Sông trên toàn cầu đang mất dần oxy — và các hệ sông nhiệt đới bị ảnh hưởng nặng nhất

Bức tranh toàn cầu về sự suy giảm oxy trong sông

Để đánh giá xu hướng dài hạn, các nhà khoa học đã kết hợp dữ liệu vệ tinh và thông tin môi trường trong một mô hình học máy, phân tích khoảng 21.439 đoạn sông trên toàn thế giới trong giai đoạn 1985–2023.

Kết quả cho thấy nồng độ oxy hòa tan giảm ổn định, với tốc độ trung bình khoảng −0,045 mg/L mỗi thập kỷ.

Một số phân tích từ cùng bộ dữ liệu cho thấy mức oxy trung bình trong các con sông toàn cầu đã giảm khoảng 2,1% kể từ năm 1985.

Con số này nghe có vẻ nhỏ, nhưng trong môi trường nước, lượng oxy hòa tan vốn đã giới hạn. Chỉ một thay đổi nhỏ cũng có thể khiến hệ sinh thái tiến gần hơn đến ngưỡng mà cá và các loài khác khó tồn tại.

Vì sao sông ấm lên lại mất oxy

Nguyên nhân chính nằm ở quy luật vật lý đơn giản: nước ấm giữ oxy kém hơn nước lạnh. Khi nhiệt độ nước tăng, khả năng hòa tan oxy giảm.

Biến đổi khí hậu làm trầm trọng thêm tình trạng này theo nhiều cách:

• Nhiệt độ nước trung bình cao hơn khiến lượng oxy hòa tan giảm.
• Các đợt nắng nóng cực đoan có thể làm nhiệt độ nước tăng đột ngột trong thời gian ngắn.
• Hoạt động sinh học tăng lên trong nước ấm, khiến vi sinh vật tiêu thụ nhiều oxy hơn khi hô hấp và phân hủy chất hữu cơ.

Những yếu tố này cùng lúc làm giảm nguồn cung oxy và tăng nhu cầu oxy, khiến nguy cơ thiếu oxy trong sông gia tăng.

Sông ở vùng nhiệt đới đặc biệt dễ tổn thương

Phân tích toàn cầu chỉ ra rằng các hệ thống sông ở vùng nhiệt đới là những “điểm nóng” mới nổi của hiện tượng mất oxy.

Có hai lý do chính:

Thứ nhất, các con sông nhiệt đới vốn đã ấm. Khi nhiệt độ tăng thêm dù chỉ một chút, lượng oxy hòa tan có thể giảm đáng kể vì khả năng giữ oxy của nước giảm nhanh theo nhiệt độ.

Thứ hai, nhiều hệ sinh thái nhiệt đới đã hoạt động gần giới hạn chịu nhiệt của chúng. Điều này có nghĩa là chúng có rất ít “dư địa an toàn” khi nhiệt độ tiếp tục tăng.

Do đó, nhiều khu vực nhiệt đới — bao gồm một phần Nam Á, châu Phi và Nam Mỹ — có thể phải đối mặt với mức căng thẳng oxy nghiêm trọng nhất trong tương lai.

Nguy cơ gia tăng các “vùng chết” trong sông

Khi oxy hòa tan giảm xuống dưới mức cần thiết, sông có thể rơi vào trạng thái hypoxia. Trong điều kiện này, cá và nhiều sinh vật thủy sinh có thể bị ngạt, chuỗi thức ăn bị gián đoạn và đôi khi xảy ra hiện tượng chết hàng loạt.

Các nhà khoa học cảnh báo rằng nếu khí hậu tiếp tục ấm lên, tần suất và thời gian kéo dài của các sự kiện thiếu oxy trong sông có thể tăng trong những thập kỷ tới.

Một nghiên cứu trước đó về hàng trăm con sông ở Bắc Mỹ và châu Âu cũng cho thấy 70% số sông được khảo sát có xu hướng giảm oxy cùng với sự ấm lên của nước.

Nếu xu hướng này tiếp tục, một số hệ thống sông có thể định kỳ đạt mức oxy đủ thấp để gây stress nghiêm trọng hoặc thậm chí gây tử vong cho những loài nhạy cảm.

Ô nhiễm và thay đổi dòng chảy làm tình hình tệ hơn

Sự ấm lên không phải là yếu tố duy nhất. Các hoạt động của con người cũng có thể làm quá trình mất oxy diễn ra nhanh hơn.

Thay đổi sử dụng đất, nông nghiệp và nước thải đô thị có thể đưa thêm chất dinh dưỡng và chất hữu cơ vào sông. Khi các chất này phân hủy, vi sinh vật tiêu thụ oxy trong nước, khiến nồng độ oxy giảm thêm.

Ngoài ra, đập thủy điện và việc thay đổi dòng chảy có thể làm chậm dòng nước hoặc thay đổi quá trình trộn nước, ảnh hưởng đến cách oxy được phân bố trong sông — dù mức độ tác động khác nhau tùy từng hệ thống sông.

Ý nghĩa đối với tương lai hệ sinh thái nước ngọt

Nghiên cứu mới củng cố một kết luận đang ngày càng rõ ràng trong khoa học môi trường: hiện tượng mất oxy đang trở thành đặc điểm phổ biến của các hệ sinh thái nước trên Trái Đất.

Trong khi đại dương và hồ đã được nghiên cứu nhiều về vấn đề này, các con sông trước đây ít được chú ý hơn. Tuy nhiên, chúng đóng vai trò quan trọng đối với đa dạng sinh học, nguồn nước sinh hoạt và sinh kế của hàng tỷ người.

Nếu nhiệt độ toàn cầu tiếp tục tăng, các nhà khoa học dự đoán rằng nhiều con sông — đặc biệt ở vùng nhiệt đới — sẽ phải đối mặt với những đợt thiếu oxy ngày càng thường xuyên, có thể làm thay đổi sâu sắc hệ sinh thái nước ngọt trong những thập kỷ tới.