer bisa menjadi sistem ekologi buatan yang tertutup.

Manusia telah menciptakan sistem ekologi tertutup untuk tujuan eksperimen. Selain kapsul dan laboratorium ruang angkasa, ini termasuk yang dikembangkan dalam proyek (Biosfer 2, MELiSSA, dan BIOS-1, BIOS-2, BIOS-3) dengan tujuan bereksperimen dengan dukungan kehidupan dalam kondisi isolasi lingkungan. .

Dalam skala yang sangat kecil, terarium dan akuarium dapat digunakan untuk membuat ekosistem buatan tertutup yang menampung tumbuhan dan hewan. Wadah atau botol tertutup berisi makanan atau minuman yang telah terkontaminasi mikroorganisme juga merupakan contoh ekosistem buatan tertutup.

Relevansi dengan masa depan kehidupan terestrial

Ketika menempati wilayah yang luas, terutama di wilayah tropis yang kaya akan endemisme biologis, ekosistem buatan menyebabkan hilangnya keanekaragaman hayati yang besar. Masalah ini diilustrasikan oleh ledakan di perkebunan kelapa sawit Afrika di Indonesia, dan dalam penanaman kedelai dan ternak di Amazon.

Pertumbuhan populasi manusia membutuhkan perluasan permanen ekosistem buatan dengan mengorbankan alam.

Sebagian, perluasan ini dapat dikurangi dengan meningkatkan efisiensi produktif ekosistem buatan yang ada, dan dengan memodifikasi kebiasaan konsumsi (misalnya, mengurangi makan produk daging) untuk mengurangi jejak kaki manusia.

Ekosistem buatan kekurangan kapasitas untuk pengaturan sendiri. Ini juga akan berlaku untuk ekosfer jika menjadi ekosistem buatan raksasa, dengan konsekuensi bencana, tidak hanya dalam hal kepunahan jutaan spesies, tetapi juga untuk kelangsungan hidup manusia itu sendiri.

Pemanfaatan berkelanjutan, yaitu penggunaan sumber daya alam pada tingkat di bawah kapasitasnya untuk pembaruan, berarti melakukan segala kemungkinan untuk melestarikan sebanyak mungkin ekosistem alam yang unik, dan membuat ekosistem buatan mempertahankan beberapa karakteristik kondisi jinak ekosistem semi-alami.

Referensi

1. Chapin, FS III, Matson, PA, Vitousek, PM Prinsip-prinsip ekologi ekosistem darat. Springer, New York.
2. Clifford, C., Heffernan, J. 2018. Ekosistem akuatik buatan. Air, 10, dx.doi.org/10.3390/w10081096.
3. Fulget, N., Poughon, L., Richalet, J., Lasseur, C. 1999. Melissa: strategi pengendalian global ekosistem buatan dengan menggunakan model prinsip pertama dari kompartemen. Advances in Space Research, 24, 397–405.
4. Jørgensen, SE, ed. 2009. Ekologi ekosistem. Elsevier, Amsterdam.
5. Korner, C., Arnone, JA Ill. 1992. Tanggapan terhadap peningkatan karbon dioksida di ekosistem tropis buatan. Sains, 257, 1672-1675.
6. Molles, M. 2013. Ekologi: konsep dan aplikasi. McGraw-Hill, New York.
7. Nelson, M., Pechurkin, N. S, Allen, JP, Somova, LA, Gitelson, JI 2009. Sistem ekologi tertutup, pendukung kehidupan ruang angkasa, dan biosfer. Dalam: Wang, LK, ed. Buku Pegangan teknik lingkungan, Volume 10: Bioteknologi Lingkungan. Humana Press, New York.
8. Quilleré, I., Roux, L., Marie, D., Roux, Y., Gosse, F., Morot-Gaudry, JF 1995. Ekosistem produktif buatan berdasarkan asosiasi ikan / bakteri / tumbuhan. 2. Kinerja. Pertanian, Ekosistem dan Lingkungan, 53, 9-30.
9. Ripple, WJ, Wolf, C., Newsome, TM, Galetti, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, MI, Laurance, WF, dan 15.364 ilmuwan dari 184 negara. Peringatan ilmuwan dunia untuk umat manusia: pemberitahuan kedua. BioScience, 67, 1026-1028.
10. Rönkkö, M. 2007. Ekosistem buatan: dinamika yang muncul dan sifat seperti kehidupan. Artificial Life, 13, 159–187.
11. Savard, J.-PL, Clergeau, P., Mennechez, G. 2000. Konsep keanekaragaman hayati dan ekosistem perkotaan. Lansekap dan Perencanaan Kota, 48, 131–142.
12. Swenson, W., Wilson, DS, Elias, R. 2000. Seleksi ekosistem buatan. Prosiding National Academy of Sciences USA, 97, 9110–9114.