Mikroba Lapar dan Lapar dalam Kulit Pohon Mengkonsumsi Metana


“Ketika saya melihat makalah ini, saya hanya berkata, ‘Sialan, ini benar-benar menarik,’” kata Jeffrey White, seorang profesor emeritus di Sekolah Urusan Publik dan Lingkungan O’Neill di Universitas Indiana. White, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, telah mempelajari peredaran metana selama lebih dari 30 tahun, dan mengatakan bahwa hal itu dengan elegan menjawab firasat para peneliti — tetapi belum dapat memastikan — bahwa aktivitas metanotrof terjadi pada kulit pohon. Dia menyebut pekerjaan itu “sangat penting”.

Methanotrof ada di mana-mana dan telah ada selama oksigen atmosfer ada di Bumi, jadi White yakin ini bukan kasus yang terisolasi: Dia memperhatikan perilaku serupa di pohon birch Minnesota.

Lahan basah menyumbang lebih banyak metana ke atmosfer daripada sumber alam lainnya. Tapi tanpa methanotrof, mereka akan melepaskan sekitar 50 hingga 90 persen lebih. Mikroba ini mengubah metana menjadi karbon dioksida mirip dengan cara pembakaran. Prosesnya, hampir secara harfiah, adalah luka bakar yang lambat. Tapi itu mencegah sebagian besar metana lahan basah mencapai langit, menjadikan tanah sebagai sumbernya dan wastafel. Jauh lebih sedikit yang diketahui tentang pesta metana yang terjadi di dalam pepohonan.

Jeffrey menginginkan kejelasan lebih. Beberapa tahun yang lalu, perhatiannya beralih ke paperbark. “Ini adalah pohon yang unik dengan lapisan kulit kayu yang menakjubkan,” kata Jeffrey. Lapisan ini lembab, gelap, dan diketahui mengandung metana. (Jeffrey terkadang menyebutnya sebagai “treethane.”) “Kami hanya mengira itu bisa menjadi tempat yang ideal untuk methanotrof,” lanjutnya. Jadi dia berangkat untuk membuktikan bahwa mikroba pemakan gas bersembunyi di sana. Jeffrey merancang serangkaian eksperimen yang akan memenuhi selera mereka. Pertama, dia mengiris kulit kayu dari pohon di tiga lokasi lahan basah dan menyegelnya di dalam botol kaca yang berisi metana. Lalu, dia menunggu. Selama seminggu, dia mengukur saat kadar metana di dalam botol turun. Dalam beberapa sampel, lebih dari setengahnya menghilang. Dalam botol kontrol yang berisi kulit kayu yang disterilkan atau tidak sama sekali, kadar metana tetap rata dengan kertas.

Foto: Luke Jeffrey

Tim Jeffrey juga tahu bahwa metanotrof memiliki selera pilih-pilih. Satu atom karbon Metana dapat eksis sebagai salah satu dari dua isotop stabil: karbon klasik-12 atau karbon-13 yang lebih berat yang membawa neutron ekstra. Ikatan karbon-13 lebih sulit diputuskan, jadi metanotrof lebih suka mengemil isotop yang lebih ringan. Tim Jeffrey menemukan bahwa tingkat relatif karbon-13-metana dalam botol meningkat seiring waktu. Sesuatu di kulit kayu itu hidup dan makan secara selektif, seperti anak kecil yang meninggalkan Starburst kuning di dalam tas setelah memilih warna merah jambu.

Didorong oleh jejak aktivitas ini, mereka mengirim kulit kayu ke seluruh kota ke ahli mikrobiologi di Monash University, yang menjalankan analisis mikroba dari semua spesies yang hidup di kulit kayu. Putusannya: Sampel Paperbark berisi populasi unik bakteri yang tidak ditemukan di tanah atau rawa di sekitarnya, yang sebagian besar termasuk dalam genus yang haus metana. Methylomonas.

Tapi semua hasil itu muncul di laboratorium, dan tim Jeffrey perlu melihat seberapa nyata pohon hidup berperilaku, khususnya seberapa cepat mereka mengeluarkan metana. Mereka mengarungi hutan lahan basah di New South Wales, dengan hati-hati menempelkan ruang tertutup dan spektrometer ke sisi paperbark, dan mengukur seberapa banyak pohon memancarkan emisi per detik.

Kemudian Jeffrey menyuntikkan gas yang disebut difluorometana ke dalam ruangan tersebut. Difluorometana adalah suguhan licik untuk metanotrof — obat ini menghambat nafsu makan untuk sementara. “Ini benar-benar menghentikan mereka mengonsumsi metana,” kata Jeffrey. Setelah membiarkan gas berdifusi selama satu jam, Jeffrey menyiramnya dan memeriksa ulang emisinya. Karena mikroba berhenti makan, tingkat metana melonjak. Rata-rata, tim menghitung, mikroba telah menghilangkan 36 persen metana yang akan meresap ke atmosfer.

Diposting oleh : joker123