Pendahuluan

Air sering tampak sederhana: bening, mengalir, mengisi gelas, turun sebagai hujan, atau membentang luas sebagai laut. Namun bagi biologi, air bukan sekadar latar tempat makhluk hidup berada. Air adalah lingkungan yang membentuk cara organisme bernapas, bergerak, memperoleh makanan, berkembang biak, dan bertahan dari perubahan. Seekor ikan tidak hanya “tinggal” di air; bentuk insang, susunan garam dalam tubuh, cara berenang, dan perilakunya semuanya berkaitan dengan sifat air di sekelilingnya. Demikian juga terumbu karang, plankton, lamun, mangrove, kepiting, burung laut, paus, serangga air, dan bakteri di dasar danau.

Buku ini mengajak Anda mempelajari kehidupan perairan dari dasar. Kita akan bergerak dari pertanyaan sederhana—apa itu organisme akuatik?—menuju pertanyaan yang lebih luas: bagaimana organisme berinteraksi dengan habitatnya, bagaimana energi mengalir melalui jaring-jaring makanan, mengapa ekosistem perairan dapat rusak, dan bagaimana manusia dapat mengelolanya dengan lebih bijaksana.

Kata akuatik berarti berkaitan dengan air. Dalam buku ini, organisme akuatik adalah makhluk hidup yang seluruh atau sebagian penting hidupnya berlangsung di air. Ikan laut, fitoplankton, udang sungai, katak, lamun, bakteri danau, dan paus termasuk contoh organisme akuatik. Kata laut merujuk pada perairan asin yang terhubung dengan samudra. Kata air tawar merujuk pada perairan dengan kadar garam rendah, seperti sungai, danau, rawa, dan sebagian lahan basah. Di antara keduanya ada perairan payau, yaitu perairan dengan kadar garam campuran, misalnya di muara sungai. Estuari adalah wilayah pesisir tempat air tawar dari daratan bertemu dan bercampur dengan air laut; contohnya muara besar yang memiliki pasang surut, lumpur, mangrove, ikan muda, kepiting, dan burung pencari makan.

Untuk memahami semua itu, kita memerlukan biologi. Biologi adalah ilmu tentang kehidupan. Dalam biologi, satuan dasar yang sering kita bicarakan adalah organisme, yaitu makhluk hidup sebagai individu, misalnya seekor ikan, sebatang lamun, atau satu sel bakteri. Organisme tersusun dari sel, yaitu unit dasar kehidupan yang mampu menjalankan proses-proses seperti mengambil bahan dari lingkungan, mengubah energi, tumbuh, dan bereproduksi; konsep sel sebagai dasar kehidupan merupakan salah satu fondasi biologi modern (Urry et al., 2020). Contohnya, satu sel fitoplankton yang sangat kecil dapat menangkap cahaya matahari dan membuat bahan organik melalui fotosintesis. Walaupun ukurannya mikroskopis, jutaan hingga miliaran sel seperti itu dapat memengaruhi warna air, ketersediaan makanan, dan kadar oksigen di suatu perairan.

Hal pertama yang perlu diingat adalah bahwa “air” bukan satu jenis habitat tunggal. Laut dangkal yang terang berbeda dari laut dalam yang gelap. Danau pegunungan yang dingin berbeda dari rawa gambut yang asam. Sungai deras berbatu berbeda dari waduk tenang yang kaya nutrien. Habitat berarti tempat hidup organisme, termasuk kondisi dan sumber daya yang tersedia di sana. Kondisi itu mencakup faktor seperti suhu, cahaya, salinitas, oksigen terlarut, pH, tekanan, arus, jenis dasar perairan, dan ketersediaan makanan. Dalam biologi akuatik, faktor-faktor tersebut tidak dapat dipisahkan dari kehidupan organisme karena organisme selalu hidup melalui pertukaran dengan lingkungannya.

Sebagai contoh, ikan yang hidup di sungai deras sering memiliki bentuk tubuh dan perilaku yang membantu mereka bertahan dari arus. Beberapa menempel di dasar, beberapa berlindung di balik batu, dan beberapa memiliki tubuh ramping untuk mengurangi hambatan. Di laut dalam, cahaya matahari tidak mencapai banyak wilayah, sehingga organisme tidak dapat mengandalkan fotosintesis lokal seperti di permukaan laut. Di estuari, salinitas dapat berubah mengikuti pasang surut dan curah hujan, sehingga organisme yang hidup di sana perlu toleran terhadap perubahan kadar garam. Contoh-contoh ini menunjukkan bahwa memahami organisme akuatik selalu berarti memahami hubungan antara tubuh, perilaku, dan habitat.

Buku ini juga akan memakai istilah ekosistem. Ekosistem adalah kesatuan antara makhluk hidup dan lingkungan tak hidupnya yang saling berinteraksi. Komponen hidup disebut biotik, misalnya ikan, alga, bakteri, karang, dan burung. Komponen tak hidup disebut abiotik, misalnya cahaya, air, mineral, suhu, salinitas, dan oksigen terlarut. Ekosistem bukan sekadar daftar makhluk hidup. Ekosistem adalah jaringan proses. Ketika fitoplankton melakukan fotosintesis, zooplankton memakannya, ikan kecil memakan zooplankton, ikan besar memakan ikan kecil, lalu bakteri menguraikan sisa tubuh organisme mati, kita sedang melihat aliran energi dan daur bahan di dalam ekosistem.

Laut mendominasi permukaan Bumi dan memainkan peran besar dalam sistem iklim, penyimpanan panas, pertukaran karbon, dan kehidupan global (IPCC, 2019). Namun air tawar juga sangat penting walaupun luasnya jauh lebih kecil. Perairan tawar menempati bagian kecil dari permukaan Bumi, tetapi mendukung keanekaragaman organisme yang sangat besar dibandingkan luasnya; kajian Dudgeon dan rekan-rekan menunjukkan bahwa ekosistem air tawar mencakup sekitar 0,8% permukaan Bumi tetapi mendukung sekitar 6% spesies yang telah dideskripsikan (Dudgeon et al., 2006). Artinya, sungai kecil, danau, rawa, dan lahan basah bukan lingkungan pinggiran. Mereka adalah pusat kehidupan, jalur air, tempat pemijahan, penyaring alami, penyimpan karbon, dan sumber penghidupan banyak masyarakat.

Kita juga perlu memahami keanekaragaman hayati, yaitu variasi kehidupan pada berbagai tingkat: variasi gen dalam suatu spesies, variasi antarspesies, dan variasi ekosistem. Di perairan, keanekaragaman ini sangat luas. Ada bakteri kemosintetik di dekat ventilasi hidrotermal laut dalam, diatom bersel silika yang melayang sebagai plankton, ikan karang berwarna cerah, moluska bercangkang, spons yang menyaring air, tumbuhan air tawar, dan mamalia laut yang bernapas dengan paru-paru. Sebagian besar kehidupan ini belum sepenuhnya diketahui. Mora dan rekan-rekan memperkirakan bahwa jumlah spesies eukariotik di Bumi jauh melebihi jumlah yang telah dideskripsikan secara ilmiah, termasuk di lautan (Mora et al., 2011). Eukariotik berarti organisme yang selnya memiliki inti sel, seperti hewan, tumbuhan, alga, jamur, dan banyak protista. Perkiraan seperti ini mengingatkan kita bahwa mempelajari kehidupan perairan bukan hanya menghafal nama organisme, melainkan memasuki wilayah pengetahuan yang masih terus berkembang.

Agar belajar menjadi kokoh, buku ini disusun dari hal yang paling mendasar menuju hal yang lebih kompleks. Pada bagian awal, kita akan membahas dunia perairan sebagai habitat kehidupan, dasar-dasar biologi, dan sifat air. Ini penting karena banyak fenomena akuatik tidak dapat dipahami jika kita melewatkan dasar tersebut. Misalnya, mengapa ikan air tawar tidak dapat begitu saja dipindahkan ke laut? Jawabannya berkaitan dengan osmoregulasi, yaitu pengaturan keseimbangan air dan garam dalam tubuh. Mengapa ikan dapat mati di danau yang tampak “hijau subur”? Salah satu jawabannya berkaitan dengan eutrofikasi, yaitu pengayaan nutrien yang dapat memicu ledakan alga dan akhirnya menurunkan oksigen terlarut. Mengapa terumbu karang dapat memutih saat suhu laut meningkat? Jawabannya berkaitan dengan simbiosis antara karang dan alga mikroskopis serta tekanan lingkungan terhadap hubungan itu.

Setelah dasar tersebut, kita akan mengenal cara ilmuwan mengelompokkan organisme perairan. Ada plankton, yaitu organisme yang hanyut atau kemampuan berenangnya tidak cukup kuat untuk melawan arus besar. Fitoplankton adalah plankton yang dapat melakukan fotosintesis, sedangkan zooplankton adalah plankton hewani atau mirip hewan yang memakan organisme lain atau bahan organik. Ada nekton, yaitu organisme yang berenang aktif, seperti banyak ikan, cumi-cumi, penyu, dan mamalia laut. Ada pula bentos, yaitu organisme yang hidup di dasar perairan atau berkaitan erat dengan dasar, seperti kerang, teripang, cacing laut, spons, dan larva beberapa serangga air. Pengelompokan ini bukan berdasarkan kekerabatan evolusioner, melainkan berdasarkan cara hidup. Seekor ubur-ubur dan satu larva ikan bisa sama-sama plankton pada tahap tertentu, walaupun keduanya sangat berbeda secara anatomi dan evolusi.

Buku ini kemudian bergerak ke kelompok organisme: mikroorganisme, alga, lamun, tumbuhan air, invertebrata, ikan, amfibi, reptil, burung, dan mamalia perairan. Saat membaca bagian-bagian itu, jangan memandang organisme sebagai objek terpisah. Selalu tanyakan: apa yang dimakannya, siapa yang memakannya, bagaimana ia bernapas, bagaimana ia bereproduksi, dan bagaimana habitatnya memengaruhi tubuh serta perilakunya. Pertanyaan sederhana seperti ini membuat biologi menjadi hidup.

Sebagai contoh, ketika Anda membaca tentang mangrove, jangan hanya mengingat bahwa mangrove adalah tumbuhan pesisir. Perhatikan akar napas, toleransi garam, lumpur miskin oksigen, daun, propagul, kepiting, ikan muda, burung, dan manusia yang memanfaatkan wilayah pesisir. Mangrove adalah ekosistem, bukan sekadar kumpulan pohon. Ketika Anda membaca tentang plankton, jangan hanya membayangkan organisme kecil. Perhatikan cahaya, nutrien, fotosintesis, rantai makanan, oksigen, dan perubahan musim. Ketika Anda membaca tentang paus, jangan hanya melihat ukurannya. Perhatikan paru-paru, migrasi, suara, makanan, hubungan dengan jaring makanan, serta dampak kebisingan bawah air.

Salah satu gagasan penting dalam buku ini adalah bahwa kehidupan perairan dipahami melalui hubungan antara bentuk, fungsi, dan lingkungan. Bentuk adalah struktur organisme, misalnya sirip ikan, cangkang kerang, tentakel ubur-ubur, atau daun lamun. Fungsi adalah kerja biologis dari struktur itu, misalnya berenang, melindungi tubuh, menangkap mangsa, atau menangkap cahaya. Lingkungan adalah kondisi tempat struktur dan fungsi itu bekerja. Sirip ikan bermakna karena ada air yang memberikan gaya angkat dan hambatan. Insang bermakna karena oksigen terlarut dapat berdifusi dari air ke darah. Cangkang bermakna karena ada predator, gelombang, kekeringan saat surut, atau kondisi kimia air yang memungkinkan pembentukan kalsium karbonat.

Gagasan lain yang akan terus muncul adalah skala. Dalam biologi akuatik, kita bergerak dari skala sangat kecil hingga sangat besar. Pada skala molekul, garam terlarut memengaruhi keseimbangan air dalam sel. Pada skala organisme, ikan mengatur ion dalam tubuhnya. Pada skala populasi, jumlah ikan dapat naik atau turun karena pemijahan, kematian, migrasi, dan penangkapan. Pada skala ekosistem, perubahan nutrien dapat memengaruhi plankton, oksigen, dan ikan. Pada skala planet, laut berhubungan dengan iklim dan siklus karbon global (IPCC, 2019). Membiasakan diri berpindah skala akan membantu Anda membaca fenomena perairan dengan lebih cerdas.

Ilmu tentang perairan juga mengajarkan kehati-hatian. Banyak perairan terlihat sehat dari permukaan, tetapi mengalami tekanan di bawahnya. Air yang jernih tidak selalu berarti ekosistemnya baik; bisa saja jernih karena miskin nutrien secara alami, atau karena rantai makanan terganggu. Air yang hijau tidak selalu berarti produktif secara sehat; bisa saja terjadi ledakan alga yang berbahaya. Pantai yang ramai ikan pada musim tertentu tidak selalu berarti stok ikan aman; populasi dapat menurun perlahan jika penangkapan melebihi kemampuan reproduksi. Karena itu, buku ini tidak hanya membahas organisme, tetapi juga metode pengamatan, ancaman, konservasi, restorasi, dan pengelolaan berkelanjutan.

Pada akhirnya, tujuan buku ini bukan menjadikan Anda hafal semua nama spesies. Tujuan yang lebih penting adalah membangun cara berpikir biologis tentang perairan. Setelah membaca buku ini, Anda diharapkan dapat melihat sungai, danau, rawa, pantai, terumbu karang, atau laut terbuka dengan pertanyaan yang lebih baik. Apa sumber energinya? Organisme apa yang menjadi produsen primer? Bagaimana oksigen masuk dan keluar dari sistem? Apakah ada tanda eutrofikasi, pencemaran, atau kerusakan habitat? Bagaimana perubahan suhu, salinitas, arus, cahaya, atau tekanan memengaruhi kehidupan di sana? Pertanyaan-pertanyaan ini adalah pintu masuk menuju pemahaman.

Mulailah membaca dengan perlahan. Jika menjumpai istilah baru, berhenti sejenak. Bayangkan contoh nyatanya. Hubungkan dengan pengalaman Anda: sungai di dekat rumah, ikan di pasar, lumut di kolam, air keruh setelah hujan, bau lumpur di rawa, atau berita tentang pemutihan karang. Biologi akuatik bukan ilmu yang jauh dari kehidupan sehari-hari. Ia hadir dalam pangan, iklim, kesehatan, budaya pesisir, air minum, banjir, pariwisata, perikanan, dan masa depan planet kita.

Buku ini adalah jalur belajar. Setiap bab akan menambah satu lapis pemahaman. Pada awalnya, Anda mungkin hanya melihat air sebagai tempat. Setelah belajar, Anda akan mulai melihat air sebagai sistem: bergerak, berubah, membawa zat, menyimpan panas, memindahkan organisme, menyalurkan energi, dan menopang kehidupan. Dari sana, kehidupan perairan dan laut akan tampak bukan sebagai kumpulan fakta terpisah, melainkan sebagai cerita besar tentang kehidupan di Bumi.

References

Castro, P., & Huber, M. E. (2019). Marine Biology (11th ed.). McGraw-Hill Education.

Dudgeon, D., Arthington, A. H., Gessner, M. O., Kawabata, Z.-I., Knowler, D. J., Lévêque, C., Naiman, R. J., Prieur-Richard, A.-H., Soto, D., Stiassny, M. L. J., & Sullivan, C. A. (2006). Freshwater biodiversity: Importance, threats, status and conservation challenges. Biological Reviews, 81(2), 163–182. https://doi.org/10.1017/S1464793105006950

IPCC. (2019). IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate (H.-O. Pörtner, D. C. Roberts, V. Masson-Delmotte, P. Zhai, M. Tignor, E. Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría, M. Nicolai, A. Okem, J. Petzold, B. Rama, & N. M. Weyer, Eds.). Intergovernmental Panel on Climate Change.

Mora, C., Tittensor, D. P., Adl, S., Simpson, A. G. B., & Worm, B. (2011). How many species are there on Earth and in the ocean? PLoS Biology, 9(8), e1001127. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1001127

Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., & Orr, R. B. (2020). Campbell Biology (12th ed.). Pearson.