Vi khuẩn cổ đại gây ra sự nóng lên toàn cầu

Sự nóng lên toàn cầu không chỉ là một vấn đề hiện nay. Thực tế, tình trạng này đã xảy ra nhiều lần trong lịch sử Trái đất.

Một lượng lớn khí metan trong khí quyển đã gây ra sự nóng lên toàn cầu.

Một sự kiện như vậy đã xảy ra cách đây 304 triệu năm trong thời kỳ Băng hà muộn của Đại Cổ sinh (kéo dài từ 340 – 290 triệu năm trước). Các nghiên cứu đã phát hiện bằng chứng về sự gia tăng nhiệt độ bề mặt biển, suy giảm băng lục địa vào thời điểm đó.

Tiến sĩ Liuwen Xia tại Trường Đại học Nam Kinh (Trung Quốc) và các cộng tác viên đã nghiên cứu tác động của việc bơm một lượng lớn khí metan từ hồ kiềm (pH từ 9 – 12) vào khí quyển. Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Geology.

Một lượng lớn khí metan trong khí quyển gây ra sự nóng lên toàn cầu. Bởi, metan là khí nhà kính mạnh, giữ nhiệt hiệu quả gấp 28 lần so với carbon dioxide trong hơn 100 năm. Các vi sinh vật sản xuất khí metan chịu trách nhiệm cho 74% lượng khí thải metan toàn cầu.

Nhóm nghiên cứu đã điều tra lưu vực Junggar ở phía Tây Bắc Trung Quốc bằng cách đánh giá mức độ khí metan có được từ hoạt động của vi sinh vật. Các nhà nghiên cứu đã lấy những mẫu từ lòng hồ.

Sau đó, họ tiến hành phân tích hóa học của đá để xác định loại carbon có mặt dựa trên nguồn gốc từ tảo lục thủy sinh, vi khuẩn lam (vi sinh vật quang hợp) và vi khuẩn cổ ưa mặn (một loại vi sinh vật cực đoan sống trong môi trường có hàm lượng muối cao).

Khi hồ chứa nhiều carbon vô cơ hòa tan hơn (dạng không có liên kết carbon và hydro), tảo, vi khuẩn lam và vi khuẩn cổ sẽ ưu tiên sử dụng dạng nhẹ hơn (carbon-12) nghĩa là carbon-13 nặng hơn vẫn còn trong nước hồ và được lắng đọng. Từ đó, dẫn đến sự khác biệt rõ rệt trong các phép đo được lấy từ đá.

Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một loại vi khuẩn cổ sinh metan ưa kiềm. Loài này đã tận dụng lợi thế cạnh tranh trong điều kiện môi trường thiếu khí sunfat thấp của hồ, bảo tồn các giá trị carbon-13 nặng nhất trong đá.

Loài này phát triển mạnh bằng cách thu được năng lượng cần thiết cho sự tăng trưởng. Chúng tạo ra một lượng lớn khí metan trong nước hồ. Sau đó, khí được giải phóng vào khí quyển. Lượng khí thải metan từ hoạt động của vi sinh vật được cho là đã lên tới 2,1 gigaton.

Carbon dioxide có nguồn gốc từ hoạt động núi lửa và các quá trình thủy nhiệt vận chuyển đến hồ được chuyển đổi thành bicarbonate và carbonat (dạng carbon vô cơ hòa tan). Từ đó, làm tăng độ kiềm của hồ và được ghi nhận là tăng cường tạo ra khí metan vì nó thúc đẩy hoạt động của vi sinh vật. Carbon vô cơ hòa tan cung cấp nguồn carbon gần như vô hạn cho tảo, vi khuẩn lam và vi khuẩn cổ trong quá trình trao đổi chất.

Do đó, nhóm nghiên cứu đã liên kết nguồn cung cấp khí metan ngày càng tăng và ổn định này với Kỷ Băng hà Hậu Cổ sinh. Đây là thời kỳ có lượng khí metan trong khí quyển đạt cực đại 304 triệu năm trước.

Điều đó có thể gợi ý rằng, sự đóng góp kết hợp từ nhiều hồ kiềm trên toàn cầu có thể tác động đáng kể đến khí nhà kính toàn cầu. Các nhà nghiên cứu cho rằng, chỉ tính riêng những hồ ở phía Tây Bắc Trung Quốc, lượng khí thải metan có thể lên tới 109 gigaton.