Khi đại dương trở nên giàu tính axit hơn, san hô không chỉ bị tẩy trắng mà cuối cùng còn tan rã - giúp đại dương hấp thụ nhiều carbon hơn (nguồn: Ethan Daniels/Stocktrek Images/Science Source).
San hô là tập hợp của các sinh vật nhỏ gọi là polyp, chúng xây dựng bộ xương từ khoáng chất canxi cacbonat. Cùng với nhiều loài sinh vật biển khác, san hô tạo ra lớp vật chất rắn màu trắng bằng cách hấp thụ ion cacbonat từ nước biển và cố định chúng thành dạng rắn. Những bộ xương này không chỉ lưu giữ carbon mà còn đóng vai trò là nền móng sống cho các hệ sinh thái rạn san hô - một trong những môi trường đa dạng sinh học bậc nhất đại dương.
Tuy nhiên, các rạn san hô đang đối mặt với mối đe dọa kép: nhiệt độ nước biển tăng và tình trạng axit hóa do biến đổi khí hậu. Khi con người tiếp tục thải CO₂ vào khí quyển, một phần lớn khí này hòa tan vào đại dương, kích hoạt các phản ứng hóa học làm nước biển trở nên giàu tính axit hơn. Kết quả là nồng độ ion cacbonat (nguyên liệu thiết yếu để xây bộ xương san hô) giảm mạnh, khiến san hô ngày càng khó duy trì cấu trúc khoáng chất của mình.
Theo thời gian, khi điều kiện hóa học trong đại dương thay đổi, các phản ứng sẽ dần ưu tiên xu hướng giảm độ axit của nước. Một trong những cách tự nhiên để làm điều đó là thông qua sự tan rã của canxi cacbonat - hiện tượng tương tự như khi chúng ta uống thuốc kháng axit để giảm độ chua trong dạ dày. Ngay cả trong các kịch bản khí thải trung bình, các nhà khoa học cũng dự báo rằng trong thế kỷ này, san hô sẽ tan rã nhanh hơn tốc độ chúng có thể tự phục hồi.
Nghe có vẻ mâu thuẫn khi cho rằng việc san hô tan rã, vốn đang giữ carbon ở dạng rắn, lại có thể giúp đại dương hấp thụ thêm CO₂. Tuy nhiên thực tế cho thấy, quá trình hòa tan canxi cacbonat giúp giảm độ axit trong nước biển nhiều gấp đôi so với lượng carbon mà nó giải phóng. Nhờ đó, pH của đại dương được cải thiện và khả năng hấp thụ CO₂ từ khí quyển cũng tăng lên.
Trong nghiên cứu mới, nhà khoa học khí hậu Alban Planchat tại Đại học Bern (Thụy Sỹ) cùng các cộng sự đã sử dụng mô hình máy tính NEMO-PISCES để mô phỏng sự suy giảm của rạn san hô và tác động của hiện tượng này đến chu trình carbon trong đại dương trong bối cảnh Trái đất tiếp tục ấm lên. Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều kịch bản khí hậu khác nhau, từ những kịch bản lạc quan khi lượng khí thải giảm dần, đến các kịch bản bi quan khi con người không thể cắt giảm khí thải. Dù trong kịch bản nào, kết quả đều chỉ ra rằng, các rạn san hô sẽ suy giảm nghiêm trọng, ngay cả khi biến đổi khí hậu chỉ diễn ra ở mức độ trung bình.
Alban Planchat dự đoán rằng, quá trình mất rạn san hô sẽ làm tăng độ kiềm của đại dương, từ đó giúp giữ lại tới 400 triệu tấn carbon mỗi năm trong đại dương vào cuối thế kỷ 21. Đến năm 2300, tổng lượng carbon được giữ lại có thể đạt 110.000 triệu tấn. Theo nhóm nghiên cứu, lượng carbon này sẽ bù đắp phần nào lượng khí thải tăng thêm do các cánh rừng phương Bắc (boreal) ở Canada và Nga chết dần và giải phóng carbon vì biến đổi khí hậu.
Theo Alban Planchat, phát hiện này là một lời nhắc nhở mạnh mẽ rằng, khủng hoảng khí hậu và khủng hoảng đa dạng sinh học có liên hệ với nhau, nhưng không hoàn toàn giống nhau. Dù việc rạn san hô tan rã có thể góp phần làm chậm lại biến đổi khí hậu, nhưng cái giá phải trả là sự biến mất của những hệ sinh thái quan trọng bậc nhất hành tinh - nơi cư trú của khoảng 25% các loài sinh vật biển.
LB (lược dịch theo Science)