Studi: Perubahan iklim dapat berdampak pada ganggang di lautan global

Studi: Perubahan iklim dapat berdampak pada ganggang di lautan global

Togel HKG

NORWICH: Sebuah penelitian dari University of East Anglia dan Earlham Institute mengatakan bahwa pemanasan global kemungkinan akan menyebabkan perubahan mendadak pada komunitas alga yang penting karena pergeseran batas ‘titik putus’ keanekaragaman hayati di lautan.
Sebuah studi baru, yang diterbitkan hari ini di jurnal Nature Communications, menemukan bahwa ketika perubahan iklim meluas ke belahan bumi yang hangat, batas-batas ini diprediksi akan bergeser ke arah kutub selama 100 tahun ke depan.
Alih-alih perubahan bertahap dalam keanekaragaman mikroba karena pemanasan, para peneliti menyarankan itu akan terjadi lebih tiba-tiba pada apa yang mereka sebut ‘titik putus’ – di mana pun suhu laut bagian atas rata-rata sekitar 15 derajat tahunan, memisahkan perairan dingin dan hangat.
Inggris adalah salah satu daerah yang paling mungkin terkena dampak parah, dan lebih tiba-tiba dari yang diperkirakan sebelumnya. Tetapi tim mengatakan bahwa perubahan dapat dihentikan jika kita bertindak cepat untuk menghentikan perubahan iklim. Prof Thomas Mock, dari Sekolah Ilmu Lingkungan UEA, mengatakan: “Ganggang sangat penting dalam menjaga ekosistem yang sehat untuk menyeimbangkan kehidupan laut. Dengan menyerap energi dari sinar matahari, karbon dioksida dan air, mereka menghasilkan senyawa organik untuk kehidupan laut.”
Organisme ini menopang beberapa jaring makanan terbesar di Bumi dan mendorong siklus biogeokimia global. Bertanggung jawab atas setidaknya 20 persen dari fiksasi karbon global tahunan, perubahan suhu dapat memiliki dampak signifikan pada ganggang yang bergantung pada sistem kelautan, perikanan, dan keanekaragaman hayati laut kita.
Thomas menambahkan, “Kami ingin lebih memahami bagaimana krisis iklim berdampak pada ganggang di seluruh dunia dari Kutub Utara hingga Antartika.” Penelitian ini dipimpin oleh para ilmuwan di UEA bekerja sama dengan Departemen Energi AS (DOE) Joint Genome Institute (JGI, AS) dan Institut Earlham (Inggris).
Studi besar dilakukan selama lebih dari 10 tahun oleh tim internasional yang terdiri dari 32 peneliti, dari institusi termasuk University of Exeter di Inggris dan Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research di Jerman.
Ini melibatkan analisis kutub-ke-kutub pertama tentang bagaimana ganggang (fitoplankton Eukariotik) dan gen yang diekspresikan didistribusikan secara geografis di lautan. Dengan demikian, tim mempelajari bagaimana aktivitas gen mereka berubah karena kondisi lingkungan di laut atas dari kutub ke kutub.
Karena laut bagian atas sudah mengalami pemanasan yang signifikan karena meningkatnya kadar CO2, para peneliti memperkirakan bagaimana distribusi komunitas alga ini dapat berubah berdasarkan model dari Laporan Penilaian ke-5 Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC).
Keragaman komunitas alga dan aktivitas gen dibentuk oleh interaksi dengan organisme bersel tunggal mikroskopis, atau prokariota, sebagai bagian dari mikrobioma kompleks.
Para peneliti menemukan bahwa komunitas global ini dapat dibagi menjadi dua kelompok utama – organisme yang sebagian besar hidup di perairan kutub yang dingin dan perairan non-polar yang hangat.
Pola geografis paling baik dijelaskan oleh perbedaan struktur fisik air (misalnya, campuran dingin musiman versus air hangat berlapis permanen) dari laut bagian atas yang disebabkan oleh gradien suhu latitudinal.
Organisme dianalisis melalui ekstraksi asam nukleat dan sekuensing DNA dan mRNA dari sampel yang dikumpulkan selama empat pelayaran penelitian di Samudra Arktik, Samudra Atlantik Utara, Samudra Atlantik Selatan, dan Samudra Selatan.
Prof Mock mengatakan: “Upaya internasional yang signifikan telah memberikan wawasan tentang apa yang mendorong keragaman organisme ini dan biogeografi global mereka di lautan global, namun, masih ada pemahaman terbatas tentang kondisi lingkungan yang bertanggung jawab atas perbedaan antara komunitas spesies lokal dalam skala besar dari tiang ke tiang.
“Hasil kami memberikan wawasan baru tentang bagaimana perubahan kondisi lingkungan berkorelasi dengan perubahan keanekaragaman hayati yang tunduk pada fluktuasi dan gangguan lingkungan skala besar. Pengetahuan ini penting untuk memprediksi konsekuensi pemanasan global dan karenanya dapat memandu pengelolaan lingkungan.
“Kita dapat memperkirakan sistem kelautan di sekitar Inggris dan negara-negara lain di garis lintang ini akan sangat terpengaruh, dan lebih tiba-tiba daripada yang diperkirakan sebelumnya.
“Perubahan ekosistem terbesar akan terjadi ketika komunitas mikroalga laut dan bakteri terkait di sekitar Inggris akan digantikan oleh rekan-rekan mereka di air hangat.
“Hal ini diperkirakan disebabkan oleh batas ekosistem yang bergeser ke arah kutub atau ‘titik patahan keanekaragaman hayati’ yang memisahkan kedua komunitas. Agar hal ini terjadi, suhu rata-rata tahunan bagian atas laut perlu menjadi lebih hangat dari 15C.
“Ini tidak dapat diubah, jika kita bisa menghentikan pemanasan global,” tambahnya.
Rekan penulis Dr Richard Leggett di Earlham Institute, menambahkan: “Studi ini juga menunjukkan apa peran penting kemajuan dalam teknologi pengurutan DNA dalam memahami ekosistem berbasis laut dan, dengan melakukan itu, membantu para peneliti menjelaskan dan bergulat dengan beberapa tantangan lingkungan terbesar yang dihadapi planet ini.”
Pekerjaan itu dipimpin oleh dua mantan mahasiswa PhD dari Sekolah Ilmu Lingkungan dan Ilmu Komputer UEA, Dr Kara Martin (juga berbasis di Institut Earlham) dan Dr Katrin Schmidt.
Dr Martin mengatakan: “Hasil ini menunjukkan bahwa batas ekologis terpenting di laut bagian atas memisahkan mikrobioma alga kutub dari non-polar di kedua belahan, yang tidak hanya mengubah skala spasial mikrobioma alga tetapi juga menggeser kutub karena pemanasan global. .
“Kami memperkirakan bahwa ‘titik putus’ keanekaragaman mikroba akan bergerak secara nyata ke kutub karena pemanasan – terutama di sekitar Kepulauan Inggris – dengan perubahan mendadak pada mikrobioma alga yang disebabkan oleh perubahan iklim yang disebabkan oleh manusia.
“Ini merupakan pengalaman yang luar biasa dan kesempatan yang luar biasa untuk bekerja dengan tim yang luar biasa. Bersama-sama, kami menganalisis kumpulan data luar biasa yang memperluas garis lintang penelitian lautan mikroba kami, memungkinkan kami untuk mendapatkan wawasan tentang lautan yang berubah dari kutub ke kutub.”
Dr Schmidt mengatakan: “Selama pelayaran penelitian kami, kami telah melihat komunitas alga yang sangat berbeda dari perairan hangat hingga dingin. Temuan awal ini didukung oleh hasil kami yang menunjukkan bahwa batas ekologi terpenting di laut bagian atas memisahkan mikrobioma alga kutub dari non-polar di kedua belahan bumi. Dan yang lebih penting, batas ini tidak hanya mengubah skala spasial mikrobioma alga tetapi juga menggeser kutub karena pemanasan global.”
Prof Tim Lenton, dari University of Exeter, mengatakan: “Saat lautan menghangat dengan perubahan iklim abad ini, kami memperkirakan bahwa ‘titik putus’ antara komunitas mikroalga kutub yang dingin dan komunitas mikroalga non-polar yang hangat akan bergerak ke utara melalui laut di sekitar Kepulauan Inggris.
“Karena mikroalga adalah kunci dasar rantai makanan, kami dapat mengharapkan perubahan besar di ekosistem laut lainnya, dengan implikasi bagi perikanan, serta konservasi laut.
“‘Pompa karbon biologis’ di mana laut mengambil karbon dioksida dari atmosfer akan berubah dengan pergeseran komunitas mikroalga ini – kemungkinan besar menjadi kurang efektif – yang pada gilirannya dapat memperkuat pemanasan global.”