Nhật ký nghiên cứu Bắc Cực: Theo dấu biến đổi khí hậu từ loài giáp xác chân chèo (kỳ 2)

Trong hai chuyến tới Bắc Cực tiếp theo, đầu óc tôi luôn lởn vởn một số câu hỏi: điều gì xảy ra khi quá trình tràn dầu/hoặc ô nhiễm khác xảy ra dưới lớp nước sâu kia, trùng với nơi gần như toàn bộ các sinh vật biển Bắc Cực đang ngủ đông? Nếu điều đó xảy ra hẳn là một thảm họa bởi chuỗi thức ăn trên biển Bắc cực rất ngắn và một mắt xích bị mất sẽ kéo theo những phản ứng rất nhanh lên toàn bộ lưới thức ăn.

Chúng tôi leo lên đỉnh núi, nơi có thể phóng tầm mắt xa tận chân trời để nhìn nơi từng tảng băng hà vỡ ra khỏi khối băng vĩnh cửu, rơi xuống biển rồi nổi lên ánh màu xanh ngọc bích. Ảnh: Đinh Văn Khương

Hành trình thứ 2: Mùa xuân trên biển Bắc

Tháng 5. Tuyết bắt đầu tan dần. Lớp băng biển bao phủ trên bề mặt biển bắc cực cùng tan để lộ ra khoảng không gian xanh lục màu tảo ”nở hoa”. Mùa xuân ở đây không có những rừng hoa rực rỡ hay một sự thay đổi lớn về quang cảnh. Chỉ có những bông hoa nở xíu, khép nép ngoi lên giữa mùa tuyết tan. Những dòng suối nhỏ nước trong vắt róc rách chảy bên dưới những lớp băng màu trắng. Những chú chim sẻ tuyết như những cục bông trắng điểm đen bắt đầu nhảy nhót ca hát trên những vách đá, tảng băng, chỗ này chỗ kia xem chừng rất huyên náo. Chúng đang cố gắng tìm kiếm nguồn thức ăn là những con côn trùng mới thức dậy sau kỳ ngủ đông để chuẩn bị cho mùa sinh sản.

GS T, hai sinh viên thực tập KK, MO và tôi đi dạo một chút trong hành trình quay lại Qeqertasuaq. Lần này chúng tôi có một buổi nghỉ qua đêm tại thành phố Illulisaat, nơi có dòng sông băng hà lớn nhất trên Bắc Cực. 80% những tảng băng trôi trên biển Bắc Cực sinh ra từ dòng sông này. Chúng tôi leo lên đỉnh núi, nơi có thể phóng tầm mắt xa tận chân trời để nhìn nơi từng tảng băng hà vỡ ra khỏi khối băng vĩnh cửu, rơi xuống biển rồi nổi lên ánh màu xanh ngọc bích. Những khối băng có tuổi thọ vài ngàn năm tuổi đang tan dần và gần như vĩnh viễn không thể được bù đắp lại do hiện tượng ấm lên toàn cầu. Diện tích băng bao phủ trên Bắc Cực năm 2012 thấp nhất trong lịch sử và xu thế này còn đang tiếp tục diễn ra với tốc độ ngày một nhanh hơn, tác động của nó với sự thay đổi thời tiết của Bắc Cực và của toàn cầu sẽ còn ngày một mạnh hơn. Nơi trú ẩn và hy vọng cuối cùng cho nhiều sinh vật đang bị tổn thương. Nhìn từng tảng băng ánh màu ngọc bích kia, KD tự hỏi, bao giờ chúng sẽ quay lại với Bắc Cực. Có lẽ là không bởi chúng sẽ tan dần trong hành trình của mình trên đại dương để hòa mình vào màu xanh lục của đại dương mênh mông làm nước biển dâng ngập dần các vùng dân cư đông đúc ở những vùng đất thấp.

Chuyến nghiên cứu này, chúng tôi muốn đánh giá hiện tượng ấm lên toàn cầu và ô nhiễm từ khai thác dầu mỏ trên Bắc Cực sẽ ảnh hưởng tới các hai loài giáp xác ở đây như thế nào. Do đó, chúng tôi lên tàu chuyên dụng Porsild của trung tâm nghiên cứu để ra khơi thu mẫu. Thuyền trưởng F là người rất thân thiện và giải thích với mọi người về hành trình. Trên tàu còn có hai người phụ tàu là S và J. Tôi thường hay chú ý đến S vì ông ấy khá nhỏ con, ít nói và cặm cụi làm việc. Ông ấy cũng hút thuốc khá nhiều.

Chúng tôi lần lượt đến các điểm thu mẫu trong những con sóng liên hồi. Những thiết bị đo đạc môi trường biển và lưới với sinh vật được thao tác khá thành thục bởi các thành viên đoàn có kinh nghiệm. Tuy nhiên những con sóng biển Bắc khá khó chịu, chúng không thân thiện như khi quan sát từ trực thăng. Những khối nước xanh dương rất đậm ấy chứa đầy tảo nở hoa vào mùa xuân rất lạnh. Có lần KD (75 kg) đang ôm thùng nước mẫu 20lít (20 kg) bước sau boong tàu thì một con sóng giật mạnh, cả tôi và thùng mẫu bay lên rồi rơi xuống boong đến bịch. Nước mẫu bắn tung tóe, tôi có chút hoảng hốt nhưng chợt thấy S, chỉ thoáng qua chút thay đổi trên nét mặt ông ấy rồi trở lại trạng thái cũ như không hề có chuyện gì, và vẫn nheo đôi mắt nhìn xa hút nốt điếu thuốc còn lại. Một chút thoáng qua rồi tan biến. Sau đó tôi mới biết rằng, S đã làm thủy thủ trên các chuyến tàu viễn dương đi khắp thế giới 2 lần, từng đến hầu hết các vùng biển trên thế giới và gần như hiểu trọn nơi chúng tôi đang thu mẫu. Không có gì có thể làm cho ông giật mình hoảng hốt như cảm giác tôi vừa trải qua. Cuối tuần đó, S kỷ niệm 50 năm phục vụ cho chính phủ Đan Mạch, một niềm tự hào lớn cho bất cứ công dân nào của đất nước này.

Chúng tôi dành 3 ngày thu mẫu liên tục trước khi tiến thành các thí nghiệm ở trong phòng thí nghiệm. Tổng quĩ thời gian tôi có cho chuyến đi này là 1 tháng với 2 đợt thí nghiệm lớn, mỗi đợt kéo dài 10 ngày và rất nhiều các thí nghiệm nhỏ. Tôi cùng bạn sinh viên thường bắt đầu một ngày làm việc từ 9h sáng đến 12-1h đêm. Đêm Bắc Cực mùa này không có bóng tối nên chúng tôi không có nhiều cảm giác về thời gian. Thông thường, đến lúc mệt quá thì hiểu rằng đâu đó nửa đêm rồi. Mỗi ngày ngồi trong phòng thí nghiệm với nhiệt độ phòng 2°C, nước mắt nước mũi chảy liên tục mà không thể dừng lại được. Có lúc lạnh quá sau mấy tiếng tiền ngồi trong đó, đẩy cửa chạy ra ngoài như một bản năng thì nhiệt độ ngoài trời vẫn đang ở đâu đó khoảng -5°C, còn lạnh hơn trong phòng thí nghiệm, tôi lại mở cửa quay vào hoặc đi bộ về trung tâm nghỉ chút cho ấm người trở lại. Thời gian này, mỗi ngày chúng tôi uống 4-6 ly cà phê nóng đặc. Nó là thứ doping mạnh để duy trì nguồn năng lượng tốt cho những công việc ở nơi lạnh lẽo này.

Bác thuyền trưởng người Đan Mạch thường rất để ý đến các thành viên trong đoàn. Có lần, khi từ phòng thí nghiệm trở về trung tâm gần 12h đêm, tôi thấy trên bàn nhỏ trong phòng khách có một chai Tuborg beer lạnh với dòng chữ dưới chai ”For Khương” (dành cho Khương). Cảm giác thật gần gũi và chân thành. Tôi chọn chiếc ghế yêu thích nhất của mình trong phòng nhìn qua khung cửa ra vịnh ngắm những tảng băng đang tan dần và đàn chim di cư mới bay từ phương Nam tới. Một chút bia mang lại cảm giác thư giãn cho cơ thể căng cứng cả ngày vì lạnh và trong cơn buồn ngủ từ từ kéo đến.

Thí nghiệm kết thúc theo dự kiến, không hoàn hảo và có chút tiếc nuối nhưng những phần quan trọng nhất đã được thực hiện theo kế hoạch. Chúng tôi dọn hành lý và chuẩn bị về. Tôi và bạn sinh viên tập sự có một buổi tranh luận gay gắt về việc xử lý phần Lugol (thành phần chính là Iot) mà chúng tôi dùng để cố định mẫu hàng ngày. Tôi hỏi ý kiến GS T thì GS bảo mày có thể bỏ ra vùng đất sau đồi vì với lượng Lugol còn lại và Iot trong đó sẽ không lo ảnh hưởng tới môi trường, có khi còn có tác dụng tích cực. Bạn sinh viên thì nhất định không đồng ý để xả bất cứ sản phẩm nào vào môi trường tự nhiên, tôi cố gắng giải thích hơn nửa giờ đồng hồ rằng với lượng này ở Greenland thì không thể nào có ảnh hưởng gì. Bạn ấy thì kiên quyết: không và không. Tôi thua và phải gói lại toàn bộ mang theo về.

Hành trình thứ ba: Hoàn tất xử lý mẫu

Trung tâm nghiên cứu Bắc Cực nằm trên đảo Qeqertarsuaq. ảnh: Đinh Văn Khương

Chuyến nghiên cứu lần này mang theo dự định để thực hiện những thí nghiệm chưa ai từng làm với các sinh vật biển Bắc Cực. Chúng tôi lên đây vào giữa tháng 9 khi các loài copepods Bắc Cực bắt đầu lặn sâu xuống dưới lớp nước biển để chuẩn bị cho kỳ ngủ đông.

Trên cạn, những bụi liễu Bắc cực (Salix arctica) đã ngả lá màu vàng đậm hoặc đỏ mận. Chúng chỉ có chiều cao cỡ khoảng một gang tay cho đến lưng hông nhưng tuổi thọ của chúng có thể đã từ 10-50 năm. Lúc đầu, tôi còn tưởng chúng là những bụi cỏ nhưng sau đó mới được giải thích rằng, chúng là cây, thân gỗ chứ không phải cỏ, thân thảo. Mỗi năm loài cây này chỉ có thể cao thêm được một vài cm trong mùa xuân hè ngắn ngủi trước khi phần lớn cơ thể chúng lại ngập trong tuyết hàng nửa năm trời.

Chiếc phà cập bến Qequertasuaq, giám đốc kỹ thuật trung tâm ra bến đón. Câu đầu tiên ông ấy nói khi gặp tôi là ”Chào mừng trở về nhà – Welcome home”. Ồ, về nhà à, sao mà cảm giác dễ chịu thế. Tôi đi ra ngoài đường mấy đứa trẻ con địa phương còn bắt chuyện bằng tiếng Inuit. Lũ trẻ thấy tôi không trả lời được mới quay sang hỏi bằng tiếng Đan Mạch. Hvor kommer du fra? (Chú đến từ đâu thế). Tôi cũng chỉ trả lời bằng thứ tiếng Đan Mạch lơ lớ. Jeg kommer fra Vietnam (chú đến từ Việt Nam). Tất cả những đứa trẻ ồ lên và hỏi Việt Nam ở đâu vậy, ở đâu vậy? Đó là một xứ sở nhiệt đới ở rất xa nơi này.

OL, một sinh viên thực tập, một người đàn ông Viking điển hình từ vóc dáng cho đến tính cách, và KD thực hiện quá trình thu mẫu và lựa mẫu cho thí nghiệm. Chúng tôi lựa được khoảng gần 200 cá thể cho mỗi loài C. hyperboreus và C. glacialis. Quá trình thu mẫu lần này nhanh gọn, tất cả được tiến hành bài bản và mọi thứ chuyển về Đan Mạch an toàn.

Từ tháng 2, trong lúc tôi đang è cổ kéo lưới thu mẫu trên mặt biển đóng băng trong cái lạnh trên dưới âm 20 độ và gió thổi ù ù của những ngày giữa mùa đông, đầu óc tôi  lởn vởn điều gì xảy ra khi quá trình tràn dầu (Ví dụ Deepwater Horizon)/hoặc ô nhiễm khác xảy ra dưới lớp nước sâu kia, trùng với nơi gần như toàn bộ các sinh vật biển Bắc Cực đang ngủ đông? Nếu điều đó xảy ra hẳn là một thảm họa bởi chuỗi thức ăn trên biển Bắc cực rất ngắn và một mắt xích bị mất sẽ kéo theo những phản ứng rất nhanh lên toàn bộ lưới thức ăn. Tôi trao đổi ý tưởng với GS T và cùng thống nhất rằng đó là một ý tưởng lớn.

Tháng 11, tôi và bạn nghiên cứu sinh  đi dự hội thảo của Hiệp hội Độc học môi trường và Hóa học (SETAC)  ở Orlando, Mỹ. Buổi tối mỗi đứa uống sang đến ly bia thứ 2 thì bạn bảo, tao thấy mày quá tâm huyết với khoa học, trong khi tao muốn chỉ làm tư vấn, nếu mày nghĩ kết quả thí nghiệm này rất quan trọng với mày thì mày làm tác giả đầu tiên nhé, tao đứng sau mày cũng được. Tôi trả lời rất thật thà, nếu kết quả thí nghiệm mà có khả năng lên (PNS) PNAS, Nature, Science thì tao sẽ viết và sẽ đồng tác giả với mày, nếu tạp chí thấp hơn thì mày đứng first. Hai đứa đồng ý với nhau phương án đó.

Khi thí nghiệm kết thúc, ko rõ lúc đó bận gì nên tôi vắng vài hôm. Khi lên đến văn phòng thấy vẻ mặt bạn và GS T có vẻ nghiêm trọng. Bạn nghiên cứu sinh không dám nói trực tiếp với tôi mà thông qua GS T dể ướm thử trước xem thế nào. Một lỗi lớn trong quá trình thực hiện thí nghiệm được phát hiện khi bạn nghiên cứu sinh kiểm tra số liệu từ thiết bị đo tự động mà cả bạn và GS T chưa biết xử lý thế nào? Tôi nghe GS nói xong thì bảo vẫn khắc phục được nhưng lắc đầu khi nói tới khả năng nộp bài lên Nature hay Science (lỗi thí nghiệm này chỉ làm hỏng các giả thiết ban đầu và phải thay bằng một giả thiết khác kém hấp dẫn hơn rất nhiều nhưng không ảnh hưởng đến chất lượng số liệu thu được).

Nụ cười đáng yêu của trẻ em Inuit. Nguồn: Flickr

***            

Nghiên cứu của chúng tôi thực hiện trên 2 loài copepods đặc trưng cho Bắc Cực. Calanus hyperboreus, loài copepod lớn nhất thế giới với chiều dài của nó gấp khoảng 7 – 10 lần chiều dài trung bình của các loài copepods khác (khối lượng của nó có thể nặng hơn hàng trăm lần loài copepods khác). Cơ thể chứa đầy lipid nên chúng là nguồn lipid quan trọng nhất để duy trì gần như mọi sự sống của các loài động vật biển Bắc. Trong suốt quá trình ngủ đông, loài này không ăn và sử dụng hoàn toàn lipid dự trữ trong cơ thể cho quá trình sinh sản vào mùa xuân. Khi sinh sản xong thì nguồn lipid này cũng cạn kiệt, chúng nổi lên mặt biển để “ăn” đúng vào dịp tảo nở giữa mùa xuân. Calanus glacialis nhỏ bằng một nửa C. hyperboreus, cũng chứa rất nhiều lipid và quan trọng với vùng nước nông Bắc Cực. Chúng cũng dựa vào nguồn lipid dự trữ để ngủ đông. Tuy nhiên loài này sẽ nổi lên mặt biển, ăn tảo để kích hoạt quá trình sinh sản đến tận tháng 5 (cuối xuân).

Tôi gợi ý kết hợp cả hai loài này vào một bài và gửi PNAS. Tuy nhiên, có ý kiến cho rằng nên tách ra vì dữ liệu của loài C. hyperboreus là đủ cho PNAS (một tạp chí khoa học đa ngành danh tiếng của Viện Hàn lâm Khoa học Mỹ). C. glacialis có thể nộp tạp chí chuyên ngành. KD đề nghị nộp bài PNAS trước vì kinh nghiệm của KD khi xuất bản hồi còn làm nghiên cứu sinh là kết quả tốt nhất gửi đi tạp chí cao nhất trước tiên, rồi thấp dần. Ngày đó KD xong 4 bài và kinh nghiệm cho thấy, càng về sau xuất bản càng khó vì tính mới giảm dần. Tuy nhiên, các thành viên khác lại nghĩ, bài thấp xuất bản trước làm cơ sở cho bài cao hơn. Vì số đông có ý như vậy nên KD đồng ý theo. Số liệu C. glacialis gửi đến tạp chí chuyên ngành Environmental Science &Technology (ES&T – IF 7.149) và rất nhanh chóng được chấp nhận.

Giờ đến loài quan trọng nhất, C. Hyperboreus con bài tẩy của toàn bộ hướng nghiên cứu độc nhất vô nhị này. Bản thảo (manuscript) được gửi tới PNAS, rất nhanh chóng bị từ chối vì lý do chính là mất tính mới.

Mọi người gợi ý quay lại Environmental Science &Technology để cho cả cặp cùng xuất bản một chỗ luôn. Lần này, ý kiến của tôi cũng không thuận với những người còn lại bởi cho rằng, nếu tôi là ban biên tập hay bình duyệt của ES&T thì sẽ loại bài này vì chúng gần như là song sinh. Do đó tôi đề nghị hãy cho tôi thời gian để sửa lại câu chuyện theo hướng khác. Tuy nhiên, khi mà khí thế đang lên cao thì mọi giải thích đều trở nên rất ít có ý nghĩa với nhóm nghiên cứu và bản thảo được gửi ngay đến ES&T. Tổng biên tập của ES & T từ chối ngay bản thảo và có trao đổi với GS T về hướng giải quyết. Tôi mất gần 2 tuần để sửa theo gợi ý của ban biên tập, tuy nhiên vẫn phải giữ gần như trọn vẹn câu chuyên cũ (theo yêu cầu) trong đó có rất nhiều phần tôi không thấy thoải mái. Editor gửi gửi bản thảo đi phản biện, có phản biện đã từng phản biện bài báo cũ, có phản biện mới chỉ phản biện bản thảo này lần đầu. Phản biện đã từng phản biện bài báo cũ phản đối kịch liệt nhất, phản biện mới thì phản đối gì tính mới giảm. Mục đích đăng ký khai sinh cho cặp sinh đôi này ở cùng một tạp chí không thành.

Bản thảo lại quay lại với tôi. Tôi để nguyên đó mấy tháng trời không đụng tới để thoát ra khỏi bài báo và tránh bị những suy nghĩ cũ tiếp tục ảnh hưởng khi sửa lại bài. Sau mấy tháng làm lab và viết một loạt các bài báo khác, tôi quay lại bài này với “fresh mind” và chậm rãi sửa từng phần. GS T bảo, thôi lần này tùy mày, mày quyết định thế nào thì làm như vậy.

Tôi sửa xong gợi ý bảo nộp tạp chí Aquatic Toxicology.

GS T hỏi lại, có giảm giá quá không?

Tôi cười nhẹ lắc đầu.

———————

Ghi chú:

* Tác giả viết tắt tên của các nhà nghiên cứu trong bài viết này theo đề nghị của các thành viên trong nhóm nghiên cứu.