CO2 đã chạm đáy đại dương

BVR&MT – Khí CO2 được sản sinh từ các hoạt động của con người đã chìm sâu xuống đáy Bắc Đại Tây Dương, nơi có thể lưu giữ loại khí này lâu hơn dự kiến. Kết luận của báo cáo mới được đăng tải trên chuyên san của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ – Proceedings of the National Academy of Sciences này có thể là tin vui đối với các nỗ lực giảm nhẹ biến đổi khí hậu, nhưng lại là tin xấu cho các sinh vật biển.

Khoảng một nửa lượng CO2 do các hoạt động của con người tạo ra kể từ cuộc cách mạng công nghiệp đã bị lưu giữ lại dưới đáy đại dương. Khí CO2, oxi và các hợp chất khác trong không khí hòa tan trên bề mặt nước và hòa lẫn theo dòng nước. Với diện tích khổng lồ, dung tích hấp thụ khí của đại dương là rất lớn.

Ảnh minh họa: iStock
Ảnh minh họa: iStock

Các nhà khoa học từ lâu đã biết rằng CO2 cuối cùng cũng sẽ được đẩy xuống đáy biển. Tuy nhiên những nghiên cứu trước đó không dự đoán được CO2 nhân tạo lại có thể chìm tới độ sâu hơn 400 m dưới đáy biển. GS. Douglas Wallace, Viện Khoa học Đại dương Leibniz, Đại Học Kiel tại Đức và các đồng nghiệp cho hay, lượng CO2 nhân tạo tập trung ở các lưu vực phía tây Bắc Đại Tây Dương tương đương ít nhất 10% lượng CO2 trên bề mặt đại dương. Nếu những nơi khác trên thế giới cũng có cùng mức tập trung CO2 này thì đại dương sẽ là một bể chứa CO2 cực lớn.

Theo dấu carbon

Cho đến nay, các nhà khoa học đã có thể phát hiện chính xác các vị trí có lưu giữ CO2. Hầu hết các nghiên cứu đều sử dụng các chất đánh dấu phóng xạ như CFCs hoặc 14C từ bom nguyên tử. Tuy vậy, kể từ khi carbon nhân tạo bắt đầu xuất hiện trong không khí từ cuối những năm 1800, nhiều chất đánh dấu phóng xạ này chỉ còn xuất hiện vào cuối Thế chiến Thứ II.

GS. Wallace và các đồng nghiệp đã cố gắng tìm ra phương thức tiếp cận khác đối với carbon nhân tạo lâu năm dưới đại dương bằng cách đo lượng carbon vô cơ bị phân rã và quan sát sự thay đổi mật độ của chúng qua thời gian cùng với các yếu tố khác như nhiệt độ, độ pH, các chất dinh dưỡng bị phân hủy và oxi. Sau nhiều thập kỷ nghiên cứu, các nhà khoa học cuối cùng cũng tìm ra mối liên hệ giữa các yếu tố này và CO2 nhân tạo ở những độ sâu khác nhau đến 4.000 m.

Một khi CO2 chìm xuống, bề mặt nước được giải phóng và lại có thể tiếp tục hấp thụ thêm CO2. Và CO2 càng xuống sâu thì càng lưu lại dưới đáy biển lâu hơn. Mặc dù quá trình này có thể làm chậm quá trình nóng lên toàn cầu, nhưng lại khiến đại dương nhiễm axit nặng, gây ăn mòn và phân hủy vỏ san hô và xương những sinh vật biển khác dưới đáy đại dương. Sinh vật biển bị đe dọa bao gồm các cơ thể sống có phần cứng được tạo nên từ một trong hai cấu trúc canxin cacbonat (CaCo3) là canxit hoặc chất khoáng aragonit, cả 2 đều bị hòa tan ở độ pH, nhiệt độ và độ sâu nhất định. Chẳng hạn, khung xương của những rạn san hô nằm sâu dưới đáy đại dương được tạo nên từ CaCo3.

Theo GS. Wallace và các đồng nghiệp, chất khoáng aragonit vốn không ổn định khi ở dưới độ sâu thuộc các lưu vực phía tây Bắc Đại Tây Dương. Nhưng ở các lưu vực phía đông, carbon xuất hiện đã làm thay đổi tầng phân hủy của các sinh vật đại dương. Theo tính toán, tầng phân hủy đã nâng lên khoảng 400 m từ trước thời kỳ công nghiệp, và được dự đoán sẽ tăng đến 700 m vào năm 2050. Hiện chưa thể đánh giá chính xác được tầm ảnh hưởng của điều này đối với rạn san hô. Mặc dù nhà hóa học đại dương Peter Brewer khẳng định, đáy biển Thái Bình Dương có khả năng chống chịu khá tốt và các rạn san hô vẫn phát triển tốt dưới lớp bão hòa aragonit song cũng cho rằng những ảnh hưởng tiềm ẩn cần phải được theo dõi sát sao hơn trong thời gian tới.

Vũ Trâm (biên dịch)