Mỹ: Giết san hô để phục vụ sinh vật biển và con người

(NTD) - Trong một phòng thí nghiệm ở Philadelphia, các nhà khoa học đang nghiên cứu những gì nó cần để giết san hô (This coral must be dead) nhằm mục đích hiểu được cặn kẽ tác động của san hô đối với con người hay với các rặng san hô bí ẩn của đại dương sâu. Ảnh của Alexis Weinnig.

Từ căn cứ đó, họ tiếp tục nghiên cứu tìm xem tác động tiêu cực của san hô lên con người và những vi sinh vật biển. Kết quả khả quan này vốn đã được phổ biến vào ngày 23/7.

Giết san hô như thế nào?

Trong một căn phòng lạnh tại Đại học Temple, Philadelphia, những mảnh san hô có kích thước bằng ngón tay trong bốn bể nước biển nhỏ. Các bộ xương màu trắng trông chết hoặc tẩy trắng. Động vật khỏe mạnh cư trú bên trong những cơ thể cứng này. Một số sóng xúc tu của chúng từ lỗ hổng trong thân cây xương xẩu, giống như hoa tại đám cưới của một nàng tiên cá.

CoralDie 3
Các bể cá có chứa "siêu san hô" Lophelia pertusa, tại Đại học Temple ở Philadelphia

Không dễ lấy san hô dưới đáy đại dương. Chúng được cắt từ các rặng san hô sâu xuống dưới 1.000 m ở Vịnh Mexico, và sau đó được đặt trong một chiếc xe tải lạnh đặc biệt đi bằng tàu trước khi chuyển phát nhanh qua đêm đến phòng thí nghiệm. 

Một phòng lạnh duy trì nước ở 46,4 độ, trong khi máy bơm cung cấp carbon dioxide, acicd hóa nước đến mức hầu hết các sinh vật biển khác sẽ không chịu đựng được. Để ngăn chặn căng thẳng, san hô được giám sát chặt chẽ bởi những học sinh đã cho chúng ăn bằng pipet, giống như những con mama chăm sóc chim con.

Con người khá giỏi khi giết san hô. Trong ba mươi năm qua, việc đánh bắt quá mức, ô nhiễm và biến đổi khí hậu đã loại bỏ khoảng một nửa các rặng san hô nước cạn trên hành tinh. Nhưng ít được biết nhiều hơn về cách con người ảnh hưởng đến các rặng san hô ở vùng biển sâu, nơi mà san hô nước lạnh phát triển chậm có thể chiếm tới hai phần ba tổng số loài san hô. 

CoralDie 4
Cánh tay của một chiếc xe robot thu thập một mảnh Lophelia pertusa (Đã xuất bản vào ngày 26/6/2018)

Loài san hô được nghiên cứu trong căn phòng lạnh này là Lophelia pertusa. Những “siêu san hô” dồi dào này tạo nên những rặng san hô khổng lồ trong vùng biển lạnh trên khắp thế giới, sâu tới hơn 1.100 m dưới bề mặt. Chúng hỗ trợ đa dạng sinh học như rạn san hô nhiệt đới và là ngôi nhà của những ngôi sao, bạch tuộc, cá mập, cua và cá.

Erik Codes - một nhà sinh thái học biển sâu dẫn đầu phòng thí nghiệm tại Temple, đã phát hiện ra rằng san hô Lophelia giỏi hơn trong việc chịu đựng những căng thẳng công nghiệp và khí hậu hơn các loài san hô biển sâu khác, và ở một số nơi hơn những người khác. Kết quả của họ cũng sẽ giúp thông báo những nỗ lực trong tương lai để bảo tồn các vùng biển sâu.

Thu thập san hô ở vùng biển sâu

Khi giàn khoan Deepwater Horizon phát nổ ở Vịnh Mexico năm 2010, hàng trăm triệu gallon dầu khí ngấm xuống gần 3.500 m dưới bề mặt. Để phá vỡ dầu nhanh hơn, 700.000 gallon chất phân tán hóa học đã được tiêm ngay trên đầu giếng khoan. Chất tẩy rửa công nghiệp này, trước khi chỉ được sử dụng trên bề mặt, đã phá vỡ dầu – và làm cho chúng độc hại hơn . Hậu quả của vụ tràn dầu giết chết mười người, đóng cửa thủy sản, và tàn sát các hệ sinh thái biển và ven biển, trong đó có san hô nước sâu, được tìm thấy đã chết hoạc đang hấp hối từ giếng.

CoralDie 5
San hô bị bệnh do chất tẩy rửa công nghiệp thải ra chất nhờn dư thừa

Từ năm 2010, Tiến sĩ Cordes và các khoa học gia khác đã làm việc để hiểu vai trò của hydrocacbon từ tai nạn và khí gas tự nhiên phát ra trong các rạn san hô và những hệ sinh thái biển sâu khác.

Trong thí nghiệm ngày nay, sáu loại Lophelia khác nhau từ Vịnh Mexico, được kỳ vọng sẽ phản ứng khác với những ứng suất, sẽ đối mặt với dầu, phân tán và kết hợp cả hai.

Quay trở lại phòng lạnh, cô Weinnig bắt đầu bằng cách ghi lại điểm số sức khỏe của san hô (tất cả đều khỏe mạnh) và ghi nhận độ pH và nhiệt độ bình thường của nước. Sau đó, cô chọn các mảnh san hô từ mỗi bể, chớp từng giọt một, từng cái một trong một thùng ni-tơ lỏng được giữ trong hành lang. Điều này sẽ giúp Weinnig đánh giá sức khỏe của san hô để đáp ứng với những thay đổi trong môi trường của họ theo thời gian.

Cô loại bỏ các san hô còn sót lại khỏi các bể sạch của chúng và đặt chúng vào các thùng chứa phơi sáng và chờ đợi. Trong hai mươi bốn giờ, cô đánh giá hiệu quả của từng lần phơi nhiễm. Sau đó, cô  đặt những con san hô còn lại vào các bể phục hồi bằng nước sạch để xem chúng bay như thế nào trong những ngày tới - bởi vì trong đại dương thực, một số san hô có thể bị trả lại.

Bằng cách chiết xuất acid ribonucleic hay RNA từ mẫu flash đông lạnh, cô có thể xem những gì các gene được bật, tắt và so sánh sự khác nhau giữa từng loại san hô. Nhưng để xem san hô nào chắc chắn không phải là siêu, nó chỉ mất một vài giờ: Trong bể tiếp xúc phân tán, một vài mảnh đã phun ra ruột của chúng (hoặc sợi). Một số làm cho chất nhờn dư thừa, giống như con người khi họ bị bệnh.

CoralDie 6
Alexis Weinnig (trái) của Đại học Temple, với Sam Vhosen của Đại học Penn State và Amanda Demopoulos của Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ, lấy mẫu san hô từ một chiếc xe hoạt động từ xa sau khi nó trở về từ dưới cùng của Vịnh Mexico         

Không có gì đặc biệt dường như đang xảy ra trong các bồn chứa dầu, phân tán, kiểm soát hoặc kết hợp, phản ánh những gì cô Weinnig đã tìm thấy trong suốt những thí nghiệm phơi nhiễm này. Cô thấy bất kể nhiệt độ hay độ chua, chất phân tán đều khiến Lophelia rất ốm. Những san hô này có thể phục hồi sau phơi nhiễm chỉ sau 24 giờ ở nhiệt độ thường xuyên, nhưng phải vật lộn hoặc trở nên tồi tệ hơn nếu nhiệt độ tăng lên.

Điều này cho thấy rằng trong khi Lophelia có thể phục hồi từ sự cố tràn dầu và dọn dẹp trong điều kiện khí hậu hiện tại, đối phó với một tai nạn môi trường trong một đại dương ấm hơn trong tương lai có thể là quá nhiều cho cả siêu san hô này. 

Giết để hồi sinh san hô

Bước tiếp theo cho Vịnh là phục hồi - một cái gì đó mới ở vùng biển sâu. Phòng thí nghiệm và các cộng tác viên đang xem xét việc thu thập chủng san hô Lophelia chứng tỏ mạnh nhất trong các thí nghiệm này từ những quần thể khỏe mạnh trong tự nhiên. Sau đó, họ có thể nghiên cứu nó trong phòng thí nghiệm và cấy ghép nó để xây dựng các rạn san hô mới, nơi những cái cũ đã bị mất. Hơn nữa, cách sử dụng chỉnh sửa gene để làm cho san hô mạnh mẽ hơn, cũng là một khả năng.

Phòng thí nghiệm của Tiến sĩ Ruth Gates đang sử dụng sự tiến hóa được hỗ trợ để phát triển các loài san hô có thể theo kịp với sự ấm lên nhanh chóng của vùng nước nông. Cách tiếp cận phục hồi này có nghĩa không chỉlà tìm ra những cá thể mạnh nhất và nhân giống chúng, mà còn huấn luyện chúng để làm quen với những yếu tố gây stress nhất định hoặc tăng cường các vi khuẩn hỗ trợ, như tảo, sống trong các mô của chúng.

CoralDie 7
Một con cua bò dọc theo Lophelia san hô ở độ sâu hơn 450 m trong Vịnh Mexico

Tiến sĩ Cordes lo lắng rằng Lophelia, mà sẽ mất mãi mãi để phát triển, sẽ không trưởng thành đủ nhanh trong môi trường sống mới. Và ông lo ngại rằng việc lấy một vài san hô từ các rạn san hô khỏe mạnh trong quá trình cấy ghép có thể gây hại nhiều hơn là tốt.

Nếu các nhà khoa học quyết định đi theo lộ trình này, ông nói thêm, nghiên cứu này có thể  giúp ngăn chặn thiệt hại bằng cách khuyến khích các nhà khai thác thiết lập hoặc di chuyển giàn khoan ra khỏi các rạn san hô để tránh các tác động tiềm ẩn, thậm chí tai nạn sẽ không có tác dụng trên san hô hoặc nhiều cư dân của chúng.

Việc giết san hô cũ đã nhiễm độc dầu và tiến hành cấy ghép, chuyển hóa gene để biến san hô thành mạnh khỏe sẽ không xảy ra ở vùng Vịnh, nơi mà các rạn san hô đã chết. 

"Có một số loại cảm giác vốn có của thực tế là chúng cần được bảo vệ" - Tiến sĩ Cordes nói - “Đây cũng là trong nước sâu. Họ đang làm rất nhiều thứ giống như các rạn san hô nước cạn đang hoạt động, vì vậy chúng ta cũng nên bảo vệ chúng. Giết chúng – tức là tiêu hủy những san hô độc để cấy ghép, tạo gene mới, chuyển thành san hô tốt, là cách bảo vệ con người và vi sinh vật biển”.

                                                                                                                                                                                                           Khánh Phương 

                                                                                                                                                                                                 (dịch từ New York Times)