Vùng nước nở hoa phát quang sinh học tại Trung Quốc đang ngày càng lớn và nguy hiểm hơn bao giờ hết
Hình ảnh vệ tinh chụp được trong suốt 2 thập kỷ qua cho thấy quần thể vi sinh vật phát quang sinh học độc hại tạo nên những bãi biển màu xanh huyền ảo tại Trung Quốc đang ngày càng sinh sôi nảy nở hơn.
Nghiên cứu mới được công bố trên Geophysical Research Letters là nghiên cứu đầu tiên sử dụng dữ liệu vệ tinh để theo dõi các vùng nước nở hoa (algal bloom) chứa Noctiluca scintillans đỏ (RNS), một loại vi sinh vật đơn nhân có đặc tính phát quang sinh học với màu xanh dương lập lòe thường được gọi là "nước mắt xanh". Những sinh vật biển siêu nhỏ này thích sinh sống ở những vùng duyên hải, đặc biệt là dọc theo các đường bờ biển ở Biển Đông, nơi chúng xuất hiện với số lượng lớn, tạo ra những vùng nước xanh phát quang tuyệt đẹp.
Còn được gọi là "ánh sáng biển", Noctiluca scintillans đỏ là yếu tố góp phần tạo nên thủy triều đỏ - những vùng nước nở hoa chết chóc gây ô nhiễm môi trường sống của các sinh vật biển. Nếu phát triển vượt quá mức cho phép, những sinh vật này còn hút hết oxy trong nước biển, tạo nên những vùng biển chết độc hại. Tuy nhiên, RNS lại có vai trò quan trọng đối với hệ sinh thái đại dương, bởi chúng là thức ăn của các loài động thực vật phù du khác.
Tế bào của RNS phát quang xanh dưới kính hiển vi
Các nhà sinh vật học hải dương rất muốn theo dõi chuyển động của RNS khi nước lên và xuống, nhưng điều đó không hề dễ dàng. Kích cỡ của những vùng phát sáng đó thay đổi đáng kể theo mùa, và bản chất tạm thời của chúng khiến chúng cực khó bị phát hiện và theo dõi. Các nhà sinh vật học đã thử theo dõi các vùng sáng RNS bằng thuyền, nhưng cuối cùng thất bại, không thể ghi nhận được cách phân bố của chúng trên những vùng rộng lớn.
Nghiên cứu mới, dẫn đầu bởi Lin Qi, một nhà quang học hải dương tại Đại học Sun Yat-Sen ở Trung Quốc, là nghiên cứu đầu tiên sử dụng vệ tinh để theo dõi các vùng sáng RNS. Theo nghiên cứu này, những vi sinh vật kia có thể được tìm thấy ở khá xa bờ biển và trong các vùng nước ấm, trái với quan điểm trước đó. Tuy nhiên, quan trọng hơn là nghiên cứu cho thấy những sinh vật biển phát sáng xanh lập lòe kia đã sinh sôi nảy nở mạnh trong vài năm trở lại đây.
Các nhà nghiên cứu có thể phát hiện các vùng sáng RNS bởi phương thức độc đáo mà sinh vật phù du này tận dụng để hấp thụ và tán xạ ánh sáng. So với các loài rong biển khác, cơ thể khá nhỏ của chúng hấp thụ nhiều ánh sáng xanh hơn và tán xạ nhiều ánh sáng đỏ hơn.
Trong nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã phân tích gần 1.000 hình ảnh của Biển Đông được chụp bởi các vệ tinh Terra và Aqua của NASA và trạm ISS từ năm 2000 đến 2017. Từ những hình ảnh đó, các nhà nghiên cứu có thể phát hiện những vùng sáng RNS màu đỏ đặc trưng, phân biệt nó với các loài tảo biển khác.
Một hình ảnh vệ tinh của Biển Đông cho thấy vùng sáng của RNS
Kết quả phân tích cho thấy bản chất phân bố theo mùa độc đáo của RNS. Những vi sinh vật này còn được tìm thấy ở khá xa so với bờ biển (hơn nhiều so với trước đây) - trong một số trường hợp là xa đến 300 km tính từ bờ. Bên cạnh đó, NRS còn được tìm thấy ở những vùng nước ấm, vốn không phải là nơi sinh sống thuận lợi của chúng trước đây; NRS thường được thấy trong nước ấm khoảng 20 đến 25 độ C, nhưng nghiên cứu mới lại cho thấy chúng có thể sống tốt trong nước 28 độ C. Ghép nối tất cả các kết quả, chúng ta biết thê được một thói quen sinh tồn của RNS.
Kích cỡ của các vùng sáng RNS dao động theo từng năm, nhưng các nhà khoa học đã quan sát được xu hướng tăng trưởng chung của chúng, đặc biệt từ năm 2013 đến 2017. Họ phát hiện được một vùng nước nở hoa kéo dài vào năm 2017, từ giữa tháng 4 đến giữa tháng7. Về nguyên nhân, các nhà nghiên cứu cho rằng đó là do những dòng dinh dưỡng quá mức từ các nông trại tại Trung Quốc xuất hiện do sử dụng phân bón ngày càng nhiều. Đáng thú vị, và cũng đáng buồn, là điều tương tự đang diễn ra ở Vịnh Mexico. Các nhà nghiên cứu muốn quan sát kỹ hơn trong các năm tới để xác nhận xu hướng đang nổi lên ở Biển Đông này.
Đáng chú ý, kết quả phân tích cho thấy một sự sụt giảm về số lượng vùng sáng RNS vào năm 2000, mà các nhà nghiên cứu cho rằng xuất phát từ quá trình xây dựng con đập Three Gorges của Trung Quốc.
Hiểu sâu hơn về việc làm thế nào những vùng sáng RNS tăng trưởng và lan rộng ở Biển Đông có tầm quan trọng đặc biệt xét đến giá trị về mặt sinh thái học của chủng loài này, và khả năng nó gây thiệt hại khi góp phần gây nên thủy triều đỏ. Tuy nhiên, có vẻ như ngành du lịch sẽ chẳng mấy hào hứng với nghiên cứu này đâu.
Thủ thuật giám sát bằng vệ tinh mới này có thể được sử dụng bởi các quan chức địa phương để tìm ra những địa điểm vùng sáng RNS, cho phép họ cảnh báo du khách về sự hiện diện của "nước mắt xanh dương". Đổi lại, khách du lịch sẽ biết đâu và lúc nào là tốt nhất để chiêm ngưỡng tạo vật tuyệt đẹp này của tự nhiên.
Đúng là trong cuộc sống, những thứ quá tốt thường lại là "thuốc độc"!
