Plankton adalah organisme mikroskopis yang hidup di air, baik air tawar maupun air laut. Mereka terdiri dari dua kelompok besar: fitoplankton (plankton tumbuhan) dan zooplankton (plankton hewan). Meski ukurannya sangat kecil bahkan tak kasat mata tanpa mikroskop plankton memiliki peran yang sangat besar, bahkan menentukan, dalam kelangsungan hidup seluruh makhluk di Bumi. Bayangkan saja: setiap tarikan napas yang kamu ambil hari ini, kemungkinan besar 50–80%-nya berasal dari makhluk kecil yang hidup di lautan yaitu fitoplankton.
Ya, bukan hutan Amazon, bukan pohon di halaman rumahmu, bukan hutan pinus di pegunungan tapi lautanlah pemasok oksigen terbesar di planet ini, dan fitoplankton adalah “pabrik oksigen” utamanya. Tanpa mereka, atmosfer Bumi akan kekurangan oksigen, rantai makanan laut akan runtuh, dan perubahan iklim akan jauh lebih parah dari yang kita alami sekarang.
Artikel ini akan mengulas secara mendalam tentang fungsi plankton khususnya fitoplankton dalam pembentukan oksigen, siklus karbon, pengaturan iklim, serta bagaimana aktivitas manusia mengancam keberadaan mereka. Kita juga akan membahas upaya konservasi, teknologi pemantauan terkini, dan apa yang bisa kita lakukan sebagai individu untuk melindungi “paru-paru biru” Bumi ini.
Fitoplankton dan Proses Fotosintesis: Mesin Oksigen Tersembunyi di Lautan
Struktur dan Jenis Fitoplankton: Ragam Kecil dengan Dampak Besar
Fitoplankton adalah kelompok plankton autotrof artinya, mereka bisa membuat makanan sendiri melalui fotosintesis, mirip seperti tumbuhan darat. Mereka mengandung klorofil dan berbagai pigmen fotosintetik lainnya seperti fikosianin, fikoeritrin, dan karotenoid, yang memungkinkan mereka menyerap sinar matahari bahkan di kedalaman laut yang cahayanya redup.
Meski kecil, keragaman fitoplankton sangat tinggi. Beberapa kelompok utama yang dominan di lautan global antara lain:
Diatom: Memiliki cangkang silika yang indah dan simetris. Mereka adalah produsen primer paling produktif di laut dingin dan beriklim sedang. Diatom bertanggung jawab atas sekitar 20–25% produksi oksigen laut secara global.
Dinoflagellata: Organisme uniseluler yang bisa bergerak dengan flagela. Beberapa spesies bersifat bioluminescent (bercahaya di malam hari), sementara yang lain bisa menyebabkan “red tide” ledakan populasi yang beracun bagi ikan dan manusia.
Cyanobacteria (alga biru-hijau): Salah satu organisme tertua di Bumi, sudah ada sejak 3,5 miliar tahun lalu. Mereka adalah pionir dalam menghasilkan oksigen di atmosfer purba peristiwa yang dikenal sebagai “Great Oxygenation Event”. Spesies seperti Prochlorococcus dan Synechococcus adalah penghasil oksigen paling melimpah di laut tropis.
Coccolithophores: Fitoplankton bersel tunggal yang dilapisi lempeng kalsium karbonat. Mereka penting dalam siklus karbon karena cangkangnya yang tenggelam ke dasar laut menyimpan karbon dalam jangka panjang.
Setiap jenis memiliki peran unik. Misalnya, Prochlorococcus yang hanya berukuran 0,6 mikrometer adalah organisme fotosintetik paling melimpah di Bumi. Diperkirakan ada 100.000 sel Prochlorococcus di setiap sendok teh air laut di daerah tropis. Dan meski kecil, mereka menyumbang sekitar 20% produksi oksigen global lebih banyak dari semua hutan hujan tropis di dunia digabungkan!
Mekanisme Fotosintesis pada Fitoplankton: Reaksi Kecil, Dampak Global
Proses fotosintesis pada fitoplankton pada dasarnya sama dengan tumbuhan darat: mereka menyerap karbon dioksida (CO₂) dan air (H₂O), lalu menggunakan energi cahaya matahari untuk mengubahnya menjadi glukosa (C₆H₁₂O₆) dan oksigen (O₂). Reaksi kimia sederhananya:
6CO₂ + 6H₂O + cahaya → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
Namun, proses di baliknya jauh lebih kompleks dan menakjubkan.
Di dalam sel fitoplankton, cahaya matahari ditangkap oleh pigmen fotosintetik di dalam kloroplas. Energi cahaya ini digunakan untuk memecah molekul air melepaskan elektron, proton, dan oksigen. Oksigen inilah yang dilepaskan ke air, lalu larut dan akhirnya masuk ke atmosfer melalui pertukaran gas di permukaan laut.
Glukosa yang dihasilkan tidak hanya digunakan oleh fitoplankton untuk tumbuh dan berkembang biak tapi juga menjadi dasar rantai makanan laut. Zooplankton memakan fitoplankton, ikan kecil memakan zooplankton, ikan besar memakan ikan kecil dan seterusnya hingga ke paus dan manusia. Jadi, tanpa fitoplankton, tidak akan ada ikan di laut, tidak ada paus, tidak ada sushi, dan tidak ada nelayan.
Yang menarik, fitoplankton juga melakukan fiksasi karbon menyerap CO₂ dari atmosfer dan mengubahnya menjadi biomassa. Ini membuat mereka menjadi penyerap karbon alami terbesar di planet ini jauh melampaui hutan atau lahan gambut.
Kontribusi Fitoplankton terhadap Produksi Oksigen Global: Paru-Paru Biru Bumi
Produksi Oksigen di Lautan: Lebih Penting dari Hutan
Ketika kita berbicara tentang “paru-paru dunia”, kebanyakan orang langsung membayangkan hutan Amazon. Tapi faktanya, lautan-lah yang sebenarnya menjadi paru-paru utama Bumi. Menurut NASA dan NOAA, fitoplankton menghasilkan antara 50% hingga 80% oksigen di atmosfer kita. Angka ini jauh lebih besar dari gabungan seluruh hutan di dunia.
Bayangkan: setiap dua tarikan napas yang kamu ambil, satu di antaranya berasal dari fitoplankton di lautan. Mereka bekerja 24 jam sehari, 7 hari seminggu, tanpa libur, tanpa mogok hanya dengan bantuan sinar matahari dan nutrisi laut.
Fitoplankton tersebar di seluruh lautan dunia, terutama di zona eufotik lapisan permukaan laut sedalam 0–200 meter, tempat sinar matahari masih cukup untuk fotosintesis. Wilayah paling produktif biasanya berada di:
Daerah upwelling seperti pantai Peru, California, dan Afrika Barat di mana arus laut membawa nutrisi dari dasar laut ke permukaan.
Lautan beriklim sedang seperti Atlantik Utara dan Selatan yang kaya akan nutrisi dan cahaya musiman.
Perairan kutub saat musim panas ketika es mencair dan cahaya matahari melimpah.
Di wilayah-wilayah ini, ledakan fitoplankton yang disebut blooms bisa terlihat dari luar angkasa. Satelit seperti MODIS milik NASA sering menangkap citra laut yang berubah warna menjadi hijau pekat atau biru kehijauan tanda bahwa miliaran fitoplankton sedang aktif berfotosintesis.
Siklus Karbon dan Peran Fitoplankton: Penjaga Keseimbangan Iklim
Fitoplankton tidak hanya menghasilkan oksigen mereka juga memainkan peran sentral dalam siklus karbon global. Mereka menyerap sekitar 48 miliar ton karbon per tahun setara dengan empat kali lipat jumlah karbon yang dihasilkan oleh seluruh aktivitas manusia dalam setahun.
Proses ini dikenal sebagai “pompa biologis karbon” mekanisme alami di mana karbon dioksida dari atmosfer diserap oleh fitoplankton, lalu ditransfer ke kedalaman laut melalui rantai makanan dan sedimentasi.
Berikut cara kerjanya:
Fitoplankton menyerap CO₂ saat fotosintesis.
Ketika mereka dimakan oleh zooplankton, karbon ditransfer ke tubuh konsumen.
Kotoran zooplankton dan sisa tubuh fitoplankton yang mati tenggelam ke dasar laut.
Di kedalaman, karbon ini bisa tersimpan selama ratusan hingga ribuan tahun jauh dari atmosfer.
Tanpa pompa biologis ini, konsentrasi CO₂ di atmosfer akan jauh lebih tinggi dan pemanasan global akan jauh lebih ekstrem dari yang kita alami sekarang.
Beberapa spesies, seperti coccolithophores, bahkan membentuk cangkang dari kalsium karbonat yang ketika tenggelam, membentuk lapisan sedimen kapur di dasar laut. Formasi kapur putih di Dover, Inggris? Itu sebagian besar terbuat dari fosil fitoplankton purba!
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Fitoplankton: Kunci Kehidupan di Lautan
Nutrien dan Ketersediaannya: Makanan bagi Pabrik Oksigen
Fitoplankton butuh “pupuk” untuk tumbuh dalam bentuk nitrogen, fosfor, besi, dan silikat. Di lautan, nutrien ini seringkali menjadi faktor pembatas artinya, pertumbuhan fitoplankton dibatasi oleh ketersediaan nutrien, bukan cahaya atau suhu.
Upwelling adalah proses alami paling penting dalam menyediakan nutrien. Ketika angin mendorong air permukaan menjauh dari pantai, air dingin yang kaya nutrien dari dasar laut naik ke permukaan menciptakan “buffet gratis” bagi fitoplankton. Inilah mengapa daerah seperti Peru dan Bengkulu menjadi tempat penangkapan ikan paling produktif di dunia karena fitoplankton melimpah, zooplankton berkembang, dan ikan datang dalam jumlah besar.
Namun, di lautan terbuka terutama di daerah tropis nutrien sangat sedikit. Lautan di sini sering disebut “gurun biru” jernih, biru, tapi miskin kehidupan. Di sinilah besi menjadi faktor kunci. Eksperimen ilmiah menunjukkan bahwa menaburkan besi ke laut bisa memicu ledakan fitoplankton sebuah teknik yang pernah diusulkan sebagai solusi geoengineering untuk mengurangi CO₂. Tapi ini kontroversial karena bisa mengganggu ekosistem dan memicu bloom beracun.
Cahaya Matahari: Bahan Bakar Utama untuk Fotosintesis
Tanpa cahaya, tidak ada fotosintesis. Fitoplankton hanya bisa hidup di zona eufotik lapisan laut yang masih ditembus cahaya matahari. Kedalamannya bervariasi dari 20 meter di laut keruh hingga 200 meter di laut jernih seperti di Maldives.
Intensitas cahaya juga mempengaruhi jenis fitoplankton yang dominan. Di permukaan, diatom dan dinoflagellata lebih umum. Di kedalaman yang cahayanya redup, cyanobacteria seperti Prochlorococcus yang punya pigmen khusus untuk menangkap cahaya biru menjadi penguasa.
Musim juga berpengaruh besar. Di kutub, fitoplankton hanya aktif selama musim panas ketika matahari bersinar 24 jam sehari. Hasilnya? Ledakan populasi yang luar biasa yang menjadi dasar bagi kehidupan paus, anjing laut, dan burung laut di sana.
Suhu dan Iklim: Pengaruh Perubahan Suhu terhadap Produktivitas
Suhu air laut mempengaruhi metabolisme fitoplankton. Secara umum, fitoplankton di laut dingin tumbuh lebih lambat tapi lebih besar dan lebih bergizi. Di laut hangat, mereka tumbuh cepat tapi lebih kecil dan kurang bergizi.
Perubahan iklim mengancam keseimbangan ini. Pemanasan laut menyebabkan stratifikasi lapisan air hangat di permukaan tidak bercampur dengan air dingin di bawahnya. Akibatnya, nutrien dari dasar laut tidak bisa naik ke permukaan dan fitoplankton kelaparan.
Model iklim memprediksi bahwa produktivitas fitoplankton global bisa turun 10–30% pada tahun 2100 jika pemanasan terus berlanjut. Ini bukan hanya ancaman bagi ikan dan paus tapi juga bagi pasokan oksigen dan penyerapan karbon global.
Pengaruh Polusi dan Aktivitas Manusia: Ancaman dari Daratan
Polusi dari daratan terutama limpasan pupuk pertanian dan limbah industri membawa nutrien berlebih ke laut. Ini menyebabkan eutrofikasi ledakan pertumbuhan fitoplankton yang tidak terkendali.
Awalnya, ini terlihat seperti hal baik lebih banyak plankton, lebih banyak ikan, kan? Tapi tidak. Ledakan ini sering didominasi oleh spesies beracun seperti dinoflagellata penyebab red tide. Ketika mereka mati dan membusuk, bakteri pengurai menghabiskan oksigen terlarut di air menciptakan “zona mati” area laut tanpa oksigen, tempat tidak ada ikan atau hewan laut yang bisa bertahan.
Di Teluk Meksiko, misalnya, ada zona mati seluas 15.000 km² sebesar negara Qatar yang muncul setiap musim panas karena limbah pupuk dari Sungai Mississippi.
Plastik mikro juga menjadi ancaman baru. Partikel plastik bisa menyerap racun, lalu termakan oleh zooplankton yang kemudian dimakan ikan dan akhirnya masuk ke tubuh manusia. Plastik juga bisa menghalangi cahaya mengurangi fotosintesis fitoplankton.
Dampak Perubahan Lingkungan terhadap Fitoplankton dan Produksi Oksigen
Pemanasan Global: Ketika Lautan Kehangatan
Pemanasan global bukan hanya soal udara panas tapi juga laut yang memanas. Suhu permukaan laut global telah naik sekitar 0,13°C per dekade sejak 1900, dan laju ini semakin cepat.
Dampaknya:
Stratifikasi meningkat → nutrien tidak naik → produktivitas turun.
Spesies fitoplankton bergeser yang tahan panas menggantikan yang sensitif.
Waktu bloom berubah tidak sinkron lagi dengan pemijahan ikan dan migrasi burung laut.
Jika tren ini berlanjut, kita tidak hanya kehilangan ikan tapi juga kehilangan “mesin oksigen” laut.
Pengasaman Laut: Ancaman Tak Terlihat
Saat lautan menyerap CO₂, ia bereaksi dengan air membentuk asam karbonat menurunkan pH laut. Sejak Revolusi Industri, pH laut telah turun dari 8,2 ke 8,1 terdengar kecil, tapi ini berarti keasaman meningkat 30%.
Dampaknya sangat serius bagi fitoplankton bercangkang seperti diatom dan coccolithophores. Asam melarutkan kalsium karbonat membuat cangkang mereka rapuh atau bahkan tidak terbentuk. Jika mereka punah, pompa karbon biologis akan lumpuh dan CO₂ atmosfer akan melonjak.
Hilangnya Habitat Laut: Ketika Rumah Mereka Hancur
Penangkapan ikan berlebihan, penghancuran terumbu karang, polusi, dan pembangunan pesisir semua ini menghancurkan habitat yang mendukung kehidupan plankton. Terumbu karang, lamun, dan hutan bakau adalah “tempat pembibitan” bagi banyak organisme laut termasuk zooplankton yang memakan fitoplankton. Jika rantai ini terputus, seluruh ekosistem bisa kolaps.
Upaya Konservasi dan Pengelolaan Fitoplankton: Menyelamatkan Masa Depan Bumi
Monitoring dan Penelitian: Mengawasi Nadi Lautan
Ilmuwan kini menggunakan satelit, drone laut, dan sensor otonom untuk memantau kesehatan fitoplankton secara real-time. Proyek seperti Ocean Color Web dan GO-SHIP memetakan distribusi klorofil global memberi peringatan dini jika terjadi penurunan produktivitas.
Penelitian genetik juga membantu mengidentifikasi strain fitoplankton yang tahan terhadap pemanasan atau pengasaman yang mungkin bisa digunakan untuk “restorasi” di masa depan.
Pengelolaan Sumber Daya Laut: Menjaga Keseimbangan
Pembentukan kawasan konservasi laut melindungi ekosistem penting dari eksploitasi.
Regulasi limpasan pertanian agar tidak mencemari laut dengan nutrien berlebih.
Larangan penangkapan ikan destruktif menjaga rantai makanan tetap utuh.
Pengurangan Emisi Karbon: Solusi Jangka Panjang
Tidak ada solusi instan. Satu-satunya cara untuk menyelamatkan fitoplankton dan pasokan oksigen kita adalah mengurangi emisi karbon global. Setiap ton CO₂ yang kita hindari adalah satu langkah menjaga keseimbangan laut.
Kesimpulan: Tanpa Fitoplankton, Tidak Ada Kehidupan
Fitoplankton mungkin kecil, tapi dampaknya sangat besar. Mereka adalah fondasi kehidupan laut, mesin oksigen global, dan penjaga iklim Bumi. Tanpa mereka, atmosfer kita akan kekurangan oksigen, lautan akan mati, dan perubahan iklim akan tak terkendali.
Ancaman terhadap mereka pemanasan global, pengasaman laut, polusi adalah ancaman terhadap kita semua. Tapi masih ada harapan. Dengan penelitian, konservasi, dan aksi kolektif kita bisa melindungi “paru-paru biru” Bumi ini.
Mulailah dari hal kecil: kurangi plastik, dukung produk ramah lingkungan, tekan emisi karbon, dan sebarkan kesadaran. Karena setiap napas yang kamu ambil adalah hadiah dari makhluk mikroskopis di lautan yang bekerja tanpa lelah, tanpa pamrih, demi kehidupan kita semua.
