Một nghiên cứu mới do các nhà nghiên cứu tại Đại học Utrecht chủ trì đã cho thấy rằng trong suốt thế kỷ qua, con người đã âm thầm làm cho các nguồn nội thủy như sông, suối, hồ và hồ chứa ngạt thở do lượng oxy hòa tan suy giảm. Được công bố trên tạp chí Science Advances, nghiên cứu này chỉ ra rằng cách oxy được tạo ra và sử dụng trong các hệ thống nước ngọt đã thay đổi đáng kể kể từ năm 1900, chủ yếu do hoạt động của con người.
Oxy không chỉ thiết yếu cho sinh vật sống dưới nước mà còn đóng vai trò then chốt trong các chu trình dinh dưỡng quan trọng. Khi nồng độ oxy giảm xuống quá thấp — một hiện tượng gọi là thiếu oxy (hypoxia) — các hệ sinh thái bắt đầu sụp đổ. Cá chết, nguồn thức ăn sụp đổ, chất lượng nước suy giảm, và những tác động này đã và đang xảy ra trên toàn thế giới.
Nghiên cứu này chỉ ra rõ ràng: những gì đang xảy ra với hồ và sông không còn là vấn đề địa phương. Chúng ta đang đối mặt với một cuộc khủng hoảng toàn cầu do con người gây ra.
Đằng sau hiện tượng cạn kiệt oxy
Các nhà nghiên cứu, do hai nhà khoa học địa cầu Junjie Wang và Jack Middelburg của Đại học Utrecht dẫn đầu, lần đầu tiên đã phát triển một mô hình toàn cầu mô tả toàn bộ chu trình oxy của các vùng nội thủy trên khắp thế giới. “Với mô hình này, chúng tôi cung cấp một cái nhìn hoàn chỉnh nhất có thể về chu trình oxy ở quy mô lớn, từ đó có thể nhận diện các vấn đề liên quan đến oxy, tìm ra nguyên nhân và hy vọng can thiệp kịp thời,” Jack Middelburg giải thích.
Các vùng nội thủy ngày càng trở nên nhộn nhịp hơn khi nói đến oxy. Nhóm nghiên cứu phát hiện rằng “vòng quay oxy” toàn cầu — tức là lượng oxy được tạo ra và tiêu thụ — đã gia tăng. Nhưng điều đáng lo là: các vùng nước này đang tiêu thụ nhiều oxy hơn mức chúng sản xuất, biến chúng thành những hố sụt oxy trong khí quyển ngày càng lớn.
“Gia tăng canh tác, nước thải, đập và khí hậu ấm lên — tất cả đều làm thay đổi cách các hệ sinh thái nước ngọt vận hành,” Junjie Wang nói. Khi nhiều dưỡng chất chảy vào sông hồ và hồ chứa, tảo phát triển nhanh hơn, nhưng khi chúng chết đi và phân hủy, chúng tiêu thụ một lượng oxy khổng lồ.
“Chúng tôi phát hiện rằng nguyên nhân chính nằm ở các hoạt động trực tiếp của con người. Đầu tiên, lượng dưỡng chất đưa vào, chẳng hạn như do bón phân quá mức, là yếu tố thúc đẩy chính của quá trình gia tốc này. Thứ hai, thời gian nước ngọt lưu lại trước khi ra biển dài hơn do sự xuất hiện của các con đập và hồ chứa cũng có tác động không kém,” Jack Middelburg cho biết.
“Cho đến nay, các nghiên cứu khoa học vẫn cho rằng nhiệt độ tăng là nguyên nhân chính gây ra sự gia tốc này. Nhưng mô hình của chúng tôi cho thấy nhiệt độ chỉ đóng góp khoảng 10–20% vào hiện tượng này,” Junjie Wang cho biết.
Dấu ấn của thời kỳ hiện đại
Nghiên cứu cho thấy chu trình oxy hiện đại trong các vùng nội thủy hoàn toàn khác so với hồi đầu những năm 1900. “Dù các vùng nước này chỉ chiếm một phần rất nhỏ diện tích bề mặt Trái đất, hiện nay chúng loại bỏ gần 1 tỷ tấn oxy khỏi khí quyển mỗi năm — bằng một nửa lượng mà toàn bộ đại dương phát ngược trở lại,” Middelburg nói.
“Chúng ta không thể bỏ qua vai trò của các vùng nội thủy khi xem xét ngân sách khí hậu và oxy toàn cầu nữa,” Junjie Wang nhấn mạnh. “Chúng đang thay đổi nhanh hơn chúng ta tưởng, và là những mảnh ghép quan trọng trong bức tranh hệ thống Trái đất.”
Một nghiên cứu mới tiết lộ rằng các hoạt động của con người trong thời kỳ hiện đại đã làm thay đổi mạnh mẽ chu trình oxy ở sông, hồ và hồ chứa, khiến chúng tiêu thụ nhiều oxy hơn mức chúng sản xuất. Sự thay đổi toàn cầu này do ô nhiễm dưỡng chất, xây dựng đập và tình trạng ấm lên gây ra, đang đe dọa các hệ sinh thái nước ngọt và góp phần gây mất cân bằng oxy ở quy mô hành tinh.
