Việc mất đi các sông băng trên toàn thế giới làm tăng sự phân hủy các phân tử cacbon phức tạp trong các con sông, có khả năng góp phần tác động mạnh vào biến đổi khí hậu. Một nhóm nghiên cứu quốc tế do Đại học Leeds dẫn đầu đã lần đầu tiên liên kết các sông núi có sông băng với tốc độ phân hủy vật liệu thực vật cao hơn, một quá trình chính trong chu trình carbon toàn cầu.
Khi các sông băng trên núi tan chảy, nước được chuyển vào các con sông ở hạ lưu. Nhưng với sự nóng lên toàn cầu làm tăng tốc độ mất đi của các sông băng, các con sông có nhiệt độ nước ấm hơn và ít có xu hướng thay đổi dòng nước và chuyển động của trầm tích. Những điều kiện này thuận lợi hơn nhiều cho nấm hình thành và phát triển.
Nấm sống ở những con sông này phân hủy các chất hữu cơ như lá cây và gỗ, cuối cùng dẫn đến việc thải khí cacbonic vào không khí. Quá trình này – một phần quan trọng của chu trình luân chuyển carbon trên sông toàn cầu – hiện đã được đo ở 57 con sông thuộc sáu dãy núi trên khắp thế giới, ở Áo, Ecuador, Pháp, New Zealand, Na Uy và Hoa Kỳ.
Các phát hiện, được tài trợ chủ yếu bởi Hội đồng Nghiên cứu Môi trường Tự nhiên, được công bố ngày 15 tháng 3 năm 2021 trên tạp chí Nature Climate Change. Sarah Fell, tác giả chính của Trường Địa lý Leeds và water @ leeds, cho biết các mô hình và quy trình tương tự đã được phát hiện trên toàn thế giới. “Chúng tôi nhận thấy sự gia tăng tốc độ phân hủy chất hữu cơ ở các sông núi, điều này có thể dẫn đến việc thải nhiều carbon hơn vào khí quyển. “Đây là một dạng phản hồi khí hậu không mong đợi, theo đó sự ấm lên làm mất đi sự mất mát của sông băng, từ đó nhanh chóng tái chế carbon trong các con sông trước khi nó được trả lại bầu khí quyển.”
Sự tan chảy của các sông băng trên núi đang gia tăng với tốc độ chưa từng có ở nhiều nơi trên thế giới, với biến đổi khí hậu được dự đoán là nguyên nhân dẫn đến tình trạng mất băng tiếp tục trong suốt thế kỷ 21. Tuy nhiên, phản ứng của các quá trình hệ sinh thái sông (chẳng hạn như chu trình dinh dưỡng và carbon) đối với việc giảm độ phủ của sông băng, và vai trò của đa dạng sinh học nấm trong việc thúc đẩy chúng, vẫn chưa được hiểu rõ.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng vải canvas của các nghệ sĩ để bắt chước các vật liệu thực vật như lá và cỏ tích tụ tự nhiên ở các con sông. Điều này có thể xảy ra bởi vì tấm bạt được làm từ bông, chủ yếu bao gồm một hợp chất gọi là xenlulo – một loại polyme hữu cơ phổ biến nhất thế giới được tìm thấy trong lá cây tích tụ tự nhiên ở các con sông.
Các dải vải bạt được để lại trên sông khoảng một tháng, sau đó được thu hồi và kiểm tra để xác định xem chúng có thể bị xé một cách dễ dàng như thế nào. Các dải này bị xé toạc hơn khi nấm thủy sinh xâm chiếm chúng, cho thấy sự phân hủy các phân tử carbon diễn ra nhanh hơn ở những con sông ấm hơn vì chúng có ít nước chảy từ sông băng hơn.
Đồng tác giả của nghiên cứu, Giáo sư Lee Brown, cũng thuộc Trường Địa lý và nước @ leeds của Leeds, giải thích: “Phát hiện của chúng tôi về các mô hình phân hủy xenlulo tương tự tại các địa điểm trên khắp thế giới thực sự thú vị vì nó cho thấy có thể có Quy luật chung về việc các hệ sinh thái sông này sẽ phát triển như thế nào khi các ngọn núi tiếp tục mất băng. Nếu vậy, chúng tôi sẽ có nhiều tiến bộ hơn để đưa ra dự báo về sự thay đổi của các hệ sinh thái sông trong tương lai.
Đồng tác giả, Giáo sư Alex Dumbrell, người thuộc Đại học Essex, đã phân tích nấm từ các mẫu sông, nói thêm: “Công trình của chúng tôi cho thấy rằng việc đo lường một gen cụ thể làm cơ sở cho hoạt động của enzym phân hủy xenlulo (Cellobiohydrolase I) có nghĩa là chúng ta có thể dự đoán sự phân hủy dải bông tốt hơn so với việc sử dụng thông tin về sự phong phú của các loài nấm, đây là cách tiếp cận được sử dụng phổ biến hơn. Điều này mở ra các lộ trình nghiên cứu mới nhằm cải thiện dự đoán của chúng tôi về những thay đổi trong chu trình carbon. ”
Do sự phát triển của tảo và thực vật ở các sông có sông băng bị giảm thiểu do nhiệt độ nước thấp, các kênh không ổn định và lượng phù sa mịn cao, sự phân hủy vật chất thực vật có thể là nguồn nhiên liệu quan trọng cho các hệ sinh thái dưới nước này. Ở một số nơi trên thế giới, chẳng hạn như Alaska và New Zealand, các con sông được nuôi bằng sông băng cũng mở rộng thành rừng, cung cấp lượng lá lớn hơn cho chuỗi thức ăn trên sông.
Ngoài ra, vì mất đi sông băng đồng nghĩa với việc ít nước chảy qua sông hơn và dòng chảy ít bị thay đổi hơn, nên dự kiến trong tương lai các loài thực vật ven bờ và cây cối sẽ mọc nhiều hơn trong những môi trường sống này, đồng nghĩa với việc rác thải sẽ tích tụ nhiều hơn trên các con sông. Điều này có khả năng đẩy nhanh quá trình xử lý carbon của nấm trong các sông núi trên toàn thế giới thậm chí nhiều hơn hiện tại.
Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210315141801.htm
