Suara.com - Di lautan, hampir setiap makhluk hidup memperoleh makanan mereka dari fitoplankton. Sebuah studi terbaru dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) yang diterbitkan dalam jurnal Nature Climate Change mengungkapkan bahwa perubahan iklim akan secara signifikan mengubah komposisi fitoplankton dan pola makan dasar lautan.
Alga mikroskopis yang bentuknya seperti tumbuhan ini merupakan fondasi utama rantai makanan di lautan.
Ia menjadi sumber energi bagi krill, ikan kecil, dan ubur-ubur yang pada akhirnya akan menjadi makanan bagi hewan laut yang lebih besar serta menjadi mangsa bagi predator puncak lautan, termasuk manusia.
Dilansir dari Phys.org, penelitian ini memprediksi bahwa seiring dengan kenaikan suhu permukaan laut selama satu abad ke depan, fitoplankton di wilayah kutub akan beradaptasi menjadi kurang protein, lebih tinggi kandungan karbohidratnya, dan lebih rendah nutrisi secara keseluruhan.
Fenomena ini dianalogikan oleh para peneliti sebagai pergeseran menuju kondisi "makanan cepat saji" di ekosistem laut.
"Kita sedang bergerak menuju semacam lautan makanan cepat saji di wilayah kutub," kata penulis utama sekaligus peneliti pascadoktoral MIT, Shlomit Sharoni.
Simulasi Model Komposisi Makromolekul
Kesimpulan tersebut diperoleh melalui model baru dari tim yang mensimulasikan respons fitoplankton terhadap perubahan suhu, sirkulasi, dan cakupan es laut.
Dalam skenario di mana manusia terus memancarkan gas rumah kaca yang berlanjut hingga tahun 2100, tim peneliti menemukan bahwa kondisi laut yang berubah akan menggeser keseimbangan protein fitoplankton terhadap karbohidrat dan lipid sekitar 20%.
Para peneliti telah menemukan tanda-tanda perubahan di dunia nyata setelah menganalisis pengamatan dari beberapa dekade terakhir.
Fitoplankton hanyut melalui lapisan atas lautan dan bergantung pada sinar matahari serta nutrisi seperti nitrogen dan besi yang naik dari dasar laut. Setiap sel fitoplankton terdiri dari makromolekul penting. Makromolekul adalah molekul besar yang penting untuk kehidupan.
Jenis utama makromolekul meliputi protein, lipid, karbohidrat, dan asam nukleat yang menjadi blok penyusun DNA dan RNA. Setiap bentuk kehidupan di laut, termasuk fitoplankton, terdiri dari keseimbangan makromolekul yang membantunya bertahan hidup di lingkungan tertentu.
Tim memodelkan kondisi iklim saat ini terlebih dahulu. Sesuai dengan pengamatan, model memprediksi bahwa rata-rata sedikit lebih dari setengah sel fitoplankton adalah protein, sementara sisanya adalah campuran karbohidrat dan lipid.
Adaptasi Intensitas Cahaya di Kutub
Di wilayah kutub, fitoplankton saat ini cenderung memiliki kadar protein yang lebih tinggi. Hal ini disebabkan oleh keberadaan es laut yang membatasi masuknya sinar matahari yang dapat diserap fitoplankton.
Peneliti menduga bahwa organisme tersebut kemungkinan telah beradaptasi dengan memproduksi lebih banyak protein penangkap cahaya agar fotosintesis tetap efisien.
Namun, ketika memodelkan skenario perubahan iklim di masa depan, terdapat pergeseran yang signifikan dalam komposisi fitoplankton. Tim melakukan simulasi skenario, di mana manusia terus memancarkan gas rumah kaca hingga tahun 2100. Dalam skenario ini, kenaikan suhu sebesar 3 derajat Celcius akan mengurangi cakupan es secara drastis.
Dengan hilangnya penghalang es, sinar matahari menjadi lebih mudah tersedia bagi organisme untuk diserap. Akibatnya, fitoplankton tidak lagi memerlukan protein penangkap cahaya dalam jumlah besar, sehingga kadar protein total diproyeksikan menurun hingga 30%, sementara proporsi karbohidrat dan lipid akan mengalami peningkatan yang sesuai.
Dampaknya di Wilayah Subtropis
Selain wilayah kutub, penelitian ini juga mengamati dampak di wilayah subtropis dan lintang tinggi. Di wilayah laut ini, populasi fitoplankton diperkirakan akan menurun hingga 50%. Perlambatan sirkulasi laut akibat suhu yang lebih hangat akan membatasi nutrisi yang naik dari laut dalam.
Sebagai respons, fitoplankton subtropis kemungkinan akan bermigrasi ke kedalaman yang lebih dalam untuk mencapai keseimbangan antara kecukupan sinar matahari dan nutrisi. Di kondisi tersebut, mereka diperkirakan akan beralih ke komposisi yang sedikit lebih kaya protein, menggunakan protein fotosintetik yang sama yang dibutuhkan lebih sedikit oleh organisme kutub.
Para peneliti melangkah lebih jauh dan menemukan bahwa hasil pemodelan mereka selaras dengan sampel fitoplankton aktual yang sebelumnya dikumpulkan dari wilayah Arktik dan Antartika.
Sharoni mengatakan dari data yang didapat, menunjukkan bahwa di area yang esnya telah mencair, protein dalam plankton telah menurun sementara karbohidrat dan lipid meningkat. Hal ini mengindikasikan bahwa dasar rantai makanan laut sudah mulai mengalami perubahan kualitas gizi.
Penulis: Vicka Rumanti
TERPOPULER
