Ketika kita mempertimbangkan rayap, mungkin kita memikirkan bahaya yang dapat ditimbulkannya terhadap rumah kita begitu mereka menetap dan mulai memakan kayu. Namun faktanya, hanya sekitar 4% spesies rayap di seluruh dunia yang dianggap sebagai hama yang mungkin, pada titik tertentu, memakan rumah Anda.
Di alam, rayap pemakan kayu memainkan peran yang luas dan penting dalam ekosistem tropis dan subtropis yang hangat. Dalam memakan kayu, mereka mendaur ulang nutrisi penting ke tanah dan melepaskan karbon kembali ke atmosfer.
Penelitian baru kami, yang diterbitkan hari ini di Science, mengukur untuk pertama kalinya seberapa besar rayap menyukai kehangatan. Hasilnya mengejutkan: kami menemukan rayap memakan kayu mati lebih cepat dalam kondisi yang lebih hangat. Misalnya rayap di daerah dengan suhu 30℃ akan memakan kayu tujuh kali lebih cepat daripada di tempat dengan suhu 20℃.
Hasil kami juga menunjukkan peran rayap yang meluas dalam beberapa dekade mendatang, karena perubahan iklim meningkatkan potensi habitat mereka di seluruh planet ini. Dan ini, pada gilirannya, bisa menimbulkan lebih banyak karbon yang tersimpan di kayu mati dilepaskan ke atmosfer.
Kayu mati dalam siklus karbon global
Pohon memainkan peran penting dalam siklus karbon global. Mereka menyerap karbon dioksida dari atmosfer melalui fotosintesis, dan kira-kira setengah dari karbon ini dimasukkan ke dalam massa dari tanaman baru.
Sementara kebanyakan pohon tumbuh lambat dalam tinggi dan diameter setiap tahun, sebagian kecil mati. Bangkainya kemudian memasuki kolam kayu mati.
Di sini karbon terakumulasi, sampai kayu mati dibakar atau membusuk melalui konsumsi mikroba (jamur dan bakteri), atau serangga seperti rayap.
Jika kolam kayu mati dikonsumsi dengan cepat, maka karbon yang tersimpan di sana akan dengan cepat dilepaskan kembali ke atmosfer. Tetapi jika pembusukannya lambat, maka ukuran kolam kayu mati dapat meningkat, memperlambat akumulasi karbon dioksida dan metana di atmosfer.
Untuk alasan ini, memahami dinamika komunitas organisme yang membusukkan kayu mati sangat penting, karena dapat membantu para ilmuwan memprediksi dampak perubahan iklim terhadap karbon yang tersimpan di ekosistem darat.
Ini penting karena melepaskan karbon kayu mati ke atmosfer dapat mempercepat laju perubahan iklim. Menyimpannya lebih lama dapat memperlambat perubahan iklim.
Menguji seberapa cepat rayap memakan kayu mati
Para ilmuwan umumnya memahami kondisi yang mendukung konsumsi kayu mati oleh mikroba. Kita tahu aktivitas mereka biasanya berlipat ganda dengan setiap kenaikan suhu 10℃. Pembusukan mikroba pada kayu mati juga biasanya lebih cepat dalam kondisi lembap.
Di sisi lain, para ilmuwan hanya tahu sedikit tentang distribusi global rayap pemakan kayu mati, atau bagaimana distribusi ini akan merespons suhu dan tingkat kelembapan yang berbeda di berbagai belahan dunia.
Untuk lebih memahami hal ini, pertama-tama kami mengembangkan protokol untuk menilai tingkat konsumsi rayap kayu mati, dan mengujinya di sabana dan ekosistem hutan hujan di timur laut Queensland.
Metode kami melibatkan penempatan serangkaian balok kayu berlapis jala di permukaan tanah di beberapa lokasi. Setengah blok memiliki lubang kecil di jaring, memberikan akses rayap. Setengah lainnya tidak memiliki lubang seperti itu, jadi hanya mikroba yang bisa mengakses blok melalui jaring.
Kami mengumpulkan balok kayu setiap enam bulan dan menemukan balok yang ditutupi jaring berlubang lebih cepat membusuk daripada yang tidak, yang berarti kontribusi rayap terhadap pembusukan ini sebenarnya signifikan.
Tetapi sementara uji coba memberi tahu kami tentang rayap di Queensland, itu tidak memberi tahu kami apa yang mungkin mereka lakukan di tempat lain. Langkah kami selanjutnya adalah menjangkau rekan-rekan yang dapat menerapkan protokol balok kayu di lokasi studi mereka di seluruh dunia, dan mereka dengan antusias menerima undangan tersebut.
Pada akhirnya, lebih dari 100 kolaborator bergabung dalam upaya di lebih dari 130 lokasi di berbagai habitat, tersebar di enam benua. Cakupan luas ini memungkinkan kita menilai bagaimana tingkat konsumsi kayu oleh rayap bervariasi dengan faktor iklim, seperti suhu tahunan rata-rata dan curah hujan.
Rayap menyukai kehangatan, dan tidak terlalu banyak hujan
Untuk balok kayu yang hanya dapat diakses oleh mikroba, kami mengonfirmasi apa yang telah diketahui para ilmuwan – bahwa tingkat peluruhan kira-kira dua kali lipat di seluruh lokasi untuk setiap peningkatan 10℃ suhu rata-rata tahunan. Tingkat peluruhan semakin meningkat ketika lokasi memiliki curah hujan tahunan yang lebih tinggi, seperti di hutan hujan Queensland.
Untuk balok kayu rayap, kami mengamati hubungan yang jauh lebih curam antara tingkat peluruhan dan suhu – kayu mati umumnya membusuk hampir tujuh kali lebih cepat di lokasi yang 10℃ lebih panas daripada yang lain.
Untuk menempatkan ini dalam konteks, aktivitas rayap berarti balok kayu di dekat Darwin tropis di tepi utara Australia membusuk lebih dari sepuluh kali lebih cepat daripada di Tasmania yang beriklim sedang.
Analisis kami juga menunjukkan konsumsi rayap dari balok kayu tertinggi di daerah hangat dengan curah hujan tahunan rata-rata rendah hingga menengah. Misalnya, pembusukan rayap lima kali lebih cepat di gurun sub-tropis di Afrika Selatan daripada di hutan hujan tropis di Puerto Rico.
Ini mungkin karena rayap yang aman di gundukan mereka dapat mengakses air jauh di dalam tanah di musim kering, sementara genangan air dapat membatasi kemampuan mereka untuk mencari kayu mati.
Rayap dan perubahan iklim
Hasil kami disintesis dalam model untuk memprediksi bagaimana konsumsi rayap kayu mati dapat berubah secara global sebagai respons terhadap perubahan iklim.
Selama beberapa dekade mendatang, kami memperkirakan aktivitas rayap yang lebih besar karena proyeksi perubahan iklim menunjukkan habitat rayap yang sesuai akan meluas ke utara dan selatan khatulistiwa.
Ini berarti siklus karbon melalui kolam kayu mati akan menjadi lebih cepat, mengembalikan karbon dioksida yang diikat oleh pepohonan ke atmosfer, yang dapat membatasi penyimpanan karbon di ekosistem ini. Mengurangi jumlah karbon yang tersimpan di darat kemudian dapat memulai putaran umpan balik untuk mempercepat laju perubahan iklim.
Kami telah lama mengetahui bahwa perubahan iklim yang disebabkan manusia akan menguntungkan beberapa pemenang tetapi meninggalkan banyak pecundang. Tampaknya rayap yang rendah hati kemungkinan akan menjadi salah satu pemenangnya, yang akan mengalami ekspansi global yang signifikan di habitat utamanya.
Alexander Cheesman, Peneliti Senior, Universitas James Cook ; Amy Zanne, Profesor Biologi dan Ketua Aresty di Ekologi Tropis, University of Miami, dan Lucas Cernusak, Associate Professor, Fisiologi Tumbuhan, James Cook University
Artikel ini diterbitkan ulang dari The Conversation di bawah lisensi Creative Commons. Baca artikel aslinya.