Tác động của axit hóa đại dương lên các loài sinh vật biển

Lượt xem:


Axit hóa đại dương có thể thay đổi hệ sinh thái biển vào cuối thế kỷ này. Lần đầu tiên, các nhà sinh vật học tại Viện Alfred- Wegener, Trung tâm Nghiên cứu Bắc Cực và Hải Dương Helmholtz (AWI) đánh giá mức độ sự thay đổi đáng ngại này.

Phần lớn các loài động vật được khảo sát chịu ảnh hưởng bởi quá trình axit hóa đại dương với tác động tương đối cụ thể. Nghiên cứu được công bố như một ấn phẩm trực tuyến ngày 25 tháng 8 năm 2013 trên tạp chí Nature Climate Change.

large-21660

Sên Clione Limacina hay còn gọi là thiên thần của biển cả trưởng thành với chiều dài 70-85 mm. (Ảnh: M. Boeer, Viện Alfred Wegener)

Đại dương hấp thụ nhiều hơn 1/4 lượng khí CO2 mà con người thải vào khí quyển. Và sự hấp thu CO2 không phải là không có hậu quả. CO2 hòa tan trong nước (H20), tạo thành axit Cacbonic (H2CO3), làm giảm nồng độ pH của đại dương và ảnh hưởng đến những cư dân biển.

Để đạt được một cái nhìn tổng quan ban đầu, Tiến sĩ Astrid Wittmann và Giáo sư Hans-Otto Pörtner từ Viện Alfred Wegener, Trung tâm Nghiên cứu Bắc cực và Hải Dương Helmholtz (AWI), khảo sát tất cả các nghiên cứu từ trước đến nay về quá trình tiến hành xử lý hậu quả axit hóa đại dương lên loài sinh vật biển trong năm đơn vị phân loại động vật: san hô, động vật giáp xác, động vật thân mềm, động vật có xương như cá và động vật da gai như nhím biển và sao biển. Cuối cùng họ đã biên soạn được tổng cộng 167 nghiên cứu từ dữ liệu cuả hơn 150 loài khác nhau. Điều này cũng cho phép dự báo các tác động khác nhau của CO2 vào khí quyển trong một tương lai xa.

Nghiên cứu cho thấy tất cả các nhóm động vật chịu ảnh hưởng xấu do nồng độ CO2 cao hơn. San hô, động vật da gai và động vật thân mềm phản ứng nhạy cảm hơn cả với sự suy giảm nồng độ pH. Một số động vật da gai như sao biển có triển vọng sống sót thấp hơn với nồng độ CO2 dự đoán năm 2100. Độ nhạy cảm của các loài động vật với nồng độ pH giảm có thể tăng nếu nhiệt độ nước biển tăng lên cùng lúc.

Các nhà khoa học từ Viện Alfred Wegener đã xác định hậu quả của quá trình axit hóa đại dương dựa trên tình trạng thể lực của các loài riêng biệt sử dụng đặc tính nổi bật về sinh lý. Ví dụ, xem xét việc trao đổi chất, tăng trưởng, vôi hóa hoặc thay đổi hành vi khi nồng độ CO2 tăng cao.

Trong khi cá có thể chất hoạt động tốt và có thể cân bằng với bất kỳ mức độ giảm pH nào trong máu của chúng, thì điều này khó khăn hơn đối với san hô. San hô dành toàn bộ cuộc sống ở một nơi và không thể cân bằng nếu nồng độ CO2 cao hơn trong cơ thể của chúng do thiếu cơ chế sinh lý hiệu quả. Dẫn đến suy giảm rặng san hô, hay không thể tự sửa chữa hoặc phát triển tốt.

Nghiên cứu cũng so sánh kết quả với cái chết lan rộng của loài san hô khoảng 250 và 55 triệu năm trước, khi nồng độ CO2 tăng cao. Thực hiện với sự hỗ trợ của các mẫu trầm tích từ quá khứ, các nhà khoa học  phát hiện thấy những nhạy cảm tương tự trong các đơn vị phân loại động vật. Sự mở rộng các loài san hô và kích thước của các rạn san hô giảm mạnh 55 triệu năm trước trong khi cá thể hiện một khả năng thích ứng tuyệt vời và tiếp tục mở rộng sự thống trị của chúng.

Phát hiện rằng trong quá khứ  cá không quá nhạy cảm khi nước bất ngờ trở nên có tính axit và kết quả nghiên cứu hiện nay cho thấy cá ở giai đoạn ấu trùng khá nhạy cảm với hiện tượng axit hóa đại dương. Pörtner giải thích “Không phải tất cả các hiệu ứng chúng tôi đang đo có tính chất quyết định cho số phận của một loài trong thời gian dài”.

Nghiên cứu của các nhà sinh vật học từ Viện Alfred Wegener được tiến hành trong khuôn khổ của Báo cáo đánh giá lần thứ năm của Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) cung cấp một cái nhìn tổng quan kiến ​​thức khoa học về quá trình axit hóa đại dương.

Đây là báo cáo rộng rãi đầu tiên về những hậu quả biến đổi khí hậu lên hệ sinh thái đại dương của Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu. Báo cáo sẽ được công bố vào cuối tháng 3 năm 2014 và sẽ chuẩn bị nhóm làm việc thứ hai: đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến hệ thống sinh thái và hệ thống kinh tế – xã hội.