Đứng trước vấn nạn thán khí hay khí carbonic CO₂ ngày càng phát thải vào không khí nhiều hơn qua phát triển, mặc dù thế giới, ngoại trừ Hoa Kỳ, đã bắt đầu áp dụng Nghị định thư Kyoto vào tháng hai năm 2007, trong đó mỗi quốc gia phải giảm thiểu mức khí CO₂ phát thải ở năm 2012 thấp hơn lượng khí thải hồi trong năm 1990.

Câu hỏi được đặt ra là làm thế nào để giảm lượng khí CO₂ trong khi nhu cầu phát triển ngày càng tăng và lượng năng lượng cần thiết cho nhu cầu trên cũng phải tăng theo.

Để giải quyết tình trạng trên, hiện nay, các nhà khoa học và quản lý quốc gia đã đi đến nhiều kết luận và những phương pháp giảm thiểu đang áp dụng như sau:

-                      Cải thiện quy trình sản xuất sạch hơn và ít dùng năng lượng so với những phương pháp cũ đã lỗi thời;

-                      Cải thiện quy trình sản xuất để tạo ra nhiều của cải vật chất hơn, do đó mức năng lượng dùng cho một đơn vị sản xuất sẽ ít hơn;

-                      Nghiên cứu và áp dụng các nguồn năng lượng mới ít/không tạo ra khí thải CO₂ như: Năng lượng gió, hạch nhân, hydrogen, mặt trời, năng lượng sinh khí, năng lượng từ rong, từ thực vật, năng lượng Ethanol. Methanol v.v… (xin đọc các bài viết nầy trên web www.vastvietnam.org);

Và từ năm 1993, khoa học gia trên thế giới đã nghĩ và đang thí nghiệm làm thế nào để hấp thụ, hay tiêu thụ lượng khí carbonic trong không khí. Và câu hỏi đã có giải đáp là dùng đại dương để làm việc nầy.

Trên thế giới, đại dượng đã chiếm hơn 4/5 diện tích và theo ước tính của các nhà khoa học, các loại đơn bào phytoplankton đã điều chỉnh hàng năm trên 50 tỷ tấn carbon qua việc hấp thụ khí CO₂ trong không khí để phát triển. Đơn bào phytoplankton muốn phát triển phải cần ánh sáng và thức ăn “nutrients” để sinh sôi nẩy nở trong quá trình quang tổng hợp (photosynthesis). Sự phát triển biến đổi đơn bào thành nhị bào (diatom) và các nhị bào nầy sẽ chìm xuống đáy biển.

Và thức ăn chính làm tăng quá trình phát triển trên là sắt (Iron) dưới dạng muối sulphate FeSO₄.

Căn nguyên của sự suy nghĩ

Có thể nói đến Moss Landing Marine ở Moss Landing,CA là nơi phát xuất suy nghĩ cho sắt vào đại dương để hấp thụ khí carbonic trong không khí theo chiều hướng giải quyết sự hâm nóng toàn cầu. TS John Martin (1935-1993), một nhà đại dương học là người đã gợi ý đầu tiên trong việc phát triển phytoplankton trong nước biển để nuôi các sinh vật biển. Một trong những luận án do T. Mai  Đại học US Davis thực hiện, nhằm mục đích tăng nguồn thức ăn biển phytoplankton cho tôm cá bằng cách cho sulphate vào nước biển. Phương pháp nầy hiện đang được những công ty chăn nuôi biển áp dụng. Và từ suy nghĩ trên, TS quay sang việc giải quyết nạn hâm nóng toàn cầu bằng cách hấp thụ khí CO₂ trong không khí khắp nơi sau khi nhận biềt và quan sát là lượng sắt ở dưới đáy biển trong thời đại băng giá cao hơn trong giai đoạn trái đất nóng trong hiện tại.

Ông suy luận rằng, cần phải rãi lượng sulphate sắt vào một số vùng trong đại dương có nguồn thức ăn cao (nutrients), nhưng ít xảy ra sự đồng hoá diệp lục tố; phản ứng sẽ tạo ra nhiều đơn bào kết hợp lại thành rong (algae). Nếu những vùng nầy được “bón” bằng phân sắt trên, sự tăng trưởng của rong sẽ kéo theo carbon qua việc hấp thụ khí carbonic trong không khí  và hiện tượng nầy có khả năng làm đão lộn hiệu ứng nhà kính và làm cho trái đất nguội lại. Ông  đoan chắc điều trên dựa theo lý thuyết: vi sinh vật biển có chứa diệp lục tố sẽ hấp thụ khí CO₂ để tạo thành khối sinh khí (biomass) và khối sinh khí nầy sẽ chìm sâu dưới đáy biển.

Lý thuyết trên đã tạo nên nhiều cuộc tranh luận sôi nổi, binh và chống lại. Nhưng dù muốn dù không cần phải thử trên một diện tích đại dương rộng lớn mới có thể cho kết luận sau cùng được. Nhưng sau cùng TS Martin đã khơi động được sự chú ý của các nhà khoa học trên thế giới với câu nói bất hủ :“ Cho tôi nửa xe bồn sắt (tức là sulphate sắt) tôi sẽ đem lại cho anh thời băng giá của trái đất”. Từ đó ông có thêm biệt danh là “Ông Sắt” (Iron man).

Giấc mộng của ông theo ông xuống tuyền đài. Nhưng chỉ vài tháng sau khi ông mất, lý thuyết của ông lại được các cộng sự viên trong phòng thí nghiệm Moss Landing Marine điều chỉnh sau và đã chứng minh thành công sau khi rãi sulphate sắt trong vùng quần đão Galapagos gây chấn động trên thế giới.

Và từ đó cho đến năm 2005, có thêm 12 vùng biển được “bón phân” từ 1 đến 3 tấn phân sắt trên một diện tích khoảng 100 Km², trong đó có vùng cực nam Phi Châu, Úc Châu, một số vùng ở Nam cực, và Bắc cực.

Những nghi vấn cần có giải đáp

Cho đến hôm nay, 2008, sau sự thành công mỹ mãn của 12 vùng thử nghiệm, các nhà khoa học dự định làm những cuộc thử nghiệm trên một vùng biển lớn hơn vào năm 2009 và đã chọn Ecuador vào tháng 5 tới đây làm địa điểm hội nghị để lấy quyết định đồng thuận sau cùng.

Các quan điểm binh và chống lý thuyết trên giai đoạn sinh dựa theo một số căn bản khoa học và luật lệ chung toàn cầu qua Thượng đỉnh Rio de Janerio vào năm 1993 tại Brazil, áp dụng cho đại dương.

Một số khoa học gia căn cứ vào chu kỳ sinh học của đại dương gọi là “giai đoạn sinh học đại dương hoạt động” (ocean’s biological pump). Ở chu kỳ nầy phytoplankton hấp thụ khí carbonic nhiều hơn do đó sẽ chuyển vận carbon của CO₂ và chìm vào đáy biển. Sự gia tăng khí carbonic trong không khí sẽ làm thay đổi trạng thái sinh học biển và nếu trong giai đoạn nầy, thêm sulphate sắt vào trong biển sẽ kích thích tiến trình hấp thụ nhanh hơn. Theo ước tính của Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Hoa Kỳ (National Research Council), chỉ cần tiêu tốn một tỷ Mỹ kim để giải quyết 1 tỷ tấn Carbon của khí CO₂.

Tuy nhiên vấn đề then chốt trong tranh cãi là, liệu một khi sắt cùng với carbon đi vào lòng biển sâu, và sau đó 100 năm sau, chuyện gì sẽ xảy ra? Và cũng đã có nhiều câu hỏi về đạo đức khoa học trong việc sư dụng nguồn biển và liên quan đến nhiều điều luật quốc tế khi phát thải (dump) hoá chất vào đại dương.

Vào tháng 9/2007, hàng chục khoa học gia trên thê giới, quản trị xí nghiệp và những nhà làm luật đã thảo luận trong 2 ngày tại Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) nhằm mục đích cải thiện hiệu năng và an toàn đại dương trên bình diện thí nghiệm trên một diện tích lớn. Những điểm cần lưu ý đến là:

-                      Làm thế nào để ứơc tính diện tích biển được khoanh vùng để “bón phân”;

-                      Làm thế nào để xác định và tính toán lượng oxy trong khí carbonic được phân phối;

-                      Làm thế nào để quan sát chu kỳ của các khí lồng kính khác như khí methane và các oxid nitrogen trong không khí sau khi một lượng lớn khí carbonic bị hấp thụ xuống biển.

Do đó, một cuộc thí nghiệm dài hạn cần phải giải đáp những câu hỏi trên và thiết lập những mô hình toán cùng kết quả thăm dò thường trực. Trong năm 2009, các nhà hải dương học dự định tìm nguồn vốn và thực hiện hai thí nghiệm rộng lớn kết hợp liên quốc gia gồm Đức, Ấn Độ, Ý, Pháp, Chí Lợi để thành lập cuộc nghiên cứu mang tên Lohafex (Loha, từ Ấn Độ nghĩa là sắt). Thí nghiệm nầy sẽ thực hiện ở vùng biển Scotia Sea nằm ở phía nam Nam Mỹ và Nam cực.

Mục tiêu của cuộc thí nghiệm là trên một vùng biển rộng 2.000 Km²   sẽ rãi 20 tấn sulphate sắt. Sau đó sẽ theo dõi mọi chuyển biển trong nước biển và không khí trong vùng trong vòng 7 tuần lễ, phân tích hàm lượng sắt thay đổi theo thời gian cũng như theo dõi lượng phytoplankton trong trầm tích v.v…

Vấn đề được đặt ra là, nếu rãi sulphate sắt xuống biển với quy mô lớn, hệ sinh thái biển có thể bị ảnh hương như thế nào? Và vùng không khí bao bọc bên trên, khi bị mất nhiều khí carbonic có thể có những hệ quả như thế nào đối với sinh vật sống trong không khí? Đó là hai khía cạnh về đạo đức khoa học cần lưu tâm.

Thêm nữa, căn cứ theo Quy ước London 1972, luật quốc tế về biển quy định phải bảo vệ môi trường biển để tránh sự lạm dụng của con người qua việc phát thải tất cả  các loại hoá chất vào lòng biển. Nghị định thư London vào năm 2006, chỉ cho phép “nhốt” (trap) CO₂ vào lòng biển mà thôi.

Vì vậy, cũng có một số khoa học gia bảo thủ đặt nhiều nghi vấn về giài pháp giảm thiểu sự hâm nóng toàn cần bằng phương pháp bón phân trên. Trước hết một số nhà hoá học lưu ý rằng nếu sử dụng sulphate sắt thì hoá chất nầy phải được tinh chế, vì nếu không các tạp chất trong đó sẽ ảnh hưởng không nhỏ lên hệ sinh thái biển. Và một số yêu cầu khác là cần phải nghiên cứu những hệ quả tiêu cực của phương pháp hơn là áp dụng với quy mô lớn một khi chưa thõa mãn được những câu hỏi cần có giải đáp trên. Vì chúng ta chỉ có một Đại Dương duy nhất mà thôi theo như lời của một nhà đại dương học lớn của thế giới, GS Leinen.

Qua những thông tin trên đây, chúng ta nhận thức được rằng, ngày hôm nay, con người đã, đang, và sẽ không ngừng làm ô nhiễm môi trường sống của chính mình dưới hình thức nầy hay hình thức khác. Một hành động dù vô tình hay cố ý, có ý thức hay không ý thức của chúng ta cũng có thể gây ảnh hưởng tai hại đến môi trường sống chung quanh. Một thí dụ nhỏ là nếu chúng ta thay dầu hay rữa radiator tại nhà, nước rữa cùng dầu nhớt sẽ theo đường cống “run off” chảy thẳng vào biển mà không qua xử lý. Do đó, đã đến lúc cần phải báo động là mỗi người trong chúng ta cần phải tự cảnh giác để cứu thiên nhiên, tức là tự cứu lấy chính mình.

Mai Thanh Truyết

West Covina, 4/2008

 Ý kiến, Phê bình xin gửi về: maithanhtruyet@khoahoc.net

Trở về Trang Chính