A-xít hóa đại dương đe dọa cá biển

Nghiên cứu này thách thức quan điểm cho rằng cá– không giống như các sinh vật có vỏ hoặc xương ngoài được làm từ canxi cacbonat – sẽ an toàn khi nồng độ CO2 ở biển tăng.

Các đại dương cũng giống như những tấm bọt biển, hút CO2 từ khí quyền vào nước. Khi CO2 kết hợp với nước, nó hình thành a-xít carbonic, làm cho nước có tính a-xít hơn. Việc giảm nồng độ pH sẽ loại bỏ các khoáng chất và canxit –  khoáng vật carbonat cần thiết cho cấu tạo xương và vỏ – ra khỏi môi trường biển.

Điều này có thể đồng nghĩa với việc san hô, tảo, động vật có vỏ và động vật thân mềm gặp khó khăn trong việc hình thành xương và vỏ, hoặc là vỏ của chúng sẽ bị ăn mòn và phân hủy.

Quan điểm cũ là sai lầm?

Hiện tại, nồng độ CO2 trong khí quyển đã vượt quá 380 p.p.m (380/1 triệu đơn vị) và dự kiến sẽ tăng lên xấp xỉ 800 p.p.m trong thế kỉ này nếu lượng khí thải không được kiểm soát. Dự kiến các đại dương sẽ tiếp tục hút khí, giảm độ pH tới 0,4 đơn vị xuống còn khoảng 7,7 vào năm 2100.

Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học cho rằng quá trình a-xít hóa sẽ không gây hại gì với cá biển vì chúng không có xương ngoài và vì cá trưởng thành có cơ chế cho phép chúng chịu được nồng độ CO2 cao.

Tuy vậy, một số nghiên cứu cho thấy nồng độ CO2 tăng lên có thể làm hỏng cảm giác mùi vị của ấu trùng cá hề cam và tăng kích thước của sỏi tai – một bộ phận xương giống như xương tai trong của con người – trong ấu trùng trầm biển.

Bầy đàn tan rã

Christopher Gobler – nhà sinh vật học biển của ĐH Stony Brook, New York đã quyết định kiểm tra tác động của việc tăng nồng độ CO2 đối với sự phát triển và sinh tồn của Menidia beryllina – một loài cá thường đi thành bầy được tìm thấy ở các cửa sông dọc bờ biển Bắc Mỹ. Ông và các đồng nghiệp đã đặt phôi cá trong các nồng độ CO2 khác nhau, từ ngang với mức hiện tại ở biển (khoảng 400 p.p.m), tới các mức dự kiến vào giữa thế kỉ (khoảng 600 p.p.m) và cuối thế kỉ (khoảng 1.000 p.p.m).

“Ngay lập tức, chúng tôi đã thấy kết quả. Tỷ lệ sống sót giảm đi còn một nửa hoặc ít hơn do nồng độ CO2 cao” – ông Gobler nói. Khi nồng độc CO2 đạt mức 1.000 p.p.m, tỷ lệ sống sót trong 1 tuần giảm 74%.

Một nghiên cứu khác được chủ nhiệm bởi Andrea Frommel – một nhà sinh học thủy sản tại Viện Khoa học Biển ở Kiel, Đức – đã xem xét những tác động của quá trình a-xít hóa ở ấu trùng cá tuyết Đại Tây Dương trong thời gian 2,5 tháng. Nhóm nghiên cứu đã nuôi ấu trùng cá này ở 3 điều kiện khác nhau: hiện tại (khoảng 380 p.p.m), năm 2200 (khoảng 1.800 p.p.m) và một viễn cảnh nước trồi lên trên bờ biển (khoảng 4.200 p.p.m) – trường hợp mà gió mang một lượng lớn nước giàu CO2 lên trên bề mặt. Khi nồng độ CO2 tăng, ấu trùng cá tuyết bị suy yếu, bị tác động hư hại nghiêm trọng ở gan, tuyến tụy, mắt, thận và ruột sau khi nở khoảng 1 tháng.

“Chúng ta luôn nói rằng cá là loài thích nghi tốt với a-xít đến mức chúng sẽ không bị ảnh hưởng bởi việc tăng lượng a-xít trong đại dương. Tuy nhiên, điều mà chúng tôi phát hiện ra là loại ấu trùng không phát triển những cơ chế phòng vệ thích hợp sẽ dễ tổn thương với CO2 hơn là chúng ta nghĩ” – bà Frommel nhận định. Sự tổn thương ở các cơ quan nghiêm trọng đến mức có thể làm giảm cơ hội sống sót của cá tuyết.

“Hai nghiên cứu này là một phần của một hướng nghiên cứu đang ngày càng phát triển, và những kết quả thu được cho thấy rằng những tác động rộng hơn của a-xít hóa đại dương lớn hơn nhiều chứ không chỉ bao gồm sự vôi hóa”– ông Donald Potts, nhà sinh học đá ngầm san hô của ĐH California, Santa Cruz cho hay.

“Nếu như những tác động được tìm thấy ở 2 nghiên cứu này có thể được tổng quát với các loài cá khác thì ý nghĩa của chúng có thể là rất lớn” – ông William Cheung, một nhà sinh thái học biển ở Trung tâm Thủy sản của British Columbia, Vancouver, Canada cho hay.