Thông qua các cuộc khảo sát trực quan dưới nước trải dài hơn hai chục địa điểm trên khắp Ấn Độ Dương, Thái Bình Dương và Đại Tây Dương, các nhà nghiên cứu đã cho thấy sự phong phú và nguyên nhân gây ô nhiễm nhựa ở các độ sâu khác nhau, từ đó cho phép họ xác định những nỗ lực bảo tồn nào có thể được ưu tiên -- và ở đâu -- để bảo vệ các rạn san hô dễ bị tổn thương trên hành tinh của chúng ta.

Hudson Pinheiro, Tiến sĩ, tác giả chính của nghiên cứu, nhà sinh vật học tại Trung tâm Sinh học Biển của Đại học São Paulo, cho biết: “Ô nhiễm nhựa là một trong những vấn đề cấp bách nhất gây khó khăn cho hệ sinh thái đại dương và các rạn san hô. Từ nhựa dẻo làm lây lan bệnh san hô đến dây câu làm vướng víu và làm hỏng cấu trúc phức tạp của rạn san hô, làm giảm cả sự phong phú và đa dạng của cá. Ô nhiễm tác động tiêu cực đến toàn bộ hệ sinh thái rạn san hô”.

Các nhà nghiên cứu đã thực hiện hơn 1.200 cuộc khảo sát trực quan trên 84 hệ sinh thái rạn san hô nông và vùng khơi đại dương (là khu vực của đại dương nằm ngoài thềm lục địa, nơi độ sâu của nước giảm xuống dưới 200m) ở 14 quốc gia. Để khảo sát các rạn san hô vùng khơi đại dương, các nhà nghiên cứu đã dựa vào thiết bị lặn chuyên dụng.

Theo nghiên cứu, các rạn san hô dường như bị ô nhiễm bởi nhựa và các mảnh vụn khác do con người tạo ra nhiều hơn so với các hệ sinh thái biển khác đã được đánh giá, nhưng ít bị ô nhiễm hơn nhiều so với các hệ sinh thái ven biển như bãi biển và vùng đất ngập nước.

Tuy nhiên, trái ngược với các nghiên cứu về môi trường gần bờ, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng lượng nhựa tăng theo độ sâu - đạt đỉnh điểm ở vùng khơi đại dương  - và chủ yếu có nguồn gốc từ các hoạt động đánh bắt cá.

Luiz Rocha, Tiến sĩ, người phụ trách nghiên cứu ngư học và đồng giám đốc sáng kiến Hope for Reefs của Học viện, cho biết: “Thật ngạc nhiên khi thấy rằng các mảnh vụn tăng lên theo độ sâu vì các rạn san hô sâu hơn nói chung nằm xa nguồn ô nhiễm nhựa hơn. Chúng tôi hầu như luôn là những người đầu tiên nhìn thấy những rạn san hô sâu hơn này, nhưng chúng tôi lại thấy rác thải do con người tạo ra trong mỗi lần lặn. Điều đó thực sự cho thấy tác động của con người đối với hành tinh trở nên rõ ràng”.

Trong tổng số mảnh vụn, 88% là nhựa lớn hơn khoảng hai inch (năm cm). Các nhà nghiên cứu cho rằng các nguyên nhân tiềm ẩn gây ô nhiễm đến độ sâu như vậy bao gồm hoạt động của sóng và nhiễu loạn gần bề mặt làm tăng lượng rác và mang lượng rác này đi, các thợ lặn loại bỏ các mảnh vụn từ các rạn san hô nông dễ tiếp cận hơn và san hô nông với tốc độ tăng trưởng cao hơn giúp che giấu rác.

Mật độ ô nhiễm thấp nhất và cao nhất

Trong quá trình nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy các mảnh vụn có nguồn gốc từ con người ở hầu hết các địa điểm, bao gồm một số rạn san hô nguyên sơ và xa xôi nhất hành tinh, chẳng hạn như những rạn san hô liền kề với các đảo không có người ở ở trung tâm Thái Bình Dương. Mật độ ô nhiễm thấp nhất - khoảng 580 vật phẩm trên mỗi km vuông - được quan sát thấy ở các địa điểm như Quần đảo Marshall. Comoros, một chuỗi đảo ngoài khơi bờ biển phía đông nam châu Phi, có mật độ ô nhiễm cao nhất với gần 84.500 mảnh trên một km vuông - tương đương với khoảng 520 mảnh vụn trên một sân bóng đá.

Đáng lo ngại, các nhà nghiên cứu nói rằng vì những rạn san hô sâu hơn chứa đầy nhựa này khó nghiên cứu hơn nên chúng hiếm khi được đưa vào các nỗ lực bảo tồn, mục tiêu quản lý và thảo luận mặc dù chứa đựng sự đa dạng sinh học độc đáo thường không được tìm thấy trên các rạn san hô nông.

Đồng tác giả Bart Shepherd cho biết: “Phát hiện của chúng tôi cung cấp thêm bằng chứng cho thấy vùng khơi đại dương không phải là nơi ẩn náu của các loài rạn san hô cạn trong điều kiện khí hậu thay đổi như chúng ta từng nghĩ. Những rạn san hô này phải đối mặt với nhiều áp lực từ xã hội loài người giống như những rạn san hô nông và có một hệ động vật độc đáo và ít được nghiên cứu. Chúng ta cần bảo vệ những rạn san hô sâu hơn và đảm bảo rằng chúng được đưa vào bảo tồn.”

Mặc dù các nhà nghiên cứu đã tìm thấy nhiều mảnh vụn của con người, chẳng hạn như chai nước và giấy gói thực phẩm, thường là nguồn ô nhiễm nhựa chính trong các hệ sinh thái khác, nhưng gần 3/4 tất cả các vật dụng bằng nhựa được ghi nhận trên các rạn san hô được khảo sát có liên quan đến đánh bắt cá như dây thừng, lưới, và dây câu.

Đồng tác giả Lucy Woodall, Giáo sư về chính sách và sinh học bảo tồn biển tại Đại học Exeter cho biết: “Dụng cụ đánh cá, ngay cả khi thành các mảnh vụn vẫn tiếp tục gây hại sinh vật biển, dường như đóng góp một tỷ lệ lớn nhựa được tìm thấy trên các rạn san hô vùng khơi đại dương. Thật không may, các mảnh vỡ ngư cụ thường không được giảm bớt bằng các biện pháp can thiệp quản lý chất thải chung; do đó, các giải pháp cụ thể liên quan đến nhu cầu của ngư dân nên được xem xét, chẳng hạn như xử lý miễn phí ngư cụ bị hư hỏng tại cảng hoặc dán nhãn cá nhân ngư cụ để đảm bảo ngư dân chịu trách nhiệm về ngư cụ.”

Để khám phá các nguyên nhân gây ô nhiễm rạn san hô, các nhà nghiên cứu đã phân tích mức độ phong phú của các mảnh vụn có nguồn gốc từ con người tương quan với một số yếu tố địa lý và kinh tế xã hội. Nhìn chung, họ nhận thấy ô nhiễm trên các rạn san hô tăng theo độ sâu và khoảng cách gần với các thành phố đông dân cư, chợ địa phương và ngược lại là các khu bảo tồn biển. Theo các nhà nghiên cứu, vì hầu hết các khu bảo tồn biển cho phép một số hoạt động đánh bắt cá trong hoặc gần biên giới của họ và thường có năng suất cao hơn các địa điểm khác do tình trạng được bảo vệ của chúng, nên chúng thường được ngư dân lui tới nhiều.

Pinheiro nói: “Phát hiện của chúng tôi cho thấy một số thách thức phức tạp mà chúng ta gặp phải khi xử lý ô nhiễm nhựa. Khi tài nguyên biển trên khắp thế giới cạn kiệt, con người sống dựa vào những nguồn tài nguyên đó đang chuyển sang môi trường sống sâu hơn và những nơi gần khu bảo tồn biển nơi hải sản vẫn còn nhiều.”

Các giải pháp dựa trên cơ sở khoa học để chống ô nhiễm rạn san hô

Cuối cùng, các nhà nghiên cứu hy vọng rằng bằng cách loại bỏ các nguyên nhân chính gây ô nhiễm, cũng như chứng minh rằng ô nhiễm nhựa gia tăng theo chiều sâu, các nỗ lực bảo tồn có thể được chuyển hướng để bảo vệ tốt hơn và đảm bảo một tương lai tươi sáng cho các rạn san hô trên Trái đất.

Tác giả nghiên cứu và nhà sinh vật biển Paris Stefanoudis của Đại học Oxford cho biết: Kết quả nghiên cứu toàn cầu của chúng tôi đã làm sáng tỏ một trong nhiều mối đe dọa mà các rạn san hô sâu phải đối mặt ngày nay. Do những hệ sinh thái này là duy nhất về mặt sinh thái và sinh học, giống như những hệ sinh thái nước nông của chúng, chúng cần được bảo tồn và xem xét rõ ràng trong các kế hoạch quản lý.

Đặc biệt, họ nhấn mạnh sự cần thiết phải mở rộng độ sâu của các khu bảo tồn biển để bao gồm các rạn san hô ở vùng khơi đại dương mesophotic, cập nhật các thỏa thuận quốc tế về chống ô nhiễm nhựa tại nguồn - chẳng hạn như những thỏa thuận được thảo luận tại Ủy ban đàm phán liên chính phủ về ô nhiễm nhựa gần đây - để bao gồm cả hoạt động đánh bắt cá và phát triển các giải pháp thay thế ngư cụ có thể phân hủy sinh học với chi phí thấp. Điều này sẽ không ảnh hưởng xấu đến phúc lợi của các cộng đồng ven biển vốn dựa vào đánh bắt bền vững để kiếm sống.

Shepherd nói: Mặc dù xu hướng chung đáng lo ngại, vẫn có một số nơi chúng tôi tìm thấy tương đối ít mảnh vụn, điều này cho chúng ta thấy rằng có những chiến lược hiệu quả để ngăn ngừa ô nhiễm nhựa. Nếu chúng ta hành động nhanh chóng và sử dụng các giải pháp dựa trên cơ sở khoa học, thì chắc chắn sẽ có hy vọng cho các rạn san hô.