Para ilmuwan menemukan fakta baru tentang bahan organik berwarna di laut dalam

May 26, 2017 Picocyanobacteria ditemukan menjadi penyebab utama penyakit ini

Sekitar setengah dari karbon dioksida di atmosfer dihasilkan oleh lautan fitoplankton, terutama picocyanobacteria, melalui fotosintesis.

Picocyanobacteria merupakan mikroorganisme uniseluler yang tersebar luas di lingkungan air tawar dan laut. Sebagian besar karbon yang terikat secara biologis dibentuk oleh fitoplankton di permukaan laut dan kemudian diangkut ke laut dalam. Namun masih belum jelas bagaimana bahan organik terlarut berwarna (yang berasal dari sisa tumbuhan di darat atau di laut) bisa berakhir di laut dalam.

"Kita masih berada pada tahap awal untuk memahami siklus karbon laut," kata Michael Gonsior, ahli kimia di Pusat Ilmu Lingkungan Universitas Maryland (UMCES). Dia menambahkan bahwa sumber bahan kimia tertentu di lautan belum terdefinisi dengan baik karena merupakan sistem yang luas dan kompleks.

Di laut dalam, bahan organik terlarut menampilkan sinyal fluoresensi yang serupa dengan fluoresensi mirip humat yang ditemukan di sungai. Banyak ilmuwan berhipotesis bahwa bahan ini berasal dari sungai dan anak sungai yang membawanya dari darat ke laut. Namun, semakin banyak bukti bahwa bahan ini berasal dari laut, yang mungkin menjelaskan sebagian besar bahan berwarna ini ditemukan di laut dalam.

Peneliti UMCES Gonsior dan Feng Chen mengambil langkah pertama dalam mengkarakterisasi bahan organik yang dilepaskan dari picocyanobacteria laut.

"Rencana awal kami adalah memahami nasib karbon organik yang dilepaskan dari lisis virus picocyanobacteria," kata Chen, seorang ahli biologi molekuler.

Untuk pertama kalinya, mereka menunjukkan bahwa picocyanobacteria yang dibudidayakan – Synechococcus dan Prochlorococcus – melepaskan komponen fluoresen yang sangat mirip dengan sinyal fluoresen khas yang ditemukan di lingkungan lautan.

Baik Synechococus dan Prochlorocccos adalah yang paling banyak pemecah karbon yang melimpah di lautan. Diperkirakan bahwa picocyanobacteria, yang menyukai suhu hangat, akan meningkat 10 hingga 20 persen pada akhir abad ini jika pemanasan laut terus berlanjut.

"Saat Anda berlayar di samudra biru, banyak bakteri picocyan yang bekerja di sana. Mereka mengubah karbon dioksida menjadi karbon organik dan kemungkinan besar bertanggung jawab atas beberapa warna laut dalam yang berasal dari bahan organik," kata Gonsior.

Gonsior dan Chen mempelajari strain Synechococus dan menemukan penemuan tersebut. Mereka berencana mengukur nasib bahan organik terlarut dengan memeriksa komposisi molekul menggunakan spektrometri massa canggih yang dilakukan bekerja sama dengan Profesor Philippe Schmitt-Kopplin di Pusat Kesehatan Lingkungan Helmholtz di Munich, Jerman.

Banyak senyawa biologis bersinar ketika dieksitasi dengan cahaya. Gonsior melakukan analisis optik yang mengukur serapan dan fluoresensi.

"Ketika saya melihat pengukuran fluoresensi pertama pada sampel ini, sangat jelas apa yang terjadi. Kami menemukan bahwa picocyanobacteria tersebut melepaskan bahan organik berpendar, yang meniru apa yang kita lihat di laut dalam, namun juga di sungai dan kali kecil,” kata Gonsior.

"Bagi saya, ini menarik karena terdapat begitu banyak cyanobacteria fotosintetik di lautan. Kita sudah mengetahuinya sejak lama, namun tidak ada yang menghubungkan antara picocyanobacteria dan bahan organik terlarut yang berpendar," kata Chen.

Sumber informasi