Lembah Kering McMurdo, 'Kepingan Mars' yang Ada di Bumi

Kondisinya yang sangat kering meski berada di Antartika, Lembah Kering McMurdo termasuk wilayah yang tidak ramah bagi kehidupan. Suhu rendah, curah hujan terbatas, dan akumulasi kandungan garam yang tinggi, membuat alamnya hampir lebih mirip Mars.

Tidak semua bagian dari benua Antartika di Kutub Selatan tertutup es. Salah satunya adalah yang dinamakan dengan McMurdo Dry Valleys atau Lembah Kering McMurdo. Lembah ini berada di pantai barat Teluk McMurdo yang menghadap Samudra Atlantik.

Lembah Kering McMurdo membentuk area bebas es yang relatif sangat luas dan terbesar di Antartika. Mencakup area permukaan sekitar 4.800 kilometer persegi, Lembah kering ini unik karena memiliki danau beku dan area tanah terbuka yang luas. Uniknya lagi meski berada di dekat es dan perairan, Lembah Kering McMurdo mewakili wilayah Bumi yang mendekati persyaratan minimal untuk mendukung kehidupan. Suhu rendah, curah hujan terbatas, dan akumulasi garam, membuat Lembah Kering McMurdo hampir lebih mirip Mars daripada Bumi.

Lembah Kering McMurdo tetap kering karena curah hujan yang jatuh sebagai salju ke Benua Antartika, tertiup dari area ini oleh angin katabatik yang kuat dan kering melalui proses sublimasi. Hasilnya adalah bahwa satu-satunya es yang ditemukan di lembah kering ini adalah dalam bentuk gletser Alpen dan es danau, menjadikan area ini sebagai keanehan di benua Antartika.

Kehidupan Antartika di Lembah Kering McMurdo diketahui ketika Kapten Scott pertama kali menemukan lembah kering ini pada tahun 1903. Ia dan kru ekspedisinya percaya bahwa tidak ada kehidupan di sana. Namun, ternyata berbagai macam ekosistem perairan tumbuh subur di iklim Lembah Kering McMurdo yang keras akibat aliran gletser yang mencair ke danau yang tertutup es.

Meski aliran ini tidak konstan, bergantung pada kombinasi faktor-faktor seperti suhu, angin, dan sinar matahari. Tingkat aliran berfluktuasi antara tetesan dan aliran deras sepanjang hari, bulan, dan tahun, yang berarti hanya organisme tertentu yang dapat bertahan hidup di lingkungan lembah yang memiliki tingkat kekeringan tidak biasa. Organisme ini biasa ada adalah sianobakteri, yang dikenal sebagai spesies yang "tahan stress," yang juga memiliki pigmen gelap untuk perlindungan dari sinar UV yang tinggi.

Meskipun kondisinya keras, terdapat beragam spesies di Lembah Kering McMurdo. Hal ini karena hanya sedikit tumbuhan atau hewan lain yang bersaing dengan atau memakan mereka.

Salah satu aspek paling menakjubkan dari kelangsungan hidup sianobakteri adalah kemampuan mereka untuk memulai proses fotosintesis dalam waktu 48 jam setelah menerima air cair, meskipun dalam keadaan hampir kering beku.

Bagian danau yang tertutup es di Lembah Kering McMurdo memiliki lapisan es setebal sekitar 3 - 5 meter sepanjang tahun. Tempat ini menyediakan habitat unik bagi kehidupan mikroorganisme untuk berkembang.

Beberapa karakteristik utama danau ini meliputi penutup es yang menghasilkan kolom air yang stabil. Kondisi ini memungkinkan lapisan air asin bertahan selama bertahun-tahun. Ini pun membatasi kecepatan nutrisi, yang terakumulasi di perairan dalam, dapat kembali ke lapisan atas danau es yang tebal menghalangi 80-99 persen energi matahari.

Karakteristik ini menyebabkan danau Lembah Kering McMUrdo menjadi gelap, dingin dengan pasokan nutrisi yang lambat dan lingkungan pertumbuhan yang juga lambat untuk berbagai spesies. Produksi yang paling umum ditemukan di danau adalah tikar mikroba di dasar danau dengan organisme utamanya adalah sianobakteri.

Meskipun suhu dingin menghambat pertumbuhannya, tikar danau tumbuh dalam akumulasi besar karena gangguan terbatas dan kurangnya penggembalaan. Satu aspek menarik dari tikar ini adalah mereka menumbuhkan lapisan tahunan dengan setiap lapisan muncul sebagai pita hitam (musim dingin) dan putih (musim panas) bergantian.

Laman Ocean Wide Expedition menyebut, lapisan tahunan tersebut, memungkinkan para peneliti untuk menentukan perubahan suhu masa lalu di lembah kering. Ketinggian danau ditentukan oleh volume air lelehan yang tersedia, yang berfluktuasi seiring waktu.

Misalnya, kedalaman Danau Vanda telah bervariasi dari kedalaman 130 meter sekitar 5.000 tahun yang lalu hingga tingkat yang sangat kering sekitar 1.200 tahun yang lalu, meninggalkan kolam air garam. Selama tahun 1970-an kedalaman danau mencapai 65 meter. Karena kurangnya angin yang bercampur air, kolam air garam yang berasal dari 1.000 tahun yang lalu masih berada di dasar danau.

Penemuan Air Tanah

Baru-baru ini para peneliti menemukan akuifer asin di bawah Lembah Kering McMurdo yang berpotensi mendukung ekosistem mikroba yang sebelumnya tidak diketahui.

Ahli glasiologi UC Santa Cruz, Slawek Tulaczyk, seorang profesor Ilmu Bumi dan Planet, bersama dengan peneliti lain mengumpulkan bukti air tanah. Caranya dengan menggunakan sensor yang dibawa helikopter untuk menembus di bawah permukaan. Penelitian menemukan air garam, atau air asin, membentuk akuifer di bawah gletser dan danau Lembah Kering dan di dalam tanah bekunya.

Penelitian tersebut juga menemukan bukti air garam mengalir ke pantai Antartika dari sekitar 18 kilometer ke pedalaman, yang akhirnya mengalir ke Samudra Selatan. Penelitian tersebut berspekulasi bahwa nutrisi yang dibawa dalam air garam dilepaskan ke laut yang memengaruhi produktivitas biologis di dalam dan di sekitar wilayah garis pantai.

Penemuan lainnya adalah pendeteksian habitat mikroba di permukaan dan dekat permukaan Lembah Kering McMurdo. Hal ini suatu prestasi kehidupan yang menakjubkan mengingat ruang pori-pori kecil terisi dengan air garam hiper-salin yang tetap cair hingga suhu minus 15 derajat Celsius.

Studi tersebut merupakan bagian dari tim interdisipliner internasional yang menggunakan sensor elektromagnetik bernama SkyTEM yang dipasang pada helikopter untuk menghasilkan citra bawah permukaan Lembah Kering McMurdo, dengan teknologi yang dikembangkan di Universitas Aarhus di Denmark.

Pimpinan SkyTEM, Esben Auken, telah menerbangkan sensor tersebut di banyak tempat di seluruh dunia dan ini adalah pertama kalinya teknologi tersebut digunakan di Antartika. Secara keseluruhan, data dari proyek ini akan memberi para ilmuwan pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana lembah itu telah berubah seiring waktu dan bagaimana sejarah ini memengaruhi apa yang dilihat para ilmuwan saat ini.

Proyek ilmu pengetahuan dari projek The McMurdo Dry ValleysThe McMurdo Long Term Ecological Research (LTER) adalah studi interdisipliner tentang ekosistem akuatik dan terestrial Lembah Kering McMurdo. Situs ini dipilih pada tahun 1992 untuk Program Penelitian Ekologi Jangka Panjang Yayasan Sains Nasional. hay/I-1