Fotosintesis Global Meningkat Berkat Tumbuhan Darat, Sementara Alga Laut Melemah

Studi Nature ungkap pemanasan global tingkatkan fotosintesis darat, tapi lemahkan produktivitas laut. Hal itu berdampak pada iklim dan rantai makanan global.(Yulong Zhang)

ANTARA tahun 2003 dan 2021, Bumi mengalami peningkatan bersih dalam aktivitas fotosintesis secara global. Tren ini didorong pertumbuhan tumbuhan darat yang subur akibat pemanasan dan curah hujan yang meningkat, terutama di wilayah beriklim sedang dan lintang tinggi. Sementara itu, alga laut justru kesulitan beradaptasi di perairan tropis yang makin hangat, minim nutrisi, dan terstratifikasi.

Temuan ini dipublikasikan dalam jurnal Nature Climate Change, berdasarkan analisis data satelit yang mencakup daratan dan lautan. Penelitian ini menyoroti bagaimana tumbuhan darat tidak hanya menambah biomassa tetapi juga berperan penting dalam menyerap karbon dan menstabilkan iklim global.

Daratan Menguat, Lautan Melemah

Menurut studi tersebut, produksi primer bersih global, ukuran jumlah karbon yang disimpan tumbuhan setelah dikurangi respirasi, meningkat sekitar 0,1 miliar ton karbon per tahun selama periode penelitian. Angka ini didorong peningkatan produksi primer bersih di daratan sebesar 0,2 miliar ton per tahun, meskipun terjadi penurunan sekitar 0,1 miliar ton per tahun di lautan, terutama di Samudra Pasifik tropis dan subtropis.

“Produksi primer bersih adalah fondasi rantai makanan dan indikator kesehatan ekosistem,” kata penulis utama, Yulong Zhang, ilmuwan riset di Nicholas School of the Environment, Duke University. “Ia menentukan ketersediaan pangan, serat, hingga kemampuan Bumi menyerap emisi karbon manusia.”

Pengamatan Satelit Ungkap Perubahan Global

Tim peneliti menggunakan enam kumpulan data satelit berbeda untuk menganalisis perubahan tahunan fotosintesis global, tiga dari darat dan tiga dari lautan, sepanjang 2003–2021. Data ini diproses dengan model komputer yang menggabungkan variabel lingkungan seperti suhu, ketersediaan cahaya, dan nutrien.

Peningkatan produksi primer di darat terjadi secara luas di wilayah beriklim sedang dan boreal, namun tidak signifikan di wilayah tropis Amerika Selatan. Sebaliknya, penurunan di lautan paling terasa di wilayah tropis dan subtropis, yang kini mengalami pemanasan permukaan laut yang menghambat pencampuran nutrien penting bagi kelangsungan hidup fitoplankton.

“Di darat, pemanasan memperpanjang musim tanam di lintang tinggi dan meningkatkan curah hujan di beberapa wilayah beriklim sedang, mendukung ekspansi hutan dan intensifikasi lahan pertanian,” jelas Wenhong Li, profesor ilmu bumi dan iklim di Duke.

Namun, pemanasan laut membawa dampak sebaliknya. “Air hangat di permukaan membentuk lapisan yang menghambat pencampuran dengan air kaya nutrien di bawahnya, membuat alga kekurangan zat hara penting,” tambah Nicolas Cassar, salah satu penulis dan profesor di Nicholas School.

Lautan Lebih Sensitif terhadap Variabilitas Iklim

Meski tumbuhan darat mendorong peningkatan produksi primer global, penelitian menunjukkan bahwa lautan memainkan peran lebih besar dalam fluktuasi tahunan, terutama selama fenomena iklim besar seperti El Niño dan La Niña.

“La Niña berturut-turut sejak 2015 menjadi salah satu penyebab membaliknya tren produksi primer laut,” ungkap Shineng Hu, asisten profesor dinamika iklim di Duke. “Ini menunjukkan bahwa lautan sangat sensitif terhadap variabilitas iklim masa depan.”

Implikasi untuk Mitigasi Iklim

Studi ini menegaskan peran vital ekosistem darat dalam mengimbangi penurunan produktivitas laut. Namun, penurunan terus-menerus di lautan tropis dan stagnasi di daratan tropis dapat mengganggu rantai makanan, merusak keanekaragaman hayati, sektor perikanan, dan ekonomi lokal. Dalam jangka panjang, kondisi ini berpotensi melemahkan peran wilayah tropis sebagai penyerap karbon alami.

“Apakah penurunan produksi primer di laut akan berlanjut, dan sejauh mana daratan bisa terus mengompensasi kehilangan itu, masih menjadi pertanyaan penting,” tutur Zhang. 

“Pemantauan jangka panjang yang terkoordinasi terhadap ekosistem darat dan laut sebagai satu kesatuan sistem Bumi sangat krusial.” (Science Daily/Z-2)