- Gurun Atacama membentang sepanjang pantai barat laut Chile, sekitar 1.600 km, dengan lebar maksimum mencapai 180 km. Di banyak daerah di gurun ini, curah hujan tidak pernah tercatat sama sekali.
- Gurun kering ini sering digunakan sebagai pengganti Planet Mars, baik oleh kru film Hollywood maupun NASA. Sebelum instrumen ilmiah diluncurkan ke luar angkasa pada probe Mars, mereka melakukan tes yang sama di tanah berdebu Atacama, untuk memastikan semua sistem berjalan.
- Atacama sangat kering sehingga sama sekali tidak ada gletser di pegunungan yang mencapai ketinggian 6.885 meter ini. Beberapa dasar sungai di Atacama, telah kering sejak sekitar 120.000 tahun lalu. Iklimnya sangat kering dan ekstrim; suhu siang hari sekitar 25 derajat Celcius dan malam hari sekitar -2 derajat Celcius.
- Namun, di gurun tersebut, lusinan jenis tanaman tumbuh, termasuk rumput, tanaman musiman, hingga semak-semak. Selain ketersediaan air yang terbatas, tanaman di Atacama harus juga mengatasi kondisi ekstrim dataran tinggi, ketersediaan nutrisi yang rendah di tanah, dan radiasi sinar matahari yang sangat tinggi.
Kita mungkin tidak pernah menyadari, sekitar sepertiga permukaan Bumi ditutupi gurun. Gurun Sahara di Afrika, Gurun Gobi di Asia, dan Gurun Atacama di Amerika Latin, menempati urutan teratas daftar gurun terbesar di dunia.
Gurun Atacama membentang sepanjang pantai barat laut Chile, sekitar 1.600 km, dengan lebar maksimum mencapai 180 km. Di banyak daerah di gurun ini, curah hujan tidak pernah tercatat sama sekali. Akibatnya, lanskap yang sangat gersang, hampir tandus, mendominasi gurun ini.
Gurun berusia 15 juta tahun tersebut, terletak di bagian utara Chile, diapit Samudra Pasifik dan Pegunungan Andes, tempat terkering di planet ini [selain Dry Valleys di Kutub Selatan]. Gurun ini adalah gurun pantai, membentang dari pantai Pasifik ke pegunungan Andes.
Gurun kering ini sering digunakan sebagai pengganti Planet Mars, baik oleh kru film Hollywood maupun NASA. Sebelum instrumen ilmiah diluncurkan ke luar angkasa pada probe Mars, mereka melakukan tes yang sama di tanah berdebu Atacama, untuk memastikan semua sistem berjalan.
Atacama sangat kering sehingga sama sekali tidak ada gletser di pegunungan yang mencapai ketinggian 6.885 meter ini. Beberapa dasar sungai di Atacama, telah kering sejak sekitar 120.000 tahun lalu. Beberapa alga, lumut kerak, atau kaktus, tumbuh di daerah yang menerima kelembaban dari kabut laut [secara lokal disebut sebagai camanchaca].
Daftar tanaman gurunnya juga sangat sedikit. Iklimnya sangat kering dan ekstrim; suhu siang hari sekitar 25 derajat Celcius dan malam hari sekitar -2 derajat Celcius. Beberapa daerah di wilayah ini tidak pernah diguyur hujan. Curah hujan rata-rata sekitar 1 milimeter per tahun. Bandingkan dengan rata-rata curah hujan di Indonesia yang 2.000 milimeter per tahun. Dengan cuaca ekstrim ini, memang hampir tidak ada vegetasi.
Baca: Inilah Tempat Terkering di Bumi, Tidak Pernah Hujan Selama 2 Juta Tahun
Namun, di gurun tersebut, lusinan jenis tanaman tumbuh, termasuk rumput, tanaman musiman, hingga semak-semak. Selain ketersediaan air yang terbatas, tanaman di Atacama harus juga mengatasi kondisi ekstrim dataran tinggi, ketersediaan nutrisi yang rendah di tanah, dan radiasi sinar matahari yang sangat tinggi.
Memang sangat sedikit spesies hewan yang beradaptasi dengan lingkungan kering ini, sehingga keanekaragaman dan kepadatan fauna sangat rendah. Bahkan bakteri langka, dan di banyak bagian gurun tidak ada serangga dan jamur. Nilai intrinsik komunitas tumbuhan dan hewan terletak pada sifat unik komposisi mereka, tingkat endemisme yang tinggi, dan adaptasi luar biasa beberapa spesies untuk bertahan hidup.
Tim peneliti Chile mendirikan “laboratorium alami” yang luar biasa di Gurun Atacama selama 10 tahun. Mereka mengumpulkan dan mengkarakterisasi iklim, tanah, dan tanaman di 22 lokasi di area vegetasi dan ketinggian berbeda [setiap ketinggian 100 meter] di sepanjang Transek Talabre-Lejía.
Dengan mengukur berbagai faktor, mereka mencatat suhu yang berfluktuasi lebih dari 50 derajat dari siang ke malam, tingkat radiasi yang sangat tinggi, tanah yang sebagian besar pasir dan nutrisi terbatas, serta curah hujan minimal, sebagian besar hujan tahunan turun beberapa hari saja.
Penelitian yang diterbitkan di jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences ini adalah kolaborasi internasional antara ahli botani, mikrobiologi, ekologi, biologi evolusi, dan ilmuwan genom, dipimpin oleh tim peneliti Chile.
Baca: 2017 Tercatat Sebagai Salah Satu Tahun Terpanas di Bumi
Para peneliti Chile membawa sampel tanaman dan tanah yang diawetkan dalam nitrogen cair kembali ke laboratorium, untuk mengurutkan gen yang diekspresikan dalam 32 spesies tanaman dominan di Atacama, dan menilai mikroba tanah terkait tanaman berdasarkan urutan DNA. Para peneliti berhasil melacak perubahan evolusioner genom dan mengidentifikasi mutasi adaptif yang terkait dengan respons stres, metabolisme, dan produksi energi.
Mutasi ini mungkin membantu tanaman gurun mentolerir radiasi matahari yang intens, mengoptimalkan penangkapan air dan menyesuaikan waktu untuk berbunga. Mereka juga menemukan bahwa beberapa spesies tanaman mengembangkan bakteri pemacu pertumbuhan di dekat akarnya, sebuah strategi adaptif untuk mengoptimalkan asupan nitrogen, nutrisi yang penting untuk pertumbuhan tanaman di tanah Atacama yang miskin nitrogen.
Kemudian, para peneliti di Universitas New York [NYU] menggunakan pendekatan yang disebut filogenomik untuk mengidentifikasi gen mana yang telah mengadaptasi urutan protein, membandingkan 32 spesies Atacama dengan 32 spesies lain, yang secara genetik serupa.
“Tujuannya adalah menggunakan pohon evolusi berdasarkan urutan genom untuk mengidentifikasi perubahan urutan asam amino yang dikodekan dalam gen yang mendukung evolusi adaptasi tanaman Atacama ke kondisi gurun,” kata Gloria Coruzzi, rekan penulis studi dan profesor di Departemen Biologi NYU dan Pusat Genomik dan Biologi Sistem, dilansir dari laman NYU.
Baca juga: Lima Kepunahan Massal dalam Sejarah Bumi. Benarkah kita memasuki kepunahan ke-6?
Studi tersebut menemukan 265 gen kandidat yang urutan proteinnya ditemukan di beberapa spesies Atacama. Beberapa gen ini mengadaptasi kemampuan tanaman untuk merespons cahaya dan mengelola fotosintesis, yang mungkin membantu mereka beradaptasi dengan lingkungan ekstrim di dataran gurun.
“Studi kami tentang tanaman di Gurun Atacama secara langsung relevan dengan wilayah di seluruh dunia yang semakin hari semakin gersang, dengan faktor-faktor seperti kekeringan, suhu ekstrim, dan garam dalam air dan tanah yang menjadi ancaman signifikan bagi produksi pangan global,” kata Rodrigo Gutiérrez, rekan penulis studi dan profesor di Departemen Genetika Molekuler dan Mikrobiologi di Pontificia Universidad Católica de Chile.
“Beberapa tanaman Atacama terkait erat dengan tanaman pokok, termasuk biji-bijian, kacang-kacangan, kentang, dan gen-gen tanaman serupa, yang sangat bermanfaat untuk merekayasa tanaman yang lebih tangguh dan tahan cuaca. Suatu kebutuhan mengingat peningkatan suhu di planet kita,” terangnya, dikutip dari NYU.
Para peneliti berpotensi memasukkan gen yang baru ditemukan ke dalam tanaman pangan dan rumput yang digunakan untuk biofuel. Memberi spesies tersebut peluang bertahan hidup yang lebih baik ketika ditanam di tanah payau dan daerah yang mengalami kekeringan. Suatu kondisi yang diperkirakan akan menjadi lebih parah dengan perubahan iklim. [Berbagai sumber]