Nguyên tố của sự sống trước nguy cơ cạn kiệt

Các nhà khoa học cảnh báo hành tinh của chúng ta đang phải đối mặt với nguy cơ "cạn kiệt phốt pho", theo tờ The Guardian. Họ lo sợ việc lạm dụng phốt pho có thể dẫn đến tình trạng thiếu phân bón, gây gián đoạn cho việc sản xuất lương thực toàn cầu. Đồng thời, lượng phân lân (trong đó một trong những thành phần chính là phốt pho) dư thừa từ các cánh đồng hòa vào dòng nước, chảy ra sông, hồ và biển, làm phát sinh tảo trên diện rộng và tạo ra các vùng nước chết đe dọa nguồn cá. Ngoài ra, việc sử dụng quá mức thành phần này cũng đang góp phần làm gia tăng lượng khí mêtan thải vào bầu khí quyển, gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu và khủng hoảng khí hậu.

REUTERS

Nguyên tố của sự sống

Giáo sư Phil Haygarth của Đại học Lancaster (Anh) cho biết: "Chúng ta đang chạm mốc đáng lo ngại. Tuy nhiên, vấn đề này vẫn có thể cải thiện được nếu chúng ta đồng lòng, chung sức cùng nhau trong việc sử dụng phốt pho một cách thông minh và đúng cách. Nếu không, chúng ta sẽ phải đối mặt với một tai họa 'cạn kiệt phốt pho'".

Phốt pho được phát hiện vào năm 1669 bởi nhà khoa học người Đức Hennig Brandt. Ông đã phân tách chất này từ nước tiểu và chứng minh nó là chất cần thiết cho sự sống. Phần lớn xương và răng của chúng ta được tạo thành từ khoáng chất canxi phosphate - một hợp chất có nguồn gốc từ canxi. Bên cạnh đó, phốt pho cũng là thành phần giúp tạo nên khung xương chính của ADN. "Nói một cách đơn giản, nếu không có phốt pho, trái đất sẽ không có sự sống", giáo sư Penny Johnes của Đại học Bristol (Anh) giải thích.

Nguyên tố này có ảnh hưởng quan trọng đến sự tăng trưởng của cây trồng. Khoảng 50 triệu tấn phân lân được bán trên khắp thế giới mỗi năm và chúng giữ một vai trò quan trọng trong việc nuôi sống 8 tỉ dân trên hành tinh này.

Tuy nhiên, trữ lượng đáng kể phốt pho chỉ được tìm thấy ở một số quốc gia như Ma Rốc và Tây Sahara (trữ lượng lớn nhất), Trung Quốc (lớn thứ hai) và Algeria (lớn thứ ba). Ngược lại, dự trữ tại Mỹ giảm xuống còn 1% so với mức trước đó, trong khi nước Anh luôn phải phụ thuộc vào nguồn nhập khẩu. Giáo sư Johnes cho biết thêm: "Lượng dự trữ đá phosphate truyền thống (loại đá trầm tích không vụn chứa hàm lượng phốt pho cao) tương đối hiếm và đã cạn kiệt do việc khai thác cho sản xuất phân bón".

Nguy cơ cạn kiệt

Việc lạm dụng phốt pho như hiện nay đang gây ra lo ngại thế giới sẽ đạt đến "đỉnh phốt pho" trong một vài năm tới. Sau đó, nguồn cung cấp phốt pho sẽ giảm xuống khiến nhiều quốc gia gặp khó khăn trong việc cung ứng đủ nguồn lương thực cho người dân trong nước.

Trước viễn cảnh này, các nhà phân tích lo ngại rằng một vài công ty liên minh có thể sẽ kiểm soát hầu hết nguồn cung của thế giới và đẩy giá thành lên cao, khiến phương Tây chịu ảnh hưởng nghiêm trọng. Điều này có thể sẽ dẫn đến vấn đề tương tự như cuộc khủng hoảng dầu mỏ những năm 1970.

Nhà văn khoa học viễn tưởng người Mỹ Isaac Asimov (1920-1992) từng tóm tắt nguy cơ này như sau: "Còn phốt pho, sự sống sẽ tiếp diễn. Mất phốt pho, sự sống sẽ dừng lại". Những mối lo ngại này đã được nhấn mạnh trong cuốn The Devil's Element: Phosphorus and a World Out of Balance (tạm dịch: Nguyên tố của quỷ: Phốt pho và một thế giới mất cân bằng), của cây bút về môi trường Dan Egan, được xuất bản vào tuần trước tại Mỹ. Nội dung cuốn sách đã phản ánh đúng những gì các nhà khoa học Anh gần đây đang lo ngại.

Tác giả cho rằng chúng ta đã sử dụng phosphate một cách hoang phí trên đồng ruộng của mình. Lượng phốt pho dư thừa sẽ hòa vào dòng nước, gây ra vấn đề ô nhiễm nguồn nước trên quy mô lớn, đồng thời tạo ra hiện tượng tảo nở hoa gây hại. Một số vùng nước ngọt lớn nhất thế giới như hồ Baikal ở Nga, hồ Victoria ở châu Phi và hồ Erie của Bắc Mỹ, đang bị ảnh hưởng. Trong những năm gần đây, hiện tượng tảo nở hoa (tiếng Anh là algal bloom, là hiện tượng tảo sinh sôi quá nhanh làm nước bị ô nhiễm) sinh sôi nhiều đã gây ra vấn đề ngộ độc nguồn nước uống tại thành phố Erie của tiểu bang Pennsylvania (Mỹ).

AFP

Giáo sư Haygarth, đồng tác giả của cuốn sách Phosphorus: Past and Future (tạm dịch: Phốt pho: Quá khứ và Tương lai), cho biết: "Cũng giống như trên đất liền, phosphate giúp cây thủy sinh phát triển. Và điều này hiện đang gây ra những hậu quả nặng nề ở sông, hồ và biển". Nhiều vùng nước do bị bao trùm bởi tảo nên đã trở thành vùng nước chết, nơi có ít sinh vật sống sót. Những vùng này ngày càng mở rộng. Ví dụ, cứ vào mùa hè mỗi năm, vịnh Mexico lại trở thành một vùng biển chết vì tảo.

Những cuộc khủng hoảng như vậy cũng sẽ tạo ra các vấn đề môi trường khác. Giáo sư Bryan Spears thuộc Trung tâm Sinh thái và Thủy văn Vương quốc Anh ở quận Midlothian (Scotland) cho biết: "Biến đổi khí hậu sẽ làm gia tăng số lượng tảo nở hoa trên mỗi đơn vị ô nhiễm phosphate do điều kiện khí hậu ấm, nóng hơn".

"Vấn đề đáng lo ngại là khi tảo chết đi, nó sẽ phân hủy và tạo ra khí mêtan. Vì vậy, sự gia tăng số lượng tảo nở hoa đồng nghĩa với việc gia tăng lượng khí mêtan có trong bầu khí quyển. Trên thực tế, mêtan có khả năng làm ấm bầu khí quyển mạnh hơn 80 lần so với khí carbon dioxide (CO₂). Do vậy, đây mới là nguồn cơn cho mối lo ngại thực sự". Giáo sư Spears đã dẫn dắt một nhóm, bao gồm ông Haygarth và ông Johnes, viết một bài báo cáo gần đây với tựa đề Our Phosphorus Future (Tương lai phốt pho của chúng ta). Trong đó, họ đề ra một số biện pháp cần thiết để ngăn chặn cuộc khủng hoảng sắp xảy ra. Chúng bao gồm những cách nhằm cải thiện tái chế phốt pho và đảm bảo sự chuyển đổi toàn cầu sang chế độ ăn uống lành mạnh với lượng phốt pho thấp.

Ông Johnes cho biết sự lan rộng toàn cầu của nguyên tố này cho thấy nhân loại hiện đang định hình cấu trúc của hành tinh chúng ta một cách sâu sắc như thế nào. "Chúng ta đào các mỏ than, dầu và khí đốt chứa carbon cổ xưa, đốt chúng và bơm hàng tỉ tấn CO₂ vào khí quyển, gây ra biến đổi khí hậu. Còn đối với phốt pho, chúng ta cũng đang khai thác và đang biến chúng thành phân bón rồi thải ra sông và biển, gây nên hiện tượng tảo nở hoa. Trong cả hai trường hợp, những sự chuyển dịch này đều đang gây ra sự tàn phá cho hành tinh", ông cho biết thêm.