How to Harness the Ancient Partnership between Forests and Fungi | Colin Averill | TED

Translator: dyah ayu kusumastuty Reviewer: Azfa A

So we know forests play an essential role in regulating the Earth's climate.

Kita tahu hutan berperan penting dalam mengatur iklim Bumi.

However, most of what we know about those forests

Namun, sebagian besar yang kita tahu tentang hutan

is actually based on things we can measure aboveground.

sebenarnya hanya berdasarkan dari apa yang bisa diukur di permukaan tanah.

So historically, ecologists like myself would come to this place,

Di masa lalu, ahli ekologi seperti saya akan datang ke tempat ini,

dan menghitung jumlah batang pohon yang kami temukan,

and we’d count the number of tree stems we’d find.

We’d identify which species they are,

lalu mengidentifikasi jenisnya.

and today we’d probably remotely sense features of this forest canopy from space.

Saat ini, kami menggunakan fitur deteksi kanopi jarak jauh

dari luar angkasa.

And all of this absolutely makes sense.

Semua ini sebenarnya masuk akal.

Aboveground is where photosynthesis happens.

Permukaan tanah adalah tempat terjadinya fotosintesis.

Photosynthesis is how carbon and energy enter forests.

Fotosintesis adalah cara karbon dan energi memasuki hutan.

Photosynthesis is how trees can remove carbon dioxide

Fotosintesis adalah cara pohon menghilangkan CO2 dari atmosfer.

from the atmosphere.

Namun, kita juga tahu kebanyakan pohon memiliki keterbatasan,

However, we also know most trees are limited in some way,

oleh sumber daya tanah seperti air atau nutrisi.

by soil resources like water or nutrients.

And to access those resources, trees have to build roots.

Dan untuk mengakses sumber daya itu, pohon harus membangun akar.

And trees build an incredible amount of roots.

Dan pohon membangun akar dalam jumlah yang luar biasa banyak.

Jadi di beberapa hutan, bisa saja memiliki biomasa bawah tanah yang sama atau lebih

So in some forests, there can be as much or more biomass belowground,

di sistem akarnya, seperti halnya di permukaan tanah, batang, dan daun.

in root structures,

as aboveground, in stems and leaves.

Decades of research have now made very clear

Penelitian puluhan tahun memperjelas

that belowground ecology --

bahwa ekologi bawah tanah --

so what’s going on in the soil -- is really essential to understanding

yaitu apa yang terjadi di dalam tanah --

sangat penting untuk memahami cara kerja sistem hutan.

how these forest systems work.

However, if you follow these root systems all the way out to their terminal ends,

Namun, jika Anda telusuri sistem akar sampai ke ujungnya,

the finest tips in the root system,

ujung terhalus dari sistem akar,

dan Anda amati -- dari jarak yang sangat dekat,

and you look closely -- I mean super closely,

like, you’re going to need a microscope closely --

misalnya menggunakan mikroskop --

you discover a place where the tree stops being a plant,

Anda akan menemukan bagian di mana pohon berhenti menjadi tumbuhan,

and starts becoming a fungus.

dan mulai menjadi jamur.

So most trees on Earth form a partnership,

Jadi, sebagian besar pepohonan di Bumi membentuk kemitraan,

or what scientists call symbiosis,

atau yang ilmuwan sebut sebagai simbiosis dengan jamur mikoriza.

with mycorrhizal fungi.

So this, in my opinion,

Jadi, ini adalah salah satu

is one of the most remarkable images ever captured of these organisms.

gambar paling luar biasa yang pernah diambil dari organisme ini.

So in the background, at the top,

Jadi di latar belakang, di bagian atas,

you can see this dense network of fungal hyphae.

Anda dapat melihat jaringan hifa jamur yang berjejalan.

These are essentially like roots, but for fungi, instead of plants.

Ini pada dasarnya seperti akar, tapi bagi jamur, bukan tumbuhan.

And in the foreground,

Dan pada latar depan,

Anda dapat melihat spora jamur multinukleat yang luar biasa ini,

you can see these incredible, multinucleated fungal spores,

which look totally unreal, but absolutely are.

yang terlihat sama sekali tidak nyata, padahal benar-benar ada.

These are the reproductive structures of the fungus.

Ini adalah struktur reproduksi jamur.

These have the potential to become entirely new fungal networks.

Ini berpotensi menjadi jaringan jamur yang sama sekali baru.

Mycorrhizal fungi are essential

Jamur mikoriza sangat penting

to how basically all plants access limiting soil resources.

karena pada dasarnya semua tumbuhan mengakses sumber daya tanah yang terbatas.

Sebenarnya terdapat bukti

There's actually evidence

that when plants first made the evolutionary transition

ketika tumbuhan pertama melakukan transisi evolusi

from living in water to living on land,

dari hidup di air menjadi hidup di darat,

they evolved this symbiosis before they even evolved roots.

tumbuhan membuat simbiosis ini sebelum membuat akar.

And so this partnership between forests and their fungi is ancient,

Jadi, kemitraan antara hutan dan jamurnya sangat purba

and it stretches back hundreds of millions of years.

dan kemitraan itu membentang selama ratusan juta tahun.

However, these roots don't have to be just fungi.

Namun, akar-akar ini belum tentu jamur.

They can also be, for instance, bacteria.

Ini bisa saja, sebagai contoh, bakteri.

So these circular structures in this root network

Jadi, struktur bulat pada jaringan akar ini disebut bintil akar.

are called root nodules.

They house symbiotic, nitrogen-fixing bacteria.

Bintil akar menampung bakteri simbiotis pengikat nitrogen.

And what these bacteria do

Yang bakteri ini lakukan adalah mengubah gas nitrogen

is actually convert nitrogen gas in the atmosphere

di atmosfer menjadi bentuk yang bisa dimanfaatkan tumbuhan,

into plant-usable forms,

and in turn, they nurture plant growth.

dan kemudian mendorong pertumbuhan.

And the complexity of soil biology just keeps going.

Dan kompleksitas biologi tanah terus saja berlanjut.

So these root symbionts are embedded in an even more complex network

Jadi simbion akar ini tertanam dalam jaringan yang bahkan lebih kompleks

of free-living bacterial and fungal decomposers,

yang terdiri dari bakteri bebas dan jamur pengurai;

and archaea and protists,

arkea dan protista; hewan tanah mikroskopis; virus…

microscopic soil animals, viruses ...

The biodiversity of soil communities is astonishing.

Keanekaragaman hayati penghuni tanah sangat mencengangkan.

We now know a handful of soil

Sekarang kita tahu bahwa segenggam tanah dapat dengan mudah

can easily contain over 1,000 coexisting microbial species.

berisi lebih dari 1.000 spesies mikroba yang hidup berdampingan.

And so all of this, this is the soil microbiome.

Dan semua hal ini, semuanya ini adalah mikrobioma tanah.

This is the forest microbiome, this is the ecosystem microbiome.

Ini adalah mikrobioma hutan, ini adalah mikrobioma ekosistem.

So breakthroughs in DNA sequencing technology

Jadi, terobosan dalam teknologi pengurutan DNA

have finally turned the lights on belowground.

akhirnya telah menyalakan cahaya di bawah tanah.

DNA has allowed us to see these microbial communities

DNA memungkinkan kita mengamati populasi mikroba ini

in unprecedented detail,

dengan detail, dan baru-baru ini, dalam skala yang belum pernah terjadi.

and, only recently, at unprecedented scales.

Yet despite these breakthroughs,

Terlepas dari terobosan ini,

I'd argue we still don't know the answers to seemingly simple questions, like this:

saya berpendapat, kita masih belum tahu jawaban dari pertanyaan sederhana,

seperti ini: "Seperti apa mikrobioma hutan yang sehat?"

"What does a healthy forest microbiome look like?"

Kita jauh lebih dekat menjawab pertanyaan ini untuk manusia

We're far closer to answering a question like this for people

dibandingkan untuk tumbuhan.

than we are for plants.

The Human Microbiome Project has really led in this area.

Proyek Mikrobioma Manusia telah memimpin dalam bidang ini.

So the human body is a microbial ecosystem.

Jadi, tubuh manusia adalah ekosistem mikroba.

Each of us houses an incredibly biodiverse community of bacteria in our gut,

Masing-masing dari kita menampung populasi bakteri

yang menakjubkan di dalam usus, dan itu berdampak besar pada kesehatan.

and that has a profound impact on our health.

This was discovered by medical microbiologists

Ini ditemukan oleh ahli mikrobiologi medis menggunakan pengurutan DNA

using DNA sequencing to characterize which bacteria

untuk menggolongkan bakteri mana yang hidup di tubuh ratusan sukarelawan.

live in hundreds of people's bodies.

And importantly, also noting health features of those same people.

Dan terutama,

mencatat status kesehatan ratusan sukarelawan itu.

So, are they sick? And if so, with what?

Apa mereka sakit? Jika iya, karena apa?

What's their blood pressure, their digestive health,

Berapa tekanan darahnya, kesehatan pencernaannya, kesehatan mentalnya?

their mental health?

And by combining all of that information,

Dengan menggabungkan semua informasi itu,

those microbiologists could begin to identify

para ahli mikrobiologi mulai mengidentifikasi

combinations of bacteria linked to health and disease.

kombinasi bakteri yang berhubungan dengan kesehatan dan penyakit.

And these analyses became a road map

Dan analisis ini menjadi cetak biru

for the development of human microbiome transplant therapies,

untuk mengembangkan terapi transplantasi mikrobioma pada manusia

which is essentially ecosystem restoration,

yang intinya adalah pemulihan ekosistem,

but for your gut microbiome.

tapi untuk mikrobioma usus Anda.

And these therapies are now on the road to market

Dan terapi ini sekarang beredar di pasaran untuk mengobati beberapa penyakit.

to treat some of these diseases today.

And so drawing from this work, my team asked,

Terinspirasi dari terapi ini, tim saya bertanya,

"What would it look like

"Akan jadi seperti apa jika pendekatan Proyek Mikrobioma Manusia

to take the Human Microbiome Project approach,

but apply it to the forest?”

diaplikasikan pada hutan?"

What could we discover about the forest carbon cycle?

"Apa yang mungkin kita temukan dari siklus karbon hutan?"

Could we identify places

"Bisakah kita mengidentifikasi tempat yang tepat untuk melakukan

where we could actually do belowground microbial restoration,

pemulihan mikroba bawah tanah, dan pada prosesnya, memerangi perubahan iklim?"

and, in the process, combat climate change?

Over the past three years,

Tiga tahun terakhir, kami bekerjasama dengan ilmuwan hutan

we’ve been working with forest scientists across Europe

di seluruh Eropa untuk melakukan itu.

to do exactly that.

In each of these locations,

Pada tiap-tiap lokasi, para ilmuwan telah mendokumentasikan kesehatan hutannya

scientists have been documenting forest health for decades.

selama puluhan tahun.

And so, we asked our forest research partners

Jadi, kami meminta mitra peneliti hutan

to go out to each of these forests

untuk pergi ke tiap hutan tersebut

and collect a small sample of soil,

dan mengambil sampel kecil tanah

yang kemudian mereka kirim ke laboratorium kami di Zurich

which they then shipped back to our lab in Zurich

so we could extract and sequence DNA,

agar kami bisa mengekstrak dan mengurutkan DNA,

which allowed us to understand which microorganisms,

yang memungkinkan kami memahami mikroorganisme mana, dan khususnya jamur,

and particularly fungi,

live in each of these forests.

yang hidup di tiap-tiap hutan ini.

And then finally, we used statistics and machine learning

Terakhir, kami menggunakan statistik dan pembelajaran mesin

to relate which microorganisms live in a forest

untuk menghubungkan mikroorganisme mana yang hidup di sebuah hutan

to a really important forest health metric:

dengan metrik kesehatan hutan yang sangat penting:

tree growth rate

laju pertumbuhan pohon dan penangkapan karbon permukaan tanah.

and carbon-capture rate aboveground.

Now, once we controlled for the environmental drivers of tree growth --

Setelah kita mengendalikan faktor pendorong pertumbuhan pohon --

so how warm and wet each of these places is,

seberapa hangat dan basah tempat-tempat itu,

as well as other variables we know control background site fertility --

serta variabel lain yang kita ketahui mengendalikan kesuburan tanah hutan --

we discovered that particularly which fungi colonize

kami menemukan bahwa jamur tertentu yang menghuni akar pepohonan ini

the roots of these trees

is linked to threefold variation in how fast these trees grow,

terkait dengan variasi tiga kali lipat atas seberapa cepat pohon tumbuh,

how fast they remove carbon dioxide from the atmosphere.

serta seberapa cepat pohon menghilangkan CO2 dari atmosfer.

So put another way,

Jadi dengan kata lain,

these correlations imply that you could have two pine forests,

hubungan ini berarti jika kita punya dua hutan pinus, lokasinya bersebelahan,

sitting side by side,

experiencing the same climate, growing in the same soils.

mengalami iklim yang sama, tumbuh di tanah yang sama.

But if one of them was colonized

Namun, jika salah satunya dihuni

oleh jenis populasi jamur yang tepat pada akarnya,

by the right community of fungi on its roots,

it could be growing up to three times as fast as that adjacent forest.

pepohonan hutan bisa tumbuh hingga tiga kali

lebih cepat dibandingkan hutan sebelahnya.

And furthermore, these patterns were not driven

Lebih jauh lagi, pola ini tidak ditentukan

by the presence of particularly high-performing species or strains,

oleh keberadaan varietas atau galur unggul tertentu,

but instead, they were driven by biodiverse and completely different

tapi sebaliknya, ditentukan oleh keanekaragaman hayati

communities of fungi.

dan komunitas jamur yang sangat berbeda.

And so these fungal signatures are super exciting to us

Karakteristik jamur ini sangat menarik bagi kami,

because they imply an opportunity to manage,

karena itu berarti sebuah kesempatan mengelola,

and in many cases, actually rewild the forest fungal microbiome.

dan dalam banyak kasus, merekontruksi mikrobioma jamur hutan.

So, for example, can we reintroduce fungal biodiversity

Jadi, sebagai contoh, apa kita bisa mengembalikan keanekaragaman hayati jamur

ke lahan hutan kayu yang dikelola?

into a managed timber forestry landscape?

And in the process, can we make those trees grow faster?

Pada prosesnya, apa kita bisa membuatnya tumbuh lebih cepat?

Can we make them capture more carbon in their tree stems and in their soils?

Apa kita bisa membuatnya menangkap lebih banyak karbon ke batang dan tanah?

Can we rewild the soil and combat climate change?

Apa kita bisa merekontruksi tanah dan memerangi perubahan iklim?

Dan ini bukan cuma pertanyaan retorik --

And these aren't just rhetorical questions --

we've actually started doing this.

kami sebenarnya sudah mulai melakukannya.

So this is one of our field trials in Wales, in the United Kingdom.

Ini salah satu uji lapangan kami di Wales, Inggris Raya.

It’s run in collaboration with the charity there

Bekerjasama dengan badan amal di sana bernama Carbon Community.

called the Carbon Community.

It’s 28 acres, or 11 hectares,

Luasnya 28 acre atau 11 hektar, dan dirancang sebagai sebuah bagian

and it's set up as a block-randomized controlled trial.

uji coba acak terkendali.

This is analogous to how you would run a drug trial,

Ini mirip dengan bagaimana Anda melakukan uji coba obat,

but in this case, it's for trees instead of people.

tapi dalam kasus ini, untuk pohon, bukan orang.

And here, we do a pretty straightforward experiment.

Di sini, kami melakukan percobaan yang sangat sederhana.

We either plant trees, business as usual --

Pilihannya, kami menanam pohon seperti biasa --

which is just direct planting of seedlings into the ground --

langsung menanam bibit ke tanah begitu saja --

or we plant trees, and at the moment of planting,

atau menanamnya, tetapi menambahkan segenggam tanah saat melakukannya.

we add a small handful of soil.

But it's not just any soil.

Namun, bukan tanah biasa.

It's soil sourced from a forest

Tanah itu berasal dari hutan,

yang diidentifikasikan oleh hasil analisis sebagai tempat hidup jamur unggul.

our analyses have identified as harboring potentially high-performing fungi.

So since we reintroduced microbial biodiversity

Jadi, sejak kami mengembalikan keanekaragaman hayati mikroba,

into some of these sites,

ke beberapa lokasi uji coba,

we've observed that where we actually did that,

kami mengamati tempat di mana kami melakukannya,

we've been able to accelerate tree growth and carbon capture in tree stems

kami telah mampu mempercepat pertumbuhan pohon

dan penangkapan karbon ke batang pohon dari 30 menjadi 70 persen,

by 30 to 70 percent, depending on the tree species.

tergantung varietas pohon.

Or put another way --

Atau dengan kata lain --

where we manipulated and rewilded the invisible microbiology of this place,

di lokasi kami telah memanipulasi dan merekontruksi mikrobiologi,

we’ve begun to change how that entire place works.

kami telah mengganti cara kerja di tempat itu secara keseluruhan.

Now it's important to emphasize

Sekarang penting untuk menekankan

bahwa kami sangat bersemangat atas temuan ini,

that we're really excited about these findings,

but we also understand they're still early.

meski kami juga paham uji coba tersebut masih awal.

Kami ingin lihat lebih banyak uji coba lapangan berskala besar

We want to see many more large-scale field trials

and many more locations with many more years of data.

dan lebih banyak lagi lokasi dengan lebih banyak tahun data.

However, beyond just these carbon and climate outcomes,

Namun, selain hasil karbon dan iklim,

I think the most exciting thing here

hal yang paling menarik adalah kita bisa melakukannya

is that we can actually do this with wild and native and biodiverse

dengan kombinasi mikroorganisme keanekaragaman hayati, endemis, dan liar.

combinations of microorganisms.

And while we pointed this approach at forestry,

Meskipun pendekatan ini diterapkan pada hutan,

in principle, this kind of science has the potential to generalize

pada prinsipnya, ilmu semacam ini memiliki potensi diterapkan

to all of our managed landscapes.

pada semua lahan kelola kita.

We can begin asking questions like,

Kita bisa bertanya, “Seperti apa mikrobioma pertanian yang sehat?”

"What does a healthy agricultural microbiome look like?"

Thinking across both food and forest agriculture.

Memikirkan pertanian maupun kehutanan.

And there's reason to think a biodiversity-first approach

Terdapat alasan untuk berpikir bahwa pendekatan pertama

may be particularly powerful here.

pada keanekaragaman hayati jadi sangat kuat di sini.

And that’s because the history of agriculture

Itu karena sejarah pertanian merupakan praktik reduksionisme.

has been an exercise in reductionism.

We've identified high-performing plant species,

Kita mengidentifikasi varietas unggul dan galur,

and then strains,

and then we’ve selectively bred them,

membiakkannya secara selektif, lantas memodifikasi secara genetik.

and now we genetically modify them.

Pada akhirnya, kita menanamnya secara monokultur di mana-mana.

And finally, we plant those organisms out in vast monocultures.

So a single plant species as far as you can see.

Jadi, hanya tinggal satu jenis tanaman.

And to be clear,

Asal tahu saja,

this has produced very productive agroecosystems.

hal ini telah menghasilkan agroekosistem yang sangat produktif.

But it's also produced ecosystems

Namun, juga menghasilkan ekosistem, yang mulai kita sadari, sangat rapuh.

we’re coming to understand are remarkably fragile.

Sistem yang semakin sensitif terhadap iklim ekstrem,

Systems increasingly sensitive to extreme climate events,

novel pathogens.

dan patogen baru.

Systems incredibly reliant on chemical inputs,

Sistem yang sangat bergantung pada bahan kimia,

we're coming to understand have really serious externalities.

yang kita sadari, memiliki eksternalitas mengkhawatirkan.

So we now have the data, computational tools

Sekarang kita memiliki data, perangkat komputasi,

and the ecological theory to start going the other way,

dan teori ekologi untuk mulai mengubah arah,

untuk berpihak pada keanekaragaman hayati dan kompleksitasnya.

to lean into biodiversity and complexity.

And once we do, the question really becomes,

Setelah itu, pertanyaan sesungguhnya menjadi,

by rewilding our soils,

"Dengan merekontruksi tanah kita, apa kita bisa mengelola lahan pertanian

can we make our managed food and forest landscapes

dan hutan yang menampung keanekaragaman bawah tanah?

reservoirs of belowground biodiversity?

Pada prosesnya, apa kita bisa meningkatkan produksi,

And in the process,

can we enhance yields and carbon capture

dan penangkapan karbon, dan semua manfaat dari ekosistem ini?

and all the other services we ask of these ecosystems?

I think there's a lot of reason to be incredibly hopeful here.

Saya berpendapat ada banyak alasan yang sangat optimis di sini.

And I think we also shouldn't be so surprised

Dan saya berpendapat, kita juga tidak perlu heran

that these microscopic organisms have the potential

jika organisme mikroskopik ini berpotensi memiliki pengaruh

for such enormous, ecosystem-scale effects.

sangat besar, berskala ekosistem.

And that’s because we’ve known now, really for a long time,

Dan itu karena sekarang kita tahu, dalam rentang waktu yang sangat panjang,

that forests are fungi.

hutan adalah jamur,

dan populasi bakteri dan arkea yang luar biasa berkeanekaragaman hayati,

And they’re incredibly biodiverse communities of bacteria and archaea

and protists and microscopic soil animals and viruses.

dan protis, dan hewan tanah mikroskopik, dan virus.

Soil is the literal foundation of terrestrial ecosystems,

Tanah adalah pondasi sesungguhnya bagi ekosistem darat,

and the microbial life that inhabits soil

dan kehidupan mikroba yang menghuni tanah mewakili populasi

represents some of the most complex and biodiverse

yang paling berkeanekaragaman hayati dan kompleks yang hidup di Bumi.

communities of life on Earth.

For the first time,

Untuk pertama kalinya,

DNA sequencing is turning the lights on belowground.

teknologi pengurutan DNA menyalakan cahaya di bawah tanah.

It’s allowing us to see these organisms in unprecedented detail

Teknologi itu memungkinkan kita mengamati organisme ini

dalam detail dan skala yang belum pernah ada sebelumnya.

and at unprecedented scales.

Imagine studying plant biology,

Bayangkan, mempelajari biologi tumbuhan,

tetapi Anda tidak pernah benar-benar tahu apakah Anda sedang mengamati pohon sequoia

but you never really knew if you're looking at a sequoia tree

or a sphagnum moss.

atau lumut sphagnum.

And then, all of a sudden, you did.

Dan kemudian, secara tiba-tiba, Anda berhasil melakukannya.

That's what's happening right now in global environmental microbiology.

Itulah yang terjadi saat ini di dalam mikrobiologi lingkungan global.

And so we should expect this revolution

Kita berharap revolusi akan pemahaman kita terhadap organisme mikroskopis,

in our understanding of these microscopic organisms,

and particularly fungi,

khususnya jamur,

to transform how we understand and how we manage our ecosystems

mengubah cara kita memahami dan mengelola ekosistem

in a foundational way.

secara mendasar.

Thank you.

Terima kasih.

(Cheers and applause)

(Sorak-sorai dan tepuk tangan)