Zooplankton: Mikroorganisme Kunci Ekosistem Laut & Global

Definisi dan Karakteristik Umum Zooplankton

Istilah "zooplankton" berasal dari bahasa Yunani, di mana "zoo" berarti hewan dan "planktos" berarti pengembara atau melayang. Secara harfiah, zooplankton adalah hewan-hewan yang hanyut atau melayang di air, tidak memiliki kemampuan untuk melawan arus secara signifikan. Berbeda dengan fitoplankton yang merupakan autotrof (penghasil makanan sendiri melalui fotosintesis), zooplankton adalah heterotrof, artinya mereka harus mengonsumsi organisme lain untuk mendapatkan energi.

Mereka mendiami hampir setiap habitat akuatik, mulai dari perairan tawar seperti danau dan sungai, hingga lautan terbuka yang luas, termasuk daerah kutub yang dingin hingga perairan tropis yang hangat. Ukuran mereka sangat bervariasi, dari mikrometer hingga beberapa sentimeter, meskipun sebagian besar tidak terlihat tanpa bantuan mikroskop.

Karakteristik kunci zooplankton meliputi:

• Ukuran yang Beragam: Dari organisme uniseluler mikroskopis hingga ubur-ubur besar yang berdiameter puluhan sentimeter.
• Heterotrofik: Mereka adalah konsumen primer atau sekunder, memakan fitoplankton (herbivora), zooplankton lain (karnivora), atau keduanya (omnivora), serta detritus.
• Motilitas Terbatas: Meskipun banyak zooplankton memiliki organ gerak seperti silia, flagela, atau kaki renang, pergerakan ini umumnya hanya cukup untuk pergerakan vertikal dalam kolom air atau untuk menangkap makanan, bukan untuk berpindah tempat melawan arus besar.
• Distribusi Global: Ditemukan di semua kedalaman dan lintang lautan, dari permukaan hingga zona abisal, dan dari kutub ke ekuator.
• Siklus Hidup Bervariasi: Beberapa menghabiskan seluruh hidup mereka sebagai plankton (holoplankton), sementara yang lain hanya sebagian dari siklus hidup mereka (meroplankton, seperti larva ikan atau krustasea).

Keberadaan zooplankton adalah bukti nyata bahwa ukuran bukanlah penentu utama dampak ekologis. Kolektif, makhluk-makhluk ini membentuk biomassa yang sangat besar dan memproses energi dalam jumlah kolosal, yang menopang kehidupan di seluruh rantai makanan laut.

Klasifikasi Utama Zooplankton

Dunia zooplankton sangatlah beragam, mencakup berbagai filum dan kelompok taksonomi yang berbeda. Klasifikasi mereka seringkali dilakukan berdasarkan ukuran, siklus hidup, atau filum biologis.

Klasifikasi Berdasarkan Ukuran

Untuk memudahkan studi, zooplankton sering dikelompokkan berdasarkan rentang ukuran:

• Pikoplankton (0.2 – 2 µm): Terdiri dari bakteri heterotrofik dan prokarion, seringkali disalahpahami sebagai fitoplankton karena ukurannya yang sangat kecil, tetapi secara fungsional banyak yang heterotrof.
• Nanoplankton (2 – 20 µm): Meliputi protozoa kecil seperti beberapa jenis ciliata dan flagellata.
• Mikroplankton (20 – 200 µm): Kelompok ini mencakup protozoa yang lebih besar seperti Foraminifera dan Radiolaria, serta larva nauplius dari krustasea kecil.
• Mesoplankton (0.2 – 20 mm): Ini adalah kelompok paling banyak dan paling dikenal, termasuk sebagian besar kopepoda, kladosera, dan ostrakoda.
• Makroplankton (2 – 20 cm): Krill (Euphausiacea) adalah contoh paling terkenal dari kelompok ini, bersama dengan beberapa jenis ubur-ubur kecil.
• Megaplankton (> 20 cm): Terdiri dari ubur-ubur besar (medusa), salps, dan ctenophora yang dapat mencapai ukuran sangat besar.

Klasifikasi Berdasarkan Siklus Hidup

Pembagian ini sangat penting untuk memahami dinamika populasi dan peran ekologis zooplankton:

• Holoplankton: Organisme yang menghabiskan seluruh siklus hidupnya sebagai plankton. Mereka sepenuhnya bergantung pada arus air untuk transportasi dan hanya melakukan pergerakan vertikal atau penyesuaian posisi kecil. Contoh paling umum termasuk sebagian besar kopepoda, krill, chaetognatha (cacing panah), pteropoda (siput laut bersayap), dan beberapa jenis ubur-ubur. Populasi holoplankton cenderung lebih stabil dalam komposisi spesies di lokasi tertentu karena mereka tidak memiliki fase bentik (hidup di dasar) yang terpisah.

  Mereka adalah jantung dari ekosistem planktonik, menyediakan sumber makanan yang konsisten dan membentuk sebagian besar biomassa zooplankton di lautan terbuka. Kopepoda, misalnya, adalah holoplankton yang paling melimpah dan secara global, seringkali melebihi jumlah individu dari semua hewan lain di laut.

• Meroplankton: Organisme yang hanya menghabiskan sebagian dari siklus hidupnya sebagai plankton, biasanya pada tahap larva. Setelah mencapai tahap dewasa, mereka akan mengendap ke dasar laut (bentik) atau menjadi nekton (berenang aktif). Kelompok ini sangat beragam dan mencakup larva dari banyak invertebrata laut seperti kepiting, udang, tiram, kerang, bintang laut, teripang, cacing laut, dan bahkan larva ikan.

  Fase meroplanktonik ini sangat penting untuk penyebaran spesies bentik dan nektonik. Arus laut membawa larva ini jauh dari lokasi induk, memungkinkan kolonisasi habitat baru dan mengurangi persaingan dengan populasi dewasa. Namun, fase ini juga sangat rentan terhadap predasi dan kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan, sehingga tingkat kelangsungan hidup seringkali rendah.

Kelompok Taksonomi Utama Zooplankton

Secara filogenetik, zooplankton adalah kelompok polifiletik, artinya mereka tidak berasal dari satu nenek moyang yang sama. Mereka berasal dari berbagai filum yang berbeda:

• Kopeda (Copepoda): Ini adalah kelompok zooplankton yang paling melimpah, membentuk lebih dari 70% biomassa zooplankton di banyak ekosistem laut. Kopepoda adalah krustasea kecil dengan tubuh berbentuk tetesan air mata, sepasang antena panjang, dan kaki renang. Mereka adalah herbivora atau omnivora yang efisien, memakan fitoplankton dan detritus, serta zooplankton yang lebih kecil.

  Kopepoda berperan sentral dalam transfer energi dari produsen primer ke tingkat trofik yang lebih tinggi. Mereka memiliki siklus hidup yang relatif singkat, memungkinkan pertumbuhan populasi yang cepat dan responsif terhadap ketersediaan makanan. Beberapa spesies melakukan migrasi vertikal harian yang signifikan, naik ke permukaan pada malam hari untuk makan dan turun ke kedalaman pada siang hari untuk menghindari predator visual.

• Eufausiasea (Krill): Krill adalah krustasea makroplanktonik yang sangat penting, terutama di lautan kutub. Spesies seperti Euphausia superba (krill Antartika) membentuk biomassa terbesar dari satu spesies di Bumi. Mereka adalah filter-feeder yang memakan fitoplankton, terutama diatom.

  Krill merupakan batu penjuru ekosistem Antartika, menjadi makanan utama bagi paus balin, anjing laut, penguin, dan banyak spesies ikan. Konsentrasi krill yang padat dapat mengubah warna air laut dan mendukung ekosistem yang kaya akan megafauna. Siklus hidup mereka juga dipengaruhi oleh es laut, yang menyediakan tempat berlindung dan sumber makanan berupa alga es.

• Larva Berbagai Makhluk Laut: Seperti yang disebutkan di bagian meroplankton, larva dari ikan, moluska (bivalvia, gastropoda), krustasea (kepiting, udang, lobster), ekinodermata (bintang laut, bulu babi), anelida (cacing), dan banyak invertebrata bentik lainnya merupakan komponen signifikan dari zooplankton.

  Kehadiran mereka di kolom air sangat temporal dan bervariasi musiman. Mereka seringkali memiliki morfologi yang sangat berbeda dari bentuk dewasanya dan mungkin menduduki relung ekologis yang berbeda. Fase larva ini adalah periode pertumbuhan cepat dan sangat rentan terhadap perubahan kondisi lingkungan dan predasi.

• Protozoa Planktonik: Kelompok ini mencakup organisme uniseluler eukariotik seperti Foraminifera, Radiolaria, dan Ciliata.
  • Foraminifera: Memiliki cangkang berpori (testa) yang terbuat dari kalsium karbonat, seringkali dengan banyak ruang. Mereka menangkap makanan menggunakan pseudopodia yang menonjol dari pori-pori. Fosil foraminifera sangat penting dalam paleoseanografi dan stratigrafi.
  • Radiolaria: Memiliki cangkang silika yang rumit dan radial simetris. Mereka juga menggunakan pseudopodia dan berfotosintesis dengan alga simbiotik.
  • Ciliata: Organisme yang bergerak dan makan menggunakan silia. Beberapa jenis, seperti tintinnids, membangun rumah pelindung (lorica) dari partikel-partikel. Mereka adalah pemakan bakteri dan fitoplankton yang efisien.

  Protozoa planktonik ini penting dalam "gelung mikroba" (microbial loop), tempat mereka mendaur ulang nutrisi dari materi organik terlarut dan bakteri, dan menjadi makanan bagi zooplankton yang lebih besar.

• Cnidaria Planktonik: Meliputi ubur-ubur (medusa) dan siphonophores.
  • Ubur-ubur (Medusa): Tahap dewasa planktonik dari beberapa cnidaria. Mereka adalah predator yang menggunakan tentakel berpenyengat (nematocyst) untuk menangkap ikan kecil dan zooplankton lain.
  • Sifonofor: Koloni organisme yang terdiri dari beberapa individu (zooid) yang terspesialisasi untuk fungsi berbeda (makan, reproduksi, berenang), membentuk struktur tunggal yang mirip ubur-ubur panjang. Contoh terkenal adalah "Portuguese man o' war".

  Cnidaria planktonik dapat memiliki dampak signifikan sebagai predator puncak di komunitas zooplankton, dan beberapa spesies bioluminescent menambah keindahan lautan malam hari.

• Moluska Planktonik: Beberapa moluska, seperti pteropoda dan heteropoda, telah beradaptasi sepenuhnya dengan kehidupan planktonik.
  • Pteropoda (Siput Laut Bersayap): Gastropoda pelagis dengan "kaki" yang dimodifikasi menjadi struktur mirip sayap untuk berenang. Ada dua kelompok utama: Thecosomata (dengan cangkang) dan Gymnosomata (tanpa cangkang). Mereka adalah filter-feeder atau predator. Pteropoda bercangkang sangat rentan terhadap pengasaman laut karena cangkang mereka terbuat dari aragonit.
  • Heteropoda: Gastropoda karnivora dengan mata besar dan cangkang yang dikurangi atau tidak ada. Mereka adalah predator yang gesit di kolom air.

  Kedua kelompok ini menunjukkan adaptasi luar biasa untuk kehidupan di laut terbuka, menjadi bagian integral dari jaring makanan pelagis.

• Chaetognatha (Cacing Panah): Predator zooplankton yang dominan, memiliki tubuh transparan, torpedo, dan dilengkapi dengan kait di sekitar mulut untuk menangkap mangsa. Mereka adalah pemangsa yang rakus dan dapat mengendalikan populasi kopepoda.
• Appendicularia (Larvacean): Organisme kecil yang membangun "rumah" berlendir transparan untuk menyaring partikel makanan dari air. Rumah ini dibuang dan dibangun ulang setiap beberapa jam, menciptakan banyak "salju laut" yang penting untuk ekspor karbon ke kedalaman laut.

Anatomi dan Fisiologi Zooplankton

Meskipun ukurannya kecil, zooplankton menunjukkan beragam adaptasi anatomi dan fisiologi yang memungkinkan mereka bertahan hidup dan berkembang biak di lingkungan akuatik yang dinamis. Adaptasi ini sangat spesifik untuk setiap kelompok, tetapi beberapa prinsip umum dapat diamati.

Ukuran dan Bentuk

Ukuran zooplankton berkisar dari mikrometer (protozoa) hingga puluhan sentimeter (ubur-ubur besar). Bentuk tubuh mereka juga sangat bervariasi, mulai dari bulat (rotifera), oval (kopepoda), hingga memanjang (chaetognatha). Banyak zooplankton memiliki tubuh transparan atau semitransparan, yang berfungsi sebagai kamuflase untuk menghindari predator di kolom air terbuka.

Pergerakan

Meskipun mereka didefinisikan sebagai "pengembara" karena tidak dapat melawan arus besar, banyak zooplankton memiliki kemampuan gerak yang terbatas namun krusial:

• Silia dan Flagela: Protozoa seperti ciliata dan dinoflagellata (yang heterotrof) menggunakan silia atau flagela untuk bergerak dan menciptakan arus air untuk menangkap makanan.
• Kaki Renang (Appendages): Krustasea seperti kopepoda dan krill memiliki kaki renang yang kuat untuk melarikan diri dari predator atau melakukan migrasi vertikal. Gerakan kaki renang ini juga dapat membantu dalam menangkap partikel makanan.
• Kontraksi Otot: Ubur-ubur bergerak melalui kontraksi ritmis otot-otot di belnya, mendorong air dan menciptakan gerakan jet.
• Pengapungan (Buoyancy): Beberapa zooplankton, seperti siphonophores atau beberapa jenis protozoa, mempertahankan posisi mereka di kolom air melalui mekanisme pengapungan, seperti menyimpan lipid (minyak) yang lebih ringan dari air atau memiliki cangkang yang ringan.

Sistem Pencernaan

Sebagai heterotrof, zooplankton memiliki berbagai strategi untuk mendapatkan makanan:

• Penyaring (Filter-feeders): Banyak zooplankton, terutama herbivora seperti kopepoda dan krill, menggunakan struktur penyaring (seperti setae atau 'jala' mikroskopis pada kaki mereka) untuk menyaring fitoplankton dan partikel organik kecil dari air.
• Predator: Zooplankton karnivora seperti chaetognatha, ubur-ubur, dan beberapa kopepoda menggunakan strategi berburu aktif. Mereka mungkin memiliki kait, tentakel penyengat, atau appendages yang dimodifikasi untuk menangkap mangsa.
• Pemakan Detritus (Detritivores): Beberapa zooplankton mengonsumsi detritus atau partikel organik mati yang mengendap di kolom air.

Setelah makanan ditangkap, ia dicerna dalam saluran pencernaan yang bervariasi dari vakuola makanan sederhana (pada protozoa) hingga sistem yang lebih kompleks dengan usus, perut, dan kelenjar pencernaan (pada krustasea). Efisiensi pencernaan sangat penting karena menentukan seberapa banyak energi yang dapat mereka transfer ke tingkat trofik berikutnya.

Sistem Reproduksi

Zooplankton menunjukkan berbagai mode reproduksi:

• Seksual: Kebanyakan zooplankton bereproduksi secara seksual, seringkali dengan pembuahan internal atau eksternal di air. Contohnya, kopepoda jantan mentransfer spermatofor (paket sperma) ke betina.
• Aseksual: Beberapa protozoa bereproduksi secara aseksual melalui pembelahan biner atau multiplikasi.
• Hermafroditisme: Beberapa spesies dapat memiliki organ reproduksi jantan dan betina.

Strategi reproduksi seringkali disesuaikan dengan lingkungan. Dalam kondisi yang menguntungkan (makanan melimpah), mereka dapat berkembang biak dengan sangat cepat, menghasilkan ledakan populasi. Banyak spesies juga menghasilkan telur dorman atau kista yang dapat bertahan dalam kondisi buruk, menunda penetasan hingga kondisi membaik.

Organ Sensorik dan Adaptasi Lainnya

• Fotoreseptor: Banyak zooplankton, terutama yang melakukan migrasi vertikal harian, memiliki bintik mata atau oseli sederhana yang peka cahaya untuk mendeteksi intensitas cahaya dan menghindari predator visual.
• Kemoreseptor: Organ sensorik kimiawi membantu mereka mendeteksi keberadaan makanan atau predator.
• Bioluminescence: Beberapa zooplankton, seperti dinoflagellata tertentu dan krill, dapat menghasilkan cahaya (bioluminescence). Ini bisa berfungsi sebagai pertahanan terhadap predator (misalnya, dengan mengejutkan atau membuat mereka terlihat oleh predator yang lebih besar) atau untuk komunikasi.
• Transparansi: Seperti yang disebutkan, banyak spesies transparan untuk berbaur dengan lingkungan air dan menghindari deteksi oleh predator.
• Cangkang/Pelindung: Foraminifera dan radiolaria membangun cangkang yang kokoh untuk perlindungan. Meskipun berat, cangkang ini dapat membantu melindungi dari predasi dan kerusakan fisik.

Ekologi Zooplankton

Peran zooplankton dalam ekosistem laut sangat mendasar dan multifaset, memengaruhi segala hal mulai dari jaring makanan lokal hingga siklus biogeokimia global.

Peran dalam Jaring Makanan Laut

Zooplankton menduduki posisi sentral dalam jaring makanan laut. Mereka adalah penghubung krusial antara produsen primer (fitoplankton) dan konsumen tingkat tinggi.

• Konsumen Primer: Zooplankton herbivora memakan fitoplankton, mengubah energi matahari yang tersimpan dalam biomassa fitoplankton menjadi biomassa hewan. Ini adalah langkah pertama dalam transfer energi dari dasar jaring makanan ke tingkat trofik yang lebih tinggi.
• Konsumen Sekunder dan Tersier: Zooplankton karnivora memakan zooplankton lain, sementara zooplankton omnivora memakan baik fitoplankton maupun zooplankton lain.
• Sumber Makanan untuk Tingkat Trofik Lebih Tinggi: Zooplankton adalah makanan utama bagi banyak organisme laut, termasuk ikan kecil (seperti teri dan sarden), larva ikan, cephalopoda, anjing laut, penguin, dan paus balin raksasa. Tanpa zooplankton, populasi ikan komersial dan mamalia laut besar tidak akan dapat bertahan. Mereka adalah "rumput" lautan yang menyediakan pondasi makanan bagi ekosistem yang luas.

Efisiensi transfer energi melalui zooplankton sangat penting. Jika energi tidak ditransfer secara efisien dari fitoplankton ke zooplankton, maka akan ada lebih sedikit energi yang tersedia untuk mendukung tingkat trofik yang lebih tinggi, yang pada gilirannya akan memengaruhi perikanan dan kelangsungan hidup predator puncak.

Migrasi Vertikal Harian (DVM)

Salah satu fenomena ekologis yang paling menakjubkan dan terbesar di planet ini adalah migrasi vertikal harian (DVM) yang dilakukan oleh zooplankton. Setiap hari, miliaran ton biomassa zooplankton bermigrasi naik ke permukaan pada malam hari dan turun ke kedalaman pada siang hari.

• Mekanisme: Migrasi ini terutama dipicu oleh perubahan intensitas cahaya. Saat matahari terbit, zooplankton turun; saat matahari terbenam, mereka naik.
• Tujuan:
  • Menghindari Predator: Alasan utama diyakini adalah untuk menghindari predator visual yang berburu di siang hari (seperti ikan). Di kedalaman yang lebih gelap, zooplankton lebih aman dari pandangan.
  • Mencari Makan: Pada malam hari, mereka naik ke zona eufotik (lapisan permukaan yang diterangi cahaya) di mana fitoplankton berlimpah, untuk mencari makan.
  • Konservasi Energi: Beberapa teori juga menyarankan bahwa dengan menghabiskan siang hari di perairan yang lebih dingin dan dalam, zooplankton dapat menghemat energi karena laju metabolisme mereka melambat.
  • Penyebaran Horizontal: Migrasi ini juga dapat membantu penyebaran horizontal spesies, karena arus di kedalaman dan di permukaan mungkin bergerak ke arah yang berbeda.

DVM memiliki implikasi ekologis yang sangat besar. Ini menciptakan siklus harian yang kompleks dalam jaring makanan dan memainkan peran penting dalam pompa karbon biologis.

Distribusi Horizontal

Zooplankton tidak tersebar secara merata di lautan. Mereka sering menunjukkan pola distribusi "patchy" atau berkelompok. Pola ini dipengaruhi oleh:

• Arus Laut: Arus membawa dan mengonsentrasikan zooplankton di area tertentu.
• Ketersediaan Makanan: Konsentrasi fitoplankton yang tinggi akan menarik zooplankton herbivora.
• Predasi: Area dengan predator tinggi mungkin memiliki konsentrasi zooplankton yang lebih rendah.
• Fenomena Fisik: Termoklin, front laut, dan pusaran air dapat menciptakan batasan atau zona agregasi.

Distribusi yang tidak merata ini memiliki dampak penting pada predator yang mengandalkan zooplankton sebagai makanan, karena mereka harus mencari "patch" ini untuk mendapatkan cukup makanan.

Faktor Lingkungan yang Memengaruhi Zooplankton

Zooplankton sangat sensitif terhadap perubahan kondisi lingkungan. Faktor-faktor seperti suhu, salinitas, cahaya, pH, dan kadar oksigen dapat memengaruhi kelangsungan hidup, reproduksi, pertumbuhan, dan distribusi mereka.

• Suhu: Setiap spesies zooplankton memiliki rentang suhu optimal. Peningkatan suhu laut dapat mempercepat metabolisme, pertumbuhan, dan reproduksi, tetapi juga dapat meningkatkan kebutuhan energi dan membatasi ketersediaan oksigen. Perubahan suhu juga dapat memengaruhi distribusi geografis spesies, dengan beberapa bergerak ke kutub atau ke kedalaman yang lebih dingin.

  Fenomena seperti El Niño dan La Niña yang memengaruhi suhu permukaan laut secara global memiliki dampak langsung pada komunitas zooplankton, mengubah kelimpahan spesies dan pola migrasi mereka, yang pada gilirannya memengaruhi perikanan lokal.

• Salinitas: Konsentrasi garam di air laut. Sebagian besar zooplankton bersifat stenohalin (hanya dapat mentolerir rentang salinitas yang sempit). Perubahan salinitas (misalnya, akibat peningkatan curah hujan atau pencairan gletser) dapat menyebabkan stres osmotik dan memengaruhi kelangsungan hidup, terutama di daerah estuari atau perairan pesisir.

  Variabilitas salinitas lebih signifikan di perairan pesisir dan estuari, di mana zooplankton harus beradaptasi dengan fluktuasi yang lebih besar. Zooplankton yang hidup di laut terbuka umumnya lebih toleran terhadap kisaran salinitas yang lebih sempit.

• Cahaya: Intensitas dan kualitas cahaya memengaruhi fotosintesis fitoplankton, yang menjadi sumber makanan bagi zooplankton herbivora. Cahaya juga merupakan pemicu utama DVM. Polusi cahaya dapat mengganggu pola migrasi alami mereka, membuat mereka lebih rentan terhadap predator atau mengubah pola makan mereka.

  Panjang gelombang cahaya yang menembus kolom air juga berperan. Cahaya biru menembus paling dalam, sementara cahaya merah diserap di permukaan. Zooplankton tertentu mungkin memiliki sensitivitas yang berbeda terhadap spektrum cahaya, memengaruhi di mana mereka cenderung berada di kolom air.

• pH dan Pengasaman Laut: Penyerapan CO2 oleh lautan menyebabkan penurunan pH air laut, sebuah proses yang dikenal sebagai pengasaman laut. Zooplankton bercangkang kalsium karbonat (seperti pteropoda dan foraminifera) sangat rentan. Lingkungan yang lebih asam dapat menghambat pembentukan cangkang mereka atau bahkan menyebabkan cangkang yang sudah ada terlarut, mengancam kelangsungan hidup mereka.

  Dampak pengasaman laut tidak hanya terbatas pada organisme bercangkang, tetapi juga dapat memengaruhi fisiologi, metabolisme, dan perilaku spesies lain, meskipun mekanismenya masih terus diteliti.

• Oksigen: Meskipun sebagian besar perairan permukaan memiliki kadar oksigen yang memadai, zona minimum oksigen (OMZ) yang luas di kedalaman tertentu dapat menjadi penghalang bagi zooplankton yang tidak dapat mentolerir kondisi anoksik (tanpa oksigen) atau hipoksik (oksigen rendah). Perluasan OMZ akibat perubahan iklim dapat membatasi habitat zooplankton dan memengaruhi migrasi vertikal mereka.

  Beberapa spesies zooplankton memiliki adaptasi untuk bertahan hidup di OMZ, namun sebagian besar menghindari zona-zona ini, yang dapat mengganggu akses mereka ke makanan atau jalur migrasi.

Peran dalam Siklus Biogeokimia

Zooplankton memainkan peran penting dalam berbagai siklus biogeokimia global, terutama siklus karbon dan nutrisi.

• Pompa Karbon Biologis: Saat zooplankton memakan fitoplankton yang telah menyerap CO2 dari atmosfer, karbon ini masuk ke dalam biomassa zooplankton. Melalui DVM, zooplankton membawa karbon ini ke kedalaman saat mereka bermigrasi. Ketika mereka buang air besar (menghasilkan pelet feses) atau mati di kedalaman, karbon tersebut diendapkan ke dasar laut atau didaur ulang di kedalaman, membantu menghilangkan karbon dari permukaan laut dan atmosfer untuk jangka waktu yang lebih lama. Pelet feses zooplankton padat dan tenggelam relatif cepat, menjadikannya sarana penting untuk transportasi karbon.

  Proses ini, dikenal sebagai pompa karbon biologis, adalah mekanisme alami yang sangat penting untuk mengatur iklim bumi. Tanpa zooplankton, karbon akan tetap berada di lapisan permukaan laut, berpotensi kembali ke atmosfer.

• Daur Ulang Nutrisi: Zooplankton mengonsumsi nutrisi (seperti nitrogen, fosfor, silika) yang terikat dalam biomassa fitoplankton. Saat mereka mengeluarkan limbah atau mati, nutrisi ini dilepaskan kembali ke kolom air dalam bentuk terlarut, menjadi tersedia lagi untuk fitoplankton. Ini adalah bagian penting dari daur ulang nutrisi di laut terbuka, yang seringkali merupakan lingkungan yang miskin nutrisi.

  Rasio elemen nutrisi dalam zooplankton (misalnya, rasio Redfield C:N:P) juga penting dalam memahami bagaimana nutrisi dipindahkan dan didaur ulang dalam ekosistem laut. Spesies zooplankton yang berbeda memiliki rasio stoikiometrik yang berbeda, yang dapat memengaruhi ketersediaan nutrisi untuk organisme lain.

Metode Penelitian dan Pengambilan Sampel Zooplankton

Mempelajari zooplankton yang kecil dan tersebar luas membutuhkan berbagai teknik dan peralatan khusus. Kemajuan teknologi telah memungkinkan para ilmuwan untuk mendapatkan wawasan yang lebih dalam tentang dunia mikroskopis ini.

Jaring Plankton

Ini adalah metode klasik dan paling umum untuk mengumpulkan zooplankton. Jaring berbentuk kerucut dengan ukuran mata jaring (mesh size) tertentu ditarik melalui air, menyaring organisme. Berbagai jenis jaring digunakan tergantung pada tujuan penelitian:

• Jaring Vertikal: Ditarik dari kedalaman ke permukaan, memberikan gambaran profil vertikal komunitas.
• Jaring Horizontal (Oblique): Ditarik secara diagonal atau horizontal pada kedalaman tertentu, sering digunakan untuk pengambilan sampel di lapisan tertentu atau untuk menangkap organisme yang lebih besar.
• Jaring Neuston: Dirancang khusus untuk mengumpulkan organisme yang hidup di lapisan permukaan air (neuston).
• MOCNESS (Multiple Opening/Closing Net and Environmental Sensing System): Sistem jaring yang canggih ini memungkinkan pengambilan sampel dari kedalaman yang berbeda secara berurutan dan terpisah, serta mengukur parameter lingkungan secara real-time.

Sampel yang dikumpulkan kemudian diawetkan (biasanya dengan formalin) dan dibawa ke laboratorium untuk diidentifikasi, dihitung, dan diukur.

Sistem Sensor In Situ dan Penginderaan Jauh

Teknologi modern memungkinkan observasi dan pengukuran zooplankton tanpa mengeluarkannya dari habitat alaminya.

• CTD dan Rosette: Meskipun CTD (Conductivity, Temperature, Depth) mengukur parameter fisik air, seringkali dilengkapi dengan sensor tambahan seperti fluorometer (untuk klorofil, indikator fitoplankton) atau oksigen. Rosette adalah kerangka yang menampung botol niskin untuk mengambil sampel air pada kedalaman berbeda, yang kemudian dapat dianalisis untuk DNA, nutrisi, atau mikroplankton.

  Informasi dari CTD membantu mengkontekstualisasikan data zooplankton yang dikumpulkan, memberikan pemahaman tentang lingkungan fisik tempat mereka hidup.

• Akustik (Echosounder): Suara frekuensi tinggi dapat digunakan untuk mendeteksi biomassa zooplankton, terutama krill, dan melacak pola migrasi vertikal mereka. Echosounder memancarkan gelombang suara dan merekam gema yang dipantulkan, dengan intensitas gema yang berkorelasi dengan kepadatan biomassa.

  Metode akustik sangat efektif untuk mensurvei area luas dan memantau dinamika populasi zooplankton secara berkelanjutan.

• ROV (Remotely Operated Vehicles) dan AUV (Autonomous Underwater Vehicles): Kendaraan bawah air ini dapat dilengkapi dengan kamera beresolusi tinggi dan sensor untuk mengamati zooplankton secara langsung di habitat aslinya, tanpa gangguan. Mereka dapat memberikan gambaran tentang perilaku, agregasi, dan interaksi zooplankton.

  ROV memungkinkan ilmuwan untuk menjelajahi lingkungan yang sulit dijangkau manusia, seperti kedalaman laut, sementara AUV dapat melakukan misi survei yang terprogram dan ekstensif.

• Penginderaan Jauh (Satelit): Meskipun satelit tidak dapat secara langsung melihat zooplankton, mereka dapat mengukur parameter seperti suhu permukaan laut, konsentrasi klorofil (sebagai proxy untuk fitoplankton), dan variasi tinggi permukaan laut. Data ini dapat digunakan untuk memodelkan atau memprediksi distribusi dan kelimpahan zooplankton secara tidak langsung.

  Penginderaan jauh memberikan perspektif makro dan jangka panjang tentang kondisi laut yang memengaruhi populasi zooplankton, membantu mengidentifikasi tren global.

Teknik Modern

Bidang penelitian zooplankton terus berkembang dengan adopsi teknologi biologi molekuler dan otomatisasi.

• eDNA (Environmental DNA): Analisis DNA yang diekstrak langsung dari sampel air dapat digunakan untuk mengidentifikasi spesies zooplankton yang ada di suatu area, bahkan jika organisme itu sendiri tidak tertangkap. Ini sangat berguna untuk mendeteksi spesies langka atau yang sulit diidentifikasi secara morfologis.

  Teknik eDNA menawarkan cara yang kurang invasif dan lebih komprehensif untuk menilai keanekaragaman hayati zooplankton.

• Flow Cytometry dan Image Analysis: Untuk organisme yang sangat kecil, flow cytometer dapat menghitung dan mengidentifikasi sel berdasarkan ukuran dan karakteristik fluoresensi. Sistem analisis citra otomatis dapat memproses ribuan gambar sampel zooplankton dengan cepat, mengidentifikasi, menghitung, dan mengukur spesies individu.

  Teknik-teknik ini mempercepat analisis sampel dan mengurangi subjektivitas identifikasi manual.

• Kultur Laboratorium: Memelihara zooplankton di lingkungan laboratorium yang terkontrol memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari siklus hidup, laju pertumbuhan, respons terhadap stresor lingkungan, dan perilaku makan mereka secara terperinci.

  Kultur zooplankton sangat penting untuk penelitian fisiologis dan ekotoksikologi, serta untuk aplikasi di akuakultur.

Kepentingan Ekonomi dan Lingkungan Zooplankton

Selain peran ekologisnya yang krusial, zooplankton juga memiliki implikasi ekonomi dan lingkungan yang signifikan bagi manusia.

Dukungan Perikanan

Zooplankton adalah fondasi bagi sebagian besar rantai makanan perikanan komersial di seluruh dunia. Ikan-ikan pelagis kecil seperti teri, sarden, makarel, dan hering secara langsung memakan zooplankton. Ikan-ikan ini kemudian menjadi makanan bagi ikan predator yang lebih besar, seperti tuna, serta mamalia laut dan burung laut. Kesehatan populasi zooplankton secara langsung memengaruhi produktivitas perikanan global.

Perubahan dalam kelimpahan atau distribusi zooplankton, yang disebabkan oleh perubahan iklim atau faktor lingkungan lainnya, dapat memiliki efek riak ke seluruh ekosistem laut, yang pada akhirnya memengaruhi ketersediaan stok ikan dan mata pencarian masyarakat nelayan.

Indikator Perubahan Iklim

Karena sensitivitas mereka terhadap suhu dan faktor lingkungan lainnya, zooplankton berfungsi sebagai bioindikator yang sangat baik untuk perubahan iklim. Perubahan dalam komposisi spesies, kelimpahan, atau distribusi geografis komunitas zooplankton dapat memberikan tanda-tanda awal tentang perubahan yang lebih luas di lautan. Misalnya, pergeseran spesies ke arah kutub atau peningkatan spesies yang menyukai air hangat dapat mengindikasikan pemanasan laut.

Studi jangka panjang tentang zooplankton telah memberikan bukti kuat tentang dampak pemanasan global, pengasaman laut, dan deoksigenasi pada ekosistem laut. Memantau zooplankton membantu ilmuwan memprediksi dampak perubahan iklim di masa depan.

Indikator Polusi

Zooplankton dapat mengakumulasi polutan dalam jaringan mereka, seperti logam berat, pestisida, dan mikroplastik, yang kemudian ditransfer ke atas rantai makanan melalui biomagnifikasi. Oleh karena itu, mereka juga berfungsi sebagai indikator polusi laut. Studi tentang kontaminasi pada zooplankton dapat memberikan wawasan tentang kesehatan lingkungan laut dan potensi risiko bagi konsumen makanan laut.

Misalnya, studi telah menunjukkan bahwa zooplankton dapat mencerna partikel mikroplastik, yang kemudian dapat masuk ke perut ikan yang memakannya. Ini menimbulkan kekhawatiran tentang jalur kontaminan baru dalam jaring makanan.

Aplikasi dalam Akuakultur

Beberapa jenis zooplankton, seperti rotifera dan artemia (brine shrimp), dibudidayakan secara ekstensif sebagai pakan hidup untuk larva ikan dan udang dalam industri akuakultur. Mereka menyediakan sumber nutrisi yang penting dan mudah dicerna untuk tahap awal kehidupan organisme budidaya, meningkatkan tingkat kelangsungan hidup dan pertumbuhan.

Pengembangan metode budidaya zooplankton yang efisien dan berkelanjutan adalah kunci untuk keberhasilan akuakultur modern, yang merupakan sumber penting protein bagi populasi manusia yang terus bertumbuh.

Penelitian Farmasi dan Bioteknologi

Beberapa spesies zooplankton, terutama yang memiliki adaptasi unik atau menghasilkan senyawa tertentu, sedang diteliti untuk potensi aplikasi farmasi dan bioteknologi. Misalnya, krill adalah sumber minyak krill yang kaya asam lemak omega-3, yang dipasarkan sebagai suplemen kesehatan.

Senyawa bioaktif dari zooplankton mungkin memiliki potensi sebagai agen antikanker, antibakteri, atau antivirus, membuka jalan bagi penemuan obat baru.

Ancaman dan Konservasi Zooplankton

Meskipun zooplankton memiliki peran yang sangat penting, mereka menghadapi berbagai ancaman yang meningkat, sebagian besar disebabkan oleh aktivitas manusia. Menjaga kesehatan populasi zooplankton adalah kunci untuk konservasi ekosistem laut secara keseluruhan.

Perubahan Iklim

Perubahan iklim adalah ancaman terbesar bagi zooplankton, dengan dampak multifaset:

• Pemanasan Laut: Peningkatan suhu laut dapat mengubah laju metabolisme, reproduksi, dan pertumbuhan zooplankton. Ini juga dapat menyebabkan pergeseran distribusi spesies, di mana spesies yang menyukai air dingin bergerak ke kutub, atau bahkan menghilang dari habitat aslinya. Perubahan suhu juga memengaruhi waktu mekar fitoplankton, yang dapat menyebabkan ketidaksesuaian (mismatch) antara ketersediaan makanan dan kebutuhan zooplankton, sebuah fenomena yang dikenal sebagai "trophic mismatch".
• Pengasaman Laut: Penyerapan karbon dioksida berlebih oleh laut menyebabkan pH air turun. Seperti yang dibahas sebelumnya, ini sangat merusak organisme bercangkang kalsium karbonat seperti pteropoda dan foraminifera, yang menjadi lebih sulit untuk membangun dan mempertahankan cangkang mereka. Dampak ini dapat memiliki efek trofik yang besar karena spesies ini merupakan bagian penting dari jaring makanan.
• Deoksigenasi Laut: Pemanasan laut mengurangi kelarutan oksigen di air, dan perubahan sirkulasi laut dapat memperluas zona minimum oksigen (OMZ). Hal ini dapat membatasi habitat yang layak bagi zooplankton, terutama bagi spesies yang tidak dapat mentolerir kondisi rendah oksigen, memaksa mereka untuk bermigrasi ke permukaan atau area lain, meningkatkan kerentanan terhadap predator atau mengurangi akses ke makanan.
• Perubahan Arus Laut: Pemanasan global dapat mengubah pola arus laut, yang sangat penting untuk penyebaran dan transportasi zooplankton. Perubahan ini dapat mengganggu konektivitas populasi dan kemampuan mereka untuk beradaptasi dengan kondisi yang berubah.

Polusi Laut

Berbagai bentuk polusi laut mengancam zooplankton:

• Plastik dan Mikroplastik: Zooplankton dapat secara tidak sengaja mengonsumsi partikel mikroplastik, yang dapat menyumbat saluran pencernaan mereka, mengurangi asupan makanan, dan menyebabkan kelaparan. Mikroplastik juga dapat membawa bahan kimia beracun yang dapat berpindah ke zooplankton.
• Polutan Kimia: Pestisida, PCB (polychlorinated biphenyls), obat-obatan, dan limbah industri lainnya dapat beracun bagi zooplankton, memengaruhi fisiologi, reproduksi, dan kelangsungan hidup mereka.
• Tumpahan Minyak: Tumpahan minyak dapat membunuh zooplankton secara langsung atau menyebabkan efek subletal yang memengaruhi pertumbuhan dan reproduksi. Minyak dapat menempel pada tubuh zooplankton, menghambat pergerakan dan pencernaan.
• Eutrofikasi: Peningkatan nutrisi dari limpasan pertanian dan limbah perkotaan dapat menyebabkan ledakan alga (blooming) fitoplankton. Meskipun awalnya mungkin tampak menguntungkan bagi herbivora, bloom yang parah dapat menyebabkan zona hipoksik atau anoksik saat alga mati dan terurai, sehingga menciptakan "zona mati" yang tidak dapat dihuni oleh zooplankton.

Penangkapan Ikan Berlebih (Dampak Tidak Langsung)

Meskipun zooplankton sendiri tidak menjadi target penangkapan ikan komersial (kecuali krill), penangkapan ikan berlebih terhadap predator zooplankton dapat mengganggu keseimbangan ekosistem. Misalnya, jika populasi ikan kecil yang memakan zooplankton berkurang drastis, ini dapat menyebabkan peningkatan populasi zooplankton, yang pada gilirannya dapat memengaruhi ketersediaan fitoplankton atau menciptakan ketidakseimbangan trofik lainnya. Di sisi lain, penangkapan krill dalam skala besar di Antartika juga menjadi perhatian karena perannya yang fundamental sebagai makanan bagi seluruh megafauna.

Gangguan Habitat dan Invasi Spesies Asing

Pembangunan pesisir, pengerukan, dan aktivitas manusia lainnya dapat menghancurkan atau mengubah habitat kritis bagi zooplankton, terutama bagi meroplankton yang bergantung pada habitat bentik untuk fase dewasanya. Pengenalan spesies zooplankton asing (misalnya, melalui air ballast kapal) juga dapat mengganggu ekosistem lokal, bersaing dengan spesies asli untuk makanan atau menjadi predator baru.

Upaya Konservasi dan Penelitian

Konservasi zooplankton sebagian besar berpusat pada mitigasi ancaman global seperti perubahan iklim dan polusi laut. Ini melibatkan:

• Pengurangan Emisi Gas Rumah Kaca: Mengurangi CO2 untuk membatasi pemanasan global dan pengasaman laut.
• Pengelolaan Polusi: Mengurangi limpasan nutrisi, melarang bahan kimia beracun, dan mengelola sampah plastik untuk mengurangi kontaminasi laut.
• Pengelolaan Perikanan yang Berkelanjutan: Memastikan stok ikan dikelola secara bertanggung jawab untuk menjaga keseimbangan ekosistem.
• Pembentukan Kawasan Konservasi Laut: Melindungi habitat laut dan ekosistem dari gangguan manusia.
• Penelitian dan Pemantauan Berkelanjutan: Investasi dalam penelitian untuk lebih memahami zooplankton dan bagaimana mereka merespons perubahan lingkungan adalah sangat penting. Program pemantauan jangka panjang diperlukan untuk melacak tren populasi dan kesehatan komunitas zooplankton.

Mengingat peran zooplankton yang tak tergantikan dalam menjaga kesehatan lautan dan keseimbangan iklim global, melindungi mereka berarti melindungi masa depan planet kita.