Thảm họa trồi lên từ lòng đất: Phát hiện kinh ngạc của giới khoa học, đó là gì?

Theo webisite Askabiologist thuộc Đại học bang Arizona (Mỹ), nếu như Oxy chiếm hơn 65% khối lượng cơ thể người thì Carbon chiếm 18,5%.

Cùng với Oxy, Carbon được xem là nguyên tố của sự sống bởi chúng tạo nên những hợp chất thiết yếu cho sự sống, gồm Carbohydrate, Lipid (chất béo), Protein (chất đạm) và Axit Nucleic (tạo nên DNA và RNA).

96% cơ thể người được hợp thành từ 4 nguyên tố chính: Oxy, Carbon, Hydro và Nitơ. Nguồn: Askabiologist/Đại học bang Arizona (Mỹ)

Tất cả các nguyên tố này (Oxy, Carbon, Hydro, Nitơ...) đều có trong nguồn thực phẩm chúng ta ăn hàng ngày. Chúng còn có trong đại dương, đá và các dạng sống khác. Riêng Carbon - nguyên tố sinh ra từ vụ nổ của các ngôi sao - rất cần thiết cho mọi dạng sống và do đó không ngạc nhiên khi 90% lượng Carbon trên Trái Đất nằm dưới lòng đất.

Thậm chí, National Geographic còn chỉ ra rằng, tổng lượng Carbon của vi khuẩn và vi sinh vật phát triển mạnh mẽ ở sâu dưới lòng đất còn nhiều gấp 700 lần so với tổng lượng Carbon bên trong cơ thể của 7,7 tỷ người đang sinh sống trên thế giới hiện nay.

Một trong những hệ sinh thái lớn nhất hành tinh nằm sâu bên dưới mặt đất là một trong những khám phá từ dự án Deep Carbon Observatory (DCO) kéo dài hàng thập kỷ. DCO quy tụ 1.200 chuyên gia, nhà nghiên cứu quốc tế từ 55 quốc gia với mục tiêu khám phá hoạt động sống sâu trong lòng đất của Trái Đất.

"Đến nay, chúng ta đã vỡ ra nhiều điều cơ bản về hành tinh của chúng ta từ hệ thống sinh quyển và không gian địa lý của Trái Đất. Đây là một hệ thống phức tạp và có mối liên kết chặt chẽ với nhau." Giám đốc điều hành DCO Robert Hazen thuộc Viện Khoa học Carnegie (Mỹ) cho biết.

Trong thập kỷ qua, DCO đã khởi động 268 dự án và thực hiện 1.400 nghiên cứu. National Geographic đã điểm lại những nét nổi bật đáng kinh ngạc về sự sống dưới lòng đất; vai trò của nó trong buổi đầu sơ khai của Trái Đất; đồng thời đưa ra cảnh báo cho Trái Đất tương lai.

Carbon từ thực vật và động vật đi sâu vào lòng đất thông qua quá trình hút chìm, một quá trình khi các mảng đại dương chìm xuống dưới các mảng lục địa qua hàng trăm triệu năm.

Sau khi chìm xuống lòng đất ở các độ sâu khác nhau, Carbon lại trở lại mặt đất dưới dạng kim cương, đá, khí thải CO2 phun ra từ núi lửa...

Một trong 31 khoáng chất chứa Carbon mới được DCO phát hiện tại Chile. Ảnh: JOY DESOR, MINERALANALYTIK ANALYTICAL SERVICES

Nói cách khác, giống như chúng ta, Trái Đất liên tục 'ăn' và 'thải' ra Carbon, thường ở dạng Carbon dioxide (CO2). Tuy nhiên, chu trình Carbon tự nhiên và ổn định này đã bị gián đoạn dưới sự can thiệp của bàn tay con người.

Chúng ta ép Carbon trở lại mặt đất bằng cách đào lên và đốt lượng lớn Hydrocarbon: Dầu, khí và than. Đồng thời, việc chặt phá rừng, xây dựng thành phố và đường xá... đã làm suy yếu khả năng 'ăn' Carbon của chính hành tinh chúng ta.

Sự gián đoạn của chu trình Carbon đã gây ra thứ mà chúng ta gọi là cuộc khủng hoảng khí hậu. Biến đổi khí hậu gây ra mối đe dọa hiện sinh đối với nhân loại, không phải tương lai xa mà là ở ngay một hoặc hai thế hệ tiếp theo.

Các hoạt động sống của con người đã phần nào gây nên cuộc khủng hoảng khí hậu. Ảnh minh họa.

Trong 20 đến 40 năm tới, khí thải CO2 từ nhiên liệu hóa thạch phải được loại bỏ và một lượng lớn CO2 đã có trong khí quyển cần phải được 'lọc sạch' để ngăn chặn mức độ gia tăng nóng lên toàn cầu đang rất nguy hiểm này, Robert Hazen nhận định.

Dự án DCO cũng thúc đẩy sự lạc quan về khả năng sự sống tồn tại ngoài hành tinh.

Theo phân tích của các nhà khoa học, kim cương nguyên chất được làm từ Carbon, nhưng hầu hết đều chứa các tạp chất nhỏ. Đối với các nhà nghiên cứu, các tạp chất này là vô giá. Các tạp chất này còn gọi là thể vùi, đã tiết lộ về khí Mêtan 'phi sinh học' - một nguồn năng lượng cho sự sống ở sâu lòng đất.

Khi nước gặp khoáng vật Olivin, dưới áp lực mạnh, Olivin biến thành một khoáng chất khác là Serpentin (khoáng vật tạo đá phổ biến) đồng thời sinh ra khí Mêtan 'phi sinh học'.

Việc vi sinh vật và vi khuẩn sâu dưới lòng đất có thể sử dụng năng lượng hóa học [từ quá trình đá dưới nhiệt độ cực cao và áp lực cực mạnh sinh ra khí Mêtan 'phi sinh học'] trên Trái Đất thì quá trình tương tự cũng có thể xảy ra ở hành tinh khác ngoài Trái Đất. Bởi Olivin cũng được tìm thấy trong thiên thạch, trên Mặt Trăng, sao Hỏa.

Sự sống nguyên thủy có thể bắt nguồn và phát triển trong lòng đất. Ảnh: Gaetan Borgonie/SMITHSONIAN MAGAZINE

Phát hiện này cũng cho ra đời đề xuất rằng sự sống nguyên thủy có thể bắt nguồn và phát triển trong lòng đất chứ không phải ở đại dương như nhiều học giả tin tưởng.

Kim cương cũng cung cấp cho các nhà nghiên cứu DCO bằng chứng rằng, sâu bên dưới lòng đất có nhiều nước hơn chúng ta tưởng. Chúng chủ yếu bị khóa trong cách tinh thể khoáng chất dưới dạng ion chứ không phải là nước lỏng trong các đại dương, sông hồ trên mặt đất. Cũng như Carbon, việc hút chìm các mảng lớn của lục địa và đại dương được cho là đã đưa nước vào sâu trong lòng Trái Đất - Jesse Ausubel - Giám đốc và Chuyên viên Nghiên cứu Cao cấp của Chương trình vì Môi trường, Con người thuộc Đại học Rockefeller (Mỹ) kiêm cựu Phó chủ tịch chương trình tại Quỹ Alfred P. Sloan (Mỹ) cho biết.

Các dự án DCO giám sát khí phát ra từ núi lửa dẫn đến phát hiện lần đầu tiên về sự thay đổi tỷ lệ phát thải CO2 so với Sulfur dioxide (SO2) trước khi các núi lửa ở Costa Rica phun trào, đưa ra hệ thống cảnh báo sớm tiềm năng.

Tiến sĩ Sami Mikhail thuộc Đại học St. Andrew (Anh) cho biết, lâu nay có một lý thuyết cho rằng tỷ lệ khí có thể thay đổi trước khi núi lửa phun trào, nhưng phát hiện của DCO cho phép chúng tôi phải tìm hiểu và nghiên cứu sâu hơn nữa.

Một số núi lửa gần các khu vực đông dân cư, bao gồm núi lửa tầng Tungurahua (mệnh danh là 'Họng Lửa' của Ecuador); núi lửa còn hoạt động cao nhất châu Âu Etna ở Italia); và núi lửa tầng Soufriere Hills ở Montserrat (vùng biển Caribe) hiện đang được theo dõi sát sao.

'Họng Lửa' Tungurahua của Ecuador. Ảnh: Quasarex

Ba núi lửa lớn này cùng nhiều núi lửa còn hoạt động khác trên Trái Đất là những nguồn phát thải khí CO2 ra khí quyển. Nhiều nhà khí hậu vẫn đổ lỗi cho núi lửa là nguồn phát thải khí nhà kính, tăng tốc cho quá trình nóng lên toàn cầu. Tuy nhiên, lượng CO2 tự nhiên này vẫn là một phần rất nhỏ so với việc con người đốt nhiên liệu hóa thạch.

Trái Đất thế kỷ 21 đang đối mặt với rất nhiều vấn đề liên quan đến khí hậu, môi trường. Việc khai thác tài nguyên bừa bãi, đốt phá rừng, đốt nhiên liệu hóa thạch, đô thị thay thế cây xanh, rác thải nhựa tràn lan... đang là vấn đề nhức nhối sinh ra từ chính hoạt động của con người.

Thay vì đổ lỗi cho nhau và đổ lỗi cho tự nhiên thì con người nên hành động để thay đổi và để cứu lấy chính mình.