Axit hóa đại dương có thể gây ra sự tuyệt chủng

Theo các nhà nghiên cứu, axit hóa đại dương có thể gây ra sự tuyệt chủng của hàng loạt sinh vật biển. Ảnh: John Anderson / Getty Images

Theo các bằng chứng hóa thạch từ 66 triệu năm trước, các nhà nghiên cứu xác định axit hóa đại dương có thể gây ra sự tuyệt chủng của hàng loạt sinh vật biển. 

Một tác động chính của khủng hoảng khí hậu là các vùng biển có tính axit hơn, vì chúng hấp thụ khí thải cácbon từ việc đốt than, dầu và khí đốt. Các nhà khoa học cho biết nghiên cứu mới nhất này là một cảnh báo về nguy cơ “sụp đổ hệ sinh thái” trên các đại dương, nơi sản sinh ra một nửa lượng oxy chúng ta đang thở.

Các nhà nghiên cứu đã phân tích các vỏ sò nhỏ trong trầm tích được hình thành ngay sau khi một thiên thạch khổng lồ đâm vào Trái đất, quét sạch khủng long và 3/4 các loài sinh vật biển. Phân tích hóa học của vỏ cho thấy sự giảm mạnh độ pH của đại dương trong thế kỷ đến thiên niên kỷ sau cuộc tấn công. 

Sự tăng đột biến này đã chứng minh tác động của thiên thạch làm cho đại dương có tính axit hơn, làm tan tróc lớp vỏ trắng của nhiều loài. Bên cạnh đó, hoạt động núi lửa với quy mô lớn cũng là thủ phạm, nhưng điều này xảy ra trong một khoảng thời gian dài hơn nhiều.

Các đại dương bị axit hóa do thiên thạch va chạm vào đá chứa sunfat và cacbonat, tạo ra axit sunfuric và axit cacbonic khi mưa xuống. Sự biến mất hàng loạt của thực vật trên đất liền sau cuộc va chạm cũng làm tăng lượng CO2 trong khí quyển.

Michael Henehan, người đứng đầu nghiên cứu tại Trung tâm nghiên cứu khoa học địa chất Đức ở thành phố Potsdam, Đức cho biết: “Nghiên cứu cho thấy axit hóa đại dương có thể gây ra sự sụp đổ của hệ sinh thái. Trước khi chúng tôi có ý tưởng, chúng tôi chưa có bằng chứng thực nghiệm”.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra độ pH giảm 0,25 đơn vị trong vòng 100 - 1.000 năm sau cuộc tấn công của thiên thạch. Có khả năng độ pH còn giảm mạnh hơn trong một hoặc hai thập kỷ. Hiện tại, các nhà khoa học đang kiểm tra các trầm tích khác có các chi tiết tốt hơn.

Henehan cho hay: “Sẽ đáng lo ngại nếu con số 0,25 là đủ để tạo ra sự tuyệt chủng hàng loạt. Các nhà nghiên cứu ước tính độ pH của đại dương sẽ giảm 0,4 đơn vị vào cuối thế kỷ 21 nếu không ngừng phát thải khí cácbon, hoặc 0,15 đơn vị nếu nhiệt độ toàn cầu tăng ở mức giới hạn đến 2 độ C”.

Nghiên cứu phân tích trầm tích mà Henehan tình cờ gặp trong một chuyến đi thực tế tại Hà Lan được công bố trên tạp chí Proceedings của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ. Các trầm tích vào giữa thời điểm xảy ra vụ va chạm nằm trong các hang động - nơi trú ẩn của những người trốn khỏi phát xít Đức trong Chiến tranh Thế giới thứ hai.

Những tảng đá có vỏ lỗ, sinh vật biển có vỏ với kích thước nhỏ. “Ở vùng ranh giới của đất sét, chúng tôi đã cố gắng ghi lại hình ảnh của chúng sau những tác động của thiên thạch. Bạn có thể thấy vỏ của chúng mỏng hơn nhiều và bị vôi hóa sau va chạm”, ông Henehan cho biết.

Heterohelix globulosa foraminifera phân lập từ đất sét ranh giới K-PG tại Geulhemmerberg ở Hà Lan, được hiển thị ở độ phóng đại 8 lần. Ảnh: Michael J. Henehan / PNAS

Đó là ảnh hưởng của quá trình axit hóa và một số tác nhân khác, chẳng hạn như ảnh hưởng “mùa đông hạt nhân”, theo đó là các ảnh hưởng và kéo theo việc các loài này bị tuyệt chủng. Theo ông Henehan, chúng ta đã phá vỡ hoàn toàn chuỗi thức ăn. Các đại dương hiện nay cũng đã phải đối mặt với rất nhiều nguy cơ, từ sự nóng lên của toàn cầu đến ô nhiễm trên diện rộng, khai thác thủy sản quá mức và sự xâm lấn của các loài ngoại lai.

Ông Phil Williamson đến từ Đại học East Anglia, Anh, người không tham gia vào nghiên cứu cho biết: “Nó tương đối dễ dàng để xác định các sự kiện tuyệt chủng hàng loạt thông qua các hóa thạch, nhưng lại rất khó để xác định chính xác các nguyên nhân. Bằng chứng cho thấy cho đến ngày nay, vai trò của axit hóa đại dương nói chung còn yếu”.

Nhấn mạnh sự thận trọng trong việc so sánh giữa sự tăng vọt tính axit hóa từ 66 triệu năm trước tới ngày nay, ông Phil Williamson cho biết: “Khi thiên thạch tấn công, nồng độ CO2 trong khí quyển đã cao hơn nhiều so với ngày nay và độ pH thấp hơn nhiều. Hơn nữa, sự ảnh hưởng của thiên thạch gây ra tình trạng bóng tối kéo dài”.

“Tuy nhiên, nghiên cứu này cũng đưa ra cảnh báo rằng những thay đổi toàn cầu trong hóa học đại dương mà chúng ta đang hướng tới có khả năng gây ra thiệt hại không mong muốn và không thể đảo ngược đối với hệ sinh thái đại dương” - ông Williamson cho biết.

“Với nồng độ pH của đại dương thấp trong 66 triệu năm trước có thể đã khiến các sinh vật có vỏ cứng hơn trong quá trình axit hóa. Liệu rằng hệ thống biển hiện tại của chúng ta cũng được thiết lập để đối phó với sự axit hóa đột ngột?” – Henehan nói.

Đan Ngân