Hutan tropis 'menyesuaikan strategi' agar tetap tumbuh subur bahkan ketika tanahnya miskin unsur hara. Eksperimen lapangan dalam skala besar membuktikannya.
ngarahNyaho! - Hutan tropis menyimpan sepertiga karbon dunia pada kayu dan tanahnya. Namun, masa depan mereka sebagai penyerap karbon masih belum pasti.
Sudah lama para ilmuwan bertanya-tanya apakah tanah tropis yang miskin nutrisi akan membatasi kemampuan 'hutan dewasa' dan hutan yang sedang dalam masa pemulihan untuk tumbuh subur.
Sebuah studi yang dipublikasikan di New Phytologist memberikan harapan. Ilmuwan menunjukkan, hutan memiliki strategi fleksibel yang membantu mereka mengatasi tantangan kelangkaan nutrisi.
“Kita mungkin tidak perlu terlalu khawatir mengenai hal ini,” simpul penulis senior Sarah Batterman, ahli ekologi hutan tropis di Cary Institute of Ecosystem Studies.
“Karena strategi yang fleksibel ini, pepohonan mungkin dapat membantu penyerapan karbon di masa depan, bahkan ketika terdapat kendala nutrisi.
"Temuan kami mendukung potensi reboisasi tropis dan melestarikan hutan utuh sebagai solusi iklim jangka panjang,” Batterman menjelaskan seperti dikutip dari Phys.
Eksperimen ilmuwan
Meningkatnya kadar karbon dioksida di atmosfer dapat mendorong pertumbuhan hutan tropis dengan mempermudah fotosintesis.
Namun, para ilmuwan khawatir bahwa kelangkaan unsur hara tertentu, khususnya fosfor, akan membatasi pertumbuhan hutan dan mengurangi potensi penyerap karbon.
Tanah di daerah tropis biasanya memiliki kandungan fosfor yang rendah akibat pelapukan, dan peningkatan tingkat gangguan serta peningkatan kadar CO2 diperkirakan akan membuat unsur hara tanah semakin langka.
Dalam eksperimen terbesar yang pernah dilakukan, tim mengamati bagaimana hutan dari berbagai usia menyesuaikan dua strategi perolehan nutrisi yang digunakan untuk mengakses fosfor.
Strategi pertama, bergantung pada enzim yang disebut fosfatase yang disekresikan oleh akar beberapa pohon.
Strategi kedua memanfaatkan jamur Mikoriza. Jamur ini hidup di tanah dan dapat bermitra dengan pepohonan untuk melacak dan melepaskan nutrisi di dalam tanah.
Kedua strategi tersebut menimbulkan kerugian karbon dan nitrogen yang signifikan bagi pohon.
Para ilmuwan, yang dipimpin oleh Michelle Wong, asisten profesor di Universitas Yale, ingin mempelajari bagaimana hutan dari berbagai usia menyesuaikan strategi mereka untuk memperoleh nutrisi.
Itu sebagai respons terhadap perubahan kadar nitrogen dan fosfor di dalam tanah.
“Meskipun proses di bawah permukaan tanah sangat penting bagi fungsi ekosistem, proses tersebut kurang dipahami dibandingkan dengan proses di atas tanah karena lebih sulit untuk dipelajari,” kata Wong.
Terletak di hutan basah tropis dataran rendah Panama, percobaan lapangan mencakup area yang luas.
Terdapat 76 bidang tanah yang tersebar di wilayah pegunungan seluas 16 kilometer persegi, termasuk kawasan hutan mulai dari padang rumput yang baru saja ditinggalkan hingga tegakan tua yang berusia 600 tahun.
Meskipun beberapa lahan dibiarkan begitu saja, lahan lainnya diberi pupuk dengan nitrogen, fosfor, atau keduanya.
Selama satu tahun, tim peneliti mengukur aktivitas fosfatase dan jamur mikoriza di lahan pertanian, untuk menentukan fleksibilitas kedua strategi tersebut.
Mereka mencari tahu apakah hutan melakukan investasi yang berbeda dalam strategi tersebut seiring dengan bertambahnya usia dan perubahan keterbatasan unsur hara.
Memecahkan teka-teki iklim
Hutan dari berbagai usia memberikan respons berbeda terhadap penambahan unsur hara. Ini menunjukkan bahwa “pohon secara aktif merespons lingkungan nutrisinya,” kata Wong.
Di hutan yang lebih muda, di mana nitrogen cenderung menjadi unsur hara yang paling terbatas, penambahan fosfor tidak mengubah aktivitas fosfatase, namun penambahan nitrogen akan mengubah aktivitas tersebut.
Dengan nitrogen yang cukup, pohon dapat berinvestasi dalam strategi memperoleh lebih banyak fosfor.
Di hutan yang lebih tua, aktivitas fosfatase meningkat sebagai respons terhadap pemupukan fosfor. Artinya, pembatasan nitrogen hilang seiring dengan bertambahnya usia hutan dan kemudian menjadi terbatasnya fosfor.
Batterman mengidentifikasi tren keterbatasan nitrogen di hutan muda yang menurun seiring waktu dalam penelitian sebelumnya.
Fosfatase ternyata merupakan strategi perolehan unsur hara yang sangat fleksibel. Meningkat setengahnya sebagai respons terhadap nitrogen, dan menurun setengahnya sebagai respons terhadap fosfor dalam setiap kelas umur hutan.
Sebaliknya, respons kolonisasi mikoriza kurang konsisten dan tidak dapat diprediksi.
Meskipun hasilnya menggembirakan, Batterman memperingatkan bahwa "Kami masih belum mengetahui apakah fleksibilitas tersebut cukup untuk mendapatkan semua nutrisi yang dibutuhkan hutan di masa depan."
Fosfatase, misalnya, bergantung pada penguraian bentuk fosfor yang mungkin menjadi semakin langka di masa depan, sehingga kegunaannya mungkin terbatas.
Namun, “mungkin ada kapasitas penyangga untuk mengurangi keterbatasan nutrisi, setidaknya untuk sementara waktu,” kata Batterman.
Wong menambahkan bahwa kemampuan untuk menyesuaikan strategi dapat berarti bahwa hutan memiliki ketahanan yang lebih besar dalam kemampuan untuk pulih dari perubahan penggunaan lahan.
"Atau mempertahankan produktivitas di dunia yang semakin kaya akan karbon,” kata Wong.
Upaya reboisasi yang lebih cerdas
Bagi pengelola hutan dan organisasi yang memimpin upaya reboisasi, temuan ini memberikan beberapa saran praktis.
“Kita perlu mempertimbangkan batasan unsur hara saat melakukan reboisasi,” kata Batterman.
“Salah satu caranya adalah dengan memastikan bahwa kita menggunakan keanekaragaman pohon dengan strategi perolehan fosfor yang berbeda," lanjut dia.
"Kita juga harus memastikan bahwa kita menggunakan pohon yang disesuaikan dengan tingkat fosfor di setiap lokasi,” Batterman menambahkan.
Saat ini, sebagian besar upaya reboisasi tidak menerapkan tingkat kepedulian ini—tetapi lebih pada upaya menanam bibit di tanah dengan cepat, dan menggunakan spesies apa pun yang tersedia.
Meski demikian, Batterman merasa optimis untuk memanfaatkan hutan sebagai solusi iklim alami. [Sumber: Phys]
إرسال تعليق