Singkap Komunitas Mikrob Unik yang Hidup di Bekas Pulau Hunga Tonga

By Wawan Setiawan, Minggu, 29 Januari 2023 | 09:00 WIB
Lokasi pengambilan sampel di pulau Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, peneliti menemukan komunitas mikrob unik di pulau vulkanik tersebut.
Lokasi pengambilan sampel di pulau Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, peneliti menemukan komunitas mikrob unik di pulau vulkanik tersebut. (NASA/ Dan Slayback)

Nationalgeographic.co.id - Di pulau Hunga Tonga Hunga Ha'apai yang berumur pendek, para peneliti menemukan komunitas mikrob unik yang memetabolisme belerang dan gas atmosfer. Ini mirip dengan organisme yang ditemukan di ventilasi laut dalam atau mata air panas.

Pada tahun 2015, gunung berapi bawah laut di Pasifik Selatan meletus, membentuk pulau Hunga Tonga Hunga Ha'apai yang ditakdirkan untuk hidup singkat selama tujuh tahun. Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh University of Colorado Boulder dan Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES) memanfaatkan kesempatan langka ini untuk mempelajari koloni mikrob awal dari daratan yang baru terbentuk.

Apa yang mereka pelajari telah mengejutkan mereka. Para peneliti menemukan komunitas mikrob unik yang memetabolisme belerang dan gas atmosfer, mirip dengan organisme yang ditemukan di ventilasi laut dalam atau mata air panas.

"Jenis letusan gunung berapi ini terjadi di seluruh dunia, tetapi biasanya tidak menghasilkan pulau. Kami memiliki peluang yang sangat unik," kata Nick Dragone, mahasiswa PhD CIRES dan penulis utama studi ini. "Tidak ada yang pernah mempelajari secara komprehensif mikroorganisme pada jenis sistem pulau seperti ini pada tahap awal sebelumnya."

Hasil studi Dragone dan rekannya yang mengejutkan itu, telah dipublikasikan di jurnal mBio pada 11 Januari 2023 dengan menuliskan judul makalah “The Early Microbial Colonizers of a Short-Lived Volcanic Island in the Kingdom of Tonga.”

"Mempelajari mikrob yang pertama kali menjajah pulau memberikan gambaran sekilas ke tahap paling awal perkembangan ekosistem—bahkan sebelum tanaman dan hewan tiba," kata Noah Fierer, rekan CIRES, profesor ekologi dan biologi evolusioner di CU Boulder dan penulis korespondensi pada studi tersebut.

Sebuah tim peneliti multi-lembaga di lapangan mengumpulkan sampel tanah dari pulau tersebut, kemudian mengirimkannya ke kampus CU Boulder. Dragone dan Fierer kemudian dapat mengekstraksi dan mengurutkan sampel DNA dari sampel itu.

Pulau Hunga Tonga Hunga Ha'apai, Kerajaan Tonga. Lokasi dari 32 permukaan tempat sampel dikumpulkan. Gambar latar berasal dari 19 Agustus 2018 dan telah diortorektifikasi. Gambar inset menampilkan pulau Hunga Ha'apai (barat) dan Hunga Tonga (timur) pada 11 September 2010, sebelum letusan 2014-2015.
Pulau Hunga Tonga Hunga Ha'apai, Kerajaan Tonga. Lokasi dari 32 permukaan tempat sampel dikumpulkan. Gambar latar berasal dari 19 Agustus 2018 dan telah diortorektifikasi. Gambar inset menampilkan pulau Hunga Ha'apai (barat) dan Hunga Tonga (timur) pada 11 September 2010, sebelum letusan 2014-2015. (2010, 2018 Maxar; mBio (2023). DOI: 10.1128/mbio.03313-22)

"Kami tidak melihat apa yang kami harapkan," kata Dragone. "Kami pikir kami akan melihat organisme yang Anda temukan ketika gletser mundur, atau cyanobacteria, spesies penjajah awal yang lebih khas—tetapi sebaliknya kami menemukan kelompok bakteri unik yang memetabolisme belerang dan gas atmosfer."

Dan itu bukan satu-satunya perubahan tak terduga dalam karya ini: Pada 15 Januari 2022, tujuh tahun setelah terbentuk, gunung berapi meletus lagi, melenyapkan seluruh daratan dalam ledakan vulkanik terbesar di abad ke-21. Letusan tersebut benar-benar menyapu bersih pulau dan menghilangkan opsi bagi tim untuk terus memantau situs mereka.

"Kami semua berharap pulau itu tetap ada," kata Dragone. "Faktanya, seminggu sebelum pulau itu meledak, kami mulai merencanakan perjalanan kembali."

Namun, sifat berubah-ubah dari Hunga Tonga Hunga Ha'apai yang membuatnya meledak juga menjelaskan mengapa tim menemukan kumpulan mikrob yang begitu unik di pulau itu. Hunga Tonga terbentuk secara vulkanik, seperti Hawaii.

Baca Juga: Ada Kemungkinan Ancaman pada Lapisan Ozon karena Letusan Hunga Tonga

Baca Juga: Gelombang Letusan Tonga Sembilan Kali Lebih Tinggi dari Tsunami Jepang

Baca Juga: Gunung Api Tonga Menimbulkan Gelombang Hampir Secepat Kecepatan Suara

“Salah satu alasan mengapa kami berpikir kami melihat mikrob unik ini adalah karena sifat yang terkait dengan letusan gunung berapi: banyak gas belerang dan hidrogen sulfida, yang kemungkinan memicu taksa unik yang kami temukan,” kata Dragone. "Mikrob itu paling mirip dengan yang ditemukan di lubang hidrotermal, mata air panas seperti Yellowstone, dan sistem vulkanik lainnya. Tebakan terbaik kami adalah mikrob berasal dari jenis sumber tersebut."

Ekspedisi ke Hunga Tonga Hunga Ha'apai memerlukan kerja sama yang erat dengan anggota pemerintah Kerajaan Tonga, yang bersedia bekerja sama dengan para peneliti untuk mengumpulkan sampel dari daratan yang biasanya tidak dikunjungi oleh tamu internasional. Koordinasi memakan waktu bertahun-tahun oleh kolaborator di Asosiasi Pendidikan Laut dan NASA: seorang pengamat Tonga harus menyetujui dan mengawasi setiap pengumpulan sampel yang dilakukan di dalam Kerajaan.

"Pekerjaan ini mendatangkan begitu banyak orang dari seluruh dunia, dan kami belajar banyak. Kami tentu saja kecewa pulau itu hilang, tetapi sekarang kami memiliki banyak prediksi tentang apa yang terjadi ketika pulau-pulau terbentuk," kata Dragone. "Jadi jika sesuatu terbentuk lagi, kami akan senang pergi ke sana dan mengumpulkan lebih banyak data. Kami akan memiliki rencana permainan tentang cara mempelajarinya."