Nồng độ oxy trong các vùng nước trên hành tinh chúng ta đang giảm nhanh chóng và đáng kể - từ ao hồ đến đại dương. Theo các tác giả của một nghiên cứu quốc tế với sự tham gia của GEOMAR, được công bố hôm nay trên tạp chí Nature Ecology & Evolution, tình trạng mất oxy ngày càng trầm trọng không chỉ đe dọa các hệ sinh thái mà còn đe dọa sinh kế của nhiều tầng lớp xã hội và toàn bộ hành tinh.
Họ kêu gọi công nhận tình trạng mất oxy ở các vùng nước là một ranh giới hành tinh khác để tập trung giám sát toàn cầu, nghiên cứu và các biện pháp chính trị.
Oxy là một nhu cầu thiết yếu của sự sống trên hành tinh Trái Đất. Sự mất oxy trong nước, còn được gọi là tình trạng khử oxy dưới nước, là mối đe dọa đối với sự sống ở mọi cấp độ. Nhóm nghiên cứu quốc tế mô tả cách thức tình trạng khử oxy đang diễn ra gây ra mối đe dọa lớn đối với sinh kế của phần lớn xã hội và sự ổn định của sự sống trên hành tinh chúng ta.
Các nghiên cứu trước đây đã xác định một loạt các quá trình quy mô toàn cầu, được gọi là ranh giới hành tinh, điều chỉnh khả năng sinh sống và sự ổn định tổng thể của hành tinh. Nếu các ngưỡng quan trọng trong các quá trình này bị vượt qua, nguy cơ thay đổi môi trường trên quy mô lớn, đột ngột hoặc không thể đảo ngược ("điểm tới hạn") sẽ tăng lên và khả năng phục hồi, sự ổn định của hành tinh chúng ta, sẽ bị đe dọa.
Trong số chín ranh giới hành tinh có biến đổi khí hậu, thay đổi sử dụng đất và mất đa dạng sinh học. Các tác giả của nghiên cứu mới lập luận rằng quá trình khử oxy dưới nước vừa phản ứng, vừa điều chỉnh, các quá trình ranh giới hành tinh khác.
"Điều quan trọng là phải bổ sung vấn đề khử oxy dưới nước vào danh sách các ranh giới hành tinh", Giáo sư Tiến sĩ Rose từ Viện Bách khoa Rensselaer ở Troy, New York, tác giả chính của ấn phẩm, cho biết. "Điều này sẽ giúp hỗ trợ và tập trung các nỗ lực giám sát, nghiên cứu và chính sách toàn cầu để giúp đỡ các hệ sinh thái dưới nước của chúng ta, và từ đó, giúp ích cho toàn xã hội."
Trên tất cả các hệ sinh thái dưới nước, từ suối, sông, hồ, hồ chứa và ao đến cửa sông, bờ biển và đại dương, nồng độ oxy hòa tan đã giảm nhanh chóng và đáng kể trong những thập kỷ gần đây.
Các hồ và hồ chứa đã bị mất oxy lần lượt là 5,5% và 18,6% kể từ năm 1980. Đại dương đã bị mất oxy khoảng 2% kể từ năm 1960. Mặc dù con số này nghe có vẻ nhỏ, nhưng do thể tích đại dương lớn nên nó thể hiện khối lượng oxy bị mất rất lớn.
Các hệ sinh thái biển cũng trải qua sự biến động đáng kể về tình trạng suy giảm oxy. Ví dụ, vùng nước giữa ngoài khơi Trung California đã mất 40% oxy trong vài thập kỷ qua. Khối lượng các hệ sinh thái dưới nước bị ảnh hưởng bởi tình trạng suy giảm oxy đã tăng đáng kể ở tất cả các loại hình.
Tiến sĩ Andreas Oschlies, Giáo sư về Mô hình hóa sinh địa hóa biển tại Trung tâm nghiên cứu đại dương GEOMAR Helmholtz Kiel, đồng tác giả, cho biết: "Nguyên nhân gây mất oxy trong nước là hiện tượng nóng lên toàn cầu do khí thải nhà kính và lượng chất dinh dưỡng bổ sung do sử dụng đất".
“Nếu nhiệt độ nước tăng, độ hòa tan của oxy trong nước sẽ giảm. Hơn nữa, sự nóng lên toàn cầu làm tăng sự phân tầng của cột nước, bởi vì nước ấm hơn, độ mặn thấp hơn với mật độ thấp hơn nằm trên lớp nước sâu lạnh hơn, mặn hơn bên dưới.
Điều này cản trở sự trao đổi giữa các lớp nước sâu nghèo oxy với lớp nước bề mặt giàu oxy. Ngoài ra, nguồn dinh dưỡng từ đất liền còn hỗ trợ sự nở hoa của tảo, dẫn đến việc tiêu thụ nhiều oxy hơn khi nhiều vật chất hữu cơ chìm xuống và bị phân hủy bởi vi khuẩn ở độ sâu lớn hơn.
Những khu vực biển có lượng oxy quá ít đến mức cá, trai hoặc giáp xác không còn khả năng sống sót không chỉ đe dọa bản thân các sinh vật mà còn cả các dịch vụ hệ sinh thái như nghề cá, nuôi trồng thủy sản, du lịch và các hoạt động văn hóa.
Các quá trình vi sinh vật ở những vùng thiếu oxy cũng ngày càng tạo ra nhiều loại khí nhà kính mạnh như nitơ oxit và mêtan, có thể dẫn đến tình trạng nóng lên toàn cầu gia tăng và do đó là nguyên nhân chính gây ra tình trạng thiếu oxy.
Các tác giả cảnh báo: Chúng ta đang tiến gần đến ngưỡng quan trọng của tình trạng khử oxy dưới nước, về lâu dài sẽ ảnh hưởng đến một số ranh giới hành tinh khác.
Giáo sư Tiến sĩ Rose phát biểu: “Oxy hòa tan điều chỉnh vai trò của nước biển và nước ngọt trong việc điều hòa khí hậu Trái Đất. Việc cải thiện nồng độ oxy phụ thuộc vào việc giải quyết các nguyên nhân gốc rễ, bao gồm sự nóng lên của khí hậu và dòng chảy từ các cảnh quan phát triển.
“Việc không giải quyết được tình trạng thiếu oxy trong nước cuối cùng không chỉ ảnh hưởng đến hệ sinh thái mà còn đến hoạt động kinh tế và xã hội trên toàn cầu.”
Xu hướng khử oxy dưới nước là lời cảnh báo rõ ràng và lời kêu gọi hành động nhằm tạo ra những thay đổi để làm chậm hoặc thậm chí giảm thiểu ranh giới hành tinh này.
Cảm biến oxy hòa tan chất lượng nước
Thời gian đăng: 12-10-2024