"Dengan melihat es laut sebagai habitat penting ... alih-alih sebagai permukaan kosong tak bernyawa, kehilangannya sebagai akibat pemanasan menjadi prospek yang agak menakjubkan." - Eric Post
Dengan es laut pada titik terendah dalam 1.500 tahun, bagaimana komunitas ekologi di Arktik dapat dipengaruhi oleh pencairannya yang terus berlanjut dan bahkan dipercepat selama dekade berikutnya? Dalam sebuah artikel ulasan di jurnal Science, yang akan diterbitkan pada 2 Agustus 2013, Eric Post, seorang profesor biologi Universitas Penn, dan tim ilmuwan internasional mengatasi pertanyaan ini dengan memeriksa hubungan antara ganggang, plankton, paus, dan hewan darat seperti karibu, rubah Arktik, dan walrus; serta efek eksplorasi manusia dari bagian wilayah yang sebelumnya tidak dapat diakses.
Tundra pegunungan dari Greenland Barat dekat lapisan es pedalaman. Kredit: Jeff Kerby, lab Eric Post, Penn State University
"Tim kami berangkat untuk mengeksplorasi 'efek domino' dari hilangnya es laut pada hewan laut, serta pada spesies darat yang hidup berdekatan dengan es," kata Post. “Es laut Arktik harus dianggap sebagai bioma atau ekosistem dan efek dari peleburan dan pemanasan pada mikroorganisme yang hidup di bawah es di bioma ini sudah mendapat banyak perhatian. Namun, hewan-hewan yang tinggal di dekat es kemungkinan merasakan efeknya juga. ”
Post menjelaskan bahwa, setelah mencapai rekor terendah pada Agustus 2012, es laut diperkirakan akan terus mencair dengan kecepatan yang semakin tinggi. "Selama seluruh periode yang dicakup oleh catatan, es laut Kutub Utara telah menurun lebih dari 86.000 kilometer persegi - ruang yang sedikit lebih besar dari negara bagian Carolina Selatan - per tahun," kata Post. "Itu adalah area habitat kritis bagi banyak spesies dan tingkat kehilangan meningkat."
Post menambahkan bahwa percepatan laju ini kemungkinan akan disebabkan, sebagian, karena hilangnya albedo - permukaan putih yang disediakan oleh es yang memantulkan sinar matahari - sehingga menyebabkan efek pendinginan. Albedo es yang tinggi, Post menambahkan, akan digantikan oleh permukaan air terbuka yang jauh lebih kurang pantau dan lebih gelap - dan efeknya akan mempercepat pemanasan dan karenanya, pencairan yang dipercepat.
"Dengan melihat es laut sebagai habitat penting dan substrat untuk interaksi spesies penting, bukan sebagai permukaan kosong tak bernyawa, kehilangannya sebagai akibat pemanasan menjadi prospek yang cukup menakjubkan," Post menekankan.
Efek domino pencairan es laut pada hewan darat, Post menjelaskan, dapat terjadi dengan cara berikut meskipun ada gangguan dalam rantai makanan: Alga es laut dan plankton sub-es, yang bersama-sama menyumbang 57 persen dari total biologis tahunan produksi di Samudra Arktik, sudah langsung dipengaruhi oleh pencairan es laut karena hilangnya es memicu perubahan signifikan dalam waktu mekar organisme ini. Demikian juga, tanah yang berdekatan dengan daerah kehilangan es laut akan mengalami pemanasan permukaan yang signifikan dari garis pantai, mempengaruhi kondisi tanah dan pertumbuhan tanaman. Dalam artikel review mereka, Post dan rekan-rekannya berhipotesis bahwa, sementara hewan invertebrata yang tinggal di laut seperti zooplankton yang memakan alga dan fitoplankton di lautan sudah terpengaruh, hewan darat yang lebih besar seperti karibu dapat menemukan sumber makanan darat mereka terganggu. , juga, karena perubahan suhu yang mempengaruhi komunitas tumbuhan di daratan.
Betis karibu di Greenland Barat. Kredit: Jeff Kerby, lab Eric Post, Penn State University
"Perubahan dalam pencampuran populasi bisa menjadi efek tidak langsung lain dari pencairan es laut," kata Post. Dia menjelaskan bahwa populasi serigala dan rubah Arktik yang saat ini hanya terisolasi selama musim panas bisa menjadi lebih terisolasi: Periode yang lebih lama dalam setahun tanpa es, yang mendorong perjalanan antar populasi, dapat menyebabkan penurunan perkawinan silang.
Namun, untuk spesies lain, efek dari hilangnya es laut bisa saja sebaliknya: "Kami tahu bahwa, untuk beberapa spesies, es laut bertindak sebagai penghalang untuk pencampuran," jelas Post. “Jadi hilangnya es dan perpanjangan musim tanpa es kemungkinan akan meningkatkan pencampuran populasi, mengurangi diferensiasi genetik.” Post menjelaskan bahwa, misalnya, beruang kutub dan grizzly telah diamati telah hibridisasi karena beruang kutub sekarang menghabiskan lebih banyak waktu di tanah di mana mereka memiliki kontak dengan grizzlies.
Walaupun pencampuran populasi seperti itu tidak perlu menimbulkan kekhawatiran, Post menjelaskan, hal itu dapat menyebabkan perubahan drastis dalam dinamika penyakit. Misalnya, populasi yang saat ini adalah inang bagi patogen tertentu dapat membawa patogen itu ke populasi lain yang sebelumnya tidak terpapar. "Selain itu, penurunan es laut di Kanada Arktik kemungkinan akan meningkatkan kontak antara spesies Arktik timur dan barat, mempromosikan pencampuran komunitas patogen yang sebelumnya diisolasi," kata Post. “Misalnya, virus phocine distemper (PDV) saat ini memengaruhi anjing laut Arktik bagian timur. Tetapi jika anjing laut ini mulai bercampur dengan anjing laut arktik barat, virusnya mungkin mencapai populasi lain yang naif. ”
Rubah Arktik. Kredit: Jeff Kerby, lab Eric Post, Penn State University
Selain itu, berkerumunnya hewan di habitat pantai ketika es laut kembali juga dapat menghadirkan tantangan bagi kesehatan dan vitalitas populasi beberapa spesies, terutama walrus, Post menjelaskan. "Walrus adalah pengumpan bentik," kata Post, "yang berarti mereka adalah spesialis dalam mencari makanan yang hanya terjadi di perairan dangkal. Mereka juga menggunakan ujung es laut untuk beristirahat dan menyelam dari saat mencari makan. Namun, ketika es laut meleleh dan ujungnya mundur dari garis pantai, ia menjadi terletak di atas perairan yang lebih dalam. Akibatnya, walrus telah diamati meninggalkan tepi es yang mundur dan berkumpul di sepanjang garis pantai, dari mana mereka dapat mencoba mempertahankan akses ke air dangkal. Perilaku ini, bagaimanapun, meningkatkan kepadatan hewan lokal di 'haulouts', dan dapat mempromosikan penularan patogen serta mengarah pada menginjak-injak anak muda. "
Post menambahkan bahwa aksesibilitas yang lebih besar dari bagian-bagian Arktik yang sebelumnya terpencil untuk penjelajahan manusia bisa menjadi konsekuensi tak terduga dari hilangnya es laut. "Mundurnya es laut, musim yang lebih bebas dari es, dan hilangnya es laut diperkirakan akan mendorong pengembangan jalur pelayaran dan meningkatkan lalu lintas pengiriman di daerah yang sebelumnya agak sulit diakses," kata Post. “Peningkatan akses laut ini kemungkinan akan mempercepat laju eksplorasi mineral dan minyak di Kutub Utara, yang pada gilirannya dapat memengaruhi hewan darat dan laut; misalnya, paus bowhead dan Pasifik walrus. "
Melalui Eberly College of Science