Zooplankton’s daily vertical migration
SETIAP MALAM SAAT MATAHARI TERGELINCIR DI BAWAH CAKRAWALAmakhluk air yang tak terhitung jumlahnya mulai bermigrasi dari dalam laut dalam sebuah pertunjukan yang mungkin merupakan pertunjukan terbesar di Bumi. Mencari makanan di perairan dangkal, zooplankton harus menempuh perjalanan berbahaya ke atas, menghindari tantangan predator sambil tetap berada di tempat yang aman dalam kegelapan dan kemudian kembali ke laut dalam sebelum matahari terbit berikutnya.
Pada tahun 1817, ahli alam Prancis, Georges Cuvier, pertama kali mendeskripsikan migrasi vertikal diel (DVM) zooplankton. Diel berasal dari bahasa Latin dies, yang berarti hari; ahli biologi menggunakan istilah ini untuk merujuk pada periode 24 jam. Namun, perilaku migrasi siklus yang spesifik ini hanya terjadi pada zooplankton. Meskipun merupakan bagian dari siklus harian, pergerakan penting ini terjadi secara global setiap malam di berbagai kelompok taksonomi, termasuk protozoa, cacing, nudibranch, krill, udang, tunicate, dan beberapa ubur-ubur. Meskipun ada pergerakan yang mungkin mencapai miliaran organisme, kejadian ini sebagian besar tidak disadari oleh hampir semua orang di luar komunitas ilmiah.
The distance this group of migrating minifauna traverses and why they migrate are some of nature’s greatest mysteries. As scientists have studied DVM over the years, they’ve discovered that while the migration alone is fascinating, it’s only a sneak peek at the entire story. DVM is a multifaceted event that involves plankton, fish, and other natural elements, with more clues as to why continually being revealed.
Lautan memiliki beberapa zona utama yang ditentukan oleh kedalaman dan seberapa jauh sinar matahari menembus air. Zona sinar matahari atau zona epipelagis adalah dari permukaan hingga 656 kaki, dan memiliki cahaya yang cukup untuk mendukung tanaman yang bergantung padanya. Zona senja atau zona mesopelagis, di mana cahaya sangat minim, mencapai dari bagian bawah zona sinar matahari hingga 3.280 kaki. Di bawahnya terdapat zona terdalam dan tergelap: bathypelagic, abyssopelagic, dan hadopelagic.
Like plants on land, phytoplankton in the epipelagic zone thrive on sunlight, consume carbon dioxide, and store the converted carbon. During this process, chlorophyll in the phytoplankton also respire oxygen back into Earth’s atmosphere, making them a significant contributor among marine plants, which provide more than half of the oxygen we breathe.
At the surface, the never-ending cycle of natural elements — including sunlight, wind, and ocean movement — churns the top layer of water, which can push the phytoplankton downward. Others will die near the surface and float down toward the ocean floor.
Zooplankton yang bermigrasi ke atas dan herbivora serta pemangsanya bersinggungan dengan fitoplankton di permukaan dan mengonsumsi sebanyak mungkin yang mereka bisa. Saat malam perlahan-lahan menjadi pagi, zooplankton kembali ke perairan yang lebih dalam, lebih dingin, dan lebih padat, di mana mereka membuang sebagian besar limbahnya. Perjalanan fitoplankton ke bawah ini menghasilkan karbon yang berpindah ke laut dalam. Rangkaian pergerakan dan konversi karbon ini disebut pompa karbon biologis, yang memindahkan sekitar 10 gigaton karbon setiap tahun. Ini mungkin salah satu fungsi ekologis paling luas di planet ini, yang ironisnya dilakukan oleh beberapa organisme terkecil.
Para ilmuwan menggunakan pukat laut dalam untuk mempelajari banyak organisme dan mengumpulkan, mengambil sampel, dan mendokumentasikan berbagai bentuk kehidupan dari kedalaman yang berbeda. Pukat harimau telah mengungkap banyak hal selama bertahun-tahun, tetapi hanya dapat memberikan gambaran singkat tentang setiap zona yang dipukat.
Teknologi canggih pada kapal selam kecil berawak yang dapat menahan tekanan kuat di kedalaman menawarkan cara berbeda untuk mempelajari plankton. Kapal selam kecil ini memungkinkan para ilmuwan untuk melakukan perjalanan eksplorasi ke zona senja dan seterusnya, tetapi kewajiban untuk mendukung kehidupan membatasi waktu mereka di kedalaman. Sementara dalam ekspedisi laut dalam ini, para peneliti dapat secara pasif mengamati bentuk kehidupan luar biasa dari dunia lain dalam elemen alami mereka atau secara selektif mengumpulkannya untuk dipelajari.
The only way to come close to this experience as a nonscientist — and without a million-dollar submarine — is to dive in the open ocean at night. The deep-sea subjects that appear in shallow water during DVM regularly surprise blackwater divers and scientists. Many divers in this small community of enthusiasts contribute to the academic pursuit of documenting and describing marine life by exchanging information, photographs, and other data. They may even collect specific animals for more detailed DNA profiling.
Larval subjects are some of the most intriguing during blackwater dives, where even what would typically be the most common subjects can appear highly exotic. They often sport gaudy elongated spines with muted color patterns or other garish features, which are only outdone by their odd behaviors. You might spot hyperiid amphipods, dragonfish, snaketooth swallowers, deep-sea anglers, stareaters, viperfish, tripod fish, or my all-time favorite — a lovely cusk-eel called the bony-eared assfish. There are monsterlike shrimp, fish with wings, pipefish that resemble dragons, colonies of sea squirts that can reach colossal sizes, and even tiny mollusks that sparkle or resemble drifting leaves. It’s an endless parade of creatures that serve an incredible greater good.
Tergantung pada lokasi Anda, kedalaman laut, garis arus utama, serta bulan dan pasang surut, setiap penyelaman blackwater dapat memberikan kejutan yang akan membuat penyelam memiliki lebih banyak pertanyaan yang belum terjawab dibandingkan sebelum mereka memulai. Penyelaman blackwater terjadi di lepas pantai di atas perairan dalam. Penyelam tetap berada di kedalaman rekreasi sambil melayang di medan dasar yang lebih dalam dan menggunakan downline yang menyala untuk membantu menarik plankton.
Menyelam pada kedalaman di kisaran 600 kaki adalah minimum untuk merasakan DVM, meskipun ada beberapa pertimbangan mengenai hal ini. Di California Selatan, misalnya, kami menemukan bahwa menyelam lebih dekat ke pantai dengan kedalaman lebih dari 1.200 kaki lebih produktif untuk larva ikan, sementara kami melihat lebih banyak plankton agar-agar saat menyelam di landas kontinen yang lebih dalam.
Floating over the 600 to 700 feet of water along the Gulf Stream in South Florida is perhaps one of the most astounding blackwater dives. Some of the deepest DVM experiences occur over about 6,000 feet in Kona, Hawai‘i. No matter where you decide to take the plunge, blackwater diving offers firsthand clues to the ocean’s inner workings and how they tie in with humanity and other life on Earth.
“Look small and find big” is a phrase I like to repeat to divers before jumping into the abyss. It’s easy to miss the beauty if you are constantly looking for larger animals. You can find it in how the plankton move and interact. Many of the smaller zooplankton seem to be affectionate toward each other. Sea angels, for instance, embrace when they mate, which is something that I never expected to see in subjects the size of my fingernail.
Cumi-cumi di lautan terbuka juga sangat berbeda dengan cumi-cumi yang berada di pantai atau dekat terumbu karang dan mungkin merupakan salah satu kelompok makhluk laut yang paling menarik untuk ditemui. Beragam dan cepat, mereka berkelompok seperti kawanan serigala atau bisa juga menyendiri. Beberapa dari mereka akan berpose, menciptakan pola simetris dengan lengan dan tentakel mereka sambil memerah fotofor mereka menjadi pola mosaik warna-warni. Beberapa gurita pelagis menghabiskan seluruh hidupnya dengan melayang.
Blackwater diving offers an experience that some call the ultimate fusion of exploring and learning. During the dive you can see some of nature’s best work, and after the dive you can relive your encounters while trying to identify all the creatures. There is one thing that all blackwater divers agree on: It is highly addictive.
Plankton mungkin kecil, tetapi mereka sangat kuat, dan mereka memiliki kisah besar untuk diceritakan. Dari permukaan dangkal hingga zona abisal, pertunjukan terbesar di Bumi sedang berlangsung.
Jelajahi Lebih Lanjut
Tonton video ini untuk mempelajari bagaimana migrasi vertikal satwa liar membantu penyerapan karbon.