Ilmuwan Temukan Sumber Nutrisi Penting Untuk Ganggang Laut Lepas

Arya

Epochtimes Jumat, 13 Agustus 2010

Selama hampir tiga dekade, para ilmuwan kelautan (oseanografer) telah dibingungkan dengan kemampuan ganggang mikroskopik (ganggang mikro) untuk tumbuh di wilayah laut lepas yang nitratnya sangat sedikit, tetapi nitrat ini merupakan nutrisi bagi ganggang. Dalam edisi terbaru jurnal Nature, Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) / Akuarium Institut Penelitian Monterey Bay, ilmuwan kimia kelautan Ken Johnson, bersama dengan rekan penulisnya Stephen Riser di Universitas Washington dan David Karl di Universitas Hawai, menunjukkan bahwa ganggang mikro laut lepas memperoleh nitrat dari perairan dalam di kedalaman 250 meter (820 kaki) di bawah permukaan.
Penemuan itu akan membantu para ilmuwan memprediksi bagaimana ekosistem laut lepas dapat menjawab pemanasan global.
Lautan di sekitar Hawai mungkin jernih dan biru, tetapi di bawah permukaannya telah terjadi sebuah misteri oseanografi (ilmu kelautan) abadi. Permukaan perairan di sini dan wilayah laut lepas lainnya hampir tidak mengandung nitrat atau nutrisi tanaman lainnya. Namun setiap tahun, ganggang mikroskopik berkembang di wilayah yang luas ini. Dalam proses ini, ganggang mengonsumsi sekitar seperlima dari semua karbon dioksida yang diambil oleh tumbuhan di seluruh dunia.
Untuk memecahkan misteri ini, Johnson dan para koleganya menggunakan sebuah robot kelana yang disebut wahana apung Apex, yang secara otomatis bergerak dari permukaan laut turun sampai 1.000 meter (sekitar 3.281 kaki) dan naik lagi, berjalan seperti kolom air.
Para peneliti di Universitas Washington melengkapi robot kelana tersebut dengan sensor oksigen dan Spektrometer Ultraungu In-Situ (ISUS = In-Situ Ultraviolet Spectrometer) versi Johnson sesuai pesanan, yang mengukur konsentrasi nitrat dalam air laut.
Rancangan dan penyebaran robot pesanan ini didanai oleh Lembaga Sains Nasional / National Science Foundation (NSF).
�Studi yang bagus ini sangat tepat menjawab pertanyaan lama,� kata Don Rice, direktur program kimia kelautan NSF, �tidak hanya untuk Samudera Pasifik, tetapi juga untuk banyak samudera-samudera lainnya di dunia: bagaimana perairan dalam memberi makanan pada kehidupan di permukaan? Sekarang kami memiliki beberapa jawaban.�
Pada Desember 2007, para peneliti dari Universitas Hawai menempatkan robot kelana di samudera sebelah timur laut Oahu, di mana robot itu mengumpulkan profil laut setiap lima hari selama hampir dua tahun.
Tiap tahun mulai Januari - Oktober, instrumen pada robot kelana menunjukkan suatu peningkatan konsentrasi oksigen secara bertahap pada 100 meter di bagian atas lautan.
Pada waktu yang sama, wahana apung tersebut mendeteksi suatu penurunan bertahap konsentrasi nitrat pada perairan yang lebih dalam, 100 � 250 meter di bawah permukaan.
Johnson dan rekan penulisnya menemukan bahwa jumlah oksigen yang dihasilkan dekat permukaan melalui fotosintesis adalah berbanding lurus dengan jumlah nitrat yang dikonsumsi di dalam air yang lebih dalam.
Berdasarkan pada penurunan konsentrasi nitrat di kedalaman, para peneliti memperkirakan seberapa besar pertumbuhan ganggang dapat terjadi sepanjang tahun. Pertumbuhan ganggang yang mereka perkirakan sangat mirip dengan tingkat pertumbuhan ganggang yang diukur selama pelayaran oseanografi Universitas Hawai di daerah Samudera Pasifik.
Karena di sana tidak ada sinar matahari yang memadai bagi ganggang untuk tumbuh di bawah 100 meter, para peneliti menyimpulkan bahwa ganggang yang tumbuh dekat dengan permukaan, entah bagaimana memperoleh nitrat dari perairan yang lebih dalam, serta menggunakan nitrat ini untuk tumbuh dan berkembang-biak. Tepatnya masih belum jelas bagaimana ganggang tersebut memperoleh nutrisi dalam ini. Salah satu yang memungkinkan adalah pusaran laut.
Satelit dan data robot pengelana menyatakan bahwa ratusan meter di bawah permukaan Pasifik kadang-kadang terbentuk pusaran yang berputar-putar lambat. Data ISUS menunjukkan bahwa pusaran-pusaran ini dapat membawa nitrat ke atas kurang lebih 70 meter di bawah permukaan laut.
Namun dorongan nitrat ini tidak muncul mencapai 50 meter di bagian atas dari kolom air, di mana sebagian besar ganggang tumbuh. Para ilmuwan ini berspekulasi bahwa ganggang mikro yang terbengkalai dapat menempati perairan di bawah 100 meter.
Pusaran laut lepas kadang-kadang dapat membawa ganggang ini ke atas, pada kedalaman sekitar 70 meter. Di tempat ini ganggang dapat mengonsumsi nitrat apa saja yang tersedia dan kemudian bermigrasi lebih jauh ke atas sampai ke perairan permukaan.
Johnson menyatakan bahwa pengujian hipotesis ini akan memberikan sebuah tantangan menarik bagi para ahli biologi kelautan.
Para ilmuwan sudah mengetahui bahwa beberapa ganggang dapat berenang dengan menggunakan flagellae, semacam cambuk yang kecil sekali. Ganggang lainnya secara aktif dapat mengubah daya apungnya seperti wahana apung Apex, baik tenggelam maupun melayang ke atas.
Selama satu atau dua tahun ke depan, para ahli kelautan akan melengkapi beberapa grup robot pengelananya dengan nitrat dan sensor oksigen.
Beberapa robot pengelana ini akan disebar dekat Hawai. Lainnya akan disebar dekat Bermuda di tengah-tengah Altantik. Masih ada robot pengelana lainnya yang akan ditempatkan di ujung Pasifik Utara dan di Samudera Selatan, di mana pasokan nitrat dan pertumbuhan ganggang biasanya tinggi.
Penelitian di laut lepas mungkin terlihat jaut dari aktivitas manusia dan daratan. Namun oksigen yang dihasilkan oleh ganggang laut lepas penting bagi kelangsungan kehidupan di Bumi.
Ketika ganggang ini mati dan tenggelam ke dasar laut, mereka menghilangkan sejumlah besar karbon dioksida dari atmosfir Bumi.
Dengan memindahkan sejumlah besar karbon dari atmosfir ke dalam lautan, ganggang membantu mengendalikan iklim Bumi.
�Kehidupan yang tidak dapat Anda lihat tanpa mikroskop,� kata Johnson, �semua sedang melakukan semua pekerjaannya.�
Penelitian ini juga didanai oleh Office of Naval Research, the National Oceanic and Atmospheric Administration, the Gordon and Betty Moore Foundation, dan the David and Lucile Packard Foundation. (National Science Foundation/sun)

Terkait:

VHIENSKI

ganggang bisa dimanfaatkan ternyata

Menu