Sự nóng lên toàn cầu làm thất thoát oxy trong các hồ nước ngọt trên Trái đất

Khi nhiệt độ Trái đất tiếp tục ấm lên, nguồn cung cấp oxy trong các hồ nước ngọt trên khắp hành tinh đang dần cạn kiệt.

Nồng độ oxy trong các hồ nước ngọt trên khắp thế giới đang giảm và sự sụt giảm này có thể ảnh hưởng đến toàn bộ hệ sinh thái. Ảnh: Flickr.

Theo một nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Nature, nồng độ oxy trên bề mặt trong các hồ nước ngọt lớn đã giảm trung bình 5,5% trong 40 năm qua. Ở vùng nước sâu, lượng oxy đã giảm 18,6%.

Giáo sư sinh học Kevin Rose tại Học viện Bách khoa Rensselaer cho biết: “Tất cả sự sống phức tạp đều phụ thuộc vào oxy. Đó là hệ thống hỗ trợ cho lưới thức ăn thủy sinh. Và khi lượng oxy bắt đầu mất dần, khả năng mất đi các loài sinh vật là rất cao".

Tuy nhiên, Giáo sư Kenvin Rose cũng cho biết có những ngoại lệ đối với xu hướng này. Ở một số hồ, nhiệt độ tăng và ô nhiễm chất dinh dưỡng do chất thải nông nghiệp gây ra đã kết hợp để cung cấp nhiên liệu cho sự tăng trưởng của vi khuẩn lam, chúng có thể tập trung oxy ở bề mặt các hồ nước ngọt. 

Mặt khác, những đám tảo lục lam giống nhau này có thể sử dụng hết oxy trong nước và ngăn chặn ánh sáng mặt trời mà thực vật và động vật nước ngọt cần để tồn tại. Điều này cực kỳ nguy hiểm cho hệ sinh thái dưới nước, chúng có thể biến nơi đây thành chỗ chứa của nhiều xác chết.

Để thực hiện nghiên cứu, các nhà khoa học đã tổng hợp hơn 45.000 hồ sơ nhiệt độ và oxy được thu thập từ 400 hồ khác nhau trong 80 năm qua. Hầu hết các phép đo được thu thập từ các hồ trong vùng nhiệt độ, các dải vĩ độ trải dài từ 23 đến 66 độ, cả phía bắc và phía Nam của xích đạo.

Các hồ chỉ chiếm 3% diện tích đất của hành tinh, nhưng chúng chiếm một tỉ lệ rất lớn đối với đa dạng sinh học của trái đất. Trên toàn cầu, các hồ nước ngọt lớn và nhỏ ngày càng trở nên khó khăn bởi không chỉ thiếu oxy, mà còn gia tăng ô nhiễm chất dinh dưỡng, trầm tích và các loài xâm lấn.

Vi khuẩn lam làm cho mặt nước biến thành màu xanh lục ở Ohio, Mỹ. Ảnh: National Geographic.

So với các loài động thực vật trong các hệ sinh thái khác, các loài nước ngọt đã bị thiệt hại đáng kể, với gần 1/3 số loài nước ngọt có nguy cơ tuyệt chủng.

Tác giả chính của nghiên cứu Stephen F. Jane cho biết: “Hồ là chỉ số hoặc “trạm gác” của sự thay đổi môi trường và các mối đe dọa tiềm tàng đối với môi trường vì chúng phản ứng với các tín hiệu từ cảnh quan và bầu khí quyển xung quanh.

Tiến sĩ Stephen F. Jane nói: “Chúng tôi nhận thấy rằng các hệ thống đa dạng sinh học không cân xứng hơn này đang thay đổi nhanh chóng, cho thấy mức độ mà những thay đổi khí quyển đang diễn ra đã ảnh hưởng đến các hệ sinh thái”.

Nhìn bề ngoài, lời giải thích cho sự thất thoát oxy khá đơn giản. Nước ấm hơn có thể chứa ít oxy hơn. Đó chỉ là vấn đề vật lý. Nhưng cuộc khảo sát cho thấy ở một số hồ, nồng độ oxy trên bề mặt đã tăng đột biến do vi khuẩn lam sinh sôi nảy nở.

Giáo sư Kenvin Rose nói: “Thực tế là chúng ta đang thấy lượng oxy hòa tan ngày càng tăng trong các loại hồ này có khả năng là một dấu hiệu cho thấy sự gia tăng phổ biến của tảo lục lam, một trong số chúng tạo ra độc tố và có hại”. 

"Tuy nhiên, không có dữ liệu phân loại học, chúng tôi không thể nói điều đó một cách dứt khoát, nhưng không có gì khác mà chúng tôi biết có thể giải thích mô hình này”, Giáo sư Kenvin Rose giải thích thêm.

Nồng độ oxy đã giảm mạnh hơn sâu bên dưới bề mặt của các hồ lớn trên trái đất. Các nhà khoa học nghi ngờ sự giảm khác biệt về mật độ giữa đỉnh và đáy hồ, dẫn đến sự phân tầng gia tăng, là nguyên nhân của sự sụt giảm oxy nghiêm trọng tại các hồ nước ngọt.

Sự phân tầng tăng lên đồng nghĩa với khả năng hòa tan oxy ít hơn và khả năng hòa tan oxy là cách duy nhất để oxy đi vào vùng nước sâu.

Những thay đổi về nồng độ oxy trong nước ngọt không chỉ ảnh hưởng đến đa dạng sinh học và sinh thái mà còn có thể ảnh hưởng đến các chu kỳ khí nhà kính quan trọng. Khi không có oxy ở vùng nước sâu, khí mê-tan sẽ được tạo ra. Đây là loại khí gây hiệu ứng nhà kính mạnh gấp 23 lần carbon dioxide.

Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng nồng độ oxy đang giảm nhanh chóng trong các đại dương trên thế giới. Nghiên cứu này hiện chứng minh rằng vấn đề thậm chí còn nghiêm trọng hơn ở các vùng nước ngọt, đe dọa nguồn cung cấp nước uống của chúng ta và sự cân bằng mong manh cho phép các hệ sinh thái nước ngọt phức tạp phát triển”, Trưởng khoa Khoa học tại RPI  - ông Curt Breneman cho biết.

Ông Curt Breneman nói: “Chúng tôi hy vọng phát hiện này mang lại tính cấp thiết cao hơn cho những nỗ lực nhằm giải quyết những tác động có hại của biến đổi khí hậu”.

Có thể bạn quan tâm:

► Tăng cường đầu tư vào thiên nhiên để chống khủng hoảng khí hậu