Peningkatan CO 2 air laut dan
komunitas mikroba yang berasosiasi dengan terumbu karang
Jubhar C. Mangimbulude,
Universitas Halmahera-Tobelo
Overview
1. Pendahuluan
2. Asidifikasi air laut
3. Dampak terhadap terumbu karang
4. Komunitas mikroba berasosiasi dengan terumbu karang
5.Respons mikrob terhadap perubahan lingkungan 6. Perubahan iklim. Microbiol approach: rapid
detection.
1. Pendahuluan
Pemanasan global (global warming) merupakan isu lingkungan gobal
IPCC, 2007 bahwa sejak
tahun 1930 – 2010 kenaikan
temperature global mencapai
0,8
oC.
Recently, released by NASA
Februari 2016 merupakan temperatur terpanas karena kenaikannya telah melewati 1,5 o
C.
Terjadi pemusatan panas di belahan bumi utara yang mencapai 2,75 o
C dan 5,36 o
C di belahan Arctic
Peningkatan CO
2di atmosfir dalam beberapa dekade terakhir
WMO (2015) melaporkan bahwa
akumulasi gas CO2 di atmosfir pada tahun 2014 telah mencapai 397.7±0.1 ppm dan hingga tahun 2016 terus
meningkat hingga 407,57 ppm
(https://www.co2.earth
2.
Asidifikasi air laut
Raven (2005), pH air laut dalam 200 tahun terakhir turun sekitar 0,1 unit. Estimated, akan terus turun sekitar 0,3 – 0,4 unit
apabila konsentrasi CO2 atmosfir mencapai 800 ppm
Chemicaly, dapat dijelaskan bahwa ketika CO2 diserap oleh laut akan bereaksi dengan H2O sehingga membentuk asam karbonat (H2CO3). Decreased in pH of sea water due to H+ accumulation
First Argue
Consequences
Orr et al., (2005) dalam papernya yang berjudul Anthropogenic ocean acidification over the twenty-first century and its impact on calcifying organisms
jika pH rata-rata sekitar 0,3 – 0,4 unit itu ekuivalen dengan kenaikan 150% ion H+ dan konsentrasi CO3 turun.
Other word
Kenaikan CO2 atmosfir tidak hanya
menurunan pH tetapi juga pengurangan karbonat (CO3),
berdampak pada proses calsifikasi organisme laut khususnya dalam pembentukan cangkang dan terumbu karang (Berelson et al., 2007)
In Contrast
Second Argue
Le Quere et al., (2007) hasil pengamatan dan perhitungan diketahui bahwa terjadi pengurangan efisiensi penyerapan CO2, di laut selatan dalam kurun waktu 25 tahun.
Pengurangan efesiensi penyerapan CO2 oleh air laut cenderung akan berlangsung lama.
Konsekuensi dari itu akan terjadi pengurangan asidifikasi.
Dampak terhadap terumbu karang
Ekosistem terumbu karang menyediakan jasa ekologis global (seperti; Keragaman hayati,siklus nutrien, siklus biogeokimia, proteksi badai dan produk alami lainnya)
Fakta terakhir menurut puslit
oseanografi LIPI tahun 2012,
Kondisi terumbu terumbu karang di Indonesia
Kondisi Kritis
4. Komunitas mikroba berasosiasi dengan terumbu karang
Sejumlah studi melaporkan mikroba yang bersimbiosis dengan terumbu karang sangat
tinggi diversitasnya, dan jenisnya bervariasi pada setiap jenis terumbu karang (Sweet et al.,
2013;Touth et al., 2014; Gill et al., 2006; Taylor et al., 2007; Ley et al., 2008; Turnbaugh et al., 2008).
mikroba yang berasosiasi dengan terumbu karang mengeluarkan senyawa kimia berupa antibiotik yang dapat melindungi terumbu karang dari serangan mikroba patogen (Ritchie and Smith 1997;
Tout et al., 2014;Rosenberg et al., 2007; Rosenberg et al., 2015).
5. Respons mikroba yang berasosiasi terhadap perubahan lingkungan
Kerusakan terumbu karang sebagian besar
karena penyakit yang disebabkan oleh invasi
mikroba patogen
(a) bleaching Oculina batagonica, (b) Aspergilosisi pada Gorgonia ventalia, (c)penyakit pita putih pada Arcopora cervicornis, (d) penyakit plag putih pada Diploria strigosa, (e) penyakita plag putih pada Favia favitus, (f ) penyakit cacar putih pada Acropora palmate (g) penyakit blotch kuning pada Montastraea faveolata, (h) penyakit pita hitam pada Diploria strigosa (Sumber Rosenberg et al., 2007)
Penyakit dan jenis patogen terumbu karang
Before bleaching
During
bleaching Bleached During recovery
Completely recovered (Ritche and Smith, 2004)
Perubahan struktur komunitas mikroba
Sweet et al., 2013
Teknik molekuler : 16S rRNA= Analisis profil DGGE untuk melihat perubahan komunitas pada terumbu karang di berbagai kondisi
Perubahan jumlah koloni bakteri secara temporal
dari 2000-2003 (Bourne et al.,2008)
Perubahan iklim dan perubahan komunitas
Key microbial processes in the marine
environment susceptible to ocean
acidification.
Grey arrows and numbers indicate the processes that are likely to be affected by OA. (1) Primary productivity, (2) microbial
composition and community structure, (3) microbial
aggregation and interactions, (4) trace gases production, and (5) elemental cycles.
Das and Mangwani,2015
Pendekatan Mikrobiologis : Rapid detection on climate changes impact in marine ecosystem (coral
reef)
Molecular techniques
Eco-genomic Metageno
mic
Perubahan komposisi Mikroba –faktor
ekologis
Intepretasi hasil
Tindak lanjut dan mitigasi Gene Transfer Agents