Para ilmuwan telah menemukan sumber awan yang mengejutkan dan bau di Antartika: kotoran penguin. Menurut sebuah studi baru yang diterbitkan di Communications Earth & Environment, gas amonia yang berasal dari kotoran burung-burung tak dapat terbang ini memicu rangkaian reaksi kimia yang menyebabkan terbentuknya awan. Awan-awan ini mungkin sedang mengubah suhu lokal di Antartika—dan mungkin juga iklim global.
Di Pangkalan Marambio di Semenanjung Antartika, para peneliti yang dipimpin oleh Matthew Boyer—seorang calon doktor di Universitas Helsinki di Finlandia—mengukur konsentrasi amonia yang melayang dari koloni 60.000 penguin Adelie dari Januari hingga Maret 2023. Ketika angin bertiup dari arah koloni, tingkat amonia melonjak, kadang-kadang mencapai 1.000 kali lipat dari tingkat normal. Pada bulan Februari, penguin-penguin tersebut meninggalkan daerah itu untuk melanjutkan migrasi tahunannya, tetapi kotoran yang mereka tinggalkan membuat tingkat amonia tetap 100 kali lipat lebih tinggi dari biasanya selama lebih dari sebulan.
Karena penguin-penguin ini sebagian besar makan ikan dan krill, tinja mereka penuh dengan limbah nitrogen yang akhirnya terurai menjadi amonia. Senyawa kimia ini naik ke udara sebagai gas, kemudian bercampur dengan gas belerang yang dihasilkan oleh mikroorganisme laut, seperti fitoplankton. Reaksi itu menciptakan partikel aerosol, yang kemudian bergabung dengan tetes air untuk membentuk awan. Studi sebelumnya telah memodelkan rangkaian reaksi ini sebelumnya, tetapi Boyer dan rekan-rekannya menyaksikan awan-awan terbentuk secara langsung. Pada bulan Februari 2023, mereka mengukur ledakan aerosol yang kuat dari kotoran, kemudian mengambil sampel kabut yang terbentuk hanya beberapa jam kemudian. Hal ini mengkonfirmasi bahwa kabut tersebut mengandung partikel yang diciptakan oleh reaksi antara amonia dari kotoran dan asam sulfur dari plankton.
“Ada hubungan yang dalam antara proses ekosistem ini, antara penguin dan fitoplankton di permukaan laut,” kata Boyer kepada Grist. “Gas mereka semuanya berinteraksi untuk membentuk partikel dan awan.”
Ada sekitar 20 juta penguin yang tinggal di Antartika, menurut British Antarctic Survey. Populasi yang ramai ini menghasilkan banyak kotoran, dan oleh karena itu banyak awan. Model komputer telah menemukan bahwa awan-awan ini memantulkan sinar matahari, mengakibatkan pendinginan yang signifikan. Boyer dan rekan-rekannya menyatakan bahwa penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memahami sepenuhnya dampak awan terhadap suhu lokal. Tetapi jika mereka memiliki efek pendinginan, mereka menyarankan bahwa penurunan populasi penguin bisa memperburuk pemanasan Antartika selama musim panas.
“Sudah dipahami bahwa hilangnya luas es laut mengancam habitat, sumber makanan, dan perilaku berkembang biak kebanyakan spesies penguin yang mendiami Antartika,” kata para penulis. “Akibatnya, beberapa populasi penguin Antartika sudah mulai menurun, dan beberapa spesies bisa hampir punah pada akhir abad ke-21.”
Di antara 18 spesies penguin di dunia, 11 di antaranya terancam global, menurut BirdLife International. Penguin Adelie yang diteliti oleh Boyer, bagaimanapun, adalah salah satu dari sedikit spesies yang populasi Antartikanya mengalami peningkatan jumlah.
Tetapi jika awan-awan kotoran ini kurang reflektif daripada es di bawahnya, mereka mungkin menjebak panas dekat permukaan Bumi dan menyebabkan peningkatan suhu, kata Boyer kepada Washington Post. Memahami dampak-dampak ini penting karena perubahan lokal di Antartika dan Arktik bisa mempengaruhi seluruh dunia, terutama dalam hal kenaikan permukaan laut.
“Laut dan penguin mempengaruhi atmosfer dan sebenarnya mempengaruhi iklim lokal di Antartika,” kata Boyer kepada Washington Post. “Perubahan lokal di Antartika akan memiliki dampak pada iklim global.”