Vùng axit ở sâu 4.000m dưới đại dương đang mở rộng

Vùng biển sâu có tính axit mở rộng, kết hợp với hiện tượng axit hóa ở bề mặt đại dương, khiến môi trường sống của sinh vật dần thu hẹp.

Ở độ sâu 4.000m dưới đại dương, sự kết hợp của áp suất cao và nhiệt độ thấp tạo ra môi trường có thể hòa tan canxi carbonate, vật liệu mà động vật biển dùng để làm vỏ. Khu vực này, gọi là độ sâu bù carbonate, đang ngày càng mở rộng, Live Science hôm 13/8 đưa tin. Nghiên cứu mới do chuyên gia Peter T. Harris từ trung tâm GRID-Arendal (Na Uy) tiến hành cùng các đồng nghiệp và xuất bản trên tạp chí Science Direct.

Sự mở rộng của khu vực độ sâu bù carbonate sẽ ảnh hưởng đến sinh vật biển. (Ảnh: Stock colors).

Khu vực độ sâu bù carbonate khác với hiện tượng axit hóa đại dương ở trên bề mặt - hiện tượng diễn ra do đại dương hấp thụ CO₂ từ quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, chúng vẫn liên quan đến nhau. Do nồng độ CO₂ tăng cao, độ pH của đại dương giảm (trở nên giàu tính axit hơn) và vùng canxi carbonate bị hòa tan đang mở rộng từ đáy biển lên trên.

Vùng chuyển tiếp mà canxi carbonate trở nên không ổn định về mặt hóa học và bắt đầu hòa tan được gọi là lysocline. Vì đáy đại dương tương đối bằng phẳng, dù lysocline dâng lên vài mét cũng có thể nhanh chóng tạo ra các vùng lớn có tính axit.

Nghiên cứu mới cho thấy vùng này đã dâng lên gần 100m kể từ thời kỳ tiền công nghiệp và có khả năng cao thêm hàng trăm mét trong thế kỷ này. Hàng triệu km² đáy đại dương sẽ trải qua quá trình chuyển đổi nhanh chóng khiến trầm tích canxi carbonate trở nên không ổn định về mặt hóa học và bị hòa tan.

Giới hạn trên của vùng chuyển tiếp lysocline được gọi là độ sâu bão hòa canxit, trong khi giới hạn dưới là độ sâu bù carbonate. Độ sâu bù carbonate là ranh giới sinh học với các môi trường sống riêng biệt ở bên trên và bên dưới.

Tại vùng đông bắc Thái Bình Dương, sinh vật đáy biển dồi dào nhất sống phía trên độ sâu bù carbonate là san hô mềm, sao biển brittle, trai, ốc biển, động vật thân mềm chiton và động vật hình rêu, tất cả đều có vỏ hoặc xương canxi hóa.

Tuy nhiên, bên dưới độ sâu bù carbonate, hải quỳ, hải sâm và bạch tuộc xuất hiện phổ biến hơn. Môi trường giàu tính axit này đã hạn chế sự sống trong diện tích 141 triệu km² và có thể mở rộng thêm 35 triệu km² nữa nếu độ sâu bù carbonate dâng lên 300 m.

Ngoài sự mở rộng của độ sâu bù carbonate, một số vùng đại dương ở vĩ độ thấp đang mất dần các loài vật vì nước ấm lên và nồng độ oxy giảm do biến đổi khí hậu. Do đó, không gian sống tốt nhất cho sinh vật biển đang bị thu hẹp từ cả phía dưới (độ sâu bù carbonate dâng lên) lẫn phía trên (nhiệt độ ấm lên). Vùng đặc quyền kinh tế của một số quốc gia cũng chịu ảnh hưởng, nhất là các đảo quốc.

• Có gì ở "sa mạc" giữa Thái Bình Dương?
• Axít hóa đại dương đe dọa toàn bộ sinh vật biển
• Axit trong nước biển đang phá hủy các rạn san hô