Southern Ocean heat sink hindered by melting ice

DNA memiliki pengaruh besar pada ekologi dan evolusi organisme seluler1,2,3,4, tetapi keragaman keseluruhan dan lintasan evolusi virus tetap sulit dipahami5. Di sini kami melakukan survei metagenomik yang diselesaikan dengan panduan filogeni yang dipandu oleh genom dari lautan yang diterangi matahari dan menemukan kerabat virus herpes yang menginfeksi plankton yang membentuk filum baru yang disebut Mirusviricota. Modul morfogenesis virion dari clade monofiletik besar ini adalah tipikal virus dari alam Duplodnaviria6, dengan banyak komponen yang secara kuat menunjukkan nenek moyang yang sama dengan Herpesvirales yang menginfeksi hewan. Namun, sebagian besar gen mirusvirus, termasuk gen mesin transkripsi ciri yang hilang pada virus herpes, adalah homolog yang terkait erat dengan virus DNA eukariotik raksasa dari alam virus lain, Varidnaviria. Atribut chimaeric yang luar biasa yang menghubungkan Mirusviricota dengan virus herpes dan virus eukariotik raksasa ini didukung oleh lebih dari 100 genom mirusvirus lingkungan, termasuk genom bersebelahan yang hampir lengkap dengan 432 kilobase. Selain itu, mirusvirus adalah salah satu virus eukariotik paling melimpah dan aktif yang dicirikan di lautan yang diterangi matahari, mengkode beragam fungsi yang digunakan selama infeksi mikroba eukariota dari kutub ke kutub. Prevalensi, aktivitas fungsional, diversifikasi, dan atribut chimaeric atipikal dari mirusvirus menunjukkan peran abadi Mirusviricota dalam ekologi ekosistem laut dan dalam evolusi virus DNA eukariotik. termasuk genom bersebelahan yang hampir lengkap dari 432 kilobase. Selain itu, mirusvirus adalah salah satu virus eukariotik paling melimpah dan aktif yang dicirikan di lautan yang diterangi matahari, mengkode beragam fungsi yang digunakan selama infeksi mikroba eukariota dari kutub ke kutub. Prevalensi, aktivitas fungsional, diversifikasi, dan atribut chimaeric atipikal dari mirusvirus menunjukkan peran abadi Mirusviricota dalam ekologi ekosistem laut dan dalam evolusi virus DNA eukariotik. termasuk genom bersebelahan yang hampir lengkap dari 432 kilobase. Selain itu, mirusvirus adalah salah satu virus eukariotik yang paling melimpah dan aktif yang dicirikan di lautan yang diterangi matahari, mengkode beragam fungsi yang digunakan selama infeksi mikroba eukariota dari kutub ke kutub. Prevalensi, aktivitas fungsional, diversifikasi, dan atribut chimaeric atipikal dari mirusvirus menunjukkan peran abadi Mirusviricota dalam ekologi ekosistem laut dan dalam evolusi virus DNA eukariotik.

Perjanjian laut lepas PBB telah lama datang. Diamankan awal bulan ini setelah hampir 20 tahun upaya, itu akan menjadi hukum internasional pertama yang menawarkan perlindungan terhadap hampir dua pertiga lautan yang berada di luar kendali nasional. Bagian laut ini saat ini hanya memiliki sedikit, jika ada, perlindungan yang berarti terhadap polusi, penangkapan ikan berlebihan, dan perusakan habitat. Perjanjian itu tidak diragukan lagi merupakan pencapaian besar.

Disetujui di bawah Konvensi PBB tentang Hukum Laut, itu mewakili beberapa kemenangan. Diantaranya adalah kapasitas untuk menciptakan kawasan perlindungan laut melalui keputusan konferensi para pihak dalam perjanjian tersebut. Ia juga mengakui bahwa sumber daya genetik laut lepas harus bermanfaat bagi seluruh umat manusia. Perusahaan yang merencanakan kegiatan komersial dan organisasi yang mempertimbangkan proyek besar lainnya (selain itu, seperti potensi intervensi iklim yang melibatkan laut) perlu melakukan penilaian dampak lingkungan.

Hamparan luas hutan rumput laut yang tumbuh di sepanjang garis pantai dunia diperkirakan menghasilkan rata-rata US$500 miliar per tahun, membuatnya jauh lebih berharga daripada yang disarankan penelitian sebelumnya, menurut sebuah analisis yang menilai kontribusi ekonomi yang dibuat oleh enam jenis rumput laut.

Studi yang diterbitkan pada 18 April di Nature Communications1, memperkirakan bahwa hutan kelp menyediakan layanan bernilai antara $465 miliar dan $562 miliar per tahun di seluruh dunia, terutama dengan menyediakan habitat bagi spesies ikan dan makanan laut yang berharga, dan dengan menghilangkan nitrogen dari air laut yang terkontaminasi. Hasilnya menunjukkan bahwa setiap jenis rumput laut hutan (lihat 'Layanan rumput laut') menghasilkan hingga $147.100 per hektar per tahun, angka yang lebih dari tiga kali lebih tinggi dari perkiraan sebelumnya.

“Sampai sekarang, kebanyakan evaluasi rumput laut bersifat regional,” kata Cristina Piñeiro-Corbeira, seorang ahli ekologi kelautan di University of A Coruña di Spanyol yang tidak terlibat dalam proyek tersebut. “Studi ini merupakan langkah maju dalam memahami hutan rumput laut dan kepentingannya bagi kesejahteraan manusia dalam skala global.”

Cahaya Utara menari melintasi cakrawala dalam pita zamrud dan lavender saat R/V Helmer Hanssen berlayar melalui salah satu wilayah tergelap di planet ini di tengah musim dingin. Bagi lebih dari selusin peneliti dalam perjalanan dua minggu ini, misinya sederhana namun mendalam: menghilang.

Meluncur melalui air sehitam tinta, kapten kami tiba-tiba mematikan semua lampu luar di kapal dan kami menjadi tak terlihat, hantu maritim. Ini adalah cara ideal untuk mempelajari organisme laut yang mengeksploitasi kegelapan dan dingin seperti yang dapat dilakukan oleh beberapa bentuk kehidupan lainnya.

Ini adalah perbatasan baru bagi para peneliti Arktik. Hingga tahun 2007, tampaknya tidak menguntungkan untuk mengadakan ekspedisi biologi oseanografi di pertengahan musim dingin. Para ilmuwan berpikir bahwa sebagian besar ekosistem laut di kawasan itu mati selama kegelapan malam kutub selama berbulan-bulan. Tanpa sinar matahari untuk menggerakkan pertumbuhan plankton fotosintesis, tidak akan ada makanan untuk zooplankton yang lebih besar, yang merupakan sumber makanan utama burung laut dan ikan. Itulah kebijaksanaan konvensional, setidaknya.

Ketika saya memulai PhD saya di Roscoff Biological Station pada tahun 1989, saya bergabung dengan laboratorium tempat saya mulai mempelajari ekstrofil - organisme yang dapat mengatasi kondisi yang menantang, seperti suhu tinggi atau nilai pH ekstrem, yang tidak dapat bertahan hidup oleh bentuk kehidupan lain. Lingkungan yang keras ini adalah karakteristik dari sistem hidrotermal seperti ventilasi laut dalam atau air dangkal.

Pada saat itu, belum ada metode sebelumnya atau bahkan peralatan laboratorium yang tepat—kata 'extremophile' belum tersebar luas. Saya harus menyiapkan seluruh lab saya dari awal, dan akhirnya mengidentifikasi spesies dari ventilasi termal laut dalam di Roscoff, Prancis.

Sekitar satu dekade yang lalu, saya mulai berkolaborasi dengan ahli geologi Bernard Pelletier setelah dia memberi tahu saya bahwa dia telah menemukan 'cerobong asap' hidrotermal di Teluk Prony di selatan Kaledonia Baru, wilayah Prancis di Samudra Pasifik Selatan.

Cerobong asap adalah menara berpori yang terbentuk dari penumpukan mineral yang meresap ke permukaan saat cairan panas dari kedalaman laut bertemu dengan air laut yang dingin. Dan saya masih terlibat dengan penelitian ini.

Dalam gambar ini, saya mengambil sampel cairan yang dipanaskan itu. Kelompok penelitian kami mempelajari mikroorganisme di dalam cerobong asap dan di dalam cairan. Kami mencoba menguraikan cara kerja ekosistem mikroba ini dan mengidentifikasi sumber energi yang menggerakkan sel-sel yang hidup di sana. Kami mengurutkan materi genetik apa pun yang ditemukan di air dan mikroorganisme yang tinggal di sana. Ini adalah teka-teki ribuan bagian.

Penelitian ini membantu kita untuk lebih memahami apa itu kehidupan dan apa yang bisa menjadi bukti kehidupan. Lingkungan ini adalah analog terbaik bagi yang ada antara 4,3 dan 4,5 miliar tahun yang lalu, ketika molekul organik prebiotik memunculkan bentuk awal kehidupan.

Jadi pekerjaan kami dapat membantu kami mengidentifikasi peristiwa pembentuk kehidupan di sini dan di planet lain.

Gelombang panas laut menghancurkan ekosistem dan masyarakat pesisir yang bergantung padanya. Berminggu-minggu, berbulan-bulan, atau bertahun-tahun di perairan hangat yang tidak biasa dapat memutihkan karang, memacu pertumbuhan alga yang berbahaya, dan memusnahkan rumput laut. Mereka mungkin membunuh atau membuat hewan laut terdampar dan mengganggu jaring makanan dan perikanan1. Miliaran dolar AS hilang karena peristiwa semacam itu di seluruh dunia setiap tahun2.

Misalnya, pada tahun 2013, wilayah perairan di timur laut Samudra Pasifik lebih dari tiga kali ukuran Texas, yang dikenal sebagai The Blob, menghangat hampir 3°C. Selama 18 bulan, perairan hangat ini menyebar ke seluruh pantai barat Amerika Utara, dari Teluk Alaska hingga ujung Semenanjung Baja di Meksiko. Burung laut kelaparan dan stok ikan cod Pasifik anjlok. Tuna bergerak ke utara, sejauh Alaska. Paus bungkuk yang ditarik ke arah pantai terjerat jaring ikan. Makhluk misterius, seperti acar laut tropis bercahaya, atau pirosom, tiba di perairan utara.

Ilmuwan kelautan berusaha untuk lebih memahami fenomena tersebut, dan apakah perubahan iklim membuat gelombang panas laut lebih sering dan lebih intens. Tapi saat ini bidang tersebut memiliki masalah: definisi dan komunikasi yang menjelaskan apa itu gelombang panas laut membingungkan.

Sirkulasi samudra abyssal adalah komponen kunci dari sirkulasi jungkir balik meridional global, siklus panas, karbon, oksigen, dan nutrisi di seluruh samudra dunia1,2. Kecenderungan historis terkuat yang diamati di samudra abyssal adalah pemanasan di garis lintang selatan yang tinggi2,3,4, namun tidak jelas proses apa yang mendorong pemanasan ini, dan apakah pemanasan ini terkait dengan perlambatan sirkulasi jungkir balik samudra. Selain itu, menghubungkan perubahan dengan pendorong tertentu sulit dilakukan karena pengukuran yang terbatas, dan karena model iklim berpasangan menunjukkan bias di wilayah tersebut5,6,7. Selain itu, perubahan di masa depan tetap tidak pasti, dengan proyeksi model iklim terbaru yang terkoordinasi tidak memperhitungkan pencairan lapisan es yang dinamis. Di sini kami menggunakan model es laut-laut beresolusi tinggi yang dipaksakan sementara untuk menunjukkan bahwa di bawah skenario emisi tinggi, pemanasan abyssal diatur untuk mempercepat selama 30 tahun ke depan. Kami menemukan bahwa masukan air lelehan di sekitar Antartika mendorong kontraksi Air Bawah Antartika (AABW), membuka jalur yang memungkinkan Air Dalam Sirkumpolar yang hangat memiliki akses yang lebih besar ke landas kontinen. Pengurangan formasi AABW menghasilkan pemanasan dan penuaan laut abyssal, konsisten dengan pengukuran baru-baru ini. Sebaliknya, angin yang diproyeksikan dan pemaksaan termal berdampak kecil pada sifat, usia, dan volume AABW. Hasil ini menyoroti pentingnya air lelehan Antartika dalam membuat samudra abyssal terbalik, dengan implikasi untuk biogeokimia samudra global dan iklim yang dapat bertahan selama berabad-abad. membuka jalur yang memungkinkan Air Dalam Circumpolar yang hangat memiliki akses yang lebih besar ke landas kontinen. Pengurangan formasi AABW menghasilkan pemanasan dan penuaan laut abyssal, konsisten dengan pengukuran baru-baru ini. Sebaliknya, angin yang diproyeksikan dan pemaksaan termal berdampak kecil pada sifat, usia, dan volume AABW. Hasil ini menyoroti pentingnya air lelehan Antartika dalam membuat samudra abyssal terbalik, dengan implikasi untuk biogeokimia samudra global dan iklim yang dapat bertahan selama berabad-abad. membuka jalur yang memungkinkan Air Dalam Circumpolar yang hangat memiliki akses yang lebih besar ke landas kontinen. Pengurangan formasi AABW menghasilkan pemanasan dan penuaan laut abyssal, konsisten dengan pengukuran baru-baru ini. Sebaliknya, angin yang diproyeksikan dan pemaksaan termal berdampak kecil pada sifat, usia, dan volume AABW. Hasil ini menyoroti pentingnya air lelehan Antartika dalam membuat samudra abyssal terbalik, dengan implikasi untuk biogeokimia samudra global dan iklim yang dapat bertahan selama berabad-abad. usia dan volume AABW. Hasil ini menyoroti pentingnya air lelehan Antartika dalam membuat samudra abyssal terbalik, dengan implikasi untuk biogeokimia samudra global dan iklim yang dapat bertahan selama berabad-abad. usia dan volume AABW. Hasil ini menyoroti pentingnya air lelehan Antartika dalam membuat samudra abyssal terbalik, dengan implikasi untuk biogeokimia samudra global dan iklim yang dapat bertahan selama berabad-abad.

Sejak 2008, kepadatan populasi ikan karang dangkal, invertebrata, dan rumput laut di sekitar Australia umumnya menurun di dekat batas utara rentang spesies, dan meningkat di dekat batas selatannya. Invertebrata endemik dan rumput laut yang lebih menyukai air dingin menunjukkan penurunan paling tajam, dan dicegah oleh penghalang laut dalam untuk bergerak ke selatan saat suhu naik.