Analisis Model Matematika Predator–Prey Tiga Spesies pada Rantai Makanan dengan Pengaruh Pencemaran di Ekosistem Perairan

Keseimbangan ekosistem perairan dapat dijelaskan secara kuantitatif melalui model matematika predator–prey karena interaksi antarspesies berperan penting dalam menjaga stabilitas rantai makanan. Namun, sebagian besar penelitian terdahulu hanya mempertimbangkan dua spesies dan belum memasukkan pengaruh pencemaran serta aktivitas pemanenan yang dapat memengaruhi dinamika populasi. Penelitian ini mengembangkan model matematika tiga spesies dengan mempertimbangkan efek toksisitas polutan dan pemanenan untuk menganalisis kestabilan sistem ekologi perairan tercemar. Model diformulasikan sebagai sistem persamaan diferensial nonlinier dengan fungsi respon Holling Tipe II yang menggambarkan interaksi antara prey, predator menengah, dan predator puncak. Analisis kestabilan dilakukan secara analitik melalui linearisasi di sekitar titik ekuilibrium, sedangkan simulasi numerik digunakan untuk mengevaluasi pengaruh variasi tingkat polusi terhadap dinamika populasi. Hasil menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi polutan menurunkan kestabilan sistem dan dapat memicu osilasi ekstrem hingga kepunahan salah satu spesies ketika toksisitas melampaui ambang kritis. Temuan ini memberikan dasar kuantitatif bagi strategi pengendalian polusi dan pengelolaan ekosistem perairan yang berkelanjutan guna mencegah ketidakseimbangan ekologis..