Productivity hotspot di lautan yang kurang gizi. Kelimpahan tinggi ikan pemakan plankton di terumbu karang Indo-Pasifik. Zafer Kizilkaya, CC BY-SA

Itu Charles Darwin, Hampir 200 tahun yang lalu, yang pertama kali bertanya bagaimana itu bisa bahwa terumbu karang bisa tumbuh subur di bagian yang relatif tandus Samudera Pasifik. teka-teki ini kemudian dikenal sebagai Darwin Paradox.

Sebuah studi yang diterbitkan minggu ini di Alam Komunikasi membantu menjawab betapa oasis karang bisa eksis di gurun samudera.

Penjelasan sederhana adalah adanya tanaman air mikroskopis yang dikenal dengan fitoplankton. Jawaban ilmiah yang lebih rumit - yang menanyakan mengapa pulau karang adalah hotspot produktif - dikenal sebagai Island Mass Effect (IME).

Temuan dari studi baru memberikan para ilmuwan yang mempelajari perikanan laut dan habitat dengan wawasan penting bagaimana terumbu karang sistem pulau bisa begitu produktif, bertindak sebagai hotspot keanekaragaman spesies yang, pada gilirannya, membantu mengisi perikanan dan memberikan perlindungan pantai. Pengetahuan ini dapat membantu menginformasikan rencana pengelolaan laut, khususnya ekosistem menanggapi perubahan iklim.Ilustrasi Pengaruh Massal Pulau dari studi baru yang dipublikasikan di Nature.

The Island Mass Effect (IME)

IME, pertama kali dijelaskan oleh ahli botani University of Hawaii Maxwell S. Doty dan rekannya, adalah fenomena di mana pertumbuhan fitoplankton meningkat mendekati ekosistem terumbu karang di pulau ini.

Sampai saat ini, semua studi berusaha untuk menjelaskan alasan IME telah dilakukan selama, daerah geografis terbatas kecil, seperti pulau atau kelompok terumbu karang.

Di sinilah Alam Komunikasi penulis utama kertas, Jamison Gove dari National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), dan rekan-rekannya masuk.

Studi baru mereka adalah yang pertama untuk menggambarkan IME selama skala seluruh laut dan membahas peran kedua populasi pulau alam dan manusia pada pertumbuhan fitoplankton.

Tim peneliti juga mengukur berapa banyak fitoplankton tumbuh pulau-pulau sekitar kecil dan atol dalam dua cara. Mereka menggunakan citra satelit lebih dari satu dekade dan langsung survei berbasis kapal untuk memverifikasi bahwa perkiraan citra mereka yang benar.

IME ditemukan berada di dekat-di mana-mana, dengan 91 persen dari ekosistem karang yang diteliti menunjukkan fenomena tersebut, beberapa menunjukkan biomassa fitoplankton sebanyak 86 persen lebih dibandingkan dengan wilayah laut negara tetangga.

Dengan kata lain, fitoplankton hotspot pulau karang yang dikelilingi oleh lautan tandus lanskap hampir di mana-mana tim tampak.

Tingkat yang lebih tinggi dari pertumbuhan fitoplankton di sekitar pulau-pulau karang disebabkan oleh nutrisi yang dihasilkan dari membusuk hewan karang, upwellings perairan kaya nutrisi dingin ke permukaan, efek pencampuran dari gelombang dan arus, dan sedimentasi akibat erosi tanah. Ada juga runoffs manusia-berasal dari pertanian, pembangunan perkotaan dan masukan air limbah, yang semua menambahkan nutrisi ke perairan pesisir.

Siapa yang peduli tentang IME atau Darwin Paradox?

fitoplankton mikroskopik memainkan peran outsize dalam kehidupan laut.

Dengan mengubah energi matahari menjadi pertumbuhan tanaman, itu adalah komponen penting di lautan kita dan mendorong struktur jaring makanan dan pada akhirnya hasil perikanan global. Lebih banyak fitoplankton juga berarti lebih banyak sumber daya kaya energi untuk organisme bangunan terumbu yang penting yang menentukan arsitektur terumbu karang tropis, yang memberikan perlindungan untuk pantai tetangga.

Kepulauan Selatan Line. Produktivitas tinggi berarti pertumbuhan karang yang lebih banyak dan mencakup pemberian perlindungan pesisir ke negara-negara pulau dan meningkatkan keanekaragaman hayati dan kelimpahannya. Brian Zgliczynski - Scripps Institution of Oceanography, San Diego, CaliforniaPeningkatan kadar fitoplankton, bagaimanapun, tidak selalu merupakan kabar baik. Tingkat ekstrem pengayaan nutrisi dari limpasan yang terkait dengan pertanian dan aktivitas manusia lainnya telah ditunjukkan meningkatkan biomassa fitoplankton ke tingkat yang dapat menyebabkan struktur populasi laut berubah sepenuhnya. Tingginya kadar nutrisi juga telah menyebabkan kematian massal lebih sensitif, spesies namun penting bersama dengan penekanan pertumbuhan karang.

Dengan memahami peran IME dan dampaknya terhadap perikanan serta efek negatif dari pengayaan nutrisi manusia yang diturunkan tinggi yang lebih baik, negara pulau dapat memfokuskan upaya konservasi laut untuk memastikan mereka tidak membebani sistem terumbu lokal masa lalu titik kritis tersebut.

Masa depan pulau karang

Perubahan iklim diprediksi akan meningkatkan suhu samudra, yang akan menurunkan produktivitas samudra bawah laut dengan mengubah cara lautan kita berputar dan bercampur di sekitar planet ini. Oleh karena itu IME menjadi fenomena yang penting untuk dipahami saat kami mengembangkan rencana untuk mendukung ekosistem terumbu karang di masa depan untuk menghindari tekanan dari perairan yang lebih hangat.

Untuk secara lestari mengeksploitasi perikanan tropis dan terus bergantung pada terumbu karang untuk melindungi populasi penduduk dekat pantai, penelitian harus berfokus pada pemahaman proses yang membuat pulau karang dan titik puncak produktivitas tanaman. Kita harus menyelami lebih dalam pertanyaan yang diajukan Darwin beberapa 180 tahun lalu saat menerapkannya ke lautan global saat ini dan meramalkan perubahan di masa depan.

Menumbuhkan produktivitas di Palmyra Atoll, Pasifik tengah, Mass Effect Pulau membawa hasil perikanan yang sangat besar ke laut yang kosong. Gareth J Williams, Sekolah Ilmu Kelautan, Universitas Bangor, Inggris

Tentang Penulis