Ilmuwan Kembangkan Alat Pantau Napas Tanaman secara Real-Time, Kunci Hadapi Perubahan Iklim

PARA ilmuwan berhasil menciptakan alat baru yang mampu mengamati proses "pernapasan" tanaman secara real-time. Teknologi ini diharapkan menjadi terobosan besar dalam mengidentifikasi sifat genetik tanaman agar lebih tangguh menghadapi dampak perubahan iklim global.

Sistem pangan manusia sangat bergantung pada stomata, yaitu pori-pori mikroskopis pada daun yang berfungsi mengatur masuknya karbon dioksida serta keluarnya oksigen dan uap air. Memahami cara kerja stomata secara mendalam menjadi kunci untuk menghasilkan varietas tanaman yang lebih efisien, terutama dalam penggunaan air.

"Sangat penting bagi kita untuk memahami stomata dengan lebih baik," ujar Andrew Leakey, ahli biologi tanaman dari University of Illinois Urbana-Champaign, kepada Live Science. "Saya dan banyak peneliti lain berupaya mencari cara melalui pemuliaan atau bioteknologi untuk mengubah kinerja stomata guna menghasilkan tanaman yang lebih baik, khususnya yang membutuhkan lebih sedikit air."

Baca juga : El Niño dan La Niña Picu Banjir dan Kekeringan Serentak di Berbagai Benua

Teknologi 'Stomata In-Sight'

Dalam studi yang diterbitkan di jurnal Plant Physiology pada 17 November 2025, tim peneliti memperkenalkan instrumen bernama Stomata In-Sight. Alat ini menggabungkan kecanggihan mikroskop, sistem pengukur aliran gas, dan analisis citra berbasis machine learning.

Cara kerjanya tergolong unik. Potongan kecil daun ditempatkan dalam ruang terkendali berukuran telapak tangan manusia. Peneliti kemudian mengubah suhu atau ketersediaan air di dalam ruang tersebut untuk melihat respons stomata. Berkat bantuan kecerdasan buatan, proses identifikasi dan analisis gambar stomata menjadi jauh lebih cepat dibandingkan metode manual tradisional.

"Alat ini mengukur aktivitas kolektif dari ribuan stomata dalam hal aliran karbon dioksida dan air," jelas Leakey.

Baca juga : Tiga Komoditas Mewah Dunia Terancam Punah Akibat Perubahan Iklim

Pengembangan alat ini memakan waktu lima tahun dan melewati tiga prototipe yang gagal akibat masalah teknis, seperti getaran kecil dari kipas sistem pertukaran gas yang membuat gambar mikroskop menjadi buram.

Mengubah Genetik Tanaman

Tim peneliti telah menggunakan sistem ini untuk meneliti jagung dan sorgum. Melalui wawasan yang didapat, mereka berhasil merekayasa tanaman sorgum agar lebih hemat air dengan mengidentifikasi gen yang bertanggung jawab atas kepadatan stomata pada daun.

Meski demikian, tidak semua ilmuwan sepakat bahwa alat ini akan merevolusi dunia botani. Alistair Hetherington, profesor emeritus dari University of Bristol, berpendapat bahwa peneliti kemungkinan besar akan tetap menggunakan teknik lama yang sudah teruji selama puluhan tahun.

Namun, Leakey tetap optimis dan berencana meningkatkan efisiensi alat ini melalui robotika untuk mempercepat proses penelitian. Pihak universitas pun telah mematenkan teknologi ini dengan harapan dapat diproduksi secara komersial untuk membantu berbagai kelompok riset di seluruh dunia dalam mempercepat penelitian biologi tanaman. (Live Science/Z-2)