Isu lingkungan yang
kini dihadapi manusia seperti perubahan iklim dan penurunan kualitas udara di
atmosfer merupakan sekumpulan efek samping dari pemenuhan kebutuhan manusia (menge
sampingkan dinamika
alamiah atmosfer bumi) terhadap sumber daya di ekosistem. Deforestasi dan
degradasi hutan telah “membelokkan” siklus karbon sehingga akumulasi karbon di
atmosfer semakin tinggi karena hutan sebagai penambat karbon telah berkurang.
Aktivitas industri dan transportasi juga menyumbang emisi karbon yang cukup
besar. Peningkatan gas rumah kaca, salah satunya CO2, meningkatkan suhu
rata-rata bumi yang lebih jauh berimplikasi pada perubahan iklim secara global.
Fenomena pemanasan global ini diprediksi telah menaikkan suhu rata-rata bumi
sampai 4 oC pada tahun 2010.
Aktivitas manusia telah meningkatkan
jumlah polutan lain di udara yang berakibat

pada
penurunan kualitas udara. Polutan berupa gas dan
partikulat jumlahnya bertambah di udara berbanding lurus dengan peningkatan
aktivitas manusia. Polutan-polutan yang dihasilkan dapat berupa debu atau
partikulat, logam berat yang terpapar ke udara, serta gas-gas racun seperti
NOx, CO, NH3, H2S, NO, SO2, O3, dan gas yang lainnya.

Lumut

Lumut (Divisio : Bryophytes)
merupakan organisme tumbuhan tingkat rendah dengan karakteristika morfologi dan
fisiologi yang sederhana. Lumut tidak dilengkapi dengan struktur pembuluh dan
tidak memiliki fungsi akar, batang, atau daun yang jelas seperti tumbuhan berpembuluh.
Lumut juga
bersifat
unik, fase hidup dominannya adalah fase gametofit yang secara genetik bersifat
haploid. Secara ekologis lumut memiliki penyebaran yang luas
dan memiliki keanekaragaman yang cukup tinggi.
Diperkirakan terdapat 10.000 spesies lumut daun (moss) dan 6000 spesies lumut hati (liverworts). Lumut sangat teradaptasi dengan kondisi yang miskin
nutrien sehingga sangat cocok sebagai komponen vegetasi tahap awal pada suksesi
suatu ekosistem. Karena fisiologi
dan
morfologinya yang sederhana, lumut sangat spesifik terhadap kondisi
mikroklimat, termasuk substrat tempat ia tumbuh. Faktor lingkungan terutama
suhu dan kelembaban sangat berpengaruh terhadap kelimpahan lumut di suatu
wilayah karena lumut tidak memiliki struktur kutikula sehingga lumut tidak
memiliki mekanisme mempertahankan air dan temperatur dalam jaringannya. Kondisi
ini menyebabkan lumut merupakan indikator perubahan iklim yang baik. Lumut juga
memiliki kemampuan akumulasi dan tingkat toleransi polutan yang beragam.
Kondisi ini menyebabkan lumut merupakan indikator polusi udara yang baik.
Secara umum lumut memiliki dua cara hidup yaitu epifit pada batang tumbuhan dan
menempel pada substrat selain tumbuhan misalnya batu dan tanah.

Lumut
Sebagai Indikator Perubahan Iklim

Karakteristik morfologi
lumut yang tidak memiliki kutikula mengakibatkan sensitivitas lumut terhadap
perubahan mikroklimat tinggi, terutama suhu dan kelembaban udara. Lumut
membutuhkan adaptasi morfologis untuk mengkompensasi fluktuasi harian suhu dan
kelembaban udara untuk mempertahankan air dalam tubuhnya, misalnya dengan water sac, water storage cell, dense
rhizoid
, dan folded leaves. Pada
umumnya lumut merupakan organism
e
poikilohidrik yang metabolismenya bergantung pada ketersediaan air di
sekitarnya. Lumut akan tumbuh cepat
pada
keadaan kelembaban yang tinggi dan akan menurunkan laju
pertumbuhannya (dorman) pada kondisi kelembaban yang rendah. Keanekaragaman
fungsional dalam menanggapi kondisi mikroklimat yang berubah menjadikan
penyebaran lumut sangat luas. Lumut dapat ditemukan dalam semua kondisi iklim
di semua ekosistem terestrial dan beberapa ekosistem akuatik.

Perubahan iklim secara
global terutama yang berpengaruh terhadap temperatur rata-rata dan kelembaban
suatu wilayah akan direspon oleh lumut. Suhu yang meningkat akan meningkatkan
evapotranspirasi lumut dan berpengaruh terhadap kelembaban udara di sekitarnya.
Semakin tinggi suhu berubah, kadar air di sekitar lumut akan berkurang dan
mempengaruhi kelimpahan lumut tersebut. Toleransi beberapa jenis lumut terhadap
perubahan iklim tersebut akan berpengaruh terhadap komposisi suatu komunitas
lumut. Jenis-jenis yang tidak toleran terhadap perubahan tersebut akan
digantikan oleh komponen dari jenis lain yang memiliki toleransi yang lebih
tinggi. Kajian korelatif perubahan iklim menggunakan lumut ini salah satunya
diperkenalkan oleh Dennis Gignac pada 2001. Artikelnya di jurnal The Bryologist merupakan New Fronties in Bryology and Lichenology.

Liken (lumut kerak),
taksa lain yang erat kaitannya dengan lumut seringkali dijadikan parameter
kuantifikasi dalam studi mengenai perubahan iklim. Rasio kelimpahan liken dan
lumut merupakan salah satu indikator respon terhadap perubahan iklim tersebut. Dalam
kondisi alami
, forest canopy
dan isolated trees memiliki rasio liken
: lumut sebesar 2:1, dan  forest understorey

memiliki rasio 1:2. Dalam studi
Gradstein dkk. (2008) di hutan hujan tropis Amerika Selatan, rasio ini
dijadikan sebagai indikator yang kuat untuk perubahan kondisi mikroklimat dan
tingkat gangguan manusia. Perubahan komposisi pada dua jenis komunitas ini
merefleksikan seberapa besar gangguan manusia terhadap hutan dan seberapa besar
kondisi iklim hutan berubah.

Gambar 1. Teknik sampling lumut yang bersifat
epifit menggunakan single rope

(Gradstein dkk., 2008)

Lumut Sebagai
Indikator Pencemaran Udara

Gouindapyani dkk. (2010) melakukan studi dengan menggunakan lumut sebagai
parameter Index of atmospheric purity
(IAP). Lumut dipilih karena memiliki keanekaragaman bentuk habitat, struktur
yang sederhana, kemampuan totipotensi, rapid
rate of multiplication
yang tinggi, dan kemampuan akumulasi logam berat
yang tinggi. Gametofit dari lumut daun (moss)
memiliki kemampuan akumulasi logam berat 5-10 kali lebih tinggi daripada
jaringan tumbuhan berpembuluh. Salah satu jenis yang sering dijadikan parameter
kuantitatif akumulasi logam berat adalah Atrichum
undulatum
. Sensitivitas lumut dalam merespon paparan polutan di udara
berbeda-beda. Polutan seperti hidrokarbon folatil, logam berat, dan senyawa
halogen akan menghambat pembentukan gamet, perkembangan organ reproduksi, dan
mereduksi kemampuan fotosintesis dengan mendegradasi senyawa klorofil.
Secara umum ada dua jenis respon yang diberikan
lumut:

-         
Lumut yang sangat sensitif
terhadap paparan polutan tertentu akan memberikan gejala visual seperti
plasmolisis, klorosis, dan nekrosis. Lumut ini digunakan untuk mengestimasi
paparan polutan yang phytotoxic
(seperti NH3)
dalam kadar yang rendah
.

-         
Lumut yang memiliki kemampuan
akumulasi polutan akan mengumpulkan polutan sehingga kadar polutan dalam
jaringan lumut dapat merefleksikan jumlah polutan di udara. Dalam kadar yang di
ambang batas, lumut tidak akan ditemukan.



Gambar 2. Beberapa respon (eksperimental)
lumut terhadap paparan logam berat (Gouindapyari dkk., 2010)

Dalam monitoring
paparan polutan di suatu kawasan menggunakan lumut sebagai indikator, digunakan
beberapa metode observasi dan eksperimen. Metode
survei
merupakan metode klasik yang sederhana untuk melihat paparan polutan
suatu wilayah secara mewaktu. Metode ini melihat perubahan komposisi suatu
komunitas lumut dan membandingkannya, karena tiap-tiap jenis lumut memiliki
kemampuan respon yang berbeda terhadap kadar polutan tertentu. Metode transplantasi secara sederhana mengukur
paparan polutan pada waktu tertentu dengan menyimpan medium tumbuh lumut pada
lingkungan terpapar kemudian dilihat tingkat kolonialisasi lumutnya. Semakin
tercemar medium tumbuh tersebut semakin sulit dikolonialisasi. Metode yang
dikenal diantaranya metode soil, moss bag method, dan bryometer. Metode fitososiologi mengukur paparan polutan dalam berbagai tingkat
aktivitas manusia. Keberadaan suatu lumut dikorelasikan dengan Index of
Atmospheric Purity (IAP) dengan persamaan sebagai berikut:


Gambar 3. Index of Atmospheric Purity
(Gouindapyari dkk., 2010)

 Salah satu penelitian yang dilakukan oleh
Dymytrova dkk
.
(2009)
adalah studi untuk
melihat tingkat pencemaran udara di Kyiv, Ukraina. Penelitian ini mengukur
tutupan dan frekuensi kemunculan jenis lumu
t
pada pohon-pohon pada empat tipe wilayah yaitu Industrial Area, Residential
Area
, Trees Along The Street, dan
Inner Park. Data ini dikorelasikan
dengan Index of Atmospheric Purity
(IAP) di berbagai titik di seluruh kota.


Gambar 4 Sebaran tingkat
pencemaran udara dan distribusi kemunculan lumut di Kyiv (Dymytrova dkk., 2009)

Berdasarkan hasil observasi
didapatkan kekayaan jenis dan frekuensi yang ditemukan di Inner Park sangat
tinggi jika dibandingkan dengan Industrial Area. Hal ini secara umum
menggambarkan area dengan paparan polutan yang tinggi tidak mendukung
kolonialisasi dari lumut. Residential
Area
dan Trees Along The Streets
yang mendapatkan paparan yang tidak setinggi di Industrial Area memiliki kekayaan jenis yang lebih tinggi. Fenomena
menarik terlihat di Trees Along The
Streets
yang memiliki paparan polutan partikulat debu yang tinggi. Pada
area ini terlihat tumbuhnya spesies seperti Byrum
argenteum
, Byrum capillare, dan Ceratodon purpureus yang memiliki
toleransi dan akumulasi terhadap polutan berupa debu. Spesies ini kelimpahannya
lebih rendah di Residential Area yang memiliki paparan debu lebih rendah
dibanding Trees Along The Streets.

Kemampuan adaptasi
hasil proses evolusi selama 400 juta tahun menghasilkan keanekaragaman
fungsional yang tinggi di semua jenis ekosistem. Organism
e sederhana yang
sensitif ini memiliki peran yang penting dalam ekosistem. Masihkah ada lumut di
pohon sekitar rumah Anda?

 

Oleh: Dikdik
Permadi, Biologi 2010

 

Sumber:

Dymytrova, L. 2009. Epiphytic
lichens and bryophytes as indicators of air pollution in Kyiv city (Ukraine). Folia Cryptog Estonica, Fasc 46 : 33-44

Govindapyari, H., Leleeka, M.,
Nivedita, M., Uniyal, PL. 2010. Bryophytes. Indicators and monitoring agents of
pollution. NeBIO 1(1) 34-41

Gradstein, SR. 2008. Epiphytes of
tropical montane forest – impact of deforestation and climate change. The Tropical Mountain Forest. Pattern and
Processes in a Biodiversity Hotspot.
Gottingen Centre for Biodiversity :
Biodiversity and Ecology Series Vol.2

Stefan, MB., Rudolph, ED. 1979.
Terrestrial Bryophytes as Indicators of Air Quality in Southeastern Ohio and
Adjacent West Virginia.Ohio Journal of
Science
79(5): 204-212

Gignac, D. 2001. Bryophytes as
indicators of climate change. The
Bryologist
104 (3): 410-420

Chantanaorrapint, S. 2010.
Ecological studies of epiphytic bryophytes along altitudinal gradiets in
Southern Thailand. Dissertation zur
Erlangung des Doktorgrandes
. Rheinischen-Friedrich-Wilhelms-Universitat
Bonn.

About The Author

Leave a Reply

Your email address will not be published.