Đa dạng sinh học cổ đại biến mất: Liệu sự ấm lên của trái đất có phải là nguyên nhân?

Các nhà khoa học đã tìm ra bằng chứng rất ấn tượng về sự biến mất đột ngột của sự đa dạng thực vật cổ xưa. Lá cây hoá thạch 200 triệu năm trước được tìm thấy ở East Greenland mang lại một thông điệp vượt thời gian cho con người hiện đại.

Kết quả của nghiên cứu này được đăng tải trên tạp chí Khoa học (Mỹ).

Các nhà nghiên cứu rất ngạc nhiên khi phát hiện chỉ cần lượng nhỏ khí thải nhà kính CO2 tăng lên cũng có thể gây ra sự biến mất cho một số loài thực vật. Chính CO2 cũng khiến nhiệt độ trái đất nóng lên.

Sự nóng lên của địa cầu từ lâu đã được xem như thủ phạm gây ra tuyệt chủng. Tuy nhiên, trái với quan điểm trước đây, các nhà nghiên cứu hiện nay cho rằng không cần một lượng quá lớn khí CO2 trong khí quyển cũng đã đủ để đẩy hệ sinh thái tới ngưỡng giới hạn của sự sinh tồn.

H. Richard Lane, giám đốc chương trình của Quỹ khoa học quốc gia Mỹ (NSF), bộ phận Khoa học địa cầu, nhà tài trợ một phần của nghiên cứu này cho biết: “Những khám phá bất ngờ về lịch sử khí hậu trái đất làm rung chuyển nền tảng tri thức và hiểu biết về thay đổi khí hậu hiện nay.”

Jennifer Mcelwain đến từ Đại học Dublin, tác giả chính của nghiên cứu này, lưu ý rằng khí SO2 thải ra từ các vụ phun trào núi lửa cũng có thể góp phần đáng kể trong việc đẩy thực vật tới bên bờ tuyệt chủng.

Đằng sau những lá cây hoá thạch là sự biến mất của đa dạng sinh học. Điều này có thể sẽ có phiên bản tương tự trong tương lai. (Ảnh: Jennifer C. McElwain, Đại học Dublin)

McElwain cho biết thêm: “Hiện tại, chúng tôi không có cách nào để phát hiện sự biến đổi khí SO2 ở hiện tại so với quá khứ, vì thế rất khó để đánh giá liệu SO2 có tham gia cùng với CO2 trong việc ảnh hưởng tới sự tuyệt chủng này hay không.”

Nghiên cứu này tập trung vào giai đoạn giữa kỉ Triat và kỉ Jura, thời điểm được cho là đánh dấu sự tuyệt chủng của nhiều loài động thực vật.

Cho tới trước khi có nghiên cứu này, người ta vẫn nghĩ rằng sự tuyệt chủng diễn ra một cách từ từ, trải dài qua hàng triệu năm.

Trước đây, việc sử dụng hoá thạch để xác định một cách chi tiết về tốc độ tuyệt chủng là điều vô cùng khó khăn. Hoá thạch chỉ cung cấp một bức ảnh chộp nhanh hay cái nhìn thoáng qua về những sinh vật từng tồn tại trong quá khứ.

Nhà khoa học Peter Wagner thuộc Viện bảo tàng khoa học tự nhiên quốc gia Mỹ ở Washington D.C đã phát triển một kĩ thuật cho phép phát hiện những dấu hiệu suy tàn sớm nhất của hệ sinh thái cổ, trước khi thực vật bắt đầu bị tuyệt chủng.

Phương pháp này cho biết những dấu hiệu cảnh báo sớm rằng liệu hệ sinh thái có đang trong tình trạng nguy hiểm không.

Wagner cho biết: “Đào sâu 20 mét ở mỏm đá khu vực East Greenland, các hoá thạch thu được cho thấy sự chênh lệch về đa dạng loài như trong ước tính. Nhưng ở độ sâu 10 mét cuối cùng, sự đa dạng loài đã giảm thấp tới mức vượt ra khỏi giới hạn của sai số tự nhiên. Hệ sinh thái ngày càng ít hỗ trợ cho sự sinh tồn của loài.”

Người ta ước tính rằng, tới năm 2100, mức CO2 trong khí quyển có thể tăng gấp 2.5 lần so với mức độ hiện tại. McElwain cho biết: “Dĩ nhiên đây là một viễn cảnh tồi tệ nhất. Tuy vậy, chính ở tại ngưỡng này (900‰) sự huỷ diệt hệ sinh thái cổ đã thực sự diễn ra.”

“Cần chú ý trước những dấu hiệu cảnh báo sớm của sự huỷ hoại trong hệ sinh thái hiện đại. Bài học từ quá khứ cho thấy mức độ tuyệt chủng cao – có thể lên tới 80% - có thể diễn ra rất đột ngột. Tuy nhiên chúng thường được báo trước bằng sự thay đổi sinh thái học trong một thời gian dài.”

Về khía cạnh thay đổi khí hậu, đa số hệ sinh thái hiện đại chưa chạm tới ngưỡng nguy hiểm. Tuy nhiên, rất nhiều trong số đó đã bước vào giai đoạn thay đổi sinh thái kéo dài.

“Những dấu hiệu cảnh báo sớm của sự tàn phá phô bày một cảnh hiển hiện.” McElwain cho biết. “Mối đe doạ lớn nhất tới mức độ đa dạng sinh thái học hiện nay là sự thay đổi trong việc sử dụng đất như việc phá rừng. Nhưng thậm chí chỉ cần sự thay đổi tương đối nhỏ trong lượng CO2 và nhiệt độ trái đất cũng gây ra những hậu quả khôn lường cho hệ sinh thái.”

Nghiên cứu này có sự tham gia cộng tác của McElwain, Wagner và Stephen Hesselbo đến từ Đại học Oxford, Anh.

Tham khảo:

Fossil Plant Relative Abundances Indicate Sudden Loss of Late Triassic Biodiversity in East Greenland. Science, June 18, 2009