Các loài san hô và động vật biển có vỏ cứng có thể sẽ bị tuyệt chủng vào cuối thế kỉ này do tác động hoá học của CO2, ngay cả khi trái đất không nóng lên đến mức như dự báo. Nguyên nhân là do nước biển hấp thụ nhiều khí CO2 hơn từ các nhà máy năng lượng và ô tô thải vào bầu khí quyển.

Một nghiên cứu mới của nhà khí quyển học Atul Jain thuộc trường đại học Illinois, kĩ sư Long Cao và nhà khoa học Ken Caldeira thuộc viện Carnegie cho rằng, những thay đổi trong tương lai về sự axít hoá nước biển hầu như không phụ thuộc nhiều vào thay đổi khí hậu.

Ông Jain cho biết: “Trước nghiên cứu của chúng tôi, đã có một sự suy đoán trong giới khoa học rằng thay đổi khí hậu có ảnh hưởng lớn đến độ axít trong nước biển. Chúng tôi đã không tìm thấy ảnh hưởng nào như vậy”.

Các nghiên cứu trước đây cho thấy mật độ CO₂ trong không khí ngày càng tăng làm cho độ pH và mật độ ion cacbonat trong nước biển giảm, điều này đã huỷ hoại hệ sinh thái biển. Tuy nhiên, các nhà khoa học đã không nghiên cứu ảnh hưởng của thay đổi khí hậu cùng với mức độ tập trung cao hơn của CO₂ đến các yếu tố hoá học và sinh học của đại dương.

Để nghiên cứu những thay đổi của thành phần hoá học trong đại dương do tác động của sự tăng nhiệt độ và mật độ CO2, các nhà nghiên cứu đã sử dụng mô hình Hệ Trái đất được gọi là Mô hình đánh giá khoa học tổng hợp (ISAM). Mô hình này được Jain và các sinh viên đã tốt nghiệp của ông phát triển, nó bao gồm các tương tác vật lí và hoá học phức tạp giữa việc thải khí CO₂, sự thay đổi khí hậu và CO₂ bị hấp thụ bởi các hệ sinh thái trên cạn và trong lòng đại dương.

Trong vòng 2 thế kỉ qua, mật độ CO₂ trong không khí đã tăng từ khoảng 275 ppm đến khoảng 308 ppm, và nó có thể vượt qua con số 550 ppm đến giữa thế kỉ này. Theo đó, độ pH trên bề mặt đại dương đã giảm xuống khoảng 0,1. Sử dụng ISAM, các nhà nghiên cứu đã tính toán được rằng đến cuối thế kỉ này, độ pH trong nước biển sẽ giảm xuống tổng cộng là 0.31, nếu lượng khí CO₂ thải ra tiếp tục tăng cho đến khi ổn định ở mức 1.000 ppm (tức 1.000 phân tử CO₂ /1 triệu phân tử khí).

Kỹ sư Cao cho biết: “Khi mật độ CO₂ tăng, nước biển sẽ có tính axít mạnh hơn, điều này là một tin xấu cho sự sống dưới đại dương. May mắn thay, sự thay đổi khí hậu sẽ không có các tác động làm tăng thêm độ axít này.”

Có một số tác động và cơ chế phản hồi gắn với hệ thống khí hậu - đại dương. Ông Jain cho biết, nước ấm hơn sẽ trực tiếp làm giảm độ pH trong nước biển, do nhiệt độ ảnh hưởng đến tỉ lệ phản ứng hoá học của các hợp chất cacbonate. Đồng thời, nước ấm hơn cũng hấp thụ ít CO₂ hơn, làm cho nước biển có tính axít ít hơn. Hai tác động khí hậu này bù trừ cho nhau, làm cho tác động tổng thể của khí hậu lên độ pH của nước biển là không đáng kể.

Sự gia tăng CO₂ trong nước biển cũng ảnh hưởng đến hệ khoáng chất cacbonat thông qua việc làm giảm ion cacbonat sẵn có. CaCO₃ được sử dụng trong việc hình thành lớp vỏ cứng. Do ít ion cacbonat sẵn có hơn, sự phát triển của các loài san hô và thân mềm sẽ giảm đi đáng kể.

Ông Jain cho hay: “Trong nghiên cứu của chúng tôi, độ axít trong nước biển tăng và lượng ion cacbonat giảm không liên quan đến sự thay đổi nhiệt độ do hiện tượng nóng lên toàn cầu. Điều này cho thấy những thay đổi trong tương lai về độ axít của nước biển do sự tập trung CO₂ trong không khí là tương đối không phụ thuộc vào thay đổi khí hậu”.

Đó là một tin tốt lành. Tuy nhiên, phát hiện của các nhà nghiên cứu lại đặt ra một sự hồ nghi về khả năng thực hiện các kế hoạch đã được đề xuất trong chiến lược nhằm hạn chế hiện tượng nóng lên toàn cầu, như thả các quả bóng phản chiếu vào trong tầng bình lưu hoặc dựng lên những chiếc ô khổng lồ trong quỹ đạo. Bằng cách cản lại một phần ánh sáng mặt trời, các thiết bị này sẽ tạo ra một hiệu ứng làm mát để bù đắp lại nhiệt lượng do lượng khí nhà kính ngày càng tăng gây nên.

Theo ông Candeira, ngay cả khi chúng ta có thể giải quyết vấn đề về khí hậu thì chúng ta cũng sẽ gặp phải vấn đề về sự axít hoá nước biển. Các dải san hô ngầm sẽ biến mất nếu chúng ta không nhanh chóng giảm thải khí CO2. Chỉ trong vài thập kỉ tới, chúng ta có thể sẽ làm cho tính axít của nước biển tăng lên nhiều hơn so với cả chục triệu năm vừa qua.

Đặng Minh Tâm dịch (Theo Terra Daily, 09/03/2007), www.thiennhien.net