ALIRAN TENAGA DALAM BIOSFERA

Alam sekitar dapat dibahagikan kepada dua, iaitu persekitaran fizikal dan persekitaran

manusia. Kesemua komponen atmosfera (udara), litosfera (batuan), serta pedosfera (tanih),

hidrosfera (air) dan biosfera (flora dan fauna) berinteraksi di antara satu sama lain untuk

mewujudkan keseimbangan dinamik. Biosfera ialah persekitaran organisma hidup yang dibina

oleh interaksi atmosfera- lautan, bumi dan persekitaran permukaan bumi . Kehidupan ini terdiri

daripada dua komponen iaitu abiotik dan biotik. Komponen abiotik merangkumi benda-benda

yang tidak hidup seperti air, tanah, kelembapan udara dan cahaya matahari. Manakala bagi

biotik pula terdiri daripada benda hidup seperti haiwan, tumbuhan dan manusia. Interaksi antara

dua komponen ini iaitu biotik dengan abiotik ini membentuk satu jaringan ekosistem.

Ekosistem ialah kitaran bahan yang menghubungkan organisma dalam satu komuniti

yang lain dan juga dengan persekitaran. Sesuatu ekosistem yang terdiri daripada tumbuhan,

haiwan (biodiversiti) dan faktor-faktor abiotik yang berkerjasama untuk menjana, menyimpan

dan memindahkan tenaga, nutrien dan air. Aliran dan perpindahan tenaga berlaku dan wujud

dalam rantai makanan atau siratan makanan. Apabila adanya aliran dan perpindahan tenaga

dalam siratan dan rantai makanan, ia akan melibatkan proses memakan dan di makan serta

penguraian dan pereputan organisma. Oleh itu, rantai makanan dan siratan memainkan

peranan penting kerana ia menjelaskan bagaimana aliran dan perpindahan tenaga boleh

berlaku. 

Matahari merupakan punca tenaga dan aliran tenaga dalam rantaian makanan dan

siratan makanan. Tumbuhan menggunakan sebanyak lapan peratus daripada tenaga cahaya

matahari. Sebanyak enam peratus digunakan oleh tumbuhan bagi proses metabolism,

transpirasi dan pertumbuhan. Manakala dua peratus pula diserap oleh siratan makanan. Tidak

semua tenaga di dalam pengeluar dipindahkan kepada badan pengguna. Ini kerana

sebahagiannya telah hilang dalam bentuk tenaga haba semasa proses respirasi, pergerakan

dan pembiakan. Walaubagaimanapun perpindahan dan kehilangan tenaga dalam siratan

makanan adalah penting untuk mengekalkan kewujudan hidupan di bumi ini. Hal ini boleh

dijelaskan dengan melihat kepada piramid tenaga dalam sesuatu ekosistem.

Piramid tenaga memberi gambaran tentang aliran tenaga dalam satu ekosistem

mengikut aras trofik, iaitu kelompok organisma yang terlibat dalam rantai makanan. Rantai

makanan biasanya mempunyai empat peringkat trofik sahaja. Sebagai contoh dengan

mengambil contoh ekosistem hutan, peringkat pertama ialah pengeluar yang terdiri daripada

pokok-pokok. Manakala pada peringkat kedua pula ialah pengguna primer contohnya belalang.

Pada peringkat ketiga pula ialah pengguna sekunder contohnya burung pipit. Manakala pada

peringkat keempat pula ialah pengguna tertier contohnya burung helang. Dengan ini jelas

menunjukkan piramid tenaga telah membuktikan kepada kita bahawa semakin tinggi peringkat

rantaian makanan, semakin berkurang tenaga. Apabila tenaga semakin berkurang dan

menghampiri sifar, rantaian makanan akan terhenti. Oleh itu, aras trofik dalam piramid tenaga

mempunyai had tertentu dan bilangan tenaga yang didapati daripada persekitarannya supaya

tidak berlaku kepupusan pada sepsis berkenaan dalam rantai makanan tersebut.

Perpindahan tenaga ini berlaku sama ada melalui rantai makanan ataupun melalui

siratan makanan. Oleh yang demikian setiap rantaian dan siratan makanan ini sudah tentu

bermula dengan pengeluar. Tumbuhan melakukan proses fotosintesis dengan mendapatkan

tenaga daripada cahaya matahari dalam memastikan kelangsungan hidupnya. Tumbuhan

menggunakan tenaga daripada cahaya matahari bagi membuat makanannya sendiri seperti

glukosa dan kanji. Glukosa dan kanji ini disimpan dalam buah,biji, daun, madu dan akar pokok.

Pengguna primer yang terdiri daripada kumpulan herbivor akan memakan pengeluar bagi

memastikan mereka memperoleh tenaga. Hasil daripada pemindahan tenaga yang berlaku,

hanya sepuluh peratus sahaja dipindahkan dan disimpan dalam badan. Manakala 90% tenaga

telah hilang dalam pergerakan, perkumuhan dan pembiakan. Sebagai contoh, tumbuhan

menjana tenaga dari proses fotosintesis dan tenaga disimpan dalam bentuk karbohidrat dalam

tumbuhan atau lemak dan protein dalam haiwan selepas haiwan memakan tumbuhan tersebut.

Perkara yang sama turut berlaku kepada pengguna sekunder yang terdiri daripada kumpulan

karnivor yang memakan pengguna primer dimana hanya sepuluh peratus sahaja dipindahkan

dan disimpan dalam badan dan 90% tenaga telah hilang dalam pergerakan, perkumuhan dan

pembiakan. Pengguna tertier yang memakan pengguna sekunder turut mengalami hal sama

sahaja seperti pengguna primer dan pengguna sekunder daripada peratus tenaga yang terlibat.

Organisma-organisma ataupun pengurai yang terdiri daripada bakteria dan kulat,

mengguraikan bahan-bahan organik yang mati dan memindahkan tenaga kepada mereka

manakala nutrien kembali semula ke tanah untuk diambil semula oleh tumbuhan. Hasil

tindakbalas ini menyebabkan tenaga haba dibebaskan. Kebanyakkan organisma dalam

ekosistem ini menghasilkan fungsi-fungsi ekosistem dan menyumbang kepada kepelbagaian

dan kestabilan kepada ekosistem itu sendiri. Kesemua ini saling bergantung dan bersandaran

antara satu sama lain bagi memastikan ekosistem alam sentiasa seimbang dan dapat

memenuhi keperluan organisma yang ada di muka bumi. Saling kebergantungan ini contohnya

persaingan, pemangsaan dan hubungan parasite-perumah. Selain itu, biotik ini juga turut saling

bertindak dengan persekitaran fizikal dan kimia di sekeliling. Ekosistem adalah saling

berhubungan antara organisma-organisma dan saling berhubungan dengan persekitaran yang

membentuk satu aliran tenaga melalui kitaran bahan-bahan. Ekosistem adalah sistem terbuka

di mana input-input, perpindahan dalaman dan pengeluaran tenaga dan nutrien berlaku. Aliran

tenaga setiap ekosistem berlaku dalam satu arah sahaja.

Oleh itu, aliran tenaga bermula bila autotrof fotosintetik menggunakan cahaya matahari

untuk proses fotosintesis. Autotrof adalah organisma pengeluar bagi sesuatu ekosistem.

Sebatian organik yang kaya menyimpan bentuk-bentuk tenaga yang banyak dan merupakan

asas kepada jaringan makanan dalam ekosistem. Jaringan makanan ini terdiri daripada

beberapa rantai makanan yang bergabung. Setiap rantai dalam jaringan makanan adalah

bermula dari pengeluar, pengguna yang pelbagai serta pengurai. Kebanyakan tenaga yang

memasuki jaringan makanan akan hilang ke persekitaran terutamanya dalam bentuk

metabolisma. Majoriti nutrien dikitar semula dalam jaringan makanan tetapi sebahagiannya

hilang ke persekitaran. Air, karbon, nitrogen, fosforus dan bahan-bahan lain yang diperlukan

semasa produktiviti permulaan bergerak melalui kitaran biogeokemikal.

Kesimpulan yang dapat dibuat ialah semua jaringan makanan bermula dengan autotrof,

sama ada dari tumbuhan atau organisma. Aliran tenaga dalam biosfera ialah tenaga

dipindahkan daripada satu aras trofik ke aras yang lebih tinggi melalui pemakanan.

Walaubagaimanapun, bilangan organisma pada setiap trofik berkurang mengikut ketinggian.

Kehilangan tenaga merujuk kepada penurunan tenaga secara berturut-turut di setiap aras trofik

disebabkan terdapat pembebasan tenaga dalam bentuk tenaga haba di setiap aras trofik.

Antara faktor yang menyebabkan kehilangan tenaga ialah tidak semua makanan yang dimakan

dicerna, makanan yang dicerna digunakan untuk tumbesaran organisma dan lebihan makanan

yang dicernakan digunakan sebagai makanan.

BAHAN RUJUKAN

Lee Soon Ching,Ng Chee Kin.(2000). PMR Tingkatan 1,2&3 Rujukan Lengkap Era 2000

Sains. Fajar Bakti Sdn. Bhd. Shah Alam

Hj. Rusly Musa,Hjh. Nurashikin Abdullah. (2014). Teks Pra-U STPM Geografi. Pearson

Malaysia Sdn. Bhd. Kuala Lumpur