ThienNhien.Net – Trong khi con người đang tìm mọi cách thu giữ CO2 dư thừa trong không khí nhằm giảm thiểu sự gia tăng biến đổi khí hậu thì thiên nhiên cũng có cơ chế riêng để loại bỏ và lưu trữ carbon trong dài hạn.
Các dòng sông chính là nơi thu giữ và vận chuyển các chất hữu cơ phân hủy và đất đá bị xói mòn từ đất liền ra đại dương. Mặc dù lượng carbon mà các dòng sông thu được và thải ra đại dương không giúp loài người giải quyết được toàn bộ vấn đề về CO2 nhưng sông ngòi cũng là mắt xích quan trọng trong chu trình chuyển hóa carbon.
Trong nghiên cứu công bố trên Tạp chí Nature, nhóm các nhà khoa học của Học viện Wood Hole Oceanographic (WHOI, Hoa Kỳ) đã đưa ra những tính toán ban đầu về khối lượng và cách thức carbon hữu cơ được các dòng sông thu giữ và mang ra biển.
“Các dòng sông giống như hệ tuần hoàn của Trái Đất, đưa carbon từ đất liền ra biển, từ đó giúp giảm lượng carbon quay trở lại bầu khí quyển dưới dạng khí CO2. Trong tổng lượng carbon được mang đi này có một phần carbon mới do cây cối phân hủy hay đất đá bị rửa trôi tạo ra; và một phần carbon lâu đời sinh ra từ các loại đá tích tụ lâu năm do sức nước và thời tiết bào mòn.” – Ông Valier Galy, nhà địa chất học đứng đầu nhóm nghiên cứu cho biết.
Các nhà khoa học đã thu thập dữ liệu về trầm tích chảy qua 43 hệ thống sông, tương đương khoảng 20% tổng số trầm tích của toàn bộ các con sông trên thế giới. Các dòng sông được lựa chọn nghiên cứu đại diện cho nhiều vùng khí hậu, thảm thực vật, điều kiện địa chất và mức độ chịu ảnh hưởng bởi các hoạt động của con người khác nhau.
Từ các kết quả đo đạc, phân tích dữ liệu trầm tích, nhóm nghiên cứu đã tính toán số lượng phân tử thực vật và đá sỏi chứa carbon trong mỗi dòng sông. Theo đó, trung bình mỗi năm các dòng sông vận chuyển khoảng 20 triệu tấn carbon ra biển, tương đương 0,02% tổng khối lượng carbon trong không khí. Như vậy, trong khoảng 1000-10.000 năm, các dòng sông đã giúp làm giảm đi một lượng carbon đáng kể (từ 20%-200%) cho bầu khí quyển.
Chúng ta đều biết rằng cây xanh chuyển hoá CO2 trong không khí thành carbon hữu cơ thông qua quá trình quang hợp. Nhưng phần lớn lượng carbon này sẽ quay trở lại bầu khí quyển sau khi các loài thực vật và động vật ăn thực vật này chết và bị phân hủy. Một phần nhỏ xác động, thực vật này sẽ trôi về các con sông và được dòng nước mang ra biển.
Tuy nhiên, trong quá trình chảy ra biển dòng nước cũng cuốn theo những phân tử chứa carbon từ đất đá tích tụ dưới lòng sông bị bào mòn. Quá trình này tạo điều kiện cho carbon tích trữ trong đất đá lâu năm oxy hóa thành CO2 quay trở lại không khí.
Vấn đề đặt ra là làm thế nào để xác định bao nhiêu carbon là do đất đá bị xói mòn và bao nhiêu carbon là từ xác động, thực vật phân hủy? Nếu không tính toán được con số này thì không thể mô hình hóa hoặc định lượng khả năng hấp thụ carbon của các dòng sông theo các kịch bản khác nhau.
Trước câu hỏi này, nhóm nghiên cứu đã tìm ra một phương pháp hoàn toàn mới giúp phân biệt hai loại carbon. Họ tiến hành phân tích số lượng đồng vị phóng xạ carbon 14 (C14) trong các mẫu vật chất dưới lòng sông. C14 có chu kỳ phân rã khoảng 60.000 năm và chỉ xuất hiện trong các sinh vật sống, không phải từ đất đá. Bằng cách loại trừ những phần tử không chứa C14, các nhà khoa học đã cho ra kết quả khoảng 80% carbon là từ các vùng sinh quyển trên mặt đất.
Ngoài ra, các nhà khoa học cũng chỉ ra rằng carbon sinh học hay carbon mới chiếm phần lớn lượng carbon tích tụ trong các dòng sông nhưng tỷ lệ này lại không phụ thuộc vào lượng thực vật quanh con sông đó mà phụ thuộc vào sức mạnh của dòng chảy. Quá trình xói mòn chính là yếu tố then chốt, xói mòn càng nhiều thì lượng carbon bị tách khỏi khí quyển và được vận chuyển tới biển càng lớn.
Nghiên cứu mới này cung cấp cho các nhà khoa học giải pháp bền vững hơn trong việc tính toán mức độ quan trọng và vai trò hệ thống sông ngòi trong vòng tuần hoàn carbon toàn cầu; đồng thời giúp nâng cao khả năng dự đoán sự biến đổi của lượng carbon trong các dòng sông trong điều kiện biến đổi khí hậu.
