Khi một tiểu hành tinh va chạm với Trái Đất cách đây 66 triệu năm, sự kiện này đã khiến hơn nửa số loài sinh vật biển biến mất, trong đó có cả khủng long. Lần này, không có tiểu hành tinh nào, mà nguyên nhân chính lại đến từ con người. Những hoạt động của chúng ta như chặt phá rừng và đốt nhiên liệu hóa thạch đã giải phóng lượng lớn khí thải, chủ yếu là carbon dioxide (CO2). Điều này đã gây ra sự sụt giảm mạnh mẽ về độ pH của đại dương, khiến độ axit tăng 30%, ảnh hưởng đến môi trường sống dưới nước từ rạn san hô cho đến những vùng biển sâu.
Giới hạn đối với sự axit hóa đại dương—điểm mà Trái Đất có thể chịu đựng trước khi bắt đầu gặp phải những hệ quả tàn khốc—là giảm 20% nồng độ canxi cacbonat (một loại muối phổ biến trong đá vôi và vỏ sò) so với mức trước thời kỳ công nghiệp. Giới hạn này đã cận kề vào năm 2020, nhưng cho đến gần đây, nó vẫn chưa bị vượt qua.
Hiện tại, các nhà nghiên cứu tại Phòng Thí Nghiệm Hàng Hải Plymouth (PML) ở Vương quốc Anh cảm thấy lo lắng. Trong một nghiên cứu do nhà sinh vật học hải dương Helen Findlay dẫn đầu, họ đã phát hiện ra rằng giới hạn axit hóa đại dương đã bị vượt qua tới 60% ở những vùng nước sâu dưới bề mặt, cách mặt nước khoảng 200 mét.
Các sinh vật tự sản xuất vỏ bằng cách kết tinh phụ thuộc vào các phân tử canxi và cacbonat đã có trong nước biển. Khi nồng độ CO2 tăng lên, nó sẽ phản ứng với nước để tạo ra axit carbonic, làm giảm độ pH của nước, và khiến các ion cacbonat cần thiết cho việc xây dựng vỏ của các sinh vật này trở nên khan hiếm. Tình trạng này đã khiến nhiều loài phải đối mặt với khó khăn lớn trong việc duy trì sự sống.
Bên cạnh đó, nhiệt độ đại dương tăng cao cũng dẫn đến lượng oxy trong nước giảm. Nước ấm không hòa trộn tốt với nước lạnh và giàu oxy, gây ra tình trạng thiếu oxy gọi là hypoxia. Điều này không chỉ làm cho các sinh vật phải tiêu tốn năng lượng nhiều hơn để duy trì vỏ, mà còn có thể dẫn đến những nguy cơ lớn hơn cho sự sống của chúng.
Nếu nồng độ khí thải carbon tiếp tục gia tăng, tình hình sẽ càng trở nên u ám cho sinh vật biển. Một nghiên cứu từ NOAA cho thấy một số loài pteropod—những động vật nhuyễn thể nhỏ, được gọi là "bướm biển"—có thể sẽ không duy trì được vỏ của chúng. Trong thí nghiệm, các vỏ pteropod đã tan ra chỉ sau 45 ngày khi được đặt trong nước có nồng độ cacbonat tương ứng với mức dự đoán cho năm 2100. Thực tế còn đáng ngại hơn khi vỏ của những sinh vật này đã được tìm thấy đang tan ra ngoài khơi bờ biển Antarctica.
Dù có vẻ như những sinh vật nhỏ bé này không có ảnh hưởng lớn, nhưng thực tế là pteropods—cùng với các loài sinh vật zooplankton khác—là nền tảng của một chuỗi thức ăn rộng lớn trong đại dương. Việc giảm sút số lượng của chúng có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho toàn bộ hệ sinh thái. Những sinh vật không có khả năng kết tinh cũng chịu tác động đến từ axit hóa đại dương, khiến cho một số loài cá gặp khó khăn trong việc phát hiện kẻ thù.
Findlay cũng cho biết các đại dương ở vùng cực đã trải qua những thay đổi đáng kể tại bề mặt, nhưng những chuyển biến đáng lo ngại hơn lại diễn ra ở các khu vực dưới bề mặt thuộc các vùng nhiệt đới và cận cực. Nếu các rạn san hô nước sâu không thể xây dựng được vỏ ngoài, cả những hệ sinh thái phụ thuộc vào chúng có thể bị xóa sổ. Hệ sinh thái bị mất có thể khiến các quần thể sinh vật rơi vào tình trạng cô lập và dễ bị tuyệt chủng.
Dù không có tiểu hành tinh nào hướng về phía chúng ta trong tương lai gần, nhưng nếu khí thải carbon tiếp tục gia tăng, có khả năng chúng ta đang tạo ra một "hiệu ứng tiểu hành tinh" chết chóc của chính mình.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/science/a65034031/planetary-boundary-acid-ocean/
Giới hạn đối với sự axit hóa đại dương—điểm mà Trái Đất có thể chịu đựng trước khi bắt đầu gặp phải những hệ quả tàn khốc—là giảm 20% nồng độ canxi cacbonat (một loại muối phổ biến trong đá vôi và vỏ sò) so với mức trước thời kỳ công nghiệp. Giới hạn này đã cận kề vào năm 2020, nhưng cho đến gần đây, nó vẫn chưa bị vượt qua.
Hiện tại, các nhà nghiên cứu tại Phòng Thí Nghiệm Hàng Hải Plymouth (PML) ở Vương quốc Anh cảm thấy lo lắng. Trong một nghiên cứu do nhà sinh vật học hải dương Helen Findlay dẫn đầu, họ đã phát hiện ra rằng giới hạn axit hóa đại dương đã bị vượt qua tới 60% ở những vùng nước sâu dưới bề mặt, cách mặt nước khoảng 200 mét.
Các sinh vật tự sản xuất vỏ bằng cách kết tinh phụ thuộc vào các phân tử canxi và cacbonat đã có trong nước biển. Khi nồng độ CO2 tăng lên, nó sẽ phản ứng với nước để tạo ra axit carbonic, làm giảm độ pH của nước, và khiến các ion cacbonat cần thiết cho việc xây dựng vỏ của các sinh vật này trở nên khan hiếm. Tình trạng này đã khiến nhiều loài phải đối mặt với khó khăn lớn trong việc duy trì sự sống.
Bên cạnh đó, nhiệt độ đại dương tăng cao cũng dẫn đến lượng oxy trong nước giảm. Nước ấm không hòa trộn tốt với nước lạnh và giàu oxy, gây ra tình trạng thiếu oxy gọi là hypoxia. Điều này không chỉ làm cho các sinh vật phải tiêu tốn năng lượng nhiều hơn để duy trì vỏ, mà còn có thể dẫn đến những nguy cơ lớn hơn cho sự sống của chúng.
Nếu nồng độ khí thải carbon tiếp tục gia tăng, tình hình sẽ càng trở nên u ám cho sinh vật biển. Một nghiên cứu từ NOAA cho thấy một số loài pteropod—những động vật nhuyễn thể nhỏ, được gọi là "bướm biển"—có thể sẽ không duy trì được vỏ của chúng. Trong thí nghiệm, các vỏ pteropod đã tan ra chỉ sau 45 ngày khi được đặt trong nước có nồng độ cacbonat tương ứng với mức dự đoán cho năm 2100. Thực tế còn đáng ngại hơn khi vỏ của những sinh vật này đã được tìm thấy đang tan ra ngoài khơi bờ biển Antarctica.
Dù có vẻ như những sinh vật nhỏ bé này không có ảnh hưởng lớn, nhưng thực tế là pteropods—cùng với các loài sinh vật zooplankton khác—là nền tảng của một chuỗi thức ăn rộng lớn trong đại dương. Việc giảm sút số lượng của chúng có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho toàn bộ hệ sinh thái. Những sinh vật không có khả năng kết tinh cũng chịu tác động đến từ axit hóa đại dương, khiến cho một số loài cá gặp khó khăn trong việc phát hiện kẻ thù.
Findlay cũng cho biết các đại dương ở vùng cực đã trải qua những thay đổi đáng kể tại bề mặt, nhưng những chuyển biến đáng lo ngại hơn lại diễn ra ở các khu vực dưới bề mặt thuộc các vùng nhiệt đới và cận cực. Nếu các rạn san hô nước sâu không thể xây dựng được vỏ ngoài, cả những hệ sinh thái phụ thuộc vào chúng có thể bị xóa sổ. Hệ sinh thái bị mất có thể khiến các quần thể sinh vật rơi vào tình trạng cô lập và dễ bị tuyệt chủng.
Dù không có tiểu hành tinh nào hướng về phía chúng ta trong tương lai gần, nhưng nếu khí thải carbon tiếp tục gia tăng, có khả năng chúng ta đang tạo ra một "hiệu ứng tiểu hành tinh" chết chóc của chính mình.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/science/a65034031/planetary-boundary-acid-ocean/
