Nama yang tampak sederhana untuk “perairan tengah” lautan dunia ini sebenarnya menyembunyikan dunia asing bertekanan tinggi dan gelap gulita, yang terletak tepat di bawah lapisan permukaan laut yang terkena sinar matahari, dimulai dari kedalaman lebih dari 13.000 kaki (sekitar 4.000 meter) di bawah permukaan. Ini adalah ekosistem terbesar di planet Bumi, namun sebagian besar penghuninya tidak dilengkapi untuk melakukan perjalanan ke wilayah bertekanan rendah di laut, atau ke mana pun para ilmuwan dapat mempelajari mereka secara langsung.
Untungnya, tim ilmuwan kelautan di kapal riset (R/V) Falkor (too) milik Schmidt Ocean Institute telah datang kepada mereka, dan berhasil menemukan rekor potensial sebanyak 31 spesies baru hanya dalam dua minggu, menggunakan serangkaian mikroskop baru, kamera laut dalam, dan sekuensing genetik di kapal. Menurut institut tersebut, para peneliti ekspedisi ini berhasil melakukan pencitraan 3D pertama dari struktur seluler internal suatu organisme di laut: mereka mendokumentasikan bagaimana arsitektur mikroba dari seekor protista memanfaatkan kerangka kacanya. Di antara spesies baru tersebut, tim berhasil menemukan jenis baru amphipoda, sepupu dari kepiting dan lobster; seekor cacing tipis yang berenang dengan sangat cepat; sembilan spesies ubur-ubur baru; dan dua organisme raksasa bersel tunggal bernama rhizaria yang bisa dilihat dengan mata telanjang.
“Lautan tidak pernah berhenti memberikan kejutan di setiap kantong air yang kami jelajahi,” kata salah satu kepala ilmuwan awak Falkor (too), ahli biologi molekuler John Burns dari Bigelow Laboratory for Ocean Sciences di Maine, dalam sebuah pernyataan.
Menggabungkan dua lusin ilmuwan dan insinyur dari Amerika Serikat, Australia, Brasil, dan Jepang di satu kapal telah meningkatkan kemampuan mereka untuk “dengan cepat membangun spesimen digital,” kata Burns, yang membuka jalan baru untuk “berbagi dan mengidentifikasi spesies baru dengan cepat di seluruh samudra dan sekitarnya.”
## Mikroskop Squid
Mikroskop confocal beroda pemintal baru dari ekspedisi ini, sebuah perangkat yang dikembangkan di Stanford bernama Squid, menghadirkan peralatan pencitraan kelas laboratorium ke lapangan, menyediakan pemindaian laser 3D dan iluminasi fluoresen multiwarna, di antara teknik pemindaian lainnya.
“Itu membuka dunia baru yang bisa dijelajahi,” kata ahli zoologi kelautan Karen Osborn, kepala ilmuwan ekspedisi, kepada The Guardian. “Kami bisa melihat sel-sel berinteraksi satu sama lain, bertukar material, dan membangun kerangka. Dan kami bisa melakukannya secara langsung di kapal, padahal biasanya butuh beberapa minggu untuk pewarnaan dan pemasangan untuk bisa melihat apa pun.”
Para ahli genetika di atas kapal R/V Falkor (too), yang dipimpin oleh Burns dan ahli biologi kelautan dari Universitas Tohoku, Cheryl Ames, melakukan sekuensing genom dari spesimen yang dikumpulkan di kapal, menambah kecepatan identifikasi spesies baru dari perairan tengah.
## “Mesin gravitasi” dan ROV
Ilmuwan kelautan telah lama bergulat dengan masalah yang tidak biasa saat mempelajari spesies laut di perairan tengah, yang sebagian besar telah berevolusi menjadi tubuh yang lunak, permeabel, dan hampir tanpa bentuk, yang mampu meluncur menembus tekanan air lebih dari 400 kali lipat tekanan atmosfer di permukaan laut. Tim dari Schmidt Institute telah mengatasi masalah ini dengan beberapa cara, termasuk kendaraan jarak jauh laut dalam (ROV) bernama SuBastian, yang dilengkapi dengan serangkaian alat ukur non-invasif dan sebuah mikroskop “mesin gravitasi” yang mensimulasikan habitat spesies tersebut.
“Kita sekarang dapat menyaksikan proses internal langsung dari organisme ekstrem ini yang beradaptasi untuk menahan tekanan luar biasa dan kegelapan,” kata anggota tim ekspedisi Manu Prakash, yang mengembangkan mesin gravitasi tersebut di Stanford.
Perangkat ini, yang pada dasarnya berbentuk akuarium roda meja, mensimulasikan jarak vertikal tak terbatas dari air laut yang mirip dengan kedalaman perairan tengah di mana spesies ini sering naik untuk makan dan kemudian turun kembali untuk beristirahat.
Di kedalaman aslinya, SuBastian menggunakan alat yang disebut partikel imagin velocimetry (DeepPIV) untuk mengukur kecepatan makhluk laut dan fluida di sekitar mereka, bersama dengan sistem pencitraan jauh yang dikembangkan oleh peneliti di Jepang dan AS.
“Ini adalah pelayaran ketiga kami yang berkolaborasi dengan tim ilmuwan dan insinyur ini untuk menguji dan mengembangkan lebih jauh peralatan perairan tengah yang inovatif ini,” kata direktur eksekutif Schmidt Ocean Institute, Jyotika Virmani — seraya menambahkan bahwa ini adalah “seklias ke masa depan ilmu biologi kelautan.”