Penelitian yang dilakukan oleh Chandrashekar Mootapally, Parth Sharma, Siddhant Dash, Manish Kumar, Shiksha Sharma, Ramesh Kothari, dan Neelam Nathani berfokus pada peran mikroba dalam siklus biogeokimia di sedimen laut dalam Teluk Kathiawar, India. Penelitian ini bertujuan untuk memahami bagaimana komunitas mikroba di sedimen laut dalam berkontribusi terhadap siklus karbon, nitrogen, dan sulfur, serta dampak aktivitas antropogenik terhadap keragaman dan fungsi mikroba tersebut.
Studi ini berhasil merekonstruksi 309 genom mikroba dari sampel sedimen laut dalam yang diambil dari Teluk Khambhat dan Teluk Kutch, serta satu sampel dari Laut Arab. Dari jumlah tersebut, 39 merupakan genom arkea dan 270 merupakan genom bakteri. Genom-genom ini diklasifikasikan ke dalam 5 filum arkea dan 18 filum bakteri, memberikan wawasan baru tentang keragaman mikroba di lingkungan sedimen laut dalam. Filum bakteri yang dominan di antaranya adalah Proteobacteria, Zixibacteria, Gemmatimonadetes, Dadabacteria, dan Planctomycetes. Proteobacteria, khususnya kelas Gammaproteobacteria, ditemukan melimpah dan berperan dalam berbagai fungsi metabolik seperti produksi metabolit, degradasi hidrokarbon, dan asimilasi asetat. Filum lain seperti Zixibacteria dan Dadabacteria juga teridentifikasi, meskipun dalam jumlah yang lebih sedikit, namun berkontribusi pada siklus nutrisi di lingkungan tersebut.
Dalam siklus karbon, penelitian ini mengidentifikasi bahwa fiksasi karbon dilakukan oleh bakteri dari filum Gamma-proteobacteria yang memiliki gen terkait siklus Calvin-Benson-Bassham (CBB), atau oleh mikroba yang memiliki gen terkait jalur Wood-Ljungdahl. Penemuan ini menunjukkan bahwa komunitas mikroba di sedimen laut dalam berperan penting dalam fiksasi karbon, yang merupakan proses dasar dalam siklus karbon global. Selain itu, oksidasi karbon organik juga tersebar luas di seluruh komunitas mikroba, menunjukkan peran mereka dalam mendaur ulang karbon organik di sedimen laut dalam.
Dalam siklus nitrogen, komunitas mikroba yang terlibat dalam metabolisme nitrogen ditemukan kaya dan beragam. Sebagian besar komunitas mikroba berkontribusi pada siklus nitrogen melalui pemrosesan oksida nitrogen. Bakteri dari filum KSB1 juga ditemukan mampu melakukan fiksasi nitrogen, menambah keragaman mikroba yang terlibat dalam siklus nitrogen di sedimen laut dalam. Penemuan ini menyoroti pentingnya komunitas mikroba dalam mendaur ulang nitrogen di ekosistem laut dalam.
Dalam siklus sulfur, filum Verrucomicrobiota ditemukan sebagai kontributor utama. Variasi gen napAB, yang terlibat dalam reduksi nitrat, ditemukan lebih rendah secara signifikan di Teluk Kutch dibandingkan dengan Teluk Khambhat dan Laut Arab. Dinamika antara jalur-jalur ini bersifat saling eksklusif, menunjukkan bahwa komunitas mikroba di sedimen laut dalam memiliki jalur metabolik yang spesifik untuk mendaur ulang sulfur.
Teluk Kathiawar merupakan wilayah yang mengalami berbagai aktivitas antropogenik, seperti industri pupuk, kimia, kilang minyak, pembangkit listrik, dan pembuangan kapal. Aktivitas-aktivitas ini dapat mempengaruhi komunitas mikroba di sedimen laut dalam. Penelitian ini menunjukkan bahwa meskipun sedimen laut dalam sebelumnya dianggap sebagai lingkungan yang murni, mereka sebenarnya menjadi rumah bagi mikroba dengan sejumlah besar gen resistansi terhadap antibiotik dan logam berat. Hal ini menunjukkan bahwa aktivitas manusia dapat mempengaruhi keragaman dan fungsi mikroba di lingkungan tersebut.
Penelitian ini menyoroti pentingnya zona kritis dan keragaman mikroba di dalamnya, yang perlu eksplorasi lebih lanjut. Komunitas mikroba di sedimen laut dalam tidak hanya berperan dalam siklus biogeokimia, tetapi juga dapat dipengaruhi oleh aktivitas antropogenik di pesisir. Studi lebih lanjut diperlukan untuk memahami dampak perubahan lingkungan dan aktivitas manusia terhadap komunitas mikroba dan proses biogeokimia di sedimen laut dalam.
Sumber:
Leave a Reply