- Lautan di dunia menyerap sekitar seperempat emisi karbon dioksida yang dihasilkan oleh manusia, melindungi kita dari tingkat CO2 atmosfer yang lebih tinggi dan perubahan iklim yang lebih besar. Tapi proses penyerapan itu telah menyebabkan penurunan pH air laut dan pengasaman lautan.
- Proses pengasaman laut dikatakan sebagai ancaman utama bagi kehidupan laut karena kerusakan organisme pengapur dan spesies laut lainnya. Dampak keseluruhan dari pengasaman tidak diketahui, tetapi pada titik tertentu penurunan pH bisa menjadi bencana biologis.
- Para peneliti telah menetapkan pengasaman laut sebagai salah satu dari sembilan batas kondisi bumi yang jika batas ini dilanggar, dapat mengancam peradaban dan kehidupan yang kita kenal saat ini. Tetapi ada perdebatan apakah ada batasan secara global untuk proses ini, karena pengasaman berdampak berbeda pada beberapa wilayah dan spesies, dan dapat berdampak lebih atau kurang daripada yang lain, sehingga sulit untuk diukur.
- Para ilmuwan setuju bahwa solusi utama untuk pengasaman laut adalah menurunkan emisi karbon, meskipun beberapa peneliti sedang meneliti solusi lain, seperti memberikan mineral batuan alkali ke lautan untuk menurunkan pH air laut.
Beberapa jam setelah dilahirkan, tiram sudah bekerja untuk membentuk cangkang pelindungnya yang berlapis kapur. Mengambil kalsium dan karbonat dari air laut, mereka menggabungkan keduanya untuk membentuk cangkang yang akan mengeras.
Tetapi, aktivitas manusia telah menghasilkan sejumlah besar karbon dioksida ke atmosfer, menyebabkan proses natural ini menjadi terancam. Diperkirakan lautan secara global menyerap sekitar 30% emisi karbon manusia. Sementara penyerapan karbon ini bekerja sebagai penyangga yang kuat terhadap perubahan iklim dengan mengurangi jumlah CO2 yang mengalir ke atmosfer, yang mengubah kimia air laut, sehingga menurunkan pH dan menyebabkan air laut menjadi lebih asam.
Selain mempengaruhi tiram, pengasaman laut dapat melarutkan aragonit (suatu bentuk kalsium karbonat) cangkang pteropoda, siput laut kecil yang berenang melalui kolom air, dan burung laut dan ikan yang berperan sebagai sumber makanan bagi paus.
Pengasaman memperlambat kemampuan karang untuk menumbuhkan kerangka mereka. Hewan laut seperti bulu babi juga lebih sulit untuk berkembang biak. Penelitian baru juga menunjukkan bahwa pengasaman laut dapat memperburuk masalah lainnya, termasuk dampak gelombang panas laut, menambahkan tekanan pada laut yang sudah stres.
Pengasaman laut dianggap memiliki dampak global yang sangat luas sehingga para ilmuwan telah menetapkannya sebagai salah satu dari sembilan batas kondisi planet yang berperan untuk mengatur dan memelihara fungsi Bumi. Masing-masing dari sembilan batas ini mengacu pada subsistem atau proses biofisik yang memiliki batas yang jelas untuk menahan perubahan antropogenik.
Sebuah teori yang pertama kali diperkenalkan dalam penelitian tahun 2009 dan diperbarui dalam penelitian tahun 2015, menunjukkan bahwa Bumi dapat berfungsi dengan baik jika umat manusia tetap berada dalam “batas operasi yang aman” dari batas-batas ini. Tetapi begitu ambang batas tertentu dari satu atau lebih dari batas-batas ini dilewati, konsep tersebut menunjukkan bahwa Bumi akan berubah ke keadaan baru dan berbahaya — yaitu kondisi yang sangat tidak mendukung kehidupan biologis.
Batas-batas lainnya termasuk perubahan iklim, integritas biosfer, penipisan ozon, polusi aerosol atmosfer, siklus air, aliran biogeokimia nitrogen dan fosfor, perubahan sistem lahan, dan pelepasan bahan kimia baru.
baca : Air Laut Dunia Bertambah Asam dan Hangat, Apa Dampaknya Terhadap Biota?
Mendorong lautan ke ambang kehancuran
Katherine Richardson, seorang profesor biologi kelautan di University of Copenhagen, Denmark dan rekan penulis studi batas planet, mengatakan bahwa laut telah memainkan peran kunci dalam siklus karbon global sepanjang waktu geologis, dan itu membahayakan kemampuan organisme pengapur untuk menciptakan kerang dan kerangka berpotensi memiliki “efek luar biasa pada iklim global.” Hal itu karena kalsium karbonat menyimpan karbon; tetapi begitu tidak lagi mampu melakukannya, konsentrasi atmosfer CO2 dapat meningkat, katanya.
“Pada prinsipnya, jika Anda mendorong pengasaman laut cukup jauh, sehingga tidak ada lagi organisme pengapur ini, hal itu bisa memberikan umpan balik pada kinerja sistem Bumi,” kata Richardson kepada Mongabay.
Sementara teori batas planet menegaskan bahwa beberapa proses Bumi memiliki ambang batas global keseluruhan yang rentan untuk terlanggar, banyak peneliti melihat pengasaman laut memiliki banyak ambang batas, tergantung pada spesies laut, ekosistem laut, atau wilayah yang terlibat.
Atau seperti yang dikatakan pakar pengasaman laut Ken Caldeira, pengasaman laut bukanlah satu bencana yang seakan di ujung tanduk, melainkan sebuah proses “kerusakan progresif.”
baca juga : Laut Makin Asam, Ikan Makin Berkurang
Eksperimen besar dengan Bumi
Pada 1990-an, ahli biologi kelautan, Ulf Riebesell, memulai proyek penelitian untuk melihat efek dari peningkatan karbondioksida pada mikroalga laut. Dia berhipotesis bahwa peningkatan karbondioksida akan meningkatkan proses fotosintesis dan membantu mikroalga tumbuh. Tetapi ketika sampai pada pengapuran alga, dia memperhatikan bahwa CO2 memiliki efek sebaliknya, yaitu menghambat proses pengapuran yang penting untuk kelangsungan hidupnya.
Riebesell bukan satu-satunya ilmuwan yang menemukan dampak merusak dari CO2 yang berlebihan pada lingkungan laut. Pada simposium tahun 2004 di Paris, Riebesell menemukan bahwa dirinya sejalan dengan banyak ilmuwan lain yang juga melakukan studi tentang fenomena yang baru terungkap ini.
“Saat itulah semuanya dimulai,” Riebesell dari GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, dan koordinator jaringan penelitian Jerman tentang pengasaman laut BIOACID, mengatakan kepada Mongabay. “Saat itulah tiba-tiba komunitas kami menyadari [bahwa destabilisasi pH ini] sedang berlangsung dan berpotensi merusak lautan. Saat itulah istilah ‘pengasaman laut’ muncul.”
Sejak itu, penelitian tentang pengasaman laut telah semakin berkembang. Sementara para ilmuwan umumnya menemukan bahwa peningkatan CO2 memiliki dampak negatif pada kehidupan laut, mereka juga menemukan hewan dan tumbuhan merespons penurunan pH dengan cara yang mengejutkan.
Misalnya, ahli zoologi kelautan John Spicer dari Plymouth University ikut menulis sebuah penelitian yang menemukan bahwa spesies bintang ular ophiuroid brittlestars (Amphiura filiformis), kerabat dari bintang laut, benar-benar menumbuhkan kerangka kalsium yang lebih kuat ketika terkena air yang sangat asam – tetapi manfaat ini datang dengan konsekuensi yang besar bagi organisme dalam bentuk pemborosan otot.
baca juga : Waspadalah, Pemutihan Terumbu Karang Kini Sedang Berlangsung
“Apa yang terjadi pada populasi manusia ketika biaya hidup naik? Semuanya menjadi lebih sulit,” kata Spicer kepada Mongabay. “Itulah yang akan terjadi pada kehidupan di lautan. Karena dalam beberapa hal, ancaman terbesar yang ditimbulkan oleh pengasaman laut adalah lebih banyak energi harus dikeluarkan untuk membela diri, untuk mempertahankan diri.”
Sementara sebagian besar studi tentang subyek telah melihat efek pengasaman laut pada spesies individu, para ilmuwan juga mencoba memahami dampak potensialnya pada seluruh ekosistem. Untuk melakukan ini, banyak peneliti telah beralih ke situs ventilasi CO2 yang terjadi secara alami, di mana sejumlah besar CO2 vulkanik dibuang ke laut dari retakan di dasar laut. Sementara organisme pengapur cenderung langka di wilayah ini, situs ventilasi dasar laut ini tidak selalu tanpa kehidupan.
“Anda dapat melihat komunitas yang sangat berbeda,” kata Spicer. “Beberapa kehidupan alga, hal-hal yang menggunakan fotosintesis yang menggunakan CO2, sebenarnya tidak terlalu buruk dan ada beberapa hewan dengan kerangka kalsium karbonat yang bisa ada di sana, tetapi mereka sangat pandai memindahkan ion di dalam tubuh mereka.”
Tetapi bagi organisme yang tidak terbiasa hidup di air laut dengan tingkat CO2 yang tinggi, lautan yang makin asam dapat merusak kelangsungan hidup. Sebuah penelitian menemukan bahwa pengasaman laut sudah memperburuk tekanan pada terumbu karang di sekitar Samudera Hindia dan Asia. Penelitian lain menunjukkan bahwa air yang semakin asam mengurangi kemampuan fitoplankton Antartika untuk membangun dinding sel yang kuat, yang membuatnya lebih kecil dan kurang mampu menyimpan karbon, menambah efek perubahan iklim.
baca juga : Penelitian Menunjukkan Karang Mampu Bertahan terhadap Perubahan Iklim
Dan keadaan yang akan menjadi jauh lebih buruk. Sejak revolusi industri dimulai, diperkirakan pH lautan global telah turun dari sekitar 8,16 menjadi sekitar 8,07. Jika negara-negara tidak mengurangi emisi karbon dan terus mengikuti pola “bisnis seperti biasa”, diyakini bahwa tingkat pH laut rata-rata global akan turun menjadi sekitar 7,67 pada tahun 2100, yaitu sekitar lima kali jumlah pengasaman yang sudah terjadi — sebuah tingkat perubahan drastis yang tidak dialami planet ini selama 21 juta tahun terakhir. Konsekuensi penuh dari penurunan seperti itu tidak diketahui.
Tentu saja, pengasaman bukan satu-satunya risiko serius yang dihadapi ekosistem lautan dunia. Aktivitas manusia melepaskan gelombang pasang ancaman laut lainnya, mulai dari kenaikan suhu laut hingga deoksigenasi, dari penangkapan ikan yang berlebihan hingga polusi mikroplastik. Banyaknya ancaman yang saling berhubungan dan berinteraksi ini sangat memperumit kapasitas teori batas planet dalam meramalkan kondisi di masa depan. Berbagai ancaman ini menjadi lonceng peringatan bersama.
Pada Mei 2022, World Meteorological Organization (WMO) atau Organisasi Meteorologi Dunia PBB merilis laporan tentang keadaan iklim global pada 2021. WMO menemukan bahwa empat indikator utama perubahan iklim berada pada titik tertinggi sepanjang masa: emisi gas rumah kaca, kenaikan permukaan laut, pemanasan laut, dan pengasaman laut.
“Semua hal yang kita lakukan, tidak secara terpisah, tetapi bersama-sama menentukan apakah lautan itu akan memberi kita semua hal sebagai penopang kehidupan yang diberikan kepada kita di masa lalu, dari makanan, oksigen, hingga yang lainnya,” kata Spicer. “Pengasaman laut itu adalah sesuatu yang telah menarik imajinasi orang yang tertarik dengan isu ini, [dan] ini menunjukkan fakta bahwa kita sedang melakukan eksperimen besar dengan Bumi kita.”
baca juga : Empat Komitmen Baru Indonesia untuk Jaga Laut Nusantara
Pengasaman laut: Apakah ada ambang kritis?
Beberapa ilmuwan terus mencoba untuk menunjukkan dengan tepat ambang kritis untuk pengasaman laut – ketika pH turun sangat rendah sehingga mengancam kemampuan laut untuk berfungsi, menempatkan seluruh sistem operasi Bumi dalam bahaya.
Teori batas planet berpendapat bahwa ini akan terjadi ketika tingkat kejenuhan aragonit – bentuk utama kalsium karbonat yang digunakan banyak organisme dalam proses kalsifikasi mereka – turun ke titik di mana ia larut. Lebih khusus, teori mengatakan bahwa umat manusia akan memasuki “zona ketidakpastian” ketika tingkat kejenuhan aragonit lebih dari 80% dari apa yang ada di masa pra-industri.
Teori ini juga menunjukkan bahwa batas global untuk pengasaman laut belum dilanggar. Namun, Richardson memperingatkan bahwa ambang batas ini sudah dilanggar di tingkat regional.
“Saya lebih suka menganggapnya seperti tekanan darah. Jika tekanan darah Anda lebih dari 120 di atas 80, itu tidak menjamin Anda akan mengalami serangan jantung. Tapi itu memang meningkatkan risiko, itulah sebabnya kami menurunkannya. Itulah yang benar-benar kita butuhkan (untuk dipahami) dalam hal batas planet dan sistem Bumi. Kita perlu mengidentifikasi di mana kita memiliki titik tekanan, di mana risikonya menjadi semakin besar, (sampai mencapai) keadaan yang mungkin tidak kondusif bagi aktivitas manusia seperti keadaan yang kita miliki saat ini,” katanya.
Penelitian yang diterbitkan pada tahun 2015 menunjukkan bahwa kita telah melampaui empat batasan: perubahan iklim, integritas biosfer, perubahan sistem lahan, dan siklus biogeokimia fosfor dan nitrogen yang berubah. Baru-baru ini, para ilmuwan telah mengindikasikan bahwa kita juga telah memasuki zona bahaya untuk dua batas planet lainnya: pelepasan entitas baru, termasuk polusi plastik, dan destabilisasi air tawar.
Ken Caldeira, seorang ilmuwan senior emeritus di Carnegie Institution for Science’s Department of Global Ecology yang telah memfokuskan sebagian besar bidang kerjanya pada pengasaman laut, mempertanyakan kelayakan kerangka batas planet yang tampaknya menunjukkan bahwa ‘segalanya baik-baik saja’ sampai kita melewati batas tertentu. Sebaliknya, katanya, pengasaman laut harus dilihat sebagai ‘kerusakan progresif.’
“Dapat menguntungkan secara sosial untuk mengembangkan beberapa pagar pembatas agar kita tidak melangkah terlalu jauh kearah sana, tetapi sebagian besar pagar pembatas ini adalah konstruksi sosial-politik dengan beberapa motivasi ilmiah, tetapi nilai-nilai khusus yang digunakan untuk pagar pembatas tidak didukung secara kuat secara sains,” kata Caldeira kepada Mongabay.
baca juga : Begini Upaya Global Indonesia untuk Jaga Kekayaan Hayati Laut
Riebesell mengatakan kerangka batas planet ‘dibenarkan’ dalam menghitung pengasaman laut sebagai batas planet karena dampaknya yang luas, tetapi setuju bahwa sulit untuk menetapkan ambang batas global karena pengasaman terjadi secara berbeda di setiap ekosistem. Dia mencatat, misalnya bahwa pengasaman laut saat ini terjadi lebih intens di Samudra Arktik.
“Samudera Arktik telah menjadi korosif untuk kalsium karbonat. Jadi Anda bisa menyebut batas itu dilintasi karena semua pengapur (di sana) akan sulit untuk bertahan hidup dalam kondisi seperti itu,” kata Riebesell.
Kim Currie, ahli kimia kelautan yang mengelola New Zealand Ocean Acidification Observing Network (NZOA-ON), mengatakan ada juga banyak perbedaan antara pengasaman di laut terbuka dan wilayah pesisir.
“Di laut lepas, tingkat kenaikannya kurang lebih sama. Tapi di daerah pesisir, tingkat itu sangat bervariasi, karena ada hal lain yang mempengaruhi keasaman (di sana),” kata Currie kepada Mongabay. Misalnya, keberadaan ekosistem hutan rumput laut atau keberadaan limpasan pertanian dapat menentukan seberapa asam pantai laut.
Currie menambahkan bahwa sementara mungkin tidak ada satu titik kritis untuk pengasaman laut. Akan ada beberapa titik kritis untuk organisme yang berbeda. “Akan ada beberapa spesies hewan yang lebih tangguh daripada yang lain. Ada spesies hewan yang bisa mengatasi perubahan pH sedikit lebih baik daripada hewan lain. Jadi akan terjadi sedikit seleksi alam,” katanya. Mengetahui secara tepat bagaimana berbagai respons spesies hewan ini akan berdampak pada keanekaragaman hayati dan ekosistem individu tidak diketahui.
baca juga : Lautku Sayang, Lautku Meradang
‘Terlalu banyak peringatan’
Tidak peduli bagaimana cara penyampaiannya, para peneliti setuju bahwa pengasaman laut meningkat dan memiliki efek yang memburuk pada lingkungan. Bagi Riebesell, jalan ke depan adalah melalui berbagai perspektif solusi.
“Persepsi pribadi saya adalah bahwa kita mungkin telah ‘melumpuhkan’ masyarakat kita dengan mengeluarkan terlalu banyak peringatan-peringatan tentang pengasaman, pemanasan laut, deoksigenasi laut. Kita terus mengirimkan pesan bahwa lautan kita akan segera mati, tetapi kita tidak menawarkan solusi apa pun selain ‘mari kurangi emisi CO2’,” katanya.
Pandangan gelas separuh-kosong ini juga dapat dilihat secara optimis, karena satu solusi dapat secara positif mempengaruhi beberapa batas planet. Kurangi emisi, misalnya, dan langkah tunggal itu membawa kita kembali dari ambang setidaknya tiga ambang batas planet: perubahan iklim, pengasaman laut, dan integritas biosfer.
Sejak 2019, Riebesell telah memimpin sebuah proyek yang menggunakan mineral batuan alkali untuk menurunkan pH air laut, membuatnya lebih basa dan tidak terlalu rentan terhadap pengasaman laut, sekaligus memungkinkan laut menyerap karbon dioksida dengan lebih baik.
“Ini proses yang sangat lambat,” kata Riebesell. “Tapi pertanyaannya adalah, bisakah kita meningkatkan itu? Dan jika kita melakukannya, apa akibatnya bagi biota laut? Dan jawaban itulah yang sedang kami cari saat ini.”
Solusi lain untuk pengasaman laut: penanaman lamun, yang menurut penelitian dapat mengurangi pengasaman pada organisme yang mengapur. Namun, Spicer mencatat bahwa meskipun penanaman lamun dan upaya lainnya merupakan langkah ke arah yang benar, mereka hanya memberikan solusi di tingkat lokal dan regional. Solusi global yang sangat dibutuhkan saat ini, tegasnya.
Lalu, sebagian besar peneliti setuju bahwa menurunkan emisi adalah satu-satunya cara umat manusia memecahkan masalah pengasaman.
“Saya menyukai kenyataan bahwa manusia telah mencoba menemukan cara untuk mengurangi dan beradaptasi. Tapi kita seakan berada di truk besar yang berjalan menuju sebuah dinding. Dan kita mencoba membuat truk sedikit lebih baik saat bergerak menuju dinding itu, dan satu-satunya hal yang akan menghentikan [kita dari menabrak dinding itu] adalah dengan menghentikan emisi,” kata Spicer.
Spicer sangat yakin bahwa perubahan transformatif masih mungkin terjadi, terutama setelah melihat bagaimana dunia merespons pandemi COVID-19.
“Kita masih dapat memilih sampai batas tertentu ukuran kecelakaan mobil, atau (untuk) menempatkannya dengan cara yang positif. Kita masih dapat memilih dunia seperti apa yang ingin kita tinggali sampai batas tertentu,” pungkasnya. (***)
Tulisan asli dapat dibaca pada tautan ini: Acid test: Are the world’s oceans becoming too ‘acidic’ to support life?. Artikel diterjemahkan oleh Akita Verselita.