Ditinjau dari epistemologinya, istilah biosfer terdiri atas dua kata, yaitu bios yang berarti hidup dan sphere yang berarti lapisan. Jadi, secara harfiah biosfer berarti lapisan hidup, artinya lapisan tempat makhluk hidup atau organisme.
Biosfer adalah lapisan lingkungan di permukaan bumi, air, dan atmosfer yang mendukung kehidupan organisme. Jadi, pada biosfer merupakan ruang hidup bagi tumbuhan, hewan, dan manusia. Biosfer yang meliputi tanah, air, dan udara merupakan lapisan tipis, yakni sekitar 8 km ke arah atmosfer dan 9 km ke arah kedalaman laut. Sejauh yang diketahui manusia, hanya pada lapisan biosfer inilah dijumpai adanya kehidupan organisme.
Persebaran makhluk hidup di permukaan bumi tidak merata. Persebaran itu tergantung pada beberapa faktor seperti berikut.
a. Perbedaan iklim (klimatik), suhu, curah hujan, kelembapan, dan angin.
b. Keadaan tanah (edafik), humus tanah, ukuran butir tanah (tekstur), tingkat kegemburan, mineral hara (mineral organik), air tanah, dan kandungan udara.
c. Tinggi rendahnya permukaan bumi (relief), mempengaruhi pola penyinaran matahari (disebut juga faktor fisiografi).
d. Tindakan manusia (faktor biotik) mengubah bentangan alam yang sudah ada. Misalnya tanah tandus menjadi daerah hutan, hutan menjadi daerah pertanian, dan dengan kemajuan teknologi modern manusia mampu melestarikan kehidupan flora dan fauna.
Jenis flora di daerah tropis, banyak jenisnya, seperti yang diutarakan oleh Van Steenis. Di sini hidup tumbuhan tropis yang digolongkan hutan tropis berupa hutan belantara. Yang sangat terkenal ialah hutan belantara Amazone di Brasil dan hutan belantara kita di Indonesia ini. Mengapa? Karena kawasan hutan kita termasuk hutan lindung yang menjadi paruparu dunia. Apakah artinya? Kawasan hutan kita oleh PBB dijadikan Pusat Penelitian Kehutanan Internasional atau Central of International Forestry Research (CIFOR), yaitu kawasan hutan tropis di Kalimantan dan Sulawesi. Jenis flora di daerah sedang, antara lain tumbuh-tumbuhan mediteran (Laut Tengah) di belahan bumi utara dan selatan. Tumbuhan paling terkenal ialah apel. Jenis flora di daerah dingin ialah daerah taiga dengan tumbuhan berdaun jarum dan daerah tundra atau padang lumut. Jenis
flora tropis sebenarnya dapat digolongkan flora tropis humide (basah) seperti sudah diterang kan tersebut di atas dan flora tropis aride (kering) seperti daerah gurun, sabana, dan stepa. Jenis flora di daerah gurun tidak banyak macamnya. Di daerah oase atau wahak yang menonjol jenis kaktus dan kurma. Di daerah sabana (campo atau pampa di Amerika) adalah jenis semak-semak saja. Di daerah stepa tumbuh jenis padang rumput kering. Di daerah sabana dan stepa sangat baik untuk budi daya peternakan sapi dan biri-biri.
2. Persebaran Komunitas Flora di Dunia
C. Hart Meeriem, seorang peneliti biologi alam pada tahun 1889, mengemukakan model persebaran tumbuhan berdasar variasi ketinggian pada Gunung San Fransisco dari kaki hingga puncaknya. Model tersebut ternyata sejalan dengan pola persebaran tumbuhan dari garis tropis ekuator hingga ke arah utara maupun selatan. Karena temperatur berubah sesuai dengan ketinggian sebagaimana pula garis lintang (latitude) selatan dan utara maka Meeriem berkesimpulan bahwa tipe tumbuhan pada suatu daerah dipengaruhi oleh temperatur. Kemudian dapat dibuktikan bahwa faktor kelembapan ternyata lebih berperan daripada faktor temperatur. Curah hujan yang tinggi dibutuhkan untuk mendukung pertumbuhan tanaman besar. Sebaliknya, semakin kita bergerak ke daerah dengan curah hujan rendah tumbuhan akan didominasi oleh tumbuhan kecil, belukar, padang rumput, dan akhirnya kaktus atau tanaman padang pasir lainnya.
a. Hutan, tumbuhan utama berupa pohon-pohon besar.
b. Padang rumput, tumbuhan utama adalah rumput.
c. Gurun, tumbuhan utama dan kondisi iklimnya.
Setiap jenis komunitas tumbuhan tersebut, dibagi lagi menjadi beberapa jenis komunitas. Berikut disajikan jenis komunitas, pembagiannya, dan kondisi iklimnya.
Daerah padang rumput ini terbentang dari daerah tropika sampai ke daerah subtropika. Curah hujan di daerah padang rumput pada umumnya antara 250 - 500 mm/tahun. Pada beberapa padang rumput, curah hujan itu dapat mencapai 1.000 mm, tetapi turunnya hujan tidak teratur.
Hujan yang tidak teratur dan porositas yang rendah mengakibatkan tumbuhan sulit untuk mengambil air. Tumbuhan yang dapat menyesuaikan diri terhadap keadaan lingkungan seperti itu adalah rumput. Daerah padang rumput yang relatif basah, seperti terdapat di Amerika Utara, rumputnya dapat mencapai tiga meter, misalnya rumput-rumput bluestem dan indian grasses, sedangkan daerah padang rumput yang kering mempunyai rumput yang pendek. Contohnya adalah rumput buffalo grasses dan rumput grama.
Padang rumput terdiri atas beberapa macam seperti berikut.
1) Tundra terdapat di daerah bersuhu dingin dan curah hujan rendah. Kondisi seperti ini mengakibatkan jenis tumbuhan yang ada adalah rumput-rumput kerdil.
2) Praire terdapat di daerah dengan curah hujan yang berimbang dengan musim panas. Rumput di praire lebih tinggi dibandingkan rumput tundra.
3) Steppa terdapat di daerah dengan curah hujan tinggi. Daerah steppa umumnya terdiri atas rumput-rumput pendek dan diselingi oleh semak belukar.
Tumbuhan yang bisa tahan hidup di daerah savana adalah jenis tumbuhan yang tahan terhadap kelembapan rendah. Biasanya, berupa rumput-rumput tinggi diselingi semak belukar dan pohon-pohon tinggi. Savana terdiri atas sebagai berikut.
1) Belukar tropik: tumbuh berjenis-jenis semak, pada musim hujan tumbuh dengan mudah.
2) Hutan sabana: tumbuh dengan sistem menjalar dan menutupi tanah, pohon tinggi jarang.
3) Sabana: padang rumput yang diselingi oleh pohon-pohon tinggi.
4) Semi Arid: daerah yang jarang hujan sehingga ditumbuhi oleh semak-semak yang tahan panas.
b. Gurun
Pada umumnya, tumbuhan yang hidup di gurun berdaun kecil seperti duri atau tidak berdaun. Tumbuhan tersebut berakar panjang sehingga dapat mengambil air dari tempat yang dalam dan dapat menyimpan air dalam jaringan spon.
Daerah gurun banyak terdapat di daerah tropis dan berbatasan dengan padang rumput. Keadaan alam dari padang rumput ke arah gurun biasanya makin jauh makin gersang. Curah hujan di gurun adalah rendah, yaitu sekitar 250 mm/tahun atau kurang. Hujan lebat jarang terjadi dan tidak teratur. Pancaran matahari sangat terik dan penguapan tinggi sehingga suhu siang hari sangat panas. Pada musim panas, suhu dapat lebih dari 40ºC. Perbedaan suhu siang dan malam hari (amplitudo harian) sangat besar. Tumbuhan yang hidup menahun di gurun adalah tumbuhan yang dapat beradaptasi terhadap kekurangan air dan penguapan yang cepat. Apabila hujan turun, tumbuhan di gurun segera tumbuh, berbunga, dan berbuah dengan cepat. Hal ini dapat terjadi dalam beberapa hari saja setelah hujan, tetapi sempat menghasilkan biji untuk berkembang lagi dalam musim berikutnya
Daerah tundra hanya terdapat di belahan bumi utara dan kebanyakan terletak di daerah lingkungan kutub utara. Daerah ini memiliki musim dingin yang panjang serta gelap dan musim panas yang panjang serta terang terus menerus. Daerah tundra di kutub ini dapat mengalami gelap berbulan-bulan karena matahari hanya mencapai 231/2º LU/LS. Di daerah tundra tidak ada pohon yang tinggi. Kalau ada pohon maka pohon itu terlihat pendek seperti semak. Di daerah tundra ini banyak terdapat lumut, terutama spagnum dan lichenes (lumut kerak). Tumbuhan semusim di daerah tundra biasanya berbunga dengan warna yang menyolok dengan masa pertumbuhan yang sangat pendek sehingga pada musim pertumbuhan, pemandangannya sangat indah. Tumbuhan di daerah ini dapat beradaptasi terhadap keadaan dingin sehingga akan tetap hidup meskipun dalam keadaan beku.
Di daerah hutan basah tropika terdapat beratus-ratus spesies tumbuhan, yang mungkin berbeda dengan yang lain. Hutan-hutan basah tropika di seluruh dunia mempunyai persamaan. Sepanjang tahun hutan basah cukup mendapat air dan keadaan alamnya memungkinkan terjadinya pertumbuhan yang lama sehingga komunitas hutan tersebut akan kompleks. Misalnya, terdapat di daerah tropika dan subtropika yang ada di Indonesia, daerah Australia bagian utara, Irian Timur, Afrika Tengah, dan Amerika Tengah.
Pohon-pohon utama memiliki ketinggian antara 20 - 40 meter dengan cabang-cabangnya yang berdaun lebat sehingga membentuk suatu tudung (canopy) yang mengakibatkan hutan menjadi gelap. Daerah tudung tersebut cukup mendapat cahaya matahari, tetapi hanya akan mendapat air dari hujan dan tidak ada sumber air lainnya.
Dalam hutan basah juga terdapat perubahan-perubahan iklim mikro dari tudung hutan ke bawah sampai ke dasar hutan. Pada tudung hutan terdapat juga kaktus, yang mempunyai jaringan khusus untuk menyimpan air. Tersebarnya daerah kaktus dari gurun yang kering sampai ke hutan basah tropika yang daerah tudungnya juga kering, merupakan contoh dari preadaptasi. Preadaptasi berarti adaptasi terhadap suatu daerah yang juga sesuai bagi daerah lain yang lingkungannya sangat berbeda. Dasar hutan selalu gelap, air hujan sulit mencapai dasar hutan tersebut secara langsung, tetapi kelembapan di daerah itu tinggi dan suhu sepanjang hari hampir tetap, yaitu rata-rata 25ºC. Pada hutan bawah tropika selain pepohonan yang tinggi, terdapat tumbuhan yang khas, yaitu liana dan epifit. Contoh liana adalah rotan dan contoh epifit adalah anggrek.
Di daerah yang beriklim sedang, selain terdapat banyak padang rumput dan kadang-kadang ada gurun, yang paling khas adalah adanya hutan gugur, yang disebabkan oleh hal-hal berikut.
1) Curah hujan merata sepanjang tahun, yaitu antara 750 sampai 1.000 mm per tahun serta adanya musim dingin dan musim panas. Dengan adanya musim dingin dan musim panas ini tumbuhan di daerah tersebut mengadakan penyesuaian, yaitu dengan menggugurkan daunnya menjelang musim dingin.
2) Musim yang mendahului musim dingin disebut musim gugur. Sejak musim gugur sampai musim semi, tumbuhan yang menahun pertumbuhannya terhenti. Tumbuhan semusim mati pada musim dingin, yang tinggal hanya bijinya. Tumbuhan yang tahan dingin dapat berkecambah menjelang musim panas.
Perbedaan hutan gugur dan hutan basah adalah dalam hal kepadatan pohonnya. Di hutan gugur, pohon-pohonnya tidak terlalu rapat dan jumlah spesiesnya sedikit, yaitu antara 10 sampai 20 spesies.
f. Taiga
Taiga adalah hutan pohon pinus yang daunnya seperti jarum. Pohon-pohon yang terdapat di hutan taiga misalnya konifer, terutama pohon spruce (picea), alder (alnus), birch (betula), dan juniper (juniperus).
Daerah taiga merupakan bioma yang hanya terdiri atas satu spesies pohon. Taiga kebanyakan terdapat di belahan bumi bagian utara (Siberia Utara, Rusia, Kanada Tengah dan Utara), dengan masa pertumbuhan pada musim panas berlangsung antara 3 sampai 6 bulan.
Penyebaran fauna atau hewan darat terutama binatang menyusui banyak ditentukan oleh rintangan alam dan sebagian adanya hubungan antara daratan-daratan.
Keadaan fauna di tiap-tiap daerah (bioma) tergantung pada kemungkinankemungkinan yang dapat diberikan daerah itu untuk memberi makanan. Secara langsung atau tidak, iklim sangat berpengaruh pula pada penyebaran fauna.
Keadaan iklim sangat berpengaruh terhadap keadaan dunia tumbuhtumbuhan, sedangkan keadaan tumbuh-tumbuhan mempengaruhi adanya jenis-jenis fauna tertentu.
Akibat pengaruh iklim terdapatlah fauna pegunungan, fauna dataran rendah, fauna padang rumput (sabana), fauna hutan tropis, dan lain sebagainya.
a. Fauna di Daerah Padang Rumput
Di daerah padang rumput lebih banyak terdapat spesies-spesies hewan bila dibandingkan dengan habitat darat lainnya. Hewan pemakan rumput yang besar-besar, misalnya zebra di Afrika, kanguru di Australia, dan bison di Amerika merupakan konsumen primer di padang rumput. Predator yang terdapat di padang rumput seperti singa dan anjing liar memangsa herbivora besar, sedangkan ular memangsa herbivor kecil. Selain vertebrata herbivor, di padang rumput banyak juga terdapat insekta, misalnya belalang dan capung.
b. Fauna di Daerah Gurun
c. Fauna di Laut dan Arktik
Fauna di laut dikategorikan dalam 5 daerah sebagai berikut.
1) Zona litoral, yaitu bagian cekungan lautan yang terletak di antara pasang surut dan pasang naik. Kebanyakan organisme yang hidup, yaitu bentos.
2) Zona neritik, yaitu daerah yang masih dapat ditembus cahaya matahari sampai ke dasarnya. Di daerah ini plankton, nekton, dan binatang karang dapat hidup dengan baik.
3) Di sepanjang pantai kepulauan banyak jenis ikan tongkol, tengiri, kakap, gembung, layang, dan teri. Di samping itu juga terdapat penyu dan gurita.
4) Di Samudera Pasifik dan Atlantik (laut dalam), yang banyak planktonnya terdapat ikan hiu dan ikan paus.
5) Di daerah Arktik, terdapat fauna berbulu tebal seperti beruang kutub, rusa kutub, anjing laut, dan pinguin.
d. Fauna di Daerah Tundra
Urutan bioma dari daerah ekuator ke kutub, sama dengan urutan bioma dari daratan di daerah ekuator ke arah vertikal. Ke arah vertikal (meninggi), suhu dan curah hujan menentukan komunitas. Urutan bioma dari suatu gunung tinggi yang terdapat di daerah tropika adalah hutan gugur, hutan konifer, tundra, dan lumut.
Jumlah spesies makhluk hidup yang menetap di daerah tundra sangat sedikit. Bahkan, lebih sedikit dibandingkan dengan jumlah spesies yang hidup di gurun. Makin ke arah kutub dari daerah tundra terdapat es. Di daerah ini hewan yang dapat hidup adalah hewan – hewan seperti walrus, seal, dan penguin yang berbulu tebal. Hewan mamalia lain yang dapat hidup di tundra adalah beruang kutub, kelinci kutub, dan lemur. Sementara jenis serangga sangat banyak, khususnya lalat yang telurnya tahan dingin dan telur-telur tersebut menetas pada musim panas.
Beberapa hewan yang hidup di bioma tundra ada yang hidup menetap dan ada pula yang hanya datang di daerah itu pada musim panas saja untuk bertelur. Hewan yang hidup menetap di daerah ini, baik sejenis burung maupun mamalia, mempunyai bulu atau rambut yang tebal. Bulu tebal ini berfungsi untuk melindungi tubuhnya dari suhu rendah. Untuk perlindungan terhadap suhu rendah, hewan-hewan itu mengalami perubahan warna, yaitu menjadi putih pada musim dingin.
Warna putih tersebut merupakan warna pelindung di atas salju dan juga mengurangi kehilangan panas oleh radiasi matahari. Herbivora yang besar, misalnya muskox dan reindeer, mendapat cukup makanan, yaitu lumut dan lichenes.
e. Fauna di Daerah Hutan Basah
Hewan-hewan hutan basah tropika yang sering kita jumpai adalah babi hutan, kera, burung, kucing hutan, tupai, dan lain sebagainya.
Dengan demikian, tidak terlihat dari bawah. Selain itu, banyak hewan di hutan tersebut yang beraktivitas di malam hari.
Suatu contoh keadaan ekologi yang sama walaupun letak geografis daerahnya berjauhan adalah bahwa herbivor menjadi buruan dari karnivor. Contoh karnivor di daerah Asia-Afrika adalah macan tutul, sedangkan di Amerika adalah jaguar.
f. Fauna di Daerah Hutan Gugur
Beberapa hewan yang hidup di daerah hutan gugur adalah beruang, rusa, racoon, tupai, rubah, dan burung pelatuk.
g. Fauna di Daerah Taiga
Kebanyakan burung yang hidup di daerah taiga adalah burung yang bermigrasi ke selatan pada waktu musim gugur. Hewan yang khas terdapat di taiga adalah moose. Ada juga hewan yang lain walaupun tidak banyak, seperti beruang hutan, ajag, dan marten.
Amati tabel persebaran flora-fauna di muka bumi berikut ini!
DIBYO Soegimo
Geografi : untuk SMA/ MA Kelas XI / penyusun, Dibyo Soegimo,
Ruswa n t o ; editor, Ayang Susatya, Sugeng Raharjo ; illustrator, Nashirudin
. -- Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009.
vii, 177 hlm, : ilus. ; 25 cm