Post by Oshin on Jun 17, 2004 15:32:58 GMT -5
Dùng thực vật đơn bào, hạn chế nạn ấm lên toàn cầu
Tất cả mọi dạng sống trên các đại dương đều ít nhiều phụ thuộc vào loại thực vật đơn bào có tên là phytoplankton. Sống trên bề mặt đại dương, loại cây này sống bằng nguồn chất dinh dưỡng của biển. Nhưng khoảng 20-30% các loại chất dinh dưỡng này lại chìm quá sâu, ra khỏi "tầm với" của cây phytoplankton.
Qua nghiên cứu của mình, Jorge Sarmiento, giáo sư khoa học đại dương và khí hậu thuộc ĐH Princeton (New Jersey), cố gắng tìm hiểu một cách chi tiết về quá trình đại dương cung cấp nguồn dinh dưỡng cần cho cây phytoplankton. Đổi lại, cây phytoplankton lại tạo ra những thứ cần cho sự sống của đại dương.
Nguồn dinh dưỡng chìm
Theo Sarmiento, hiện tượng chất dinh dưỡng bị chìm ở đại dương cũng giống như hiện tượng rụng lá ở cây. vi khuẩn phân huỷ chất hữu cơ trong lá cây, giải phóng nguồn dinh dưỡng để cây cối có thể tái sử dụng trong tương lai. Ông nói: "Điểm khác biệt lớn nhất chính là trong đại dương, phần lớn chất hữu cơ lại chìm xa bề mặt, nơi có đủ ánh sáng cho quá trình quang hợp. Vì vậy, khi vi khuẩn phân huỷ chất hữu cơ thành nguồn dinh dưỡng thì cây phytoplankton lại không thể lấy được."
Ken Buesseler là một nhà hóa học biển tại Viện Hải dương học Woods Hole (Massachusetts), chuyên nghiên cứu dòng phân tử chìm. Buesseler lưu ý rằng, khi các phân tử như chất dinh dưỡng chìm sâu xuống đáy đại dương, chúng vẫn tiếp tục bị cô lập trong hàng trăm ngàn năm. Buesseler cho biết, các dòng chảy đại dương sẽ quyết định tỷ lệ pha trộn và thời gian bị cô lập của các vùng biển sâu. Theo nghiên cứu của Sarmiento, các dòng đại dương cuối cùng sẽ mang một phần lớn các nguồn dinh dưỡng dưới đáy biển sâu tới khu vực đại dương xung quanh Nam Cực. Tại đây, chất dinh dưỡng trở lại bề mặt và lại được phân bố đi khắp các đại dương trên thế giới.
Giả thuyết về sắt
Nghiên cứu về dòng chất dinh dưỡng, gần đây Buesseler đã tập trung vào giả thuyết sắt. Trước nay, một số nhà khoa học cho rằng chỉ cần cho thêm sắt vào những khu vực đại dương ít sắt, họ sẽ làm tăng nhanh số lượng cây phytoplankton "khát sắt". Ngược lại, cây phytoplankton sẽ giúp chúng ta hạn chế hiện tượng Trái đất ấm lên, vì chúng sẽ lọc bớt carbon dioxide ra khỏi khí quyển thông qua quá trình quang hợp. (Quá trình này đòi hỏi cây sử dụng năng lượng từ Mặt trời để chuyển hóa carbon dioxide và chất dinh dưỡng thành hợp chất hữu cơ phức tạp, giúp hình thành nên nguyên liệu thực vật mới.)
Lượng carbon dioxide thải ra từ hoạt động đốt nhiên liệu khoáng ngày càng lớn.
Khi cây phytoplankton chết, một số carbon sẽ chìm sâu xuống đáy đại dương cùng với các chất dinh dưỡng khác. Do vậy, một số nhà khoa học giả thuyết rằng càng có nhiều cây phytoplankton thì số lượng carbon bị chôn vùi dưới đáy đại dương trong hàng trăm ngàn năm cũng sẽ nhiều hơn. Buesseler nói: "Các phân tử này mang carbon và các nguyên tố liên kết khác từ bề mặt xuống đáy biển. Nếu phân tử carbon mới được hình thành - đặc biệt là chất hữu cơ - vẫn tồn tại trên bề mặt đại dương, vi khuẩn biển chỉ có thể hấp thụ chất hữu cơ và chuyển hóa lại thành carbon dioxide."
Để thử nghiệm giả thuyết về việc đại dương được bổ sung sắt có thể khiến cho carbon chìm nhiều hơn xuống đáy, nhiều nhóm khoa học quốc tế đã đến tận các vùng biển xung quanh Nam Cực và bổ sung sắt vào nước biển để kích thích phytoplankton phát triển. Buesseler và cộng sự tham gia vào cuộc thử nghiệm đã nghiên cứu và so sánh số lượng carbon chìm xuống đáy đại dương tại những vùng được bổ sung sắt và những vùng không được bổ sung. Ông cho biết: "Chúng tôi đo thấy dòng carbon tăng tại những khu vực được làm giàu sắt, còn những vùng khác thì không. Tuy nhiên, sự gia tăng này không lớn lắm."
Theo tính toán của Busseler, trong cuộc thử nghiệm này, khoảng 816 tấn carbon đã chìm sâu xuống đáy biển. Con số này chỉ bằng 1/10 triệu lượng carbon mà loài người thải vào khí quyển mỗi năm vì hoạt động đốt nhiên liệu khoáng. Busseler cho biết, hoàn toàn có thể làm giàu sắt cho đại dương xung quanh Nam Cực trên quy mô lớn hơn, nhưng cũng chỉ có khả năng làm giảm bớt vài phần trăm lượng carbon trong khí quyển mà thôi.
Tuy nhiên, ông vẫn không chịu từ bỏ ý định làm chìm carbon để hạn chế thay đổi khí hậu. Ông nói: "Chúng ta cần phải tìm thêm nhiều phương pháp khác nhằm làm giảm lượng carbon dioxide trong khí quyển, đồng thời tăng lượng carbon chìm xuống đáy đại dương. Đại dương là một trong những bể chứa tốt nhất, và mối liên hệ giữa bề mặt và đáy đại dương với các phân tử chìm là một trong những lĩnh vực ít được biết đến nhất trong khoa học nghiên cứu đại dương."
Khánh Hà (Theo National Geographic)