CN-SEO

Dari Svalbard, Norwegia hingga Greenland, Arwyn Edwards telah mengatasi suhu dingin ekstrem saat melakukan penelitian lapangan di bidang ekologi gletser. Sebagai dosen senior bidang biosains di Universitas Aberystwyth di Wales, Edwards mempelajari beberapa penghuni terkecil gletser: mikroba. Penelitiannya berfokus pada interaksi mikroba dengan kriosfer dan bagaimana kriosfer terbentuk oleh perubahan lingkungan, khususnya di wilayah di mana gletser mencair dengan cepat.

Setelah menyelesaikan Ph.D. dalam mikrobiologi di Aberystwyth, Edwards terus mengeksplorasi keanekaragaman hayati mikroba yang ditemukan di gletser. Salah satu fokus penelitiannya adalah lubang kriokonit, ekosistem glasial kompleks yang mempercepat pemanasan dan pencairan gletser. Seperti yang dikatakan Marco Tedesco, ilmuwan iklim di Lamont-Doherty Earth Observatory, yang merupakan bagian dari Columbia School of Climate, dijelaskan sebelumnyacryoconite adalah “kantong jelaga, debu, ganggang dan bakteri yang bersembunyi di permukaan. Mengingat sifatnya yang gelap, mereka menyerap lebih banyak radiasi matahari dan, oleh karena itu, meningkatkan pencairan.”

Dalam wawancara dengan GlacierHub, Edwards membahas proyek penelitian dan ekspedisi sebelumnya serta menjelaskan bagaimana perubahan iklim berdampak pada bidangnya.

Wawancara ini telah diedit untuk kejelasan dan keakuratan.

Apa yang memicu minat Anda terhadap ekologi gletser?

Awalnya, saya dilatih sebagai ahli mikrobiologi. Saya ingin tahu tentang kehidupan di Arktik, bagaimana ekosistem mikroba terbentuk dalam kondisi ekstrem, dan apa yang dapat kita pelajari dari ekosistem tersebut. Ketika kondisi sulit, hanya sedikit organisme yang dapat menoleransinya. Jadi, Anda sedang melihat ekosistem yang sangat sederhana dibandingkan dengan apa yang mungkin Anda miliki di hutan hujan tropis atau di lahan pertanian jika Anda melihat mikroba tanah. Arktik tampaknya merupakan tempat yang baik untuk mencoba dan melihat ekologi, namun disederhanakan. Itu terjadi pada tahun 2006 saat meraih gelar Ph.D. saya, tempat saya pergi ke Svalbard untuk pertama kalinya dan melakukan beberapa pengambilan sampel. Saya menyukainya. Saya telah membangun karir penelitian saya dari sana.

Anda telah melakukan berbagai jenis kerja lapangan dan penelitian. Mana yang paling kamu banggakan?

Saya sangat bangga dengan makalah yang kami terbitkan pada tahun 2016 yang meneliti fenomena lubang kriokonit. Itulah fokus utama penelitian saya selama 20 tahun terakhir.

Ekosistem kriokonit adalah tempat terdapat debu di permukaan es, yang kemudian dijajah oleh mikroba yang dapat berfotosintesis seperti cyanobacteria. Ketika sel-sel cyanobacteria mati, klorofilnya rusak dan berubah menjadi coklat, sehingga mengurangi albedo. [the fraction of sunlight reflected] dari permukaan es. Permukaan es kemudian mencair dan membentuk lubang kecil.

Seorang anggota tim saya menggunakan sendok untuk mengumpulkan kriokonit dari beberapa lubang dan memasukkannya ke dalam lubang penelitian. Untuk beberapa lubang, dia mengisinya dengan kriokonit dan mengamati bagaimana bentuk lubang berubah. Menggabungkannya dengan analisis DNA dan analisis biokimia, kita dapat menguping apa yang dikatakan mikroba satu sama lain dalam istilah kimia: 'Wow, tiba-tiba gelap di sini. Kami harus tumbuh bersama dan beradaptasi dengan kondisi minim cahaya.'

Kami menyadari bahwa mikroba memiliki respons yang sangat kompleks terhadap perubahan di lingkungannya, dan mereka merasa paling nyaman ketika mereka tersebar dan memiliki ruang untuk berkembang. Jaringan interaksi kehidupan yang kompleks dalam kondisi ekstrem seperti itu menghasilkan ekosistem yang sangat produktif. Itu mungkin favorit saya dari hampir 70 makalah terkait gletser yang pernah saya terbitkan.

Bagaimana lubang kriokonit ini mengurangi albedo gletser, dan apa alasan untuk melestarikannya meskipun mempunyai dampak negatif terhadap iklim?

Es gletser memiliki albedo yang cukup tinggi, tetapi jika Anda mulai meletakkan sesuatu yang lebih gelap dari es di permukaannya, albedo tersebut akan berkurang dan akan menyerap energi matahari. Dan jika Anda menambahkan lapisan tipis puing-puing gelap, penurunan albedo berarti energi matahari yang diserap disalurkan secara efisien ke es di bawahnya. Jadi ventilasi kriokonit mendorong gletser mencair dengan cepat.

Namun menurut saya menghilangkan semua kriokonit adalah tindakan yang bijaksana karena beberapa alasan. Ini adalah habitat mikroba yang sangat kompleks dan menjadi rumah bagi ribuan spesies mikroba—kita hanya tahu sedikit tentang keanekaragaman hayati secara keseluruhan. Beberapa mikroba tersebut juga menghasilkan hal-hal yang mungkin penting secara ekonomi bagi kita, seperti antibiotik atau enzim baru.

Pada akhirnya, generasi peneliti saya dan mungkin generasi peneliti siswa saya adalah generasi terakhir manusia yang akan dapat mengakses keanekaragaman kehidupan di gletser ini, karena gletser menghilang di seluruh bumi dengan kecepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya dan menakutkan. Jadi kecuali kita melestarikan habitat ini sekarang, generasi manusia dan ilmuwan masa depan tidak akan mampu melakukan penelitian ini.

Pada tahun 2016, Anda memimpin eksplorasi ekologi gletser malam kutub yang pertama. Apa pengalamannya?

Itu sangat fenomenal. Pada bulan November 2016, kami melakukan pekerjaan malam kutub pertama kami. Kami pergi ke suatu tempat di Svalbard yang kami kenal dengan baik, dan kami benar-benar tersesat. Jadi saya kemudian berpikir bagaimana cara bekerja dalam cahaya kutub di gletser dengan aman dan efisien? Dan saya memberikan beberapa tip dan trik untuknya.

Selanjutnya, saya menulis proposal penelitian ke Royal Geographical Society, dan saya menjadi peneliti Arktik dan pegunungan pertama rekan dalam 200 tahun sejarah masyarakat. Kami menamakan proyek ini 'Di Tengah Musim Dingin yang Paling Gelap'. Kami kembali ke Svalbard untuk melakukan pengambilan sampel di aurora borealis. Kami dapat memperoleh bahan kriokonit dan menganalisis keanekaragaman hayatinya untuk melihat perubahannya seiring berjalannya waktu.

Hal itu melahirkan proyek yang lebih besar yang disebut Krio 365. Saya telah memimpin proyek ini di Svalbard selama beberapa tahun dan sekarang melihat musim yang berbeda. Lucunya, segala sesuatunya hidup di musim dingin. Meskipun keadaannya gelap 24 jam sehari dan sangat dingin serta bersalju, benda-benda di bawahnya masih hidup.

Saat ini, iklim Svalbard mengalami pemanasan tujuh kali lebih cepat dibandingkan rata-rata global. Apakah perubahan cepat ini mempengaruhi penelitian lapangan?

Itu membuat semua yang kami lakukan menjadi sangat mendesak. Hal ini mendesak karena kita terus perlu mengembangkan bukti yang jelas mengenai dampak iklim dengan harapan dapat meyakinkan para pembuat kebijakan bahwa kita perlu melakukan mitigasi perubahan iklim secepatnya. Kita kehabisan kesempatan untuk mengumpulkan sampel guna memahami lingkungan, dan hal ini juga menjadi semakin tidak terduga dan berpotensi berbahaya karena meningkatnya interaksi dengan beruang kutub dan pencairan gletser yang cepat.

Saya rasa kita tidak akan menghasilkan cukup bukti untuk meyakinkan semua orang, tapi kita harus terus berusaha.

Poin-poin penting apa yang harus dimiliki pembaca mengenai hubungan antara perubahan iklim dan ekologi gletser?

Pesan kuat saya adalah mikroba adalah penjaganya. Di ekosistem mana pun, merekalah yang pertama merespons perubahan kondisi dibandingkan beruang kutub atau rusa kutub. Namun mereka juga merupakan pemicu perubahan iklim. Mereka adalah pihak yang memberikan pertolongan pertama, namun mereka juga yang menentukan arah.

Hal ini dapat terjadi dalam beberapa cara. Hal ini dapat terjadi melalui efek pengurangan albedo yang saya sebutkan sebelumnya atau melalui emisi gas rumah kaca seperti karbon dioksida dan metana. Jika Anda mengembangkan mikroba sejak dini dan memberi mereka sumber karbon segar untuk dimakan, mereka akan menghasilkan lebih banyak gas rumah kaca. Jadi pesan saya adalah: Jika kita mengembangkan mikroba di Kutub Utara, hal ini akan mengubah respons Kutub Utara terhadap perubahan iklim, dan hal ini mempunyai konsekuensi bagi kita semua.