Fitoplankton adalah jenis plankton mikroskopik yang mampu melakukan fotosintesis yang ditemukan di lautan, samudra, dan air tawar, dan komponen penting dari ekosistem perairan.
Fitoplankton dapat bervariasi dalam ukuran dan bentuk, dan karena mereka berfotosintesis sehingga disebut organisme autotrofik, mereka menghuni perairan yang terpapar sinar matahari. Meskipun setiap organisme bersifat mikroskopis, dalam jumlah yang cukup banyak, fitoplankton dapat diamati sebagai bercak berwarna di permukaan badan air, atau di mana dua arus bertemu, karena keberadaan klorofil.
Pengertian
Berasal dari kata Yunani phyto (tanaman) dan plankton (dibuat untuk mengembara atau melayang), fitoplankton adalah organisme mikroskopis yang hidup di lingkungan berair, baik asin dan segar.
Beberapa fitoplankton adalah bakteri, beberapa protista, dan sebagian besar adalah tanaman bersel tunggal. Di antara jenis yang umum adalah cyanobacteria, diatom yang terbungkus silika, dinoflagellata, ganggang hijau, dan coccolithophores yang dilapisi kapur.
Fitoplankton sering dibudidayakan untuk mendukung akuakultur, dan sangat penting untuk mengendalikan karbon dioksida dan kadar oksigen di atmosfer Bumi sejak Era Precambrian. Memang, diperkirakan bahwa fitoplankton bertanggung jawab sebanyak 85% oksigen di atmosfer. Contoh-contoh Fitoplankton di uraikan di bawah ini.
Karena istilah fitoplankton mencakup berbagai macam mikroorganisme air berfotosintesis yang berbeda (lebih dari 5000 spesies yang tercatat), spesies yang berbeda ditemukan di setiap lingkungan tertentu.
Ciri Fitoplankton
Seperti tanaman darat, fitoplankton memiliki ciri klorofil untuk menangkap sinar matahari, dan mereka menggunakan fotosintesis untuk mengubahnya menjadi energi kimia. Mereka mengonsumsi karbon dioksida, dan melepaskan oksigen. Semua fitoplankton berfotosintesis, tetapi beberapa mendapatkan energi tambahan dengan mengonsumsi organisme lain.
Pertumbuhan fitoplankton tergantung pada ketersediaan karbon dioksida, sinar matahari, dan nutrisi. Fitoplankton, seperti halnya tanaman darat, membutuhkan nutrisi seperti nitrat, fosfat, silikat, dan kalsium pada berbagai tingkatan tergantung pada spesiesnya. Beberapa fitoplankton dapat memperbaiki nitrogen dan dapat tumbuh di daerah di mana konsentrasi nitrat rendah. Mereka juga membutuhkan sejumlah kecil zat besi yang membatasi pertumbuhan fitoplankton di wilayah laut yang luas karena konsentrasi zat besi sangat rendah. Faktor-faktor lain mempengaruhi tingkat pertumbuhan fitoplankton, termasuk suhu air dan salinitas, kedalaman air, angin, dan predator seperti apa yang merumput di sana.
Ketika kondisinya benar, populasi fitoplankton dapat tumbuh eksplosif, sebuah fenomena yang dikenal sebagai mekar. Mekar di lautan dapat mencakup ratusan kilometer persegi dan mudah terlihat dalam gambar satelit. Mekar dapat berlangsung beberapa minggu, tetapi masa hidup setiap fitoplankton individu jarang lebih dari beberapa hari.
Contoh
Contoh dari beberapa spesies yang paling umum dipelajari dijelaskan di bawah ini:
1. Kokolitofor
Adalah spesies penting dari fitoplankton yang menunjukkan karakteristik lempeng kalsium karbonat yang dikenal sebagai coccolith (diperlihatkan di bawah). Meskipun jenis fitoplankton ini merupakan mikrofosil yang penting, ia juga merupakan sumber dimetil sulfida, yang dianggap mewakili mekanisme potensial yang digunakan untuk mengatur perubahan iklim.
Diperkirakan bahwa dengan meningkatkan jumlah fitoplankton ini, peningkatan tingkat dimetil sulfida akan menjadi teroksidasi, membentuk sulfur dioksida dan aerosol sulfat. Aerosol ini akan berfungsi sebagai inti biji awan yang akan meningkatkan cakupan awan dan pantulan sinar matahari.
2. Sianobakteri
Aadalah fitoplankton yang sangat kecil yang biasanya hidup di perairan yang kurang bergejolak dan dapat berkembang di lingkungan di mana ada lebih sedikit nutrisi yang tersedia (digambarkan di bawah).
Spesies Sianobakteri sangat beragam dan telah terbukti sangat toleran terhadap perubahan kondisi air, sehingga mengalahkan banyak jenis fitoplankton lainnya ketika perubahan suhu air atau nutrisi menjadi kurang berlimpah.
3. Diatom
Diatom (gambar terlihat di bawah) adalah fitoplankton yang sangat penting yang sementara mikroskopik, bereplikasi dengan cepat. Diatom dapat digunakan sebagai indikasi kualitas air, karena mereka mengikuti siklus hidup “mekar dan meledak”.
Saat nutrisi mencapai permukaan sinar matahari dari lautan, diatom cepat bereproduksi. Ketika nutrisi habis (yaitu, silikon), pertumbuhan ini berhenti. Diatom juga terdiri dari sebagian besar bahan organik yang ditemukan di sedimen badan air besar.
4. Dinoflagellata
Dinoflagellata adalah fitoplankton penting yang biasanya terlibat dalam mendukung ekosistem terumbu karang sebagai sumber makanan penting bagi banyak spesies.
Dinoflagellata diketahui menyebabkan mekar alga berbahaya menampilkan warna merah yang khas, disebut “pasang merah” (ditunjukkan di bawah). Mekar seperti itu telah diketahui mengkontaminasi kerang, yang akan menyebabkan keracunan makanan pada manusia, jika dikonsumsi.
Makanan fitoplankton
Fitoplankton terutama bergantung pada mineral yang ditemukan di lingkungan akuatik dan Vitamin B untuk bertahan hidup. Untuk lingkungan akuatik untuk mendukung fitoplankton, kehadiran besi, fosfat, asam silikat, dan nitrat diperlukan. Memang, ketika ada kekurangan dalam makronutrien ini, bersesuaian dengan ada tidak adanya fitoplankton.
Dalam Jaring makanan
Fitoplankton adalah dasar dari jaring makanan akuatik, produsen utama, memberi makan segala sesuatu dari mikroskopis, zooplankton seperti hewan hingga paus multi-ton. Ikan kecil dan invertebrata juga merumput di organisme mirip tumbuhan, dan kemudian hewan-hewan kecil dimakan oleh yang lebih besar.
Fitoplankton juga bisa menjadi pertanda kematian atau penyakit. Spesies fitoplankton tertentu menghasilkan biotoksin yang kuat, membuat mereka bertanggung jawab atas apa yang disebut “pasang merah”, atau ganggang yang berbahaya. Mekar beracun ini dapat membunuh kehidupan laut dan orang-orang yang makan makanan laut yang terkontaminasi.
Fitoplankton menyebabkan kematian massal dengan cara lain. Setelah mekar besar, fitoplankton mati tenggelam ke dasar laut atau danau. Bakteri yang menguraikan fitoplankton menghabiskan oksigen di dalam air, mencekik kehidupan hewan; hasilnya adalah zona mati.
Iklim dan Siklus Karbon
Melalui fotosintesis, fitoplankton mengonsumsi karbon dioksida pada skala yang setara dengan hutan dan tanaman darat lainnya. Sebagian karbon ini dibawa ke laut dalam ketika fitoplankton mati, dan sebagian dipindahkan ke lapisan samudera yang berbeda ketika fitoplankton dimakan oleh makhluk lain, yang dengan sendirinya mereproduksi, menghasilkan limbah, dan mati.
Di seluruh dunia, “pompa karbon biologis” ini mentransfer sekitar 10 gigaton karbon dari atmosfer ke laut dalam setiap tahun. Bahkan perubahan kecil dalam pertumbuhan fitoplankton dapat mempengaruhi konsentrasi karbon dioksida atmosfer, yang akan memberi pengaruh kembali ke suhu permukaan global.
Mempelajari fitoplankton
Sampel fitoplankton dapat diambil langsung dari air di stasiun pengamatan permanen atau dari kapal. Perangkat pengambilan sampel termasuk selang dan termos untuk mengumpulkan sampel air, dan kadang-kadang, plankton dikumpulkan pada filter yang diseret melalui air di belakang kapal.
Sampel dapat disegel dan diletakkan di atas es dan diangkut untuk analisis laboratorium, di mana para peneliti mungkin dapat mengidentifikasi fitoplankton yang dikumpulkan hingga ke tingkat genus atau bahkan spesies melalui penyelidikan mikroskopis atau analisis genetik.
Meskipun sampel yang diambil dari laut diperlukan untuk beberapa studi, satelit sangat penting untuk studi fitoplankton skala global dan perannya dalam perubahan iklim. Fitoplankton individu berukuran kecil, tetapi ketika mereka tumbuh milyaran, konsentrasi tinggi klorofil dan pigmen penangkap cahaya lainnya mengubah cara permukaan memantulkan cahaya.
Airnya bisa berubah kehijauan, kemerahan, atau kecoklatan. Sisik kapur yang menutupi coccolithophores mewarnai air putih susu atau biru cerah. Para ilmuwan menggunakan perubahan warna laut ini untuk memperkirakan konsentrasi klorofil dan biomassa fitoplankton di lautan.
Perubahan jangka panjang dalam fitoplankton
Produktifitas
Karena fitoplankton sangat penting untuk biologi dan iklim lautan, setiap perubahan dalam produktivitas mereka dapat memiliki pengaruh signifikan terhadap keanekaragaman hayati, perikanan dan pasokan makanan manusia, dan laju pemanasan global.
Banyak model kimia dan biologi samudra meramalkan bahwa ketika permukaan laut menghangat sebagai respons terhadap peningkatan gas rumah kaca di atmosfer, produktivitas fitoplankton akan menurun. Produktivitas diperkirakan turun karena saat permukaan air menghangat, kolom air menjadi semakin bertingkat; ada pencampuran vertikal kurang untuk mendaur ulang nutrisi dari perairan dalam kembali ke permukaan.
Selama dekade terakhir, para ilmuwan telah mulai mencari tren ini dalam pengamatan satelit, dan studi awal menunjukkan ada sedikit penurunan produktivitas fitoplankton global. Sebagai contoh, para ilmuwan kelautan mendokumentasikan peningkatan di bidang gyre samudra subtropis — wilayah samudra yang paling tidak produktif — selama dekade terakhir. “Gurun laut” bernutrisi rendah ini tampaknya meluas karena naiknya suhu permukaan laut.
Komposisi spesies
Ratusan ribu spesies fitoplankton hidup di lautan Bumi, masing-masing diadaptasi untuk kondisi air tertentu. Perubahan kejernihan air, kandungan nutrisi, dan salinitas mengubah spesies yang hidup di tempat tertentu.
Karena plankton yang lebih besar membutuhkan lebih banyak nutrisi, mereka memiliki kebutuhan yang lebih besar untuk pencampuran vertikal kolom air yang mengisi kembali nutrisi yang terkuras. Karena lautan telah memanas sejak 1950-an, ia menjadi semakin bertingkat, yang memotong daur ulang nutrisi.
Pemanasan yang berkelanjutan karena penumpukan karbon dioksida diperkirakan akan mengurangi jumlah fitoplankton yang lebih besar seperti diatom), dibandingkan dengan jenis yang lebih kecil, seperti cyanobacteria. Pergeseran dalam kelimpahan relatif spesies fitoplankton yang lebih besar dibandingkan yang lebih kecil telah diamati di tempat-tempat di seluruh dunia, tetapi apakah itu akan mengubah produktivitas secara keseluruhan masih belum pasti.
Sumber gini.com
EmoticonEmoticon