NA UY – Hạt vi nhựa trong môi trường biển làm giảm khả năng sinh trưởng và quang hợp của vi tảo. Các nhà nghiên cứu đã tính toán mức độ ảnh hưởng của hiện tượng này đối với năng lực hấp thụ CO2 của đại dương.

Nhà nghiên cứu Francesca Verones chia sẻ: “Nhóm đang nghiên cứu cách thức nhựa tác động đến các hoạt động của hệ sinh thái, là những lợi ích mà nhân loại nhận được từ thiên nhiên. Việc đại dương hấp thụ khí carbon dioxide từ khí quyển chính là một hoạt động vô giá mà nó thực hiện mang lại lợi ích cho con người.”

Có một sự thật quen thuộc rằng: hơn 70% bề mặt trái đất được bao phủ bởi đại dương.

Gần một nửa hoạt động quang hợp trên trái đất diễn ra dưới biển sâu, và phần lớn hoạt động này thuộc về các sinh vật phù du (microplankton), những loài thực vật đơn bào siêu nhỏ trôi nổi tự do ở tầng nước mặt tiếp xúc ánh nắng.

Khi các quần thể tảo siêu nhỏ này phát triển mạnh (hiện tượng tảo nở hoa), chúng hấp thụ ánh sáng mặt trời, nước và carbon dioxide để chuyển hóa thành oxy và các hợp chất đường giàu năng lượng, nguồn nguyên liệu chính để sản sinh các tế bào tảo mới.

Vi nhựa có ở khắp mọi nơi trong đại dương
Đáng tiếc, các loài tảo này đang đối mặt với một yếu tố độc hại. Hạt vi nhựa (những mảnh nhựa có kích thước siêu nhỏ) đã hiện diện ở khắp mọi nơi trong lòng đại dương, từ những vùng duyên hải đông đúc dân cư đến các vùng biển xa tại Bắc Cực và Nam Cực.

Nhà nghiên cứu Francesca Verones nói rằng: “Đại dương đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ carbon từ khí quyển. Gần 25% đến 30% lượng khí CO2 do con người thải ra đều được đại dương giữ lại. Trong đó, các loài thực vật phù du chính là những thành phần chính của quy trình này. Vậy, điều gì sẽ xảy ra nếu các hạt vi nhựa làm tổn hại đến quần thể sinh vật phù du?”

Cô Verones cùng các đồng nghiệp tại khoa kỹ thuật năng lượng và quy trình thuộc đại học NTNU (Norwegian university of science and technology) đã nỗ lực định lượng hóa các tác động của rác thải nhựa đối với đại dương. Nghiên cứu của họ không chỉ dừng lại ở vấn đề ô nhiễm cục bộ, mà còn nhìn nhận trên bối cảnh về những giá trị mà đại dương mang lại cho con người: từ nguồn cung thực phẩm, bể chứa carbon cho đến không gian giải trí.

Nhà nghiên cứu Verones nói tiếp: “Nhóm đang đi sâu vào khảo sát cách thức nhựa tác động đến những lợi ích sinh thái mà con người được hưởng lợi. Ví dụ, con người có thể xem khả năng hấp thụ khí CO2 từ khí quyển của đại dương là một dịch vụ tự nhiên mà nó đang cung cấp cho nhân loại”. 

Hậu quả che khuất ánh sáng mặt trời
Các nhà nghiên cứu đã thu thập dữ liệu về thực vật phù du từ nhiều vùng khí hậu khác nhau trên thế giới, kết hợp với các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm để xác định mức độ kìm hãm sự phát triển của tảo do vi nhựa gây ra. Từ nguồn dữ liệu này, họ đã tính toán được mức độ tác động trung bình của một nồng độ vi nhựa nhất định lên tảo biển ở từng khu vực, từng vùng khí hậu cụ thể, cũng như trên quy mô toàn cầu.

Nhà nghiên cứu Verones nói thêm: “Nhân loại cần nghiêm túc quan tâm về vấn đề ô nhiễm nhựa. Thực trạng rác thải nhựa đại dương là một vấn đề cấp bách, nhưng mọi người vẫn không khỏi ngỡ ngàng khi biết rằng phần lớn lượng nhựa đó lại đến từ chính môi trường sống ngay tại địa phương.”

Nhà nghiên cứu Verones giải thích rằng: “Vi nhựa làm suy giảm sự phát triển của tảo theo nhiều cách khác nhau. Bản chất độc tính của một số loại nhựa như PVC, tự thân nó đã là một mối nguy hại. Bên cạnh đó, nhựa còn làm giảm lượng ánh sáng mặt trời xuyên sâu vào các tầng nước, gây ra các tổn thương vật lý hoặc dẫn đến hiện tượng căng thẳng oxy hóa (oxidative stress) (*) bên trong các tế bào tảo”.
(*) Oxidative stress: là tình trạng xảy ra khi cơ thể có quá nhiều các phân tử oxi hoá (gọi là gốc tự do – free radicals hoặc reactive oxygen species – ROS) so với khả năng trung hoà của hệ thống chống oxy hoá tự nhiên.

Kết quả từ nghiên cứu cho thấy những tác động tiêu cực đối với khả năng hấp thụ carbon diễn ra nghiêm trọng nhất tại các vùng khí hậu khô hạn và nhiệt đới. Đây là những vùng khí hậu có hiệu suất hấp thụ carbon cao nhất, đồng thời cũng là những khu vực dễ bị tổn thương nhất trước các tác hại của vi nhựa.

Nhà nghiên cứu Verones cho biết: “Tại các vùng khí hậu khô hạn và nhiệt đới, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng vi nhựa có thể làm giảm thâm hụt sản lượng hấp thụ carbon lần lượt từ 25.000 đến 48.000 tấn trong một năm. Dù con số nghe có vẻ lớn, nhưng xét về tỷ lệ phần trăm thì nó vẫn chưa đáng kể”.

Được biết, tổng lượng carbon mà toàn bộ đại dương hấp thụ được trong một năm ước tính gần hai tỷ tấn.

Nhà nghiên cứu Verones lưu ý rằng: “Tuy nhiên, cần ghi nhớ một điều rằng hàm lượng vi nhựa trong lòng đại dương đang không ngừng gia tăng theo từng giờ. Tất cả lượng rác thải nhựa bị vứt ra môi trường tự nhiên cuối cùng đều sẽ trôi dạt ra biển. Do đó, nồng độ tích tụ của chúng chắc chắn sẽ tiếp tục tằng cao trong tương lai”.

Góc nhìn từ đánh giá vòng đời sản phẩm
Mục tiêu của nghiên cứu này là tích hợp các tác động của vi nhựa đối với khả năng hấp thụ carbon vào quy trình đánh giá vòng đời (LCA – life cycle assessment) của chất dẻo.

Phương pháp đánh giá vòng đời mang lại một cái nhìn toàn diện về tổng tác động môi trường của một sản phẩm, từ thời điểm nó được định hình hay sản xuất, trải qua quá trình sử dụng, cho đến khi bị thải bỏ và phân hủy hoàn toàn.

Nhà nghiên cứu Verones nói thêm: “Đánh giá vòng đời là một phương pháp luận mà trong đó, mọi giai đoạn khác nhau thuộc vòng đời của một sản phẩm đều được phân tích, cho phép đo lường đồng thời nhiều tác động đa chiều. Quá trình này có thể liên quan đến hàng ngàn yếu tố cấu thành. Mục tiêu quan trọng là đạt được độ chuyên sâu và toàn diện nhất có thể”.

Các yếu tố này có thể bao gồm lượng nước tiêu thụ trong quá trình sản xuất, mức năng lượng tiêu hao khi vận hành, khả năng tái chế của sản phẩm, và đặc biệt là hệ lụy của lượng chất thải phát sinh đối với môi trường. Nghiên cứu này là một phần thuộc dự án quy mô lớn do liên minh châu Âu (EU) tài trợ, nhằm khảo sát các tác động của nhựa đối với đại dương dưới lăng kính đánh giá vòng đời.

Nhà nghiên cứu Verones giải thích: “Dự án tập trung vào ba lĩnh vực chính. Nhóm đang nghiên cứu cách thức nhựa gây tổn hại đến đa dạng sinh học, ví dụ như khi các loài động vật bị mắc kẹt vào rác thải nhựa hoặc nuốt phải chúng. Nhóm cũng điều tra cách nhựa thúc đẩy sự phát tán của các loài ngoại lai xâm hại như việc các sinh vật bám vào mảnh nhựa và được dòng nước vận chuyển đi khắp thế giới. Lĩnh vực thứ ba tập trung vào cách nhựa làm suy thoái các hoạt động của hệ sinh thái, điển hình là năng lực hấp thụ carbon”.

“Cuộc khủng hoảng ba mặt”
Nhà nghiên cứu Verones chia sẻ: “Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học tiến hành nghiên cứu sâu về cách thức nhựa ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ carbon của các đại dương trên thế giới, đồng thời tích hợp các số liệu này vào một mô hình đánh giá vòng đời. Lý do nhóm nghiên cứu lựa chọn phương pháp này là bởi đánh giá vòng đời là một trong số ít những công cụ có đủ năng lực bao quát mọi khía cạnh mà liên hợp quốc gọi là ‘the triple planetary crisis’ (tạm dịch là ‘cuộc khủng hoảng hành tinh ba mặt’)”.

“Cuộc khủng hoảng hành tinh ba mặt” là thuật ngữ chuyển tải ba thách thức khẩn cấp và có mối quan hệ hữu cơ và ảnh hưởng sâu rộng mà nhân loại đang đối mặt hiện nay: biến đổi khí hậu, ô nhiễm môi trường và suy giảm đa dạng sinh học. Mỗi vấn đề đều có nguyên nhân và hệ quả riêng, và theo Liên hợp quốc, nhân loại cần giải quyết đồng bộ cả ba vấn đề này nếu muốn hướng tới một tương lai bền vững”.

Nhà nghiên cứu Verones kết luận: “Nhân loại đang đối diện với khủng hoảng khí hậu, khủng hoảng tự nhiên và khủng hoảng ô nhiễm. Phương pháp đánh giá vòng đời có khả năng giải quyết đồng thời tất cả các vấn đề này. Nếu muốn tìm ra phương pháp thực sự hiệu quả, con người cần nhìn tổng quan tất cả các vấn đề”.

Để xem các tin bài khác về “Vi nhựa”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Maritime Executive