Mikroba purba yang telah tertidur di dalam permafrost—lapisan tanah yang membeku minimal dua tahun—selama puluhan ribu tahun ternyata dapat bangkit kembali setelah mencair. Eksperimen mengejutkan mengungkapkan bahwa mikroorganisme yang tertidur sekitar 40.000 tahun ini mulai melepaskan karbon dioksida ke atmosfer hanya dalam beberapa bulan setelah pencairan.
Temuan ini memicu kekhawatiran serius mengenai lingkaran umpan balik perubahan iklim berbahaya di wilayah Arktik.
**Penyimpanan Karbon Raksasa Terancam Lepas**
Dikutip dari Earth.com, tanah di kawasan Utara menyimpan cadangan karbon organik yang sangat besar—diperkirakan dua kali lipat dari jumlah karbon yang saat ini ada di atmosfer. Pencairan lapisan permafrost, meskipun hanya sebagian kecil, mengancam akan melepaskan gas rumah kaca penangkap panas ke udara.
Tristan Caro, peneliti postdoctoral bidang geobiologi dari California Institute of Technology (CIT) yang memimpin riset ini, berfokus pada cara mikroba tidak aktif bertahan dalam kondisi beku dan rendah oksigen, kemudian kembali hidup.
Penelitian yang diterbitkan dalam Journal of Geophysical Research ini menggunakan sampel inti tanah dari terowongan penelitian dekat Fairbanks, Alaska. Permafrost di Alaska mendasari hampir 85 persen wilayah tersebut, membuat temuan ini sangat relevan bagi ekosistem global.
**Eksperimen Laboratorium dengan Penanda Deuterium**
Untuk memantau aktivitas mikroba beku, peneliti menyimpan sampel dalam ruang kedap oksigen dan menginkubasinya pada suhu 39-54 derajat Fahrenheit selama enam bulan. Tim kemudian menambahkan deuterium, bentuk hidrogen berat, ke dalam air.
Penanda ini menunjukkan bagaimana mikroba membangun membran lemak baru saat mereka mencair dan bangkit, yang merupakan tanda langsung dari pertumbuhan.
Pada bulan pertama, aktivitas masih sangat lambat, hanya 0,001-0,01 persen sel yang diganti setiap hari. Namun, setelah enam bulan, komunitas mikroba mengalami reorganisasi, kehilangan keragaman, dan mulai memproduksi biofilm (lapisan lengket) yang terlihat jelas.
**Kehidupan Purba yang Mengejutkan**
Para peneliti menegaskan bahwa sampel tersebut jauh dari tidak bernyawa. “Seiring waktu, mikroba yang tadinya tidak aktif mencair, kemudian mulai membangun kembali komunitas mereka dan membentuk biofilm yang terlihat, bukti bahwa kehidupan kuno dapat dengan cepat mendapatkan kembali kekuatan ketika kondisi berubah menguntungkan.”
**Musim Panas Berkepanjangan Gandakan Ancaman**
Menurut laporan NOAA, musim di Arktik kini memanjang karena wilayah tersebut menghangat lebih cepat dari rata-rata global. Musim hangat yang lebih panjang berarti lapisan yang lebih dalam tetap mencair cukup lama agar proses kebangkitan mikroba selesai.
Pencairan lapisan permukaan aktif yang semakin dalam memungkinkan oksigen dan air meresap ke zona yang lebih tua. Oksigen ini membangunkan mikroba yang kemudian mengubah materi organik beku menjadi karbon dioksida dan metana—gas yang memerangkap panas di udara.
**Lingkaran Setan Pemanasan Global**
Jika pemanasan berlanjut, pencairan yang lebih masif dapat menciptakan lingkaran umpan balik berbahaya, di mana pemanasan memicu lebih banyak pemanasan.
“Para peneliti memperingatkan bahwa ini tetap menjadi salah satu ketidakpastian terbesar dalam memprediksi bagaimana sistem iklim akan merespons perubahan Arktik yang cepat,” demikian kesimpulan studi.
**Faktor Kunci: Durasi, Bukan Intensitas**
Para ilmuwan menjelaskan bahwa satu hari panas di musim panas Alaska jauh kurang penting dibanding perpanjangan musim hangat yang stabil. Saat musim panas meluas hingga musim semi dan gugur, mikroba yang dulunya tetap tidak aktif selama pencairan singkat kini dapat tetap aktif lebih lama, mempercepat pelepasan karbon.
**Implikasi Jangka Panjang**
Temuan ini menggarisbawahi kompleksitas dampak perubahan iklim di Arktik. Proses kebangkitan mikroba purba tidak hanya menambah emisi gas rumah kaca, tetapi juga mempercepat laju pemanasan global secara keseluruhan.
**Mekanisme Pencairan Berlapis**
Penelitian ini mengungkap bahwa pencairan permafrost tidak hanya berdampak pada lapisan permukaan, tetapi juga pada lapisan yang lebih dalam dan lebih tua. Mikroba di lapisan dalam ini memiliki potensi melepaskan karbon yang telah tersimpan ribuan tahun.
**Tantangan Prediksi Iklim**
Aktivitas mikroba purba menambah variabel baru dalam model prediksi perubahan iklim. Faktor ini sebelumnya tidak sepenuhnya diperhitungkan dalam proyeksi pemanasan global, yang dapat membuat prediksi menjadi kurang akurat.
**Urgensi Mitigasi Perubahan Iklim**
Temuan ini memperkuat urgensi tindakan mitigasi perubahan iklim yang lebih agresif. Pencegahan pencairan permafrost menjadi semakin penting untuk mencegah pelepasan karbon masif dari mikroba purba yang terbangun.
**Penelitian Berkelanjutan**
Studi ini membuka jalan bagi penelitian lebih lanjut mengenai kehidupan mikroba di permafrost dan dampaknya terhadap siklus karbon global. Pemahaman yang lebih mendalam diperlukan untuk mengembangkan strategi adaptasi dan mitigasi yang efektif.
Sumber: Kompas.com
Buku Terkait: