Pada suatu pagi yang tenang di lepas Pulau Luzon, daratan terbesar di kepulauan Filipina, saya mundur dari sebuah perahu kayu yang dikuliti dengan peralatan scuba dan turun ke Teluk Batangas. Cahaya berarsir dari pirus ke hijau kacang saat permukaan surut. Dengan ketinggian 85 kaki, saya bertemu dengan lima penyelam yang sedang naik, tubuh mereka terbungkus karapas mekanis dari selang dan tangki baja dan kamera — lebih dari 100 pon perlengkapan per orang. Bart Shepherd, salah satu anggota kwintet bionik ini, memberiku karung jala yang penuh dengan spesimen, masing-masing hewan terpaut dalam kantong plastiknya sendiri seperti isi bola salju. Aku mengintip binatang-binatang di dalamnya: karang kawat oranye yang hidup, ubur-ubur sisir yang dapat dilipat, ikan gobi tidak lebih dari jarum pinus. Beberapa dari organisme ini tidak pernah dideskripsikan oleh sains.
Konten terkait
- Bagaimana Tim Ilmuwan Terikat Submersible Mendefinisi Ulang Ekosistem Terumbu
Spesies yang belum ditemukan berlimpah di Twilight Zone, sekelompok global terumbu karang dalam yang sedikit dikunjungi dan kurang dipahami. Terumbu karang yang mendominasi imajinasi populer — dan literatur ilmiah — adalah taman dangkal, diterangi sinar matahari, bahkan dapat diakses oleh penyelam amatir. Namun, tenggelamlah di bawah sekitar 130 kaki, dan Anda akan menemukan diri Anda dalam dunia baru yang suram. Karang keras yang dikenal menghasilkan teknik karang lunak bertubuh lunak yang melambaikan arus seperti mimpi demam Seusia. Parrotfish dan rabbitfish memberikan basslets bercahaya dan bajing bermata goggle. Twilight Zone, yang bagi para peneliti dikenal sebagai zona mesofotik atau "cahaya tengah", adalah kekurangan terumbu kehidupan tanaman, sebuah kerajaan pemakan plankton dan karnivora.
" Sungguh luar biasa untuk turun dari sisi kapal dan jatuh bebas ke tempat yang belum pernah ada sebelumnya, " Shepherd, direktur akuarium di Akademi Ilmu Pengetahuan California, memberi tahu saya begitu kami muncul ke permukaan dan kembali ke kapal selam, kerajinan tradisional Filipina yang disebut bangka . Setelah berada di bawah air selama lima jam, pada kedalaman yang tekanannya melebihi 200 pound per inci persegi, Shepherd tampak kehabisan tenaga tetapi puas. "Saya suka Anda masih bisa melakukan itu di planet ini, " katanya.
Terumbu karang adalah salah satu habitat paling terancam di dunia: ditekankan oleh perubahan iklim, dijarah oleh penangkapan ikan berlebihan, diracuni oleh polusi. Tetapi sementara konservasi telah mendukung alasan terumbu karang, terumbu karang yang dalam telah lama hilang dari pandangan dan pikiran. Dalam dekade terakhir, hal itu sudah mulai berubah: Lebih dari 500 makalah telah diterbitkan tentang terumbu mesofotik sejak 2010, lebih dari dua kali lipat dari 50 tahun sebelumnya. Sekarang semakin jelas bahwa zona mesofotik dunia memiliki bagian keanekaragaman hayati laut yang tidak proporsional.
Dalam keanekaragaman hayati yang berlimpah dan aneh, Twilight Zone di dunia tidak menyerupai pulau bawah laut. Sejak Darwin, para ahli biologi telah mengakui bahwa pulau-pulau terestrial adalah kuali spesiasi — bahwa, seperti yang pernah ditulis oleh penulis sains David Quammen, “isolasi geografis adalah roda gaya evolusi.” Seperti halnya Galapagos dipenuhi dengan kutilang dan kura-kura yang unik, demikian pula dunia Twilight Zone berfungsi sebagai pulau-pulau di kedalaman, menghasilkan spesies endemik berdasarkan kesunyiannya.
Pemahaman ilmiah yang berkembang tentang zona mesofotik telah sulit dimenangkan. Hanya segelintir penyelam teknis elit yang mampu menembus jurang keruh di Twilight Zone. "Pikiran teratasmu ketika kamu di sana, " kata Luiz Rocha, Kurator Ikan Akademi California dan co-leader ekspedisi, kepada saya malam itu, "menjaga dirimu tetap hidup."
Beberapa ilmuwan telah mengamati lebih banyak terumbu yang belum dijelajahi selain Rocha, Shepherd dan tim mereka. Sejak 2013, Akademi California telah melakukan serangkaian ekspedisi penelitian ke Twilight Zone di tempat-tempat seperti Vanuatu, Pulau, Pulau Paskah, dan Brasil. Musim panas lalu saya bergabung dengan tim selama satu minggu menyelam di sepanjang Pulau Verde Filipina, selat sempit tempat arus yang bertabrakan menyuburkan beberapa habitat laut terkaya di planet ini. Sembilan orang kru Akademi itu mencari jawaban atas serangkaian pertanyaan mendesak: Spesies apa yang sering berada di zona mesofotik? Bagaimana terumbu dalam terhubung ke bagian yang dangkal?
Dan, yang paling mendesak: Apa yang diperlukan untuk melestarikan ekosistem yang begitu tidak jelas sehingga hanya sedikit orang yang menyadari keberadaannya?
Spesies baru kupu-kupu ditemukan oleh tim selam Akademi California. (Luiz Rocha / Akademi Ilmu Pengetahuan California) Asal usul eksplorasi bawah laut modern hingga 1943, ketika Jacques-Yves Cousteau berkolaborasi dengan insinyur Emile Gagnan untuk menciptakan Aqua-Lung. Penemuan mereka, alat pernapasan yang memasok udara penyelam dari tabung gas terkompresi, memunculkan penyelaman scuba modern dan zaman keemasan penelitian kelautan: Akhirnya, para ilmuwan dapat menjelajahi laut tanpa ditambatkan ke permukaan oleh selang. "Pada malam hari saya sering memiliki visi terbang dengan mengulurkan tangan saya sebagai sayap, " tulis Cousteau dalam memoarnya, The Silent World, pada tahun 1953. "Sekarang saya terbang tanpa sayap."
Namun dalam kenyataannya, sayap Cousteau masih terpotong. Batas-batas scuba konvensional terletak sekitar 120 kaki; turun lebih dalam, dan Anda menghadapi cukup banyak penyakit yang mengancam jiwa untuk mengisi buku teks medis. Hanya sedikit orang yang memahami bahaya eksplorasi terumbu dalam lebih baik daripada Richard Pyle, seorang ahli zoologi Hawaii yang untuk sementara lumpuh oleh serangan penyakit dekompresi yang hampir fatal - kondisi menakutkan yang dikenal sebagai tikungan, yang disebabkan oleh pertumbuhan gelembung nitrogen dalam aliran darah penyelam. selama kenaikan yang terlalu cepat — saat mengejar ikan di Palau pada tahun 1986.
Meskipun Pyle, yang saat itu berusia 19 tahun, berjalan dengan tongkat selama setahun, sikatnya dengan kematian hanya memperkuat keinginannya untuk mengunjungi kedalaman. Pada akhir 1980-an, ia dan yang lainnya mengadaptasi teknik penyelaman angkatan laut untuk penelitian terumbu, meluncurkan revolusi teknologi yang membuka Twilight Zone untuk belajar untuk pertama kalinya.
Upaya mereka meningkatkan konsepsi kami tentang struktur terumbu karang. “Karang mesofotik ternyata 80 persen dari habitatnya, ” kata Pyle hari ini. "Selama beberapa dekade, perspektif kami tentang terumbu karang mundur."
Meskipun inovasi Pyle menjadikan eksplorasi Twilight Zone layak— “lebih sulit bagi orang untuk membuat kesalahan bodoh dan bunuh diri, ” katanya kepada saya — itu tetap merupakan tantangan teknis yang menakutkan, seperti yang saya temukan ketika saya mengunjungi kru Akademi California di Filipina. Dalam lingkungan bertekanan Twilight Zone, udara tua yang baik berubah menjadi beracun: Konsentrasi oksigen normal menyebabkan kejang, sementara nitrogen dapat menjadi narkotika sehingga membingungkan sehingga menambahkan dua dan dua jari Anda terasa sama menantangnya dengan fisika teoretis. Untuk mengatasi efek racun itu, penyelam menghirup koktail campuran gas khusus yang bahan utamanya adalah helium.
Ada alasan mengapa Bart Shepherd dan penyelam Akademi California lainnya tampak begitu terbebani dengan mesin: Kehidupan mereka bergantung pada baterai peralatan yang dikalibrasi dengan halus. Rebreathers mendaur ulang setiap pernafasan; tabung-tabung scrubber menangkap karbon dioksida yang dikeluarkan dari gas dengan mengubahnya menjadi kalsium karbonat; komputer menyuntikkan embusan oksigen yang presisi ke dalam selang udara. Masing-masing penyelam membawa tiga tangki cadangan, kalau-kalau sang rebreather gagal dan mereka harus mundur ke permukaan.
Pada penyelaman musim panas lalu, Mauritius Bell, sersan latihan akademi dari petugas keselamatan selam, akan memulai pagi hari dengan meninjau bersama para kru semua cara mengerikan yang bisa mereka binasakan di bawah air. "Tidak ada yang sepele tentang apa yang kita lakukan, " dia mengingatkan mereka. "Ini sama rumitnya dengan menyelam."
Penyelaman senja lebih lanjut menjadi cacat oleh waktu. Semakin dalam Anda pergi dan semakin lama Anda habiskan di kedalaman, semakin banyak nitrogen yang diserap jaringan tubuh Anda, dan semakin besar risiko Anda terhadap lengkungan yang ditakuti. Pada penyelaman terdalam mereka, Shepherd, Rocha, dan rekan tim mereka dapat menghabiskan tidak lebih dari 10 menit di bagian bawah, membuat setiap keturunan berebut untuk mengumpulkan hewan, menghitung ikan, dan merekam video sebelum menyalakan lampu pada layar retina mereka memberi tahu mereka waktu berharga mereka sudah habis.
Setengah jalan melalui ekspedisi 10 hari Filipina, kelelahan merayap ke dalam tim, diam-diam dan memakai sebagai gelembung nitrogen. Para kru telah mengumpulkan dua lusin sampel karang dan mengirimkannya ke akuarium darurat di kamar hotel setempat untuk akhirnya dipindahkan kembali ke California. Yang lebih sulit dipahami adalah target utama mereka: invertebrata mencolok yang dikenal sebagai sisir jeli, yang oleh tim ini dijuluki "Sea Peeps" karena kemiripannya dengan permen marshmallow berbentuk kelinci.
Selama ekspedisi masa lalu, jeli sisir telah menghiasi hampir setiap permukaan di zona mesophotic Teluk Batangas. Sekarang Anda bisa menghitung semuanya pada satu tangan bersarung tunggal. Ketidakhadiran mereka yang tak dapat dijelaskan tampaknya mengejek Shepherd dan Rocha, pengingat yang mengolok-olok betapa sedikit yang mereka ketahui tentang penghuni Twilight Zone.
"Tahun lalu kita bisa mengumpulkan 50 Peeps laut dalam satu penyelaman, " Rocha menghela napas malam itu ketika dia duduk dengan berat di teras hotel, dengan bir di tangan. Dia mengerang, suara yang berisi nada frustrasi dan kelelahan. "Aku merasa seperti digantung di atas balok dan dipukul dengan tongkat baseball." Rocha membuka laptop-nya untuk meninjau foto hari itu dan dengan cepat bersorak saat melihat Grammatonotus brianne, sebuah baslet dengan ekor flamboyan dan sayap berwarna matahari terbenam - seekor ikan yang ia dan rekannya hanya menggambarkan tahun sebelumnya. "Kami memiliki sekitar 15 spesies baru yang perlu kami jelaskan dalam antrian sekarang, " katanya kepada saya.
Jika ada yang bisa menyerap hukuman Twilight Zone, itu Rocha, seorang warga Brazil yang bersemangat tinggi yang memutuskan untuk menjadi seorang ahli biologi ketika seorang guru kelas tiga membawa sebuah tangki penuh ikan guppy. Sebagian besar ahli biologi ikan Brasil tertarik ke Amazon; Rocha melakukan satu perjalanan ke sungai dan memutuskan bahwa ia ditakdirkan untuk belajar air asin sebagai gantinya. Di perguruan tinggi, ia sering mengemudikan perahu motor tiga jam ke laut dan menyelam hingga 70 meter di udara biasa, bisnis berisiko yang sama yang hampir membunuh Richard Pyle. "Itu gila menyelam, " dia tertawa, dengan sedikit penyesalan.
Pada akhirnya, rasa lapar akan pengetahuan mengalahkan instingnya untuk mempertahankan diri. “Sejak saya mulai menyelam, seluruh dorongan saya adalah menemukan spesies baru, memahami mengapa dan bagaimana terumbu karang sangat beragam dan bagaimana spesies mereka berinteraksi satu sama lain, ” katanya. Dan tidak ada tempat melakukan penelitian ekologi mendasar yang lebih menjengkelkan - atau lebih penting - daripada di Twilight Zone.
Karang cangkir oranye yang hidup seperti ini hidup dari kehidupan di permukaan vertikal dan turun ke kedalaman yang luas. (Luiz Rocha / Akademi Ilmu Pengetahuan California) Meskipun penampilan bunga mereka, karang adalah binatang. Tapi mereka juga setengah hubungan simbiosis: Banyak karang alga mikroskopis rumah yang disebut zooxanthellae, tanaman fotosintesis yang memberi makan host mereka dengan imbalan tempat berteduh.
Itu adalah kemitraan yang rumit. Ketika suhu air menjadi terlalu tinggi, karang yang tertekan panas menendang keluar rumah tangga mereka, berubah menjadi putih pekat dan, akhirnya, mati, sebuah fenomena berbahaya yang disebut pemutihan. Saat iklim menghangat, pemutihan semakin sering terjadi. Hamparan panas yang bertahan dari 2014 hingga 2017 melanda 70 persen terumbu dunia, dan menewaskan lebih dari 80 persen terumbu karang di beberapa sudut Great Barrier Reef Australia. Efek dari bencana itu akan bertahan selama bertahun-tahun.
Dimana karang yang dalam cocok dengan gambar suram ini telah lama menjadi sumber daya tarik. Pada tahun 1996, Peter Glynn, seorang ilmuwan terumbu karang di Universitas Miami, meluncurkan spekulasi di sebuah makalah tentang penyebab pemutihan. Memperhatikan bahwa suhu air cenderung lebih tinggi di perairan dangkal yang cerah, Glynn berpendapat bahwa kedalaman mesofotik yang lebih dingin mungkin "menawarkan perlindungan bagi populasi karang, " memberikan benteng di mana penghuni terumbu karang dapat menunggu waktu mereka ketika kondisi permukaan menjadi terlalu panas untuk ditangani.
Sebuah prosesi para peneliti telah mempelajari Hipotesis Pengungsi Karang Dalam, yang menyelidiki apakah Zona Twilight mungkin menawarkan keamanan tidak hanya dari pemutihan, tetapi dari pemicu stres lainnya seperti angin topan, polusi, dan penangkapan ikan berlebihan. Hasilnya sudah beragam. Sementara angin topan Karibia telah menghancurkan karang di dekat permukaan dan menyisakan karang yang dalam — suatu titik yang menguntungkan hipotesis '—beberapa terumbu mesofotik tampaknya lebih rentan terhadap pemutihan, mungkin karena karang di dekat permukaan lebih baik beradaptasi dengan air panas.
Pada tahun 2017, sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Pim Bongaerts, ahli biologi karang di Universitas Queensland, menemukan bahwa karang cawan di terumbu karang terdudan secara genetik berbeda dari yang dangkal, menunjukkan bahwa populasi pada tingkat kedalaman yang berbeda jarang bercampur. “Kesimpulan umum saya adalah bahwa Hipotesis Refugia mungkin sangat relevan untuk spesies individu tertentu, tetapi mungkin hanya memainkan peran terbatas dalam ekosistem keseluruhan, ” kata Bongaerts kepada saya. "Ini lebih rumit daripada jawaban benar-atau-salah yang sederhana."
Sejauh ini data Akademi California tampaknya merupakan serangan terhadap Hipotesis Refugia. Alih-alih berbagi spesies dengan air dangkal di atas, Rocha dan rekan-rekannya telah menemukan bahwa terumbu mesofotik sebagian besar ditempati oleh ikan unik khusus untuk kehidupan di kedalaman. Penduduk Twilight Zone termasuk keanehan seperti baslet peri kecil ( Sacura parva ), permata merah muda dan kuning yang belum pernah difoto di alam liar sampai Rocha menangkap gambarnya pada tahun 2017. Shepherd melihat beberapa ikan mesofotik dengan andal pada kedalaman tertentu sehingga dia tahu seberapa jauh dia turun tanpa harus berkonsultasi dengan komputernya.
Dengan kata lain: Ikan zona mungkin tidak cukup terhubung untuk diterapkan efek refugium. "Bahkan ikan-ikan yang tercatat di zona dangkal dan mesofotik yang dalam memiliki preferensi besar untuk yang satu atau yang lain, " Hudson Pinheiro, seorang mahasiswa ichthyology PhD di tim selam, mengatakan kepada saya.
Tidak hanya karang dalam berbagi beberapa spesies dengan yang dangkal, mereka tampaknya tidak berbagi banyak spesies satu sama lain . Ketika tim Akademi menyelam di Twilight Zone Pulau Paskah, hampir setiap spesies yang mereka temui adalah endemik di wilayah tersebut; sementara itu, hanya sekitar seperempat dari ikan dangkal yang endemik. Peneliti lain telah mengamati pola yang sama. Ketika Richard Pyle mensurvei Kure Atoll di Hawaii, ia menemukan bahwa setiap ikan mesophotic unik untuk Kepulauan Hawaii.
Tidak ada yang bisa menjelaskan endemisme yang luar biasa itu, tetapi Pyle punya beberapa ide. Menurut "Hipotesis Keberadaan Habitat" -nya, keunikan mencolok fauna Zona Twilight dihasilkan oleh perubahan iklim bersejarah. Ketika zaman es mengunci air laut dan lautan menyusut, permukaan laut yang jatuh membuat banyak terumbu dangkal menewaskan penghuninya. Setelah es mencair dan air dangkal kembali terendam, ikan dan larva invertebrata melayang dari terumbu lain untuk merekoloni habitat baru yang tersedia. Akan tetapi, terumbu Twilight Zone terletak terlalu dalam untuk terekspos oleh laut lepas, memberi penghuninya lebih banyak waktu untuk berevolusi menjadi spesies yang berbeda.
Semakin dalam kita menyelam, semakin dalam karang yang kompleks menjadi. Setiap tahun semakin jelas bahwa terumbu dalam bukanlah ekosistem monolitik; sebaliknya, itu adalah gradien, spektrum lapisan habitat yang tumpang tindih yang ditandai oleh kondisi lingkungan dan komunitas hewan yang berbeda. Maret ini, misalnya, para peneliti Smithsonian membaptis zona baru sekaligus: zona rariphotic, atau “ scarce light, ”, yang dimulai tepat di bawah mesofotik, sekitar 425 kaki.
"Penemuan rariphotic sebenarnya membantu mendefinisikan mesofotik dengan lebih baik, " Carole Baldwin, ahli zoologi yang memimpin penelitian, menunjukkan kepada saya. "Untuk mendefinisikan batas bawah yang benar, kamu harus melampaui itu."
Para peneliti juga mulai mengenali ancaman yang mengkhawatirkan terhadap kesehatan terumbu dalam. Dalam arti tertentu, kerentanan Twilight Zone adalah produk yang tidak dapat diaksesnya secara ekstrem. Di seluruh dunia, para konservasionis telah berusaha melindungi terumbu dangkal dengan menciptakan Kawasan Perlindungan Laut, hamparan lautan di mana aktivitas manusia seperti memancing dibatasi. Seringkali, KKL dilobi untuk dan didanai oleh penyelam rekreasi, yang dolar wisata menyediakan insentif masyarakat untuk melestarikan terumbu. Tapi siapa yang akan melindungi terumbu terlalu dalam untuk dikunjungi penyelam?
Sayangnya, contoh penelantaran Twilight Zone sangat banyak. Setelah penduduk setempat mengeluh tentang menambang limbah yang membunuh terumbu dekat pantai di Papua, Richard Pyle mengatakan kepada saya dengan jijik, perusahaan hanya membuang limbahnya lebih dalam, "karena mereka menemukan semuanya hanya lumpur dan cacing."
Sejak formulasi Refugia Hipotesis, kata Pyle, ahli biologi yang bermaksud baik telah bersandar untuk mengadvokasi peningkatan penelitian dan perlindungan Twilight Zone. Tetapi jika Twilight Zone ternyata bukan menjadi refugium - jika ditempati bukan oleh emigran dari perairan dangkal, tetapi oleh makhluk aneh dan indahnya sendiri - yang tidak akan mengurangi keharusan untuk menyelamatkannya, hanya mengubah alasannya. Terumbu karang dalam bukanlah tambahan bagi perairan dangkal, tetapi tempat berkembang biak yang menuntut perlindungan dalam hak mereka sendiri.
"Kelompok selam akan meminta untuk melindungi terumbu dangkal, dan para ilmuwan akan memintanya, dan warga yang peduli akan memintanya, " Rocha mencengkeram suatu hari di atas bangka kami saat ia memeriksa peralatannya . Dia meludahi topengnya, mengoleskan air liur ke sudut-sudutnya untuk mencegah kabut. "Tapi untuk karang yang dalam? Hanya kita. "
Spesies pasir yang belum disebutkan namanya yang ditemukan oleh tim. (Luiz Rocha / Akademi Ilmu Pengetahuan California) Pada hari terakhir saya di Filipina, saya beristirahat sejenak dari membayangi kru Twilight Zone untuk menjelajahi Teluk Batangas bersama Nick Yim dan Marisa Avila, aquarists Academy yang ditugaskan merawat spesimen-spesimennya. Kami menyelam selama berjam-jam di dangkal yang hangat, belang-belang sinar matahari bermain di atas gumpalan karang cangkir yang menggenggam, dan bibir kerang raksasa dari kerang raksasa. Sebuah peternakan nudibranch yang mempesona, siput laut sepanjang jari dilengkapi dengan insang luar yang melambai seperti rumput laut, beringsut di sepanjang terumbu, dan udang belalang bermata goggle yang mengintip dari bawah tepian.
Ketika saya mengintip ke dalam mata berbintik kuning dari belut moray salju, saya memikirkan sesuatu yang Bart Shepherd katakan kepada saya selama satu percakapan larut malam di hotel. Keunikan terumbu mesofotik memberikan alasan untuk menyelamatkan yang dalam — tetapi juga membuat ancaman bagi perairan dangkal menjadi lebih mengerikan. "Jika Hipotesis Refugium ditolak, tidak ada rencana cadangan untuk terumbu dangkal, " kata Shepherd. Dia dan timnya telah menghabiskan waktu bertahun-tahun meneliti terumbu karang yang dalam di dunia, namun mereka secara tidak sengaja menemukan argumen baru untuk melestarikan perairan dangkal juga. Seperti hutan hujan di mana jaguar menguntit lantai sementara toucans terbang menembus kanopi, terumbu karang adalah lingkungan tiga dimensi — dan sama pentingnya untuk mempertimbangkan konservasi vertikal seperti halnya horizontal.
Malam itu, saya kembali ke resor dan bertemu Rocha, yang secara bersamaan mengedit foto hari itu, mengirim email kepada kolega di beberapa negara, dan Tweeting. "Itu pasti akan menjadi daftar jelekku, " gurunya ketika Damselfish abu-abu muncul di laptop. Dia mengetuk keyboard lagi dan muncul seekor ikan kupu-kupu, tubuhnya bergaris coklat coklat dan putih bersinar, siripnya dipangkas dengan warna kuning neon.
"Apa itu?" Tanyaku.
Rocha terkekeh, menggenggam tangannya dengan gembira. "Yang itu tidak punya nama, " katanya. "Namun."
