Biến đổi khí hậu tác động lên chuỗi thức ăn trong các đại dương

Biến đổi khí hậu có thể đánh bật các vi khuẩn ra khỏi môi trường sống của chúng ở biển, mà các vi khuẩn này vốn là nền móng của chuỗi thức ăn ở biển, chọn lọc một số chủng để sống sót, theo một nghiên cứu mới cho biết.

Trong biến đổi khí hậu, cũng như trong mọi thứ, luôn tồn tại những kẻ thắng cuộc và thua cuộc. Khi nồng độ CO₂ khí quyển và nhiệt độ tăng trên quy mô toàn cầu, các nhà khoa học ngày càng muốn nghiên cứu xem những loài sinh vật nào sẽ thích nghi và chiếm ưu thế và loài nào sẽ bị tàn lụi trong môi trường của tương lai?

Câu trả lời cho câu hỏi này đối với loài vi khuẩn cố định đạm cyanobacteria (loài vi khuẩn lấy năng lượng thông qua quang hợp, hay còn gọi là tảo xanh (blue-green algae)), loài sinh vật có các mối quan hệ mật thiết với tất cả các dạng sống trong đại dương. Cố định đạm là quá trình khi một loài sinh vật đặc biệt nào đó, như loài tảo xanh cyanobacteria chuyển hóa khí trơ – và vì vậy không thể sử dụng lại – khí nitơ từ không khí thành một dạng hoạt động đóng vai trò quan trọng tới các dạng sống khác cần khí ở dạng hoạt động để tồn tại được. Thiếu những sinh vật cố định đạm này, sự sống dưới biển không thể tồn tại lâu được.

“Những phát hiện của chúng tôi cho thấy CO₂ có tiềm năng kiểm soát sự đa dạng sinh học của những sinh vật chủ chốt trong hệ sinh thái biển này, và các phát thải nhiên liệu hóa thạch của chúng ta có thể đang gây phản ứng với sự thay đổi các chủng sinh vật cố định đạm đang phát triển trong biển”, David Hutchins, giáo sư sinh học môi trường biển tại Khoa văn học, nghệ thuật và khoa học của trường USC Dornsife, và là tác giả chính của bài báo về nghiên cứu này được trình bày trên tạp chí Khoa học địa chất tự nhiên (Nature Geoscience ) ngày 30/6 giải thích.

“Điều này có thể gồm các dạng phân nhánh đối với các thay đổi về các chuỗi thức ăn và năng suất của biển, thậm chí có tiềm năng ảnh hưởng đến cả các nguồn tài nguyên mà con người thu được từ biển như năng suất đánh bắt cá”, Hutchins cho biết.

Hutchins và các đồng nghiệp đã nghiên cứu hai nhóm tảo xanh cố định đạm chính, Trichodesmium, loại tạo nên các khối trôi nổi đủ lớn để có thể nhìn thấy bằng mắt thường và nở hoa thành mảng mênh mông tại các cửa biển, và loài thứ hai là Crocosphaera, một loài cũng rất lớn nhưng là một loài sinh vật đơn bào.

Nghiên cứu trước đây đã cho thấy hai loại tảo xanh này có thể là một trong số những loài sinh vật chiến thắng biến đổi khí hậu mạnh mẽ nhất, chiếm ưu thế khi nồng độ CO₂ tăng trong nước biển và biển ấm lên. Tuy nhiên, những nghiên cứu trước đây chỉ tiến hành nghiên cứu trên một hoặc hai chủng của các loài sinh vật này.

Trường đại học USC là nơi có thư viện thông tin khổng lồ về các chủng và loài sinh vật. Sử dụng các thông tin từ thư viện, nhóm nghiên cứu đã có thể cho thấy một số chủng vi khuẩn phát triển tốt hơn ở nồng độ CO_² khác so với nồng độ ở giai đoạn tiền công nghiệp, trong khi một số khác sẽ chiếm ưu thế và phát triển mạnh với tương lai một trái đất “nhà kính”.

“Không phải là biến đổi khí hậu sẽ quét sạch các sinh vật cố định đạm, chúng ta đã thấy rằng có sự phong phú trong hệ thống của tự nhiên. Hơn thế nữa, sự gia tăng CO₂ trong khí quyển làm thay đổi một cách đặc biệt làm các vi khuẩn cố định nitơ dường như được hưởng lợi”, Hutchins nói. “và chúng ta chưa hoàn toàn xác định được liệu nó sẽ làm biến đổi biển như thế nào trong tương lai”.