Cảnh báo nguồn nước trên Trái Đất cạn kiệt oxy

(Ảnh minh họa NASA)

Theo các chuyên gia, nếu không được kiểm soát, một số tác động của hiện tượng này có thể kéo dài hàng thế kỷ và khó có khả năng đảo ngược trong phạm vi một đời người, dẫn đến việc đe dọa nghiêm trọng đến các hệ sinh thái thủy sinh, làm suy yếu những quá trình tự nhiên giúp điều hòa khí hậu và có thể đẩy Trái Đất vượt khỏi "giới hạn an toàn" của hành tinh. Đây là kết luận của nghiên cứu do các nhà khoa học thuộc Viện Hải dương học Scripps, Đại học California San Diego (Mỹ), dẫn đầu, vừa được công bố trên tạp chí Limnology and Oceanography. Nhóm nghiên cứu cho rằng tình trạng suy giảm oxy trong các thủy vực cần được xem là một trong những thách thức môi trường toàn cầu, tương tự biến đổi khí hậu hay suy giảm đa dạng sinh học.

Nghiên cứu tập trung đánh giá hiện tượng "khử oxy dưới nước", tức sự suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong đại dương, vùng ven biển, sông, hồ và suối. Đây là nguồn oxy thiết yếu giúp duy trì hoạt động của hầu hết sinh vật sống trong môi trường nước. Các nhà khoa học đã phân tích mối liên hệ giữa hiện tượng này với 9 quá trình cốt lõi của hệ thống Trái Đất nằm trong khuôn khổ "Ranh giới Hành tinh".

Được giới thiệu từ năm 2009, khuôn khổ này xác định các giới hạn môi trường quan trọng giúp duy trì sự ổn định và khả năng chống chịu của Trái Đất trước những tác động từ con người. Khi một hoặc nhiều giới hạn bị vượt qua, nguy cơ xảy ra những biến đổi lớn và khó đảo ngược đối với hệ thống tự nhiên sẽ tăng lên đáng kể. Hiện nay, khuôn khổ này gồm 9 ranh giới chính, bao gồm biến đổi khí hậu, axit hóa đại dương, suy giảm đa dạng sinh học, tải lượng sol khí trong khí quyển, suy giảm tầng ozone ở tầng bình lưu, thay đổi tài nguyên nước ngọt, thay đổi sử dụng đất, ô nhiễm hóa chất và các chu trình sinh địa hóa như chu trình nitơ.

Theo nhóm nghiên cứu, nồng độ oxy hòa tan trong các thủy vực cũng cần được bổ sung chính thức vào danh sách này do có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sự ổn định của hệ thống Trái Đất. Tiến sĩ Erica Ferrer, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết sức khỏe và sự ổn định của hành tinh phụ thuộc trực tiếp vào sức khỏe của các hệ sinh thái dưới nước, trong khi oxy là điều kiện không thể thiếu để các hệ sinh thái này vận hành bình thường.

Theo nghiên cứu, ba yếu tố chủ yếu đang thúc đẩy tình trạng thiếu oxy trong các thủy vực gồm hiện tượng nóng lên toàn cầu do con người gây ra, ô nhiễm dinh dưỡng quá mức và sự thay đổi trong quá trình lưu thông cũng như trao đổi nước ở các tầng nước sâu. Nhiệt độ nước tăng khiến khả năng hòa tan oxy giảm, trong khi lượng lớn chất dinh dưỡng từ hoạt động nông nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt chảy vào sông, hồ và vùng ven biển làm gia tăng hiện tượng tảo nở hoa. Khi tảo chết và phân hủy, quá trình này tiêu thụ một lượng lớn oxy hòa tan, tạo nên những khu vực nghèo oxy hoặc thậm chí không còn oxy.

Bên cạnh đó, sự thay đổi trong lưu thông nước ở đại dương làm hạn chế quá trình bổ sung oxy từ bề mặt xuống các tầng nước sâu, khiến nhiều khu vực biển ngày càng thiếu oxy nghiêm trọng. Các nhà khoa học cảnh báo khi lượng oxy giảm xuống dưới ngưỡng cần thiết, nhiều quá trình sinh học và hóa học đóng vai trò điều hòa khí hậu sẽ bị gián đoạn.

Sự suy giảm oxy không chỉ ảnh hưởng tới các vi sinh vật mà còn tác động đến toàn bộ mạng lưới sinh vật trong các hệ sinh thái thủy sinh. Theo nhóm nghiên cứu, từ các sinh vật phù du, động vật không xương sống, cá cho tới các loài săn mồi lớn như cá mập đều có thể bị ảnh hưởng bởi tình trạng thiếu oxy.

Ngay cả các loài động vật có vú sống ở biển như cá heo hay cá voi - vốn hô hấp bằng không khí trên mặt nước - cũng chịu tác động gián tiếp. Nguyên nhân là nguồn thức ăn của chúng có thể suy giảm hoặc di chuyển sang khu vực khác để tìm môi trường giàu oxy hơn, trong khi các sinh cảnh quan trọng cũng bị biến đổi.

Sự thay đổi này có nguy cơ làm xáo trộn toàn bộ chuỗi thức ăn dưới nước, kéo theo suy giảm đa dạng sinh học và làm suy yếu khả năng phục hồi của các hệ sinh thái biển và nước ngọt trước những biến động môi trường.

Theo các tác giả, trong nhiều năm qua, cộng đồng quốc tế chủ yếu tập trung vào các vấn đề như biến đổi khí hậu, ô nhiễm hay mất đa dạng sinh học, trong khi hiện tượng suy giảm oxy dưới nước chưa nhận được sự quan tâm tương xứng, dù đây là quá trình có mối liên hệ chặt chẽ với tất cả các thách thức môi trường nói trên. Nhóm nghiên cứu kỳ vọng kết quả nghiên cứu sẽ giúp các nhà hoạch định chính sách và giới khoa học xem xét tình trạng thiếu oxy trong các hệ sinh thái nước như một thành tố không thể tách rời của các chiến lược bảo vệ môi trường và ứng phó với biến đổi khí hậu.