Peningkatan penyerapan karbon dioksida oleh lautan mungkin membuat ikan cemas, sebuah studi baru menunjukkan.
Kredit foto: Scripps Institution of Oceanography
Sebuah studi penelitian baru yang menggabungkan fisiologi kelautan, ilmu saraf, farmakologi, dan psikologi perilaku telah mengungkapkan hasil yang mengejutkan dari peningkatan penyerapan karbon dioksida di lautan: ikan gelisah.
Basis bukti ilmiah yang berkembang menunjukkan bahwa penyerapan karbon dioksida yang diproduksi manusia ke lautan dunia menyebabkan air permukaan menurun dalam pH, menyebabkan peningkatan keasaman. Pengasaman lautan ini diketahui mengganggu pertumbuhan kerang dan kerangka hewan laut tertentu tetapi konsekuensi lain seperti dampak perilaku sebagian besar tidak diketahui.
Para peneliti melacak pergerakan ikan di perairan yang sangat asam, yang ditunjukkan di atas dalam "peta panas" gerakan.
Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Prosiding Masyarakat Kerajaan B (Ilmu Biologi), para ilmuwan di Scripps Institution of Oceanography di UC San Diego dan MacEwan University di Edmonton, Kanada, telah menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa peningkatan tingkat keasaman meningkatkan kecemasan pada ikan karang muda, spesies komersial penting di California. Dengan menggunakan sistem perangkat lunak pelacakan berbasis kamera, para peneliti membandingkan kelompok kontrol rockfish yang disimpan di air laut normal dengan kelompok lain di perairan dengan tingkat keasaman tinggi yang cocok dengan yang diproyeksikan untuk akhir abad ini. Mereka mengukur preferensi masing-masing kelompok untuk berenang di daerah terang atau gelap di tangki pengujian, yang merupakan tes yang diketahui untuk kecemasan pada ikan. Para peneliti menemukan bahwa ikan karang muda yang normal terus bergerak di antara area terang dan gelap tangki. Namun, percobaan telah menunjukkan bahwa ikan yang diberikan dengan obat pemicu kecemasan (ansiogenik) lebih suka daerah yang lebih gelap dan jarang memasuki cahaya. Oleh karena itu, preferensi gelap merupakan indikasi peningkatan kecemasan pada ikan karang muda.
Selanjutnya, para peneliti menemukan bahwa ikan karang yang terpapar pada kondisi lautan yang diasamkan selama satu minggu juga lebih menyukai daerah gelap tangki, menunjukkan bahwa mereka secara signifikan lebih cemas daripada rekan-rekan mereka di air laut normal. Rockfish yang terpapar dengan kondisi lautan yang diasamkan tetap cemas bahkan satu minggu setelah ditempatkan di air laut dengan kadar karbon dioksida normal. Hanya setelah hari kedua belas di air laut normal ikan cemas berperilaku seperti kelompok kontrol dan melanjutkan perilaku normal.
Para peneliti mengatakan kecemasan itu dilacak pada sistem sensorik ikan, dan secara khusus reseptor “GABAA” (asam gamma-aminobutyric tipe A) saraf, yang juga terlibat dalam tingkat kecemasan manusia. Paparan air yang diasamkan menyebabkan perubahan konsentrasi ion dalam darah (terutama klorida dan bikarbonat), yang membalikkan fluks ion melalui reseptor GABAA. Hasil akhirnya adalah perubahan aktivitas neuronal yang tercermin dalam respons perilaku yang berubah yang dijelaskan dalam penelitian ini.
“Hasil ini baru dan menggugah pikiran,” kata Martín Tresguerres, seorang ahli biologi kelautan Scripps dan rekan penulis penelitian, “karena mereka mengungkapkan efek negatif potensial dari pengasaman laut pada perilaku ikan yang mungkin dapat mempengaruhi dinamika populasi normal dan mungkin bahkan mempengaruhi perikanan. ”
Tresguerres mengatakan perilaku cemas menjadi perhatian bagi ikan karang muda karena mereka hidup di lingkungan yang sangat dinamis seperti hutan rumput laut dan padi-padian rumput laut yang melayang yang menawarkan pencahayaan yang bervariasi dan kondisi naungan.
"Jika perilaku yang kami amati di laboratorium berlaku untuk alam liar selama kondisi pengasaman laut, itu bisa berarti bahwa ikan karang muda mungkin menghabiskan lebih banyak waktu di daerah yang teduh daripada menjelajahi sekitar," kata Tresguerres. "Ini akan memiliki implikasi negatif karena berkurangnya waktu mencari makan untuk makanan, atau perubahan dalam perilaku penyebaran, antara lain."
Perubahan fungsi reseptor GABAA pada ikan yang terkena pengasaman laut pada awalnya dijelaskan oleh Phil Munday (James Cook University, Australia), Göran Nilsson (University of Oslo) dan kolaborator, yang menemukan bahwa pengasaman laut merusak penciuman pada ikan badut tropis. Studi oleh Hamilton, Holcombe, dan Tresguerres menambahkan perilaku kecemasan ke dalam daftar fungsi biologis yang rentan terhadap pengasaman laut di masa depan, dan ini adalah yang pertama untuk menggambarkan efek pengasaman laut pada fisiologi dan perilaku ikan California.
“Ilmu saraf perilaku pada ikan adalah bidang yang relatif belum dijelajahi, tetapi kita tahu bahwa ikan mampu melakukan banyak tugas kognitif yang rumit dalam pembelajaran dan memori. Meningkatnya kecemasan pada rockfish dapat berdampak buruk pada banyak aspek fungsi sehari-hari mereka, ”kata Trevor James Hamilton, seorang ahli neurobiologi di Universitas MacEwan dan rekan penulis penelitian.
Tresguerres mencatat bahwa uji laboratorium tidak dapat sepenuhnya memodelkan perkembangan tingkat keasaman yang stabil yang akan terlihat di alam liar selama bertahun-tahun dan puluhan tahun. "Meskipun demikian, hasil kami menunjukkan bahwa pengasaman laut dapat mempengaruhi aspek penting dari perilaku ikan."
Selain Tresguerres dan Hamilton, Adam Holcombe dari Universitas MacEwan turut menulis penelitian ini.
Melalui Scripps Institution of Oceanography