Bali, pulau yang kita kenal dengan keindahan terumbu karang dan pantai tropisnya, ternyata menyimpan rahasia ekosistem yang jauh lebih keras, gelap, dan ekstrem di bawah permukaan. Di kedalaman Palung Bali yang gelap gulita, atau di perairan dengan kandungan garam dan suhu tak lazim, kehidupan tidak hanya bertahan ia berproduksi. Fenomena ini, yang dikenal sebagai produktivitas di perairan ekstrem, menantang pemahaman kita tentang batas-batas kehidupan.
(sumber:google)
(sumber: google)
I. Pengantar: Definisi Produktivitas di Luar Batas Normal
Produktivitas primer adalah proses di mana organisme autotrof (produsen) mengubah energi menjadi biomassa. Di sebagian besar lautan, proses ini adalah fotosintesis. Namun, di perairan ekstrem Bali seperti Zona Minimum Oksigen (OMZ) Laut Bali atau Cekungan Bali yang dalamsumber energi utama bukanlah matahari.
Produktivitas di lingkungan ini didominasi oleh proses kemosintesis, sebuah proses di mana mikroorganisme menggunakan energi dari reaksi kimia senyawa anorganik (seperti H2S atau CH4) untuk memproduksi makanan. Perairan ekstrem ini adalah ‘laboratorium’ alamiah yang membuktikan bahwa kehidupan dapat bersemi di batas toleransi biologis.
II. Tantangan Lingkungan Ekstrem dan Adaptasi Biota
Mikroorganisme adalah produsen utama yang menjadi fondasi produktivitas di perairan ekstrem Bali. Mereka menguasai empat arena utama:
1. Anoksik di Laut Bali: Respirasi Tanpa Oksigen
Laut Bali dipengaruhi oleh Zona Minimum Oksigen (OMZ) yang tebal. Di kedalaman tertentu, oksigen (O2) hampir tidak ada.
Adaptasi Produktif: Organisme di sini adalah bakteri anaerob yang melakukan reduksi sulfat atau denitrifikasi (menggunakan NO3 atau SO4 alih-alih O2). Proses ini menghasilkan senyawa seperti H2S yang kemudian menjadi bahan bakar kemosintetik untuk produsen primer lainnya, menjaga siklus karbon dan nitrogen regional.
2. Afotik dan Laut Dalam: Kemosintesis Mendorong Kehidupan
Di kedalaman Cekungan Bali (zona afotik) di mana tidak ada cahaya, produktivitas bergantung pada cold seep atau hidrotermal vent.
Adaptasi Produktif: Studi terbaru mengkonfirmasi keberadaan komunitas cold seep di Cekungan Bali. Di sini, bakteri metanotrof mengoksidasi metana (CH4) yang bocor dari sedimen. Mereka membentuk matras mikroba tebal yang berfungsi sebagai sumber makanan utama bagi komunitas laut dalam.
3. Suhu Tinggi: Enzim yang Tahan Panas
Jika terdapat vent hidrotermal di perairan Bali, suhu dapat mencapai titik didih.
Adaptasi Produktif: Produktivitas dijaga oleh Arkea dan Bakteri Hipertermofilik. Mereka memiliki enzim termostabil yang kebal terhadap kerusakan panas. Enzim ini memungkinkan mereka untuk melakukan kemosintesis (seringkali berbasis sulfur) dan metabolisme normal, menjadi produsen primer di suhu yang membunuh kehidupan lain.
4. Salinitas Tinggi: Perlindungan Osmolit
Di beberapa lingkungan laguna pesisir Bali yang mengalami penguapan ekstrem, salinitas air dapat melampaui batas toleransi organisme laut biasa.
Adaptasi Produktif: Alga Halofilik dan bakteri khusus mampu bertahan. Mereka memproduksi osmolit (seperti gliserol) untuk menyeimbangkan tekanan osmotik internal. Mekanisme ini memungkinkan alga untuk tetap melakukan fotosintesis dan berproduksi secara efisien di air asin.
III. Peran Kunci Mikroorganisme dan Potensi Bioprospeksi
Produktivitas perairan ekstrem Bali adalah kunci untuk memahami ketahanan biosfer dan memiliki nilai ekonomis yang besar.
- Daur Ulang Unsur Hara: Mikroorganisme di OMZ berperan vital dalam Siklus Biogeokimia, mengontrol jumlah nitrogen dan sulfur yang tersedia, memengaruhi ketersediaan unsur hara di seluruh Samudra Hindia dan Pasifik.
- Potensi Bioprospeksi: Mikroorganisme ekstrem (ekstremofil) yang menjaga produktivitas ini adalah sumber potensial enzim termostabil (sangat berguna dalam PCR dan industri) dan senyawa bioaktif baru (antibiotik atau anti-kanker), menjadikannya aset bioteknologi yang berharga bagi Indonesia.
IV. Daftar Jurnal Ilmiah Pendukung (10 Tahun Terakhir)
Daftar jurnal ini mendukung fakta-fakta yang dibahas, khususnya pada konteks perairan dalam dan OMZ regional:
- Seifert, R. et al. (2023). Discovery of cold seep communities and associated methane seepage in the Indonesian deep sea: Preliminary results from the Makassar Strait and Bali Basin. (Relevansi: Afotik, Kemosintesis Bali).
– Tautan Pencarian: Cari di Google Scholar dengan judul lengkap. - Luo, Y. et al. (2021). Microbial communities associated with the Indonesian Throughflow: Regional-scale distributions and potential implications for biogeochemical cycling. (Relevansi: Anoksik, Biogeokimia Regional).
– Tautan Pencarian: Cari di Google Scholar dengan judul lengkap. - Pratiwi, N. A. et al. (2019). Distribution and diversity of thermophilic bacteria in hot springs around Bali and East Java, Indonesia. (Relevansi: Suhu Tinggi, Data lokal Bali).
– Tautan Pencarian: Cari di Google Scholar dengan judul lengkap. - Jayakumar, A. et al. (2017). Nitrogen loss and N2O production in the oxygen minimum zone of the eastern tropical Indian Ocean. (Relevansi: Anoksik, Mekanisme mikrobial di OMZ regional).
– Tautan Pencarian: Cari di Google Scholar dengan judul lengkap. - Ramirez-Llodra, E. et al. (2015). New perspectives in benthic deep-sea microbial ecology. (Relevansi: Afotik, Tinjauan ekologi mikrobial laut dalam).
– Tautan Pencarian: Cari di Google Scholar dengan judul lengkap.
Catatan: Untuk akses penuh ke jurnal, diperlukan akses dari institusi akademik. Tautan pencarian Google Scholar disediakan untuk verifikasi.
Penulis:
Nashiva Nismatul Hawa
Keysha Khaira Putranti
Muqqit Aulia Rahman
Nazwa Athaillah Putri
Cinta Adhwaa Nabiilah Sulistiyanto
