Sự biến mất của loài voi ma mút đã ảnh hưởng đến hệ sinh thái của Trái đất ra sao?

Nếu bạn hỏi những tổ tiên từng săn bắn, hái lượm của chúng ta - người Neanderthals - họ sẽ kể cho bạn về một Siberia hoàn toàn khác, với những đồng cỏ xanh mướt trải dài tận chân trời. Vùng đồng cỏ này được gọi là "thảo nguyên ma mút".

Tuy nhiên, sự biến mất của những loài ăn cỏ khổng lồ như voi ma mút khỏi vùng thảo nguyên này đã góp phần vào sự hình thành nên lãnh nguyên Bắc cực băng tuyết mà chúng ta thấy ngày nay.

Thảo nguyên ma mút là gì?

Cao nguyên Ukok, tây nam Siberia, Nga.

Xuyên suốt Kỷ băng hà lớn nhất và gần đây nhất của Trái đất (kỷ Pleistocene), thảo nguyên ma mút từng là hệ sinh thái rộng lớn nhất. Bạn có thể gọi nó là "Kỷ cỏ" cũng được! Thảo nguyên ma mút là một vùng đồng bằng phủ cỏ xanh mướt, khô ráo, kéo dài từ vùng đảo Bắc cực đến Trung Quốc và từ Tây Ban Nha đến Canada. Hệ sinh thái đồng cỏ được duy trì tốt này là nơi sinh sống của nhiều loài động vật như bò rừng, tuần lộc, voi ma mút, sói, và hổ. Bạn có thể ví nó như phiên bản siêu lạnh của vùng thảo nguyên châu Phi.

Hệ sinh thái thảo nguyên ma mút chỉ phụ thuộc một phần vào khí hậu. Các loài động vật ăn cỏ duy trì thảm thực vật bằng cách dẫm đạp lên những cây bụi và rêu - về cơ bản, có thể xem chúng như những chiếc máy xén cỏ của tự nhiên vậy. Chúng còn là những người làm vườn hiệu quả khi góp phần phát tán hạt giống và làm giàu cho đất bằng những đống phân giàu dưỡng chất. Chính vì vậy, kể cả khi trải qua thời kỳ lạnh giá nhất của kỷ Băng hà, hệ sinh thái này vẫn duy trì được một lượng khổng lồ các loài ăn cỏ cỡ lớn.

Các kiểu hệ sinh thái ở châu Âu trong kỷ Băng hà cuối cùng.

Ấy thế nhưng, sau 100.000 năm tồn tại trước những thay đổi khốc liệt của khí hậu, thảo nguyên ma mút và những cư dân điển hình của nó bỗng biến mất khỏi bề mặt Trái đất. Ngày nay, phía Bắc Siberia, Alaska và Yukon (Canada) là những nơi duy nhất có những đặc điểm gần với hệ sinh thái thảo nguyên này. Bởi những khu vực nói trên đã chống chịu qua những biến đổi khí hậu đang diễn ra trên hành tinh của chúng ta, một số nhà nghiên cứu tin rằng thảo nguyên ma mút hẳn cũng có khả năng tồn tại qua kỷ Pleistocene.

Vậy tại sao những vùng đồng cỏ đó lại biến mất?

Giả thuyết hàng đầu hiện nay là khi khí hậu trở nên ấm hơn vào cuối kỷ Băng hà cuối cùng, tức xấp xỉ 14.500 năm trước, loài người đã tiến xa hơn về phía Bắc. Được trang bị những ngọn giáo sắc lẻm, họ sớm leo lên đỉnh của chuỗi thức ăn.

Lịch sử di cư của loài người.

Những loài động vật ngây thơ không có khả năng phòng vệ trước loài săn mồi mới này. Không lâu sau, dân số loài ăn cỏ ở vùng thảo nguyên ma mút nhanh chóng sụt giảm, nhiều loài thậm chí tuyệt chủng. Điều đó đã tạo nên hiệu ứng domino mà đỉnh điểm là hình thành nên một hệ sinh thái hoàn toàn mới. Trước đây, những loài ăn cỏ khổng lồ thường xuyên dẫm đạp lên các loại thực vật bên dưới khi chúng di chuyển. Khi không còn những con thú này nữa, cỏ ở thảo nguyên ma-mut cũng mất khả năng cạnh tranh với những cây bụi mọc quanh năm, những đám rêu phát triển chậm, và những cây thông rụng lá của lãnh nguyên Bắc cực. Hàng triệu hecta đồng cỏ sinh trưởng mạnh với đất đai màu mỡ đã bị thay thế bằng thảm thực vật sinh trưởng yếu, phát triển chậm. Những loài còn sót lại, như voi ma-mut và tê giác lông rậm, không thể thích ứng với thảm thực vật mới này và không thể sống sót qua những mùa đông lạnh giá.

Loài tê giác lông rậm.

Tại sao chúng ta nên mang nó trở lại?

Dân số động vật hiện nay ở Bắc cực thấp hơn ít nhất 100 lần so với trước đây, bởi hệ sinh thái mới chỉ có thể duy trì một lượng giới hạn các loài động vật. Hơn thế nữa, hiện tượng băng tan ở Bắc cực vì biến đổi khí hậu đang đẩy một lượng lớn carbon vào bầu khí quyển. Các nhà khoa học tin rằng khôi phục lại hệ sinh thái đồng cỏ ở Bắc cực có thể đảo ngược xu hướng này.

Nhằm giải thích tầm quan trọng của việc khôi phục hệ sinh thái đồng cỏ, Giám đốc của Trạm khoa học Đông Bắc nước Nga, Sergei Zimov, đã thành lập Công viên Pleistocene ở phía Bắc Siberia. Ông dự định mang những vùng đồng cỏ trở lại bằng cách tái giới thiệu những loài ăn cỏ cỡ lớn vào các khu vực đã rào lại bên trong công viên theo một kế hoạch cụ thể. Hiện tại, công viên đang trải rộng hơn 20 km vuông và là nhà của 8 loài ăn cỏ chính: tuần lộc, nai sừng tấm, bò rừng, ngựa Yukutian, bò Kalmykian, bò xạ hương, bò Tây Tạng, và cừu. Với việc dự án đảo ngược tuyệt chủng đối với voi ma mút lông rậm đang được tiến hành, Zimov hi vọng một ngày nào đó sẽ đưa được chúng vào công viên. Hiện không có loài họ hàng gần nào, hay phần thi thể đóng băng nào còn sót lại, của các loài động vật đã tuyệt chủng khác từng sống trong khu vực này. Chính vi vậy, những động vật như hổ răng kiếm đã vĩnh viễn không còn cơ hội quay lại nữa.

Tượng voi ma mút ở công viên Kỷ băng hà, Ukraine.

Sáng kiến của Zimov đã đạt được thành công to lớn, khi mà các loài động vật cho đến này đã tạo nên những tác động đáng kể đến thảm thực vật trong các khu vực rào kín của công viên Pleistocene trong suốt 20 năm tồn tại. Cỏ xanh nay là loại thực vật chủ đạo trong nhiều khu vực rào kín. Lượng carbon lắng đọng trong đất đang tăng lên, và tốc độ khôi phục dưỡng chất của đất đang được đẩy nhanh. Dự án của ông cho thấy việc khôi phục hệ sinh thái thảo nguyên cho khu vực này có thể tác động lên khí hậu toàn cầu theo ba cách lớn:

1. Dự trữ carbon: những khu vực đóng băng vĩnh cửu của Bắc cực là những mỏ dự trữ carbon lớn nhất hành tinh. Có nghĩa là những lượng lớn carbon dưới dạng vật chất hữu cơ đã bị mắc kẹt bên dưới lớp tuyết trong hàng chục ngàn năm.

Vào mùa hè, mặt đất hấp thụ nhiệt, nhưng không thể phân tán nó ngược lại bầu khí quyển bởi lớp tuyết dày cách nhiệt. Nhiệt độ mặt đất tăng lên, kết hợp với nhiệt độ khí quyển cao hơn trước, có thể làm tan chảy lớp băng vĩnh cửu và giải phóng carbon đang mắc kẹt. Việc giải phóng toàn bộ lượng carbon này sẽ tương đương với đốt toàn bộ rừng trên thế giới 2,5 lần.

Những loài ăn cỏ cỡ lớn của hệ sinh thái thảo nguyên ngăn chặn điều này bằng cách gạt đi lớp tuyết trong quá trình tìm kiếm thức ăn và làm mỏng đi lớp tuyết này bằng cách dẫm đạp lên nó. Người ta đã ghi nhận nhiệt độ đất ở những khu vực nơi có các loài ăn cỏ nói trên sinh sống giảm đến 4 độ C.

2. Lưu trữ carbon

Những gốc cây khá sâu của vùng thảo nguyên ma mút có thể lưu trữ lượng carbon lớn hơn nhiều so với cây bụi và rêu của vùng lãnh nguyên. Nó mang đến một lợi thế là carbon được lưu trữ trong gốc cây trong đất sẽ không bị giải phóng trong quá trình cháy rừng - một tình trạng luôn có nguy cơ xảy ra đối với những loại cây lá thông xanh quanh năm. Qua nhiều năm, quá trình cô lập carbon của cây sẽ giúp giảm mức độ CO2 trong khí quyển, vốn là một loại khí nhà kính.

3. Hiệu ứng Albedo: các vùng đồng cỏ có màu sáng hơn so với những vùng lãnh nguyên rêu hiện nay. Các bề mặt sáng hơn sẽ phản xạ một lượng nhiệt cao hơn, giữ cho bề mặt mát hơn. Vào những tháng mùa hè từ tháng 4 - 5, hiệu ứng albedo này có vai trò đặc biệt quan trọng. Những thân cây màu tối hấp thụ nhiệt của mặt trời, trong khi cỏ vẫn được phủ tuyết trắng và phản xạ trở lại hầu hết lượng nhiệt đó.

Dù các nhà khoa học vẫn chưa thể tạo nên một hệ sinh thái đồng cỏ toàn diện trong công viên, tiến độ mà họ đạt được cho đến nay là rất hứa hẹn. Trong tương lai, công viên Pleistocene dự định sẽ mở rộng khu vực được rào chắn ra toàn công viên và sẽ đưa những loài săn mồi vào hệ sinh thái.

Những dự án tương tự đã được lên kế hoạch thực hiện tại nhiều khu vực khác của Nga, cùng với Alaska và Canada. Với việc thực hiện nghiêm ngặt các quy định cấm săn bắn trộm và triển khai các giải pháp săn bắn bền vững tại các khu vực này, bất kỳ tác động nào của con người lên hệ sinh thái cũng sẽ được tối thiểu hoá. Nhờ thời gian và những nỗ lực, sự tái sinh của hệ sinh thái đồng cổ sẽ không chỉ giúp bảo tồn những lớp băng vĩnh cửu, mà còn giúp chúng ta chiến đấu với vấn nạn ấm lên toàn cầu!

• Họa sĩ “tiên tri” từ thế kỷ 19 vẽ gì về thế giới 100 năm sau?
• Căn bệnh chết người sau hiện tượng sụp mí mắt
• Hé lộ hàng trăm tài liệu liên quan đến UFO của CIA