Khi nói về sự biến đổi khí hậu và những tác động của nó đối với đại dương, chúng ta không thể không nhắc đến sự kiện thảm khốc xảy ra cách đây 66 triệu năm khi một tiểu hành tinh va chạm với Trái Đất, dẫn đến sự tuyệt chủng hàng loạt của loài khủng long. Lần ấy, những tảng đá bị phá vỡ đã giải phóng lượng sulphur lớn, làm cho độ pH của đại dương giảm mạnh, khiến cho hàng nửa số sinh vật biển không thể sống sót. Tuy nhiên, câu chuyện đáng buồn này đang lặp lại, lần này không phải do thiên thạch, mà chính là do hoạt động của con người.
Với những hoạt động như phá rừng và việc đốt nhiên liệu hóa thạch, chúng ta đã phát thải một lượng lớn carbon dioxide (CO2) ra môi trường. Sự gia tăng CO2 này đã khiến độ pH của đại dương giảm mạnh, và hiện tượng acid hóa đại dương đã tăng lên tới 30%. Điều này đặc biệt ảnh hưởng đến các hệ sinh thái dưới nước như rạn san hô hay đại dương sâu.
Đã có những nghiên cứu chỉ ra rằng giới hạn mà Trái Đất có thể chịu đựng trước khi xảy ra những hệ quả tiêu cực do acid hóa đại dương là giảm 20% nồng độ calcium carbonate (một hợp chất phổ biến có trong đá vôi và vỏ sò) so với mức trước khi công nghiệp hóa. Mặc dù giới hạn này đã xuất hiện vào năm 2020, nhưng cho đến gần đây, chúng ta vẫn chưa vượt qua. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Hải dương Plymouth (PML) của Vương quốc Anh đã phát hiện rằng đã có tới 60% nước đại dương ở độ sâu 200 mét bị vượt qua giới hạn acid hóa đại dương này.
Điều đáng lo ngại là những sinh vật tạo vỏ từ quá trình kết tủa cần có calcium và carbonate hòa tan để phát triển. Khi CO2 được hấp thụ vào nước biển, nó sẽ hình thành acid carbonic, dẫn đến sự hình thành các ion hydrogen (H+) và bicarbonate (HCO3-). Chính sự gia tăng ion hydrogen này làm giảm độ pH của nước, trong khi đó việc bicarbonate chiếm giữ carbonate ion (CO32-) dẫn đến việc các sinh vật này không thể hấp thụ đủ lượng cần thiết cho việc xây dựng vỏ.
Ngoài ra, sự gia tăng nhiệt độ nước biển làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước, dẫn đến tình trạng hypoxia - thiếu oxy. Điều này khiến cho những sinh vật có vỏ phải tiêu tốn nhiều năng lượng hơn để duy trì và tạo ra vỏ của chúng. Những mức pH thấp có thể làm hòa tan vỏ và bộ xương bên ngoài của chúng, khiến cho các nhà khoa học như Helen Findlay kiến nghị điều chỉnh giới hạn từ 20% xuống chỉ còn 10% để giúp các sinh vật biển có cơ hội phục hồi.
Những nghiên cứu mới đây cũng cho thấy một số loài pteropods - những con nhuyễn thể nhỏ, có khả năng tạo ra vỏ - có thể sớm không duy trì được vỏ của chúng nếu tình trạng này không được cải thiện. Trong một cuộc thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã để vỏ pteropod trong nước với nồng độ carbonate thấp và chỉ sau 45 ngày, chúng đã bị hòa tan. Thực tế, ngay cả ở các đại dương hiện tại, những vỏ pteropod ngoài khơi bờ biển Antarctica cũng đã bắt đầu bị hòa tan.
Dù có thể cho rằng sự biến mất của những sinh vật nhỏ bé này không có gì đáng lo ngại, nhưng thực tế cho thấy pteropods và các sinh vật zooplankton khác là nền tảng của một chuỗi thức ăn rộng lớn. Nếu chúng gặp khó khăn, toàn bộ hệ sinh thái sẽ bị ảnh hưởng. Những loài không tạo vỏ cũng chịu tác động từ acid hóa đại dương theo nhiều cách khác nhau, chẳng hạn như khó khăn trong việc phát hiện kẻ thù.
Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng các đại dương ở vùng cực đang trải qua sự thay đổi đáng kể, nhưng những biến động nghiêm trọng nhất đang xảy ra ở các khu vực nhiệt đới và bán cực. Nếu các rạn san hô sâu không còn khả năng xây dựng xương ngoài, toàn bộ hệ sinh thái phụ thuộc vào chúng có thể sẽ bị xóa sổ.
Chúng ta đang đứng trước một khủng hoảng lớn. Mặc dù hiện tại không có tiểu hành tinh nào hướng đến Trái Đất, nhưng nếu tình trạng phát thải carbon tiếp tục như hiện nay, chúng ta có thể đang tạo ra một "hiệu ứng tiểu hành tinh" chết chóc của riêng mình. Việc đưa ra một cái nhìn toàn diện hơn về vấn đề này, không chỉ dựa trên hóa học mà còn xét đến các yếu tố khác như biến động khu vực và tác động sinh học, là vô cùng cấp thiết. Hãy cùng nhau hành động để bảo vệ đại dương và những sinh vật sống trong đó trước khi quá muộn. (popsci)
Với những hoạt động như phá rừng và việc đốt nhiên liệu hóa thạch, chúng ta đã phát thải một lượng lớn carbon dioxide (CO2) ra môi trường. Sự gia tăng CO2 này đã khiến độ pH của đại dương giảm mạnh, và hiện tượng acid hóa đại dương đã tăng lên tới 30%. Điều này đặc biệt ảnh hưởng đến các hệ sinh thái dưới nước như rạn san hô hay đại dương sâu.
Đã có những nghiên cứu chỉ ra rằng giới hạn mà Trái Đất có thể chịu đựng trước khi xảy ra những hệ quả tiêu cực do acid hóa đại dương là giảm 20% nồng độ calcium carbonate (một hợp chất phổ biến có trong đá vôi và vỏ sò) so với mức trước khi công nghiệp hóa. Mặc dù giới hạn này đã xuất hiện vào năm 2020, nhưng cho đến gần đây, chúng ta vẫn chưa vượt qua. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Hải dương Plymouth (PML) của Vương quốc Anh đã phát hiện rằng đã có tới 60% nước đại dương ở độ sâu 200 mét bị vượt qua giới hạn acid hóa đại dương này.
Điều đáng lo ngại là những sinh vật tạo vỏ từ quá trình kết tủa cần có calcium và carbonate hòa tan để phát triển. Khi CO2 được hấp thụ vào nước biển, nó sẽ hình thành acid carbonic, dẫn đến sự hình thành các ion hydrogen (H+) và bicarbonate (HCO3-). Chính sự gia tăng ion hydrogen này làm giảm độ pH của nước, trong khi đó việc bicarbonate chiếm giữ carbonate ion (CO32-) dẫn đến việc các sinh vật này không thể hấp thụ đủ lượng cần thiết cho việc xây dựng vỏ.
Ngoài ra, sự gia tăng nhiệt độ nước biển làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước, dẫn đến tình trạng hypoxia - thiếu oxy. Điều này khiến cho những sinh vật có vỏ phải tiêu tốn nhiều năng lượng hơn để duy trì và tạo ra vỏ của chúng. Những mức pH thấp có thể làm hòa tan vỏ và bộ xương bên ngoài của chúng, khiến cho các nhà khoa học như Helen Findlay kiến nghị điều chỉnh giới hạn từ 20% xuống chỉ còn 10% để giúp các sinh vật biển có cơ hội phục hồi.
Những nghiên cứu mới đây cũng cho thấy một số loài pteropods - những con nhuyễn thể nhỏ, có khả năng tạo ra vỏ - có thể sớm không duy trì được vỏ của chúng nếu tình trạng này không được cải thiện. Trong một cuộc thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã để vỏ pteropod trong nước với nồng độ carbonate thấp và chỉ sau 45 ngày, chúng đã bị hòa tan. Thực tế, ngay cả ở các đại dương hiện tại, những vỏ pteropod ngoài khơi bờ biển Antarctica cũng đã bắt đầu bị hòa tan.
Dù có thể cho rằng sự biến mất của những sinh vật nhỏ bé này không có gì đáng lo ngại, nhưng thực tế cho thấy pteropods và các sinh vật zooplankton khác là nền tảng của một chuỗi thức ăn rộng lớn. Nếu chúng gặp khó khăn, toàn bộ hệ sinh thái sẽ bị ảnh hưởng. Những loài không tạo vỏ cũng chịu tác động từ acid hóa đại dương theo nhiều cách khác nhau, chẳng hạn như khó khăn trong việc phát hiện kẻ thù.
Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng các đại dương ở vùng cực đang trải qua sự thay đổi đáng kể, nhưng những biến động nghiêm trọng nhất đang xảy ra ở các khu vực nhiệt đới và bán cực. Nếu các rạn san hô sâu không còn khả năng xây dựng xương ngoài, toàn bộ hệ sinh thái phụ thuộc vào chúng có thể sẽ bị xóa sổ.
Chúng ta đang đứng trước một khủng hoảng lớn. Mặc dù hiện tại không có tiểu hành tinh nào hướng đến Trái Đất, nhưng nếu tình trạng phát thải carbon tiếp tục như hiện nay, chúng ta có thể đang tạo ra một "hiệu ứng tiểu hành tinh" chết chóc của riêng mình. Việc đưa ra một cái nhìn toàn diện hơn về vấn đề này, không chỉ dựa trên hóa học mà còn xét đến các yếu tố khác như biến động khu vực và tác động sinh học, là vô cùng cấp thiết. Hãy cùng nhau hành động để bảo vệ đại dương và những sinh vật sống trong đó trước khi quá muộn. (popsci)
