Sebuah studi inovatif dari Tandon School of Engineering, Universitas New York, mengungkap bagaimana perubahan iklim secara drastis mengubah komposisi nitrogen di sungai-sungai Arktik, yang mengancam ekosistem laut dan masyarakat adat. Penelitian ini menyerukan langkah-langkah adaptasi iklim yang mendesak.
Perubahan iklim merampas nutrisi penting Samudra Arktik karena sungai-sungai terbesar di kawasan itu menghasilkan jauh lebih sedikit nitrogen esensial yang dibutuhkan ekosistem laut. Tren yang mengkhawatirkan ini telah disorot dalam sebuah studi baru yang dipimpin oleh Bridger J. Ruyle dari NYU Tandon School of Engineering, yang telah diterbitkan dalam Siklus Biogeokimia Global.
“Ini adalah tanda bahaya bagi wilayah Arktik,” kata Ruyle dalam siaran pers.
Ruyle melakukan penelitian ini sebagai peneliti pascadoktoral di Carnegie Institution for Science dan bergabung dengan NYU Tandon pada musim panas 2025 sebagai asisten profesor di Departemen Teknik Sipil dan Perkotaan.
Penelitian ini menekankan bahwa perubahan cepat dalam kimia nitrogen sungai dapat secara drastis mengubah fungsi ekosistem laut di Arktik, menimbulkan ancaman serius terhadap jaring makanan pesisir yang telah menopang masyarakat Pribumi selama ribuan tahun.
Berdasarkan data 20 tahun dari enam sungai utama Arktik — Yenisey, Lena, Ob', Mackenzie, Yukon, dan Kolyma — penelitian ini menemukan penurunan signifikan dalam nitrogen anorganik antara tahun 2003 dan 2023.
Nitrogen yang terikat secara anorganik, penting untuk produksi primer wilayah tersebut, digantikan oleh bentuk yang kurang tersedia bagi kehidupan laut, yang berpotensi memicu efek berantai di seluruh ekosistem Arktik.
Meningkatnya suhu dan mencairnya lapisan es abadi mengubah susunan kimiawi air sungai Arktik, sehingga mengakibatkan peralihan dari nitrogen anorganik menjadi nitrogen organik terlarut.
Dengan menggunakan pemodelan statistik canggih, para peneliti mengidentifikasi hilangnya lapisan es permanen sebagai pendorong utama perubahan ini. Tim Ruyle menggabungkan data observasi kimia air dengan faktor-faktor seperti suhu, curah hujan, dan tutupan lahan untuk mengungkap bagaimana iklim memengaruhi siklus nitrogen di perairan ini.
"Baik kita mengamati kontaminasi PFAS dalam air minum maupun siklus nitrogen di sungai-sungai Arktik, benang merahnya adalah memahami bagaimana perubahan lingkungan menyebar melalui sistem perairan," tambah Ruyle.
Perubahan dalam komposisi nitrogen memiliki implikasi signifikan terhadap jaring makanan laut di wilayah tersebut, yang sangat bergantung pada masukan nutrisi dari sungai dan sangat penting bagi ketahanan pangan masyarakat Pribumi.
Penelitian ini menggarisbawahi kebutuhan mendesak akan pengelolaan ekosistem dan strategi adaptasi iklim. Sebagaimana dicatat Ruyle, kita harus mempertimbangkan kualitas air dan perubahan iklim sebagai tantangan yang saling terkait.
"Penelitian ini menunjukkan mengapa kita perlu memandang kualitas air dan perubahan iklim sebagai tantangan yang saling terkait," tambah Ruyle. "Seiring meningkatnya perubahan iklim, kita harus memahami keterkaitan ini untuk melindungi kesehatan manusia dan integritas ekosistem."
Penelitian Ruyle melampaui Arktik, bertujuan untuk memahami implikasi yang lebih luas dari aktivitas manusia dan perubahan iklim terhadap kualitas air global. Ini termasuk melacak kontaminan seperti "bahan kimia abadi" dan obat-obatan dalam air limbah, yang selanjutnya menggambarkan bagaimana perubahan yang didorong oleh iklim memengaruhi sistem air di seluruh dunia.
Rekan penulis lain dari studi ini adalah Julian Merder dari Universitas Canterbury, Selandia Baru; Robert GM Spencer dari Universitas Negeri Florida; James W. McClelland dari Laboratorium Biologi Kelautan, Woods Hole; Suzanne E. Tank dari Universitas Alberta dan Anna M. Michalak dari Carnegie Institution for Science.
sumber: Sekolah Teknik NYU Tandon