Một nghiên cứu mới đã tiết lộ các cơ chế chính giúp bảo tồn cacbon hữu cơ trong đại dương - một quá trình ít được hiểu rõ nhưng rất quan trọng, ảnh hưởng đến khí hậu, chu trình cacbon và sự hình thành nhiên liệu hóa thạch của Trái Đất.
Tín dụng: Unsplash/CC0 Public Domain
Cacbon hữu cơ thường bị phân hủy trong hầu hết các môi trường. Tuy nhiên, một lượng lớn vẫn được bảo quản trong trầm tích biển, một bí ẩn đã làm các nhà khoa học bối rối trong nhiều thập kỷ.
Theo thời gian, cacbon hữu cơ được bảo quản có thể chuyển hóa thành dầu hoặc khí, giúp giữ lại một lượng lớn cacbon vốn có thể được giải phóng vào khí quyển dưới dạng cacbon dioxit - tác nhân lớn nhất gây ra biến đổi khí hậu trên Trái Đất.
Hiện nay, nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Geoscience, do các nhà khoa học từ Đại học Manchester và Đại học Leeds đứng đầu, đã xác định hai quá trình bị bỏ qua nhưng lại đóng vai trò chủ đạo trong việc bảo tồn carbon hữu cơ dưới đáy đại dương:
Hấp thụ—sự hấp thụ cacbon của khoáng chất
Chuyển đổi phân tử—quá trình chuyển đổi các phân tử nhỏ hơn, phản ứng nhanh thành các phân tử lớn hơn, ít phản ứng hơn.
Hiểu biết mới này có thể cung cấp thông tin cho các chiến lược nhằm hạn chế lượng khí thải carbon từ đại dương, cung cấp các công cụ có giá trị trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu.
Trong nhiều năm, nhóm nghiên cứu đã phát triển một mô hình toàn diện xem xét phạm vi rộng hơn bao giờ hết các quá trình bảo tồn carbon. Chúng bao gồm chôn vùi trong trầm tích, thủy phân (phân hủy carbon trong nước), hấp thụ (hấp thụ carbon bởi bề mặt khoáng chất) và chuyển đổi phân tử (hình thành các phân tử lớn hơn, ít phản ứng hơn).
Các nhà nghiên cứu đã so sánh mô hình của họ với dữ liệu thực tế thu thập được từ trầm tích đại dương. Kết quả cho thấy hiệu quả bảo tồn carbon cao hơn gần ba lần so với các mô hình khác đã tính toán trước đây.
Họ cũng thấy rằng các tính toán của họ phù hợp hơn với dữ liệu thực tế, cung cấp dự đoán chính xác hơn về lượng carbon hữu cơ được lưu trữ dưới biển. Sau đó, họ sử dụng trí tuệ nhân tạo cùng với mô hình của mình để tìm ra quy trình nào đóng vai trò chính.
Tiến sĩ Peyman Babakhani cho biết: "Việc hiểu được cách thức và lý do carbon được lưu trữ trong trầm tích biển là rất quan trọng nếu chúng ta muốn khai thác hoặc sao chép các quá trình tự nhiên này để chống lại biến đổi khí hậu.
"Những phát hiện của chúng tôi đã làm sáng tỏ các cơ chế trước đây bị bỏ qua, mở ra những con đường mới để quản lý carbon. Thật tuyệt vời khi thấy sự kết hợp giữa mô hình số mới, Monte Carlo, và trí tuệ nhân tạo đã mang lại cái nhìn sâu sắc quan trọng về việc bảo tồn vật chất hữu cơ trong trầm tích biển đã được tranh luận trong nhiều thập kỷ.
"AI, thường được coi là hộp đen, đã trở thành một công cụ mạnh mẽ khi được áp dụng đúng cách, giúp chúng ta hiểu được các quá trình phức tạp của môi trường."
Nghiên cứu này nhấn mạnh vai trò quan trọng của quá trình hấp phụ và chuyển đổi phân tử trong chu trình cacbon. Cùng nhau, các quá trình này bảo vệ vật chất hữu cơ khỏi sự phân hủy ở lớp trầm tích đại dương trên cùng và vận chuyển nó xuống sâu hơn. Theo thời gian, cacbon được bảo quản này có thể chuyển đổi thành dầu hoặc khí—ngăn không cho nó được giải phóng dưới dạng cacbon dioxit vào khí quyển.
Những hiểu biết sâu sắc và mô hình mới có thể được sử dụng để nghiên cứu các chiến lược giảm thiểu biến đổi khí hậu như bón phân cho đại dương.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
