Faktor Pembatas Ekosistem Aquatik

Habitat air tawar dapat dibagi menjadi 2 seri, yaitu :
1. Air tergenang, atau habitat lentik (berasal dari kata lenis berarti tenang) : danau, kolam, rawa atau pasir terapung
2. Air mengalir, atau habitat lotik (berasal dari lotus berarti tercuci) : mata air, aliran air (brook-creek) atau sungai.
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 denganluas daerahnya. Karena alasan alasan 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 :
a. 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 :
- 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.
- Panas fusi yang tinggi. 80 kalori dibutuh kan untuk mengubah 1 gram es menjadi air tanpa mengubah suhunya (dan sebaliknya).
- 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.
- 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.
b. 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. Kejernihan dapat diukur dengan alat yang amat sederhana yang disebut cakram secchi (dinamakan menurut penemuannya, A.Secchi, seorang Itali yang memperkenalkannya pada tahun 1865) berupa cakram putih dengan garis tengah kira-kira 20 cm dan dimasukkan kedalam air sampai tidak terlihat dari permukaan. Kedalaman itu disebut kejernihan cakram secchi, yang dapat mencapai 40 m pada air yang amat keruh dan berkisar antara beberapa cm pada air yang amat jernih, tidak produktif didanau yang tinggi letaknya seperti Danau Crater di Taman Nasional Crater Lake, Oregon. Danau-danau di Wiesconsin yang telah dipelajari dengan intensif menggunakan cakram secchi sampai kedalaman dimana penetrasi cahaya kira-kira 5% dari radiasi yang mencapai permukaan. 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.
c. 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.
d. 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.
e. 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. Kesukaran dalam osmoregulasi dapat diterangkan ,paling tidak sebagian, mengapa sejumlah besar hewan laut dari seluruh Phyllum, kenyataanya belum pernah berhasil memasuki lingkungan air tawar. Sebaliknya ikan bertulang ( juga burung laut dan mamalia ) yang cairan tubuhnya berkadar garam lebih rendah dari air laut ( yaitu hipotonik ) berhasil masuk kembali ke laut dengan merubah osmoregulasi metabolis secara perlahan-lahan yang meliputi pembuangan garam dan penanganan air.