Peningkatan CO2 air laut dan komunitas mikroba yang berasosiasi

dengan terumbu karang

Jubhar C. Mangimbulude,

Universitas Halmahera-Tobelo

Overview

1. Pendahuluan

2. Asidifikasi air laut

3. Dampak terhadap terumbu karang

4. Komunitas mikroba berasosiasi dengan terumbu karang

5.Respons mikrob terhadap perubahan lingkungan

6. Perubahan iklim. Microbiol approach: rapid detection.

1. Pendahuluan

Pemanasan global (global warming) merupakan isu lingkungan gobal

IPCC, 2007 bahwa sejak tahun 1930 – 2010 kenaikan temperature global mencapai 0,8 oC.

Recently, released by NASA

Februari 2016 merupakan temperatur terpanas karena kenaikannya telah melewati 1,5

oC.

Terjadi pemusatan panas di belahan bumi utara yang mencapai 2,75

oC dan 5,36

oC di belahan

Arctic

Peningkatan CO2 di atmosfir dalam beberapa dekade terakhir

WMO (2015) melaporkan bahwa akumulasi gas CO2 di atmosfir pada tahun 2014 telah mencapai 397.7±0.1 ppm dan hingga tahun 2016 terus meningkat hingga 407,57 ppm (https://www.co2.earth

2. Asidifikasi air laut

Raven (2005), pH air laut dalam 200 tahun terakhir turun sekitar 0,1 unit. Estimated, akan terus turun sekitar 0,3 – 0,4 unit apabila konsentrasi CO2 atmosfir mencapai 800 ppm

Chemicaly, dapat dijelaskan bahwa ketika CO2 diserap oleh laut akan bereaksi dengan H2O sehingga membentuk asam karbonat (H2CO3). Decreased in pH of sea water due to H+ accumulation

First Argue

Consequences

Orr et al., (2005) dalam papernya yang berjudul Anthropogenic ocean acidification over the twenty-first century and its impact on calcifying organisms

jika pH rata-rata sekitar 0,3 – 0,4 unit itu ekuivalen dengan kenaikan 150% ion H+ dan konsentrasi CO3 turun.

Other word

Kenaikan CO2 atmosfir tidak hanya menurunan pH tetapi juga pengurangan karbonat (CO3),

berdampak pada proses calsifikasi organisme laut

khususnya dalam pembentukan cangkang dan

terumbu karang (Berelson et al., 2007)

In Contrast

Second Argue

Le Quere et al., (2007) hasil pengamatan dan

perhitungan diketahui bahwa terjadi

pengurangan efisiensi penyerapan CO2, di

laut selatan dalam kurun waktu 25 tahun.

Pengurangan efesiensi penyerapan CO2 oleh

air laut cenderung akan berlangsung lama.

Konsekuensi dari itu akan terjadi

pengurangan asidifikasi.

Dampak terhadap terumbu karang

Ekosistem terumbu karang menyediakan jasa ekologis global (seperti; Keragaman hayati,siklus nutrien, siklus biogeokimia, proteksi badai dan produk alami lainnya)

Fakta terakhir menurut puslit oseanografi LIPI tahun 2012,

Kondisi terumbu terumbu karang di Indonesia

Kondisi Kritis

4. Komunitas mikroba berasosiasi dengan terumbu karang

Sejumlah studi melaporkan mikroba yang bersimbiosis dengan terumbu karang sangat tinggi diversitasnya, dan jenisnya bervariasi pada setiap jenis terumbu karang (Sweet et al., 2013;Touth et al., 2014; Gill et al., 2006; Taylor et al., 2007; Ley et al., 2008; Turnbaugh et al., 2008).

mikroba yang berasosiasi dengan terumbu karang

mengeluarkan senyawa kimia berupa antibiotik

yang dapat melindungi terumbu karang dari

serangan mikroba patogen (Ritchie and Smith 1997;

Tout et al., 2014;Rosenberg et al., 2007; Rosenberg

et al., 2015).

5. Respons mikroba yang berasosiasi terhadap perubahan lingkungan

Kerusakan terumbu karang sebagian besar karena penyakit yang disebabkan oleh invasi mikroba patogen

(a) bleaching Oculina batagonica, (b) Aspergilosisi pada Gorgonia ventalia, (c)penyakit pita putih pada Arcopora cervicornis, (d) penyakit plag putih pada Diploria strigosa, (e) penyakita plag putih pada Favia favitus, (f ) penyakit cacar putih pada Acropora palmate (g) penyakit blotch kuning pada Montastraea faveolata, (h) penyakit pita hitam pada Diploria strigosa (Sumber Rosenberg et al., 2007)

Penyakit dan jenis patogen terumbu karang

Before bleaching

During bleaching

Bleached

During recovery

Completely recovered

(Ritche and Smith, 2004)

Perubahan struktur komunitas mikroba

Sweet et al., 2013

Teknik molekuler : 16S rRNA= Analisis profil DGGE untuk melihat perubahan komunitas pada terumbu karang di berbagai kondisi

Perubahan jumlah koloni bakteri secara temporal dari 2000-2003 (Bourne et al.,2008)

Perubahan iklim dan perubahan komunitas

Key microbial processes in the marine environment susceptible to ocean acidification. Grey arrows and numbers indicate the processes that are likely to be affected by OA. (1) Primary productivity, (2) microbial composition and community structure, (3) microbial aggregation and interactions, (4) trace gases production, and (5) elemental cycles.

Das and Mangwani,2015

Pendekatan Mikrobiologis : Rapid detection on climate changes impact in marine ecosystem (coral

reef)

Molecular techniques

Eco-genomic

Metagenomic

Perubahan komposisi Mikroba –faktor

ekologis

Intepretasi hasil

Tindak lanjut dan mitigasi Gene Transfer Agents

TERIMA KASIH