Bagaimana perubahan tingkat O2 mempengaruhi kehidupan laut?

Dari pantai hingga laut dalam, perubahan kadar oksigen mempengaruhi kehidupan dalam berbagai cara, seperti yang dijelaskan oleh ahli biologi kelautan MARCO FUSI dari Newcastle University

Atmosfer bumi mempertahankan tingkat oksigen yang konstan, baik saat musim dingin, hujan, atau musim panas. Di seberang lautan, konsentrasi oksigen sangat bervariasi antar tempat dan waktu.

Terkadang kadar oksigen berubah dalam satu hari, sementara di beberapa bagian laut dalam, konsentrasi oksigen tetap konstan. Di tempat-tempat tertentu tidak ada oksigen sama sekali, namun kehidupan tetap tumbuh subur.

Respon spesies laut terhadap deoksigenasi laut (penurunan kadar oksigen dalam air laut) berbeda-beda, bergantung pada tempat tinggalnya. Dengan laut di bawah ancaman akibat perubahan iklim dan polusi, yang keduanya berkontribusi terhadap deoksigenasi, beberapa spesies laut mempunyai risiko lebih besar dibandingkan spesies lainnya.

Sebagai ahli ekologi kelautan, saya meneliti bagaimana perubahan ketersediaan oksigen mempengaruhi ketahanan hewan laut terhadap perubahan iklim. Studi saya menunjukkan hal itu spesies laut pesisir yang terpapar pada variabilitas harian oksigen lebih tahan terhadap lonjakan deoksigenasi dibandingkan makhluk yang hidup di perairan dalam yang beradaptasi dengan tingkat oksigen yang konsisten.

Di tepi pantai

Bagi makhluk pesisir seperti sotong, bintang laut, atau kepiting yang hidup di padang lamun, hutan rumput laut, atau hutan bakau, kehidupan sehari-hari bagaikan rollercoaster oksigen.

Pada siang hari, fotosintesis oleh alga dan tumbuhan dipicu oleh sinar matahari dan menghasilkan oksigen dalam jumlah besar. Hal ini mengarah ke supersaturasi oksigen, keadaan di mana begitu banyak oksigen diproduksi gelembung oksigen dilepaskan ke dalam air.

Ekosistem pesisir seperti padang lamun, rumput laut, karang, dan bakau membantu menyediakan penyangga terhadap deoksigenasi, karena kejenuhan ini meningkatkan metabolisme kehidupan laut yang hidup di sana – dengan lebih banyak oksigen yang tersedia, hewan dapat menghasilkan lebih banyak energi dan lebih mudah menghadapi deoksigenasi ringan.

Pada malam hari, tanpa sinar matahari, alga dan tumbuhan pantai tidak melakukan fotosintesis. Sebaliknya, mereka mengambil oksigen melalui proses respirasi – sama seperti hewan bernapas, daun tanaman bernapas dan mengambil oksigen ke dalam sel mereka. Jadi hewan di sana terpapar pada lingkungan rendah oksigen setiap hari.

Hewan laut ini telah berevolusi untuk mengatasi fluktuasi kadar oksigen tinggi dan rendah di air laut dengan memanfaatkan supersaturasi oksigen di siang hari untuk melindungi diri dari kenaikan suhu dan polusi.

Kemudian, pada malam hari ketika oksigen langka, mereka beralih ke proses metabolisme anaerobik lainnya seperti fermentasi – sama seperti otot kita memproduksi asam laktat selama latihan anaerobik yang intens. Kepiting predator, misalnya, aktif berburu di hutan bakau pada malam hari dengan oksigen yang sangat terbatas.

Namun hewan pesisir yang beradaptasi dengan kekurangan oksigen jangka pendek tidak dapat bertahan dengan baik dalam jangka waktu lama tanpa banyak oksigen. Jadi masalah muncul ketika fluktuasi harian oksigen terganggu oleh pemanasan global dan polusi yang disebabkan oleh manusia, sehingga menyebabkan kondisi rendah oksigen berlangsung selama berhari-hari atau berminggu-minggu.

Untuk landak laut, hal ini membuat mereka lebih lambat dan kurang mampu melarikan diri dari predator. Bagi hewan lain, hal ini mungkin mengakibatkan kecepatan makan lebih lambat atau pertumbuhan berkurang.

Di laut dalam

Pada kedalaman antara 200 dan 1,500 m, yang dikenal sebagai “zona minimum oksigen”, oksigen berada pada tingkat saturasi terendah. Di sini, beberapa hewan laut dalam, terutama ikan, beradaptasi dengan baik terhadap kondisi oksigen yang sangat rendah ini.

Meskipun ikan-ikan ini tidak akan terkena dampak langsung deoksigenasi karena mereka sudah berkembang biak di habitat ini, itu lebih mungkin bahwa deoksigenasi akan memperluas zona rendah oksigen ini, berpotensi mempengaruhi ikan di sekitarnya yang tidak dapat mentolerir deoksigenasi lebih lanjut.

Di jurang yang dalam, dengan kedalaman lebih dari 3,000 m, hewan terbiasa hidup dalam kondisi di mana kadar oksigen tidak pernah berfluktuasi. Sinar matahari tidak pernah mencapai bagian terdalam dasar laut sehingga fotosintesis tidak dapat terjadi.

Di sini, arus laut menurunkan pasokan oksigen secara konstan, namun perubahan iklim mempengaruhi dinamika arus tersebut.

Penurunan kadar oksigen sekecil apa pun bisa menjadi bencana besar bagi kehidupan laut di sini. Dalam skenario tertentu, pertambangan laut dalam dapat melepaskan sejumlah besar bahan organik dari sedimen. Hal ini dapat bereaksi dengan oksigen yang tersedia dan semakin mengurasnya, sehingga mengakibatkan kematian makhluk hidup.

Di dasar laut yang asin

Di beberapa lokasi, termasuk Laut Merah, kolam air asin yang sangat asin atau danau bawah laut di dasar laut penuh dengan kehidupan, meski tidak ada oksigen. Bakteri, kepiting, kerang, dan ikan mirip belut telah berevolusi di laut yang terdeoksigenasi ini dan tidak akan terpengaruh sama sekali oleh deoksigenasi lebih lanjut.

Di seberang lautan, deoksigenasi dapat memperburuk ancaman lain seperti pengasaman laut (penurunan pH laut) atau peningkatan dan penurunan salinitas secara tiba-tiba. Perubahan-perubahan ini dapat berakibat fatal bagi spesies laut yang dapat bertahan hidup pada kondisi yang sangat spesifik.

Jadi kondisi rendah oksigen yang terus-menerus akan menimbulkan tingkat ancaman berbeda terhadap hewan di habitat berbeda. Habitat pesisir yang menghasilkan oksigen, seperti padang lamun, harus dilindungi dan dipulihkan.

Arus laut yang membawa oksigen ke laut dalam juga penting, dan cara terbaik untuk melestarikannya adalah dengan memperlambat pemanasan global secepat mungkin.

Tidak punya waktu untuk membaca sebanyak yang Anda mau tentang perubahan iklim?
Dapatkan rangkuman mingguan di kotak masuk Anda. Setiap hari Rabu, editor lingkungan The Conversation menulis Imagine, sebuah email singkat yang membahas lebih dalam satu isu iklim saja. Bergabunglah dengan 30,000+ pembaca yang telah berlangganan sejauh ini.

Juga di Divernet: Munculnya zona mati menimbulkan kekhawatiran