Tanaman Membersihkan Polusi Udara Jauh Lebih Besar dari Dugaan Sebelumnya

"Proses metabolisme yang kompleks dalam tanaman ini memiliki efek samping pembersihan atmosfer kita."

Tumbuh-tumbuhan memainkan peran tak terduga besarnya dalam membersihkan atmosfer, demikian penemuan studi terbaru. Penelitian yang dipimpin oleh para ilmuwan di Pusat Nasional Penelitian Atmosfer (NCAR) di Boulder, Colorado, menggunakan observasi, studi ekspresi gen, dan pemodelan komputer untuk menunjukkan bahwa daun tanaman mampu menyerap sekitar lebih sepertiga bahan kimia polusi udara, lebih besar daripada yang diperkirakan sebelumnya.

Studi terbaru, yang diterbitkan pekan ini di Science Express, dilakukan bersama dengan para rekan penulis dari Universitas Northern Colorado dan Universitas Arizona. Sebagian didukung oleh National Science Foundation (NSF), sponsor NCAR.

“Tanaman membersihkan udara kita ke tingkat yang lebih besar daripada yang kita sadari sebelumnya,” kata ilmuwan NCAR, Thomas Karl, pemimpin penulis makalah. “Mereka secara aktif mengkonsumsi jenis tertentu dari polusi udara.”

Tim peneliti berfokus pada kelas bahan kimia yang dikenal sebagai senyawa oksigen organik, suatu senyawa yang mudah menguap (oVOCs), dan dapat memiliki dampak jangka panjang terhadap lingkungan dan kesehatan manusia.

“Tim ini telah membuat kemajuan yang signifikan dalam memahami interaksi kompleks antara tanaman dan atmosfer,” kata Anne-Marie Schmoltner dari Divisi  Ilmu Atmosfer dan Geo-Ruang Angkasa NSF, yang mendanai penelitian tersebut.

Senyawa-senyawa membentuk secara melimpah di atmosfer dari hidrokarbon dan bahan kimia lainnya yang dihasilkan dari sumber alam – termasuk tanaman – dan sumber-sumber yang terkait dengan kegiatan manusia, termasuk kendaraan dan bahan konstruksi.

Senyawa-senyawa membantu membentuk kimia atmosfer dan mempengaruhi iklim.

Akhirnya, beberapa oVOCs berevolusi menjadi partikel udara kecil, yang dikenal sebagai aerosol, yang memiliki efek penting pada awan dan kesehatan manusia.

Dengan mengukur tingkat oVOC di sejumlah ekosistem di Amerika Serikat dan negara-negara lain, para peneliti menentukan bahwa tanaman gugur tampaknya menyerap senyawa pada tingkat yang tak terduga cepatnya – empat kali lebih cepat daripada yang diperkirakan sebelumnya.

Serapan itu terutama lebih cepat di dalam hutan lebat dan paling terjadi di dekat bagian atas kanopi hutan, mencapai sebanyak 97 persen serapan oVOC yang diamati.

Karl beserta rekan-rekannya kemudian menangani sebuah pertanyaan lanjutan: Bagaimana tanaman menyerap sejumlah besar bahan kimia ini?

Para ilmuwan memindahkan penelitian mereka ke dalam laboratorium dan terfokus pada pohon poplar. Spesies tanaman ini menawarkan keuntungan yang signifikan, di mana genomnya sudah diurutkan.

Tim menemukan bahwa ketika pohon-pohon studi berada di bawah tekanan, baik karena terluka fisik atau karena kontak dengan sebuah iritasi seperti polusi ozon, mereka secara tajam mulai meningkatkan penyerapan oVOCs.

Pada saat yang sama, perubahan yang terjadi pada tingkat ekspresi gen tertentu menunjukkan peningkatan aktivitas metabolik dalam pohon poplar.

Para ilmuwan menyimpulkan, penyerapan oVOCs ini tampaknya menjadi bagian dari siklus metabolik yang lebih besar.

Tanaman dapat memproduksi bahan kimia untuk melindungi diri dari iritasi dan mengusir kolonisasi seperti serangga, sama seperti tubuh manusia dapat meningkatkan produksi sel darah putih sebagai reaksi terhadap infeksi.

Tetapi bahan-bahan kimia ini, jika diproduksi dalam jumlah yang cukup, dapat menjadi racun bagi tanaman itu sendiri.

Dalam rangka untuk memetabolisme zat-zat kimia, tanaman mulai menaikkan tingkat enzim yang mengubah bahan kimia menjadi zat yang kurang beracun.

Pada saat yang sama, ternyata, tanaman menarik lebih banyak oVOCs, yang dapat dimetabolisme oleh enzimnya.

“Hasil kami ini menunjukkan bahwa tanaman benar-benar dapat menyesuaikan metabolisme mereka dan meningkatkan penyerapan kimia atmosfer sebagai respon terhadap berbagai jenis tekanan,” kata Chhandak Basu dari Universitas Northern Colorado, dan rekan penulis makalah.

“Proses metabolisme yang kompleks dalam tanaman ini memiliki efek samping pembersihan atmosfer kita.”

Setelah mereka memahami sejauh mana tanaman menyerap oVOCs, tim peneliti memasukkan informasi ke dalam sebuah model komputer untuk mensimulasikan bahan kimia pada atmosfer di seluruh dunia.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa, pada tingkat global, tanaman menyerap oVOCs hingga 36 persen lebih banyak dari yang sebelumnya telah diperhitungkan dalam studi kimia atmosfer.

Selain itu, karena tanaman secara langsung mengeluarkan oVOCs, sedikit dari senyawanya berkembang menjadi aerosol.

“Ini benar-benar mengubah pemahaman kita tentang beberapa proses dasar yang terjadi di atmosfer kita,” ujar Karl.

Sumber Artikel: nsf.gov

Dikutip dari faktailmiah.com

Lebih dari Seperlima Tanaman Dunia Terancam Punah

"Tanaman merupakan dasar dari semua kehidupan di bumi, menyediakan udara bersih, air, pangan dan bahan bakar."

Sebuah analisis global resiko kepunahan bagi tanaman di dunia, yang dilakukan oleh Royal Botanic Gardens, Kew, bersama dengan Museum Sejarah Alam, London dan Persatuan Internasional untuk Konservasi Alam (IUCN), mengungkapkan bahwa tanaman di dunia sama terancamnya dengan mamalia, dengan satu dari lima spesies tumbuhan di dunia terancam punah.

Penelitian ini merupakan dasar utama bagi konservasi tanaman dan merupakan pertama kalinya bahwa meluasnya ancaman pada sekitar 380.000 jenis tumbuhan dunia yang dikenal, diumumkan sebagaimana diadakannya pertemuan di Nagoya, Jepang pertengahan Oktober 2010 nanti, untuk menetapkan target baru pada KTT PBB Keanekaragaman Hayati.

Para ilmuwan dari Royal Botanic Gardens, Kew, Museum Sejarah Alam dan Spesialis Groups IUCN melakukan penilaian Indeks Daftar Sampel Merah pada sampel yang mewakili tanaman di dunia dalam rangka menanggapi Tahun Internasional PBB Keanekaragaman Hayati dan Target Keanekaragaman Hayati 2010.

Pekerjaan ini sangat bergantung pada penyimpanan besar informasi botani di Herbarium, Perpustakaan, Seni dan Arsip Kew, yang meliputi delapan juta tanaman dan spesimen jamur yang diawetkan; pada spesimen di herbarium ekstensi milik Museum Sejarah Alam yang terdiri dari enam juta spesimen; pada data digital dari sumber lain dan kolaborasi dengan jaringan mitra Kew di seluruh dunia. Hasil Indeks Daftar Sampel Merah untuk Tanaman diluncurkan di Royal Botanic Gardens, Kew pada wawancara telepon tanggal 28 September 2010.

Direktur Royal Botanic Gardens, Kew, Profesor Stephen Hopper, mengatakan: “Penelitian ini mengkonfirmasikan apa yang telah kami curigai, bahwa tanaman berada di bawah ancaman, dan penyebab utamanya adalah hilangnya habitat yang disebabkan oleh manusia.

“Untuk pertama kalinya, kami memiliki gambaran global yang jelas mengenai risiko kepunahan pada tanaman yang dikenal di dunia. Laporan ini menunjukkan ancaman yang paling mendesak dan wilayah-wilayah yang paling terancam. Dalam rangka menjawab pertanyaan-pertanyaan penting, seperti seberapa cepat kita kehilangan spesies dan mengapa, dan apa yang bisa kita lakukan tentang hal itu, kita perlu membuat dasar agar kita memiliki sesuatu yang bisa dilakukan untuk mengukur perubahan. Indeks Daftar Sampel Merah untuk Tanaman sudah tepat di mana dengan menilai sampel besar dari spesies tanaman secara kolektif mewakili semua tanaman di dunia.”

Dia menambahkan, “Target keanekaragaman hayati 2020 yang akan dibahas di Nagoya adalah ambisius, namun selama masa meningkatnya kehilangan keanekaragaman hayati itu sepenuhnya sesuai dengan skala usaha kita. Tanaman merupakan dasar dari keanekaragaman hayati dan pentingnya mereka dalam ketidakpastian iklim, ekonomi dan politik telah diabaikan terlalu lama.

Peta yang menunjukkan di mana tanaman pada Daftar Merah IUCN dapat ditemukan. (Kredit: Kew RBG)

“Kita tidak bisa berdiam diri dan menyaksikan spesies tanaman menghilang – tanaman merupakan dasar dari semua kehidupan di bumi, menyediakan udara bersih, air, pangan dan bahan bakar. Semua kehidupan hewan dan burung bergantung pada mereka dan begitu juga kita. Memiliki alat dan pengetahuan untuk membalikkan hilangnya keanekaragaman hayati sekarang lebih penting daripada sebelumnya, dan Indeks Daftar Sampel Merah untuk Tanaman memberikan para konservasionis dan ilmuwan salah satu alat tersebut.”

Menteri Lingkungan Caroline Spelman mengatakan, “Laporan ini hadir pada saat yang penting untuk dibawa pada pertemuan keanekaragaman hayati utama internasional di Nagoya bulan depan. Hal ini sangat mengganggu bahwa seperlima dari tanaman di dunia menghadapi kepunahan karena aktivitas manusia. Hidup tanaman sangat vital bagi eksistensi kita, memberikan kita makanan, air, obat-obatan, dan kemampuan untuk meredakan dan beradaptasi dengan perubahan iklim.

“Kita harus mengambil langkah sekarang untuk menghindari kehilangan beberapa spesies penting, dan Inggris akan menunjukkan kepemimpinan seperti yang kita lihat untuk membuat kemajuan dalam kerangka menanggulangi hilangnya spesies tanaman bumi dan hewan.”

Penelitian ini mengungkapkan:

• Sekitar sepertiga dari spesies (33%) dalam sampel tidak cukup dikenal untuk dibawa pada penilaian konservasi. Ini menunjukkan skala tugas yang dihadapi para ahli botani dan ilmuwan konservasi – banyak tanaman kurang diketahui sehingga kita masih tidak tahu apakah mereka terancam atau tidak.
• Dari hampir 4.000 spesies yang telah dinilai secara hati-hati, lebih dari seperlima (22%) diklasifikasikan sebagai Terancam
• Tanaman lebih terancam dari burung, sama terancamnya dengan mamalia dan kurang terancam dari amfibi atau karang.
• Gymnosperms (kelompok tanaman termasuk konifer dan sikas) adalah kelompok yang paling terancam
• Habitat yang paling terancam adalah hutan hujan tropis.
• Kebanyakan spesies tanaman yang terancam ditemukan di daerah tropis.
• Proses yang paling mengancam adalah manusia yang menyebabkan hilangnya habitat, sebagian besar konversi habitat alam digunakan untuk pertanian atau peternakan.

Indeks Daftar Sampel Merah untuk Tanaman merupakan bagian dari upaya di seluruh dunia untuk menciptakan alat yang bisa memantau status perubahan kelompok utama tanaman, jamur dan hewan di dunia. Di masa depan, proyek ini akan melibatkan penilaian ulang secara berkala menjadi grafik yang mendeskripsikan perubahan nasib tanaman dunia; kurang lebih seperti indeks pasar saham yang menunjukkan naik turunnya nilai saham. Ini akan menyoroti di mana dan apa tindakan konservasi yang diperlukan untuk melindungi tanaman. Namun, diperlukan dana untuk dapat melanjutkan pekerjaan penting ini.

7.000 spesies tanaman yang diambil dari lima kelompok utama tanaman termasuk dalam studi ini: bryophytes (lumut dan lumut hati), pteridophytes (ini adalah tanaman darat, seperti pakis, yang menghasilkan baik bunga maupun biji dan bereproduksi melalui spora), gymnosperma (semacam konifer dan sikas), monokotil (salah satu kelompok utama tanaman berbunga termasuk anggrek dan rumput yang secara ekonomis penting serta keluarga kelapa) dan kacang-kacangan, sebagai wakil dari tanaman berbunga lainnya. Jenis yang umum maupun yang langka dinilai untuk memberikan gambaran yang akurat tentang bagaimana nasib tanaman di seluruh dunia.

Sebagaimana tugas menilai ancaman terhadap tanaman di dunia (mungkin sebanyak 380.000 spesies) akan menjadi tantangan yang jauh lebih besar dibandingkan dengan penilaian ancaman terhadap burung (10.027 spesies), mamalia (5.490 spesies) atau amfibi (6.285 spesies), sebuah pendekatan sampel diadopsi di mana 1.500 spesies dipilih secara acak dari masing-masing lima kelompok utama tanaman darat.

Simulasi pemodelan dari penilaian lengkap Daftar Merah IUCN terhadap burung dan amfibi menegaskan bahwa 1.500 spesies untuk setiap kelompok tanaman akan memberikan pandangan representatif dari tanaman secara keseluruhan.

Peta dan grafik interaktif:

• Tanaman di seluruh dunia – mengeksplorasi keadaan tanaman hidup di seluruh dunia (http://www.kew.org/science/plants-at-risk/plants-worldwide.htm)
• Bandingkan tingkat ancaman yang dihadapi kelompok tanaman yang berbeda (http://www.kew.org/science/plants-at-risk/plant-groups.htm)
• Lihat habitat jenis apa yang paling terancam (http://www.kew.org/science/plants-at-risk/habitats.htm)
• Cari tahu apa yang menyebabkan ancaman terbesar bagi tanaman hidup masa kini. Apakah itu manusia atau alam? (http://www.kew.org/science/plants-at-risk/threats.htm)
• Mengeksplorasi kerja Kew di seluruh dunia (http://www.kew.org/science-conservation/index.htm)

Sumber: sciencedaily.com

Dikutip dari  faktailmiah.com