Hy vọng từ loài san hô chống chịu được biến đổi khí hậu

Theo dõi MTĐT trên

Rowan McLachlan, một chuyên gia về san hô tại Đại học Bang Oregon (Canada) và là tác giả chính của nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Scientific Reports nhận định: “Chúng ta đã tìm thấy hy vọng” -điều được xem là ngày xa vời khi các rạn san hô đang phải đối diện với rất nhiều áp lực từ hiện tượng biến đổi khí hậu khiến nhiệt độ nước biển tăng, những đợt sóng nhiệt dữ dội và tình trạng axit hóa đại dương, bên cạnh một số mối đe dọa mang tính cục bộ như ô nhiễm hay hoạt động đánh bắt quá mức,…

Nhiệt độ Trái Đất cho đến nay đã tăng thêm khoảng 1,1°C, làm hàng loạt rạn san hô biến mất. Ngay đến Great Barrier Reef (Úc), quần thể san hô lớn nhất thế giới, cũng đang chịu rất nhiều “áp lực” – theo báo cáo của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu Liên hiệp quốc (IPCC). IPCC cảnh báo sẽ có thêm nhiều hệ sinh thái san hô hứng chịu những thiệt hại không thể cứu vãn nếu Trái đất nóng thêm 1,5°C. Cũng trong một báo cáo khác năm 2018, IPCC kết luận: nếu mức tăng vượt ngưỡng 2ºC, nhân loại sẽ mất tới 99% số rạn san hô đang còn sống.

Nhưng đó lại không phải là những gì McLachlan và các đồng nghiệp quan sát thấy khi đưa một vài giống san hô tại Hawaii vào một môi trường nhân tạo – mô phỏng điều kiện nhiệt độ Trái đất tăng thêm 2ºC – trong gần hai năm. Phát hiện cho thấy hai loài san hô tương đối phổ biến này có khả năng tự phục hồi hết sức đặc biệt, với tỷ lệ sống sót lên đến 2/3. “Chúng tôi từng nghĩ sẽ chứng kiến tỷ lệ chết rất cao, nhưng kết quả này thật đáng kinh ngạc”, McLachlan nói.

Miễn là không vượt quá giới hạn, một số loài san hô đặc thù dường như sẽ có khả năng thích ứng với một thế giới nóng hơn.

Thử nghiệm trong điều kiện mô phỏng đại dương của tương lai

Các đại dương hấp thụ một phần nhiệt lượng tích tụ trong khí quyển. Sóng nhiệt được tăng cường do tình trạng biến đổi khí hậu sẽ khiến san hô trục xuất những loài tảo cộng sinh – vốn là nguồn thức ăn của chúng. Hiệu ứng này được gọi là quá trình “tẩy trắng san hô”; và cuối cùng chúng sẽ chết. Trong lúc đó, các đại dương cũng hấp thụ một lượng lớn CO2 dư thừa trong khí quyển khiến nước biển ngày càng mang tính axit cao hơn và làm suy yếu những bộ xương san hô.

Các đợt sóng nhiệt dữ dội đã giết chết hơn 1/3 số rạn san hô tại Hawaii trong giai đoạn 2014 – 2015. Cuối năm 2015, để nghiên cứu thêm về cách thức mà quá trình Trái đất nóng lên cùng hiện tượng axit hóa đại dương gây hại cho san hô, nhóm của McLachlan đã thực hiện khảo sát tại 4 rạn san hô đa dạng quanh đảo Oahu. Bằng búa và đục, họ đã thu thập 03 mẫu san hô phổ biến: san hô gạo (rice coral), san hô ngón (finger coral) và san hô thùy (lobe coral), sau đó đặt chúng vào những bể chứa dung tích 70 lít, nhưng không phải trong phòng lab như nhiều thử nghiệm kiểm chứng khả năng phục hồi khác mà là ở bên ngoài Đảo Dừa (Coconut Island) – nơi san hô sẽ phơi nhiễm với thời tiết giống như khi ở ngoài khơi. Tất cả bao gồm 40 bể chứa cát, đá vụn, cá rạn, sinh vật phù du và một số loài khác, chia làm 04 nhóm, với ý tưởng là mô phỏng môi trường đại dương càng giống thật càng tốt. Trong suốt 22 tháng, một nhóm phải chịu nhiệt độ nước ấm hơn 2ºC; nhóm thứ hai tiếp xúc với nước bị axit hóa; nhóm thứ ba phơi nhiễm trước cả hai điều kiện; và nhóm thứ tư được để riêng cho mục đích đối chứng. “Đó là điều khiến thí nghiệm khác biệt, mang lại nhiều thông tin hơn về cơ chế chống chịu [với biến đổi khí hậu] của các rạn san hô”, McLachlan.

Andréa Grottoli, nhà hóa sinh tới từ tiểu bang Ohio và là đồng tác giả của nghiên cứu nhận xét: đó là mô hình mô phỏng thực tế nhất về đại dương tương lai. Cô và đồng nghiệp đã theo dõi một loạt các chỉ tiêu sinh hóa để đánh giá mức độ phản ứng của san hô đối với môi trường. “Trong một khoảng thời gian đủ dài, sau giai đoạn đầu căng thẳng là những dấu hiệu của sự thích nghi”, cô nói. Đối với nhóm phơi nhiễm trước cả hai điều kiện, kết quả cho thấy khoảng 46% san hô gạo, 56% san hô thùy và 71% san hô ngón vẫn sống sót, thậm chí tiếp tục phát triển mạnh. Như vậy, hai trong số ba loài đang sống khá tốt, còn khả năng phục hồi của loài thứ ba – san hô gạo – thì cần được đánh giá thêm bởi nguồn thức ăn chính của chúng, bên cạnh tảo cộng sinh còn có sinh vật phù du – vốn không thật sự dồi dào trong môi trường thí nghiệm.

Ku’ulei Rodgers, một chuyên gia về san hô tại ĐH Hawaii ở Manōa và không tham gia vào nghiên cứu, rất đồng tình với kết quả này. “Tuy nhiên, vẫn có giới hạn trong việc duy trì sự thích nghi và bảo vệ san hô khỏi bị tẩy trắng khi nhiệt độ tiếp tục gia tăng”, cô viết trong email, lưu ý rằng những đợt sóng nhiệt năm 2014-2015 đã tiêu diệt rất nhiều rạn san hô thùy và san hô ngón tại Hawaii. “Mặc dù chúng ta vẫn hy vọng sẽ có nhiều loài sống sót sau thế kỷ này, nhưng trừ khi lượng khí thải nhà kính được cắt giảm đáng kể, bằng không san hô cuối cùng sẽ thua trong cuộc chiến sinh tồn.” Theo dữ liệu của Climate Action Tracker (công cụ theo dõi diễn biến khí hậu), với những chính sách ứng phó như hiện nay, nhiệt độ Trái đất đang trên đà tăng thêm khoảng 2,7°C vào cuối thế kỷ này – cao hơn đáng kể so với mức 2ºC mà nhóm của McLachlan mô phỏng.

Ý nghĩa to lớn?

San hô gạo rất phổ biến ở Hawaii và vùng biển Bắc lẫn trung tâm Thái Bình Dương, còn san hô ngón và san hô thùy lại được tìm thấy nhiều tại khu vực Nam Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương. Sức sống mạnh mẽ của chúng là chỉ dấu cho thấy các rạn san hô có triển vọng phục hồi trước bờ vực sụp đổ trong tương lai. San hô thùy nói riêng cũng là một thành phần quan trọng đối với sự hình thành của các hệ sinh thái san hô lớn ở Thái Bình Dương.

Alan Friedlander, nhà sinh thái học san hô tại Đại học Hawaii, người không tham gia vào nghiên cứu trên, đề xuất cần có thêm nhiều khu bảo tồn biển để giữ những rạn san hô có khả năng chống chịu biến đổi khí hậu này khỏi nguy cơ ô nhiễm và thoái hóa cục bộ. Friedlander chính là nhà nghiên cứu chính thuộc Sáng kiến National Geographic’s Pristine Seas nhằm thúc đẩy hoạt động quy hoạch các khu bảo tồn biển. Ông viết trong email: “Công trình cho thấy những rạn san hô vẫn có thể tồn tại và tiếp tục phát triển trong tương lai nếu con người kiểm soát được lượng khí thải CO2 cùng các tác nhân gây nguy hiểm mang tính cục bộ như tình trạng đánh bắt bừa bãi hay ô nhiễm.” McLachlan cũng nói: “Chúng ta vẫn có hy vọng nếu không còn những tác nhân gây căng thẳng cục bộ. Bằng không kết quả sẽ vô cùng tệ hại.”

Phát hiện của nhóm có thể sẽ đóng vai trò đắc lực, hỗ trợ các nỗ lực quản lý các rạn san hô theo hướng sáng tạo và chủ động hơn, không chỉ lại dừng ở việc bảo vệ chúng khỏi những hoạt động gây ô nhiễm như du lịch, đánh bắt cá, nuôi trồng thủy sản,… Grottoli cũng gợi ý loài san hô thùy có thể trở thành một ứng viên “lý tưởng” cho các dự án phục hồi trong tương lai.