Life migrating through the Polar Front

Sejak perjalanan kedua James Cook ke Antartika dari tahun 1772-1775, yang memberikan deskripsi pertama tentang hewan-hewan Antartika, para ilmuwan secara bertahap mengungkap keanekaragaman hayati di wilayah Antartika dan sub-Antartika. Banyak ekspedisi dan proyek penelitian telah dilakukan untuk memahami ekosistem unik di benua ini.

Polar Front Itu Permeabel

Salah satu area penelitian utama adalah Polar Front, sebuah penghalang oseanografi antara Samudra Selatan dan massa air sekitarnya. Penemuan terbaru menunjukkan bahwa itu bukanlah penghalang biogeografis yang tidak dapat ditembus seperti yang diperkirakan sebelumnya.

Salah satu studi awal tentang biogeografi perairan di atas dan di bawah Polar Front adalah pengembangan South Georgia Marine Biodiversity Database (SGMarBase). Basis data ini dibuat untuk menetapkan dasar tentang berbagai keanekaragaman hayati makro dan mega-bentik di rak dan lereng South Georgia, memungkinkan para ilmuwan untuk mengidentifikasi spesies kunci dan hotspot keanekaragaman hayati. Kepulauan South Georgia adalah salah satu daratan terbesar dan paling terisolasi di Samudra Selatan.

Karena pemisahannya yang awal dari daratan benua, area rak yang luas, isolasi geografis, dan kedekatannya dengan arus kaya nutrisi, area ini sangat kaya dan unik secara biologis. Basis data ini adalah upaya pertama untuk memetakan biogeografi kepulauan di selatan Polar Front, menggabungkan data biologis dengan data fisik seperti topografi dasar laut dan oseanografi fisik.

Sebelum basis data ini, para ilmuwan telah mengumpulkan banyak data keanekaragaman hayati dari area tersebut, tetapi tersebar di berbagai sumber literatur, disimpan oleh berbagai institusi, dan dalam berbagai bahasa. Data tersebut juga tidak dicatat dengan georeferensi.

Dengan mengumpulkan, memeriksa, dan menstandarisasi data ini ke dalam satu repositori, para ilmuwan sekarang memiliki akses ke basis data pusat yang menyimpan hampir 25.000 catatan dan mengidentifikasi lebih dari 1.400 spesies dari rak South Georgia, termasuk bulu babi, cacing berenang bebas, ikan, laba-laba laut, dan krustasea. Basis data ini menunjukkan bahwa South Georgia mendukung lebih banyak spesies daripada Galapagos dan Ekuador digabungkan dan menjadi tuan rumah massa terpadat mamalia laut di Bumi selama musim kawin.

Keanekaragaman Hayati Polar Front

Dalam studi yang lebih baru, para ilmuwan telah menemukan bahwa Polar Front mungkin lebih kaya daripada yang diperkirakan sebelumnya. Sebuah studi baru memberikan inventaris paling lengkap sejauh ini tentang distribusi bryozoa, invertebrata laut yang hidup dalam koloni dan membentuk kerangka mineral di perairan dangkal Kepulauan Falkland dan Kepulauan South Georgia.

Dalam studi ini, sekelompok ilmuwan dari berbagai institusi, termasuk Biodiversity Research Institute dari University of Barcelona, British Antarctic Survey, dan South Atlantic Environmental Research Institute, mengidentifikasi 85 spesies berbeda, di antaranya 18 jenis dan 23 spesies yang mungkin belum dikenal. Dari semua spesies yang diidentifikasi, 65 persen dinamai untuk pertama kalinya di Kepulauan Falkland. Menurut salah satu ilmuwan, inventaris baru untuk bryozoa ini akan memungkinkan pembuatan basis data keanekaragaman bryozoa regional dan memungkinkan peneliti mendeteksi kemungkinan spesies invasif.

Secara keseluruhan, studi ini, yang memperluas jangkauan studi batimetrik ke 30 spesies laut, menganalisis kesamaan fauna di antara komunitas bryozoa di daerah tetangga dan akan membantu merancang pola distribusi biogeografis. Para ilmuwan sekarang menyatakan bahwa Polar Front tidak sepadat yang pernah diperkirakan, karena mereka telah menemukan bukti penyebaran spesies melintasi wilayah Patagonia ke Antartika.

Bagaimana Kehidupan Menyebar di Wilayah Antartika?

Ilmuwan dari Monash University di Australia memimpin komponen terestrial dari ekspedisi besar baru untuk lebih memahami ekosistem Antartika. Menggunakan pendekatan genetik dan komputasi baru, tim ini akan mencari jawaban atas pertanyaan yang belum terpecahkan: bagaimana kehidupan berevolusi dan menyebar di sekitar wilayah Antartika baik di masa lalu maupun saat ini?

Proyek ini, yang bernama A Functional Biogeography of the Antarctic (AFBA), merupakan bagian dari ekspedisi yang lebih luas, Antarctic Circumnavigation Expedition (ACE). ACE melibatkan 22 proyek, 55 peneliti, dan 19 negara dan dikelola oleh Swiss Polar Institute. Sebagai bagian dari proyek Monash University, ilmuwan dari seluruh dunia, termasuk Prancis, Jerman, Selandia Baru, Rusia, Afrika Selatan, Inggris, dan Amerika Serikat, akan mengunjungi situs di seluruh sub-Antartika dan Antartika untuk menemukan spesies baru hewan dan tumbuhan, yang akan memandu cara baru untuk membantu melestarikan keanekaragaman hayati di wilayah Antartika.

Secara khusus, AFBA akan memberikan penilaian keanekaragaman hayati yang komprehensif dari tumbuhan dan hewan terestrial dan intertidal di wilayah tersebut. Berdasarkan penilaian spesies ini dengan teknik genetik dan komputasi canggih, para peneliti akan dapat membuat sejarah biologis wilayah tersebut, menunjukkan di mana kelompok-kelompok berbeda memiliki asal-usulnya, bagaimana spesies-spesies berbeda di seluruh pulau terkait dan terhubung, dan bagaimana kehidupan di pulau-pulau ini terkait dengan benua selatan lainnya.

Para peneliti juga akan mencoba memahami seberapa sering kelompok-kelompok berbeda berpindah antara Antartika dan pulau-pulau sub-Antartika, kapan ini terjadi, dan sejauh mana hal ini terus berlanjut hingga hari ini. Dengan menguji secara genetik spesies yang ditemukan, ini akan memberikan wawasan tentang adaptasi yang memungkinkan kehidupan berkembang di wilayah Antartika. Mengenai perlindungan masa depan benua ini, para ilmuwan bertujuan untuk menyediakan sistem pengawasan keanekaragaman hayati dasar untuk wilayah tersebut guna membantu manajer konservasi mengidentifikasi spesies yang dimiliki oleh individu yang baru tiba dan apakah mereka menimbulkan ancaman.

Tujuan keseluruhan AFBA adalah meninggalkan warisan bagi ilmuwan masa depan di beberapa area, termasuk:

• Penyelesaian pertanyaan mendasar tentang bagaimana kehidupan berevolusi di Antartika
• Penemuan spesies baru bagi ilmu pengetahuan
• Pemahaman yang lebih baik tentang wilayah tersebut untuk manfaat manajemen konservasi
• Informasi yang dapat diakses publik untuk meningkatkan pengetahuan dan apresiasi terhadap keindahan, signifikansi konservasi, dan keindahan alam Antartika
• Pendidikan dan inspirasi bagi generasi baru ilmuwan dan penggemar kutub

Menemukan Koneksi Antara Kehidupan di Darat dan Air

Selain memahami keanekaragaman hayati di perairan sekitar benua, para ilmuwan juga mencoba memahami hubungan antara keanekaragaman hayati di darat dan air. Misalnya, di Kepulauan Falkland, para ilmuwan mempelajari keanekaragaman hayatinya dan apa yang bisa dilakukan untuk melestarikannya bagi generasi mendatang. Dalam satu studi, peneliti dari University of Maine mempelajari sejarah lingkungan pulau tersebut selama 20.000 tahun terakhir untuk menetapkan dasar bagi upaya konservasi. Pulau ini adalah rumah bagi beberapa koloni penguin terpenting di dunia, dengan banyak spesies lain yang tidak ditemukan di tempat lain. Salah satu area yang dipelajari para ilmuwan adalah bagaimana melindungi hubungan penguin-rumput tussock, karena rumput asli ini menyediakan habitat bagi penguin dan burung laut serta mamalia laut lainnya dan bergantung pada nutrisi yang disediakan oleh kotoran hewan. Para peneliti mengambil sampel inti sedimen dari beberapa lokasi.

Dengan menganalisis serbuk sari dan guano burung laut, atau kotoran, dalam inti tersebut, mereka dapat menentukan bagaimana populasi penguin dan rumput tussock berfluktuasi dari waktu ke waktu di bawah kondisi iklim yang berbeda. Ini adalah bagian dari pemahaman tentang hubungan laut-darat yang lebih luas, yaitu koneksi nutrisi yang berasal dari ekosistem laut yang ditransfer ke ekosistem darat. Di wilayah Falkland, tanahnya sangat miskin nutrisi, sehingga nutrisi dari ekosistem laut sangat penting.