Perubahan iklim telah memberikan dampak signifikan terhadap ekosistem laut, terutama di wilayah Samudra Arktik yang sensitif terhadap peningkatan suhu dan hilangnya es laut. Penurunan habitat es laut mempengaruhi produksi primer dan dinamika komunitas biota laut, terutama di zona es marginal (Marginal Ice Zone/MIZ). MIZ merupakan ekosistem yang sangat dinamis dan berfungsi sebagai zona transisi antara es laut padat dan perairan terbuka. Wilayah ini menyediakan habitat bagi berbagai organisme, termasuk taksa simpagik (sympagic) yang bergantung pada es serta taksa pelagik (pelagic) yang hidup di perairan terbuka.
Untuk memahami lebih lanjut bagaimana perubahan lingkungan mempengaruhi biodiversitas di bawah es, pendekatan DNA lingkungan (Environmental DNA/eDNA) metabarkoding digunakan untuk mengeksplorasi keberagaman eukariotik dalam kolom air bagian atas di MIZ Selat Fram (Fram Strait). Dua penanda gen yang umum digunakan dalam studi eDNA, yaitu gen mitokondria Cytochrome c Oxidase subunit I (COI) dan gen ribosom 18S RNA (18S rRNA), digunakan secara bersamaan dalam penelitian ini. Penanda COI sering digunakan untuk mengidentifikasi metazoa, sementara 18S lebih luas dalam cakupan taksonomi, mencakup protista dan organisme lain. Dengan pendekatan multimarker ini, penelitian bertujuan untuk memahami komposisi komunitas eukariotik dan bagaimana faktor lingkungan seperti es laut dan stratifikasi air akibat pencairan es mempengaruhi biodiversitas di bawah es.
Dalam penelitian ini, sampel air dikumpulkan dari bawah es laut dan kedalaman 5 meter menggunakan metode filtrasi air laut untuk ekstraksi DNA. Data eDNA yang diperoleh kemudian dianalisis secara bioinformatika untuk mengidentifikasi taksa yang hadir dan mengkaji pola keanekaragaman hayati di bawah es laut. Data lingkungan seperti konsentrasi es laut, suhu, dan salinitas juga dikombinasikan untuk memahami pengaruh faktor abiotik terhadap komunitas eukariotik.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa keanekaragaman alfa (alpha diversity) lebih tinggi pada sampel yang diambil langsung di bawah es dibandingkan dengan yang diambil dari kedalaman 5 meter. Komposisi komunitas juga menunjukkan variasi antara lokasi yang berbeda, menunjukkan adanya pengaruh dari kondisi es dan stratifikasi air yang disebabkan oleh pencairan es. Perbedaan ini mencerminkan adaptasi organisme terhadap perubahan fisik yang terjadi di MIZ.
Secara taksonomi, penelitian ini berhasil mengidentifikasi berbagai metazoa simpagik dan pelagik serta produsen primer yang khas di wilayah ini. Taksa yang dominan dalam komunitas eukariotik mencakup diatom dan alga es, yang merupakan bagian penting dalam jaring makanan di lingkungan Arktik. Selain itu, tingkat diversitas yang tinggi pada tingkat taksonomi tertentu menunjukkan masih banyaknya organisme yang belum terkarakterisasi dengan baik dalam basis data referensi genetik, yang mengindikasikan adanya kesenjangan dalam pemahaman biodiversitas Arktik.
Penanda COI dan 18S memberikan hasil yang saling melengkapi dalam mendeteksi biodiversitas. COI lebih efektif dalam mengidentifikasi metazoa, sementara 18S lebih luas dalam mengungkapkan komunitas protista. Namun, keterbatasan dalam cakupan database referensi menjadi kendala dalam melakukan klasifikasi organisme hingga tingkat spesies. Hal ini menyoroti pentingnya pengembangan database referensi yang lebih komprehensif untuk wilayah Arktik guna meningkatkan akurasi identifikasi dalam studi eDNA di masa mendatang.
Lebih lanjut, hasil penelitian menunjukkan bahwa komposisi komunitas eukariotik sangat dipengaruhi oleh karakteristik stratifikasi air akibat pencairan es. Analisis menunjukkan bahwa lapisan air yang kaya akan lelehan es cenderung memiliki komunitas yang berbeda dibandingkan dengan perairan yang lebih dalam dan lebih bercampur. Faktor lain seperti konsentrasi es laut juga memiliki peran penting dalam membentuk pola komunitas, di mana daerah dengan konsentrasi es yang lebih tinggi cenderung memiliki komunitas yang lebih khas dibandingkan dengan daerah dengan es yang lebih sedikit.
Dengan menggunakan pendekatan metabarkoding eDNA multimarker ini, penelitian berhasil mengungkap pola biodiversitas yang kompleks dan dampak lingkungan terhadap komunitas eukariotik di MIZ Arktik. Hasil ini menyoroti pentingnya pemantauan biodiversitas jangka panjang untuk memahami dampak perubahan iklim terhadap ekosistem laut Arktik dan memberikan wawasan bagi upaya konservasi di wilayah ini.
Sumber:
Leave a Reply