Bhataramedia.com – Selama ini telah dipahami bahwa lautan dunia memainkan peran penting di dalam siklus skala global dan pertukaran karbon antara ekosistem bumi dan atmosfer. Saat ini, para ilmuwan dari Scripps Institution of Oceanography di UC San Diego telah melakukan terobosan di dalam memahami dasar-dasar mikroskopis dari proses tersebut.

Pada saat fitoplankton menggunakan karbondioksida untuk membuat sel-sel baru, sebagian besar dari karbon dilepaskan ke laut dan biasa disebut dengan “karbon organik terlarut.” Sebagian besar molekul tersebut akhirnya “dimakan” oleh bakteri laut mikroskopis, digunakan untuk pembentukan energi dan didaur ulang kembali menjadi karbondioksida. Jumlah karbon yang berada di dalam bentuk material sel menentukan peranan lautan untuk mengunci karbon dioksida.

Dengan demikian, bakteri “daur ulang” memainkan peran penting di dalam mengatur berapa banyak karbon dioksida di planet ini disimpan di lautan. Mekanisme rinci mengenai bagaimana lautan berkontribusi terhadap siklus karbon global pada skala mikroskopis merupakan proses yang sangat kompleks untuk dipecahkan.

Di dalam suatu penelitian yang diterbitkan di Prosiding National Academy of Sciences, para ilmuwan dari Scripps telah menemukan sebuah bakteri yang tampaknya memainkan peran yang dominan di dalam konsumsi karbon. Byron Pedler, Lihini Aluwihare, dan Farooq Azam menemukan bahwa bakteri tunggal yang disebut Alteromonas dapat mengkonsumsi karbon organik terlarut sebanyak yang mereka inginkan.

“Hasil tersebut merupakan sesuatu yang mengejutkan,” kata Pedler. “Oleh karena karbon terdiri dari suatu set molekul yang sangat beragam, kami percaya bahwa banyak mikroba yang berbeda dengan kemampuan yang saling melengkapi akan diperlukan untuk mendegradasi materi tersebut. Akan tetapi, tampaknya ada satu spesies mikroba yang dapat melakukan semua pekerjaan berat yang berhubungan dengan siklus karbon secara individu,” tambah Pedler.

Pedler, seorang mahasiswa pascasarjana biologi kelautan di Scripps, menghabiskan beberapa tahun bekerja dengan ahli mikrobiologi laut, Azam dan ahli kimia kelautan, Aluwihare untuk merancang suatu sistem yang mengukur konsumsi karbon oleh spesies bakteri individu. Oleh karena karbon di dalam bentuk bahan organik pada dasarnya berada di sekitar kita, bagian yang paling menantang dari melakukan eksperimen ini adalah menghindari terjadinya kontaminasi.

Sebagian besar siklus karbon di laut tak terlihat dengan mata telanjang, proses tersebut merupakan reaksi kompleks yang melibatkan mikroba dan molekul,” kata Azam, seorang profesor di bidang mikrobiologi laut, seperti dilansir laman SCRIPPS (24/4/2014). Azam menambahkan: “Kompleksitas dan tantangan yang kami alami bukan hanya tidak bisa melihat proses tersebut, selain itu ada sejumlah besar molekul berbeda yang terlibat. Konsekuensi dari interaksi mikroba merupakan hal yang sangat penting untuk siklus karbon global dan tentunya untuk kita, manusia.”

Studi ini telah menunjukkan spesies individu kunci di dalam ekosistem laut yang memainkan peran besar di dalam siklus karbon, Pemahaman tersebut dapat membantu membawa kita selangkah lebih dekat untuk memahami fungsi mikroba tersebut pada hal yang lebih besar seperti pemanasan iklim dan peningkatan keasaman di laut.

“Agar dapat memprediksi bagaimana ekosistem akan bereaksi ketika terjadi peningkatan suhu bumi atau pengasaman air laut, pertama-tama kita perlu memahami mekanisme siklus karbon harian, siapa saja yang terlibat dan bagaimana mereka melakukannya” kata Pedler. “Saat ini kami memiliki model organisme yang telah diketahui memiliki kontribusi besar pada siklus karbon di laut. Dengan menggunakan model sistem eksperimental untuk mempelajari proses tersebut, kita dapat melakukan penyelidikan lebih lanjut untuk memahami persyaratan biokimia dan genetik dari pemecahan karbon di lautan,” tambah dia.

Temuan baru ini memang telah memperlihatkan kemampuan yang tak terduga dari spesies individu di dalam siklus karbon. Namun, para ilmuwan mengatakan bahwa masih ada banyak hal yang harus diungkap. Mengingat seluruh komunitas mikroba dapat berinteraksi satu sama lain atau hidup secara simbiosis di dalam ekosistem mikroskopis laut.

Pedler, Aluwihare, dan Azam sedang mengembangkan eksperimen pada mikroba-mikroba lain untuk menguji kemampuan masing-masing mikroba di dalam mengkonsumsi karbon.

Penelitian ini didukung oleh Gordon and Betty Moore Foundation Marine Microbiology Initiative melalui hibah GBMF2758 dan National Science Foundation.

Referensi Jurnal :

B. E. Pedler, L. I. Aluwihare, F. Azam. Single bacterial strain capable of significant contribution to carbon cycling in the surface ocean. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014; DOI: 10.1073/pnas.1401887111.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here