Telset.id – Peneliti kembali ke perairan Palau untuk mengangkat struktur pemantauan yang ditanam di terumbu karang dalam sejak 2016, membuka kotak teka-teki ekosistem yang belum pernah dipetakan sains. Misi ini menyoroti bagaimana keterbatasan teknologi penyelaman dan metode pengambilan sampel membentuk seberapa jauh manusia memahami laut dalam.
Palau dikenal karena terumbu karangnya yang spektakuler dan kaya. Namun para penyelam ini merencanakan penyelaman melewati komunitas laut yang bermandikan cahaya matahari dan turun ke zona senja yang kurang dikenal sebagai “mesophotic coral ecosystem”. Mesophotic secara harfiah berarti “tengah” dan “cahaya”, tempat ekosistem ini berada—tidak sepenuhnya di bawah sinar matahari terang, tidak juga di kegelapan total, tetapi di antara keduanya.
Untuk mempermudah, komunitas yang berada pada kedalaman sekitar 30 meter hingga 150 meter di bawah permukaan itu disebut “terumbu karang dalam”. Salah satu penyelam di kapal bersama saya adalah seorang zoolog dan kurator di California Academy of Sciences bernama Luiz Rocha, yang telah menghabiskan puluhan tahun mempelajari terumbu karang dalam dan rahasianya.
“Apa pun antara 30 meter dan 150 meter benar-benar sangat tidak diketahui,” katanya kepada saya. Karena terumbu karang dalam begitu tidak diketahui, peneliti seperti Rocha dihadapkan pada pertanyaan besar. Mereka ingin mendapatkan gambaran dasar tentang apa yang terjadi di ekosistem ini—bahkan sekadar siapa yang hidup di sana!—agar dapat lebih memahami cara kerjanya. Mereka juga berupaya mencari tahu apakah terumbu karang dalam ini dapat menjadi tempat perlindungan bagi spesies yang hidup di terumbu karang yang lebih dangkal.
Saya berada di Palau untuk podcast Unexplainable milik Vox karena, dalam upaya mengumpulkan lebih banyak informasi tentang tempat misterius ini, Rocha meninggalkan sejumlah struktur ilmiah di kedalaman senja tersebut pada 2016. Struktur-struktur itu kemudian menghabiskan hampir satu dekade terlapisi berbagai jenis kehidupan laut. Kini, Rocha kembali untuk mengambilnya, berharap ia—bersama banyak ilmuwan lain—dapat membukanya, seperti kotak potongan teka-teki ilmiah yang penuh petunjuk tentang dunia laut yang kurang dipahami ini.
Keterbatasan Meneliti di Kedalaman 100 Meter
Salah satu hal yang sering diakui dalam makalah tentang ekosistem karang mesophotic adalah bahwa ilmuwan tidak tahu sebanyak yang mereka inginkan. Artikel National Oceanic and Atmospheric Administration tentang topik ini dari 2019 penuh dengan kata “mungkin”, seperti: ekosistem ini mungkin “berfungsi sebagai habitat ikan esensial bagi spesies yang penting secara ekonomi dan ekologis”.
Para peneliti tentu mengetahui beberapa hal. Mereka tahu bahwa terumbu karang dalam ini dapat ditemukan di banyak wilayah yang sama dengan terumbu karang yang lebih dangkal—terutama di bagian tropis dan subtropis dunia, seperti Micronesia, Karibia, dan bahkan Teluk Meksiko. Mereka menemukan bahwa ada banyak spesies yang tampaknya unik di tempat-tempat ini, dan penelitian terbaru menunjukkan potensi kerentanan mereka terhadap perubahan iklim.
Para peneliti juga telah memahami beberapa perbedaan kunci antara terumbu karang dalam ini dan tetangga karang yang lebih dangkal. Di terumbu dangkal, karang keras bekerja sama dengan alga yang berfotosintesis. Alga memberi karang nutrisi, dan karang mengeluarkan matriks kalsium karbonat yang membantu menciptakan arsitektur terumbu. Namun saat menyelam lebih dalam, cahaya mulai memudar, dan peluang fotosintesis ikut memudar. Suhu juga turun. Jadi hewan yang hidup di terumbu karang dalam adalah mereka yang dapat bertahan di dunia yang lebih redup dan lebih dingin.
Ilmuwan dapat menyelam ke terumbu karang dalam untuk mencoba mempelajari lebih lanjut tentang tempat yang kurang diteliti ini—seperti yang dilakukan Rocha—tetapi menjelajah di kedalaman 100 meter membutuhkan penyelaman teknis yang lebih sulit dan berisiko dibandingkan menjelajah di kedalaman yang lebih dangkal. Semakin dalam menyelam, misalnya, semakin cepat gas terdorong ke jaringan tubuh, yang membatasi penyelaman sangat dalam ini.
“Kita memiliki waktu yang sangat, sangat singkat,” kata Rocha. “Dan yang saya maksud singkat adalah lima menit. Enam, tujuh menit.” Ilmuwan dapat mengambil beberapa foto dalam waktu itu, melakukan beberapa pengukuran, atau mengumpulkan beberapa sampel, tetapi kemudian mereka harus bergerak naik—proses yang bisa memakan waktu berjam-jam, karena mereka harus naik perlahan untuk menghindari penyakit dekompresi. Jelas tidak efisien mempelajari ekosistem dalam interval lima hingga tujuh menit.
Orang juga telah menggunakan kendaraan yang dioperasikan dari jarak jauh dan kapal selam untuk menjelajahi terumbu karang dalam, tetapi alat-alat itu memiliki masalahnya sendiri, dan kamera tidak selalu dapat menangkap semua detail yang diinginkan, atau memotret hewan yang lebih tertutup dan kriptik. Jadi celah besar tetap ada dalam pengetahuan ilmiah tentang ekosistem ini.
“Setiap kali kita pergi ke suatu tempat,” kata Rocha, “hal pertama yang kita temukan adalah spesies baru. Itu hal paling dasar dalam sains yang bisa Anda lakukan.” Namun upaya ini melampaui sekadar mengatalogkan spesies baru ikan, spons, atau siput laut. Rocha ingin menjawab pertanyaan mendasar seperti: Apa sumber energi utama untuk segala sesuatu di bawah sini dalam cahaya redup? Seperti apa rantai makanannya? Bagaimana makhluk hidup berevolusi untuk hidup di kedalaman ini? Seberapa mirip mereka dengan ekosistem dangkal, dan seberapa berbeda? Bagaimana mereka terpengaruh perubahan iklim—dan apa cara paling efisien untuk melindungi mereka?
Namun Rocha mengatakan bahwa “dalam beberapa hal, kita bahkan tidak tahu pertanyaan apa yang harus diajukan. Kita benar-benar hanya tahu pertanyaan krusial ketika kita memiliki pemahaman dasar tentang ekosistem. Dan untuk terumbu karang dalam, kita belum memilikinya.”
Baca Juga:
ARMS, Hotel Mini bagi Kehidupan Laut Dalam
Rocha tidak gentar oleh banyaknya tanda tanya yang mengelilingi terumbu karang dalam ini. Selama bertahun-tahun, ia telah mengumpulkan potongan informasi dasar tentangnya, sering melalui penyelaman singkat tersebut. Sekitar satu dekade lalu, Rocha tertarik pada metode lain untuk mengambil sampel biodiversitas ekosistem laut semacam ini—teknik yang melibatkan “autonomous reef monitoring structures” atau ARMS.
Pada dasarnya, setiap ARMS adalah tumpukan beberapa pelat PVC, dipisahkan pada interval yang seragam dan dilekatkan pada pelat dasar. Bentuknya seperti hotel kecil berwarna abu-abu tanpa fitur. Anda membawanya ke tempat yang ingin Anda pelajari, menurunkannya, mengamankannya, lalu membiarkannya sendirian untuk sementara waktu agar mengumpulkan … kehidupan.
“Begitu Anda menjatuhkan struktur bersih apa pun di terumbu karang,” kata Rocha, “ia mulai dikolonisasi oleh larva dari segala sesuatu di sekitarnya—spons, gorgonian, karang. Dan kemudian, karena ada banyak tempat persembunyian di antara pelat—jadi di antara lantai-lantai hotel—mereka mulai dikolonisasi oleh udang, moluska, ascidian, oleh apa pun yang bisa Anda bayangkan di laut. Dan itu menjadi mini terumbu yang stabil dan beragam, jika boleh saya katakan, penuh dengan biodiversitas yang akan sangat sulit dikumpulkan sekaligus di terumbu mana pun.”
Beberapa tahun setelah penempatan awal itu, Anda kembali, mengambil ARMS, lalu mempelajari mini terumbu yang tumbuh di atasnya. Anda dapat mengambil sampel dan menyentuh serta menganalisisnya sepuasnya. Ini bukan hanya cara yang sangat efektif untuk mengumpulkan banyak makhluk sekaligus, tetapi juga cara yang baik untuk melakukannya secara terstandarisasi.
Jika Anda turun—atau mengirim robot—untuk mengumpulkan batu yang tertutup lapisan dari terumbu karang, Anda bisa mempelajari banyak hal tentang kehidupan di atasnya, tetapi akan sulit membandingkan kehidupan pada batu itu dengan kehidupan pada batu lain dari terumbu lain, atau bahkan terumbu yang sama, karena setiap batu memiliki karakteristik uniknya sendiri. Tidak demikian halnya dengan ARMS.
“Semuanya sama,” Chris Meyer, direktur program Smithsonian Global ARMS, mengatakan kepada saya. “Ini perumahan prefabrikasi, dan kemudian Anda tinggal melihat siapa yang pindah masuk.”
Bagi Rocha, ini tampak seperti cara yang bagus untuk mendapatkan pandangan yang benar-benar baik dan panjang tentang terumbu karang dalam alih-alih sekilas singkat yang ia dapatkan dari menyelam. Menurutnya, biaya penempatannya juga cukup murah. Jadi dari 2016 hingga 2018, dengan sejumlah pendanaan swasta, ia dan rekan-rekannya meninggalkan ARMS di beberapa terumbu karang dalam di sekitar Palau—serta di Guam, Kepulauan Marshall, dan Polinesia Prancis. Mereka memasangnya di sekitar 50 meter, beberapa di sekitar 100 meter, dan kemudian beberapa di sekitar 10 meter, sehingga ia bisa membandingkan terumbu karang dalam dengan tetangga yang lebih dangkal.
Setelah itu, ia menunggu. Bahkan, ia menunggu sedikit lebih lama dari yang ia inginkan, karena pengambilan ARMS lebih mahal daripada penempatannya, sehingga ia harus mengupayakan lebih banyak pendanaan. Akhirnya, penyandang dana swasta setuju untuk membiayai pengambilan ARMS yang telah ditinggalkan Rocha. Itulah bagaimana ia dan rekan-rekan penyelamnya akhirnya berada di atas kapal di Palau lagi, siap mengangkat struktur-struktur ini dari kedalaman.
Prosesnya, ternyata, sama-sama penuh kegembiraan magis dan lini pembongkaran yang berjalan mulus dan berbahan bakar Cheez-It. Setelah pelat-pelat dibongkar, Meyer memotret pelat-pelat itu—yang ia sebut “kapsul waktu dari tempat tersebut”. Orang lain di laboratorium memilah dengan hati-hati nampan berisi puing, berburu kepiting kecil, cacing, dan moluska, atau mengeruk sampel dari pelat dan memasukkannya ke tabung.
Mereka mengumpulkan sea squirt, yang dikatakan sebagai kerabat invertebrata terdekat kita. Mereka mengumpulkan spons—yang pipih terasa kering di bawah air, yang tebal dengan bulu seperti ulat kecil yang tak bergerak, satu setipis serpihan kulit dan bertabur filamen perak. Mereka mengumpulkan karang lunak aneh yang dikenal sebagai octocoral, dan mereka mengumpulkan koloni hewan yang disebut bryozoan, yang menciptakan apa yang tampak seperti sarang lebah dua dimensi yang berputar-putar.
“Kami mencari setiap hal unik, yang kami sebut morfospesies,” jelas seorang ahli biologi peneliti Smithsonian bernama Sarah Tweedt. “Dan kami berusaha mendapatkan beberapa sampel jaringan representatif dari semua ini sehingga kami dapat melakukan sekuensing DNA—dan mencocokkan DNA dengan organisme tersebut.”
Tentu saja, itu dengan asumsi sudah ada kecocokan genetik yang diketahui di perpustakaan DNA kita yang ada. Pada hari pertama yang saya habiskan bersama tim, seorang kurator Cal Academy bernama Terry Goslinger mengidentifikasi beberapa spesies yang berpotensi baru. Ia adalah ahli siput laut berwarna-warni dan menyenangkan yang dikenal sebagai nudibranch, sehingga berkat pengetahuannya yang mendalam (dan karena warna serta pola cerah nudibranch membuatnya agak lebih mudah dibedakan daripada beberapa makhluk bawah air lainnya), ia mampu membuat penilaian langsung tentang apakah spesies tertentu kemungkinan baru bagi sains, menunggu pengujian genetik untuk mengonfirmasi.
Namun banyak hewan yang lebih sulit dipastikan. Para peneliti melakukan yang terbaik untuk mengidentifikasi makhluk yang mereka temukan, tetapi bahkan sekarang, beberapa bulan kemudian, masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan. Dari hampir 3.000 spesimen, hanya sebagian kecil yang diidentifikasi pada tingkat spesies. Angkanya sedikit tidak pasti karena peneliti masih memproses data, tetapi ketika saya menghubungi seorang postdoc Cal Academy yang bekerja pada proyek ini, Susanne Bähr, pada Juli, ia mengatakan kepada saya bahwa hanya 3 persen sampel yang telah diidentifikasi berdasarkan spesies, dan sedikit kurang dari 20 memiliki penunjukan genus. Banyak, sangat banyak lagi yang hanya diidentifikasi pada tingkat taksonomi yang lebih tinggi dan lebih luas.
Pengujian genetik terhadap sampel, dipasangkan dengan foto dan deskripsi sampel, akan membantu orang menentukan spesies yang lebih spesifik, dan juga membantu mereka mengidentifikasi apakah spesies tertentu baru bagi sains. Bagian terpenting dari pekerjaan ini akan melibatkan lebih dari sekadar mengidentifikasi spesies.
Faktanya, semakin lama saya menghabiskan waktu bersama para peneliti ini di laboratorium (termasuk satu malam yang saya habiskan bersama mereka saat mereka bekerja melewati tengah malam), semakin saya mendapat kesan bahwa, meskipun mereka tampak bersemangat melihat spesies baru, mereka tampak sama bersemangatnya menyaksikan hubungan antar hewan.
Ketika saya masuk ke laboratorium suatu hari, misalnya, beberapa orang mendesak saya untuk melihat melalui mikroskop pada makhluk yang dikenal sebagai kepiting pompom—krustasea kuning kecil yang memegang anemon ungu di cakar depannya yang termodifikasi. Tweedt sangat bersemangat ketika ia menemukan sesuatu yang disebut “skeleton shrimp”, yang bagi saya tampak seperti padanan laut dari serangga tongkat, menyatu pada sesuatu yang disebut hydroid. Ia menarik saya ke samping di lain waktu, sekitar pukul 1 pagi, untuk menunjukkan “lapisan gula pada kue” hari itu, yang ternyata adalah beberapa siput laut merah cerah dan octocoral merah cerah tempat mereka tampaknya hidup.
Seperti yang ia ungkapkan dalam percakapan berikutnya, hubungan-hubungan ini, dalam banyak hal, adalah inti dari proyek ARMS ini, dan yang membedakannya dari upaya mengangkat beberapa sampel individual sekaligus. Mempelajarinya, atau bahkan sekadar melihat gambaran yang lebih lengkap yang diberikan ARMS, adalah yang akan memungkinkan peneliti menjawab beberapa pertanyaan yang belum terjawab tentang ekosistem ini.
Bähr, misalnya, sudah bekerja dengan data dari ARMS yang diambil di Guam, mencoba menganalisis seberapa besar tumpang tindih (atau ketiadaan tumpang tindih) antara spesies pada kedalaman berbeda di terumbu karang dalam. Namun sebenarnya, ini semua baru permulaan.
Dalam salah satu percakapan kami, Rocha membandingkan pekerjaan yang mereka lakukan sekarang dengan pekerjaan ekologi yang dilakukan pada pertengahan abad ke-20 untuk memahami bagaimana distribusi vertikal spesies berubah saat Anda mendaki gunung. Ini menyadarkan saya betapa tertinggalnya para peneliti yang mengerjakan terumbu karang dalam mesophotic dibandingkan rekan-rekan mereka yang mengerjakan, misalnya, terumbu karang yang lebih dangkal. Saya bertanya kepadanya apa yang membuatnya tetap mengerjakan teka-teki yang begitu sulit.
“Itu adalah hadiah di akhirnya,” katanya. “Jika itu teka-teki yang sulit, pada akhirnya, hadiahnya selalu lebih besar.”
“Tetapi dalam masa hidup kita, apakah kita akan menyusun teka-teki terumbu karang dalam?” saya bertanya.
“Tidak, kita tidak akan menyusun teka-teki itu, tidak,” kata Rocha, “tetapi kita akan menghasilkan beberapa kepingan yang baik untuk generasi berikutnya susun.”
Upaya pemetaan dasar ekosistem semacam ini sejalan dengan tren riset dan infrastruktur teknologi yang tengah berubah cepat, termasuk di Indonesia yang mulai ubah strategi digital di berbagai sektor. Sementara itu, kebutuhan komputasi untuk analisis data ilmiah terus tumbuh, seperti terlihat dari lonjakan permintaan gas AS untuk pusat data.
[CONCLUSION]
Misi Rocha di Palau tidak menghasilkan jawaban lengkap, tetapi menghasilkan kepingan data yang sebelumnya tidak ada. Dari hampir 3.000 spesimen, baru 3 persen yang teridentifikasi hingga tingkat spesies, dan sebagian besar masih menunggu pengujian genetik. Yang jelas, terumbu karang dalam tetap menjadi salah satu wilayah paling sedikit dipahami di Bumi, dan pemahaman itu baru akan tersusun bertahap oleh generasi peneliti berikutnya.
Komentar
Belum ada komentar.