Đại dương đang phải đối mặt với nhiều tác động đồng thời từ hoạt động của con người, từ rác thải nhựa, hóa chất, ô nhiễm cho đến sự gia tăng khí nhà kính trong khí quyển. Trong đó, pH nước biển là một trong những chỉ số quan trọng phản ánh sự thay đổi của môi trường đại dương. Khi lượng CO₂ trong khí quyển tăng, đại dương hấp thụ một phần lượng khí này và kéo theo những biến đổi về mặt hóa học của nước biển.
Hiện tượng này được gọi là axit hóa đại dương, có thể gây ảnh hưởng lâu dài đến san hô, sinh vật có vỏ và nhiều mắt xích trong hệ sinh thái biển. Đáng chú ý, các nghiên cứu khoa học cho thấy tốc độ thay đổi hiện nay đang diễn ra nhanh hơn đáng kể so với nhiều giai đoạn trong lịch sử Trái Đất.
pH nước biển là chỉ số thể hiện mức độ axit hoặc bazơ của nước biển. Khác với nước ngọt, nước biển có tính kiềm nhẹ và giá trị pH tương đối ổn định trong điều kiện tự nhiên. Tuy nhiên, sự ổn định này có thể bị phá vỡ khi thành phần hóa học của đại dương thay đổi. Một trong những nguyên nhân quan trọng nhất hiện nay là sự gia tăng nồng độ carbon dioxide (CO₂) trong khí quyển.
Khi CO₂ hòa tan vào nước biển, nó tham gia vào các phản ứng hóa học tạo thành axit carbonic, làm thay đổi cân bằng hóa học và khiến pH nước biển giảm. Mức pH càng giảm đồng nghĩa với môi trường càng có tính axit cao hơn. Đây chính là cơ chế nền tảng của quá trình axit hóa đại dương.
Biến đổi khí hậu và axit hóa đại dương có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Hoạt động đốt nhiên liệu hóa thạch trong sản xuất, giao thông và công nghiệp làm gia tăng lượng CO₂ phát thải vào khí quyển. Một phần đáng kể lượng CO₂ này được đại dương hấp thụ. Theo thông tin từ nghiên cứu được cung cấp, khoảng 525 tỷ tấn CO₂ đã được đại dương hấp thụ kể từ thời kỳ Cách mạng Công nghiệp. Việc hấp thụ CO₂ giúp đại dương hạn chế phần nào lượng khí nhà kính tồn tại trong khí quyển, nhưng đồng thời lại tạo ra sức ép lớn đối với hệ thống hóa học của nước biển.
Khi lượng CO₂ tiếp tục tăng, lượng CO₂ hòa tan trong đại dương cũng có xu hướng tăng. Điều này làm giảm độ pH và thúc đẩy quá trình axit hóa nước biển. Nếu tốc độ phát thải vẫn duy trì ở mức cao, những thay đổi này có thể diễn ra rõ rệt hơn trong những thập kỷ tới.
pH nước biển tiếp tục giảm dẫn đến việc rặng san hô bị ảnh hưởng.
>> Xem thêm: Blue Carbon Là Gì? Tại Sao Blue Carbon Lại Quan Trọng?
Một nghiên cứu được công bố trên Earth and Planetary Science Letters bởi nhóm chuyên gia đến từ Đại học Cardiff đã phân tích sự thay đổi của CO₂ trong khí quyển và pH nước biển trong một khoảng thời gian rất dài của lịch sử Trái Đất.
Các nhà khoa học đã nghiên cứu dữ liệu kéo dài khoảng 22 triệu năm, kết hợp các phép đo, mẫu hóa thạch và lớp trầm tích để tìm hiểu mối quan hệ giữa nồng độ CO₂ và điều kiện hóa học của đại dương. Kết quả cho thấy mức CO₂ hiện nay đang tiến gần tới những điều kiện từng xuất hiện khoảng 14 triệu năm trước. Đây là giai đoạn Trái Đất có nhiệt độ trung bình cao hơn hiện tại khoảng 3°C.
Đáng chú ý, có thời điểm độ pH của nước biển đã được ghi nhận ở mức rất thấp so với lịch sử địa chất, được đánh giá là thấp nhất trong khoảng 2 triệu năm. Điều này cho thấy sự thay đổi pH nước biển không đơn thuần là một biến động ngắn hạn mà có thể trở thành một vấn đề môi trường mang tính dài hạn.
Sự thay đổi pH có thể tác động đến nhiều quá trình sinh học và hóa học diễn ra trong đại dương. Đặc biệt, môi trường axit hóa ảnh hưởng đến khả năng hình thành và duy trì các cấu trúc chứa carbonate canxi. Đây là thành phần quan trọng đối với nhiều sinh vật biển như san hô, động vật thân mềm và một số nhóm sinh vật phù du. Khi điều kiện hóa học của nước biển thay đổi, quá trình hình thành vỏ hoặc cấu trúc bảo vệ của các sinh vật này có thể trở nên khó khăn hơn.
Rạn san hô là một trong những hệ sinh thái nhạy cảm trước sự thay đổi của môi trường biển. Không chỉ chịu tác động từ nhiệt độ nước tăng, ô nhiễm và các hoạt động của con người, san hô còn phải đối mặt với quá trình axit hóa đại dương.
Nếu pH nước biển tiếp tục giảm, khả năng hình thành và duy trì bộ khung carbonate của san hô có thể bị ảnh hưởng. Khi rạn san hô suy giảm, nhiều loài sinh vật phụ thuộc vào hệ sinh thái này cũng mất đi nơi cư trú, sinh sản và tìm kiếm thức ăn. Do đó, tác động của axit hóa không chỉ dừng lại ở một nhóm sinh vật mà có thể lan rộng trong toàn bộ chuỗi thức ăn biển.
Theo các nghiên cứu được đề cập, nếu lượng phát thải CO₂ tiếp tục duy trì ở mức cao, pH nước biển có thể tiếp tục giảm trong những thập kỷ tới, kéo theo quá trình axit hóa đại dương ngày càng rõ rệt. Đây là vấn đề đáng quan tâm bởi đại dương không chỉ là môi trường sống của hàng triệu loài sinh vật mà còn đóng vai trò quan trọng đối với khí hậu, chu trình carbon và sinh kế của con người.
>> Xem thêm: Hiểm Họa Không Lường Từ Axit Hóa Đại Dương
pH nước biển là một trong những chỉ số quan trọng phản ánh sự thay đổi của môi trường đại dương. Khi nồng độ CO₂ trong khí quyển gia tăng, đại dương hấp thụ thêm CO₂ và có thể làm giảm pH, thúc đẩy quá trình axit hóa.
Nếu xu hướng phát thải hiện nay không được kiểm soát, những biến đổi về hóa học của đại dương có thể tạo ra sức ép ngày càng lớn đối với san hô, sinh vật có vỏ và toàn bộ hệ sinh thái biển. Vì vậy, giảm phát thải khí nhà kính, bảo vệ môi trường biển và tăng cường quan trắc pH nước biển là những giải pháp quan trọng để theo dõi và ứng phó với những thay đổi đang diễn ra trong đại dương.
CÔNG TY CỔ PHẦN VẬT TƯ KHOA HỌC KỸ THUẬT – LASI
Bài viết liên quan
Hiệu quả sử dụng nước đang trở thành một trong những yếu tố quan trọng đối với sản xuất nông nghiệp bền vững. Biến đổi khí hậu, thời tiết cực đoan, hạn hán và tình trạng suy giảm nguồn nước khiến bài toán sử dụng nước tiết kiệm, đúng thời điểm và đúng nhu cầu […]
Trong quá trình phát triển dự án điện gió, đo gió là một trong những bước quan trọng để đánh giá tiềm năng tài nguyên gió, lựa chọn vị trí, xác định quy mô và tính toán hiệu quả đầu tư. Theo phương pháp truyền thống, chủ đầu tư thường sử dụng cột đo gió […]
Hiện tượng axit hóa đại dương đang trở thành một trong những vấn đề môi trường đáng quan tâm khi nồng độ carbon dioxide (CO₂) trong khí quyển liên tục gia tăng. Đại dương hấp thụ một phần đáng kể lượng CO₂ dư thừa, từ đó làm thay đổi thành phần hóa học của nước […]
Trong quá trình phát triển một dự án điện gió, quan trắc gió Metmast là bước quan trọng để thu thập dữ liệu phục vụ đánh giá tài nguyên gió và tính toán tiềm năng phát điện. Những thông số như tốc độ gió, hướng gió, độ nhiễu loạn, độ cắt gió, nhiệt độ, áp […]
Sự phát triển nhanh chóng của các dự án điện gió ngoài khơi đang đặt ra yêu cầu ngày càng cao về đo lường và đánh giá tài nguyên gió. Khác với khu vực trên đất liền, môi trường ngoài khơi có điều kiện phức tạp với gió mạnh, sóng lớn, dòng chảy và thời […]
Tưới nhỏ giọt là một trong những giải pháp tưới hiện đại được ứng dụng ngày càng phổ biến trong sản xuất nông nghiệp. Thay vì cung cấp nước trên diện rộng như phương pháp tưới truyền thống, hệ thống đưa nước trực tiếp đến khu vực gốc cây với lưu lượng nhỏ và ổn […]
Trong quá trình phát triển dự án điện gió, khảo sát gió bằng Lidar đang trở thành một phương pháp quan trắc ngày càng được quan tâm nhờ khả năng thu thập dữ liệu gió ở nhiều độ cao mà không cần xây dựng các trụ đo gió cao truyền thống. Dữ liệu từ hệ […]
Trong quá trình vận hành hệ thống điện mặt trời, bám bụi trên bề mặt tấm pin là một trong những yếu tố có thể làm suy giảm hiệu suất phát điện. Bụi đất, cát, phấn hoa và các hạt vật chất trong không khí có thể tích tụ theo thời gian, làm giảm lượng […]
Sạt lở đất là một trong những dạng thiên tai có diễn biến phức tạp, thường xảy ra đột ngột và có thể gây thiệt hại lớn về người, tài sản cũng như hạ tầng giao thông. Đặc biệt tại các khu vực miền núi, ven sông, vùng có địa hình dốc hoặc thường xuyên […]
Trong ngành sản xuất và kinh doanh thủy sản giống, chất lượng con giống không chỉ phụ thuộc vào quá trình ương nuôi mà còn chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi khâu đóng gói và vận chuyển. Đặc biệt với tôm giống, việc kiểm soát lượng nước, oxy, mật độ tôm và độ kín của […]
Ngành nuôi trồng thủy sản đang bước vào giai đoạn chuyển đổi mạnh mẽ từ mô hình nuôi ven bờ sang nuôi biển xa bờ. Xu hướng này không chỉ giúp giảm áp lực lên các vùng nuôi truyền thống mà còn mở ra cơ hội khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên biển rộng […]
Trong quá trình phát triển các dự án điện mặt trời, việc đánh giá chính xác tài nguyên năng lượng mặt trời là cơ sở quan trọng để xác định tiềm năng khai thác, lựa chọn công nghệ và dự báo hiệu suất vận hành. Không chỉ cần biết một khu vực có nhiều nắng, […]
