Dalam ekosistem laut, perbedaan antara rendah nutrisi, rendah klorofil (LNLC) dan tinggi nutrisi, rendah klorofil (HNLC) memengaruhi operasi rantai makanan seluruh ekosistem. Artikel ini akan membahas karakteristik wilayah ini, mekanisme operasi rantai makanannya, dan dampak fenomena ini pada siklus karbon global.
Wilayah rendah nutrisi adalah perairan yang memiliki kadar nutrisi penting seperti nitrogen, fosfor, atau zat besi yang rendah, yang mengakibatkan rendahnya produktivitas primer, yang terwujud sebagai rendahnya konsentrasi klorin. Wilayah ini terdapat di 75% lautan dunia.
Wilayah rendah nutrisi sering disebut sebagai wilayah oligotrofik, di mana produksi primer dibatasi oleh ketersediaan nutrisi. Mereka sebagian besar ditemukan di pusaran subtropis, tetapi juga dapat muncul di Laut Mediterania atau di beberapa danau pedalaman. Daerah ini memiliki sumber nutrisi yang relatif sedikit dibandingkan dengan daerah pesisir, terutama karena limpasan nutrisi dari daratan dan pengaruh sirkulasi laut.
Di daerah dengan nutrisi rendah ini, produsen utamanya adalah fitoplankton kecil. Fitoplankton ini secara efisien menyerap nutrisi yang terbatas dan membentuk dasar rantai makanan. Produksi primer fitoplankton membentuk sumber makanan bagi organisme lain di dalam air, seperti zooplankton kecil. Zooplankton kecil ini pada gilirannya menjadi makanan bagi ikan yang lebih besar dan predator lainnya.
Produksi primer adalah proses mengubah karbon dioksida dan unsur-unsur lain menjadi senyawa organik, yang terutama bergantung pada fotosintesis oleh fitoplankton. Sekitar setengah dari fiksasi karbon Bumi berasal dari proses ini.
Sebaliknya, daerah kaya nutrisi sering didefinisikan sebagai daerah HNLC, di mana kadar nutrisi tinggi tetapi produksi primer dan konsentrasi klorofil masih rendah. Fenomena ini sering disebabkan oleh kurangnya mikronutrien (seperti zat besi), yang membatasi pertumbuhan fitoplankton bahkan ketika makronutrien tersedia dalam jumlah yang cukup.
Di daerah kaya nutrisi, keanekaragaman hayati lebih tinggi karena produksi primer yang lebih tinggi, ditambah dengan pasokan nutrisi yang cukup. Struktur rantai makanan di daerah ini relatif baik dan dapat mendukung kemakmuran berbagai perikanan dan kehidupan laut lainnya. Pada saat yang sama, keadaan nutrisi yang rendah mendorong siklus nutrisi di antara fitoplankton. Meskipun total outputnya kecil, efisiensi keseluruhannya tidak dapat diremehkan karena ekosistemnya yang relatif tertutup.
Di daerah dengan nutrisi rendah, produktivitas utama berasal dari penggunaan sumber daya yang efisien, dan khususnya di daerah ini, sirkuit mikroba memainkan peran kunci dalam mendaur ulang dan mengubah nutrisi anorganik menjadi bahan organik.
Seiring meningkatnya dampak perubahan iklim, pola pasokan nutrisi global seperti nitrogen dan fosfor akan berubah, yang dapat menyebabkan batas antara daerah dengan nutrisi rendah dan nutrisi tinggi menjadi tidak jelas. Komunitas ilmiah mengamati perubahan ini dengan saksama karena akan memengaruhi siklus karbon global dan kesehatan ekosistem secara keseluruhan.
Hingga saat ini, meskipun produktivitas primer lebih rendah di daerah dengan trofik rendah, daerah tersebut masih menyumbang 40% dari produktivitas laut global karena keberadaannya yang tersebar luas. Oleh karena itu, kita harus bertanya: Bagaimana ekosistem yang rapuh ini akan beradaptasi dengan tantangan lingkungan yang berubah dalam skenario iklim masa depan?