Hạn chế nhiên liệu hoá thạch để cứu lấy đại dương khỏi tuyệt chủng hàng loạt

Mèo Cọp

“This world is merciless.”
Thành viên thân thiết
Tham gia
25/11/2012
Bài viết
351
(kenhsinhvien.vn) Nếu không chậm lại, biến đổi khí hậu sau vài thế kỷ nữa có thể dẫn tới những tổn thất biển rất khác so với những gì Trái Đất từng chứng kiến 252 triệu năm trước, một nghiên cứu mới cho biết.

Rùa biển bơi trên san hô ở Vườn Quốc gia Tubbataha Reefs. Ảnh: David Doubilet, Nat Geo Image Collection.

Rùa biển bơi trên san hô ở Vườn Quốc gia Tubbataha Reefs. Ảnh: David Doubilet, Nat Geo Image Collection.

Gần cuối kỷ Permi, vào khoảng 252 triệu năm trước, chỉ duy nhất một siêu lục địa thống trị hành tinh. Đại dương quanh nó tung tăng các loài cá xương khoác lên mình những phiến giáp và bọ cạp biển kích thước bằng con người ngày nay. Các loài chân khớp phân đoạn như bọ ba thuỳ cai trị vùng biển thẳm, cùng với nhiều loài chân mang trông như trai biển nhưng không phải, và cúc đá ngoại hình ốc anh vũ nhưng giống mực và bạch tuộc hơn.

Ngày nay những sinh vật ấy được biết đến từ hồ sơ hoá thạch: Vào cuối kỷ Permi, 90% sự sống đại dương bị quét sạch bởi sự kiện tuyệt chủng lớn nhất lịch sử Trái Đất. Các nhà khoa học ngày nay nghi vấn nguyên nhân là do một lượng lớn cacbon dioxit bị giải phóng, có thể từ hoạt động núi lửa trong khu vực Bẫy Siberia (Siberian Traps). Năm 2018 một nhóm nghiên cứu cho biết, nguyên nhân tử vong phổ biến nhất có thể là do áp lực sinh lý học từ các vùng biển đang ấm dần lên và tình trạng thiếu oxi, một hậu quả của biến đổi khí hậu bởi khí nhà kính.

Trong một bài báo đăng trên tạp chí Science, hai nhà khoa học thực hiện khám phá năm 2018 lập luận rằng, nếu khí thải nhà kính của chính chúng ta tiếp tục không được kiểm soát, các vùng biển ấm dần lên và tình trạng thiếu oxi trong nước biển có thể tự nó dẫn tới cuộc đại tuyệt chủng sánh ngang với năm thảm hoạ tồi tệ nhất hành tinh. Họ cho rằng nó có thể đủ lớn để xoá sổ hầu hết sự đa dạng loài hiện có kể từ cuộc tuyệt chủng cuối kỷ Creta đã giết chết khủng long 65 triệu năm trước.

Nhưng các nhà nghiên cứu cho rằng ta có thể thay đổi quỹ đạo này. Việc nhanh chóng hạn chế khí thải có thể giảm 70% nguy cơ tuyệt chủng. Kết hợp giảm khí nhà kính với các nỗ lực chung nhằm ngăn chặn ô nhiễm đại dương, đánh bắt quá mức, phá huỷ sinh cảnh và các áp lực biển khác sẽ trao cho sự sống đại dương một cơ hội sinh tồn lâu dài thậm chí còn tốt hơn.

“Nếu ta cắt giảm khí thải nhanh chóng, ta có thể vẫn để mất 5% số loài sinh vật biển,” đồng tác giả Curtis Deutsch, nhà khoa học về khí hậu tại Đại học Princeton cho biết. “Ấm lên 2 độ C, bạn có thể chứng kiến 10% tổn thất. Sẽ có một thay đổi trong cộng đồng chung các loài sống ở hầu hết mọi nơi. Nhưng đó là những con số khá nhỏ. Chúng ta sẽ tránh được cuộc tuyệt chủng hàng loạt.”

Denise Breitburg, chuyên gia oxi đại dương tại Trung tâm Nghiên cứu Môi trường Smithsonian, người không tham gia vào nghiên cứu, gọi những phát hiện này là “hiển nhiên nhưng quan trọng.” Cô nói thêm công trình mang lại một “cơ sở để hy vọng” rằng “chúng ta có thể bảo tồn phần lớn sự sống đại dương.”

“Bài báo này kết tinh các lựa chọn trước mắt chúng ta,” Malin Pinsky, nhà hải dương học tại Đại học Rutgers (New Jersey), đồng tác giả bài chia sẻ cảm nghĩ xuất hiện bên cạnh nghiên cứu bày tỏ. “Đây cảm giác như một khoảnh khắc có một không hai của nhân loại để bảo tồn tương lai sự sống trên hành tinh.”

Nước biển thiếu oxi

Mấu chốt của nghiên cứu mới này của Deutsch và tác giả chính Justin Penn, trợ lý nghiên cứu tại Princeton, là không chỉ nhận ra tác động của nhiệt độ đang ấm dần lên đến lượng oxi trong nước biển, mà còn là cách sự sống đại dương sử dụng lượng oxi đó.

Trong khoảng 15 năm qua, các nghiên cứu mới đã cho thấy tầng thiếu oxi tự nhiên trong đại dương đang mở rộng rất nhanh nhưng không đồng đều, đẩy phần lớn sự sống đại dương đến dải nước giàu oxi vốn đã hẹp gần bề mặt. Những vùng không có oxi này, từ vịnh Bengal, vùng Đại Tây Dương ngoài khơi Tây Phi đến các khu vực rộng lớn phía đông Thái Bình Dương, đã mở rộng gần 1,7 triệu dặm vuông kể từ những năm 1960 và đang đẩy lên 3 ft mỗi năm. Ngoài khơi phía nam California, cách 650 ft dưới bề mặt, lượng oxi đã giảm gần một phần ba ở một số nơi trong 25 năm qua. Các khu vực biển hoàn toàn không có oxi đã tăng lên 4 lần kể từ giữa thế kỷ vừa rồi.

Khác với các vùng chết ven bờ, như vùng thường xuất hiện ở vịnh Mexico, vùng thiếu oxi này không phải là kết quả của ô nhiễm dưỡng chất chảy ra từ đất liền. Chúng là hậu quả của nhiệt độ tăng. Khi vùng biển bề mặt ấm lên, chúng hấp thụ khí oxi hoà tan ít hơn từ không khí bên trên. Vì nước ấm nhẹ hơn nước lạnh bên dưới nên làm giảm sự pha trộn của đại dương, nghĩa là oxi sẽ khuếch tán xuống tầng sâu ít hơn.

Quá trình diễn tiến đó đang làm xáo trộn sự sống đại dương, giảm sinh cảnh một số loài và tập trung con mồi cho loài khác. Cá hàm dài, như cá cờ và cá buồm, đang lặn tìm thức ăn nông hơn hàng trăm bộ. Chúng cùng với cá mập, cá ngừ, cá tuyết Thái Bình Dương, cá trích và cá thu lại dành thời gian tụ tập gần bề mặt, khiến tàu cá – hoặc chim và rùa biển – dễ bắt được hơn.

Cũng có những thay đổi rất lạ. Một số loài cua và mực quan sát chật vật hơn trong điều kiện thiếu oxi. Nhiều động vật phù du (thức ăn cho các sinh vật biển lớn hơn) đã sống ở ngưỡng oxi rất hạn chế và sẽ không sống nổi nếu không di chuyển tới chỗ ở mới. Tình trạng thiếu oxi đang giảm khả năng sinh sản ở một số loài cá và tăng bệnh tật ở những loài khác.

Thay đổi quan trọng nhất là về hô hấp. Nhiệt độ càng ấm, sinh vật càng cần nhiều oxi hơn để duy trì nhu cầu năng lượng của chúng. Nhưng điều đó lại đang xảy ra khi nguồn oxi trong đại dương đang giảm sút.

“Cực kỳ đáng lo ngại,” nhà hải dương học Matthew Long bày tỏ. “Khi nhiệt độ toàn cầu tiếp tục ấm dần lên, chúng ta đang thay đổi trạng thái trao đổi chất cơ bản của hệ sinh thái lớn nhất trên Trái Đất.”


Viễn cảnh khó xảy ra nhưng hữu ích


Penn và Deutsch tập hợp dữ liệu trao đổi chất của hàng chục loài động vật biển, từ các loài ốc tới cá mập, trên mọi đại dương, vĩ độ và độ sâu, để xem mỗi loài cần lượng oxi bao nhiêu để tồn tại. Họ thu thập dữ liệu về nhiệt độ đang thay đổi và sau đó dùng mô phỏng máy tính để tìm ra khả năng dung nạp oxi cần thiết và sinh cảnh tối thiểu mà mỗi loài cần sẽ thay đổi thế nào khi nhiệt độ tiếp tục tăng.

“Có nhiều lý do thích đáng khi cho rằng chúng tôi đang đưa ra một cái nhìn rộng khắp toàn cầu và nắm bắt được nhiều thứ mặc dù chúng tôi chỉ đang nhìn vào một con số khá nhỏ các loài,” Deutsch cho biết.

Một số loài, như cá ngừ, chắc chắn sẽ bỏ đi khi sinh cảnh của chúng bị giới hạn, trong khi các loài ít cơ động hơn, như san hô, sẽ không có được lựa chọn đó. Hồ sơ hoá thạch cũng giúp bộ đôi nhận thấy môi trường sống bị mất sẽ tận diệt một loài hoặc một quần thể địa phương nhiều đến thế nào. Họ tinh chỉnh mô hình và các dự đoán dựa trên những thay đổi của đại dương mà họ đã tái hiện vào năm 2018 cho sự kiện tuyệt chủng cuối kỷ Permi.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy ở viễn cảnh khí thải nhiều nhất – viễn cảnh trong đó khí thải tiếp tục tăng cao, điều mà nhiều nhà khoa học cho rằng hiện tại dường như không thể xảy ra – hiện tượng đại dương ấm lên và mất oxi sẽ quét sạch nhiều loài hơn vào cuối thế kỷ này so với mọi tác nhân gây áp lực lên đại dương khác, như đánh bắt quá mức và ô nhiễm cộng lại. Nhưng những tổn thất ấy sẽ không phân bổ đồng đều. Các vùng biển nhiệt đới sẽ mất đi nhiều loài nhất, nhưng nhiều loài trong số đó sẽ sống sót bằng cách di chuyển tới vùng biển mát mẻ hơn. Các sinh vật được tìm thấy phần lớn ở vùng biển vĩ độ cao hơn, như Bắc Thái Bình Dương trù phú, nơi đa số dân Bắc Mỹ đánh bắt cá, sẽ dễ bị tổn thương hơn nhiều.

“Các loài nhiệt đới dễ sống sót hơn vì điều kiện nước ấm và thiếu oxi trở nên rộng khắp, các loài này đã thích nghi với dạng môi trường đó,” Penn cho biết. “Các loài vùng lạnh và cần nhiều oxi sẽ chẳng còn chốn dung thân.” Mô hình tương tự (nguy cơ tuyệt chủng cao hơn đối với các loài vùng cực) cũng được phát hiện trong hồ sơ hoá thạch của cuộc tuyệt chủng cuối kỷ Permi.

Ông và Deutsch kết luận, đến cuối thế kỷ này, khí nhà kính không giảm bớt sẽ đẩy hành tinh đi vào vết xe đổ của cuộc đại tuyệt chủng cuối kỷ Permi vào năm 2300. Dù tương lai đó khó xảy ra – sự trỗi dậy của điện mặt trời và điện gió dự kiến sẽ bắt đầu giảm thiểu nhu cầu sử dụng nhiên liệu hoá thạch, dù còn quá chậm – nhưng những bài học vẫn còn nguyên giá trị. Ngay cả khi tương lai ít thảm khốc hơn, thì cơ chế tương tự đã giết chết sự sống đại dương 252 triệu năm trước vẫn đang hiện hữu (Bốn cuộc đại tuyệt chủng còn lại do các tác nhân thay đổi khác gây ra, từ hiện tượng lạnh đi toàn cầu đến va chạm tiểu hành tinh.)

Nghiên cứu mới này là “một công trình ấn tượng,” nhà sinh hải dương học tại Đại học Đảo Rhode Karen Wishner cho biết. Các nhà nghiên cứu “quả thực đã có được bức tranh lớn” nhưng sự sống trong đại dương rất phức tạp và vẫn còn nhiều điều cần tìm hiểu về cách phản ứng của động vật với điều kiện môi trường thay đổi. “Mỗi loài đều có cách thích nghi riêng của mình,” Wishner nói.

Điểm quan trọng là, Deutsch cho biết, sự tổn thất loài có thể dự đoán trước. “Sự thay đổi khá tuyến tính,” ông nói. Với mỗi 0,5 độ C tăng thêm, sự tuyệt chủng loài sẽ tăng thêm vài phần trăm.

Nói cách khác, ngay cả khi chúng ta nhanh chóng kiểm soát được khí thải, một số tổn thất vẫn sẽ xảy ra – nhiệt độ toàn cầu đã tăng lên khoảng 1 độ C. Nhưng nếu ta hạn chế mức tăng nhiệt độ tại mức mà các quốc gia đồng thuận theo hiệp định Paris 2015 (mức dưới 2 độ C) thì tổn thất có thể sẽ dưới mức 10%.

Trong số 2,2 triệu loài sinh vật đại dương, con số đó “vẫn còn quá lớn,” Penn nói. “Nhưng nó là một bậc độ lớn thấp hơn mức có thể xảy ra.”


Dịch bởi Kenhsinhvien.vn
(Theo National Geographic)
 
×
Quay lại
Top