Studi menunjukkan pemanasan global dapat mengurangi keanekaragaman hayati di daerah tropis

Studi menunjukkan pemanasan global dapat mengurangi keanekaragaman hayati di daerah tropis


WASHINGTON: Penelitian baru oleh Universitas Nebraska-Lincoln menunjukkan bahwa suhu sebagian besar dapat menjelaskan mengapa variasi terbesar dari kehidupan akuatik berada di daerah tropis tetapi juga mengapa tidak selalu dan, di tengah rekor pemanasan global yang cepat, mungkin tidak akan terjadi lagi.
Bagian tengah bumi yang menggembung dan berikat khatulistiwa saat ini dipenuhi dengan keanekaragaman hayati yang lebih besar daripada di tempat lain – keanekaragaman hayati yang umumnya menyusut ketika berpindah dari daerah tropis ke garis lintang tengah dan garis lintang tengah ke kutub.
Diterbitkan dalam jurnal Current Biology, studi tersebut memperkirakan bahwa keanekaragaman hayati laut cenderung meningkat hingga suhu permukaan rata-rata lautan mencapai sekitar 65 derajat Fahrenheit, di luar itu keanekaragaman perlahan-lahan menurun.
Selama interval sejarah Bumi ketika suhu permukaan maksimum lebih rendah dari 80 derajat Fahrenheit, keanekaragaman hayati terbesar ditemukan di sekitar khatulistiwa, studi menyimpulkan.
Tetapi ketika suhu maksimum itu melebihi 80 derajat, keanekaragaman hayati laut surut di daerah tropis, di mana suhu tertinggi akan terwujud, sementara memuncak di perairan di garis lintang tengah dan di kutub.
Kehidupan laut yang dapat menempuh jarak yang cukup jauh kemungkinan besar bermigrasi ke utara atau selatan dari daerah tropis selama periode panas yang ekstrim, kata rekan penulis Will Gearty, seorang peneliti pascadoktoral ilmu biologi di Nebraska. Hewan yang tidak bergerak atau bergerak lambat, seperti spons dan bintang laut, mungkin menghadapi kepunahan.
“Orang-orang selalu berteori bahwa daerah tropis adalah tempat lahirnya keanekaragaman – yang muncul dan kemudian dilindungi di sana,” kata Gearty. “Ada juga gagasan bahwa … ada banyak migrasi ke daerah tropis, tetapi tidak jauh darinya. Semua itu berpusat pada gagasan bahwa keanekaragaman tertinggi akan selalu ada di daerah tropis. Dan bukan itu yang kita lihat saat kita pergi. Kembali ke waktu itu.”
Gearty, Thomas Boag dari Yale, dan Richard Stockey dari Stanford kembali sekitar 145 juta tahun lalu, mengumpulkan perkiraan suhu dan catatan fosil moluska – siput, kerang, cephalopoda, dan sejenisnya – dari 24 pita horizontal Bumi yang sama luasnya di permukaan.
Ketiganya memilih rekaman moluska karena berbagai alasan: Mereka hidup (dan hidup) di seluruh dunia, dalam jumlah yang cukup besar untuk mengakomodasi analisis statistik, dengan cangkang yang cukup keras untuk menghasilkan fosil yang dapat diidentifikasi, dengan variasi yang cukup sehingga tren keragaman mereka dapat digeneralisasikan ke ikan, karang , krustasea dan berbagai hewan laut lainnya.
Data itu memungkinkan tim untuk memperoleh hubungan keragaman suhu di 10 interval geologi yang mencakup sebagian besar waktu yang telah berlalu dari periode Cretaceous hingga zaman modern.
“Suhu tampaknya menjadi penyebab banyak tren yang kita lihat dalam catatan fosil,” kata Gearty. “Tentu ada faktor-faktor lain, tetapi ini tampaknya menjadi prediktor tingkat pertama dari apa yang sedang terjadi.”
Untuk menyelidiki mengapa suhu bisa begitu berpengaruh dan prediktif, Stockey memimpin dalam mengembangkan model matematika. Model tersebut menjelaskan fakta bahwa suhu yang lebih tinggi umumnya meningkatkan jumlah energi dalam suatu ekosistem, secara teoritis meningkatkan batas atas keanekaragaman hayati yang dapat dipertahankan ekosistem, setidaknya sampai satu titik.
Tapi itu juga faktor dalam metabolisme dan masalah kecil oksigen, yang, dengan melarutkan dalam air, memungkinkan kehidupan air pada awalnya. Perairan yang lebih dingin melarutkan lebih banyak oksigen, yang berarti bahwa suhu yang meningkat secara alami mengurangi jumlah yang tersedia untuk kehidupan laut dan, secara lebih luas, berpotensi membatasi keanekaragaman hayati yang dapat didukung oleh suatu ekosistem.
Temperatur yang lebih tinggi juga meningkatkan kebutuhan metabolisme organisme, meningkatkan oksigen minimum yang dibutuhkan untuk menopang hewan laut yang aktif.
“Itu berarti Anda membutuhkan lebih banyak oksigen di perairan yang lebih hangat,” kata Gearty. “Dan jika jumlah oksigen yang tersedia tidak memuaskan peningkatan metabolisme itu, Anda tidak akan bertahan di lingkungan itu. Jadi, untuk bertahan hidup, Anda harus pindah ke lingkungan lain yang suhunya lebih rendah.”
Tim menerapkan modelnya pada banyak spesies laut dengan metabolisme yang berbeda-beda. Seperti yang diharapkan, metabolisme memengaruhi bagaimana populasi spesies tertentu akan merespons kenaikan suhu, bersama dengan ambang suhu yang melampaui batas yang akan menurunkan populasi tersebut.
Ketika para peneliti merata-ratakan efek metabolisme dan ketersediaan oksigen di seluruh spesies tersebut, mereka menemukan bahwa hubungan keragaman suhu yang dihasilkan mirip – dan, dengan demikian, mendukung – hubungan yang mereka peroleh dari rekaman fosil.
“Ini menunjukkan tren yang sama, yaitu (keanekaragaman hayati) meningkat dan kemudian menurun,” kata Gearty. “Setelah seharian di papan tulis hanya mencoba mencari cara untuk membuatnya bekerja, semuanya datang bersama-sama dengan sangat baik pada akhirnya – Anda tahu, busur kecil yang bagus di atasnya.”
Secara kolektif, studi tersebut menunjukkan bahwa pemanasan global yang disebabkan oleh manusia dapat menghantam penduduk perairan tropis dengan sangat keras. Suhu permukaan rata-rata perairan tropis bisa melonjak sebanyak 6 derajat Fahrenheit pada tahun 2300, menurut satu proyeksi.
Dan menurut catatan fosil yang dianalisis untuk penelitian tersebut, peningkatan suhu yang sama selama 145 juta tahun terakhir terkadang secara permanen mendorong spesies moluska dari perairan tropis. Ada tanda-tanda mengkhawatirkan bahwa tren yang diharapkan sudah berlangsung, kata Gearty.
Meskipun tim mengalami kesulitan untuk mempersempit proyeksi besarnya penurunan keanekaragaman hayati, Gearty mengatakan proyeksi kasus terburuk meminta daerah tropis kehilangan hingga 50 persen spesies laut mereka pada tahun 2300.
Beberapa kerugian akan terjadi dalam bentuk migrasi. Namun pemanasan bisa menjadi malapetaka bagi, katakanlah, karang dan ribuan spesies laut yang mereka dukung, katanya, seperti yang terlihat dalam pemutihan yang sering fatal di Great Barrier Reef di lepas pantai Australia.
“Ini (hilangnya keanekaragaman hayati) sudah terjadi, dan itu hanya akan terus terjadi kecuali kita melakukan sesuatu,” kata Gearty. “Kami tidak dapat benar-benar menarik kembali penumpukan karbon dioksida (di atmosfer) yang telah terjadi, jadi ini akan terus terjadi untuk beberapa waktu. Tapi terserah pada kami untuk menentukan berapa lama sampai itu akan berhenti.”

Hongkong Pools