Apa itu fitoplankton? Kebanyakan fitoplankton terlalu kecil untuk dilihat dengan mata telanjang. Namun, dalam jumlah yang cukup tinggi, beberapa spesies dapat terlihat sebagai bintik-bintik berwarna di permukaan air, karena kandungan klorofil di dalam selnya dan pigmen tambahan seperti fikobiliprotein atau xantofil.
Apa itu fitoplankton
Fitoplankton adalah organisme biotik mikroskopis fotosintesis yang hidup di lapisan air atas hampir semua lautan dan danau di Bumi. Mereka adalah pencipta senyawa organik dari karbon dioksida yang terlarut dalam air - yaitu, penggagas proses yang memelihara jaring makanan akuatik.
Fotosintesis
Fitoplankton memperoleh energi melalui fotosintesis dan karenanya harus hidup di lapisan permukaan yang cukup terang (disebut zona eufotik) di samudra, laut, danau, atau badan air lainnya. Fitoplankton membentuk sekitar setengah dari semuanyaaktivitas fotosintesis di bumi. Fiksasi kumulatif energinya dalam senyawa karbon (produksi primer) adalah dasar untuk sebagian besar rantai makanan laut dan banyak air tawar (kemosintesis menjadi pengecualian).
Spesies Unik
Meskipun hampir semua spesies fitoplankton adalah fotoautotrof yang luar biasa, ada beberapa yang merupakan mitotrof. Ini biasanya spesies non-pigmen yang sebenarnya heterotrofik (yang terakhir sering dianggap zooplankton). Yang paling terkenal adalah genera dinoflagellar seperti Noctiluca dan Dinophysis, yang memperoleh karbon organik dengan menelan organisme lain atau bahan detrital.
Arti
Fitoplankton menyerap energi dari matahari dan nutrisi dari air untuk menghasilkan makanannya sendiri. Selama fotosintesis, molekul oksigen (O2) dilepaskan ke dalam air. Diperkirakan sekitar 50% atau 85% oksigen dunia berasal dari fotosintesis fitoplankton. Sisanya dihasilkan oleh fotosintesis oleh tumbuhan darat. Untuk memahami apa itu fitoplankton, Anda perlu menyadari pentingnya fitoplankton bagi alam.
Hubungan dengan mineral
Fitoplankton sangat bergantung pada mineral. Ini terutama makronutrien seperti nitrat, fosfat atau asam silikat, ketersediaannya ditentukan oleh keseimbangan antara apa yang disebut pompa biologis dan naiknya perairan dalam yang kaya nutrisi. Namun, di area yang luasDi lautan seperti Samudra Selatan, fitoplankton juga dibatasi oleh kekurangan zat besi mikronutrien. Hal ini menyebabkan beberapa ilmuwan menganjurkan pemupukan besi sebagai cara untuk melawan akumulasi karbon dioksida (CO2) yang dihasilkan manusia di atmosfer.
Para ilmuwan telah bereksperimen dengan menambahkan zat besi (biasanya dalam bentuk garam seperti besi sulfat) ke dalam air untuk mendorong pertumbuhan fitoplankton dan membuang CO2 atmosfer ke laut. Namun, perselisihan tentang pengelolaan ekosistem dan efisiensi pemupukan besi telah memperlambat eksperimen tersebut.
Berbagai
Istilah "fitoplankton" mencakup semua mikroorganisme fotoautotrofik dalam rantai makanan akuatik. Namun, tidak seperti komunitas terestrial di mana sebagian besar autotrof adalah tumbuhan, fitoplankton adalah kelompok yang beragam termasuk eukariota protozoa seperti prokariota eubakteri dan archaebacterial. Ada sekitar 5.000 spesies fitoplankton laut yang diketahui. Bagaimana keragaman ini berkembang meskipun sumber makanan terbatas masih belum jelas.
Kelompok fitoplankton yang paling penting termasuk diatom, cyanobacteria dan dinoflagellata, meskipun banyak kelompok alga lain yang terwakili dalam kelompok yang sangat beragam ini. Satu kelompok, coccolithophorids, bertanggung jawab (sebagian) untuk melepaskan sejumlah besar dimetil sulfida (DMS) ke atmosfer. DMS teroksidasi untuk membentuk sulfat, yang di area dengan konsentrasi partikel aerosol yang rendah dapatberkontribusi pada munculnya area khusus kondensasi udara, yang terutama mengarah pada peningkatan kekeruhan dan kabut di atas air. Sifat ini juga merupakan ciri dari fitoplankton danau.
Semua jenis fitoplankton mempertahankan tingkat trofik (yaitu makanan) yang berbeda di ekosistem yang berbeda. Di wilayah samudra oligotrofik seperti Laut Sargasso atau Samudra Pasifik Selatan, fitoplankton yang paling umum adalah spesies kecil bersel tunggal yang disebut picoplankton dan nanoplankton (juga disebut picoflagellata dan nanoflagellata). Fitoplankton terutama dipahami sebagai cyanobacteria (Prochlorococcus, Synechococcus) dan picoeukaryotes seperti Micromonas. Dalam ekosistem yang lebih produktif, dinoflagellata besar merupakan basis biomassa fitoplankton.
Pengaruh pada komposisi kimia air
Pada awal abad kedua puluh, Alfred C. Redfield menemukan kesamaan antara komposisi unsur fitoplankton dan nutrisi terlarut utama di laut dalam. Redfield menyarankan bahwa rasio karbon terhadap nitrogen terhadap fosfor (106:16:1) di laut dikendalikan oleh kebutuhan fitoplankton, karena fitoplankton selanjutnya melepaskan nitrogen dan fosfor saat mereka melakukan remineralisasi. Apa yang disebut "Rasio Redfield" dalam menggambarkan stoikiometri fitoplankton dan air laut telah menjadi prinsip dasar untuk memahami evolusi ekologi laut, biogeokimia, dan apa itu fitoplankton. Namun, koefisien Redfield bukanlah nilai universal dan dapat menyimpang karena perubahan komposisi nutrisi eksogen dan mikroba.di laut. Produksi fitoplankton, seperti yang harus dipahami pembaca, tidak hanya mempengaruhi tingkat oksigen, tetapi juga komposisi kimia air laut.
Fitur biologis
Stoikiometri dinamis yang melekat pada alga uniseluler mencerminkan kemampuannya untuk menyimpan nutrisi dalam reservoir internal dan mengubah komposisi osmolit. Komponen seluler yang berbeda memiliki karakteristik stoikiometrik yang unik, misalnya, perangkat pengumpulan data sumber daya (cahaya atau nutrisi) seperti protein dan klorofil mengandung nitrogen dengan konsentrasi tinggi tetapi kandungan fosfornya rendah. Sementara itu, mekanisme pertumbuhan genetik seperti RNA ribosomal mengandung konsentrasi tinggi nitrogen dan fosfor (N dan P, masing-masing). Rantai makanan fitoplankton-zooplankton, terlepas dari perbedaan antara kedua jenis makhluk ini, adalah dasar dari ekologi ruang air di seluruh planet ini.
Siklus hidup
Berdasarkan distribusi sumber daya, fitoplankton diklasifikasikan menjadi tiga tahap kehidupan: kelangsungan hidup, berbunga, dan konsolidasi. Fitoplankton yang bertahan hidup memiliki rasio N:P (nitrogen dan fosfor) yang tinggi (> 30) dan mengandung banyak mekanisme pengumpulan sumber daya untuk mempertahankan pertumbuhan ketika sumber daya langka. Fitoplankton yang sedang mekar memiliki rasio N:P yang rendah (<10) dan beradaptasi dengan pertumbuhan eksponensial. Fitoplankton yang terkonsolidasi memiliki rasio N: P terhadap Redfield yang serupa dan memiliki rasio pertumbuhan dan mekanisme akumulasi sumber daya yang relatif sama.
Sekarang dan masa depan
Sebuah studi yang diterbitkan di Nature pada tahun 2010 menemukan bahwa fitoplankton laut telah menurun secara substansial di lautan dunia selama satu abad terakhir. Konsentrasi fitoplankton di perairan permukaan diperkirakan telah menurun sekitar 40% sejak 1950 dengan laju sekitar 1% per tahun, kemungkinan sebagai respons terhadap pemanasan laut. Studi ini memicu kontroversi di antara para ilmuwan dan menyebabkan perdebatan sengit. Dalam studi 2014 berikutnya, penulis menggunakan database pengukuran yang besar dan merevisi metode analisis mereka untuk mengatasi beberapa kritik yang dipublikasikan, tetapi berakhir dengan kesimpulan yang sama mengganggu: Jumlah alga fitoplankton menurun dengan cepat.
