"Cộng đồng khoa học luôn nghĩ rằng tác động của ô nhiễm không khí được cảm nhận ở khu vực lân cận nơi nó lắng đọng", Athanasios Nenes nói. "Nghiên cứu này cho thấy rằng sắt có thể lưu thông trên đại dương và ảnh hưởng đến các hệ sinh thái cách xa hàng ngàn km."

Trong nhiều thập kỷ, ô nhiễm không khí trôi từ Đông Á ra trên đại dương lớn nhất thế giới đã khởi động một phản ứng dây chuyền mà đóng góp vào mức độ oxy rơi ở vùng biển nhiệt đới hàng ngàn dặm, chương trình nghiên cứu mới.

Taka Ito, một giáo sư tại Viện Công nghệ Georgia cho biết, có một nhận thức ngày càng tăng rằng mức oxy trong đại dương có thể thay đổi theo thời gian. Một lý do cho điều đó là môi trường nóng lên Nước ấm giữ ít khí hơn. Nhưng ở Thái Bình Dương nhiệt đới, mức oxy đã giảm với tốc độ nhanh hơn nhiều so với sự thay đổi nhiệt độ có thể giải thích.

Một bản đồ thể hiện như thế nào ô nhiễm không khí lắng đọng sắt ở phía bắc Thái Bình Dương có thể đi hàng ngàn dặm. (Tín dụng: Georgia Tech)Trong báo cáo, các nhà nghiên cứu mô tả mức độ ô nhiễm không khí từ các hoạt động công nghiệp đã làm tăng mức độ dinh dưỡng quan trọng của sắt và nitơ đối với sinh vật biển ở biển ngoài khơi bờ biển Đông Á. Các dòng hải lưu sau đó mang các chất dinh dưỡng đến các vùng nhiệt đới, nơi chúng được tiêu thụ bởi thực vật phù du quang hợp.

Nhưng trong khi thực vật phù du nhiệt đới có thể đã giải phóng nhiều oxy hơn vào khí quyển, việc tiêu thụ các chất dinh dưỡng dư thừa của chúng có tác động tiêu cực đến mức oxy hòa tan sâu hơn trong đại dương.

Nếu bạn có quá trình quang hợp tích cực hơn ở bề mặt, nó sẽ tạo ra nhiều chất hữu cơ hơn và một số chất đó chìm xuống, theo It Ito. Và khi nó chìm xuống, có vi khuẩn tiêu thụ chất hữu cơ đó. Giống như chúng ta thở oxy và thở ra CO₂, vi khuẩn tiêu thụ oxy trong đại dương dưới đáy biển và có xu hướng làm cạn kiệt nhiều oxy hơn.

Quá trình đó diễn ra ở khắp Thái Bình Dương, nhưng ảnh hưởng rõ rệt nhất ở các khu vực nhiệt đới, nơi oxy hòa tan đã ở mức thấp.

Suy giảm kể từ các 1970

Athanasios Nenes, giáo sư tại Georgia Tech, người đã làm việc với Ito trong nghiên cứu, cho biết nghiên cứu này là nghiên cứu đầu tiên mô tả mức độ ảnh hưởng của hoạt động công nghiệp của con người đến mức nào.

Cộng đồng khoa học luôn nghĩ rằng tác động của ô nhiễm không khí được cảm nhận ở khu vực lân cận nơi nó lắng đọng, Nenes nói. Nghiên cứu này cho thấy rằng sắt có thể lưu thông trên đại dương và ảnh hưởng đến các hệ sinh thái cách xa hàng ngàn km.

Trong khi các bằng chứng cho thấy sự thay đổi khí hậu toàn cầu có thể ảnh hưởng đến mức oxy trong tương lai, Ito và Nenes đã được thúc đẩy để tìm kiếm một lời giải thích cho lý do tại sao mức oxy trong vùng nhiệt đới đã giảm kể từ khi 1970s.

Để hiểu quá trình hoạt động như thế nào, các nhà nghiên cứu đã phát triển một mô hình kết hợp hóa học khí quyển, chu trình hóa sinh và lưu thông đại dương. Mô hình của họ vạch ra mức độ ô nhiễm của bụi giàu sắt, định cư ở Bắc Thái Bình Dương được mang theo bởi các dòng hải lưu ở phía đông tới Bắc Mỹ, xuống bờ biển và sau đó quay về phía tây dọc theo đường xích đạo.

Trong mô hình của họ, các nhà nghiên cứu đã tính đến các yếu tố khác cũng có thể tác động đến mức oxy, chẳng hạn như nhiệt độ nước và sự biến đổi của dòng hải lưu.

Cho dù do nước biển ấm lên hay sự gia tăng ô nhiễm sắt, những tác động của việc tăng các vùng tối thiểu oxy đang vươn xa đối với sinh vật biển.

Nhiều sinh vật sống phụ thuộc vào oxy hòa tan trong nước biển, theo It Ito. Vì vậy, nếu nó đủ thấp, nó có thể gây ra vấn đề và nó có thể thay đổi môi trường sống của các sinh vật biển.

Không dễ dàng thay thế

Thỉnh thoảng, nước từ các khu vực oxy thấp tràn vào vùng nước ven biển, giết chết hoặc di dời quần thể cá, cua và nhiều sinh vật khác. Những sự kiện thiếu oxy này có thể trở nên thường xuyên hơn khi các vùng tối thiểu oxy phát triển, ông nói thêm.

Hoạt động của thực vật phù du ngày càng tăng là con dao hai lưỡi, theo Ito.

Ông nói rằng thực vật phù du là một phần thiết yếu của đại dương sống. Đây là cơ sở của chuỗi thức ăn và hấp thụ carbon dioxide trong khí quyển. Nhưng nếu ô nhiễm tiếp tục cung cấp các chất dinh dưỡng dư thừa, quá trình phân hủy sẽ làm cạn kiệt oxy từ vùng nước sâu hơn và oxy sâu này không dễ dàng thay thế.

Nghiên cứu cũng mở rộng sự hiểu biết về bụi như một chất vận chuyển ô nhiễm, Nenes nói.

Bụi Dust luôn thu hút rất nhiều sự quan tâm vì tác động của nó đối với sức khỏe của con người, theo ông Nenes. Đây thực sự là nghiên cứu đầu tiên cho thấy bụi có thể ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe của các đại dương theo những cách mà chúng ta chưa từng hiểu trước đây. Nó chỉ làm tăng nhu cầu hiểu những gì chúng ta đang làm đối với các hệ sinh thái biển nuôi sống quần thể trên toàn thế giới.

Nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Nature Geoscience, được tài trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia, Chủ tịch Học viện Khoa Điện lực Georgia và Học bổng Khoa Cullen-Peck.

nguồn: Georgia Tech

Sách liên quan

at Thị trường InnerSelf và Amazon