SAAT GELEMBUNG LAUT MELONTARKAN ALGA BERACUN KE UDARA

Di beberapa pesisir, ledakan alga berbahaya (harmful algal blooms) membawa masalah kesehatan masyarakat: makin banyak laporan iritasi saluran pernapasan pada orang yang tinggal atau bekerja di tepi laut. Salah satu penyebabnya adalah mikroalga Ostreopsis cf. ovata. Alga ini sudah lebih dari 20 tahun mekar di pantai-pantai Laut Tengah dan baru-baru ini menetap di pesisir Atlantik, dengan wabah pertama yang terdokumentasi di Teluk Biskaya pada 2021. Selnya menghasilkan racun kuat yang larut dalam air laut, tetapi cepat diuraikan oleh sinar matahari dan bakteri.

Racun yang terlarut diketahui bisa mencapai udara. Apakah partikel — sel utuh atau pecahannya — juga membawa racun, belum diketahui.

Sel di udara pantai

Saat ledakan Ostreopsis pada Juli 2025, di Pantai Erromardie dan Mayarco di Saint-Jean-de-Luz, pesisir Basque Prancis, tim memasang alat penyampel udara 20 meter dari garis pantai saat air pasang. Pada tiga hari pengambilan sampel, alat itu secara konsisten menangkap sel Ostreopsis yang utuh maupun pecah. Dengan asumsi seseorang menghirup satu meter kubik udara per jam, itu berarti hingga sekitar dua puluh sel terhirup per jam oleh pengunjung pantai, pekerja pesisir, dan penduduk.

Semburan dari gelembung yang pecah

Semburan laut (sea spray) adalah jembatan utama antara samudra dan atmosfer. Angin merobek tetesan dari puncak ombak, dan gelembung yang pecah di permukaan melontarkan dua jenis tetesan. Pertama, lapisan tipis yang menutupi gelembung pecah menjadi tetesan-tetesan amat kecil. Lalu rongga yang terbuka runtuh dalam hitungan milidetik, dan dasarnya menembakkan semburan (jet) yang cepat dan tipis ke atas, yang kemudian terpecah menjadi tetesan semburan yang lebih besar.

Percobaan dengan bakteri dan mikroplastik telah menunjukkan bahwa tetesan semburan pertama sering lebih kaya partikel daripada airnya — hingga beberapa ratus kali lipat. Penjelasan yang biasa adalah efek permukaan: gelembung yang naik menyapu partikel di kulitnya. Namun penjelasan itu tidak menerangkan bagaimana sel sebesar Ostreopsis, sekitar 35 mikrometer, bisa sampai di tetesan berukuran 100 hingga 800 mikrometer.

A: alat penyampel udara di pantai. B: tiga cara laut menghasilkan semburan. C: rongga gelembung yang runtuh. D: semburan yang terpecah dalam kultur Ostreopsis (titik gelap adalah sel). E: tetesan pertama di bawah mikroskop, membawa beberapa sel yang berenang. — Gambar 1, Figà Talamanca et al. (2026), arXiv:2610.29719, CC BY 4.0.

Satu gelembung demi satu gelembung

Elettra Figà Talamanca, Juliette Pierre, dan Hélène de Maleprade dari Institut Jean Le Rond d’Alembert (Universitas Sorbonne dan CNRS, Paris), bersama ahli oseanografi dari Villefranche-sur-Mer dan Flanders Marine Institute, melepaskan gelembung tunggal ke dalam kultur alga, merekam semburannya hingga 40.000 bingkai per detik di bawah cahaya merah, lalu menampung tetesan pertama di kaca preparat untuk menghitung selnya di bawah mikroskop.

Subjek uji utama mereka adalah alga air tawar yang tidak berbahaya dan sudah banyak diteliti, Chlamydomonas reinhardtii, berukuran sekitar 8 mikrometer. Mereka memvariasikan ukuran gelembung, kedalaman asal gelembung naik, dan konsentrasi alga dalam rentang empat orde besaran, lalu menambahkan tiga spesies laut dengan ukuran dan bentuk berbeda.

Dua rezim

• Tetesan pertama selalu menangkap alga, dari nol hingga seribu sel.
• Di air encer, tetesan itu sekitar sepuluh kali lebih kaya daripada kultur, mendekati nilai yang diukur untuk mikroplastik — angka ini diperoleh pada alga air tawar kecil yang dipakai sebagai model. Spesies laut yang besar, termasuk Ostreopsis, diukur di air yang sudah padat dan memberikan pengayaan sekitar sepuluh kali lebih rendah — sekitar satu atau kurang.
• Di air padat, mulai sekitar 100.000 sel per mililiter, pengayaannya — berapa kali lipat tetesan itu lebih kaya alga daripada airnya — turun tajam — perilaku yang menurut para penulis belum pernah dilaporkan. Makin besar selnya, makin cepat hal itu terjadi.
• Kemampuan berenang tidak berperan: sel yang difiksasi secara kimia dan tidak bergerak berperilaku sama, dan mengubah panjang flagelnya — dua ekor mirip cambuk yang mereka pakai untuk berenang — tidak mengubah apa pun. Kedekatan dengan permukaan gelembung tampaknya bukan kuncinya.

Sel yang menyalip semburan

Rekaman berkecepatan tinggi Ostreopsis di dalam semburan memberi jawabannya. Sebagian sel berawal di luar bagian semburan yang nantinya menjadi tetesan pertama — lalu menyusulnya sebelum tetesan itu lepas. Inti semburan naik lebih cepat daripada ujungnya, yang diperlambat oleh gravitasi, sehingga sel menumpuk di puncak.

A–B: sel yang dilacak di dalam semburan; lintasan merah masuk ke calon tetesan pertama (pita abu-abu) sebelum tetesan itu terlepas. C: dalam kondisi yang sama, mikroplastik (kiri) jauh lebih pekat di dalam tetesan daripada alga (kanan). — Gambar 3, Figà Talamanca et al. (2026), arXiv:2610.29719, CC BY 4.0.

Dengan memperlakukan ujung semburan sebagai wadah yang diisi oleh aliran ini, diperoleh hukum sederhana. Hukum itu memperkirakan pengayaan sekitar 5, tanpa satu pun parameter yang disesuaikan — orde besaran yang tepat untuk model tanpa penyesuaian apa pun, dalam selisih faktor dua dari pengukuran — dan menjelaskan mengapa tetesan yang sangat kecil bisa sangat kaya.

Di air padat, tetesan itu sekadar penuh. Namun alga berperilaku seolah-olah sekitar sepuluh kali lebih besar daripada tubuhnya, dan penyebab fisiknya masih terbuka. Mikroplastik berukuran sama tidak mengalami kejenuhan itu: dalam kondisi yang sama, tetesan 3,4 kali lebih kaya daripada air untuk mikroplastik, tetapi 25 kali lebih miskin (pengayaan 0,04) untuk alga.

Jalur partikel bagi racun

Studi ini menunjukkan bahwa semburan laut dapat mengangkat sel Ostreopsis beracun yang utuh ke udara, sebuah kemungkinan jalur partikel bagi toksisitas di udara selama ledakan alga. Seberapa besar sumbangannya dibandingkan racun terlarut adalah pertanyaan berikutnya, bersama jenis-jenis tetesan semburan lainnya.