BAGIKAN

Pada tahun 2015, gunung berapi bawah laut di Pasifik Selatan meletus, membentuk pulau Hunga Tonga Hunga Ha’apai. Tetapi pulau ini tidak lama usianya, hanya sekitar tujuh tahun.

Para peneliti yang dipimpin oleh CU Boulder dan CIRES melakukan penelitian terhadap koloni mikroba awal dari daratan yang baru terbentuk. Ini merupakan sebuah kesempatan langka dan hasilnya mengejutkan mereka. Tim peneliti menemukan komunitas mikroba unik yang memetabolisme sulfur dan gas atmosfer, mirip dengan organisme yang ditemukan di kedalaman ventilasi laut atau mata air panas.

“Jenis letusan gunung berapi ini terjadi di seluruh dunia, tetapi biasanya tidak menghasilkan pulau. Kami memiliki kesempatan yang sangat unik,” kata Nick Dragone, mahasiswa PhD CIRES dan penulis utama studi.

“Tidak ada yang pernah mempelajari secara komprehensif mikroorganisme pada jenis sistem pulau ini pada tahap awal sebelumnya.”

“Mempelajari mikroba yang pertama kali menjajah pulau memberikan gambaran sekilas tentang tahap awal perkembangan ekosistem – bahkan sebelum tanaman dan hewan tiba,” kata Noah Fierer, rekan CIRES dan penulis korespondensi dalam studi tersebut.

Sebuah tim peneliti multi-lembaga di lapangan mengumpulkan sampel tanah dari pulau tersebut, kemudian mengirimkannya ke kampus CU Boulder. Dragone dan Fierer kemudian dapat mengekstraksi dan mengurutkan sampel DNA dari sampel tersebut.

“Kami tidak melihat apa yang kami harapkan,” kata Dragone. “Kami pikir kami akan melihat organisme yang Anda temukan saat gletser menyusut, atau cyanobacteria, spesies penjajah awal yang lebih khas — tetapi sebaliknya kami menemukan kelompok bakteri unik yang memetabolisme belerang dan gas atmosfer.”

Dan itu bukan satu-satunya perubahan tak terduga dalam karya ini: Pada 15 Januari 2022, tujuh tahun setelah terbentuk, gunung berapi meletus lagi, melenyapkan seluruh daratan dalam sebuah ledakan vulkanik terbesar di abad ke-21. Letusan tersebut benar-benar menyapu bersih pulau dan menghilangkan opsi bagi tim untuk terus memantau situs mereka.

“Kami semua mengharapkan pulau itu tetap ada,” kata Dragone. “Faktanya, seminggu sebelum pulau itu meledak, kami mulai merencanakan perjalanan kembali.”

Namun, sifat berubah-ubah dari Hunga Tonga Hunga Ha’apai (HTHH) yang membuatnya meledak juga menjelaskan mengapa tim menemukan kumpulan mikroba yang begitu unik di pulau itu.

Hunga Tonga terbentuk secara vulkanik, seperti Hawaii. “Salah satu alasan mengapa kami berpikir kami melihat mikroba unik ini adalah karena sifat yang terkait dengan letusan gunung berapi: banyak gas belerang dan hidrogen sulfida, yang kemungkinan memicu taksa unik yang kami temukan,” kata Dragone. “Mikroba itu paling mirip dengan yang ditemukan di lubang hidrotermal, mata air panas seperti Yellowstone, dan sistem vulkanik lainnya. Dugaan terbaik kami adalah mikroba berasal dari jenis sumber tersebut.”

Ekspedisi ke HTHH memerlukan kerja sama yang erat dengan anggota pemerintah Kerajaan Tonga, yang bersedia bekerja sama dengan para peneliti untuk mengumpulkan sampel dari daratan yang biasanya tidak dikunjungi oleh tamu internasional. Koordinasi memakan waktu bertahun-tahun oleh kolaborator di Asosiasi Pendidikan Laut dan NASA: seorang pengamat Tonga harus menyetujui dan mengawasi setiap pengumpulan sampel yang dilakukan di dalam Kerajaan.

“Pekerjaan ini mendatangkan begitu banyak orang dari seluruh dunia, dan kami belajar banyak. Kami tentu saja kecewa pulau itu hilang, tapi sekarang kami memiliki banyak prediksi tentang apa yang terjadi ketika pulau-pulau itu terbentuk,” kata Dragone. “Jadi jika sesuatu terbentuk lagi, kami akan senang pergi ke sana dan mengumpulkan lebih banyak data. Kami akan memiliki rencana permainan tentang bagaimana mempelajarinya.”

Studi ini dipublikasikan di mBio.