(sumber gambar faculty.cascadia.edu )
KEHIDUPAN CEROBONG HIDROTHERMAL
Hydrotermal Vent
Kita mungkin pernah melihat atau mendengar sumber mata air panas
yang umumnya terdapat di sekitar gunung api. Namun demikian, sumber mata air
panas dapat pula dijumpai di dataran rendah, bahkan terkadang di pantai berupa
semburan air panas (geyser) seperti yang terdapat di Cisolok - Palabuhan Ratu,
Kabupaten Sukabumi, Jawa Barat. Keberadaan mata air panas di darat
tergantung pada kondisi geologi daerah setempat. Fenomena keluarnya mata
air panas terdapat pula di laut yaitu di sekitar komplek gunung api bawah laut
dan sering disebut celah atau cerobong hidrotermal laut dalam. Cerobong
bawah laut ini disebut “black smokers”. Black smokers terlihat berupa struktur
cerobong asap yang terbuat dari mineral belerang yang mengandung mineral
sulfida yang berasal dari bawah kerak bumi. Mineral sulfida ini terbentuk
pada temperatur 350 oC.
Celah hidrotermal pertama
kali ditemukan pada tahun 1977. Celah-celah ini diketahui berada di
Samudera Pasifik dan Samudera Atlantik. Celah-celah ini kebanyakan dijumpai
pada kedalaman sekitar 2100 meter di daerah pemekaran dasar laut sepanjang
Sistem Punggungan Tengah Samudera, yaitu rangkaian gunung api bawah laut yang
memanjang dan meliuk-liuk mengitari bumi. Celah hidrotermal merupakan
fenomena alam spektakuler yang terdapat di dasar lautan. Air laut
merembas melalui rekahan di dasar laut dan terpanaskan oleh batuan cair yang
letaknya jauh di bawah kerak samudera dengan suhu mencapai 400 oC. Cairan
panas ini muncul kembali ke permukaan dasar laut dan menyembur melalui
celah-celah yang terbuka. Cairan hidrotermal ini bercampur dengan logam
terlarut dan bahan kimia lainnya yang berasal dari kedalaman yang letaknya jauh
di bawah dasar laut.
Lubang hidrotermal adalah
semacam mata air super panas yang berada tepat di atas gunung api bawah laut.
Lubang-lubang ini meletus dari dasar laut dan biasanya hanya ditemukan di
kedalaman beberapa mil di bawah permukaan laut.
Air bersuhu panas dan kaya
kandungan mineral menyebabkan munculnya cerobong berbatu berukuran besar, yang
mendukung berbagai bentuk kehidupan di laut dalam.
Peneliti bawah laut menemukan lubang angin hidrotermal terdalam
di dunia. Lubang di Karibia itu juga cerobong dasar laut terpanas yang pernah
ditemukan. Black Smoker adalah nama yang diberikan untuk cara memuntahkan besi
sulfida yang berwarna hitam terletak 5 kilometer di kedalaman Palung Cayman di
Karibia.
Seperti penemuan terbaru, lubang angin kebanyakam ditemukan
sepanjang punggung Mid-Ocean, yang merupakan rantai pegunungan yang
mengelilingi bumi seperti pelipir pada baseball.
Lempeng bumi raksasa sering bergerak terpisah untuk menciptakan
retakan di mana lava dapat membuat jalan ke permukaan. Lubang angin pertama
ditemukan pada tahun 1977 di RetakanGalapagos, lepas pantai Ekuador.
Kelihatannya semburan air panas dari ventilasi merupakan tanda
bahaya bagi bentuk kehidupan apapun.
Tapi ternyata makhluk mirip “alien” yang dapat menahan panas dan
tekanan menyesakkan berkembang di sana. Sebagai contoh, lubang udara di
Samudera Pasifik diketahui penuh dengan cacing tuber dan kerang raksasa,
sedangkan varietas Atlantik biasanya rumah bagi udang tanpa mata dan penduduk
ekstrim lainnya.
Pada bagian bawah yang 500 kali tekanan atmosfer normal menjadi
setara dengan berat sebuah mobil keluarga besar yang menekan setiap inci dari
makhluk yang tinggal di sana, kata para peneliti.
Selain kendaraan HyBIS, para peneliti menggunakan robot kapal
selam disebut Autosub6000 untuk survei dasar laut di Palung Cayman.
Selanjutnya, tim akan membandingkan kehidupan laut di Palung
Cayman dengan organisme yang ditemukan di laut dalam lubang angin lain. Mereka
juga akan mempelajari kimia air super-panas dan geologi bawah gunung berapi di
mana sistem ventilasi ditemukan.
Penelitian Copley merupakan bagian dari sebuah ekspedisi besar
untuk mempelajari gunung bawah laut menggunakan kapal RRS James Cook, yang
berlayar dari Cape Town pada tanggal 7 November dan kembali ke Afrika Selatan
pada 21 Desember.
Eksplorasi Dragon Vent dilakukan di tengah perjalanan, di sebuah
lokasi ditemukannya semburan air panas secara intensif selama tiga hari
berturutan.
Tim penelitian Copley mengambil ratusan sampel dari 17 spesies
berbeda. Seluruh spesimen telah dikirim kembali ke laboratoriumnya di Inggris
untuk diteliti morfologi dan genetiknya.
"Kemungkinannya adalah bahwa akan ada beberapa spesies
baru," kata Copley. "Kita belum tahu pasti sampai kita membawa mereka
kembali ke laboratorium dan menganalisisnya."
Penelitian Copley diawali pada sebuah ekspedisi Cina tahun 2007
yang mengarah pertama kali ke lubang hidrotermal di punggungan barat daya
Samudera Hindia. Daerah ini merupakan deretan gunung api bawah laut yang
menyambung dengan punggungan Atlantik tengah hingga ke Hindia tengah.
Lokasi tersebut merupakan punggungan gunung berapi yang kurang aktif, sehingga para ilmuwan berpikir lubang hidrotermal yang dijumpai seharusnya lebih sedikit dan lebih tersebar. "Karena itu menimbulkan pertanyaan apakah kehidupan di sana berbeda secara signifikan," kata Copley.
Ia mengatakan ciri khas kehidupan di sekitar lubang hidrotermal adalah berpacu melawan waktu. Awal tahun ini, Cina memperoleh izin dari Otoritas Dasar Laut Internasional PBB untuk melakukan eksplorasi pertambangan di lubang-lubang hidrotermal di laut dalam sepanjang punggungan barat daya Samudra Hindia.
Lokasi tersebut merupakan punggungan gunung berapi yang kurang aktif, sehingga para ilmuwan berpikir lubang hidrotermal yang dijumpai seharusnya lebih sedikit dan lebih tersebar. "Karena itu menimbulkan pertanyaan apakah kehidupan di sana berbeda secara signifikan," kata Copley.
Ia mengatakan ciri khas kehidupan di sekitar lubang hidrotermal adalah berpacu melawan waktu. Awal tahun ini, Cina memperoleh izin dari Otoritas Dasar Laut Internasional PBB untuk melakukan eksplorasi pertambangan di lubang-lubang hidrotermal di laut dalam sepanjang punggungan barat daya Samudra Hindia.
Lubang-lubang hidrotermal ini sangat kaya tembaga, emas, seng, dan
uranium. "Tapi kita tidak pernah tahu apa yang sebenarnya tinggal di
sana," ujar Copley.
Copley mengatakan, dalam kajian evolusi, lubang hidrotermal ibarat
kepulauan di dasar laut. Seperti halnya para naturalis abad ke-19 yang pergi ke
Galapagos dan pulau-pulau lain untuk menemukan spesies baru yang berbeda dengan
yang ada di tempat lain, lalu menggunakannya untuk memahami pola persebaran dan
evolusi.
Menurut Copley, ekspedisi ini perlu dilakukan karena eksploitasi
laut dalam selalu menyalip eksplorasinya. Ia mengumpamakan, selama ini manusia
selalu memancing di perairan yang semakin lama semakin dalam.
Begitu pula keberadaan minyak dan gas, yang semakin bergerak ke
perairan yang lebih dalam. "Dan sekarang pertambangan mulai mengambil
tempat di perairan dalam," ujarnya.
Karena itu, Copley mengatakan, jika ingin mengambil keputusan yang
bertanggung jawab dalam pengelolaan sumber daya alam bawah laut, manusia perlu
memahami bagaimana mahkluk hidup menyebar dan berevolusi di laut dalam.
Sirkulasi hidrotermal
sirkulasi hidrotermal arti yang paling
umum adalah sirkulasi air panas; ‘hydros’ dalam bahasa Yunani yang berarti air
dan “‘yang berarti panas termos. sirkulasi hidrotermal terjadi paling sering di
sekitar sumber panas bumi di dalam lapisan kulit . Hal ini umumnya terjadi di
dekat gunung berapi aktivitas, tetapi dapat terjadi di kerak dalam berhubungan
dengan intrusi granit , atau sebagai hasil dari Orogeny atau metamorfosa .
sirkulasi hidrotermal dasar lautan
sirkulasi hidrotermal di lautan adalah
bagian air melalui pertengahan punggungan-samudera sistem. Istilah ini mencakup
sirkulasi dari terkenal, suhu tinggi ventilasi perairan dekat puncak bukit, dan
menurunkan suhu banyak, baur aliran air melalui sedimen dan dimakamkan basalt
lebih lanjut dari puncak-puncak punggungan. Jenis mantan sirkulasi
kadang-kadang disebut “aktif”, dan yang terakhir “pasif”. Dalam kedua kasus
prinsipnya adalah sama: tenggelam air laut dingin padat ke basal dari dasar
laut dan dipanaskan di kedalaman itu lalu naik kembali ke antarmuka air-laut
batu karena densitasnya lebih rendah. Sumber panas untuk ventilasi aktif adalah
basal terbentuk baru, dan, untuk ventilasi temperatur tertinggi, yang mendasari
magma . Sumber panas untuk ventilasi pasif adalah masih-pendingin basalt yang
lebih tua. Studi aliran panas dari dasar laut menunjukkan bahwa basalt dalam
kerak samudera mengambil jutaan tahun untuk sepenuhnya dingin karena mereka
terus mendukung
sistem sirkulasi hidrotermal pasif.
Ventilasi hidrotermal adalah lokasi di dasar laut di mana cairan hidrotermal campuran ke dalam laut di atasnya. Mungkin yang paling dikenal adalah bentuk ventilasi cerobong disebut sebagai perokok hitam . sirkulasi hidrotermal ini tidak terbatas pada lingkungan punggungan laut. Sumber air untuk geyser dan sumber air panas dipanaskan airtanah convecting di bawah dan lateral air panas ventilasi. Hidrotermal sel konveksi beredar di mana saja ada anomali sumber panas, seperti mengganggu magma atau vulkanik ventilasi, datang ke dalam kontak dengan sistem air tanah.
Hidrotermal juga mengacu pada transportasi dan sirkulasi air dalam lapisan kulit dalam, umumnya dari daerah batu panas ke daerah dingin batu.
Penyebab konveksi hal ini dapat:
• Intrusi magma ke kerak
• Radioaktif panas yang dihasilkan oleh massa didinginkan dari granit
• Panas dari mantel
• Hydraulic kepala dari pegunungan, misalnya, Great Artesian Cekungan
• Dewatering dari batuan metamorf yang membebaskan air
• Dewatering terkubur sedimen
• Intrusi magma ke kerak
• Radioaktif panas yang dihasilkan oleh massa didinginkan dari granit
• Panas dari mantel
• Hydraulic kepala dari pegunungan, misalnya, Great Artesian Cekungan
• Dewatering dari batuan metamorf yang membebaskan air
• Dewatering terkubur sedimen
sirkulasi hidrotermal, khususnya di lapisan kulit dalam, adalah penyebab utama dari mineral pembentukan deposit dan landasan teori yang paling di genesis bijih .
Sebuah lubang hidrotermal adalah celah
di permukaan bumi ini dari yang geothermally panas air masalah. hidrotermal
ventilasi biasanya ditemukan di dekat vulkanik tempat aktif, daerah di mana
lempeng tektonik yang bergerak terpisah, laut wastafel, dan hotspot . hidrotermal
ventilasi secara lokal sangat umum karena bumi adalah baik secara geologis
aktif dan memiliki sejumlah besar air permukaan dan dalam kerak. jenis tanah
umum meliputi sumber air panas , fumarol dan geyser . Yang paling terkenal lubang hidrotermal sistem di darat
mungkin dalam Taman Nasional Yellowstone di Amerika Serikat . Di bawah laut,
ventilasi hidrotermal dapat membentuk fitur yang disebut perokok hitam .
Sehubungan dengan mayoritas dari laut
dalam, wilayah sekitar ventilasi hidrotermal bawah laut secara biologis lebih
produktif, sering hosting masyarakat kompleks dipicu oleh bahan kimia terlarut
dalam cairan lubang. Chemosynthetic archaea bentuk dasar dari rantai makanan,
mendukung organisme yang beragam, termasuk raksasa cacing tabung , kerang ,
limpets dan udang .
Eksplorasi
Pada
tahun 1949, sebuah survei yang dilaporkan dalam air panas di bagian tengah Laut
Merah . Kemudian bekerja di tahun 1960-an menegaskan adanya panas, 60 ° C (140
° F), garam brines dan logam yang terkait Lumpur. Solusi panas itu berasal dari
subseafloor aktif keretakan . Ekosistem bawah laut sekitar ventilasi
hidrotermal ditemukan di sepanjang Galapagos Rift, taji dari Pasifik Rise Timur
, pada tahun 1977 oleh sekelompok ahli geologi laut yang dipimpin oleh Jack
Corliss dari Oregon State University. Pada tahun 1979, ahli biologi kembali ke
keretakan dan digunakan ALVIN , sebuah ONR penelitian dari Woods Hole
Oceanographic Institute , untuk melihat lubang hidrotermal masyarakat dengan
mata mereka sendiri. Pada tahun yang sama, ilmuwan Petrus Lonsdale
mempublikasikan karya ilmiah pertama tentang kehidupan lubang hidrotermal. Pada
tahun 2005, Neptunus Resources NL, sebuah perusahaan eksplorasi mineral,
diajukan dan diberikan 35.000 km ² hak eksplorasi atas Arc Kermadec di Selandia
Baru s ‘ Zona Ekonomi Eksklusif untuk eksplorasi dasar laut deposito sulfida
besar , sumber baru yang potensial dari timbal – seng – tembaga sulfida
terbentuk dari lubang hidrotermal modern ladang. Penemuan lubang angin di
Samudra Pasifik lepas pantai Kosta Rika , dinamakan lubang hidrotermal Medusa
lapangan (setelah ular-berambut Medusa dari mitologi Yunani ), diumumkan pada
bulan April 2007.
Sifat-sifat fisik
ventilasi
hidrotermal di laut dalam bentuk biasanya sepanjang pegunungan Mid-laut ,
seperti Rise Pasifik Timur dan Mid-Atlantic Ridge . Ini adalah lokasi di mana
dua lempeng tektonik yang divergen dan kerak baru sedang dibentuk. Air bahwa
isu-isu dari ventilasi hidrotermal dasar laut terdiri sebagian besar air laut
ditarik ke dalam sistem hidrotermal dekat dengan bangunan vulkanik dalam
kegagalannya dan porous atau strata sedimen vulkanik, ditambah air magmatik
dirilis oleh magma .
Dalam sistem hidrotermal darat sebagian air beredar dalam fumarol dan sistem geyser adalah air meteorik ditambah air tanah yang telah percolated ke dalam sistem termal dari permukaan, tetapi juga umumnya mengandung beberapa bagian dari perairan metamorf , sedimen formational brines dan magmatik air yang dirilis oleh magma. proporsi bervariasi dari lokasi ke lokasi.
Air itu muncul dari sebuah lubang hidrotermal pada suhu berkisar sampai 300 ° C, dibandingkan dengan C 2 ° khas untuk air laut sekitar dalam. Tekanan tinggi pada kedalaman ini secara signifikan memperluas jangkauan termal di mana air tetap cair, sehingga air tidak mendidih. Air pada kedalaman 3.000 m dan suhu menjadi 407 ° C superkritis . Namun peningkatan salinitas air mendorong lebih dekat dengan yang titik kritis .
Dalam sistem hidrotermal darat sebagian air beredar dalam fumarol dan sistem geyser adalah air meteorik ditambah air tanah yang telah percolated ke dalam sistem termal dari permukaan, tetapi juga umumnya mengandung beberapa bagian dari perairan metamorf , sedimen formational brines dan magmatik air yang dirilis oleh magma. proporsi bervariasi dari lokasi ke lokasi.
Air itu muncul dari sebuah lubang hidrotermal pada suhu berkisar sampai 300 ° C, dibandingkan dengan C 2 ° khas untuk air laut sekitar dalam. Tekanan tinggi pada kedalaman ini secara signifikan memperluas jangkauan termal di mana air tetap cair, sehingga air tidak mendidih. Air pada kedalaman 3.000 m dan suhu menjadi 407 ° C superkritis . Namun peningkatan salinitas air mendorong lebih dekat dengan yang titik kritis .
Beberapa
ventilasi cerobong hidrotermal struktur bentuk silinder kasar. Ini bentuk dari
mineral yang terlarut dalam cairan lubang. Ketika kontak air super-memanaskan
air laut hampir membeku, endapan mineral keluar untuk membentuk partikel yang
menambah ketinggian tumpukan. Beberapa struktur cerobong dapat mencapai
ketinggian 60 m. Salah satu contoh seperti lubang yang menjulang adalah
“Godzilla”, sebuah struktur di Samudera Pasifik dekat Oregon yang meningkat
hingga 40 m sebelum terjatuh.
Tahap
awal sebuah lubang cerobong asap mulai dengan pengendapan mineral anhidrit .
sulfida dari tembaga , besi dan seng kemudian presipitat dalam celah cerobong
asap, sehingga kurang berpori selama waktu. vent pertumbuhan pada urutan 30 cm
per hari telah direkam. struktur Cerobong yang memancarkan awan bahan hitam
disebut ” perokok hitam “, nama untuk warna gelap mereka memancarkan partikel.
Para perokok hitam biasanya memancarkan partikel dengan tingkat tinggi mineral
sulfur, atau sulfida. “Perokok White” merujuk ke lubang yang memancarkan
mineral ringan-hued, seperti yang mengandung barium, kalsium, dan silikon.
Ventilasi ini juga cenderung memiliki bulu suhu yang lebih rendah.
Bagaimana Hewan yang Hidup di Dasar Laut Mendapatkan Makanan?
Kita semua tahu bahwa laut dalam
atau dasar laut adalah wilayah laut yang memiliki tekanan hidrostatik yang
meningkat dengan cepat, gelap, suhu sangat dingin, kadar Oksigen rendah, dan
suplai makanan yang langka. Lalu bagaimana organisme yang menempati wilayah in
dapat hidup? Dan dari mana mereka mendapatkan makanan?
Organisme yang hidup di laut
dalam harus beradaptasi dengan berbagai kondisi yang mereka temukan di sana.
Bentuk dan struktur tubuh organisme laut dalam disesuaikan dengan kondisi dasar
laut. Makanan pada twilight zone(zona senja) hingga zona gelap di lautan
adalah sumber daya yang langka. Makanan yang langka juga mempengaruhi struktur
tubuh.Oleh karena itu, ikan laut dalam cenderung untuk menghemat energi. Energi
yang mereka miliki harus dialokasikan untuk pertumbuhan, pemeliharaan dan
reproduksi. Ikan laut dalam menurunkan penggunaan energi mereka dengan
menyesuaikan tubuh terhadap kondisi yaitu dengan memiliki otot yang lemah,
tulang yang kurang padat, tingkat metabolisme yang lebih rendah, dan
memperlambat kecepatan bernapas (respirasi).
Demi menghemat energi ini, ikan
laut dalam perlu mengambil keuntungan penuh dari setiap mangsa potensial yang
mungkin mereka hadapi. Adaptasi ini ditunjukkan dengan kecenderungan
memiliki mulut yang besar, rahang dan gigi yang kuat, dan perut besar
serta dapat diperpanjang. Ikan laut dalam bahkan dapat memperpanjang perutnya
sampai tiga kali ukuran mangsa yang jauh lebih besar. Misalnya, seekor belut
gulper dengan mulut yang besar bisa menelan ikan lain yang jauh lebih besar
daripada dirinya.
Banyak hewan tingkat tinggi
seperti ikan mengandalkan menangkap hewan atau spesies lain untuk dimakan.
Beberapa ikan laut dalam secara teratur bermigrasi untuk mencari makan dekat
permukaan, terutama pada malam hari saat jumlah pemangsa lebih sedikit. Ikan
laut dalam berbeda dengan ikan permukaan karena ikan laut dalam memiliki tubuh
lembek kecil jika dibandingkan dengan kerabat mereka di dekat permukaan.
Sumber makanan lain bagi
organisme laut dalam bergantung pada makanan yang jatuh dari atas (material
detritus) atau makan satu sama lain. Binatang besar yang mati seperti ikan hiu
atau paus akan jatuh ke wilayah ini kemudian akan dimakan oleh organisme laut
dalam. Peristiwa makan ini berlangsung cepat dan jarang.
Selain ukuran mulut yang besar,
bentuk adaptasi lain untuk menghemat energi sekaligus mendapatkan makanan
adalah mengevolusikan sejumlah keahlian khusus (adaptasi perilaku). Sebagai
contoh, Ikan Fang Tooth yang memiliki tingkat agresifitas yang tinggi sehingga
ketika ada mangsa yang lewat di depannya ia dapat dengan cepat memakannya,
karena memang tidak banyak hewan laut yang mampu hidup dalam ekosistem ini.
Kemudian contoh lainnya adalah Ikan Hairyangler yang tubuhnya dipenuhi dengan
antena sensitif sekali terhadap setiap gerakan dan berfungsi untuk mendeteksi
mangsa yang ada didekatnya.
Sebagian besar laut dalam di
dunia terdiri dari banyak lumpur seperti cairan yang mengandung materi
detritus. Ini berasal dari perut bumi. Hewan yang dapat menghuni lingkungan ini
harus mampu untuk berpindah di seluruh cairan tanpa tenggelam. Hewan yang
dapat hidup di tempat seperti ini memiliki bentuk bintang atau dengan banyak
tentakel karena dapat menyaring makanan dari air di atas lumpur sementara tubuh
hewan duduk di permukaan lumpur. Contoh spesies ikan yang disebut ikan
tripod memiliki tiga sirip diperluas membentuk tripod yang memungkinkan ikan
bergerak dengan mudah di atas substrat lunak tanpa tenggelam ke dalamnya.
Pada lokasi cerobong hidrotermal,
daerah dasar laut yang mirip gunung berapi mini, air dipenuhi dengan kandungan
Hidrogen Sulfida (H2S) yang beracun. Walau keadaan yang demikian terdapat
penghuni di cerobong tersebut yaitu Puly Chaek yang terdapat pada suhu
80o Celsius. Tidak ada hewan yang lain yang bisa hidup pada suhu dan
tekanan tinggi, sehingga para ilmuwan menyebutnya cacing pompeii.
Dalam bagian lain sekitar
cerobong yang lebih ramah, bisa terdapat banyak komunitas yang terdiri
dari beberapa organisme, bagian bawah dari lubangnya dipenuhi oleh kerang besar,
kemudian kepiting putih. Selain itu terdapat cacing berwarna merah yang
memenuhi bagian dari cerobong tersebut dengan panjang masing-masing 2 m dan
lebar 4 cm. Didalam tubuh mereka terdapat bakteri yang mampu menyerap energi
dari sulfida yang keluar dari cerobong. Koloni bakteri ini adalah sumber energi
utama setiap organisme hidup disini. Bakteri dan mikroba lainnya adalah inti
dari rantai makanan yang diperlukan oleh lebih dari 500 spesies. Bagian teratas
dari rantai makanan ada ikan yang tidak pernah bergerak jauh dari lubang itu.
Selain dengan sulfida ada yang
menggunakan sumber energi lain yaitu dengan menggunakan gas Metan (CH4). Dan
sekali lagi hewan yang ada didasar laut tersebut mengandung bakteri khusus yang
mampu mengolah energi dari gas metan ini. Hewan laut yang hidup di ekosistem
ini adalah udang, lobster, cacing polychaete merah, dan kerang.
ORGANISME
yang hidup di ventilasi hidrotermal
Secara umum, mempelajari bentuk kehidupan yang berkembang di
suaka seperti itu mungkin dapat memberikan informasi yang berhubungan dengan
adanya kehidupan di planet lain, dan bahkan bagaimana kehidupan di bumi ini
dimulai.
Ganggang laut renik yang disebut fitoplankton berkembang. Namun,
perairan hangat hanya dijumpai di sekitar permukaan. Sebaliknya, zat hara
sangat jarang, kecuali bila ada pasokan tetap dari sungai di sekitarnya atau
ada aliran zat hara dari lapisan air laut yang lebih dalam. Di bawah zona
fotik, artinya dipengaruhi oleh cahaya matahari langsung, terhampar sebuah
dunia yang sama sekali lain, yaitu perairan yang dingin dan gelap. Di situ
terdapat beragam kekayaan hayati. Laut menyediakan makanan bagi jutaan manusia.
Laut juga menyimpan kekayaan tambang minyak bumi, gas alam, dan mineral.
Sekumpulan spesies yang belum pernah diketahui
sebelumnya ditemukan di dasar laut, dekat Antartika, berkerumun di sekeliling
ventilasi hidrotermal yang panas dan gelap.
Penelitian yang dilakukan tim gabungan dari
University of Oxford, University of Southampton dan British Antartic Survey
tersebut, berhasil menemukan spesies baru kepiting yeti, bintang laut, anemon
laut, teritip, dan gurita.
"Ventilasi hidrotermal adalah rumah bagi
hewan yang hanya dapat ditemukan di sana, dan mendapatkan energinya bukan dari
Matahari tapi dari hancuran bahan kimia, seperti hidrogen sulfida," kata
Profesor Alex Rogers dari Oxford University's Department of Zoology sekaligus
pemimpin penelitian.
Untuk menjelajah kedalaman East Scotia Ridge, di bawah Samudra Selatan, mereka menggunakan sebuah Remotely Operated Vehicle (ROV). Gambar yang diambil oleh ROV menampilkan sebuah koloni besar kepiting yeti, yang diperkirakan mendominasi ekosistem di ventilasi hidrotermal Antartika. Di wilayah lainnya, ROV memergoki sejumlah bintang laut pemangsa dengan kedelapan lengannya, merangkak menuju hamparan teritip.
Untuk menjelajah kedalaman East Scotia Ridge, di bawah Samudra Selatan, mereka menggunakan sebuah Remotely Operated Vehicle (ROV). Gambar yang diambil oleh ROV menampilkan sebuah koloni besar kepiting yeti, yang diperkirakan mendominasi ekosistem di ventilasi hidrotermal Antartika. Di wilayah lainnya, ROV memergoki sejumlah bintang laut pemangsa dengan kedelapan lengannya, merangkak menuju hamparan teritip.
Di kedalaman sekira 2400 meter di dasar laut,
ROV menemukan seekor gurita berwarna pucat yang belum teridentifikasi. Demikian
dilansir Physorg, Kamis (5/1/2012). (tyo)
Bahkan
dengan mata telanjang, bisa dilihat binatang-binatang di kedalaman Antartika
berbeda dengan tempat lain. Termasuk, tumpukan kepiting yang saling berdesakan
di sekitar aliran yang lebih hangat di ventilasi hidrotermal. "Melihat
begitu banyak binatang, dengan kepadatan seperti ini, sungguh menakjubkan,"
tambah Rogers kepada situs sains, LiveScience.
Kepiting
"yeti" ini berdesakan di wilayah seluas 600 meter persegi.
"Mereka secara harafiah, bertumpuk satu sama lain," kata Rogers.
Kepiting memang dikenal sebagai binatang yang tak toleran terhadap suhu dingin.
Sehingga ventilasi mungkin menjadi surga hangat untuk kepiting ini.
Tak seperti ventilasi hidrotermal di wilayah lain, tak banyak cacing, kerang, dan udang ditemukan di Antartika. Meski demikian, mereka adalah pelabuhan spesies baru dari teritip dan anemon, juga siput besar bercangkang spiral coklat. Para ilmuwan bahkan menjumpai gurita berkulit pucat seperti hantu, yang nampaknya tertarik dengan lampu yang dipancarkan alat penelitian.
Tak seperti ventilasi hidrotermal di wilayah lain, tak banyak cacing, kerang, dan udang ditemukan di Antartika. Meski demikian, mereka adalah pelabuhan spesies baru dari teritip dan anemon, juga siput besar bercangkang spiral coklat. Para ilmuwan bahkan menjumpai gurita berkulit pucat seperti hantu, yang nampaknya tertarik dengan lampu yang dipancarkan alat penelitian.
Organisme yang hidup di
laut dalam harus beradaptasi dengan berbagai kondisi yang mereka temukan di
sana. Bentuk dan struktur tubuh organisme laut dalam disesuaikan dengan kondisi
dasar laut. Makanan pada twilight zone (zona senja) hingga zona gelap di lautan
adalah sumber daya yang langka. Makanan yang langka juga mempengaruhi struktur
tubuh.Oleh karena itu, ikan laut dalam cenderung untuk menghemat energi. Energi
yang mereka miliki harus dialokasikan untuk pertumbuhan, pemeliharaan dan
reproduksi. Ikan laut dalam menurunkan penggunaan energi mereka dengan
menyesuaikan tubuh terhadap kondisi yaitu dengan memiliki otot yang lemah,
tulang yang kurang padat, tingkat metabolisme yang lebih rendah, dan
memperlambat kecepatan bernapas (respirasi).
Demi menghemat energi ini, ikan laut dalam perlu mengambil
keuntungan penuh dari setiap mangsa potensial yang mungkin mereka hadapi.
Adaptasi ini ditunjukkan dengan kecenderungan memiliki mulut yang besar, rahang
dan gigi yang kuat, dan perut besar serta dapat diperpanjang. Ikan laut dalam
bahkan dapat memperpanjang perutnya sampai tiga kali ukuran mangsa yang jauh
lebih besar. Misalnya, seekor belut gulper dengan mulut yang besar bisa menelan
ikan lain yang jauh lebih besar daripada dirinya.
Banyak hewan tingkat tinggi seperti ikan mengandalkan menangkap
hewan atau spesies lain untuk dimakan. Beberapa ikan laut dalam secara teratur
bermigrasi untuk mencari makan dekat permukaan, terutama pada malam hari saat
jumlah pemangsa lebih sedikit. Ikan laut dalam berbeda dengan ikan permukaan
karena ikan laut dalam memiliki tubuh lembek kecil jika dibandingkan dengan
kerabat mereka di dekat permukaan.
Sumber makanan lain bagi organisme laut dalam bergantung pada
makanan yang jatuh dari atas (material detritus) atau makan satu sama lain.
Binatang besar yang mati seperti ikan hiu atau paus akan jatuh ke wilayah ini
kemudian akan dimakan oleh organisme laut dalam. Peristiwa makan ini
berlangsung cepat dan jarang.
Selain ukuran mulut yang besar, bentuk adaptasi lain untuk
menghemat energi sekaligus mendapatkan makanan adalah mengevolusikan sejumlah
keahlian khusus (adaptasi perilaku). Sebagai contoh, Ikan Fang Tooth yang
memiliki tingkat agresifitas yang tinggi sehingga ketika ada mangsa yang lewat
di depannya ia dapat dengan cepat memakannya, karena memang tidak banyak hewan
laut yang mampu hidup dalam ekosistem ini. Kemudian contoh lainnya adalah Ikan
Hairyangler yang tubuhnya dipenuhi dengan antena sensitif sekali terhadap
setiap gerakan dan berfungsi untuk mendeteksi mangsa yang ada didekatnya.
Sebagian besar laut dalam di dunia terdiri dari banyak lumpur
seperti cairan yang mengandung materi detritus. Ini berasal dari perut bumi.
Hewan yang dapat menghuni lingkungan ini harus mampu untuk berpindah di seluruh
cairan tanpa tenggelam. Hewan yang dapat hidup di tempat seperti ini memiliki bentuk
bintang atau dengan banyak tentakel karena dapat menyaring makanan dari air di
atas lumpur sementara tubuh hewan duduk di permukaan lumpur. Contoh spesies
ikan yang disebut ikan tripod memiliki tiga sirip diperluas membentuk tripod
yang memungkinkan ikan bergerak dengan mudah di atas substrat lunak tanpa
tenggelam ke dalamnya.
Pada lokasi cerobong hidrotermal, daerah dasar laut yang mirip
gunung berapi mini, air dipenuhi dengan kandungan Hidrogen Sulfida (H2S) yang
beracun. Walau keadaan yang demikian terdapat penghuni di cerobong tersebut
yaitu Puly Chaek yang terdapat pada suhu 80o Celsius. Tidak ada hewan yang lain
yang bisa hidup pada suhu dan tekanan tinggi, sehingga para ilmuwan menyebutnya
cacing pompeii.
Dalam bagian lain sekitar cerobong yang lebih ramah, bisa terdapat
banyak komunitas yang terdiri dari beberapa organisme, bagian bawah dari
lubangnya dipenuhi oleh kerang besar, kemudian kepiting putih. Selain itu
terdapat cacing berwarna merah yang memenuhi bagian dari cerobong tersebut
dengan panjang masing-masing 2 m dan lebar 4 cm. Didalam tubuh mereka terdapat
bakteri yang mampu menyerap energi dari sulfida yang keluar dari cerobong.
Koloni bakteri ini adalah sumber energi utama setiap organisme hidup disini.
Bakteri dan mikroba lainnya adalah inti dari rantai makanan yang diperlukan
oleh lebih dari 500 spesies. Bagian teratas dari rantai makanan ada ikan yang
tidak pernah bergerak jauh dari lubang itu.
Selain dengan sulfida ada yang menggunakan sumber energi lain
yaitu dengan menggunakan gas Metan (CH4). Dan sekali lagi hewan yang ada
didasar laut tersebut mengandung bakteri khusus yang mampu mengolah energi dari
gas metan ini. Hewan laut yang hidup di ekosistem ini adalah udang, lobster,
cacing polychaete merah, dan kerang.
Untuk diketahui, energi tidak
datang dari matahari, melainkan energi geothermal atau panas bumi yang
dihasilkan dari kerak samudera.
Proses terjadinya
hidrotermal bawah laut adalah sebagai berikut (lihat gambar ):
1. Air laut yang dingin (2 oC) merembas melalui celah-celah ataupun rekahan yang terdapat di dasar lautan.
1. Air laut yang dingin (2 oC) merembas melalui celah-celah ataupun rekahan yang terdapat di dasar lautan.
2. Air laut terus
merembas jauh ke bawah di dalam kerak samudera. Radiasi energi panas dari
batuan cair yang terletak jauh di bawah dasar laut mendidihkan rembasan air
laut hingga suhu cairan hidrotermal mencapai 350-400 oC. Setelah
rembasan air laut terpanaskan, ia bereaksi dengan batuan sekitar di dalam kerak
samudera. Reaksi kimia ini merubah cairan hidrotermal dengan
cara sebagai berikut :
•Semua kandungan oksigen dalam cairan menjadi hilang
•Cairan panas ini menjadi bersifat asam
•Cairan ini menangkap logam-logam terlarut, termasuk besi, tembaga dan seng
•Cairan ini menangkap hidrogen sulfida
•Semua kandungan oksigen dalam cairan menjadi hilang
•Cairan panas ini menjadi bersifat asam
•Cairan ini menangkap logam-logam terlarut, termasuk besi, tembaga dan seng
•Cairan ini menangkap hidrogen sulfida
3. Cairan panas ini tidaklah begitu kental sehingga ia lebih
ringan dibandingkan dengan cairan yang lebih dingin. Dengan demikian
cairan hidrotermal menyembur ke atas melalui kerak samudera layaknya balon
udara-panas yang naik ke udara.
4. Cairan hidrotermal keluar melalui cerobong dan bercampur dengan
air laut yang dingin. Logam-logam dibawa ke atas dalam bentuk fluida bercampur
dengan belerang membentuk meneral yang berwarna hitam yang biasa disebut
sulfida logam, kondisi ini menjadikan kenampakan cairan hidrotermal seperti
asap. Banyak faktor yang memicu terjadinya reaksi ini. Salah satu faktor
tersebut adalah suhu yang dingin, dan faktor lainnya adalah keberadaan
kandungan oksigen dalam air laut. Tanpa adanya unsur oksigen, mineral-mineral
tersebut tidak akan pernah terbentuk.
White Smoker
Cairan hidrotermal berupa “white smokers” biasanya lebih dingin
(250-300 °C) dan mengalir lebih lambat dibandingkan dengan cairan “black
smokers”. Ukuran cerobongnya pada umumnya lebih kecil juga. Warna putih
berasal dari mineral yang terbentuk pada saat cairan hidrotermal keluar melalui
cerobong dan bercampur dengan air laut. Tidak seperti mineral hitam
dalam black smokers, mineral-mineral ini tidak mengandung logam.
Dalam “white smokers”, cairan hidrotermal bercampur dengan air
laut di bawah dasar laut. Oleh karena itu, mineral-mineral hitam terlebih
dahulu terbentuk di bawah dasar laut sebelum cairan hidrotermal keluar melalui
cerobong. Jenis lain dari senyawa kimia termasuk silika masih terdapat di dalam
cairan hidrotermal tersebut di atas. Pada saat cairan hidrotermal tersebut
keluar melalui cerobong, kristal-kristal kecil silika terbentuk. Reaksi kimia
yang lain membentuk mineral putih yang disebut anhidrit. Kedua mineral ini
merubah warna cairan hidrotermal yang keluar melalui cerobong menjadi putih.
Puslitbang Geologi
Kelautan pada tahun 2002 dan 2003 telah menemukan proses hidrotermal gunung api
bawah laut pada kedalaman lebih dari 1000 meter di sekitar komplek G. Komba di
perairan P. Wetar - Nusa Tenggara Timur. Mineral hidrotermal yang
ditemukan diantaranya berupa emas dan perak. Proses yang terjadi di
daerah ini bukanlah berasal dari sistem vulkanisme pemekaran lantai samudera,
namun berasal dari vulkanisme busur belakang kepulauan dari sistem tektonik
tumbukan.
Semburan Cairan
Hidrotermal
Cairan hidrotermal yang keluar melalui cerobong tidak selalu
berbentuk aliran. Di beberapa tempat, aliran ini merembas keluar dari
celah-celah dasar laut. Cairan hidrotermal dari hasil semburan ini
biasanya lebih dingin dibandingkan cairan hidrotermal yang keluar melalui
cerobong. Cairan ini mengalir jauh lebih lambat. Semburan cairan
hidrotermal bercampur dengan air laut di bawah dasar laut, sehingga semua
mineral yang terbentuk dan tertinggal di bawah dasar laut. Beberapa
semburan hidrotermal mengandung sulfida. Mikroorganisme banyak terdapat dan hidup
di atas sulfida ini. Mikroorganisme ini menjadi bahan makanan bagi mahluk
eksotis lainnya yang hidup di sekitar cerobong hidrotermal.
Cerobong
Bagaimanakah celah hidrotermal terbentuk ?. Di beberapa
lokasi di Punggungan Tengah Samudera, lempeng raksasa yang membentuk kulit bumi
bergerak saling menjauh, meciptakan rekahan-rekahan dan celah-celah pada lantai
dasar samudera. Air laut merembas kedalaman rekahan-rekahan ini yang
selanjutnya terpanaskan oleh batuan cair atau magma yang terdapat di bawah
kerak bumi. Karena air laut ini terpanaskan, ia akan menyembur ke
permukaan melalui celah-celah yang terdapat pada lantai dasar samudera.
Air yang masuk melalui celah-celah tersebut menyembur kembali ke dalam lautan
dengan temperatur kurang lebih 400 oC, namun demikian air ini tidak mendidih
sebab berada dalam tekanan massa air laut di atasnya yang begitu besar. Pada
saat tekanan pada cairan hidrotermal ini bertambah, maka titik didihnya
meningkat.
Cerobong yang tingginya bisa mencapai puluhan meter, terbuat dari
mineral yang kaya akan logam dan belerang. Cairan hidrotermal membawa ke arah
atas berbagai macam logam termasuk tembaga, seng dan besi dari kerak samudera.
Pada saat cairan hidrotermal bercampur dengan air laut, logam-logam ini
bercampur dengan sulfida membentuk mineral-mineral hitam. Cerobong
ini tumbuh membesar seiring dengan mengalirnya cairan hidrotermal dan
terbentuknya mineral-mineral secara terus menerusnya. Para ahli kebumian telah
meneliti beberapa cerobong hidrotermal yang pertumbuhannya mencapai 30 cm
perhari. Cerobong hidrotermal ini bagaimanapun bersifat rapuh, terkadang
dapat roboh jika pertumbuhannya terlalu besar.
Lubang cerobong hidrotermal laut dalam biasanya terdapat di
sepanjang pematang tengah samudera. Beberapa lubang cerobong yang berbeda
telah ditemukan sejak tahun 1977 dekat Kepulauan Galapagos oleh ilmuwan
kebumian dengan menggunakan kapal selam riset kecil ALVIN. Salah
satu alasan mengapa sedikit sekali lokasi hidrotermal bawah laut yang telah
diobservasi adalah karena para ahli kebumian hanya baru mengeksplorasi sebagian
kecil saja dari punggungan tengah samudera yang panjangnya mencapai 50.000
km. Sehingga tampak semakin para ahli kebumian lebih mengeksplorasi
punggungan tengah samudera, maka mereka akan menemukan lokasi-lokasi celah
hidrotermal yang lebih dalam. Namun demikian pada kenyataannya, ternyata
para ahli kebumian juga telah menemukan bahwa tidak setiap punggungan
tengah samudera mempunyai lokasi celah hidrotermal laut dalam. Para ilmuwan
tidak mengetahui secara pasti mengapa beberapa punggungan memiliki celah
hidrotermal laut dalam, sementara yang lainnya tidak.
Massa kimia dan panas dengan jumlah yang sangat besar ini
ditransfer dari dalam bumi ke permukaan melalui celah hidrotermal laut
dalam. Kimia air samudera sebagian dikontrol oleh proses ini. Dengan
demikian, memahami bagaimana celah hidrotermal laut dalam bekerja merupakan
sangatlah kritis didalam memahami sifat dinamis planet ini.
Sebagian besar dari kita sudah familiar dengan "Old Faithful" di Yellowstone National Park. Mata air panas terkenal ini meletus beberapa kali sehari. Ini spouts kolam air yang dipanaskan oleh batu vulkanik jauh di dalam kerak bumi.
Sebuah lubang angin hidrotermal adalah sebuah air mancur panas di dasar laut. Secara kontinyu spews super-panas, air kaya mineral yang membantu mendukung komunitas beragam organisme. Meskipun sebagian besar dari laut dalam jarang dihuni.Tubeworms dan kerang besar yang paling khas penduduk Samudera Pasifik adalah situs ventilasi, sementara udang tanpa mata hanya ditemukan di ventilasi Samudera Atlantik.
Vent hidrotermal pertama ditemukan pada tahun 1977. Mereka yang diketahui ada di Pasifik dan Samudra Atlantik. Sebagian besar ditemukan pada kedalaman rata-rata sekitar 2100 meter (7.000 kaki) di daerah-daerah dasar laut di sepanjang menyebarkan Mid-Ocean Ridge sistem rantai pegunungan bawah laut yang jalan ular di seluruh dunia.
Bagaimana bentuk ventilasi hidrotermal? Di beberapa daerah di sepanjang Mid-Ocean Ridge, piring raksasa yang membentuk kerak bumi bergerak terpisah, menciptakan retakan dan celah-celah di dasar laut. Air laut merembes ke lubang ini dan dipanaskan oleh batuan cair atau magma, yang terletak di bawah kerak bumi. Ketika air dipanaskan, ia naik dan mencari jalan kembali ke laut melalui sebuah lubang di dasar laut.
Ketika air vent meledak ke dalam laut, suhunya dapat setinggi 400 ° C (750 ° F). Namun air tidak mendidih karena di bawah begitu banyak tekanan dari berat yang luar biasa di atas laut. Ketika tekanan pada cairan ini meningkat, titik didihnya naik.
Atas beberapa hidrotermal
cerobong ventilasi. Cerobong asap ini terbentuk dari logam yang terlarut
mengendap (bentuk menjadi partikel) ketika super-panas memenuhi air vent
sekitarnya air laut dalam, yang hanya beberapa derajat di atas titik beku.
Yang disebut "black smoker"
adalah terpanas dari ventilasi. Mereka memuntahkan sebagian besar besi dan
sulfida, yang bergabung menjadi monosulfide besi. Senyawa ini memberikan
perokok warna hitam.
"White smoker" rilis air yang lebih dingin dibandingkan sepupu mereka 'dan sering mengandung senyawa barium, kalsium, dan silikon, yang putih.
"White smoker" rilis air yang lebih dingin dibandingkan sepupu mereka 'dan sering mengandung senyawa barium, kalsium, dan silikon, yang putih.
Geologi yang tertarik dengan
seberapa cepat tumbuh ventilasi cerobong asap - hingga 9 meter (30 kaki) dalam
18 bulan. Seorang ilmuwan di University of Washington sudah memantau
pertumbuhan Godzilla," ventilasi
cerobong asap di Samudera Pasifik lepas pantai Oregon. Mencapai ketinggian
lantai 15 gedung sebelum digulingkan. Sekarang aktif membangun kembali.
Ada banyak alasan lain mengapa para ilmuwan ingin belajar lebih banyak tentang hidrotermal ventilasi. Geyser bawah air ini diyakini memainkan peran penting dalam suhu laut, kimia, dan pola sirkulasi.
Para ilmuwan juga tertarik dengan kehidupan yang tidak biasa yang mendiami situs ventilasi. Makhluk-makhluk ini yang hidup dalam kegelapan, dari bakteri untuk tubeworms, dapat menerangi jalan bagi pengembangan obat baru, proses industri, dan produk lainnya berguna bagi kita semua.[WIKIPEDIA]
Untuk diketahui, energi tidak
datang dari matahari, melainkan energi geothermal atau panas bumi yang
dihasilkan dari kerak samudera.
DAFTAR PUSTAKA
Puslitbang Geologi Kelautan 2005
Woods Hole Oceanographic Institutions 2005
No comments:
Post a Comment