Teknik Elektro dan Informatika

Sistem Kontrol: Stabilitas

Dipublikasikan oleh Dewi Sulistiowati pada 05 Maret 2025


Sistem kontrol digunakan untuk mengontrol perilaku sistem dinamis apa pun. Memberikan informasi yang akurat tentang sistem dinamis sehingga dapat bekerja dengan baik. Salah satu aspek penting dari sistem kendali adalah STABILITAS. Stabilitas sistem merupakan hal yang penting untuk mendapatkan keluaran yang diinginkan dari sistem. Pada artikel ini, kita akan membahas bagaimana analisis sistem kendali membantu memberikan stabilitas pada sistem. Kami juga akan mempelajari jenis stabilitas, aplikasi, dan banyak lagi.

Apa itu Stabilitas?

Stabilitas sistem berarti ketika masukan yang terkendali diberikan kepada sistem dinamis apa pun, hal itu harus menghasilkan keluaran yang terkendali. Dengan kata lain, sistem BIBO harus stabil yaitu, sistem berbatas masukan berbatas keluaran. Jika sistem tidak berada dalam kendali kita yaitu diperoleh keluaran yang tidak terkendali pada pemberian masukan yang dibatasi maka sistem dikatakan tidak stabil.

Sinyal langkah unit

Sinyal Satuan Langkah (Sinyal Terikat)


Gambar di atas menunjukkan Sinyal Satuan Langkah yang merupakan contoh sinyal terbatas. Ketika nilai waktu (t) pada sumbu x bertambah maka nilai keluarannya tetap 1. Hal ini menunjukkan bahwa sinyal di atas stabil.

Sinyal Jalan-Unit-Waktu Berkelanjutan

Fungsi Ramp (Sinyal Tak Terbatas)


Gambar di atas menunjukkan Unit Ramp Signal yang merupakan contoh sinyal tak terbatas. Ketika nilai waktu (t) pada sumbu x bertambah, maka nilai keluarannya terus meningkat. Hal ini menunjukkan bahwa sinyal di atas tidak stabil.

Jenis Stabilitas

Ada 3 jenis stabilitas yaitu sebagai berikut:

  • Stabilitas Keadaan Stabil
  • Stabilitas Sementara
  • Stabilitas BIBO

Stabilitas Keadaan Stabil

Stabilitas keadaan tunak adalah ketika suatu sistem mendapat masukan yang konstan dalam jangka waktu yang lama dan sistem menghasilkan keluaran yang stabil, hal ini disebut dengan kestabilan keadaan tunak. Jika suatu sistem dinamis memberikan keluaran yang stabil ketika ada gangguan pada masukannya, maka sistem tersebut dikatakan sistem stabil.

Stabilitas Sementara

Ketika suatu sistem mengubah keadaannya, itu dikenal sebagai transisi. Selama masa transisi, stabil atau tidaknya sistem ketika mengalami gangguan ditentukan oleh stabilitas transien.

Stabilitas BIBO

Stabilitas masukan yang dibatasi dan keluaran yang dibatasi menunjukkan suatu sistem stabil ketika sistem mengembalikan keluaran yang dibatasi ketika masukan yang dibatasi diberikan. Ketika output dapat dikontrol, sistem stabil, jika tidak, sistem tidak stabil.

Jenis Sistem Berdasarkan Stabilitas

Ada 3 jenis sistem berdasarkan stabilitas:

  • Sistem yang sepenuhnya stabil
  • Sistem yang sedikit stabil
  • Sistem stabil bersyarat
  • Sistem Tidak Stabil

Sistem Sepenuhnya Stabil

Seperti namanya, sistem yang sepenuhnya stabil memberikan keluaran yang stabil untuk semua rentang nilai. Salah satu cara untuk mengidentifikasi sistem yang benar-benar stabil adalah dengan memeriksa kutub fungsi transfer. Jika kutub-kutub sistem lingkar terbuka dan tertutup terletak pada separuh kiri bidang s, maka sistem tersebut stabil sempurna.

Grafik di bawah ini menunjukkan sistem yang sepenuhnya stabil.

Sistem Sepenuhnya Stabil

Sistem Sepenuhnya Stabil

Sistem Sedikit Stabil

Sistem yang stabil secara marjinal adalah sistem yang stabil terhadap nilai saat ini atau nilai sekarang. Gangguan apa pun pada masukan dapat menyebabkan keluaran sistem menjadi tidak stabil. Sistem yang sedikit stabil dapat diidentifikasi ketika kutub sistem loop terbuka dan loop tertutup terletak pada sumbu imajiner bidang-s. Grafik di bawah ini adalah contoh sistem yang sedikit stabil.

 

Sistem Sedikit Stabil

Sistem Sedikit Stabil

Sistem Stabil Bersyarat

Jika suatu sistem stabil pada nilai tertentu, maka sistem tersebut disebut sistem stabil bersyarat. Sistem dapat menjadi tidak stabil selama respons sementara. Secara sederhana, sistem yang stabil bersyarat akan stabil hanya jika penguatan loop suatu sistem berada dalam kisaran tertentu. Gambar di bawah menunjukkan sistem stabil bersyarat.

Sistem Stabil Bersyarat

Sistem Stabil Bersyarat

Sistem Tidak Stabil

Suatu sistem dikatakan tidak stabil bila menghasilkan keluaran yang tidak terkendali. Sistem yang tidak stabil dapat diidentifikasi ketika kutub loop terbuka dan tertutup berada di paruh kanan bidang s. Grafik yang diberikan menunjukkan sistem yang tidak stabil.

Sistem Tidak Stabil

Sistem Tidak Stabil

 

Metode untuk Menganalisis Stabilitas

Analisis kestabilan pada sistem kendali dilakukan dengan menggunakan berbagai metode. Beberapa metode penting tercantum di bawah ini:

  • Kriteria Stabilitas Routh-Hurwitz
  • Kriteria Stabilitas Nyquist
  •  Metode Lokus Akar
  •  Pertanda Plot

Kriteria Stabilitas Routh-Hurwitz

Ini adalah metode matematika yang digunakan untuk menentukan stabilitas sistem LTI. Ini memberikan informasi tentang akar-akar di bagian kanan bidang s dengan menganalisis koefisien persamaan karakteristik sistem.

Menurut Kriteria Routh Hurwitz, polinomial harus memenuhi 3 kondisi berikut:

  • Semua koefisien polinomial harus mempunyai tanda yang sama.
  • Semua suku pada kolom pertama Array Routh harus mempunyai tanda yang sama.
  • Semua pangkat 's' harus ada dalam persamaan karakteristik.

Jika kondisi di atas terpenuhi maka sistem stabil, sebaliknya sistem tidak stabil.

Contoh: Periksa kestabilan persamaan tertentu menggunakan metode Routh

𝑆3+4𝑆2+𝑆+16=0S3+4 detik2+S+16=0

Larutan:

Membuat Array Routh:

hal 3      1                                                                             1

hal 2      4                                                                            16

hal 1      (4∗1)-(16∗1)4=-34( 4 ∗ 1 ) − ( 16 ∗ 1 )​=− 3           0

0         -3∗16-3=16− 3− 3 ∗ 16​=16

 

Ada 2 perubahan tanda ketika kita melakukan transisi dari 4 ke -3 dan kemudian -3 ke 16. Karena ada 2 perubahan tanda, sistem tidak stabil.

Kriteria Stabilitas Nyquist

Plot Nyquits adalah representasi grafis yang digunakan dalam rekayasa kontrol. Ini digunakan untuk menganalisis stabilitas dan respons frekuensi suatu sistem. Kriteria ini bekerja berdasarkan prinsip argumen. Menurut Kriteria Stabilitas Nyquist, jumlah keliling titik (-1, 0) sama dengan waktu PZ fungsi transfer loop tertutup. Jika jumlah lingkaran yang mengelilinginya berlawanan arah jarum jam maka sistem tersebut stabil.

Persamaan untuk analisis stabilitas diberikan di bawah ini:

N = Z – P

Dimana,
P = tiang lingkar terbuka sistem di sebelah kanan (RHP)
Z = lingkar nol tertutup sistem di sebelah kanan (RHP)
N = banyaknya keliling (-1,0)

Catatan:  'N' bernilai negatif untuk lingkar yang berlawanan arah jarum jam (-1,0) dan positif untuk lingkar yang searah jarum jam (-1,0).

Contoh: Di bawah ini adalah Plot Nyquist dalam bentuk 'k'. Temukan kondisi 'k' yang membuat sistem stabil.

Plot Nyquist

Plot Nyquist

 

Larutan

Kasus 1: Jika k< 240

Titik -1+j0 tidak dilingkari. Artinya tidak ada tiang di sisi kanan pesawat. Artinya sistem stabil untuk k kurang dari 240.

Kasus 2: k>240

Titik -1+j0 dilingkari dua kali searah jarum jam. Ini berarti Z>P dan karenanya sistem tidak stabil.

Kondisi stabilitas:  0 < K < 240

Metode Lokus Akar

Metode Root Locus memplot grafik pergerakan kutub. Hal ini membantu memudahkan analisis sistem dinamis karena memberitahukan bagaimana kutub-kutub sistem bergerak seiring dengan perubahan nilai masukan. Hal ini membantu dalam mengidentifikasi pada titik mana sistem stabil atau tidak stabil.

  • Jika plot lokus akar berada di sisi kanan bidang, berarti sistem tidak stabil.
  • Jika plot lokus akar berada di sisi kiri bidang, maka sistem stabil.

Contoh: Di bawah ini adalah plot lokus akar untuk𝑘(𝑆+1)(𝑆+2)(𝑆+3)( + 1 ) ( + 2 ) ( + 3 )k. Mengomentari stabilitas sistem.

Plot Lokus Akar

Plot Lokus Akar

Larutan:

Dari grafik terlihat jelas bahwa untuk nilai gain 'k' yang rendah, sistem stabil karena plot lokus akar berada di sisi kiri bidang. Namun ketika kita mencari nilai gain 'k' yang lebih tinggi, plot bergerak ke arah sisi kanan bidang dan karenanya menjadi tidak stabil.


Pertanda Plot

Plot pertanda menggambarkan respons frekuensi sistem invarian waktu linier (perubahan besaran dan fase sebagai fungsi frekuensi). Ini membantu dalam menganalisis stabilitas sistem kendali. Hal ini berlaku untuk fungsi transfer fasa minimum yaitu (kutub dan nol harus berada di paruh kiri bidang s).

Stabilitas berdasarkan plot pertanda:

 ωpc > ωgc ->Sistem stabil

 ωpc < ωgc ->Sistem tidak stabil

ωpc = ωgc ->Sistem sedikit stabil

Dimana 'w pc ' adalah frekuensi gain cross over dan 'w pc ' adalah frekuensi crossover fasa.

Dapatkan frekuensi crossover:  Ini adalah frekuensi di mana besarnya G(s) H(s) adalah satu.

|G(jω)H(jω)| ω=ωgc  = 1

Frekuensi persilangan fasa: Ini adalah frekuensi dimana sudut fasa G(s) H(s) adalah -180 derajat.

∠G(jω)H(jω)∣ ω=ωpc = -180 

 

Contoh: Diberikan di bawah ini adalah respon frekuensi dari fungsi transfer. Dengan menganalisis grafik, komentari stabilitas sistem.

Parameter Plot Pertanda

Parameter Plot Pertanda

 

Larutan

Gambar di atas menunjukkan penguatan dan plot fase. Frekuensi penguatan persilangan (w pc ) dan frekuensi persilangan fasa (w pc ) dapat dihitung masing-masing menggunakan plot penguatan dan plot fase.

gc  adalah nilai pada 0dB sedangkan W pc  adalah nilai pada -180 o .

Di sini ωpc < ωgc. Artinya sistem tidak stabil

Penerapan Sistem Kontrol – Stabilitas

  • Stabilitas sistem kendali penting dalam sektor kedirgantaraan untuk menjamin stabilitas pesawat, dan rudal yang membantu menjaga kinerja yang diinginkan dengan keluaran akurat dan stabilitas penerbangan.
  • Dalam industri otomotif, stabilitas sistem kendali penting dalam stabilitas kendali kelistrikan (ESC), pengereman anti-lock, dan sistem suspensi aktif berakurasi tinggi.
  • Ini menemukan penerapannya di sektor sistem tenaga untuk menjaga stabilitas jaringan listrik dan pencegahan pemadaman listrik.

Keuntungan dan Kerugian Sistem Kontrol – Stabilitas

Keuntungan dan kerugian dari stabilitas diberikan di bawah ini:

Keuntungan

  • Sistem kontrol loop terbuka sangat sederhana dalam desainnya sehingga ekonomis. 
  • Sistem loop tertutup lebih presisi dan akurat dibandingkan dengan sistem loop terbuka karena strukturnya yang kompleks. Mereka juga dapat menangani non-linearitas. 
  • Sistem kontrol juga menghilangkan kesalahan pada sinyal yang menyebabkan pengurangan kebisingan. 
  • Sistem kendali loop tertutup mampu mengendalikan faktor eksternal sehingga membuatnya lebih stabil dan andal. 
  • Sistem loop tertutup lebih hemat sumber daya. 

Kekurangan

  • Sistem loop terbuka tidak memiliki mekanisme umpan balik yang membuatnya sangat tidak akurat dan tidak dapat diandalkan untuk menghasilkan keluaran. 
  • Sistem loop terbuka tidak mampu menghilangkan gangguan yang terjadi karena faktor eksternal. 
  • Sistem kontrol memerlukan integrasi dan penyetelan yang tepat yang merupakan tugas yang menantang.
  • Dalam Sistem kendali loop tertutup , mungkin terjadi beberapa osilasi yang menyebabkan ketidakstabilan.

Kesimpulan

Pada artikel ini, kita telah mempelajari stabilitas pada sistem kendali. Stabilitas sangat penting agar sistem dinamis dapat berfungsi dengan baik. Ada berbagai teknik yang dapat digunakan untuk menentukan stabilitas sistem yang dibahas dalam artikel. Kami juga telah mempelajari penerapan, kelebihan, dan kekurangannya untuk pemahaman konsep yang lebih baik. Artinya jika keluarannya terkontrol maka kita dapat mengatakan bahwa sistem stabil atau jika dalam fungsi transfer loop terbuka, ada dua kutub pada sumbu imajiner – maka sistem dikatakan stabil.

FAQ tentang Sistem Kontrol – Stabilitas

Ketika umpan balik diterapkan pada sistem, bagaimana hal itu memberikan stabilitas?

Sistem umpan balik menyesuaikan perilaku sistem berdasarkan keluarannya. Umumnya, umpan balik negatif memberikan stabilitas pada sistem.

Bisakah sistem yang stabil menjadi tidak stabil pada kondisi tertentu?

Ya, sistem yang stabil mungkin menjadi tidak stabil dalam kondisi tertentu. Kondisi tersebut adalah gain yang tinggi dan konfigurasi pengontrol yang tidak tepat.

Bagaimana konsep kutub dan nol menghasilkan stabilitas?

Saat menganalisis fungsi transfer sistem, jika kutub sistem terletak di separuh kiri bidang s maka sistem stabil, sebaliknya sistem tidak stabil.

Sumber: https://www.geeksforgeeks.org/

Selengkapnya
Sistem Kontrol: Stabilitas

Teknik Industri

Ergonomi di Stasiun Kerja: Definisi dan Contoh untuk Kesehatan dan Keselamatan Kerja Preventif

Dipublikasikan oleh Dewi Sulistiowati pada 05 Maret 2025


Ergonomi semakin banyak dimasukkan dalam penggunaan bahasa di banyak perusahaan karena berkaitan dengan kinerja, kesehatan dan keselamatan karyawan. Banyak aktivitas kerja dan lingkungan kerja saat ini dipelajari dan dioptimalkan berdasarkan kriteria ergonomis, dengan tujuan mengurangi bahaya kesehatan dan pada saat yang sama meningkatkan kinerja.

Dalam artikel ini, kami memberikan gambaran umum tentang topik ergonomi dalam konteks industri, menjawab pertanyaan-pertanyaan teoretis dan melihat implementasi praktis. Anda akan mempelajari apa yang dimaksud dengan desain kerja ergonomis dan bagaimana Anda dapat merancang kondisi kerja yang ergonomis untuk karyawan Anda.

Apa itu ergonomi?

Kata ergonomi terdiri dari kata Yunani “ergon” (untuk “kerja”) dan “nomos” (untuk “hukum”) dan menggambarkan ilmu tentang kerja manusia. Ilmu tentang kerja ini bertujuan untuk mendesain stasiun kerja sedemikian rupa sehingga orang dapat bekerja secara optimal.

Kerja yang optimal berarti:

  • Efektif (= Hasil kerja memenuhi persyaratan)
  • Efisien (= Tugas pekerjaan diselesaikan dengan sumber daya yang tersedia)
  • dan memuaskan (= Pekerjaan yang sehat dan aman, juga menyenangkan untuk dikerjakan)

Seperti di bidang kesehatan dan keselamatan kerja, pencegahan kerusakan yang disebabkan oleh pekerjaan yang berat, tidak benar, atau terlalu banyak tekanan memiliki prioritas utama. Tujuannya adalah adaptasi optimal dari kondisi kerja terhadap manusia dan desain pekerjaan yang berpusat pada manusia (lihat juga Desain yang berpusat pada manusia menurut DIN EN ISO 9241-210).

Singkatnya: ergonomi mendukung orang yang bekerja dalam menyelesaikan tugas pekerjaan.

Hukum ergonomi juga memainkan peran penting dalam desain mesin dan antarmuka manusia-mesin (= interaksi antara teknologi dan manusia). 

Untuk mencapai tujuan yang disebutkan di atas, desain tempat kerja dibagi menjadi dua sub-bidang: 

1. Ergonomi fisik - lingkungan dan aktivitas
Ergonomi fisik adalah apa yang mungkin dipahami oleh kebanyakan orang dengan istilah ergonomi. Desain peralatan dan desain lingkungan kerja. 

Hal ini mencakup kriteria seperti:

  • Ketinggian kerja
  • Jangkauan dan area kerja
  • Pencahayaan
  • Kebisingan
  • Iklim (suhu dan kelembapan)
  • Getaran
  • Substrat (lantai)

Gerakan tubuh (misalnya memutar atau membungkuk) dan aktivitas (misalnya mengangkat atau mendorong) yang dilakukan pekerja, misalnya, juga merupakan bagian dari ergonomi fisik atau fisiologis. Hal-hal tersebut memainkan peran penting dalam perhitungan angka-angka kunci ergonomi dan merupakan bagian dari antropometri (=ilmu tentang pengukuran tubuh), di mana ukuran-ukuran keselamatan seperti jarak minimum atau lebar bukaan maksimum ditentukan.

Untuk dapat menilai apakah suatu aktivitas itu ergonomis, aspek-aspek berikut ini penting:

  • Postur tubuh
  • Gerakan tubuh (= aktivitas)
  • Berat benda kerja atau pembawa beban
  • Jumlah pengulangan, serta
  • Durasi postur tubuh

Karyawan bekerja pada ketinggian yang ergonomis dan dalam postur yang sehat di stasiun kerja BeeWaTec

2. Ergonomi kognitif - jiwa manusia
Faktor psikologis juga dapat berdampak besar pada kesehatan karyawan serta kualitas pekerjaan.

Ini termasuk aspek-aspek seperti:

  • Kepuasan
  • Motivasi
  • Multi-tugas
  • Perubahan beban kerja
  • Kebosanan
  • Kelelahan
  • Stres

Pekerjaan yang monoton, misalnya, memiliki efek negatif pada perhatian dan persepsi. Kerentanan terhadap kesalahan meningkat dan karyawan menjadi lebih cepat lelah, yang membuat mereka tidak puas dalam jangka panjang.

Di sisi lain, multitasking dan tuntutan yang tinggi (fisik atau mental) meningkatkan tingkat stres. Ketika ada banyak stres atau stres yang berkepanjangan, motivasi menurun dan begitu pula dengan kinerja. Selain itu, risiko kerusakan (jangka panjang) pada kesehatan juga meningkat (misalnya kelelahan).

Namun, yang banyak orang lupakan adalah fakta bahwa manusia membutuhkan tingkat aktivasi tertentu untuk dapat berkinerja. Menurut Hukum Yerkes-Dodson, kurangnya tantangan (misalnya melalui monotonitas) dan terlalu banyak tantangan (misalnya melalui stres) sama buruknya bagi produktivitas. Oleh karena itu, disarankan untuk mengupayakan keseimbangan yang ideal.”

Catatan:
Persepsi tentang stres mental bersifat subjektif dan karenanya berbeda dari orang ke orang, ingatlah hal ini jika Anda bekerja dalam persiapan kerja atau optimalisasi proses, misalnya, dan mendesain sistem stasiun kerja atau proses kerja. Pertimbangkan untuk mengubah aktivitas (= rotasi pekerjaan), pembagian (ulang) langkah kerja atau keringanan lebih lanjut untuk menjaga motivasi dan kesehatan rekan kerja Anda.

Apa saja tujuan dari ergonomi?

Ergonomi memiliki tiga tujuan utama:

  1. Peningkatan kinerja manusia
  2. Pemeliharaan kesehatan manusia
  3. Jaminan keselamatan manusia

Melalui keselamatan kerja preventif dan desain stasiun kerja, lingkungan kerja, dan aktivitas yang ergonomis, tujuan-tujuan yang disebutkan di atas dapat dicapai. Proses yang lebih efisien, pengurangan penyakit akibat kerja dan banyak manfaat lainnya adalah hasilnya”

Apa saja keuntungan dan kerugian dari ergonomi?

Singkatnya: Kinerja, kesehatan dan keselamatan di satu sisi (= pro) kontras dengan biaya dan pengeluaran waktu di sisi lain (= kontra).

Keuntungan dari ergonomi

Langkah-langkah ergonomis memberikan dukungan di semua bidang kehidupan sehari-hari. Dalam industri, baik pengusaha maupun karyawan mendapat manfaat dari berbagai efek positif:

  • Karyawan yang sehat (secara fisik dan mental)
  • Kepuasan karyawan yang lebih tinggi
  • Pengurangan cuti sakit (terutama ketika melakukan pekerjaan yang sama dalam jangka waktu yang lama)
  • Lebih sedikit ketidakhadiran
  • Kinerja dan produktivitas kerja yang lebih tinggi
  • Peningkatan kualitas hasil kerja
  • Penurunan tingkat kesalahan
  • Penggunaan ruang yang tersedia secara optimal 
  • Alur kerja yang dioptimalkan melalui penyediaan material, peralatan kerja, dan informasi yang ergonomis
  • Keberhasilan ekonomi perusahaan (dalam jangka panjang)

Kerugian dari ergonomi

  • Pengeluaran awal waktu dan biaya untuk merencanakan sistem, proses dan aktivitas di tempat kerja yang ergonomis (= organisasi kerja)
  • Pengeluaran waktu dan biaya yang terus menerus untuk pengukuran dan analisis kriteria ergonomis (proses perbaikan berkelanjutan / CIP)

Desain stasiun kerja - Kapan sebuah stasiun kerja dikatakan ergonomis?

Sebuah stasiun kerja dianggap ergonomis jika telah dinilai dan dirancang sesuai dengan prinsip-prinsip kesehatan dan keselamatan kerja, dengan mempertimbangkan aspek fisik dan mental.

Penilaian dan desain pekerjaan meliputi:

  • Analisis terperinci mengenai tugas dan waktu kerja (Contoh: analisis waktu proses kerja seperti MTM (Methods-Time Measurement)).
  • Pengukuran postur dan gerakan tubuh (contoh: analisis stres seperti EAWS (Ergonomic Assesment Worksheet))
  • Pemilihan alat dan perlengkapan, dan
  • Penerapan solusi efektif yang mengurangi beban kelelahan atau beban berlebih.

Sistem manajemen REFA (REFA - Verband für Arbeitsgestaltung, Betriebsorganisatie und Unternehmensentwicklung e. V.) merupakan pendekatan sistematis untuk menilai dan meningkatkan ergonomi di tempat kerja mana pun. Pendekatan ini membantu mengidentifikasi faktor risiko yang terkait dengan postur tubuh yang janggal, gerakan berulang, dan pengangkatan beban berat, yang kemudian dapat dieliminasi melalui tindakan yang tepat.

Hasil akhirnya adalah tempat kerja yang ergonomis yang tidak hanya mengurangi risiko cedera, tetapi juga meningkatkan kepuasan karyawan, produktivitas dan kualitas kehidupan kerja secara keseluruhan.

Pada dasarnya, pengukuran ergonomi dapat dilakukan dengan menilai empat kriteria berikut.

1. Keselamatan
Pengukuran keselamatan meliputi penilaian kondisi fisik, seperti tata letak tempat kerja, penempatan peralatan kerja, dan desain tugas.

2. Efisiensi
Langkah-langkah efisiensi menilai seberapa cepat tugas diselesaikan dan berapa banyak energi yang dikonsumsi selama melakukan tugas.

3. Kenyamanan
Ukuran kenyamanan menilai postur tubuh karyawan selama melakukan tugas dan ketegangan fisik.

4. Kinerja
Terakhir, pengukuran kinerja menilai seberapa baik karyawan dapat melakukan tugas mereka dengan kesalahan minimal.

Untuk mendapatkan penilaian ergonomi tempat kerja yang akurat, yang terbaik adalah mengumpulkan data dari berbagai sumber, seperti survei analisis pekerjaan, penilaian biomekanik, dan uji kegunaan. Data ini kemudian dapat dianalisis untuk mengidentifikasi kemungkinan perbaikan ergonomi yang dapat diterapkan untuk efisiensi dan kepuasan yang lebih besar bagi semua karyawan”

Tip praktis kami untuk analisis ergonomi Anda:
Sebelum Anda menghabiskan banyak waktu dan uang untuk analisis yang rumit, kami sarankan agar Anda memanfaatkan pengalaman Anda dengan stasiun kerja yang ada dan dengan demikian melakukan survei sederhana terhadap kolega Anda.

Pengalaman kami menunjukkan bahwa mereka akan dapat memberi Anda potensi pengoptimalan yang dapat dipahami dan berorientasi pada praktik langsung. Mereka tahu persis postur mana yang tidak nyaman, langkah kerja mana yang merupakan solusi yang tidak perlu, atau wadah SLC mana yang terlalu berat.

Pertukaran terbuka sangat penting, karena pada akhirnya Anda mendesain tempat kerja untuk orang-orang ini. 

Melibatkan karyawan dalam desain tempat kerja baru sudah dapat menghilangkan sebagian besar masalah (misalnya: postur duduk yang tidak baik, masalah punggung, tingkat kesalahan yang tinggi, dll.). Pada saat yang sama, Anda membuat semua orang di perusahaan Anda peka dengan mengatasi masalah ergonomi.

Kami telah menyiapkan daftar periksa dengan pertanyaan-pertanyaan untuk kolega Anda untuk tujuan ini.

 8 tips untuk desain stasiun kerja yang ergonomis di industri
Khususnya di industri, topik ergonomi memainkan peran sentral, karena banyak aktivitas fisik atau proses kerja yang diulang dalam jangka waktu yang lama (berjam-jam sehari, berminggu-minggu, berbulan-bulan, dan bertahun-tahun).

Dengan menggunakan prinsip-prinsip produksi ramping dan solusi ramping dari BeeWaTec, ergonomi di tempat kerja dapat ditingkatkan dengan mudah dan hemat biaya. Sistem modular sistem plug-in tabung kami, set pengangkat, lampu, dan banyak aksesori lainnya membentuk dasar yang optimal untuk ini.

Kiat-kiat kami:

  1. Mengintegrasikan penyesuaian ketinggian (misalnya: melengkapi atau meretrofit stasiun kerja perakitan dengan sistem pengangkatan)
  2. Pasokan material (secara fleksibel) (misalnya: menghubungkan rak aliran atau jalur konveyor langsung ke stasiun kerja)
  3. Menyediakan peralatan kerja (fleksibel) (misalnya: lengan penyangga yang dapat diputar atau rel untuk perkakas)
  4. Menyediakan informasi (misalnya: penggunaan monitor, papan tulis, atau sistem bantuan pekerja)
  5. Mengintegrasikan pencahayaan stasiun kerja yang ergonomis (misalnya: memasang lampu LED yang dapat diputar dan dapat disesuaikan dengan pencahayaan yang dapat disesuaikan langsung ke stasiun kerja)
  6. Kurangi kebisingan (misalnya penggunaan rel dan roda roller dengan tingkat kebisingan rendah)
  7. Gunakan konsep warna dan kode warna (misalnya: gunakan tempat sampah KLT berwarna untuk area atau pelanggan yang berbeda)
  8. Mengintegrasikan bantuan fisik untuk karyawan (misalnya: penggunaan sistem rak dengan fungsi rocker atau penembak)

Anda dapat menemukan penjelasan terperinci dengan lebih banyak contoh tips kami di artikel kami “8 tips untuk desain tempat kerja yang ergonomis di industri”.

Stasiun kerja ergonomis (BeeWaTec) untuk produksi dengan tempat penyimpanan dengan bagian depan terbuka dan tempat yang fleksibel untuk bahan dan alat

Bagaimana kit konstruksi BeeWaTec berkontribusi pada ergonomi yang lebih baik di stasiun kerja

Yang menyatukan semua produk BeeWaTec adalah fleksibilitas. Dengan sistem modular yang disetel dengan baik untuk produksi yang ramping, kami menghadirkan semua yang Anda butuhkan untuk mendesain stasiun kerja yang ergonomis dan menerapkan persyaratan ergonomis Anda.

  • Sistem rak pipa 100% fleksibel dan memastikan peralatan operasi yang disesuaikan dengan manusia. Solusi ini dapat disesuaikan kapan saja dengan perubahan kebutuhan, kondisi, atau keinginan karyawan.
  • Kastor memastikan peralatan bergerak (vs. mengangkat dan membawa pergi); permukaan lari khusus mengurangi kebisingan (misalnya: kereta penarik).
  • Track roller memungkinkan material dipindahkan secara otomatis. Tanpa harus menjangkau jauh ke dalam rak, kontainer dapat digenggam secara ergonomis di bagian depan rak.
  • Lampu stasiun kerja memastikan penerangan yang baik pada lingkungan kerja dan dengan demikian meningkatkan kemampuan untuk berkonsentrasi.
  • Sistem pengangkatan memungkinkan penyesuaian ketinggian kerja yang mudah dan cepat
  • Bahan yang ringan, seperti BEESave atau profil aluminium, mengurangi ketegangan saat menarik atau mendorong peralatan secara manual seperti troli material
  • Alas stasiun kerja yang ergonomis lembut pada persendian dan memastikan pijakan yang stabil, terutama di lingkungan kerja yang lembab
  • Aplikasi Karakuri (= otomatisasi berbiaya rendah) mendukung penyediaan material dan mengotomatiskan proses
  • Sistem penembak memungkinkan pertukaran kontainer secara otomatis tanpa harus memindahkan semua kontainer secara manual.
  • Perlengkapan seperti dudukan dan lengan penyangga yang dapat diputar memastikan penyediaan peralatan kerja, material, dan informasi yang fleksibel (mis. dudukan monitor)
  • Sistem rak yang fleksibel menyediakan kontainer pada ketinggian yang ergonomis. Produk dengan hasil yang tinggi harus disimpan pada “ketinggian ergonomis”, produk yang jarang digunakan “di atas atau di bawah”.
  • Solusi yang dipasang di permukaan yang terbuat dari sistem rak pipa dapat disesuaikan dengan stasiun kerja yang ada (misalnya: struktur atas untuk lampu atau penyeimbang tempat kerja yang ergonomis))

Kontak BeeWaTec pribadi Anda akan dengan senang hati memberi tahu Anda tentang produk kami yang lebih ergonomis.

Kesimpulan tentang masalah ergonomi

Ergonomi adalah sekrup penyetel yang penting untuk kesehatan, keselamatan, dan kinerja yang lebih baik di stasiun kerja (lihat juga Undang-Undang Kesehatan dan Keselamatan Kerja). Ergonomi tidak hanya berkaitan dengan aspek fisik, tetapi juga dengan jiwa manusia, karena hal ini juga memiliki pengaruh terhadap kualitas pekerjaan.

Berbagai metode dapat digunakan untuk mencatat dan mengevaluasi ergonomi di tempat kerja. Sistem manajemen REFA menawarkan panduan sistematis untuk hal ini. Sebagai bantuan lebih lanjut, Anda dapat memulai dengan cepat dan mudah dengan survei terhadap rekan kerja Anda dan mengidentifikasi banyak potensi untuk dioptimalkan.

Ada 8 tips penting yang perlu dipertimbangkan ketika mendesain ulang peralatan operasi (misalnya: bahan makanan dan informasi). Dengan kit konstruksi BeeWaTec, Anda memiliki prasyarat yang ideal untuk desain tempat kerja yang ergonomis dan penerapan persyaratan ergonomis Anda.

Anda sudah memiliki proyek tertentu?
Sebagai salah satu penyedia terkemuka konstruksi peralatan ramping dan produksi ramping, kami mendukung Anda dengan perangkat keras dan pengetahuan yang fleksibel. Temukan berbagai kemungkinan dari sistem modular kami dan dapatkan manfaat berkelanjutan dari ergonomi dan fleksibilitas yang lebih baik.

Butuh lebih banyak inspirasi?
Di ruang pamer kami, Anda akan menemukan banyak solusi cerdas dan proyek-proyek yang sukses. Manfaatkan pengalaman kami untuk desain stasiun kerja Anda. Kami akan dengan senang hati membantu Anda.

Disadur dari: https://www.beewatec.com/

Selengkapnya
Ergonomi di Stasiun Kerja: Definisi dan Contoh untuk Kesehatan dan Keselamatan Kerja Preventif

Teknik Industri

Perbedaan antara Faktor Manusia dan Ergonomi

Dipublikasikan oleh Dewi Sulistiowati pada 05 Maret 2025


Asosiasi Ergonomi Internasional mendefinisikan ergonomi (tautan eksternal) sebagai, “disiplin ilmu yang berkaitan dengan pemahaman interaksi antara manusia dan elemen-elemen lain dari sebuah sistem, dan profesi yang menerapkan teori, prinsip, data, dan metode pada desain dalam rangka mengoptimalkan kesejahteraan manusia dan kinerja sistem secara keseluruhan.” Definisi ini mengidentifikasi pentingnya desain yang berpusat pada manusia.

American Industrial Hygiene Association (AIHA) mengembangkan konsep ini untuk mendefinisikan peran ergonomi di tempat kerja (file PDF) (tautan eksternal). Menurut AIHA, tujuan ergonomi adalah untuk mengurangi risiko cedera dan penyakit muskuloskeletal, mengurangi ketidaknyamanan pekerja dan meningkatkan kualitas kehidupan kerja, serta meningkatkan kinerja pekerja.

Ini adalah aspek penting dari ergonomi. Alasan kami mengupayakan pendekatan yang berpusat pada manusia dalam mendesain pekerjaan adalah untuk meminimalkan risiko cedera dan penyakit, serta meningkatkan kualitas hidup dan kinerja. Sederhananya, ergonomi adalah studi tentang efisiensi manusia dalam lingkungan kerja mereka.

Manusia secara alamiah condong ke arah efisiensi. Kita cenderung mengambil jalan yang paling sedikit hambatannya dan melakukan hal-hal yang mengurangi paparan risiko fisik yang membahayakan selama hal itu tidak memperlambat kita. Ketika kita mengusulkan solusi yang membuat pekerjaan menjadi lebih mudah, lebih aman, dan lebih cepat, kita menciptakan jalan menuju kesuksesan bagi pekerja dan bisnis.

'Faktor manusia' adalah frasa lain untuk konsep ergonomi. Secara konvensional, keduanya terkadang dibedakan menurut aspek fisik dan psikologis manusia. Kemampuan psikologis lebih sering dikaitkan dengan faktor manusia, sementara aspek fisik lebih sering dikaitkan dengan ergonomi. Namun, pada akhirnya, kedua istilah tersebut dapat dianggap sebagai sinonim.

Terlepas dari apakah Anda lebih menyukai faktor manusia, ergonomi, atau faktor manusia dan ergonomi (HF/E), praktik yang komprehensif membutuhkan keahlian dari berbagai disiplin ilmu termasuk desain industri, psikologi, kedokteran dan kesehatan kerja, fisiologi, dan teknik.

Jika Anda tertarik untuk memperluas pendidikan ergonomi Anda, COEH menawarkan kursus online tentang Dasar-dasar Faktor Manusia dan Ergonomi (HF/E) Kognitif, Makro, dan Fisik.

Anda juga dapat melihat perpustakaan webinar online gratis kami di YouTube (tautan eksternal), yang mencakup ceramah tentang Tips Ergonomis untuk Bekerja dan Sekolah di Rumah Selama COVID-19 (tautan eksternal), dan Menggunakan Antropometri, Biomekanika, dan Kegunaan untuk Menginformasikan Desain Produk (tautan eksternal) yang diproduksi dalam kemitraan dengan Pusat Kesehatan dan Keselamatan Kerja Barat Laut di Universitas Washington.

Disadur dari: https://www.coeh.berkeley.edu/

Selengkapnya
Perbedaan antara Faktor Manusia dan Ergonomi

Pertambangan dan Perminyakan

Jejak Kampus Unggulan di Indonesia dengan Program Studi Teknik Metalurgi Terbaik: Temukan Pilihannya!

Dipublikasikan oleh Dewi Sulistiowati pada 05 Maret 2025


Salah satu jurusan yang tersedia di beberapa kampus di Indonesia adalah Teknik Metalurgi, yang berfokus pada pembelajaran teknik mendalam tentang proses ekstraksi dan produksi logam serta sifatnya. Mahasiswa Teknik Metalurgi juga akan mempelajari proses pengolahan mineral, ekstraksi, pembuatan paduan, penguatan, dan hubungan antara sifat mekanik dan struktur logam.

Jurusan ini juga memiliki banyak peluang pekerjaan. Setelah lulus, Anda akan memiliki gelar Sarjana Teknik (ST) dan dapat memulai pekerjaan di perusahaan, pabrik, atau tempat lain yang membutuhkan lulusan Teknik Metalurgi. Beberapa pekerjaan ini termasuk bekerja di pertambangan, batu bara, ekstraksi logam, pabrik semen, migas, manufaktur, minyak dan gas, atau bahkan dapat bekerja untuk pemerintah atau lembaga penelitian.

Jika Anda ingin menjadi mahasiswa jurusan Teknik Metalurgi, ini adalah daftar kampus terbaik di Indonesia.

1. Institut Teknologi Bandung (ITB)

Institut Teknologi Bandung (ITB) adalah perguruan tinggi pertama yang memiliki jurusan terbaik dalam teknik metalurgi. Jurusan ini termasuk dalam Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan ITB. ITB menawarkan kursus S1 dan kursus S2.

2. ITS (Institut Teknologi Sepuluh Nopember)

Selain itu, ITS memiliki jurusan Teknik Metalurgi atau Teknik Material dan Metalurgi yang digabungkan. Program studi ini menawarkan jenjang Sarjana (S1) dan Magister (S2), masing-masing dengan berbagai bidang keahlian.

3. University of General Achmad Yani (Unjani

Universitas di Bandung ini memiliki jurusan Teknik Metalurgi yang telah terakreditasi untuk memenuhi kebutuhan industri dengan menerapkan proses pembelajaran kurikulum berbasis kompetensi sesuai dengan Kerangka Kualifikasi Nasional Indonesia (KKNI).

4. University of Indonesia (UI)

Universitas Indonesia menawarkan program studi yang menggabungkan jurusan Teknik Metalurgi dan Material. Hampir 2000 alumni dari tingkat sarjana dari jurusan tersebut telah bekerja di berbagai industri otomotif, manufaktur, dan lainnya di pemerintahan dan perusahaan swasta pada tahun 2011.

5. Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, juga dikenal sebagai Untirta

Fakultas Teknik Untirta sekarang memiliki Program Studi Teknik Metalurgi. PT Karakatau Steel mendirikan Sekolah Tinggi Teknologi pada tahun 1982, yang mendorong pembentukan Jurusan Teknik Metalurgi. Jurusan Teknik Metalurgi Untirta saat ini menerima akreditasi A dari BAN-PT.

Sumber: edukasi.okezone.com

Selengkapnya
Jejak Kampus Unggulan di Indonesia dengan Program Studi Teknik Metalurgi Terbaik: Temukan Pilihannya!

Pertambangan dan Perminyakan

Teknik Perminyakan: Jenis dan Keterampilan

Dipublikasikan oleh Dewi Sulistiowati pada 05 Maret 2025


Teknik perminyakan adalah bidang teknik yang terutama berkaitan dengan produksi minyak mentah dan gas alam. Para ahli di bidang ini mengevaluasi reservoir minyak dan gas untuk menentukan profitabilitas dan memastikan bahwa proses pengeboran selesai dengan cara yang paling aman dan seefisien mungkin. Jika Anda tertarik dengan karier di bidang teknik, Anda mungkin akan mendapatkan manfaat dengan mempelajari lebih lanjut tentang bidang karier ini.

Apa itu teknik perminyakan?

Teknik perminyakan berfokus pada produksi, eksplorasi dan ekstraksi minyak dan gas alam dari reservoir, sumur dan lokasi lain di mana orang secara alami dapat menemukan minyak atau gas. Sektor teknik ini berevolusi dari teknik pertambangan dan telah berkembang seiring dengan perubahan kebutuhan energi dunia. Melalui teknik perminyakan, masyarakat telah menemukan sumber energi alternatif, termasuk minyak berat dan pasir ter. Bidang ini juga berhubungan dengan geologi dan disiplin ilmu teknik lainnya.

Apa yang dilakukan seorang insinyur perminyakan?

Insinyur perminyakan berfokus pada mempelajari dan menilai reservoir gas dan minyak untuk menganalisis profitabilitasnya. Mereka dapat memeriksa peta reservoir ini untuk menentukan cara terbaik dan paling efisien untuk mengakses sumber daya energi ini dan di mana menempatkan sumur. Tujuan utama mereka adalah untuk memastikan produksi ekonomi yang optimal dari reservoir sambil tetap mematuhi standar keselamatan dan lingkungan. Banyak insinyur perminyakan menggunakan teknologi komputer untuk menganalisis potensi laju produksi dan aliran dari sebuah sumur.

Tugas yang dapat dilakukan oleh seorang insinyur perminyakan meliputi:

  • Merancang peralatan untuk mengekstraksi gas atau minyak
  • Mengembangkan rencana untuk mengekstraksi sumber energi alami
  • Mengoperasikan mesin yang digunakan untuk mengebor atau mengambil gas atau minyak
  • Mempelajari peta reservoir untuk menentukan penempatan sumur yang paling efisien
  • Melakukan konsultasi teknis untuk menyelesaikan masalah selama proses pengeboran
  • Merancang koleksi permukaan
  • Mengembangkan teknik baru untuk memulihkan gas alam

Cabang-cabang Teknik Perminyakan 

Ada beberapa bidang spesialisasi dalam bidang teknik perminyakan. Banyak insinyur perminyakan memilih untuk berspesialisasi dalam salah satu cabang industri ini:

Insinyur pengeboran bertanggung jawab atas semua aspek proses pengeboran di ladang minyak. Mereka dapat merancang dan menerapkan teknik yang digunakan untuk mengebor ke dalam bumi dan memilih peralatan yang digunakan dan mengawasi proses pengeboran. Insinyur pengeboran harus berkoordinasi dengan berbagai perusahaan, pemerintah, dan masyarakat ketika merencanakan dan melaksanakan proyek pengeboran.

  • Rekayasa fasilitas produksi dan permukaan

Individu yang bekerja di cabang teknik perminyakan ini mengawasi produksi setelah selesainya sebuah sumur. Para insinyur ini dapat menerapkan berbagai kontrol dan peralatan yang digunakan untuk mengekstraksi minyak mentah atau gas dari sumur dan juga dapat mengukur dan mengontrol cairan yang dihasilkan. Hal ini dapat membantu memastikan keselamatan para insinyur dan individu lain di lokasi pengeboran.

  • Rekayasa reservoir

Seorang insinyur reservoir berfokus pada bagaimana gas dan minyak mengalir melalui batuan berpori dan proses distribusi sumber energi ini. Mereka dapat menetapkan pola drainase sumur, memperkirakan kinerja reservoir, dan menciptakan metode baru untuk meningkatkan produksi. Insinyur reservoir memiliki pemahaman mendalam tentang geologi bersama dengan pelatihan teknik mereka dan menggunakan teknologi untuk menghasilkan gambar lokasi pengeboran untuk membantu perencanaan proyek.

  • Teknik Petrofisika

Sektor teknik perminyakan ini berfokus pada penciptaan alat dan teknik yang dapat digunakan individu untuk menganalisis karakteristik sumber energi. Para insinyur ini membantu semua insinyur perminyakan lainnya untuk lebih memahami sistem batuan-cairan reservoir. Mereka mendefinisikan sifat-sifat batuan dan tanah di lokasi proyek dan mengumpulkan sampel untuk ditinjau lebih lanjut. Hal ini dapat membantu mereka berbagi pemahaman yang jelas tentang karakteristik lokasi pengeboran dan bagaimana hal itu dapat bereaksi terhadap pekerjaan para insinyur.

Bagaimana cara menjadi insinyur perminyakan

Berikut ini adalah langkah-langkah yang dapat diambil oleh calon insinyur perminyakan agar memenuhi syarat untuk bekerja di bidang ini:

1. Mendapatkan gelar sarjana

Gelar sarjana biasanya merupakan persyaratan minimum untuk mengejar karier sebagai insinyur perminyakan. Banyak orang memilih untuk meraih gelar sarjana di bidang teknik kimia, teknik perminyakan, atau teknik mesin. Program-program teknik ini memberikan pengetahuan dan pengalaman kepada para mahasiswa melalui kelas-kelas khusus, laboratorium, dan kesempatan studi lapangan. Gelar sarjana di salah satu bidang teknik ini umumnya membutuhkan waktu empat hingga lima tahun untuk diselesaikan.

2. Melamar posisi teknik

Setelah menerima gelar sarjana, banyak orang memenuhi syarat untuk melamar posisi entry-level sebagai insinyur perminyakan. Sebagian besar insinyur pemula di bidang ini bekerja di bawah pengawasan insinyur perminyakan yang lebih mahir dan mungkin diharuskan menyelesaikan pelatihan formal. Anda juga dapat mempertimbangkan untuk magang saat masih bersekolah atau segera setelah Anda lulus dari program sarjana. Hal ini dapat membantu Anda mendapatkan pengalaman tingkat pemula dan membantu Anda berjejaring dengan para insinyur lainnya.

3. Menjadi berlisensi

Posisi teknik perminyakan tingkat pemula jarang membutuhkan lisensi. Namun, tingkat kemandirian dan peran kepemimpinan yang lebih tinggi sering kali mengharuskan seseorang untuk mendapatkan lisensi Professional Engineering (PE). Agar memenuhi syarat untuk mengikuti ujian lisensi ini, banyak negara bagian mengharuskan Anda untuk menyelesaikan gelar melalui program teknik yang terakreditasi Accreditation Board for Engineering and Technology (ABET), mengikuti dan lulus ujian Fundamentals of Engineering (FE), serta memiliki setidaknya empat tahun pengalaman kerja yang relevan.

Keterampilan insinyur perminyakan

Untuk bekerja sebagai insinyur perminyakan, penting untuk memiliki beberapa keterampilan yang dapat membantu Anda dalam tugas sehari-hari. Keterampilan paling umum yang dimiliki oleh insinyur perminyakan yang sukses meliputi:

  • Kerja sama tim

Insinyur perminyakan biasanya bekerja sebagai tim untuk menyelesaikan proyek. Sebagai contoh, insinyur pengeboran, reservoir, petrofisika, dan produksi semuanya bekerja sama untuk menemukan, menganalisis, dan mengekstraksi sumber daya alam dari reservoir. Banyak insinyur juga bekerja sama dengan berbagai pihak lain, seperti pejabat pemerintah dan anggota masyarakat, ketika merencanakan sebuah proyek.

  • Kemahiran komputer

Insinyur perminyakan sering kali menggunakan berbagai sistem untuk menjalankan fungsi pekerjaan mereka dan harus mampu menentukan secara efisien bagaimana sebuah sistem bekerja serta bagaimana berbagai faktor memengaruhi produktivitasnya. Untuk menavigasi program-program ini, akan sangat membantu jika Anda memiliki keahlian dalam menggunakan komputer. Para insinyur sering kali dapat mengembangkan keterampilan ini melalui pelatihan di tempat kerja atau saat mengejar gelar sarjana.

  • Pengambilan keputusan

Sebagai seorang insinyur perminyakan, Anda mungkin perlu membuat keputusan penting yang dapat memengaruhi hasil proyek. Anda juga dapat memutuskan cara yang paling efisien untuk melakukan tugas-tugas tertentu sebagai bagian dari proses pengembangan dan ekstraksi dalam karier ini. Untuk menggunakan keterampilan ini, para insinyur melatih kemampuan terkait, seperti pengamatan dan pemecahan masalah untuk memastikan mereka membuat keputusan yang efektif.

Disadur dari: indeed.com​​​​​​​​​​

Selengkapnya
Teknik Perminyakan: Jenis dan Keterampilan

Pertanian

Mengenal Keanekaragaman Hayati atau Biodiversitas

Dipublikasikan oleh Dewi Sulistiowati pada 05 Maret 2025


Keanekaragaman hayati atau biodiversitas adalah variasi dan variabilitas kehidupan di Bumi. Keanekaragaman hayati biasanya merupakan ukuran variasi pada tingkat genetik, spesies, dan ekosistem. Biodiversitas daratan (terestrial) biasanya lebih besar di sekitar khatulistiwa, akibat iklim yang hangat dan produktivitas primer (aliran energi) yang tinggi. Keanekaragaman hayati tidak terdistribusi secara merata di Bumi, dan paling bervariasi di daerah tropis. Meskipun ekosistem hutan tropis hanya mencakup 10 persen dari permukaan Bumi, tetapi ekosistem ini memiliki sekitar 90 persen spesies yang ada di dunia. Keanekaragaman hayati laut biasanya tertinggi di sepanjang pantai Samudra Pasifik bagian barat, tempat suhu permukaan laut paling tinggi, dan di pita lintang tengah di semua lautan. Keanekaragaman spesies juga dipengaruhi gradien lintang. Keanekaragaman hayati umumnya cenderung mengelompok di titik panas, dan telah meningkat seiring waktu, tetapi kemungkinan akan melambat di masa depan.

Perubahan lingkungan yang cepat biasanya menyebabkan kepunahan massal. Lebih dari 99,9 persen dari semua spesies yang pernah hidup di Bumi, yang berjumlah lebih dari lima miliar spesies, diperkirakan telah punah. Perkiraan jumlah spesies Bumi saat ini berkisar antara 10 juta hingga 14 juta; sekitar 1,2 juta spesies telah dicatat, tetapi lebih dari 86 persen di antaranya belum dideskripsikan. Pada Mei 2016, para ilmuwan melaporkan bahwa diperkirakan ada 1 triliun spesies yang berada di Bumi saat ini, dan hanya seperseribu dari satu persen yang telah dideskripsikan. Jumlah total pasangan basa DNA di Bumi diperkirakan 5,0 x 1037 dengan berat 50 miliar ton. Sebagai perbandingan, total massa biosfer diperkirakan sebanyak 4 TtC (triliun ton karbon). Pada Juli 2016, para ilmuwan mengidentifikasi satu set yang terdiri atas 355 gen dari leluhur universal terakhir (LUCA) dari semua organisme yang hidup di Bumi.

Usia Bumi diperkirakan sekitar 4,54 miliar tahun. Bukti yang tak terbantahkan tentang awal kehidupan di Bumi paling tidak berasal dari 3,5 miliar tahun yang lalu,yaitu selama era Eoarkean setelah kerak geologis mulai mengeras, setelah sebelumnya meleleh pada eon Hadean. Ada fosil tikar mikrob yang ditemukan di batupasir berumur 3,48 miliar tahun di Australia Barat. Bukti fisik awal lain dari zat biogenik adalah grafit pada batuan metasedimentari berumur 3,7 miliar tahun yang ditemukan di Greenland Barat. Pada tahun 2015, "sisa-sisa kehidupan biotik" ditemukan di batuan berumur 4,1 miliar tahun di Australia bagian barat. Menurut salah satu peneliti, "Jika kehidupan muncul relatif cepat di Bumi .. maka ia bisa menjadi hal yang umum di alam semesta."

Sejak kehidupan dimulai di Bumi, lima kepunahan massal besar dan beberapa peristiwa kecil telah menurunkan keanekaragaman hayati secara besar dan mendadak. Eon Fanerozoikum (540 juta tahun terakhir) ditandai dengan pertumbuhan keanekaragaman hayati yang cepat melalui letusan Kambrium, sebuah periode ketika mayoritas filum organisme multiseluler pertama kali muncul. Selama 400 juta tahun berikutnya terjadi beberapa kali kepunahan massal, yaitu hilangnya keanekaragaman hayati secara besar-besaran. Pada periode Karbon, hancurnya hutan hujan menyebabkan hilangnya kehidupan tumbuhan dan hewan. Peristiwa kepunahan Perm–Trias yang berlangsung 251 juta tahun lalu merupakan kepunahan terburuk; organisme vertebrata memerlukan waktu 30 juta tahun untuk kembali pulih dari peristiwa ini. Kepunahan terakhir, yaitu peristiwa kepunahan Kapur–Paleogen yang terjadi 65 juta tahun lalu, lebih menarik perhatian dibandingkan peristiwa kepunahan lainnya karena mengakibatkan kepunahan dinosaurus non-avian.

Sejak munculnya manusia, pengurangan keanekaragaman hayati dan hilangnya keanekaragaman genetik terus berlangsung. Peristiwa ini dinamakan kepunahan Holosen, yaitu pengurangan yang terutama diakibatkan oleh manusia, terutama penghancuran habitat. Sebaliknya, keanekaragaman hayati memberi pengaruh positif terhadap kesehatan manusia melalui berbagai cara, walaupun beberapa dampak negatifnya sedang dipelajari.

Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB) menetapkan periode tahun 2011–2020 sebagai Dekade Keanekaragaman Hayati PBB, dan periode 2021–2030 sebagai Dekade Restorasi Ekosistem PBB. Menurut Laporan Penilaian Global tentang Keanekaragaman Hayati dan Layanan Ekosistem pada tahun 2019 oleh IPBES, 25% spesies tumbuhan dan hewan terancam punah akibat aktivitas manusia.

Etimologi

  • 1916 – Istilah keanekaragaman biologis (biological diversity) pertama kali digunakan oleh J. Arthur Harris pada makalahnya yang berjudul "The Variable Desert" dalam jurnal Scientific American, JSTOR 6182: "Pernyataan dasar bahwa wilayah tersebut memiliki flora yang kaya akan genus dan spesies serta keragaman asal geografis atau afinitas yang sepenuhnya tidak memadai sebagai deskripsi keanekaragaman biologis yang sebenarnya."
  • 1975 – Istilah keanekaragaman alami (natural diversity) diperkenalkan (oleh Divisi Sains dari Konservasi Alam pada studi tahun 1975, "Preservasi Keanekaragaman Alami")
  • 1980 – Thomas Lovejoy memperkenalkan istilah keanekaragaman biologis (biological diversity) pada komunitas ilmiah melalui buku. Istilah ini dengan cepat digunakan secara umum.
  • 1985 – Berdasarkan Edward O. Wilson, penyingkatan istilah menjadi biodiversitas (biodiversity) dilakukan oleh W. G. Rosen: Forum Nasional tentang Biodiversitas ... dibentuk oleh Walter G. Rosen ... Dr. Rosen mewakili NRC/NAS sepanjang tahap perencanaan proyek. Lebih jauh, ia memperkenalkan istilah "biodiversitas".
  • 1985 – Istilah "biodiversitas" muncul dalam artikel, "Rencana Baru untuk Mengonservasi Biota Bumi" oleh Laura Tangley.
  • 1988 – Istilah biodiversitas pertama kali muncul dalam publikasi.
  • Saat ini – Istilah biodiversitas telah digunakan secara luas.

Definisi

Istilah "keanekaragaman hayati" paling banyak dipakai untuk menggantikan istilah yang sudah lebih dahulu didefinisikan dengan jelas, yaitu keanekaragaman spesies dan kekayaan spesies. Ahli biologi sering kali mendefinisikan keanekaragaman hayati sebagai "keseluruhan gen, spesies, dan ekosistem di suatu wilayah". Keuntungan dari definisi ini yaitu menggambarkan sebagian besar keadaan dan menyajikan pandangan terpadu tentang jenis keanekaragaman hayati tradisional yang telah diidentifikasi sebelumnya:

  • keanekaragaman taksonomi (biasanya diukur pada tingkat keanekaragaman spesies)
  • keanekaragaman ekologis (sering dilihat dari perspektif keanekaragaman ekosistem)
  • keanekaragaman morfologi (yang berasal dari keanekaragaman genetik dan keanekaragaman molekuler)
  • keanekaragaman fungsional (yang merupakan ukuran jumlah spesies yang berbeda secara fungsional dalam suatu populasi, misalnya cara makan yang berbeda, pergerakan yang berbeda, predator vs mangsa, dll.) Konstruksi bertingkat ini konsisten dengan Datman dan Lovejoy.

Definisi eksplisit yang konsisten dengan interpretasi ini pertama kali dituliskan dalam makalah Bruce A. Wilcox yang ditugaskan oleh Uni Internasional untuk Konservasi Alam dan Sumber Daya Alam (IUCN) dalam Konferensi Taman Nasional Dunia 1982. Definisi Wilcox yaitu "Keanekaragaman hayati adalah keanekaragaman bentuk kehidupan ... pada semua tingkat sistem biologis (yaitu, molekuler, organisme, populasi, spesies, dan ekosistem) ...". Pada tahun 1984, Wilcox kembali mendefisikan keanekaragaman hayati secara genetis sebagai keanekaragaman alel, gen, dan organisme, yang mempelajari proses seperti mutasi dan transfer gen yang mendorong terjadinya evolusi.

Konferensi Tingkat Tinggi Bumi Perserikatan Bangsa-Bangsa tahun 1992 mendefinisikan "keanekaragaman hayati" sebagai "variabilitas di antara organisme hidup dari semua sumber, termasuk, antara lain, ekosistem darat, ekosistem laut dan perairan lainnya, serta kompleks ekologis di tempat mereka menjadi bagiannya: termasuk keanekaragaman dalam spesies, di antara spesies, dan ekosistem".Definisi ini digunakan dalam Konvensi Keanekaragaman Hayati PBB. Sementara itu, definisi Gaston dan Spicer dalam buku mereka "Biodiversity: an Introduction" adalah "variasi kehidupan di semua tingkatan organisasi biologis".

Distribusi

Keanekaragaman hayati tidak terdistribusi secara merata. Sifatnya sangat beragam di seluruh penjuru Bumi, serta di dalam kawasan tertentu. Beberapa faktor memengaruhi keanekaragaman semua makhluk hidup (biota), misalnya suhu, curah hujan, ketinggian, tanah, geografi, dan keberadaan spesies lain. Studi tentang distribusi spasial organisme, spesies, dan ekosistem, adalah ilmu biogeografi.

Tingkat keanekaragaman secara konsisten lebih tinggi di daerah tropis dan di beberapa wilayah lokal lainnya, seperti Wilayah Tanjung Floristik, dan umumnya lebih rendah di wilayah kutub. Hutan hujan yang sejak lama memiliki iklim basah, seperti Taman Nasional Yasuní di Ekuador, memiliki keanekaragaman hayati yang sangat tinggi.

Keanekaragaman hayati darat diperkirakan 25 kali lebih besar dibandingkan keanekaragaman hayati lautan. Metode baru yang digunakan pada tahun 2011, memperkirakan keseluruhan jumlah spesies di Bumi sebesar 8,7 juta, dengan 2,1 juta di antaranya diperkirakan hidup di lautan. Namun, perkiraan ini tampaknya kurang mewakili keanekaragaman mikroorganisme.

  • Gradien lintang

Secara umum, keanekaragaman hayati semakin meningkat dari daerah kutub ke daerah tropis. Dengan demikian, lokasi yang garis lintangnya lebih rendah memiliki lebih banyak spesies dibandingkan daerah yang garis lintangnya lebih tinggi. Hal ini sering disebut sebagai gradien lintang dalam keanekaragaman spesies. Beberapa faktor ekologis mungkin berkontribusi pada gradien ini, tetapi faktor utamanya adalah suhu rata-rata yang di ekuator yang tinggi dibandingkan dengan kutub.

Meskipun keanekaragaman hayati darat semakin menurun dari garis khatulistiwa ke kutub, beberapa penelitian menyimpulkan bahwa sifat ini tidak diverifikasi dalam ekosistem perairan, terutama dalam ekosistem laut. Distribusi parasit secara latitudinal tampaknya tidak mengikuti aturan ini.

Pada tahun 2016, hipotesis alternatif ("keanekaragaman hayati fraktal") diusulkan untuk menjelaskan gradien lintang keanekaragaman hayati Dalam studi ini, ukuran kumpulan spesies dan sifat fraktal ekosistem digabungkan untuk memperjelas beberapa pola umum gradien ini. Hipotesis ini mempertimbangkan suhu, kelembaban, dan produksi primer bersih (NPP) sebagai variabel utama ceruk ekosistem dan sebagai poros dari hipervolume ekologis. Dengan cara ini, dimungkinkan untuk membangun hipervolume fraktal, yang dimensi fraktalnya naik menjadi tiga, yang bergerak ke arah khatulistiwa.

  • Titik panas

Titik panas keanekaragaman hayati adalah wilayah dengan spesies endemik tingkat tinggi yang telah mengalami pengrusakan habitat yang luar biasa. Istilah titik panas (hotspot) diperkenalkan pada tahun 1988 oleh Norman Myers. Meskipun titik panas tersebar di seluruh dunia, kebanyakan di antaranya merupakan kawasan hutan dan sebagian besar terletak di daerah tropis.

Hutan Atlantik Brasil dianggap sebagai salah satu titik panas, yang berisi sekitar 20.000 spesies tumbuhan, 1.350 vertebrata, dan jutaan serangga, sekitar setengahnya tidak ditemukan di tempat lain. Pulau Madagaskar dan India juga sangat terkenal. Kolombia dicirikan oleh keanekaragaman hayati yang tinggi, dengan tingkat spesies tertinggi berdasarkan satuan luas di seluruh dunia dan memiliki jumlah endemik terbesar (spesies yang secara alami tidak ditemukan di tempat lain) di negara mana pun. Sekitar 10% dari spesies organisme di Bumi dapat ditemukan di Kolombia, termasuk lebih dari 1.900 spesies burung, lebih banyak daripada di Eropa dan Amerika Utara, Kolombia memiliki 10% spesies mamalia dunia, 14% spesies amfibi, dan 18% dari spesies burung di dunia. Hutan kering Madagaskar dan hutan hujan dataran rendah memiliki rasio endemisme yang tinggi. Karena pulau ini terpisah dari daratan Afrika 66 juta tahun yang lalu, banyak spesies dan ekosistemnya yang berevolusi secara mandiri. Dengan 17.000 pulau, Indonesia memiliki luas 1.354.555 mil persegi (1.904.560 km2) dan memiliki 10% dari tumbuhan berbunga di dunia, 12% dari [[mamalia, serta 17% dari reptil, amfibi, dan burung Banyak daerah dengan keanekaragaman hayati dan/atau endemisme yang tinggi muncul dari habitat khusus yang memerlukan adaptasi yang tidak biasa, misalnya, lingkungan pegunungan Alpen di pegunungan tinggi, atau rawa gambut Eropa Utara. Sulit untuk mengukur perbedaan keanekaragaman hayati secara akurat. Bias seleksi di antara para peneliti dapat menimbulkan penelitian empiris yang bias untuk perkiraan modern mengenai keanekaragaman hayati.

Evolusi

  • Kronologi

Keanekaragaman hayati merupakan hasil dari evolusi selama 3,5 miliar tahun. Asal-usul kehidupan belum dipastikan oleh sains, tetapi beberapa bukti menunjukkan bahwa kehidupan mungkin telah ada hanya beberapa ratus juta tahun setelah Bumi terbentuk. Hingga sekitar 2,5 miliar tahun yang lalu, semua kehidupan terdiri dari mikroorganisme, yaitu arkea, bakteri, serta protozoa dan protista bersel tunggal.

Sejarah keanekaragaman hayati pada Eon Fanerozoikum (540 juta tahun terakhir), dimulai dengan pertumbuhan yang cepat melalui letusan Kambrium, yaitu periode ketika hampir setiap filum organisme multiseluler pertama kali muncul. Selama kurang lebih 400 juta tahun berikutnya, keanekaragaman invertebrata menunjukkan sedikit peningkatan tren secara keseluruhan, sementara keanekaragaman vertebrata menunjukkan tren peningkatan eksponensial secara keseluruhan. Peningkatan dramatis dalam keanekaragaman ini juga diikuti dengan hilangnya keanekaragaman besar secara berkala yang digolongkan sebagai peristiwa kepunahan massal. Kerugian yang signifikan terjadi ketika hutan hujan mengalami kerusakan pada periode Karbon. Kepunahan yang terburuk adalah peristiwa kepunahan Perm-Trias, 251 juta tahun yang lalu. Organisme vertebrata membutuhkan waktu 30 juta tahun untuk kembali pulih dari peristiwa ini.

Catatan fosil menunjukkan bahwa beberapa juta tahun terakhir memiliki keanekaragaman hayati terbesar sepanjang sejarah. Namun, tidak semua ilmuwan mendukung pandangan ini, karena ada ketidakpastian mengenai seberapa kuat rekaman fosil tersebut mengalami bias akibat ketersediaan dan pelestarian fosil yang lebih besar pada periode geologi baru-baru ini. Beberapa ilmuwan percaya bahwa dengan melakukan koreksi atas pengambilan sampel artefak, keanekaragaman hayati modern mungkin tidak jauh berbeda dari keanekaragaman hayati 300 juta tahun yang lalu, sedangkan peneliti lain menganggap catatan fosil telah cukup mencerminkan diversifikasi kehidupan. Perkiraan keanekaragaman spesies makroskopis global saat ini berkisar dari 2 juta hingga 100 juta, dengan perkiraan terbaik sekitar 9 juta, sebagian besar di antaranya merupakan artropoda. Keragaman tampaknya terus meningkat tanpa adanya seleksi alam.

  • Diversifikasi

Keberadaan daya dukung global, yang membatasi jumlah kehidupan yang dapat hidup sekaligus pada satu waktu, masih diperdebatkan. Timbul pula pertanyaan seperti apakah batas tersebut juga akan membatasi jumlah spesies. Catatan kehidupan di laut menunjukkan pola pertumbuhan logistik, sementara kehidupan di darat (serangga, tanaman, dan tetrapoda) menunjukkan peningkatan keanekaragaman yang eksponensial. Seperti yang dinyatakan dalam sebuah penelitian bahwa, "Tetrapoda belum menginvasi 64 persen area yang berpotensi layak huni dan bisa jadi bahwa tanpa pengaruh manusia, keanekaragaman hayati dan taksonomi tetrapoda akan terus meningkat secara eksponensial sampai mengisi sebagian besar atau semua area ekologis yang ada." Selain itu, keanekaragaman juga terlihat terus meningkat dari waktu ke waktu, terutama setelah kepunahan massal.

Di sisi lain, perubahan selama Eon Fanerozoikum berkorelasi jauh lebih baik dengan model hiperbolik (model yang banyak digunakan dalam biologi populasi, demografi dan sosiologi makro, serta keanekaragaman hayati fosil) dibandingkan dengan model eksponensial dan logistik. Model logistik menyiratkan bahwa perubahan dalam keanekaragaman dipandu oleh umpan balik positif tingkat pertama (lebih banyak leluhur, lebih banyak keturunan) dan/atau umpan balik negatif yang timbul dari keterbatasan sumber daya. Model hiperbolik menyiratkan umpan balik positif tingkat kedua. Perbedaan dalam kekuatan umpan balik tingkat kedua akibat intensitas persaingan antarspesies mungkin menjelaskan rediversifikasi Ammonoidea yang lebih cepat dibandingkan dengan Bivalvia setelah kepunahan Permian akhir. Model hiperbolik pertumbuhan populasi dunia muncul dari umpan balik positif tingkat kedua antara ukuran populasi dan laju pertumbuhan teknologi. Karakter hiperbolik dari pertumbuhan keanekaragaman hayati dapat juga dijelaskan dengan umpan balik antara keragaman dan kompleksitas struktur komunitas. Kesamaan antara kurva keanekaragaman hayati dan populasi manusia mungkin berasal dari fakta bahwa keduanya berasal dari campur tangan tren hiperbolik dengan dinamika siklus dan stokastik.

Namun, sebagian besar ahli biologi sepakat bahwa periode sejak kemunculan manusia adalah bagian dari kepunahan massal baru, yang disebut peristiwa kepunahan Holosen, yang terutama disebabkan oleh dampak yang ditimbulkan manusia terhadap lingkungan. Tingkat kepunahan saat ini dipandang cukup untuk menghilangkan sebagian besar spesies di planet Bumi dalam 100 tahun.

Spesies baru ditemukan secara rutin (rata-rata antara 5–10.000 spesies baru setiap tahun, kebanyakan merupakan serangga) dan banyak di antara mereka yang belum diklasifikasikan (diperkirakan bahwa hampir 90% dari semua artropoda belum diklasifikasikan). Sebagian besar keanekaragaman terestrial ditemukan di hutan tropis dan secara umum, wilayah daratan memiliki lebih banyak spesies dibandingkan lautan; sekitar 8,7 juta spesies mungkin ada di Bumi dan sekitar 2,1 juta di antaranya hidup di lautan.

Manfaat untuk manusia

  • Keseimbangan bukti

"Jasa ekosistem adalah rangkaian manfaat yang disediakan ekosistem bagi umat manusia." Spesies alami, atau biota, merupakan penjaga semua ekosistem. Seolah-olah dunia alami adalah rekening bank yang besar dari aset modal yang mampu membayar dividen seumur hidup tanpa batas waktu, tetapi hanya jika modalnya dipertahankan.

Manfaat ini meliputi tiga bentuk layanan:

  1. Layanan penyediaan yang melibatkan produksi sumber daya terbarukan (misalnya makanan, kayu, air tawar)
  2. Layanan pengatur yang mengurangi perubahan lingkungan (misalnya peraturan iklim, pengendalian hama atau penyakit)
  3. Layanan budaya yang mewakili nilai dan kenikmatan manusia (misalnya estetika lanskap, warisan budaya, rekreasi luar ruangan, dan signifikansi spiritual).

Ada banyak klaim tentang efek keanekaragaman hayati terhadap layanan ekosistem ini, terutama layanan penyediaan dan pengaturan. Survei mendalam melalui tinjauan sejawat dilakukan untuk mengevaluasi 36 klaim tentang efek keanekaragaman hayati terhadap layanan ekosistem. Hasilnya, 14 klaim tersebut divalidasi, 6 klaim bercampur antara didukung atau tidak didukung, 3 klaim tidak benar, dan 13 klaim kekurangan cukup bukti untuk mendapatkan kesimpulan definitif.

  • Pertanian

Keanekaragaman pertanian dapat dibagi menjadi dua kategori. Kategori pertama yaitu keanekaragaman intraspesifik, yang mencakup variasi genetik dalam satu spesies, seperti kentang (Solanum tuberosum) yang terdiri dari berbagai bentuk dan jenis (misalnya di AS yang membandingkan kentang cokelat muda dengan kentang baru atau kentang ungu, semua kentang tersebut berbeda, tetapi merupakan bagian dari spesies yang sama, S. tuberosum). Kategori kedua disebut keanekaragaman interspesifik dan mengacu pada jumlah dan jenis spesies yang berbeda. Contoh keanekaragaman yaitu berbagai tumbuhan berbeda yang ditanam oleh petani sayuran kecil, misalnya kentang, wortel, paprika, selada, dan sebagainya.

Keanekaragaman pertanian juga dapat dibagi menjadi keanekaragaman yang 'direncanakan' atau keanekaragaman 'terkait'. Pengelompokan ini merupakan klasifikasi fungsional dan bukan sifat intrinsik kehidupan. Keanekaragaman yang direncanakan misalnya tumbuhan yang didukung, ditanam, atau dibesarkan oleh petani (misalnya tanaman, simbion, dan hewan ternak), yang dapat dibedakan dengan keanekaragaman 'terkait' yang muncul dari tumbuhan tanpa diatur (misalnya herbivora serta spesies gulma dan patogen).

Pengendalian keanekaragaman hayati terkait merupakan salah satu tantangan besar yang dihadapi petani. Pada pertanaman tunggal (monokultur), pendekatan yang diambil untuk memberantas keanekaragaman terkait umumnya menggunakan pestisida yang merusak secara biologis, peralatan mekanis dan teknik rekayasa transgenik, kemudian rotasi tanaman. Meskipun sebagian petani pertanaman campuran (polikultur) menggunakan teknik yang sama, mereka juga menggunakan strategi pengendalian hama terpadu serta strategi yang lebih padat karya, tetapi umumnya kurang bergantung pada modal, bioteknologi, dan energi.

Keanekaragaman interspesifik juga menentukan sebagian variasi makanan kita. Keanekaragaman intraspesifik, berupa variasi alel dalam satu spesies, juga menawarkan kita pilihan untuk memilih diet. Jika pertanaman tunggal mengalami kegagalan panen, kita mengandalkan keanekaragaman pertanian untuk menanam kembali lahan dengan tumbuhan baru. Jika tanaman gandum dihancurkan oleh hama, kita mungkin menanam varietas gandum yang lebih kuat pada tahun berikutnya, dengan mengandalkan keanekaragaman intraspesifik. Kita juga dapat meninggalkan produksi gandum di daerah tersebut dan menanam spesies lain yang berbeda, tergantung pada keanekaragaman interspesifik. Bahkan, masyarakat agraris yang terutama menanam secara monokultur, pada titik tertentu tetap bergantung pada keanekaragaman hayati.

  • Wabah Kelaparan Besar Irlandia tahun 1846 akibat matinya tanaman kentang merupakan faktor utama dalam kematian satu juta orang dan emigrasi jutaan lainnya. Hal ini diakibatkan oleh penanaman kentang yang hanya dua varietas, yang keduanya rentan terhadap penyakit busuk daun, akibat Phytophthora infestans, yang tiba pada tahun 1845.
  • Ketika rice grassy stunt virus melanda sawah dari Indonesia hingga India pada 1970-an, sebanyak 6.273 varietas diuji ketahanannya. Hanya satu varietas yang tahan, yaitu varietas India dan telah dikenal di dunia ilmu pengetahuan sejak 1966. Varietas ini membentuk hibrida dengan varietas lainnya yang sekarang banyak ditanam.
  • Ketika karat kopi akibat Hemileia vastatrix yang menyerang perkebunan kopi di Sri Lanka, Brasil, dan Amerika Tengah pada tahun 1970, varietas yang tahan ditemukan di Etiopia. Penyakit itu sendiri merupakan bentuk keanekaragaman hayati.
  • Pertanaman tunggal adalah faktor yang berkontribusi terhadap bencana pertanian, termasuk runtuhnya industri anggur Eropa pada akhir abad ke-19, dan epidemi penyakit busuk daun pada jagung di Amerika Serikat bagian selatan pada tahun 1970.

Meskipun sekitar 80 persen dari pasokan makanan manusia berasal dari 20 jenis tumbuhan saja, manusia menggunakan setidaknya 40.000 spesies. Banyak orang tergantung pada spesies ini untuk makanan, tempat tinggal, dan pakaian. Keanekaragaman hayati yang masih hidup menyediakan sumber daya untuk meningkatkan variasi makanan dan produk lainnya yang cocok untuk digunakan manusia, meski laju kepunahan memperkecil potensi tersebut.

  • Kesehatan manusia

Relevansi keanekaragaman hayati terhadap kesehatan manusia menjadi isu politik internasional, ketika bukti ilmiah menunjukkan implikasi kesehatan dunia akibat hilangnya keanekaragaman hayati. Masalah ini terkait erat dengan isu perubahan iklim, karena banyak risiko kesehatan—yang mengantisipasi perubahan iklim—dikaitkan dengan perubahan keanekaragaman hayati (misalnya perubahan populasi dan distribusi vektor penyakit, kelangkaan air bersih, dampak terhadap keanekaragaman hayati pertanian dan sumber makanan, dan lain-lain). Spesies yang paling mungkin hilang adalah mereka menjadi penyangga melawan penularan penyakit infeksi, sementara spesies yang bertahan cenderung merupakan spesies yang meningkatkan penularan penyakit, seperti pada kasus infeksi virus West Nile, penyakit Lyme, dan infeksi Hantavirus, menurut sebuah penelitian di Universitas Cornell.

Meningkatnya permintaan dan kurangnya ketersediaan air minum di planet ini merupakan tantangan tambahan bagi masa depan kesehatan manusia. Sebagian masalahnya terletak pada keberhasilan pemasok air untuk meningkatkan suplai, dan kegagalan kelompok penggerak pelestarian sumber daya air. Meskipun distribusi air bersih meningkat, di beberapa bagian dunia tetap tidak setara. Menurut WHO pada 2008, hanya 71% populasi dunia yang dapat mengakses air bersih yang bisa diminum.

Sebagian masalah kesehatan dipengaruhi oleh keanekaragaman hayati, seperti keamanan dan ketahanan pangan, penyakit menular, ilmu dan sumber daya kedokteran, serta kesehatan sosial dan psikologis. Keanekaragaman hayati juga diketahui berperan penting dalam mengurangi risiko bencana dan dalam upaya pemulihan pascabencana.

Keanekaragaman hayati memberi dukungan penting dalam penemuan obat dan ketersediaan sumber daya obat. Sebagianobat berasal dari sumber biologi (baik secara langsung atau tidak langsung): setidaknya 50% senyawa farmasi di pasar AS berasal dari tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme, sementara sekitar 80% populasi dunia berrgantung pada obat-obatan dari alam (yang digunakan baik dalam praktik medis modern maupun tradisional) untuk kesehatan primer. Hanya sebagian kecil spesies liar yang telah diteliti untuk mengetahui potensi medisnya. Keanekaragaman hayati merupakan hal penting untuk kemajuan seluruh bidang bionik. Analisis pasar dan ilmu pengetahuan keanekaragaman hayati menunjukkan bahwa penurunan keluaran dari sektor farmasi sejak pertengahan 1980-an dapat dikaitkan dengan perpindahan dari eksplorasi produk alami (pencarian hayati) menjadi pendekatan genomik dan kimia sintetis, karena nilai dari produk farmasi yang belum ditemukan mungkin tidak memberikan insentif yang cukup tinggi bagi perusahaan di pasar bebas untuk mencarinya akibat tingginya biaya riset dan pengembangan; sementara itu, produk alami memiliki sejarah panjang dalam mendukung inovasi dalam bidang ekonomi dan kesehatan yang signifikan. Ekosistem laut sangat penting, walaupun pencarian hayati yang tidak sesuai dapat meningkatkan hilangnya keanekaragaman hayati serta melanggar hukum masyarakat dan negara tempat sumber tersebut diambil.

  • Bisnis dan industri

Banyak bahan baku industri diambil langsung dari sumber biologis, termasuk bahan bangunan, serat, pewarna, karet, dan minyak. Keanekaragaman hayati juga penting untuk keamanan sumber daya seperti air, kayu, kertas, serat, dan makanan. Akibatnya, hilangnya keanekaragaman hayati merupakan faktor risiko yang signifikan dalam pengembangan bisnis dan ancaman bagi keberlanjutan ekonomi jangka panjang.

  • Kenyamanan, budaya dan nilai estetika

Keanekaragaman hayati memperkaya kegiatan rekreasi seperti mendaki, mengamati burung, atau mempelajari sejarah alam. Keanekaragaman hayati mengilhami musisi, pelukis, pemahat, sastrawan, dan seniman lainnya. Banyak kebudayaan melihat diri mereka sebagai bagian integral dari alam yang mengharuskan mereka untuk menghormati makhluk hidup lainnya.

Kegiatan populer seperti berkebun, memelihara ikan, dan mengumpulkan spesimen sangat tergantung pada keanekaragaman hayati. Jumlah spesies terlibat dalam kegiatan tersebut mencapai puluhan ribu, meskipun sebagian besar tidak diperdagangkan.

Hubungan yang cukup kompleks dan kurang dipahami terjadi antara habitat alam asli dari hewan dan tumbuhan ini (yang sering kali bersifat eksotik) dengan kolektor, pemasok, peternak, dan pelaku budi daya komersial, serta orang-orang yang mempromosikan pemahaman dan kenikmatan mereka. Masyarakat umum memberi respons yang baik terhadap paparan organisme langka dan tidak biasa, yang mencerminkan nilai yang melekat pada mereka.

Secara filosofis dapat dikatakan bahwa keanekaragaman hayati memiliki nilai estetika dan spiritual yang intrinsik untuk umat manusia itu sendiri. Gagasan ini dapat digunakan sebagai penyeimbang terhadap anggapan bahwa hutan tropis dan ekologi alam lain hanya layak dikonservasi karena manfaat yang mereka berikan.

  • Layanan ekologi

Keanekaragaman hayati mendukung banyak layanan ekosistem:

"Sekarang ada bukti nyata bahwa hilangnya keanekaragaman hayati mengurangi efisiensi pada komunitas ekologis yang menangkap sumber daya biologis penting, menghasilkan biomassa, menguraikan dan mendaur ulang nutrisi penting biologis ... Ada bukti kuat bahwa keanekaragaman hayati meningkatkan stabilitas fungsi ekosistem melalui waktu ... Komunitas yang beragam lebih produktif karena mengandung spesies kunci yang memiliki pengaruh besar terhadap produktivitas dan perbedaan sifat fungsional di antara organisme yang meningkatkan penangkapan jumlah sumber daya... Dampak hilangnya keanekaragaman terhadap proses ekologis mungkin cukup besar untuk menyaingi dampak dari banyak pendorong global perubahan lingkungan lainnya... Mempertahankan berbagai proses ekosistem di berbagai tempat dan waktu membutuhkan tingkat keanekaragaman hayati yang lebih tinggi dibandingkan proses tunggal di satu tempat dan waktu."

Keanekaragaman hayati berperan dalam mengatur kimiawi atmosfer dan persediaan air kita, serta terlibat secara langsung dalam pemurnian air, daur ulang nutren, dan penyediaan tanah yang subur. Eksperimen dengan lingkungan terkendali menunjukkan bahwa manusia tidak dapat membangun ekosistem untuk mendukung kebutuhan manusia dengan mudah; misalnya penyerbukan serangga tidak dapat ditiru, meskipun telah ada upaya untuk menciptakan penyerbuk buatan menggunakan pesawat tanpa awak. Kegiatan ekonomi penyerbukan saja mewakili antara Rp34.008,45–236.439,70 miliar pada tahun 2003.

  • Jumlah spesies

Menurut penelitian Mora dan rekannya, jumlah spesies darat diperkirakan sekitar 8,7 juta, sementara jumlah spesies laut jauh lebih rendah, diperkirakan 2,2 juta. Para penulis menyampaikan bahwa perkiraan ini paling diyakini untuk organisme eukariota dan kemungkinan mewakili batas bawah keanekaragaman prokariota. Perkiraan lain termasuk:

  1. 220.000 tumbuhan berpembuluh, yang jumlahnya diperkirakan menggunakan metode hubungan spesies-area.
  2. 0,7–1 juta spesies laut.
  3. 10–30 juta serangga; (dari sekitar 0,9 juta yang kita kenal sekarang)
  4. 5–10 juta bakteri.
  5. 1,5–3 juta fungi, perkiraan berdasarkan data dari daerah tropis, situs nontropis jangka panjang dan studi molekuler mengungkapkan spesiasi samar. Sekitar 0,075 juta spesies fungi didokumentasikan pada tahun 2001.
  6. 1 juta tungau.
  7. Jumlah spesies mikroorganisme tidak diketahui secara pasti, tetapi Ekspedisi Pengambilan Sampel Lautan Global secara dramatis meningkatkan perkiraan keanekaragaman genetik dengan mengidentifikasi sejumlah besar gen baru dari sampel plankton yang hidup di dekat permukaan di berbagai lokasi laut, yang diawali pada periode 2004–2006. Temuan ini pada akhirnya dapat menyebabkan perubahan signifikan dalam cara sains mendefinisikan spesies dan kategori taksonomi lainnya.

Karena tingkat kepunahan meningkat, banyak spesies yang masih ada dapat punah sebelum dideskripsikan. Tidak mengherankan, pada filum hewan, kelompok yang paling banyak dipelajari adalah burung dan mamalia, sedangkan ikan dan artropoda adalah kelompok hewan yang paling sedikit dipelajari.

  • Laju kehilangan spesies

“    Kita tidak lagi harus membenarkan keberadaan hutan tropis lembab dengan alasan lemah bahwa mereka mungkin memiliki tumbuhan obat-obatan yang menyembuhkan penyakit manusia. Teori Gaia memaksa kita untuk melihat bahwa mereka menawarkan lebih dari hal ini. Dengan kapasitas untuk melakukan evapotranspirasi sejumlah besar uap air, mereka berfungsi untuk menjaga planet ini tetap dingin dengan mengenakan kerai berupa awan putih pemantul. Mengganti mereka dengan lahan pertanian dapat memicu bencana yang berskala global.    ”
— James Lovelock, dalam Biodiversity (E. O. Wilson (Ed))

Pada abad ke-21, penurunan keanekaragaman hayati semakin banyak diamati. Pada tahun 2007, Menteri Lingkungan Federal Jerman Sigmar Gabriel mengutip perkiraan bahwa hingga 30% dari semua spesies akan punah pada tahun 2050. Dari jumlah tersebut, sekitar seperdelapan spesies tumbuhan yang diketahui saat ini terancam punah. Perkiraan kepunahan mencapai 140.000 spesies per tahun (berdasarkan teori spesies-area). Angka ini menunjukkan praktik ekologi yang tidak berkelanjutan karena hanya sedikit spesies yang muncul setiap tahun. Hampir semua ilmuwan mengakui bahwa laju kehilangan spesies pada saat ini lebih besar dibandingkan dengan seluruh periode sejarah manusia, dengan laju kepunahan terjadi ratusan kali lebih tinggi dibandingkan laju kepunahan normal. Pada 2012, beberapa penelitian menunjukkan bahwa 25% dari semua spesies mamalia dapat punah dalam 20 tahun.

Secara absolut, planet ini telah kehilangan 58% keanekaragaman hayati sejak tahun 1970 menurut sebuah studi 2016 oleh Dana Dunia Untuk Alam (WWF). The Living Planet Report 2014 yang diterbitkan WWF mengklaim bahwa "jumlah mamalia, burung, reptil, amfibi, dan ikan di seluruh dunia, rata-rata, sekitar setengah ukurannya pada 40 tahun yang lalu". Dari jumlah tersebut, 39% merupakan angka untuk hilangnya satwa liar darat, 39% untuk satwa liar laut, dan 76% untuk satwa liar air tawar. Keanekaragaman hayati mengalami pukulan terbesar di Amerika Latin, yaitu anjlok sebesar 83 persen. Negara-negara berpenghasilan tinggi menunjukkan peningkatan 10% dalam keanekaragaman hayati, sedangkan negara-negara berpenghasilan rendah mengalami penurunan. Hal ini terlepas dari kenyataan bahwa negara-negara berpenghasilan tinggi menggunakan sumber daya ekologis lima kali lebih banyak dibandingkan negara-negara berpenghasilan rendah. Meskipun demikian, negara-negara kaya melakukan alih daya penipisan sumber daya ke negara-negara miskin, yang menderita kerugian ekosistem terbesar.

Sebuah studi tahun 2017 yang diterbitkan dalam PLOS One menemukan bahwa biomassa kehidupan serangga di Jerman telah menurun tiga perempat dalam 25 tahun terakhir. Dave Goulson dari Universitas Sussex menyatakan bahwa penelitian mereka menunjukkan bahwa manusia "tampaknya membuat bidang tanah luas yang tidak ramah untuk sebagian besar bentuk kehidupan, dan saat ini sedang dalam perjalanan menuju kehancuran total ("Armageddon") ekologis. Jika kita kehilangan serangga maka semuanya akan runtuh."

Disadur dari: https://en.wikipedia.org/

Selengkapnya
Mengenal Keanekaragaman Hayati atau Biodiversitas
« First Previous page 483 of 1.142 Next Last »