Rò rỉ metan dưới đáy Biển Đông: Hệ sinh thái biển tự phục hồi nhanh chóng

Năm 2018, các nhà địa chất học Trung Quốc đã vô tình tạo ra một rò rỉ metan dưới đáy Biển Đông trong khi họ đang nghiên cứu lượng khí tự nhiên có thể tồn tại trong các trầm tích biển. Họ đã khoan một lỗ trên đáy biển, một phần của công việc cho Cục Địa chất Quốc gia Trung Quốc. Sau đó, họ cố gắng bịt lỗ khoan bằng bùn nặng, nhưng nỗ lực này đã thất bại. Chỉ một năm sau, một cột khí metan đã bùng lên từ độ sâu, vươn cao hơn một kilômét vào trong cột nước. Đây là một sai lầm mà các nhà khoa học nghĩ rằng sẽ mất hàng thập kỷ, thậm chí hàng thế kỷ, để tự nhiên khắc phục.

Tuy nhiên, điều kỳ diệu đã xảy ra. Sử dụng các thiết bị như echosounders, camera dưới nước và cảm biến hóa học, các nhà nghiên cứu đã chứng kiến sự xuất hiện của một đàn sinh vật biển đến với lỗ khoan và nhanh chóng chứa đựng khí rò rỉ. Emil Ruff, nhà sinh thái học vi sinh vật từ Đại học Bremen, Đức, cho biết: "Chỉ trong một đến hai năm, một hệ sinh thái tiêu thụ metan hiệu quả đã hình thành". Theo các mô hình trước đây, một cộng đồng tiêu thụ metan hoàn chỉnh trên đáy biển có thể mất từ 60 đến 100 năm để phát triển. Nhưng cộng đồng này đã tiêu thụ gần như cùng một lượng metan trong một khoảng thời gian ngắn hơn.

Những sinh vật đầu tiên xuất hiện là vi khuẩn và archaea tiêu thụ metan. Mặc dù sự đa dạng của vi sinh vật trong trầm tích bị ảnh hưởng, nhưng các loài tiêu thụ metan lại phát triển mạnh. Những sinh vật đơn bào này đã thu hút một lượng lớn động vật không xương sống đào bới, tạo thành một "giường giun" rộng lớn trên lỗ khoan. Các loài giáp xác cũng đã xuất hiện tại hiện trường. Ruff giải thích: "Các giun, theo đó, được hưởng lợi từ các vi sinh vật mới được thiết lập, có thể đã trở thành nguồn thức ăn". Khi các giun ống đào sâu vào đáy biển, chúng đã giúp khuấy động trầm tích, điều này có thể đã vận chuyển oxy, nitrat và sulfat vào các lớp sâu hơn.

Trước khi lỗ khoan được thực hiện, không có dấu hiệu nào của dòng khí và chỉ có sự sinh sống hiếm hoi trên đáy biển tại vị trí này. Tuy nhiên, chỉ với một cú khoan, mọi thứ đã thay đổi. Các nhà khoa học đã vô tình giải phóng metan bị mắc kẹt, tái cấu trúc hệ sinh thái địa phương như một hệ quả.

Từ năm 2021 đến 2023, sự mở rộng và dày lên của giường giun đã diễn ra. Mặc dù các bọt metan vẫn tiếp tục rò rỉ từ lỗ khoan vào năm 2023, nhưng khi bộ lọc sống phát triển, chiều cao của cột khí đã giảm từ 1.200 mét xuống còn khoảng 800 mét. Điều này có thể nghe có vẻ như là một diễn biến khả quan, nhưng nghiên cứu này chỉ ra một vấn đề lớn hơn. Trầm tích đáy biển là nơi chứa lượng metan lớn nhất trên Trái Đất, và các vết nứt tự nhiên trong đáy đại dương cho phép một số khí này rò rỉ ra ngoài. Điều này có thể hỗ trợ các hệ sinh thái phát triển mạnh trong đại dương sâu thẳm, nơi ánh sáng và chất dinh dưỡng rất khan hiếm.

Tuy nhiên, metan cũng là một khí nhà kính chính, chiếm khoảng 11% lượng phát thải toàn cầu và giữ lại nhiều nhiệt hơn carbon dioxide. Hình ảnh âm thanh của cột metan cho thấy rằng nó vẫn rò rỉ tính đến thời điểm năm 2023. Ngày nay, chúng ta biết rằng các giếng dầu và khí bỏ hoang trên đáy đại dương có thể là nguồn rò rỉ metan lớn (chưa kể đến những rò rỉ lớn từ cơ sở hạ tầng trên đất liền và các đường ống dưới biển). Trong các năm 2012 và 2013, các nhà khoa học tại Đức đã quan sát thấy các bọt metan rò rỉ từ các khu vực đáy biển xung quanh các giếng bỏ hoang ở Biển Bắc. Một nghiên cứu sau đó đã phát hiện ra rằng có rò rỉ tại 28 trong số 43 giếng được kiểm tra (tương đương 63%). Christoph Böttner, nhà địa chất biển và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết vào năm 2020: "Kết quả rõ ràng cho thấy hàng ngàn tấn metan đang rò rỉ từ các lỗ khoan cũ trên đáy Biển Bắc mỗi năm".

Điều chưa rõ ràng là bao nhiêu trong số metan đó thoát ra khỏi đại dương và vào bầu khí quyển. Năm 2025, các mô phỏng đã cho thấy rằng các rò rỉ metan trong đại dương sâu hơn 300 mét có thể không đóng góp nhiều vào khí nhà kính trong bầu khí quyển. Hầu hết metan từ các nguồn sâu hơn hòa tan trong cột nước, theo các mô hình. Nhưng ngay cả khi metan vẫn ở trong đại dương, một cơn sóng vẫn có thể dẫn đến những rắc rối địa phương, bao gồm thiếu oxy, axit hóa và tái cấu trúc lớn của hệ sinh thái. Điều này không mang lại điều tốt cho Biển Đông, nơi các nhà khoa học đang điều tra một ngành công nghiệp metan-hydrat thương mại trong tương lai. Từ năm 2010 đến 2020, các chương trình của Trung Quốc đã hoàn thành hơn 80 giếng khảo sát khoan ở Biển Đông. Chưa rõ có bao nhiêu trong số này đã được bịt kín thành công hoặc ảnh hưởng của chúng đến môi trường địa phương.

Nghiên cứu mới này là một trong những nghiên cứu đầu tiên theo dõi một vụ rò rỉ trong nhiều năm. Nó phát hiện ra rằng hệ sinh thái đáy biển rộng lớn hơn đã bị ảnh hưởng chỉ trong vài năm sau khi có sự can thiệp của con người. "Việc lấy mẫu rộng rãi tại hơn 40 địa điểm xung quanh trung tâm xả thải đã cho thấy sự xuất hiện của nồng độ metan cao hơn trong trầm tích bề mặt ngay cả ở khoảng cách 500 mét từ trung tâm xả thải", các tác giả nghiên cứu viết. "Điều này đi kèm với sự giảm hơn 30% sự phong phú của vi sinh vật". Mặc dù tác động của metan như một khí nhà kính trong bầu khí quyển đang ngày càng rõ ràng thông qua các sự kiện thời tiết cực đoan, nhưng tác động của nó đối với các hệ sinh thái sâu dưới biển chỉ mới bắt đầu được làm sáng tỏ. Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí National Science Review.

TH (phapluatxahoi.kinhtedothi.vn)