Mencari Cara agar Karang Pesisir Bisa Bertahan dari Perubahan Iklim

Nationalgeographic.co.id—Sebuah ekspedisi menelusuri laut dan pesisir di Samudra Pasifik telah rampung dijalankan. Hasilnya mulai dipublikasikan satu per satu.

Ekspedisi itu bertajuk Tara Pacific. Mirip dengan ekspedisi seratus atau dua ratus tahun lalu, ekspedisi Tara Pacific berlangsung selama dua tahun. Tujuannya adalah untuk meneliti kondisi kehidupan dan kelangsungan hidup karang.

Kapal ekspedisi tersebut melintasi seluruh Samudra Pasifik, mengumpulkan inventaris genetik terbesar yang dilakukan dalam sistem kelautan mana pun hingga saat ini. Tim yang terdiri dari 70 ilmuwan dari delapan negara mengambil sekitar 58.000 sampel dari seratus terumbu karang yang diteliti.

Hasil pertama analisis tersebut kini telah dipublikasikan di jurnal Nature Communications. Kumpulan data ekosistem terumbu karang terbesar yang pernah ada ini tersedia secara gratis dan, di tahun-tahun mendatang, akan menjadi dasar untuk menjelaskan kondisi kehidupan karang dan menemukan cara agar karang bisa bertahan dari perubahan iklim.

Hasil penting pertama dari ekspedisi ini adalah pengetahuan bahwa keanekaragaman hayati mikroba global ternyata jauh lebih tinggi dari perkiraan sebelumnya. Dampak lingkungan terhadap adaptasi evolusi bersifat spesifik pada spesies. Dan, gen-gen penting pada karang terduplikasi.

Keanekaragaman hayati global sepuluh kali lebih tinggi dari perkiraan

Terumbu karang adalah ekosistem laut yang paling beragam secara biologis di Bumi. Meskipun wilayah ini hanya mencakup 0,16 persen lautan di dunia, wilayah ini merupakan rumah bagi sekitar 35 persen spesies laut yang diketahui.

Dengan menggunakan kumpulan data berbasis penanda genetik, para peneliti menemukan bahwa seluruh perkiraan keanekaragaman hayati bakteri secara global sudah terkandung dalam mikroorganisme terumbu karang.

“Kami selama ini meremehkan keanekaragaman hayati mikroba global,” kata Christian Voolstra, profesor genetika adaptasi sistem perairan di University of Konstanz dan koordinator ilmiah ekspedisi Tara Pacific, seperti dikutip dari keterangan tertulis University of Konstanz.

Voolstra mengatakan perkiraan keanekaragaman hayati saat ini, sekitar lima juta bakteri, diremehkan (underestimated) sekitar 10 kali lipat.

Dampak lingkungan terhadap adaptasi evolusi bersifat spesifik pada spesies

Ke-32 kepulauan yang diteliti dalam ekspedisi ini berfungsi sebagai laboratorium alam dan menyediakan berbagai macam kondisi lingkungan. Hal ini memungkinkan untuk menguraikan hubungan antara parameter lingkungan dan genetik dalam skala spasial yang besar.

Hal ini juga menghasilkan temuan penting lainnya, yakni dampak lingkungan terhadap lintasan adaptasi evolusi karang bersifat spesifik pada spesies tertentu. Untuk mengetahui hal tersebut, para peneliti memeriksa telomer, ujung kromosom yang merupakan pembawa informasi genetik, untuk pertama kalinya.

Pada manusia, panjang telomer berkurang selama hidup, yaitu seiring dengan meningkatnya jumlah pembelahan sel. Hal itu menunjukkan bahwa usia biologis terkait erat dengan panjang telomer.

Para peneliti ekspedisi Tara Pacific kini menemukan bahwa telomer pada karang yang sangat tahan stres selalu memiliki panjang yang sama. “Mereka tampaknya memiliki mekanisme untuk mempertahankan panjang telomernya,” simpul Voolstra.

Pada spesies karang yang lebih sensitif terhadap stres, yang juga memiliki umur lebih pendek, yaitu sekitar seratus tahun, panjang telomernya disesuaikan dengan tekanan lingkungan, seperti fluktuasi suhu. “Jejak langsung tingkat tekanan lingkungan terhadap ketahanan organisme bahkan mungkin berdampak pada kesehatan manusia,” kata Voolstra.

Gen-gen penting diduplikasi

Data penelitian dari ekspedisi Tara Pacific mengungkap bahwa umur panjang beberapa spesies karang mungkin disebabkan oleh alasan lain, yakni duplikasi gen tertentu. Banyak gen penting yang hadir berkali-kali dalam genom.

Para peneliti dapat menentukan hal ini melalui pengurutan genom karang menggunakan teknik resolusi tinggi baru. Teknik yang disebut long-read sequencing ini memungkinkan untuk tidak hanya menentukan kumpulan gen yang ada, tetapi juga melihat urutannya dalam genom.

Menurut Voolstra, banyaknya duplikasi gen bisa menjadi penjelasan mengapa karang bisa hidup ribuan tahun meski terkena, misalnya, radiasi UV ekstrem di perairan dangkal.

Ekspedisi Tara Pacific, yang diberi nama sesuai dengan nama kapal penelitian tersebut, akan menyediakan material untuk analisis keanekaragaman ekosistem terumbu karang dalam skala besar di tahun-tahun mendatang.

Yang juga membuat program ini unik adalah sampel dikumpulkan dari berbagai lokasi dan selama beberapa tahun. Para peneliti memeriksa karang di setiap lokasi dengan cara yang sama, sehingga hasilnya dapat dibandingkan.

Seluruh pengumpulan data bisa diakses secara bebas

Semua kumpulan data dapat diakses secara terbuka dan dijelaskan secara lengkap disertai pengukuran fisik dan kimia untuk menjadikannya sebagai sumber ilmiah bagi semua peneliti. “Ini unik,” kata Voolstra.

“Ini adalah kumpulan data terumbu karang terbesar yang pernah dikumpulkan dan sepenuhnya merupakan akses terbuka.” Tujuannya adalah pengumpulan data ini akan berfungsi sebagai landasan dan inventarisasi untuk memandu studi masa depan mengenai terumbu karang di seluruh dunia selama bertahun-tahun.

Artikel ini adalah bagian dari sinergi inisiatif Lestari KG Media bersama Saya Pilih Bumi, Sisir Pesisir dengan media National Geographic Indonesia, Initisari, Infokomputer, dan GridOto.

PROMOTED CONTENT