Sebuah studi perintis telah mengungkapkan bagaimana perubahan iklim berdampak pada aliran gletser dan mikrobioma esensial yang dikandungnya – yang dapat berubah secara radikal pada akhir abad ini.
Perubahan iklim menyebabkan gletser dunia menghilang pada tingkat yang mengkhawatirkan. Para ilmuwan telah mempelajari dan memodelkan proses ini selama bertahun-tahun, tetapi sampai sekarang, tidak ada kelompok penelitian yang secara khusus meneliti bagaimana gletser meleleh akan mempengaruhi aliran gletser dan ekosistemnya. Sebuah studi yang dilakukan di bawah proyek Vanishing Glaciers, yang dipimpin oleh EPFL, baru -baru ini diterbitkan di Komunikasi Alam . Ini menetapkan perkiraan pertama dari apa aliran aliran ini dan mikrobiomnya pada akhir abad di bawah berbagai skenario perubahan iklim.
Sumber penting untuk sungai utama dunia
“Aliran yang diberi makan gletser adalah sumber dari beberapa sistem sungai terbesar di dunia, memasok air vital bagi miliaran orang,” kata Hannes Peter, seorang ilmuwan di Laboratorium Ekosistem Sungai EPFL (sungai) dan rekan penulis penelitian. “Jika kita menganggap Swiss sebagai contoh, hampir semua sungai utama – termasuk Rhone, Inn dan Adige – berasal dari aliran gletser yang diberi makan. Jadi perubahan yang terjadi pada ketinggian tinggi memiliki dampak langsung pada segala sesuatu yang terjadi di hilir. Itulah mengapa sangat penting untuk memahami bagaimana peleburan gletser akan memengaruhi aliran mikroba yang unik ini.
Menganalisis ribuan bakteri
“Dalam penelitian kami, kami merekonstruksi dan menganalisis data genetik dari 2.333 jenis bakteri yang diekstraksi dari sampel 164 aliran gletser yang terletak di semua pegunungan utama dunia,” kata Massimo Bourquin, penulis utama penelitian ini. Bourquin adalah mantan kandidat PhD di River dan sekarang bekerja sebagai ahli teknis di adaptasi mikrobioma EPFL ke Laboratorium Lingkungan yang Berubah. “Lalu kami menggabungkan informasi ini dengan data tentang iklim, gletser dan lingkungan untuk mengembangkan model prediktif yang menunjukkan bagaimana berbagai kelompok bakteri kemungkinan akan merespons fluktuasi dalam variabel tertentu.”
“Metode kami tidak melibatkan hanya menganalisis bakteri secara terpisah,” kata Bourquin. “Kami juga menyelidiki karakteristik microbiome utama seperti keragaman dan distribusi antara spesies dominan dan langka. Semua ini memberi kami gambaran yang lebih lengkap tentang bagaimana perubahan iklim dapat mempengaruhi ekosistem ini dan microbiome mereka di bawah skenario yang berbeda.”
Aliran gletser yang lebih hijau
Studi ini memprediksi bahwa aliran gletser yang diberi makan secara harfiah akan menjadi lebih hijau. “Kondisi dalam aliran ini saat ini sangat ekstrem sehingga banyak mikroorganisme yang biasanya ditemukan di aliran Alpine, dan terutama ganggang, tidak dapat hidup di dalamnya,” kata Bourquin. Lingkungan ekstrem ini terdiri dari suhu yang sangat rendah, ayunan besar dalam laju aliran air, konsentrasi sedimen halus yang tinggi yang awan air dan mengurangi penetrasi cahaya, nutrisi yang langka dan oksigenasi rendah.
“Kombinasi faktor ini telah menciptakan mikrobioma khas yang disesuaikan dengan kondisi khusus ini.” kata Bourquin. “Tetapi ketika aliran ini kehilangan karakteristik spesifik gletser mereka, microbiome akan berevolusi agar lebih mirip dengan yang ada di aliran Alpine lainnya. Akibatnya, ganggang akan berkembang biak, yang mengarah ke lebih banyak fotosintesis, konsentrasi materi organik yang lebih tinggi yang tersedia untuk mikroorganisme, dan akhirnya proliferasi alga dan bakteri.”
Saat Anda melihat gletser meleleh, bukan hanya air yang menghilang
Tom Battin, Profesor Ilmu Lingkungan dan Kepala Lab Sungai EPFL
Sumber daya mikroba yang tidak terlihat sekarang sedang terancam
Perubahan-perubahan ini berarti bahwa kelompok bakteri yang disesuaikan secara khusus dengan kondisi dalam aliran gletser yang diatur untuk menghilang, dengan konsekuensi yang signifikan untuk ekosistem dalam aliran ini serta lebih jauh ke bawah rantai.
“Kemungkinan beberapa bakteri yang berspesialisasi dalam bertahan hidup dalam kondisi glasial tidak akan dapat bertahan hidup di habitat yang lebih hijau, memungkinkan spesies yang lebih cocok untuk kondisi baru untuk mengambil alih,” kata Bourquin.
“Ketika Anda melihat gletser meleleh, bukan hanya air yang menghilang,” kata Tom Battin, seorang profesor penuh ilmu lingkungan, kepala sungai dan rekan penulis penelitian. “Kami juga kehilangan mikrobioma yang unik. Mikroorganisme ini, meskipun tidak terlihat oleh mata telanjang, memainkan peran penting dalam ekosistem mereka: mereka memurnikan air, mendaur ulang nutrisi dan mengatur siklus penting seperti yang melibatkan nitrogen dan karbon. Pada akhirnya, mereka mendukung rantai makanan dan sangat penting bagi banyak kesetaraan lingkungan.”
Meskipun aliran gletser yang diteliti dalam penelitian ini terletak di banyak wilayah dunia yang berbeda, karakteristik mereka sangat bervariasi. “Yang sangat mencolok dalam penelitian kami adalah bahwa mikrobioma dari semua aliran yang kami analisis sangat mirip satu sama lain,” kata Bourquin. “Itu karena kondisi ekstrem khusus untuk gletser, dan itu menunjukkan betapa pentingnya sifat -sifat ini untuk ekosistem mikroba. Jika kita tidak ingin kehilangan habitat yang tak tergantikan ini saat gletser meleleh, kita perlu melindunginya.”
Program Penatalayanan Glacier – Sebuah Tim Internasional Menanggapi Kehilangan Global Gletser Global
Untuk melindungi gletser planet kita, mengurangi dampak lingkungan dan ekonomi dari pencairan mereka yang cepat dan melindungi keanekaragaman hayati mereka, para ilmuwan dari EPFL, ETH Zurich dan Universität Innsbruck memprakarsai program penatalayanan gletser. Lebih dari 20 universitas dan lembaga penelitian lain di seluruh dunia adalah bagian dari inisiatif ini.
Aliansi ilmuwan ini berkomitmen untuk mengatasi tantangan dan konsekuensi dari kehilangan gletser melalui tiga prioritas utama:
– Mengembangkan pendekatan teknis baru untuk memperlambat kehilangan es pada skala lokal, dan secara sistematis mengevaluasi dan menguji bekerja sama dengan komunitas lokal dan pemangku kepentingan.
-Memajukan sistem peringatan dini untuk melindungi masyarakat dengan lebih baik dari bahaya terkait gletser di beberapa pegunungan paling berbahaya di dunia.
– Membangun biobank unik untuk melindungi mikroorganisme gletser untuk generasi mendatang dan memanfaatkan kekuatan mereka untuk mengurangi konsekuensi perubahan iklim.
Referensi
Bourquin, M., Peter, H., Michoud, G. et al. Memprediksi dampak perubahan iklim pada microbiome aliran gletser global. Nat Commun 16, 1264 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-56426-4
