Studi: Pemanasan Iklim Mengubah Mikroba Plankton Samudra Menjadi Penghasil C02

Sebuah studi baru, yang diterbitkan dalam Ekologi Fungsional, telah menemukan bahwa pemanasan iklim dapat menyebabkan mikroba plankton yang berlimpah di lautan, berubah dari penyerap karbon menjadi penghasil karbon. 

Alih-alih menyerap karbon dioksida, para peneliti menyarankan bahwa peningkatan suhu menyebabkan mikroba plankton ini mengeluarkan emisi yang sama, yang berpotensi memperburuk efek perubahan iklim.

Mixotrophs dapat beralih antara menjadi autotrophs dan heterotrophs

Mikroba mixotrophic banyak ditemukan di air tawar maupun air asin dan diperkirakan merupakan mayoritas plankton laut.

Mikroba ini adalah campuran dari autotrophs dan heterotrophs. Mixotrof dapat beralih antara melakukan fotosintesis seperti tanaman atau dapat mengkonsumsi plankton lainnya. Mereka bertindak seperti saklar dan mampu menangkap atau memancarkan karbon dioksida.

Mikroba mixotrophic mengubah sifatnya

Para peneliti dari Duke University dan University of California Santa Barbara, melalui pemodelan komputer, mempelajari bagaimana mikroba mixotrophic memperoleh energi dalam kondisi pemanasan. 

Ketika suhu meningkat, ditemukan bahwa mikroba mixotrophic berubah dari penyerap karbon menjadi penghasil karbon. 

Ini menunjukkan bahwa mikroba ini dapat beralih dari menimbulkan efek pendinginan bersih di Bumi menjadi efek pemanasan bersih.

'Mikroba mixotrophic dapat mempercepat pemanasan global'

"Temuan kami mengungkapkan mikroba mixotrophic adalah pemain yang jauh lebih penting dalam respons ekosistem terhadap perubahan iklim daripada yang diperkirakan sebelumnya," kata Daniel Wieczynski, penulis utama studi dari Duke University.

"Dengan mengubah komunitas mikroba menjadi sumber karbon dioksida bersih sebagai respons terhadap pemanasan, mixotroph dapat lebih mempercepat pemanasan dengan menciptakan umpan balik positif antara biosfer dan atmosfer," tambahnya.

Peneliti melakukan simulasi dalam rentang suhu 4 derajat

Untuk penelitian tersebut, tim melakukan simulasi dalam jendela suhu 4 derajat, dari 19-23 derajat Celcius.

Dalam lima tahun ke depan, diperkirakan bahwa tingkat pemanasan global kemungkinan besar akan menembus batas krusial 1,5 derajat Celcius untuk pertama kalinya.

Selanjutnya, tingkat pemanasan diperkirakan akan melewati 2-4 derajat sebelum akhir abad ini.

Mikroba ini dapat berfungsi sebagai peringatan untuk perubahan iklim yang cepat

Yang menarik adalah tepat sebelum mikroba mixotrophic beralih ke emisi karbon dioksida, jumlahnya meningkat drastis.

Melacak mereka dengan demikian dapat menunjukkan titik balik dalam perang melawan perubahan iklim.

"Mikroba ini dapat bertindak sebagai indikator awal dari efek bencana dari perubahan iklim yang cepat, yang penting dalam ekosistem yang merupakan penyerap karbon utama seperti lahan gambut, di mana mixotroph melimpah," kata Wieczynski.

Kehadiran nutrisi tertentu dapat meredam sinyal peringatan

Tanda-tanda peringatan dini perubahan iklim ini bisa tidak terlihat ketika ada peningkatan nutrisi seperti nitrogen di lingkungan. Kenaikan nutrisi ini biasanya muncul dari fasilitas pengolahan air limbah dan limpasan pertanian.

Para peneliti menguji dengan tingkat nutrisi yang lebih tinggi dalam simulasi

Ketika para peneliti bereksperimen dengan memasukkan jumlah nutrisi yang lebih tinggi dalam simulasi, mereka menemukan kisaran suhu di mana fluktuasi populasi mikroba mixotrophic terlihat, mulai menurun.

Akhirnya apa yang terjadi adalah sinyal menghilang dan apa yang seharusnya menjadi titik kritis dalam perubahan iklim tiba tanpa peringatan yang jelas, menurut penelitian tersebut.

Ruang perbaikan lebih lanjut dalam penelitian

Studi ini didasarkan pada "bukti empiris terbatas" untuk menguji pengaruh pemanasan iklim terhadap populasi mikroba. "Meskipun model adalah alat yang ampuh, hasil teoretis pada akhirnya harus diuji secara empiris. Kami sangat menganjurkan untuk pengujian eksperimental dan observasi lebih lanjut dari hasil kami," kata Wieczynski.