https://frosthead.com

Berenang Melalui Masa Depan Lautan

Aku menjatuhkan jangkar dinghy di bawah tebing Maug yang bercat merah. Kelompok pulau tak berpenghuni adalah salah satu yang paling terpencil di Kepulauan Mariana, yang merupakan wilayah Amerika Serikat di Pasifik Barat. Tiga pulau curam Maug yang berbentuk curam adalah puncak gunung berapi bawah laut.

Maug, bagian dari Monumen Nasional Parit Kelautan Marianas, adalah salah satu rangkaian gunung berapi bawah laut — beberapa lumpur aktif, belerang, dan karbon dioksida — yang membanggakan beberapa geologi paling spektakuler di dunia. Sebuah gunung bawah laut terdekat menjadi satu-satunya danau belerang yang dikenal di sisi Jupiter ini. Dan Maug adalah satu-satunya tempat di dunia di mana ventilasi vulkanik bawah laut memancarkan karbon dioksida di lingkungan perairan tropis yang dangkal.

Mengenakan topeng dan sirip, aku meluncur ke air dan berenang ke utara untuk perjalanan singkat ke masa depan lautan kita.

Ketika saya mulai mengayuh melawan arus di sepanjang pantai bagian dalam pulau timur, saya melihat banyak ikan kecil dan banyak kepala karang dicuci dengan warna biru pastel, merah muda dan putih. Kemudian air menjadi lebih hangat dan lebih suram dan semakin sedikit karang. 100 kaki lagi dan saya mulai melihat gelembung kecil muncul dalam semburan dari antara batu-batu kecil di bagian bawah, yang ditutupi oleh lendir coklat yang disebut cyanobacteria. Ikan-ikan kecil menghilang, pertanda kualitas air berubah.

Di mana gelembung keluar, pH air adalah 6, 07, tingkat keasaman yang akan membunuh semua kehidupan di lautan. Beberapa meter jauhnya, di mana saya berenang, emisi asam telah diencerkan hingga pH 7, 8, yang oleh para ilmuwan diprediksi air laut permukaan akan rata-rata dalam setengah abad.

Ini adalah zona kematian — gelap dan firasat, dan bukan pemandangan yang indah. Tetapi sangat menarik bagi Rusty Brainard, kepala Divisi Ekosistem Terumbu Karang dan Administrasi Atmosfer Nasional, yang termasuk yang pertama kali berenang melewatinya pada tahun 2003. Itu karena, katanya, itu dapat membantu kita memahami bagaimana terumbu di seluruh dunia akan bereaksi terhadap lautan pengasaman.

Sejak Revolusi Industri, manusia telah mengeluarkan 500 miliar metrik ton karbon dioksida (CO2) yang mengejutkan ke atmosfer. Gas yang memerangkap panas ini menyebabkan planet ini — yang didinginkan selama 100.000 tahun didorong oleh variasi dalam orbit Bumi — malah menjadi lebih hangat.

Ken Caldeira, seorang ilmuwan perubahan iklim di Departemen Ekologi Global Carnegie Institution di Stanford University, mengatakan kami mengeluarkan 30 miliar ton CO2 per tahun dari pembakaran batu bara dan minyak, ditambah 7 miliar ton lagi dari efek tidak langsung deforestasi dan membuat semen. Sebagai perbandingan, katanya, produksi CO2 alami dari ventilasi vulkanik, di udara dan di air, adalah sekitar setengah miliar ton per tahun.

Sekitar sepertiga dari CO2 yang telah dipancarkan sejak tahun 1800 telah diserap oleh lautan, yang berarti iklim kita tidak sepanas seperti seharusnya. Tetapi apa yang baik untuk beruang kutub tidak baik untuk karang: CO2 di air berubah menjadi asam karbonat, yang telah meningkatkan keasaman di lapisan atas laut setinggi 300 kaki sebesar 30 persen.

Seorang ilmuwan NOAA mensurvei terumbu di atas koloni Porites rus di sepanjang sisi timur laguna terbuka tengah di Pulau Maug di Persemakmuran Kepulauan Mariana Utara. (Foto-foto dari Pusat Sains Perikanan Kepulauan Pasifik NOAA, Divisi Ekosistem Terumbu Karang, Foto oleh Jake Asher) Karena air laut menjadi lebih asam, karang dan kerang harus menghabiskan lebih banyak energi untuk membuat cangkang kalsium karbonatnya, suatu proses yang dikenal sebagai kalsifikasi. (Foto-foto dari Pusat Sains Perikanan Kepulauan Pasifik NOAA, Divisi Ekosistem Terumbu Karang, Foto oleh Benjamin Richards) Banyak terumbu karang telah ditekankan oleh lonjakan suhu yang membunuh koloni karang dalam proses yang disebut pemutihan dan oleh panen berlebihan ikan yang menjaga ganggang yang membekukan karang tetap terkendali. (Foto-foto dari Pusat Sains Perikanan Kepulauan Pasifik NOAA, Divisi Ekosistem Terumbu Karang, Foto oleh Benjamin Richards) Gelembung gas bawah permukaan dari situs ventilasi hidrotermal di sepanjang batas timur laguna terbuka pusat di Pulau Maug. (Foto-foto dari Pusat Sains Perikanan Kepulauan Pasifik NOAA, Divisi Ekosistem Terumbu Karang, Foto oleh Benjamin Richards) Komunitas bentik di dekat lokasi lubang hidrotermal di sepanjang batas timur laguna terbuka pusat di Pulau Maug. (Foto-foto dari Pusat Sains Perikanan Kepulauan Pasifik NOAA, Divisi Ekosistem Terumbu Karang, Foto oleh Benjamin Richards)

Karena air laut menjadi lebih asam, karang dan kerang harus menghabiskan lebih banyak energi untuk membuat cangkang kalsium karbonatnya, suatu proses yang dikenal sebagai kalsifikasi.

“Sudah, tingkat pertumbuhan karang di Great Barrier Reef telah turun 15 persen dalam waktu kurang dari 20 tahun, ” kata Ove Hoegh-Guldberg, direktur Pusat Studi Kelautan di Universitas Queensland, Australia. "Pada tingkat ini, karang akan mulai menurun mungkin dalam 25 tahun." Kalsifikasi akan anjlok ke tingkat minimal - di mana pertumbuhan karang hampir tidak dapat dilihat - pada pertengahan abad ini, Hoegh-Guldberg dihitung dalam sebuah makalah yang diterbitkan di Science pada bulan Desember. 2007

Banyak terumbu karang telah ditekankan oleh lonjakan suhu yang membunuh koloni karang dalam proses yang disebut pemutihan dan oleh panen berlebihan ikan yang menjaga ganggang yang membekukan karang tetap terkendali. “Tidak perlu banyak penurunan kalsifikasi terumbu untuk terumbu karang mulai hancur dan terkikis, ” Hoegh-Guldberg menjelaskan. "Itu membuat semua ikan dan spesies yang mendukung mereka di terumbu karang pada dasarnya tidak punya rumah, jadi mereka akan menghilang begitu saja."

Hoegh-Guldberg menerbitkan bukti untuk skenario ini pada tahun 1999. Hari ini ia bukan lagi Cassandra yang kesepian. Banyak peneliti percaya bahwa pada pertengahan abad ini, ketika CO2 di atmosfer akan berlipat ganda seperti pada tahun 1800, "semua terumbu karang akan berhenti tumbuh dan mulai larut, " tegas Jacob Silverman dari Hebrew University of Jerusalem dalam sebuah makalah yang diterbitkan pada bulan Maret di Surat Penelitian Geofisika .

"Memprediksi efek pengasaman pada karang relatif mudah, " kata Caldeira dari Carnegie, yang menciptakan istilah "pengasaman laut." "Kami tahu itu akan membuat lebih sulit bagi banyak spesies laut lainnya untuk bereproduksi, kami hanya tidak tahu sampai sejauh mana. "

Masalahnya adalah bahwa walaupun ada beberapa periode di mana samudera jauh lebih asam daripada yang diperkirakan dalam satu abad, prosesnya memakan waktu setidaknya 5.000 tahun, yang memberi spesies laut lebih banyak waktu untuk beradaptasi. Sekarang prosesnya 1.000 kali lebih cepat dari sebelumnya, kata Hoegh-Gulberg, itulah sebabnya ia khawatir tentang kepunahan massal.

Yang membawa kita kembali ke Maug.

Zona kematian yang unik, di mana airnya begitu asam dari lubang vulkanik sehingga tidak ada karang yang bisa bertahan hidup, hanya selebar 30 kaki dan panjang 200 kaki. Setelah saya berenang keluar dari air jernih yang penuh dengan ikan dan karang, saya berbalik dan kembali ke selatan, dengan arus, melewati lubang angin. Baik zona kematian dan zona transisi, di mana air yang sangat asam menyatu dengan air laut normal, harus menghasilkan wawasan tentang bagaimana karang akan bereaksi terhadap perubahan lautan.

"Ini adalah satu-satunya terumbu dangkal yang kami ketahui di mana bintik-bintik tertentu terlihat seperti yang kami harapkan banyak terumbu akan terlihat dalam 50 atau 100 tahun, " kata Brainard di kantornya di Honolulu. "Kita perlu mempelajari apa yang terjadi di ruang antara zona mati dan zona normal untuk mengetahui dengan tepat bagaimana koral bereaksi terhadap air yang semakin asam."

Karena laut menyerap CO2 dengan sangat lambat dan sudah ada banyak atmosfer, pengasaman akan lebih sulit untuk dibalik daripada perubahan iklim. Ketika saya berenang kembali ke perahu, saya bertanya-tanya berapa banyak karang yang akan dilihat oleh cucu-cucu saya. Mereka pasti akan melihat foto-foto yang cukup dan menawan dan rekaman film terumbu karang. Berbeda dengan dodo tanpa foto, terumbu karang kita, walaupun tereduksi menjadi pasir, akan tetap hidup dalam imajinasi kita.

Berenang Melalui Masa Depan Lautan