Vì nhu cầu đối với các kim loại như đồng, nickel, và cobalt, một số quốc gia đã tìm đến những vùng đá giàu kim loại rộng lớn, gọi là các "kết thạch polymetallic" ở vùng Đại Tây Dương để tiến hành khai thác. Ấy vậy nhưng vẫn chưa có nhiều nghiên cứu tập trung vào những tác động của hoạt động này lên hệ sinh thái đáy biển. Một công trình mới được xuất bản hôm thứ tư vừa qua trên trang Science Advances đã nghiên cứu một khu vực khai khoáng ngoài khơi Peru và chỉ ra những tác động lâu dài của nó đến nền tảng cơ sở của chuỗi thức ăn trong các cộng đồng sinh vật dưới đáy biển.

Một miếng bọt biển dính trên kết thạch polymetallic

Vào năm 1989, các nhà khoa học đã tiến hành "thí nghiệm xáo trộn và tái tổ hợp" (DISCOL) nhằm đánh giá những tác động của hoạt động khai khoáng dưới đáy biển sâu để thu thập "kết thạch polymetallic". Họ đã cày xới và làm xáo trộn lớp trầm tích rộng hơn 9 mét ở vùng đáy biển sâu hơn 4,1 km dưới bề mặt đại dương, sau đó quan sát những thay đổi trong khu vực sau hoạt động của mình.

Trở về thời điểm hiện tại, nhóm các nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi Tobias Vonnahme tại Viện Vi sinh vật biển Max-Planck ở Đức đã quay lại khu vực để so sánh hoạt động vi sinh vật tại các rãnh cày mà họ đã thực hiện trong thí nghiệm DISCOL nêu trên so với cả những khu vực mới bị xáo trộn gần đây và những khu vực đáy đại dương chưa bị đào xới, thông qua các hình ảnh và mẫu vật lấy từ cả các phương tiện điều khiển từ xa và tự hành dưới đáy biển.

Bạn có biết chuyện gì đã xảy ra không?

Các rãnh cày trong thí nghiệm DISCOL sau 26 năm vẫn hiện rõ

Thậm chí đã 26 năm trôi qua, các rãnh cày DISCOL vẫn hiện ra rõ ràng trong các bức ảnh chụp bởi các phương tiện dưới biển. Các nhà nghiên cứu còn quan sát thấy sự sụt giảm trong hoạt động sinh học tại cả những rãnh cày mới và các rãnh cày 26 năm tuổi. Tổng số vi sinh vật đã bị tiêu diệt mất một nửa bởi các rãnh cày mới, trong khi tại các rãnh cày DISCOL, số lượng vi sinh vật thấp hơn 30% so với ban đầu. Các nhà nghiên cứu đã ước tính rằng hoạt động vi sinh vật tại các rãnh cày sẽ mất đến 50 năm mới hồi phục nguyên trạng được.

Dù rằng vẫn có những dấu hiệu tích cực, khi mà hoạt động sinh học đã được hồi phục đôi chút, nhưng nghiên cứu đã chỉ ra những vấn đề đáng quan ngại hơn nếu xem xét cùng với các số liệu nghiên cứu liên quan khác. Năm ngoái, các nhà khoa học khi phân tích khu vực DISCOL đã phát hiện ra rằng số lượng sinh vật ăn huyền phù – tức những động vật ăn các cá thể trôi nổi trong nước – đã giảm sút đáng kể, và đa dạng sinh học tổng thể tại các khu vực cày xới cũng giảm nhiều. Nghiên cứu được xuất bản trên trang Nature này đưa ra kết luận rằng "những tác động của hoạt động khai khoáng kết thạch polymetallic có thể lớn hơn mức dự đoán, và có khả năng dẫn đến những tổn thất không thể đảo ngược được đối với một số chức năng hệ sinh thái, đặc biệt tại những khu vực trực tiếp bị xáo trộn".

Những tác động lên số vi khuẩn đáy biển đặc biệt đáng chú ý. Chúng về cơ bản là cấp đầu tiên của mạng lưới thức ăn cho các cộng đồng đáy biển. Các nhà nghiên cứu không tham gia vào nghiên cứu nói trên cũng đồng ý với tầm quan trọng trong những kết luận mà nghiên cứu mới nhất đưa ra.

"Nếu hoạt động khai khoáng dưới đáy biển tiếp diễn, nó sẽ diễn ra trên quy mô không gian và thời gian lớn hơn, với cường độ cao hơn so với thí nghiệm này" – Diva Amon, nhà sinh học biển và là nhà khoa học tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên ở Anh cho biết. Có nghĩa là quá trình hồi phục thậm chí sẽ diễn ra lâu hơn nữa.

Công trình của riêng Amon đã phát hiện ra rằng hơn 50% các sinh vật lớn sống dưới đáy biển phụ thuộc vào những kết thạch trên để làm nơi neo đậu, do đó "xét việc những kết thạch mất hàng triệu năm mới hình thành, tiên lượng khả năng hồi phục của cộng đồng này là rất thấp".

Một kết thạch polymetallic

Daniel Jones, Phó Trưởng phòng của Nhóm sinh học và Hệ sinh thái Đại dương tại Trung tâm Hải dương học Quốc gia Anh, đồng ý rằng nghiên cứu DISCOL đã được tiến hành một cách sâu rộng và đứng sau nó là một nhóm các nhà khoa học đẳng cấp thế giới. Nhưng ông cảnh báo rằng khu vực nghiên cứu DISCOL khác với Khu vực Clarion-Clipperton (CCZ), nơi mà các hoạt động khai khoáng đáy biển diễn ra nhiều nhất – CCZ có nguồn thức ăn ít hơn so với lưu vực Peru.

"Sẽ rất quý giá nếu biết được những phát hiện tại DISCOL so sánh ra sao với những phát hiện tại các khu vực chịu tác động trực tiếp bởi hoạt động khai khoáng" – ông nói. "Hi vọng chúng ta sẽ không phải chờ đợi quá lâu, một loạt các dự án mới đã và đang được lên kế hoạch nhằm giải quyết thách thức tại CCZ".

Các dữ liệu thu được cho thấy hoạt động khai khoáng đáy biển có thể mang đến những tác động tiêu cực, và nhiều khả năng không thể đảo ngược được, lên các hệ sinh thái mong manh ở đáy đại dương. Cơ quan Đáy biển quốc tế đang xem xét đưa ra những quy chế quản lý hoạt động khai khoáng đáy biển, và sau đó các công ty khai khoáng có thể bắt đầu trích xuất khoáng chất mong muốn. Nhưng các nhà khoa học quan ngại rằng hoạt động khai khoáng có thể sẽ bắt đầu trước cả khi chúng ta thực sự biết rõ những tác động mà nó mang lại. Và nhiều nghiên cứu cho thấy rằng những tác động này sẽ không mấy tốt đẹp!