Penguin di Antartika (Foto: Earth)
Jakarta, Jurnas.com - Kotoran penguin diduga berperan dalam mempercepat pencairan salju di kawasan pesisir Antarktika melalui pertumbuhan alga berwarna hijau. Penelitian terbaru menemukan bahwa salju hijau mengandung fosfat sekitar 10 kali lebih tinggi dibandingkan salju merah, dengan kotoran penguin dan burung laut lainnya diduga menjadi sumber utama nutrisi tersebut.
Temuan ini menyoroti hubungan yang selama ini kurang diperhitungkan antara satwa liar, nutrisi, pertumbuhan alga, dan perubahan lingkungan di Antarktika. Alga salju berwarna hijau mengandung lebih banyak klorofil sehingga berpotensi menyerap lebih banyak energi matahari dan mempercepat pencairan salju.
Penelitian tersebut dipimpin Alia Khan dari University of Colorado Boulder, yang memulai pekerjaan ini ketika masih berada di Western Washington University. Elise Ryan, penulis utama penelitian, berbasis di Western Washington University.
Hasil penelitian dipublikasikan dalam jurnal Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. Meski demikian, para peneliti menegaskan bahwa temuan tersebut menunjukkan hubungan antara kandungan nutrisi dan warna alga, bukan bukti langsung bahwa kotoran penguin menyebabkan peningkatan pencairan salju.
Dalam penelitian ini, tim menganalisis 111 sampel salju yang dikumpulkan selama musim panas Antarktika pada Januari hingga Maret 2025. Pengambilan sampel dilakukan di sembilan lokasi pesisir, mulai dari Pulau Deception hingga Pulau Stonington, dengan jarak keseluruhan sekitar 580 kilometer.
Sampel terdiri atas 48 sampel salju hijau, 45 sampel salju merah, dan 18 sampel salju bersih tanpa perubahan warna akibat alga.
Hasil pengukuran menunjukkan bahwa median konsentrasi fosfat dalam salju hijau mencapai 114 mikromol per liter. Sebagai perbandingan, salju merah memiliki median konsentrasi 11,4 mikromol per liter, sedangkan salju bersih hanya 1,5 mikromol per liter.
Dengan demikian, konsentrasi fosfat pada salju hijau sekitar 10 kali lebih tinggi dibandingkan salju merah dan sekitar 76 kali lebih tinggi dibandingkan salju bersih.
Fosfat merupakan nutrisi yang mengandung fosfor dan dibutuhkan organisme untuk menjalankan berbagai proses biologis. Di kawasan pesisir Antarktika, kotoran penguin diduga menjadi salah satu sumber penting fosfat yang memperkaya salju.
Penguin dan burung laut lainnya, seperti skua, memperoleh nutrisi dari krill serta organisme laut lainnya. Ketika kembali ke daratan, hewan-hewan tersebut mengeluarkan kotoran yang membawa fosfor dari ekosistem laut ke lingkungan bersalju.
Para peneliti menemukan bahwa kadar fosfat meningkat seiring dengan besarnya pengaruh satwa liar di suatu lokasi. Sebaliknya, hubungan yang jelas antara kadar fosfat dan pengaruh semprotan air laut maupun batuan dan debu tidak ditemukan.
Temuan ini memperkuat dugaan bahwa aktivitas satwa laut berkontribusi terhadap distribusi nutrisi yang mendukung pertumbuhan alga di salju Antarktika.
Mengapa salju hijau bisa mempercepat pencairan? Salju bersih memiliki kemampuan memantulkan sebagian besar sinar matahari yang mengenainya. Kemampuan memantulkan energi matahari ini disebut albedo. Ketika permukaan salju menjadi lebih gelap akibat alga atau partikel lain, lebih banyak energi matahari dapat diserap sehingga salju berpotensi mencair lebih cepat.
Alga salju merupakan organisme bersel tunggal yang hidup di lapisan atas salju, terutama pada kedalaman sekitar lima sentimeter. Organisme ini tumbuh selama periode pencairan musiman yang relatif singkat di Antarktika.
Warna salju yang dihasilkan alga berkaitan dengan pigmen di dalam selnya. Ketika tumbuh aktif, sel alga mengandung lebih banyak klorofil sehingga salju tampak hijau. Dalam kondisi paparan matahari yang kuat atau keterbatasan nutrisi, alga dapat menghasilkan pigmen merah yang berfungsi melindungi sel dari radiasi matahari.
Penelitian terbaru menemukan bahwa jumlah sel alga pada salju merah dan hijau relatif serupa. Namun, sel alga hijau mengandung klorofil lebih dari dua kali lipat dibandingkan sel alga merah, sementara jumlah pigmen merah per sel relatif sama.
Artinya, warna merah tampaknya lebih berkaitan dengan rendahnya kandungan klorofil daripada peningkatan jumlah pigmen pelindung berwarna merah.
Perbedaan ini penting karena klorofil menyerap cahaya pada sebagian besar spektrum cahaya tampak. Semakin banyak klorofil yang terkandung dalam alga, semakin besar potensi permukaan salju menyerap energi matahari.
Penelitian Khan pada 2021 sebelumnya menemukan bahwa alga salju hijau dapat mengurangi daya pantul salju hingga 40 persen, sedangkan alga merah menguranginya hingga 20 persen.
Meski hasil tersebut menunjukkan potensi pengaruh warna alga terhadap penyerapan energi, penelitian terbaru ini tidak mengukur perubahan albedo maupun laju pencairan secara langsung.
Selain fosfat, para peneliti juga mengukur nutrisi terlarut dan tujuh jenis pigmen dalam sampel salju. Hasilnya menunjukkan bahwa kadar nitrat relatif rendah pada semua jenis salju, sementara salju hijau memiliki rasio nitrogen terhadap fosfat paling rendah.
Kondisi tersebut mengindikasikan bahwa alga yang tumbuh padat mungkin menggunakan nitrogen yang tersedia, sedangkan fosfat tetap terakumulasi di lingkungan salju. Gas amonia dari kotoran burung juga dapat terlepas ke udara sebelum terserap ke dalam salju.
Namun, para peneliti belum dapat memastikan apakah tingginya fosfat mendorong pertumbuhan alga hijau atau justru menjadi nutrisi yang tersisa setelah alga menggunakan nitrogen dalam jumlah besar.
Pengukuran amonium, salah satu bentuk nitrogen utama dalam kotoran, juga belum dilakukan. Karena itu, mekanisme hubungan antara nutrisi dari kotoran satwa dan pertumbuhan alga masih membutuhkan penelitian lanjutan.
Alia Khan menilai hubungan antara satwa liar, nutrisi, dan alga salju merupakan komponen penting yang belum sepenuhnya diperhitungkan dalam proyeksi perluasan wilayah bebas es di Antarktika.
“Tanpa memperhitungkan efek penggelapan biologis ini, kita kemungkinan meremehkan seberapa cepat lapisan salju pesisir mencair dan seberapa cepat wilayah bebas es akan meluas di seluruh Antarktika,” kata Khan.
Komposisi satwa liar di Semenanjung Antarktika juga terus berubah. Dalam penelitian tersebut, para peneliti mencatat bahwa penguin gentoo memperluas wilayah persebarannya ke arah selatan, sementara populasi penguin Adélie dan chinstrap mengalami penurunan.
Perubahan jenis penguin yang menghuni suatu wilayah berpotensi memengaruhi jumlah dan komposisi nutrisi yang masuk ke lingkungan salju. Penguin gentoo juga memiliki pola makan yang lebih beragam, sehingga perubahan spesies yang dominan dapat memengaruhi jumlah nutrisi yang dibawa kembali ke daratan.
Meski demikian, dampak perubahan populasi tersebut terhadap pencairan salju belum dapat dipastikan berdasarkan penelitian ini.
Para peneliti mengakui sejumlah keterbatasan. Seluruh sampel dikumpulkan dalam satu musim, waktu pengambilan sampel berbeda-beda mengikuti musim pertumbuhan alga di setiap lokasi, dan hanya 15 dari 111 sampel berasal dari wilayah selatan Lingkar Antarktika.
Penelitian ini juga belum mengukur pencairan salju secara langsung. Tim mengusulkan pengambilan sampel berulang di lokasi yang sama sepanjang musim, eksperimen dengan penambahan nutrisi secara terkontrol, serta pengukuran penyerapan cahaya oleh alga saat tumbuh.
Langkah tersebut diperlukan untuk memastikan apakah nutrisi dari kotoran satwa benar-benar meningkatkan pertumbuhan alga dan seberapa besar pengaruhnya terhadap pencairan salju.
Untuk saat ini, hasil penelitian menunjukkan bahwa penguin dan burung laut lainnya mungkin ikut memengaruhi proses pencairan salju pesisir Antarktika melalui perubahan nutrisi dan pertumbuhan alga. Peran biologis ini berpotensi menjadi faktor tambahan yang perlu diperhitungkan dalam proyeksi perubahan lingkungan di kawasan tersebut. (*)
Sumber: Earth
Google News: http://bit.ly/4omUVRy
Terbaru: https://jurnas.com/redir.php?p=latest
Langganan : https://www.facebook.com/jurnasnews/subscribe/
Youtube: https://www.youtube.com/@jurnastv1825?sub_confirmation=1
Kotoran Penguin Pencairan Salju Pesisir Antarktika Alga Hijau
