Penurunan kadar oksigen yang meluas di beberapa tempat bahkan dengan cepat di lingkungan laut menempatkan spesies yang rentan dalam risiko - sebuah tren yang akan berlanjut dengan perubahan iklim lebih lanjut. Fakta bahwa dengan pemanasan lautan kehilangan oksigen tidak mengherankan bagi para ilmuwan, tetapi skala penurunan ini membutuhkan tindakan segera, begitu besar konsekuensinya bagi ekosistem laut.
Apa pun yang mereka lakukan - bersembunyi dari predator, mencerna makanan, dan sebagainya - semua organisme membutuhkan oksigen. Tetapi semakin sulit untuk mendapatkan elemen penting bagi kehidupan laut ini, studi terbaru menunjukkan.
Tingkat oksigen di lautan telah turun tajam selama dekade terakhir, dan tren yang mengkhawatirkan terkait dengan perubahan iklim, jelas Andreas Oschlies, ahli kelautan di Pusat Penelitian Kelautan Helmholtz di Kiel, Jerman, yang timnya melacak tingkat oksigen laut di seluruh dunia. “Kami takjub melihat betapa dramatisnya perubahan itu, seberapa cepat kadar oksigen turun, dan betapa besar dampaknya pada ekosistem laut,” katanya ngeri.
Dengan sendirinya, fakta bahwa dengan pemanasan lautan kehilangan oksigen, para ilmuwan tidak terkejut, tetapi skala penurunan ini membutuhkan tindakan segera, Oshlis memperingatkan. Studi terbaru menunjukkan bahwa kadar oksigen di beberapa daerah tropis telah turun 40% selama 50 tahun terakhir. Di tempat lain, penipisannya tidak begitu drastis - tingkat oksigen rata-rata dunia turun 2%.
Namun, hewan laut - baik yang besar maupun mikroskopis - merespons bahkan perubahan halus pada tingkat oksigen dengan bergegas ke tingkat oksigen yang lebih tinggi atau mengubah perilaku, menurut temuan Oshlis dan rekan. Sebagai hasil dari penyesuaian perilaku tersebut, hewan dapat menjadi mangsa predator baru atau mendarat di daerah yang miskin makanan. Perubahan iklim telah menciptakan masalah serius bagi kehidupan laut - misalnya, pengasaman lingkungan - tetapi deoksigenasi atau hilangnya oksigen adalah yang paling akut bagi penghuni laut, jelas Oshlis. Bagaimanapun, setiap orang harus bernafas, katanya.
Jaring makanan adalah masalah besar
Saat lautan memanas, ia kehilangan oksigen karena dua alasan: Pertama, semakin hangat cairannya, semakin sedikit gas yang dapat ditampungnya. Itulah mengapa soda lebih cepat hilang di bawah sinar matahari, jelas Oshlis. Kedua, ketika es laut kutub mencair, lapisan air yang mencair terbentuk di permukaan, yang sifatnya berbeda dari perairan yang lebih dingin dan lebih asin di kedalaman. Ini adalah semacam "penutup" yang mencegah arus mencampur air permukaan dengan yang dalam. Dan karena oksigen memasuki habitat ini melalui permukaan - baik langsung dari atmosfer atau dari fitoplankton penghuni permukaan - semakin lemah pencampurannya, semakin sedikit penetrasi ke kedalaman.
Video promosi:
Beberapa daerah pesisir di kedua sisi khatulistiwa secara alami merupakan "titik panas" dengan kandungan oksigen rendah, karena perairan mereka, tempat alga yang sedang mekar mengonsumsi oksigen untuk menguraikan materi mati, kaya akan nutrisi. Namun perubahan ekosistem lain, termasuk di laut terbuka dan di sekitar kutub, sangat mengkhawatirkan bagi Oshlis dan rekan-rekannya, karena kawasan ini tidak pernah dianggap rentan. Proyeksi iklim untuk masa depan cenderung meremehkan kehilangan oksigen, tetapi mereka sudah berjalan lancar, Oshlis dan rekan melaporkan di Nature. Dan inilah alasan lain mengapa perkembangan event membutuhkan perhatian khusus, dia mengingatkan.
Bahkan penurunan kecil secara langsung memengaruhi perilaku zooplankton di kolom air - organisme terkecil yang membentuk mata rantai bawah rantai makanan, menurut laporan Science Advance dari Desember 2018. “Mereka sangat sensitif,” jelas Karen Wishner, ahli kelautan di University of Rhode Island. Bahkan lebih dari yang diharapkan, akunya. Beberapa spesies menyelam lebih dalam ke perairan yang lebih dingin dan beroksigen. "Tapi pada titik tertentu mereka tidak bisa masuk lebih dalam," catatnya. Semakin dalam dan dingin, semakin sulit untuk mencari makan dan berkembang biak. Zooplankton dan ikan yang mengkonsumsinya sendiri memberi makan berbagai predator, seperti cumi-cumi dan paus, sehingga perilaku dan kondisinya pasti akan mempengaruhi seluruh rantai makanan.
Selain gangguan pada jaring makanan, hewan menghadapi masalah fisiologis lain karena mereka terbiasa menurunkan kadar oksigen. Misalnya, udang Cina di perairan miskin oksigen mulai menggerakkan ekornya lebih lemah untuk menghemat energi. Hal ini membuat mereka kehilangan mobilitas dan ketangkasan, menurut penelitian terbaru tentang fisiologi organisme laut dan air tawar yang diterbitkan bulan lalu. Selain itu, ketika kadar oksigen menurun, laki-laki mulai memproduksi lebih sedikit spermatozoa motil - dan kegagalan ini tidak akan pernah diperbaiki pada generasi berikutnya, bahkan jika kadar oksigen kembali normal, jurnal Nature Communications mencatat pada 2016.
Di lingkungan yang kekurangan oksigen, fungsi sensorik dasar seperti penglihatan dan pendengaran dapat terpengaruh, kata Lillian McCormick, seorang mahasiswa pascasarjana di University of California, San Diego. Dari data pendahuluannya, dapat disimpulkan bahwa bahkan sedikit penurunan oksigen menyebabkan penurunan penglihatan pada sejumlah spesies zooplankton. (Ngomong-ngomong, hal yang sama terjadi pada orang-orang di dataran tinggi: mereka kehilangan penglihatan malam hari dan lebih buruk dalam membedakan warna). Banyak spesies zooplankton mengandalkan petunjuk visual untuk menavigasi kolom air dan menghindari predator, jadi jika mereka kehilangan penglihatan, mereka tidak akan lagi menangkapnya dan menjadi lebih rentan, jelasnya.
Beberapa makhluk lebih toleran terhadap kadar oksigen rendah, seperti ubur-ubur. Namun efek deoksigenasi akan dirasakan oleh semua hewan yang membutuhkan oksigen, tanpa kecuali, ujar Brad Seibel, ahli kelautan di University of South Florida. Dia dan Wischner bekerja sama dalam penelitian zooplankton baru-baru ini. “Setiap penurunan kadar oksigen akan menurunkan vitalitas dan kesuburan,” catatnya.
Pengurangan area
Ketika wilayah kaya oksigen menyusut, habitat ikan komersial - seperti tuna, yang menangkap $ 42 miliar per tahun - juga akan menyusut, memaksa mereka untuk bermigrasi ke perbatasan baru. Di Atlantik tropis timur laut, habitat tuna - dan bersamanya skala perikanan - menurun 15% dari tahun 1960 hingga 2010.
Perikanan pesisir akan tertantang oleh limpasan pertanian, yang mempercepat pertumbuhan alga. Pembusukan selanjutnya memakan oksigen dalam jumlah besar, sebuah proses yang telah kita amati di Teluk Meksiko dekat muara Mississippi. Beberapa spesies ikan menjauh dari "zona mati" ini untuk mencari zona kaya oksigen yang lebih dekat dengan batas wilayah alaminya. Keramaian ini memudahkan para nelayan, tetapi menciptakan rasa kelimpahan yang palsu. Dalam jangka panjang, tidak ada hal baik yang akan terjadi dari ini, prediksi Seibel.
Untuk mengatasi masalah penipisan oksigen global, Oshlis membantu menyelenggarakan konferensi internasional di Kiel September lalu. Para peserta menandatangani dokumen dadakan yang disebut Deklarasi Kiel tentang Deoksigenasi Laut untuk menarik perhatian semua Negara, Perserikatan Bangsa-Bangsa dan publik, dan menyerukan tindakan segera. Para penandatangan ingin pemerintah dan organisasi internasional mengambil langkah yang lebih serius untuk memperlambat perubahan iklim dan mengurangi polusi air limbah pesisir, yang memperburuk penurunan kadar oksigen. Para peneliti membuat model deklarasi baru pada model Deklarasi Monaco 2008, yang, menurut Oshlis, pada suatu waktu membawa pentingnya masalah pengasaman laut ke kesadaran banyak orang.
“Ini harus menjadi peringatan bagi publik dan berbagai pemerintah serta organisasi internasional bahwa ini adalah masalah penting,” jelas Wischner. Secara total, deklarasi tersebut ditandatangani oleh lebih dari 300 ilmuwan dari sekitar 30 negara. Seibel, salah satu penandatangan, berkata terus terang: "Saya pikir masa depan adalah yang paling menyedihkan."
Laura Poppick
