Ilmuwan Bangkitkan Mikroba yang Tidur 40.000 Tahun di Tanah Beku Arktik
20 Oktober 2025 8:00 WIB
·
waktu baca 4 menit
Ilmuwan Bangkitkan Mikroba yang Tidur 40.000 Tahun di Tanah Beku Arktik
Selama puluhan ribu tahun, mikroba purba terperangkap dalam tanah beku Arktik atau permafrost.kumparanSAINS
PerbesarMikroba purba terperangkap dalam tanah beku Arktik atau permafrost, hidup dalam keadaan tidur panjang selama puluhan ribu tahun. Kini, studi baru menunjukkan mikroba prasejarah ini bisa saja bangkit dari tidur dan mulai menghasilkan gas rumah kaca seperti karbon dioksida dan metana yang dapat mempercepat laju pemanasan global jika musim panas di wilayah kutub terus memanjang akibat perubahan iklim.
Penelitian yang terbit di Journal of Geophysical Research: Geosciences pada 23 September 2025 menemukan bahwa di bawah kondisi iklim masa depan, mikroba yang telah tertidur sejak Zaman Es terakhir (sekitar 2,6 juta hingga 11.700 tahun lalu) mungkin hanya butuh beberapa bulan untuk aktif kembali.
Jika mereka terbangun, hal itu bisa memicu feedback loop berbahaya, di mana semakin banyak permafrost mencair, semakin banyak gas rumah kaca dilepaskan, dan semakin cepat Bumi menghangat.
Permafrost adalah campuran tanah, batu, dan es yang membeku setidaknya selama dua tahun berturut-turut. Bagian teratasnya, yang disebut active layer, bisa mencair sebentar saat gelombang panas melanda. Namun, mikroba purba yang menjadi fokus penelitian ini tersembunyi jauh lebih dalam, di lapisan yang hanya mencair jika suhu naik drastis dan bertahan lama.
Untuk mengkaji hal ini, tim ilmuwan yang dipimpin Tristan Caro, ahli geobiologi dari California Institute of Technology (Caltech), pergi ke Alaska wilayah di mana 85% daratannya berada di atas lapisan permafrost.
“Mungkin ada satu hari panas di musim panas Alaska, tapi yang jauh lebih penting adalah lamanya musim hangat itu berlangsung hingga ke musim semi dan gugur,” ujar Caro seperti dikutip Live Science.
Caro dan timnya mengambil sampel dari Permafrost Research Tunnel di dekat Fairbanks, sebuah terowongan penelitian sedalam 15 meter dan membentang lebih dari 100 meter ke dalam tanah beku. Tempat ini dianggap sebagai jendela waktu menuju masa Pleistosen Akhir, era di mana mamut dan bison masih berkeliaran di Bumi.
“Begitu masuk ke dalam terowongan, hal pertama yang terasa adalah baunya yang sangat menyengat,” papar Caro, yang melakukan penelitian ini saat masih di University of Colorado Boulder. “Bagi ahli mikrobiologi, itu justru menarik karena bau khas biasanya menandakan adanya aktivitas mikroba.”
Sampel yang dikumpulkan kemudian direndam dalam air yang mengandung deuterium (versi berat dari atom hidrogen), lalu disimpan dalam lemari pendingin dengan suhu bervariasi, antara -4°C, 4°C, dan 12°C. Tujuannya untuk meniru kondisi musim panas Alaska di masa depan, ketika suhu hangat bisa menembus lapisan tanah beku yang lebih dalam.
Setelah sebulan, belum banyak perubahan. Hanya segelintir mikroba yang “terbangun” dari tidur ribuan tahunnya. Namun setelah enam bulan, hasilnya mengejutkan.
Para peneliti menemukan mikroba purba tersebut mulai membangun kembali struktur sel mereka dan menghasilkan asam lemak khusus bernama glikolipid, yang diduga membantu mereka bertahan hidup di suhu ekstrem. Aktivitas mikroba meningkat drastis, bahkan mereka membentuk biofilm, lapisan lendir yang bisa terlihat dengan mata telanjang.
“Sampel ini sama sekali tidak mati,” tegas Caro.
Temuan ini memiliki dampak besar bagi iklim Bumi. Mikroba di permafrost hidup dari materi organik yang telah membeku selama ribuan tahun. Ketika aktif kembali, mereka mengurai bahan organik itu dan melepaskan karbon dioksida serta metana, dua gas utama penyebab pemanasan global.
Saat ini suhu global, terutama di wilayah Arktik, meningkat jauh lebih cepat dibandingkan daerah lain di Bumi. Pencairan permafrost pun terjadi dengan laju yang mengkhawatirkan dan dalam jangka waktu yang makin lama. Jika mikroba kuno mulai aktif kembali, emisi karbon dari tanah beku ini bisa meningkat drastis.
Lapisan permafrost di belahan utara Bumi diperkirakan menyimpan dua kali lebih banyak karbon dibanding seluruh atmosfer saat ini. Jika karbon itu dilepaskan, efeknya terhadap iklim global akan sangat besar, memicu siklus berbahaya antara pencairan, pelepasan gas, dan pemanasan yang semakin parah.
“Ini salah satu misteri terbesar dalam memprediksi perubahan iklim,” kata Sebastian Kopf, rekan penulis studi sekaligus profesor ilmu geologi di University of Colorado Boulder.
“Kita tahu ada banyak karbon tersimpan di sana, tapi seberapa besar dampak pencairan tanah beku ini terhadap ekologi dan kecepatan pemanasan global, masih menjadi pertanyaan besar.”
Para peneliti juga menekankan bahwa penelitian ini baru dilakukan di satu lokasi saja, sementara mikroba di wilayah lain seperti Siberia atau Kanada bisa jadi memiliki perilaku berbeda terhadap pemanasan global.
“Masih banyak permafrost di dunia, termasuk di Alaska, Siberia, dan wilayah kutub lainnya. Kami baru meneliti sepotong kecil dari semua itu,” ujar Caro
Jika benar mikroba purba ini bangkit dari tidur panjangnya, maka pencairan tanah beku bukan hanya masalah lingkungan, tapi juga kebangkitan kehidupan kuno yang bisa mengubah masa depan iklim Bumi.