Các nhà nghiên cứu đưa ra bằng chứng mới cho thấy quá trình khử oxy đại dương đã xóa sạch đa dạng sinh học trong một trong năm vụ tuyệt chủng lớn (Big Five) đã từng xảy ra trong lịch sử Trái đất. Các thông tin tương tự cho thấy biến đổi khí hậu đang góp phần làm giảm oxy trong các đại dương ngày nay.
Trong một nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu của Đại học Stanford đã củng cố mạnh mẽ giả thuyết rằng việc thiếu oxy trong các đại dương Trái đất đã góp phần gây ra sự tàn phá khủng khiếp vào khoảng 444 triệu năm trước. Các kết quả mới tiếp tục chỉ ra rằng các điều kiện thiếu oxy (từng bước dẫn đến không có oxy) kéo dài đã dẫn đến những đợt tàn phá đa dạng sinh học trong lịch sử hành tinh của chúng ta.
Ngoài những hiểu biết sâu sắc về các sự kiện tuyệt chủng hàng loạt thời cổ đại, những phát hiện có liên quan đến ngày hôm nay là: Biến đổi khí hậu toàn cầu đang góp phần làm giảm nồng độ oxy trong đại dương và vùng nước ven biển, một quá trình có thể gây ra hậu quả cho rất nhiều loài.
“Nghiên cứu của chúng tôi đã loại bỏ rất nhiều sự không chắc chắn còn lại về mức độ và cường độ của tình trạng thiếu oxy trong thời gian cái chết hàng loạt xảy ra hàng trăm triệu năm trước’’, tác giả chính Richard George Stockey, một sinh viên tốt nghiệp làm việc tại phòng thí nghiệm của đồng tác giả nghiên cứu Erik Sperling, phó giáo sư khoa học địa chất tại Trường Khoa học Trái đất, Năng lượng & Môi trường của Khoa Trái đất thuộc Đại học Stanford đã nói. “Tuy nhiên, những phát hiện này không chỉ giới hạn ở một thảm họa sinh học’’.
Nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Nature Communications vào ngày 14/4, tập trung vào một sự kiện chính được gọi là Sự kiện tuyệt chủng Ordovic cuối cùng. Đây là Sự kiện tuyệt chủng lớn thứ 2 trong 5 đợt tuyệt chủng lớn trong lịch sử Trái đất, với sự kiện nổi tiếng nhất là sự kiện Cretaceous-Paleogene đã quét sạch tất cả các loài khủng long không bay khoảng 65 triệu năm trước.
Quá trình khử oxy đại dương đã gây ra tuyệt chủng lần thứ hai
Vào đầu sự kiện Ordovic cuối cùng khoảng 450 triệu năm trước, thế giới đã rất khác so với ngày nay và thậm chí cũng rất khác trong thời đại của khủng long. Phần lớn cuộc sống chỉ xảy ra ở trong các đại dương, các loài thực vật mới chỉ bắt đầu xuất hiện trên đất liền. Hầu hết các lục địa hiện tại đã dính liền với nhau như một siêu lục địa duy nhất, được đặt tên là Gondwana.
Một xung tuyệt chủng đầu tiên đã bắt đầu do sự băng giá toàn cầu đã kẹp chặt phần lớn Gondwana giữa các sông băng. Vào khoảng 444 triệu năm trước, một xung tuyệt chủng thứ hai sau đó đã xảy ra ở ranh giới giữa các giai đoạn địa chất Hirnantian và Rhuddanian - được phát hiện là do thiếu oxy đại dương. Khoảng 85 phần trăm các loài sinh vật biển đã biến mất khỏi hồ sơ hóa thạch vào thời điểm sự kiện Ordovic cuối cùng.
-
- Trầm tích phiến sét và phiến silic đen nhiều lớp được phơi trần trên sông Peel, Yukon, Canada, đã được lắng đọng lại vào cuối kỷ Ordovic và đầu kỷ Silurian. Những trầm tích này cho thấy không có bằng chứng về các sinh vật sống dưới đáy biển do điều kiện thiếu oxy ở các tầng biển. Các nhà nghiên cứu đã ước tính các điều kiện oxy đại dương thấp ở phạm vi toàn cầu trong khoảng thời gian này bằng cách sử dụng dữ liệu đồng vị kim loại vi lượng mới và sự thay đổi mô hình hóa. (Ảnh: Erik Sperling)
Các nhà nghiên cứu Stanford và các đồng nghiệp của họ đã xem xét cụ thể về xung tuyệt chủng thứ hai. Nhóm nghiên cứu đã loại bỏ được sự không chắc chắn rằng sự thiếu oxy hòa tan ở các vùng biển trên Trái đất - một điều rất quan trọng đối với hệ sinh thái đại dương như hiện tại - đã xảy ra, cũng như ở mức độ như thế nào và trong bao lâu. Các nghiên cứu trước đây đã suy luận sự thiếu oxy trong đại dương thông qua các phân tích trầm tích cổ có chứa đồng vị của các kim loại như uranium và molypden, trải qua các phản ứng hóa học khác nhau trong các điều kiện thiếu oxy so với có đầy đủ oxy.
Bằng chứng về sự khử oxy đại dương
Ông Stockey đã lãnh đạo việc xây dựng một mô hình mới kết hợp dữ liệu đồng vị kim loại được công bố trước đó, cũng như dữ liệu mới từ các mẫu trầm tích phiến sét đen được lưu giữ từ lưu vực Murzuq ở Libya, được lắng đọng trong hồ sơ địa chất trong thời kỳ tuyệt chủng hàng loạt. Mô hình này đã tạo ra một mạng lưới rộng, có tính đến 31 biến khác nhau liên quan đến các kim loại, bao gồm lượng uranium và molypden chảy ra khỏi đất liền và đến các đại dương qua các con sông để trầm lắng dưới đáy biển.
Mô hình kết luận: Trong bất kỳ kịch bản hợp lý nào, tình trạng đại dương thiếu oxy nghiêm trọng và kéo dài phải xảy ra trên hầu như toàn bộ đáy đại dương của Trái đất. “Nhờ có mô hình này, chúng tôi có thể tự tin nói rằng một sự kiện thiếu oxy toàn cầu lâu dài và sâu sắc có liên quan đến xung động thứ hai của sự tuyệt chủng hàng loạt trong kỷ Ordovic cuối cùng’’, Sperling nói. “Đối với hầu hết sinh vật đại dương, ranh giới giữa các giai đoạn địa chất Hirnantian và Rhuddanian thực sự là một thời gian tồi tệ để có thể sinh sống’’.
Biến đổi khí hậu tàn phá đa dạng sinh học
Các bài học trong quá khứ cho thấy quá trình khử oxy ngày càng được ghi nhận trong các đại dương hiện tại, đặc biệt là ở các thềm lục địa bao quanh các vùng đất lớn, sẽ gây khó khăn cho sự tồn tại của nhiều loài sinh vật - có thể dẫn đến bờ vực tuyệt chủng. “Không có cách nào mà các điều kiện oxy thấp sẽ không ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự đa dạng’’, theo ông Stockey.
Theo cách này, ngoài việc làm sáng tỏ thời kỳ tiền sử xa xưa của Trái đất, những phát hiện của nghiên cứu có thể giúp các nhà nghiên cứu mô hình hóa hành tinh tốt hơn so với hiện tại.
“Chúng tôi thực sự có một vấn đề lớn trong việc mô hình oxy hóa khử trong đại dương hiện đại’’, ông Sperling nói. “Và bằng cách mở rộng suy nghĩ của chúng ta về cách các đại dương đã hành xử trong quá khứ, chúng ta có thể có được hiểu biết về các đại dương ngày nay để chú ý đến việc cải thiện điều kiện môi trường đại dương do biến đổi khí hậu gây ra’’.
Chuyển đổi đạo đức để hạn chế biến đổi khí hậu
Chuyển đổi văn hóa để tác động lên xã hội và chính trị mới có thể giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu hiện tại. Muốn chuyển đổi văn hóa thì đạo đức là yếu tố đầu tiên cần được cải thiện.
Đạo đức chính là các quy tắc của vũ trụ đối với con người mà con người phải tuân theo. Các quy luật đó chi phối các mối quan hệ giữa con người với nhau và giữa con người với môi trường. Quan niệm của mọi người về đạo đức có thể thay đổi khi xã hội phát triển, nhưng tiêu chuẩn đạo đức là phổ quát và không thể thay đổi.
Chỉ khi con người làm mọi việc theo tiêu chuẩn đạo đức phổ quát này, văn hóa xã hội được nâng cao lên, các hành vi của con người với môi trường sẽ tốt đẹp hơn, các ý chí chính trị và phát triển công nghệ mới sẽ hướng đến thân thiện với môi trường.
Ngoài ra, người có đạo đức cao sẽ biết được cần làm gì để phù hợp với tự nhiên. Họ sẽ biết cách đối xử với người khác và mọi thứ xung quanh. Họ chắc chắn cũng sẽ biết cách đối xử với môi trường.
Ánh Dương
Tham khảo:
“Persistent global marine euxinia in the early Silurian” by Richard G. Stockey, Devon B. Cole, Noah J. Planavsky, David K. Loydell, Jiří Frýda and Erik A. Sperling, 14 April 2020, Nature Communications.
