Penelitian baru menunjukkan bahwa kenaikan suhu lautan dapat menguntungkan Nitrosopumilus maritimus, mikroba yang esensial untuk siklus nutrisi laut. Archaea ini beradaptasi dengan menggunakan besi lebih efisien dalam kondisi yang lebih hangat dan miskin nutrisi, yang berpotensi mempertahankan produktivitas lautan. Temuan tersebut, yang diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences, menunjukkan bahwa mikroba-microba ini dapat memainkan peran yang lebih besar dalam kimia lautan di tengah perubahan iklim.
Suhu lautan yang meningkat, dipengaruhi oleh gelombang panas laut dan perubahan iklim yang lebih luas, sedang menembus perairan dalam, berpotensi mengganggu sistem kimia dan biologis laut. Namun, sebuah studi yang dipimpin oleh profesor mikrobiologi University of Illinois Urbana-Champaign, Wei Qin, dan profesor biologi perubahan global University of Southern California, David Hutchins, mengungkapkan bahwa Nitrosopumilus maritimus, archaea oksidasi amonia utama, dapat beradaptasi dengan perubahan ini. Mikroba ini menyusun sekitar 30% plankton mikroba laut dan vital untuk siklus nitrogen lautan. Mereka mengoksidasi amonia, mengubah nitrogen menjadi bentuk yang mengatur pertumbuhan plankton di dasar rantai makanan laut, sehingga mendukung keanekaragaman hayati. «Efek pemanasan lautan dapat mencapai kedalaman 1.000 meter atau lebih,» kata Qin. «Kami dulu berpikir bahwa perairan yang lebih dalam sebagian besar terisolasi dari pemanasan permukaan, tapi sekarang menjadi jelas bahwa pemanasan laut dalam dapat mengubah cara archaea yang melimpah ini menggunakan besi -- logam yang sangat mereka andalkan -- berpotensi memengaruhi ketersediaan logam jejak di lautan dalam.» Dalam eksperimen terkendali, tim mengekspos kultur murni mikroba tersebut pada berbagai suhu dan tingkat besi, menghindari kontaminasi. Hasil menunjukkan bahwa dalam kondisi terbatas besi dan suhu lebih tinggi, Nitrosopumilus maritimus membutuhkan besi lebih sedikit dan menggunakannya lebih efisien, menyesuaikan metabolisme secara sesuai. Dikombinasikan dengan pemodelan biogeokimia lautan global oleh Alessandro Tagliabue dari University of Liverpool, temuan menunjukkan bahwa komunitas archaea laut dalam dapat mempertahankan atau meningkatkan kontribusi mereka terhadap siklus nitrogen dan produksi primer di wilayah terbatas besi seiring pemanasan iklim. Untuk memvalidasi hasil ini, Qin dan Hutchins akan memimpin bersama ekspedisi musim panas ini di atas kapal riset Sikuliaq. Dimulai dari Seattle, perjalanan akan menuju Teluk Alaska, giro subtropis, dan Honolulu, Hawaii, melibatkan 20 peneliti untuk mempelajari populasi archaea alami dan interaksi antara suhu, ketersediaan logam, dan aktivitas mikroba. Penelitian ini mendapat dukungan dari National Science Foundation, Simons Foundation, National Natural Science Foundation of China, University of Illinois Urbana-Champaign, dan University of Oklahoma. Penelitian ini muncul di Proceedings of the National Academy of Sciences (2026; 123 (10); DOI: 10.1073/pnas.2531032123).