Karang Mampu Melawan Pemutihan Akibat Pemanasan Air Laut

Kebanyakan karang tidak dapat berpindah lokasi, tetapi mereka menemukan cara untuk melawan peningkatan panas air laut. Beberapa karang melawan pemutihan, karena adanya spesiae alga baru yang dapat beradaptasi yang tumbuh di dalamnya.

Jauh di bawah Samudra Pasifik tropis bagian timur terdapat bentang alam terumbu karang bergelombang yang memukau yang diwarnai oleh alga fotosintetik, yang menjadi sumber energi bagi karang.

Foto: afp/ DAVID GRAY

Namun pada awal tahun 1980-an, gelombang panas perairan yang disebabkan oleh fenomena iklim El Niño menyebabkan peristiwa pemutihan massal yang memecahkan rekor. Hal itu mengubah lebih dari 90 persen karang ini menjadi putih pucat dan tak bernyawa.

Pemutihan karang terjadi karena alga yang telah tumbuh subur di dalam inang karang selama jutaan tahun tidak tahan lagi untuk hidup di dalamnya. Peristiwa ini merupakan respons stres utama karang, yang menyebabkan karang mengeluarkan alga simbionnya, berubah warna menjadi pucat dan terkadang mati.

Peristiwa El Niño yang kuat menghangatkan perairan Pasifik yang sama pada akhir tahun 1990-an dan sekali lagi pada tahun 2015–2016, tetapi para ilmuwan memperhatikan bahwa gelombang panas ini tidak memengaruhi terumbu karang seburuk yang pertama.

Menyelam setelah kejadian terakhir, ahli biologi kelautan Universitas Miami Ana Palacio melihat bahwa beberapa karang tampak melawan atau pulih dari pemutihan. Menurut Palacio hal itu diduga karena karang-karang itu telah menemukan cara untuk beradaptasi.

Banyak karang dewasa terikat pada terumbu yang mereka bangun. Berenang ke perairan yang lebih dingin bukanlah pilihan, membuat mereka sangat rentan terhadap perubahan iklim. Namun karang juga tangguh, dan para ilmuwan menemukan bagaimana mereka beradaptasi. Beberapa karang mengganti alga penghuninya dengan spesies yang lebih tahan panas.

Yang lain dapat menggunakan deretan rambut kecil di tubuh mereka untuk “mengepalkan” kelebihan oksigen berbahaya yang dilepaskan oleh alga yang stres. Dan karang bayi tertentu memodifikasi metabolisme mereka sendiri untuk menahan air yang menghangat.

Para ilmuwan berharap untuk menggunakan adaptasi alami tersebut dalam upaya untuk melestarikan jangkar ekosistem yang penting ini. Ketika Palacio dan timnya meneliti terumbu karang setelah gelombang panas yang terjadi pada 2015–2016.

Dari hasil penelitian mereka menemukan bahwa karang tertentu yang kemudian disebut Pocillopora, merupakan spesies pembentuk terumbu utama di Pasifik tropis bagian timur tampaknya telah mengeluarkan alga yang biasanya hidup di dalamnya. Selain itu juga menerima spesies lain yang lebih toleran terhadap panas.

Foto: afp/ Lillian SUWANRUMPHA

“Mereka mulai mengubah komunitas [alga] mereka saat air menjadi semakin hangat, dan mereka semakin berasosiasi dengan simbion alga toleran panas yang disebut Durusdinium glynnii,” jelas Palacio dikutip dari Scientific American.

Nama spesies tersebut berasal dari kata Latin durus, yang berarti “kasar” atau “tangguh.” Sebagian besar alga simbiotik menghasilkan kadar oksigen yang beracun di bawah tekanan panas, yang memaksa karang untuk mengeluarkannya. Namun Durusdinium menjaga kadarnya tetap dapat ditoleransi.

Namun, karang tidak selalu bergantung pada tamu alga mereka untuk menghindari oksigen yang berlebihan, demikian temuan para peneliti; terkadang mereka dapat mengatasi masalah dengan “tangan” mereka sendiri. Deretan silia tonjolan kecil mirip rambut dapat bertindak seperti sistem ventilasi karang dengan menyalurkan kelebihan oksigen ke tempat-tempat yang kekurangan oksigen.

Pada tahun 2022, ahli biologi kelautan Cesar O. Pacherres dan Soeren Ahmerkamp, yang saat itu berada di Universitas Bremen di Jerman, menunjukkan bahwa silia yang berdetak cepat ini menciptakan pusaran air mikroskopis di dalam air, yang memutar oksigen ke sekeliling dan mencegahnya terakumulasi secara berbahaya di satu tempat.

Semua karang memiliki sistem ventilasi ini, tetapi seberapa banyak mereka menggunakannya dapat bervariasi di antara spesies. Para ilmuwan sekarang berencana untuk menguji apakah dan bagaimana beberapa karang yang rentan seperti yang ada di Great Barrier Reef menggerakkan silia mereka lebih cepat sebagai respons terhadap suhu yang lebih tinggi dan karang tidak selalu terjebak di tempatnya.

Larva mereka mengapung bebas di lautan sebelum menetap, yang menawarkan peluang penting bagi suatu spesies untuk berpindah ke perairan yang lebih ramah atau menyebarkan gen toleran panasnya. Itulah sebabnya Ariana Huffmyer, seorang ahli biologi kelautan di Universitas Washington, sangat tertarik pada bagaimana bayi karang beradaptasi dengan suhu yang lebih tinggi.

Dia dan para peneliti di Institut Biologi Kelautan Hawai’i baru-baru ini menunjukkan bahwa larva karang, jika terkena air hangat selama tiga hari di laboratorium, akan mengubah metabolisme mereka sendiri. Tujuannya untuk mengatasi tekanan panas dan menghindari pemutihan.

Karang biasanya menyediakan sedikit nitrogen untuk alga penghuninya. Sebagai gantinya mendapatkan karbon, yang mereka gunakan sebagai sumber energi.

Foto: afp/ DAVID GRAY

“Untuk mempertahankan kelangsungan hidup [alga] itu sendiri dan memberikan nutrisi yang dibutuhkan oleh inangnya, ada hubungan nutrisi yang sangat rumit, halus, dan sangat kompleks antara keduanya,” kata Huffmyer.

Di bawah tekanan, karang menghasilkan terlalu banyak nitrogen. Kelebihan ini menyebabkan alga menjadi sangat aktif dan membelah diri lebih banyak menimbun karbon dan menjauhkannya dari inangnya.

Huffmyer menemukan bahwa bayi karang yang terkena tekanan panas dalam waktu singkat belajar untuk menyimpan kelebihan nitrogen untuk diri mereka sendiri dan tidak berbagi terlalu banyak dengan alga, mempertahankan simbiosis yang stabil. Pacherres memperingatkan bahwa adaptasi semacam itu hanya dapat melindungi organisme sampai batas tertentu.

“Mereka memiliki alat untuk menahan hal-hal tertentu, tetapi melampaui batas itu, mereka tidak dapat berbuat cukup banyak. Misalnya, jika cuaca panas, kita [manusia] dapat berkeringat untuk meredakan panas. Namun, jika cuaca terlalu panas, kita akan mati,” katanya. “Pada satu titik, berkeringat saja tidak cukup,” ungkapnya.  hay