Rác thải nhựa đang "nhấn chìm" đại dương, đe dọa các sinh vật biển

Chừng nào sinh vật biển còn tồn tại thì vẫn còn tuyết biển (các hạt có kích thước lớn hơn 0,5 mm). Nó được ví như những cơn mưa phùn chết chóc, chính là chất thải đang chìm dần từ bề mặt xuống đáy biển sâu.

Tuyết biển là gì?

Tuyết bắt đầu như những hạt bụi, kết tụ thành những bông dày đặc, sau đó chìm xuống biển và trôi trước miệng của những "người nhặt rác" đại dương, dần dần xuống sâu hơn. Tuy nhiên, ngay cả khi bị nuốt chửng, chúng vẫn có thể tiếp tục rơi, ruột của những con mực chỉ là một điểm dừng chân thư giãn trên con đường dài tới vực sâu này.
Mặc dù từ "tuyết biển" có thể gợi ý cho chúng ta đến những "người da trắng trong mùa đông" nhưng trên thực tế tuyết biển chủ yếu có màu nâu hoặc xám, đó là những vật "vô tri" không có sự sống. Chúng bao gồm các mảnh vụn từ xác động thực vật, phân, chất nhầy, bụi, vi khuẩn, virus - chúng sẽ vận chuyển carbon của đại dương để tích trữ lại dưới đáy biển. Điều đáng nói là ngày càng có nhiều tuyết rơi dưới biển dưới dạng vi nhựa, chúng là những sợi và mảnh polyamide, polyethylene và polyethylene terephthalate. Sự cố có vẻ giả tạo tạo này dường như đang làm thay đổi quá trình làm mát của môi trường cổ xưa nhất trên hành tinh của chúng ta.
Cứ mỗi năm, lại có hàng chục nghìn tấn nhựa được thải ra đại dương của Trái Đất. Các nhà khoa học ban đầu giả định chúng sẽ trôi dạt theo các đảo rác và vòng hải lưu. Nhưng các cuộc khảo sát cho thấy, rác trên bề mặt biển chỉ chiếm khoảng 1% lượng nhựa ước tính của đại dương.

Rác thải nhựa đang nhấn chìm đại dương, đe dọa các sinh vật biển
Một mô hình gần đây cho thấy 99,8% nhựa đi vào đại dương kể từ năm 1950 đã chìm xuống độ sâu hơn 60 mét đầu tiên của đại dương. Các nhà khoa học tìm thấy vi nhựa dưới đáy biển nhiều hơn 10.000 lần so với ở vùng nước bề mặt bị ô nhiễm. Tuyết biển, là một trong những con đường chính kết nối bề mặt và tầng sâu của đại dương, làm cho nhựa ngày càng chìm sâu xuống. Các nhà khoa học mới bắt đầu giải thích được cách mà những nguồn cung cấp này xâm nhập vào mạng lưới thức ăn dưới biển sâu và chu trình cacbon tinh khiết của đại dương.
Luisa Galgani, một nhà nghiên cứu tại Đại học Florida Atlantic nói rằng: “Không chỉ đơn giản là tuyết trên biển vận chuyển nhựa hoặc kết hợp với nhựa, chúng có thể giúp nhau đến đại dương sâu thẳm."

Tuyết vi nhựa hình thành như thế nào?

Đáy đại dương ngập tràn ánh nắng nở rộ với các loài động thực vật phù du và vi sinh vật khác nhau, tất cả chúng đều kiếm ăn dựa vào ánh sáng. Khi những sinh vật này trao đổi chất, một số tạo ra polysaccharide có thể tạo thành một loại gel dính, hút các sinh vật nhỏ bé vô hồn dưới đại dương, các mảnh thịt nhỏ, vỏ từ foraminifera và pteropods, cát và vi nhựa, dính chung lại thành những mảnh lớn hơn. Tiến sĩ Galgani nói rằng: “Chúng là chất keo giữ lại tất cả các phần của tuyết trên biển."
Những bông tuyết trên biển rơi với tốc độ khác nhau. Các hạt lớn hơn, chẳng hạn như viên phân đậm đặc, có thể chìm nhanh hơn khiến số lượng của chúng tăng vọt ở đáy đại dương. Nhựa trong đại dương liên tục bị biến đổi, thậm chí một thứ gì đó như cái bình sữa cuối cùng cũng sẽ vỡ vụn thành vi nhựa. Linda Amaral-Zettler, một nhà khoa học tại Viện Nghiên cứu Biển Hoàng gia Hà Lan cho biết "Chúng tôi nghĩ rằng nhựa là chất trơ. Ngay khi đi vào bầu khí quyển, vi khuẩn sẽ nhanh chóng xâm chiếm nó."

Rác thải nhựa đang nhấn chìm đại dương, đe dọa các sinh vật biển
Một mẫu nước Nam Đại Tây Dương có chứa sinh vật phù du và vi nhựa
Vi nhựa có thể chứa rất nhiều vi sinh vật khác "đi nhờ xe" trên hành trình của chúng, đến mức chúng chống lại lực nổi nguyên chất của nhựa, đè chúng chìm xuống sâu hơn. Khi các màng sinh học sau đó bị phân hủy theo đường đi, nhựa lại nổi lên trở lại. Tuyết biển chính là những thứ gì đó không ổn định trong đại dương, chẳng hạn như các mảnh rơi tự do xuống vực sâu, chúng liên tục đông tụ và vỡ ra, bị sóng đánh hoặc động vật ăn vào.
Một nhà sinh thái học biển tại Đại học Exeter ở Anh nói rằng "Nó không đơn giản như: Mọi thứ luôn rơi xuống. Đó là "hộp đen" ở giữa đại dương, bởi vì chúng ta không thể ở dưới đó đủ lâu để tìm hiểu xem chuyện gì đang xảy ra.”
Để khám phá cách tuyết biển và nhựa di chuyển, tiến sĩ Mincer đã tìm hiểu các vùng nước sâu hơn bằng một máy bơm cỡ máy rửa bát, chứa đầy các bộ lọc treo trên dây, từ một chiếc thuyền có nhiệm vụ điều tra và phân tích. Các bộ lọc được bố trí từ mắt lưới lớn đến mắt lưới nhỏ để lọc cá và sinh vật phù du. Các nhà nghiên cứu đã cho máy bơm này chạy trong 10 giờ liên tục, phát hiện các sợi nylon và các vi nhựa khác phân bố khắp cột nước bên dưới dòng hải lưu cận nhiệt đới, phía Nam Đại Tây Dương.
Tuy nhiên, ngay cả với một chiếc thuyền phân tích và các công cụ đắt tiền phức tạp cũng cho thấy, việc lấy ra một mảnh tuyết biển từ vùng nước sâu bên trong đại dương một cách chuẩn xác và cụ thể là không hề đơn giản. Các máy bơm cũng thường làm xáo trộn tuyết cũng như phân tán viên nén. Mặt khác, chỉ riêng mảnh vụn cũng không đủ cho chúng ta kết luận chính xác về tốc độ chìm của một mảnh tuyết biển, điều này lại rất quan trọng để hiểu được chu kỳ tồn tại của nhựa dưới đại dương.

Tuyết biển bám vi nhựa chìm nhanh hơn

Rác thải nhựa đang nhấn chìm đại dương, đe dọa các sinh vật biển
Thí nghiệm tìm hiểu cách di chuyển vi nhựa
Để trả lời những câu hỏi này và làm việc trong phạm vi ngân sách cho phép, các nhà khoa học đã chế tạo và điều khiển tuyết biển của riêng họ trong phòng thí nghiệm. Chẳng hạn Tiến sĩ Porter thu thập các xô nước biển từ một cửa sông gần đó và nạp nước vào các chai lăn liên tục. Sau đó ông rắc vi nhựa, bao gồm các hạt polyetylen và sợi polypropylen. Họ dùng sự khuấy động liên tục và một ít axit hyaluronic dính, thúc đẩy các hạt va chạm và kết dính với nhau thành tuyết. Tiến sĩ Porter nói "Rõ ràng là chúng tôi không có đủ 300 mét ống để làm cho nó chìm xuống. Bằng cách lăn nó, những gì có thể làm ở đây là tạo ra một cột nước vô tận cho các hạt rơi qua."
Sau 3 ngày, ông đã dùng pipet (ống hút) lấy tuyết từ chai lăn ra và phân tích số lượng vi nhựa trong mỗi mảnh. Nhóm của ông phát hiện ra, mọi loại vi nhựa mà mà họ thử nghiệm đều tập hợp lại thành tuyết trên biển. Các vi nhựa như polypropylene và polyethylene thường có xu hướng nổi lại rất dễ bị chìm sau khi bám vào tuyết biển. Tất cả các loại tuyết biển bị nhiễm vi nhựa đều chìm nhanh hơn đáng kể so với tuyết biển tự nhiên.
Tiến sĩ Porter cũng gợi ý rằn, sự thay đổi này của tốc độ rơi tuyết có thể có tác động lớn đến cách đại dương thu nhận và lưu trữ carbon. Tuyết rơi nhanh hơn có thể lưu trữ nhiều vi nhựa hơn trong đại dương sâu, trong khi tuyết rơi chậm hơn có thể làm cho các hạt chứa nhiều nhựa có sẵn hơn đối với động vật ăn thịt. Giống như một mạng lưới thức ăn "nguy hiểm" ở sâu dưới đại dương. Karin Kvale, một nhà khoa học về chu trình carbon tại GNS Science ở New Zealand, cho biết: “Chất dẻo giống như một loại "thuốc ăn kiêng" cho những loài động vật này."

Rác thải nhựa đang nhấn chìm đại dương, đe dọa các sinh vật biển
Trong các thí nghiệm, với sự tài trợ của chương trình nghiên cứu Chân trời 2020 của Liên minh Châu Âu, Tiến sĩ Galgani đã thử bắt chước tuyết trên biển ở quy mô lớn hơn. Cô đã thả mesocosm - những chiếc túi khổng lồ mà mỗi chiếc chứa gần 800 gallon nước biển - tái tạo chuyển động của nước tự nhiên trong một hồ bơi lớn. Trong điều kiện này, tuyết trên biển đã được hình thành.
Tiến sĩ Galgani nói: “Bạn có quá ít không gian và một hệ thống hạn chế. Trong mesocosm, bạn đang thao túng một hệ thống tự nhiên." Galgani đã trộn các vi nhựa trong một nỗ lực tái tạo vùng biển và có thể là một đại dương trong tương lai, với nồng độ nhựa cao. Các trung mô chứa đầy vi nhựa không chỉ tạo ra nhiều tuyết biển hơn mà còn tạo ra nhiều cacbon hữu cơ hơn, vì nhựa sẽ tạo ra nhiều bề mặt hơn cho các sinh vật cư trú. Tất cả những lý do này có thể khiến cho đại dương sâu thẳm chứa nhiều carbon hơn, thay đổi máy bơm sinh học của đại dương, vốn là "một chiếc máy điều hòa khí hậu" khổng lồ.
Tiến sĩ Galgani nói: "Tất nhiên, đó là một bức tranh lớn, thậm chí rất lớn. Nhưng chúng tôi có một số tín hiệu cho thấy nó hoàn toàn có thể ảnh hưởng, nó phụ thuộc vào việc có bao nhiêu nhựa”.

Một "bữa tiệc" vi nhựa

Để hiểu cách thức vi nhựa có thể di chuyển qua mạng lưới thức ăn, dưới đáy biển sâu, một số nhà khoa học đã tìm đã tìm kiếm các sinh vật để tìm manh mối. Cứ sau 24 giờ, nhiều loài sinh vật biển lại thực hiện một số một cuộc di cư đồng bộ lên và xuống trong cột nước. Tiến sĩ Choy nói "Chúng thực hiện tương đương với một cuộc chạy marathon mỗi ngày và đêm."
Còn Ferreira, một nhà nghiên cứu tại Đại học liên bang nông thôn Pernambuco ở Brazil, băn khoăn "Có khả năng chúng đang vận chuyển nhựa lên xuống không?”. Tiến sĩ Ferreira và Anne Justino, một nghiên cứu sinh tiến sĩ tại cùng một trường đại học, đã thu thập mực ma cà rồng và nước biển từ một vùng nhiệt đới Đại Tây Dương. Họ đã tìm thấy rất nhiều chất dẻo ở cả 2 loại, chủ yếu là sợi, nhưng cũng có thể là mảnh và hạt.

Rác thải nhựa đang nhấn chìm đại dương, đe dọa các sinh vật biển
Mực ma cà rồng sống ở vùng nước sâu, được phát hiện có hàm lượng nhựa cao đáng báo động trong dạ dày
Một phát hiện thú vị là loài mực ma cà rồng, sống ở vùng nước sâu hơn với ít vi nhựa hơn, lại có lượng nhựa cũng như bọt cao hơn trong dạ dày của chúng. Các nhà nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng, chế độ ăn chính của mực ống ma cà rồng là tuyết biển, đặc biệt là các viên phân thịt trôi dạt dưới biển, có thể là chất dẻo. Các nhà khoa học cho biết "Điều đó rất đáng quan tâm. Chúng là một trong những loài dễ bị tổn thương nhất." Họ đã khai quật được các sợi và hạt từ đường tiêu hóa của cá đèn và một số con khác, di cư lên và xuống trong vùng trung bình ở độ sâu 198 mét đến hơn 1000 mét.
Tiến sĩ Mincer cho biết một số cộng đồng vi sinh vật định cư trên vi nhựa có thể phát quang sinh học, thu hút cá như mồi nhử. Còn Tiến sĩ Choy muốn tìm hiểu xem liệu một số loài vật ăn lọc có đang ăn vi nhựa và vận chuyển chúng vào lưới thức ăn ở vùng nước sâu hơn hay không. Cô nói rằng: "Tuyết biển là một trong những thứ chính kết nối mạng lưới thức ăn trên đại dương." Ông đã nghiên cứu về loài ấu trùng giáp xác khổng lồ - Bathochordaeus stygius.
Ấu trùng này giống con nòng nọc nhỏ bé và sống bên trong một bong bóng chất nhầy, kích thước lớn có thể tới một mét . Ông nói: "Nó còn tồi tệ hơn cả chiếc booger (gỉ mũi) thô thiển nhất mà bạn từng thấy. Khi nhà ống của chúng bị tắc nghẽn không cho ăn được, các loài ấu trùng sẽ di chuyển ra ngoài và bong bóng nặng chìm xuống."

Rác thải nhựa đang nhấn chìm đại dương, đe dọa các sinh vật biển
Tiến sĩ Choy phát hiện ra rằng những thành phần chất nhầy này chứa đầy các vi nhựa, được đưa xuống sâu cùng với tất cả carbon của chúng. Các loài ấu trùng khổng lồ được tìm thấy trên khắp các đại dương trên thế giới. Tiến sĩ Choy nhấn mạnh rằng công việc của bà tập trung vào Hẻm núi Monterey Bay, thuộc mạng lưới các khu bảo tồn biển và không đại diện cho các vùng biển khác bị ô nhiễm hơn. Bà nói thêm "Đó là một vịnh sâu trên một bờ biển của một quốc gia. Hãy thử mở rộng quy mô và suy nghĩ xem đại dương rộng lớn như thế nào, đặc biệt là vùng nước sâu."
Những mảng tuyết biển riêng lẻ rất nhỏ nhưng số lượng và phạm vi của chúng đang ngày càng nhiều hơn và rộng ra. Một mô hình do tiến sĩ Kvale tạo ra ước tính rằng vào năm 2010, các đại dương trên thế giới tạo ra 340 triệu tỷ khối tuyết biển, có thể vận chuyển 463.000 tấn vi nhựa xuống đáy biển mỗi năm. Các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục khám phá để hiểu chính xác cách mà lớp tuyết nhựa này chìm xuống. Nhưng một điều chắc chắn mà họ biết rằng "mọi thứ cuối cùng cũng chìm trong đại dương". Loài mực ma cà rồng đang sống và chết đi cuối cùng cũng trở thành tuyết biển, nhưng vi nhựa mà chúng ăn vào sẽ luôn còn, cuối cùng, sẽ lắng xuống đáy biển trong một lớp địa tầng, thậm chí có thể tồn tại rất lâu sau khi con người biến mất.


>>> Ẩn họa từ khả năng "ăn nhựa" của giun đất.
Nguồn nytimes
 


Đăng nhập một lần thảo luận tẹt ga
Thành viên mới đăng
Top