BAGIKAN
[Pixabay]

Perubahan iklim bisa menyebabkan perubahan signifikan pada fitoplankton di lautan dunia, dan sebuah studi terbaru dari MIT menemukan bahwa selama beberapa dekade mendatang perubahan ini akan memengaruhi warna lautan, memperhebat wilayah yang sebelumnya cenderung biru dan hijau. Satelit dapat mendeteksi perubahan ini sejak awal dalam berbagai kombinasi warna, memberikan peringatan dini atas perubahan skala besar pada ekosistem laut.

Seperti yang ditulis dalam Nature Communications, para peneliti melaporkan bahwa mereka telah mengembangkan sebuah model global yang mensimulasikan pertumbuhan dan interaksi berbagai spesies fitoplankton, atau ganggang, dan bagaimana campuran berbagai spesies di berbagai lokasi akan berubah ketika suhu meningkat di seluruh dunia. Para peneliti juga mensimulasikan cara fitoplankton saat menyerap dan memantulkan cahaya, dan bagaimana warna lautan akan berubah ketika pemanasan global memengaruhi susunan komunitas fitoplankton.

Para peneliti menjalankan model itu hingga akhir abad ke-21 dan menemukan bahwa pada tahun 2100, lebih dari 50 persen lautan dunia akan berubah warna dikarenakan perubahan iklim.

Studi ini menunjukkan bahwa daerah yang berwarna biru, seperti subtropis, akan menjadi lebih biru, yang mencerminkan jumlah fitoplankton yang lebih sedikit – dan kehidupan secara umum – di perairan itu dibandingkan dengan saat ini. Beberapa daerah yang lebih hijau saat ini, seperti di dekat kutub bisa berubah menjadi lebih hijau, karena suhu yang lebih hangat menghasilkan perkembangan lebih banyak fitoplankton yang lebih beragam.

“Model ini menunjukkan perubahan tidak akan tampak besar dengan mata telanjang, dan lautan akan tetap terlihat seperti memiliki daerah biru di daerah subtropis dan lebih hijau di dekat khatulistiwa dan kutub,” kata pemimpin penulis Stephanie Dutkiewicz, dari MIT “Pola dasar itu akan tetap ada. Tapi itu akan cukup berbeda di mana akan memengaruhi sisa jaringan makanan yang didukung oleh fitoplankton.”

Warna laut tergantung pada bagaimana sinar matahari berinteraksi dengan apa pun yang ada di dalam air. Molekul air sendiri menyerap hampir semua sinar matahari kecuali bagian biru dari spektrum warna yang akan dipantulkan kembali. Oleh karena itu, wilayah laut terbuka yang relatif tandus muncul sebagai biru tua saat terlihat dari ruang angkasa. Jika ada organisme di lautan, mereka dapat menyerap dan memantulkan panjang gelombang cahaya yang berbeda, tergantung pada sifat masing-masing organisme tersebut.

Dutkiewicz mengatakan klorofil tidak harus mencerminkan sinyal sensitif dari perubahan iklim. Setiap perubahan signifikan dalam klorofil bisa disebabkan dengan baik oleh pemanasan global, tetapi juga bisa disebabkan oleh “variabilitas alami” yang bersifat normal, kenaikan berkala dalam klorofil karena fenomena alam, terkait cuaca.

“Sebuah peristiwa seperti El Nino atau La Nino akan memunculkan perubahan klorofil yang sangat besar karena  mengubah jumlah nutrisi yang masuk ke dalam sistem,” kata Dutkiewicz. “Karena perubahan besar dan alami yang terjadi setiap beberapa tahun, sulit untuk melihat apakah ada perubahan disebabkan perubahan iklim, jika Anda hanya tertuju pada klorofil.”

Alih-alih mencari perkiraan yang diturunkan dari klorofil, tim bertanya-tanya apakah mereka bisa melihat sinyal yang lebih jelas tentang efek perubahan iklim pada fitoplankton dengan melihat pengukuran satelit dari sinar yang dipantulkan saja.

Kelompok ini mengimprovisasi sebuah model komputer yang mengambil informasi tentang fitoplankton, seperti apa yang mereka konsumsi dan bagaimana mereka tumbuh, dan menggabungkan informasi ini ke dalam model fisik yang mensimulasikan arus laut dan pencampuran.

Kali ini, para peneliti menambahkan elemen baru ke dalam model: kemampuan untuk memperkirakan panjang gelombang cahaya tertentu yang diserap dan dipantulkan oleh laut, tergantung pada jumlah dan jenis organisme di wilayah tertentu.

“Sinar matahari akan masuk ke dalam lautan, dan apa pun yang ada di lautan akan menyerapnya, seperti klorofil,” kata Dutkiewicz.

Ketika para peneliti meningkatkan suhu global dalam model hingga 3 derajat Celcius pada tahun 2100 – apa yang diprediksi sebagian besar ilmuwan akan terjadi di bawah skenario ‘bisnis seperti biasa’ yang relatif tidak ada tindakan untuk mengurangi gas rumah kaca – mereka menemukan bahwa panjang gelombang cahaya di gelombang biru / hijau merespon paling cepat.

Terlebih lagi, Dutkiewicz mengamati bahwa gelombang biru / hijau ini menunjukkan sinyal yang sangat jelas, atau pergeseran, khususnya karena perubahan iklim, terjadi jauh lebih awal daripada yang ditemukan para ilmuwan ketika mereka menelaah klorofil, yang diproyeksikan akan menunjukkan iklim – mendorong perubahan pada tahun 2055.

“Klorofil berubah, tetapi Anda tidak dapat melihatnya karena variabilitas alaminya yang luar biasa,” kata Dutkiewicz. “Tapi Anda bisa melihat perubahan signifikan terkait iklim di beberapa negara ini, dalam sinyal yang dikirim menuju satelit. Jadi di situlah kita harus mencari dalam pengukuran satelit, untuk sinyal perubahan nyata.”

Menurut model mereka, perubahan iklim telah mengubah susunan fitoplankton, dan dengan perluasan yang terjadi akan mengubah warna lautan. Pada akhir abad ini, planet biru kita mungkin akan terlihat berbeda.

“Akan ada perbedaan mencolok dalam warna dari 50 persen lautan pada akhir abad ke-21,” kata Dutkiewicz. “Ini bisa berpotensi sangat serius. Berbagai jenis fitoplankton menyerap cahaya secara berbeda, dan jika perubahan iklim memindahkan satu komunitas fitoplankton ke komunitas lain, itu juga akan mengubah berbagai jenis jaringan makanan yang dapat mereka dukung.“