Một nghiên cứu mới cảnh báo tình trạng suy giảm oxy hòa tan đang diễn ra ở đại dương, vùng biển ven bờ, sông, hồ và suối, đe dọa các sinh vật cũng như những quá trình hóa học phụ thuộc vào oxy. Các nhà khoa học cho rằng hiện tượng này đang đẩy Trái Đất vào một “vùng không an toàn”, với một số tác động có thể kéo dài vĩnh viễn.
Nghiên cứu do các nhà khoa học tại Viện Hải dương học Scripps thuộc Đại học California, San Diego (UC San Diego) dẫn đầu đã xem xét tình trạng khử oxy trong môi trường nước — tức sự suy giảm lượng oxy hòa tan trong các hệ sinh thái biển và nước ngọt — và mối liên hệ của hiện tượng này với 9 quá trình thuộc khung Ranh giới hành tinh (Planetary Boundaries).
Được giới thiệu lần đầu vào năm 2009, khung Ranh giới hành tinh xác định những hệ thống quan trọng của Trái Đất và đánh giá mức độ các hoạt động của con người đang đẩy chúng vượt khỏi những điều kiện cần thiết để duy trì một hành tinh ổn định và có khả năng phục hồi.
Chín ranh giới hiện bao gồm biến đổi khí hậu, axit hóa đại dương, suy giảm đa dạng sinh học, sự gia tăng aerosol trong khí quyển, suy giảm tầng ozone, biến đổi nguồn nước ngọt, thay đổi sử dụng đất, ô nhiễm hóa chất và các dòng chảy sinh địa hóa, trong đó có chu trình nitơ. Các tác giả cho rằng lượng oxy hòa tan trong các hệ sinh thái nước cũng cần được công nhận là một ranh giới hành tinh riêng biệt.
Suy giảm oxy đe dọa sự ổn định của Trái Đất
“Trạng thái khỏe mạnh và ổn định của hành tinh phụ thuộc vào trạng thái khỏe mạnh và ổn định của các hệ sinh thái nước, vốn cần oxy để hoạt động bình thường,” Erica Ferrer cho biết. Bà là tác giả chính của nghiên cứu, cựu nghiên cứu sinh tại Viện Hải dương học Scripps và hiện là nghiên cứu sau tiến sĩ tại Trung tâm Phân tích và Tổng hợp Sinh thái Quốc gia thuộc Đại học California, Santa Barbara.
Theo bà, nghiên cứu nhằm nâng cao nhận thức về tình trạng khử oxy trong các hệ sinh thái nước như một mối đe dọa toàn cầu, đồng thời cho thấy hiện tượng này không diễn ra độc lập mà có mối liên hệ với nhiều sức ép khác đang tác động lên hệ thống Trái Đất.
Tình trạng nóng lên do con người gây ra, ô nhiễm chất dinh dưỡng dư thừa và những thay đổi trong các dòng hải lưu đưa oxy xuống vùng nước sâu là những nguyên nhân chính khiến lượng oxy trong các hệ sinh thái nước suy giảm.
Khi lượng oxy giảm, các quá trình sinh học và hóa học giúp điều chỉnh khí hậu Trái Đất bị ảnh hưởng. Hiện tượng này đồng thời đe dọa nhiều sinh vật, từ vi sinh vật đến cá và cá mập. Các loài động vật biển có vú cũng có thể chịu tác động dù chúng hô hấp trên mặt nước. Nguyên nhân là sự suy giảm oxy làm thay đổi môi trường sống, nguồn thức ăn và toàn bộ mạng lưới thức ăn xung quanh chúng.
Kêu gọi bổ sung một “ranh giới hành tinh” mới
Ferrer và Lisa Levin, nhà hải dương học sinh học tại Viện Hải dương học Scripps và là tác giả cấp cao của nghiên cứu, bắt đầu phát triển ý tưởng cho công trình sau khi tham dự COP25, Hội nghị Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu tổ chức tại Madrid năm 2019.
Các nhà nghiên cứu hy vọng công trình sẽ thúc đẩy giới khoa học và các nhà hoạch định chính sách xem xét tình trạng khử oxy trong môi trường nước cùng với những sức ép khác đang tác động đến các hệ thống của Trái Đất.
“Việc bổ sung tình trạng khử oxy trong các hệ sinh thái nước vào khung Ranh giới hành tinh sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn tác động của hiện tượng này đối với sự ổn định của hệ thống Trái Đất,” Ferrer nói.
Theo bà, giảm thiểu tác động của tình trạng suy giảm oxy là một phần quan trọng trong nỗ lực duy trì đa dạng sinh học và ổn định khí hậu.
Các nhà nghiên cứu cho rằng tình trạng suy giảm oxy trong các hệ sinh thái nước cần được công nhận là một Ranh giới hành tinh bên cạnh biến đổi khí hậu, suy giảm đa dạng sinh học và các ranh giới hành tinh khác. Mối liên hệ giữa hiện tượng này với tình trạng nóng lên, ô nhiễm và sự bất ổn của hệ sinh thái cho thấy đây có thể không chỉ là một vấn đề môi trường ở quy mô khu vực. Ảnh: Shutterstock
