Khi chúng ta nhìn lại lịch sử trái đất, có một sự kiện lớn đã xảy ra cách đây khoảng 66 triệu năm - vụ va chạm của một tiểu hành tinh đã dẫn đến sự tuyệt chủng hàng loạt cuối kỷ Creta. Vụ va chạm này đã gây ra sự gia tăng các chất sulfur từ bề mặt đất, làm giảm pH của đại dương xuống mức nghiêm trọng, khiến cho hơn một nửa các loài sinh vật biển phải gánh chịu số phận bi thảm. Giờ đây, chúng ta lại đang chứng kiến một cuộc khủng hoảng tương tự, nhưng lần này không có tiểu hành tinh nào mà chỉ có tác động của con người.
Hoạt động của con người như phá rừng và đốt nhiên liệu hóa thạch đã thải ra một lượng lớn khí thải, chủ yếu là carbon dioxide (CO2). Lượng CO2 này đã làm giảm pH của đại dương xuống mức báo động, với sự gia tăng độ axit lên tới 30%. Điều này có nguy cơ tàn phá các môi trường sống dưới nước như rạn san hô và các khu vực sâu trong đại dương. Ranh giới an toàn cho sự axit hóa đại dương, tức là giới hạn mà trái đất có thể chịu đựng trước khi xảy ra những hậu quả nghiêm trọng, là 20% sự giảm nồng độ canxi carbonate, một hợp chất phổ biến trong các loại đá vôi và vỏ động vật. Đến năm 2020, chúng ta đã thấy rằng giới hạn này đang đe dọa.
Một nghiên cứu gần đây từ Phòng thí nghiệm Biển Plymouth (PML) ở Vương quốc Anh, dưới sự dẫn dắt của nhà hải dương học sinh học Helen Findlay, đã cho thấy rằng ranh giới axit hóa đại dương đã bị vi phạm ở 60% các vùng nước dưới mặt biển, nằm sâu 200 mét. Findlay chia sẻ rằng các đánh giá về ranh giới hành tinh xác định chín quy trình lớn của hệ thống trái đất, mà nếu bị vi phạm, có thể gây ra những thay đổi môi trường không thể chấp nhận được.
Các sinh vật tạo ra vỏ bằng cách tính toán lại phụ thuộc vào các phân tử canxi và carbonate đã có sẵn trong đại dương. Tuy nhiên, khi lượng CO2 tăng lên, nó sẽ phản ứng với nước biển và tạo ra axit cacbonic, dẫn đến mức độ pH giảm. Điều này cản trở quá trình tạo ra vỏ của các sinh vật, khiến cho chúng gặp khó khăn trong việc tồn tại. Năng lượng mà các loài động vật này phải tiêu tốn để xây dựng và duy trì vỏ cũng lớn hơn do tình trạng thiếu oxy, một vấn đề dẫn đến hypoxia, tức là tình trạng thiếu oxy.
Thậm chí, mức pH quá thấp có thể khiến vỏ và bộ xương ngoài của chúng tan rã. Chính vì vậy, Findlay đã đề nghị rằng giới hạn 20% giảm canxi carbonate nên được điều chỉnh xuống 10%, để các sinh vật biển có cơ hội phục hồi và phát triển trở lại. Nếu lượng khí thải carbon tiếp tục gia tăng, tình hình sẽ trở nên u ám hơn cho cuộc sống dưới nước.
Một nghiên cứu nghiêm trọng khác từ NOAA cho thấy rằng một số loài pteropods - những mollusks nhỏ còn được gọi là “cánh biển” - đang phải đối mặt với khả năng không thể duy trì vỏ của chúng trong môi trường axit ngày càng gia tăng. Trong thí nghiệm, các vỏ pteropod được đặt trong nước có mức carbonate được điều chỉnh theo dự đoán cho năm 2100 và chỉ sau 45 ngày, chúng đã tan rã. Thực tế là ngay cả những vỏ pteropod ngoài khơi bờ biển Antarctica cũng đã được phát hiện đang bị hoà tan.
Dù có vẻ như sự biến mất của những sinh vật nhỏ bé này không quan trọng, nhưng pteropods, cùng với những động vật khác được coi là zooplankton, lại tạo thành nền tảng của một mạng lưới thực phẩm rộng lớn, có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng nếu bị gián đoạn. Những sinh vật không tạo ra vỏ sẽ cảm nhận sự tác động của axit hóa đại dương theo những cách khác. Nếu có một sự thay đổi đáng kể trong hóa học của đại dương, một số loài cá sẽ gặp khó khăn hơn trong việc phát hiện kẻ thù.
Theo Findlay, các đại dương ở vùng cực đã trải qua những thay đổi đáng kể ở bề mặt, nhưng những sự thay đổi đáng ngại nhất ở các vùng nước sâu lại xảy ra ở vùng nhiệt đới và cận cực. Nếu các rạn san hô sử dụng nước sâu không thể xây dựng được bộ xương ngoài, cả hệ sinh thái phụ thuộc vào chúng cho thức ăn và nơi trú ẩn có thể biến mất. Sự mất mát hệ sinh thái có thể dẫn đến các quần thể sinh vật bị cô lập trong những vùng nhỏ hơn, nơi chúng trở nên dễ bị tổn thương hơn.
Hiện tại, không có một tiểu hành tinh hủy diệt nào đang trên đường đến trái đất, nhưng nếu tình trạng phát thải carbon tiếp diễn với tốc độ hiện tại, chúng ta có thể đang tự tạo ra hiệu ứng hủy diệt tương tự như một tiểu hành tinh.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/science/a65034031/planetary-boundary-acid-ocean/
Hoạt động của con người như phá rừng và đốt nhiên liệu hóa thạch đã thải ra một lượng lớn khí thải, chủ yếu là carbon dioxide (CO2). Lượng CO2 này đã làm giảm pH của đại dương xuống mức báo động, với sự gia tăng độ axit lên tới 30%. Điều này có nguy cơ tàn phá các môi trường sống dưới nước như rạn san hô và các khu vực sâu trong đại dương. Ranh giới an toàn cho sự axit hóa đại dương, tức là giới hạn mà trái đất có thể chịu đựng trước khi xảy ra những hậu quả nghiêm trọng, là 20% sự giảm nồng độ canxi carbonate, một hợp chất phổ biến trong các loại đá vôi và vỏ động vật. Đến năm 2020, chúng ta đã thấy rằng giới hạn này đang đe dọa.
Một nghiên cứu gần đây từ Phòng thí nghiệm Biển Plymouth (PML) ở Vương quốc Anh, dưới sự dẫn dắt của nhà hải dương học sinh học Helen Findlay, đã cho thấy rằng ranh giới axit hóa đại dương đã bị vi phạm ở 60% các vùng nước dưới mặt biển, nằm sâu 200 mét. Findlay chia sẻ rằng các đánh giá về ranh giới hành tinh xác định chín quy trình lớn của hệ thống trái đất, mà nếu bị vi phạm, có thể gây ra những thay đổi môi trường không thể chấp nhận được.
Các sinh vật tạo ra vỏ bằng cách tính toán lại phụ thuộc vào các phân tử canxi và carbonate đã có sẵn trong đại dương. Tuy nhiên, khi lượng CO2 tăng lên, nó sẽ phản ứng với nước biển và tạo ra axit cacbonic, dẫn đến mức độ pH giảm. Điều này cản trở quá trình tạo ra vỏ của các sinh vật, khiến cho chúng gặp khó khăn trong việc tồn tại. Năng lượng mà các loài động vật này phải tiêu tốn để xây dựng và duy trì vỏ cũng lớn hơn do tình trạng thiếu oxy, một vấn đề dẫn đến hypoxia, tức là tình trạng thiếu oxy.
Thậm chí, mức pH quá thấp có thể khiến vỏ và bộ xương ngoài của chúng tan rã. Chính vì vậy, Findlay đã đề nghị rằng giới hạn 20% giảm canxi carbonate nên được điều chỉnh xuống 10%, để các sinh vật biển có cơ hội phục hồi và phát triển trở lại. Nếu lượng khí thải carbon tiếp tục gia tăng, tình hình sẽ trở nên u ám hơn cho cuộc sống dưới nước.
Một nghiên cứu nghiêm trọng khác từ NOAA cho thấy rằng một số loài pteropods - những mollusks nhỏ còn được gọi là “cánh biển” - đang phải đối mặt với khả năng không thể duy trì vỏ của chúng trong môi trường axit ngày càng gia tăng. Trong thí nghiệm, các vỏ pteropod được đặt trong nước có mức carbonate được điều chỉnh theo dự đoán cho năm 2100 và chỉ sau 45 ngày, chúng đã tan rã. Thực tế là ngay cả những vỏ pteropod ngoài khơi bờ biển Antarctica cũng đã được phát hiện đang bị hoà tan.
Dù có vẻ như sự biến mất của những sinh vật nhỏ bé này không quan trọng, nhưng pteropods, cùng với những động vật khác được coi là zooplankton, lại tạo thành nền tảng của một mạng lưới thực phẩm rộng lớn, có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng nếu bị gián đoạn. Những sinh vật không tạo ra vỏ sẽ cảm nhận sự tác động của axit hóa đại dương theo những cách khác. Nếu có một sự thay đổi đáng kể trong hóa học của đại dương, một số loài cá sẽ gặp khó khăn hơn trong việc phát hiện kẻ thù.
Theo Findlay, các đại dương ở vùng cực đã trải qua những thay đổi đáng kể ở bề mặt, nhưng những sự thay đổi đáng ngại nhất ở các vùng nước sâu lại xảy ra ở vùng nhiệt đới và cận cực. Nếu các rạn san hô sử dụng nước sâu không thể xây dựng được bộ xương ngoài, cả hệ sinh thái phụ thuộc vào chúng cho thức ăn và nơi trú ẩn có thể biến mất. Sự mất mát hệ sinh thái có thể dẫn đến các quần thể sinh vật bị cô lập trong những vùng nhỏ hơn, nơi chúng trở nên dễ bị tổn thương hơn.
Hiện tại, không có một tiểu hành tinh hủy diệt nào đang trên đường đến trái đất, nhưng nếu tình trạng phát thải carbon tiếp diễn với tốc độ hiện tại, chúng ta có thể đang tự tạo ra hiệu ứng hủy diệt tương tự như một tiểu hành tinh.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/science/a65034031/planetary-boundary-acid-ocean/
