Khi đi trong các thành phố, kể cả những nơi hiện đại bậc nhất thế giới cũng như các nơi còn mang dấu vết quá khứ, ắt hẳn có lúc bạn sẽ lơ đãng bước qua một vài thảm rêu mượt như nhung mà không biết mình đang vô tình bỏ lỡ cơ hội nhận biết những trạm quan trắc không khí “sống” vùng đô thị.
Sarah Jovan, một chuyên gia về rêu và địa y của Cục Kiểm lâm Mĩ, đã phát hiện ra nguồn phát ô nhiễm kim loại ở thành phố Portland năm 2015. Nguồn: hcn.org
Điều này có vẻ khó tin nhưng trên thế giới, đặc biệt ở châu Âu, rêu – loài thực vật không mạch thuộc dòng dõi thực vật trên cạn cổ nhất thế giới còn sống sót, đã được các nhà nghiên cứu sử dụng để nghiên cứu về ô nhiễm không khí, đặc biệt là ô nhiễm kim loại nặng, từ giữa thế kỷ 20. “Rêu là loài thực vật bậc thấp, chúng không có rễ thực sự mà chỉ có rễ giả để gắn vào chất nền như bờ tường, đất, thân cây nên không hấp thụ nước và chất dinh dưỡng từ chất nền mà hấp thụ trực tiếp từ không khí. Hệ số hấp thụ kim loại nặng của rêu rất lớn do chúng không có biểu bì. Người ta đã chứng minh hàm lượng của các nguyên tố kim loại nặng trong rêu phản ánh hàm lượng của các nguyên tố kim loại nặng trong không khí”, giáo sư Lê Hồng Khiêm (Viện Vật lý, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam), người mới tập trung vào nghiên cứu ô nhiễm không khí sử dụng rêu làm chỉ thị sinh học, cho biết về sự lợi hại của những trạm quan trắc không khí rẻ tiền này.
ICP Vegetation – một chương trình nghiên cứu quốc tế về những tác động của các chất ô nhiễm trong không khí lên cây trồng tại châu Âu do Trung tâm Sinh thái và Thủy văn Anh điều phối, kể từ năm 2000 đã thực hiện Chương trình điều tra về rêu ở châu Âu (European Moss Survey) nhằm lập bản đồ phân bố rêu khắp châu Âu, nhận diện những khu vực ô nhiễm nhất và quan sát các xu hướng ô nhiễm theo thời gian. 28 quốc gia châu Âu với 6.000 địa điểm đã được đưa vào cuộc điều tra này. Thông qua chỉ thị sinh học rêu, các nhà khoa học đã theo dõi sự tích lũy kim loại từ bầu khí quyển từ những năm 1990 và sau năm năm lại được gia hạn. Các nghiên cứu của họ cho thấy, rêu là chỉ thị sinh học lý tưởng để theo dõi các xu hướng ô nhiễm theo những không gian, thời gian và địa điểm khác nhau.
Với những kết quả nghiên cứu về nồng độ ô nhiễm kim loại, ô nhiễm các hợp chất hữu cơ khó phân hủy (POPs), ICP Vegetation đã trở thành một phần của một công ước Liên Hợp Quốc về ô nhiễm không khí xuyên quốc gia và vận chuyển dài hạn nhằm định ra khung khổ kiểm soát và giảm thiệt hại lên môi trường và sức khỏe con người vì ô nhiễm không khí. Khi tiến hành nghiên cứu trên diện rộng như vậy, các nhà nghiên cứu châu Âu không ngờ rằng, kết quả nghiên cứu của chương trình đã góp phần gợi mở những nghiên cứu rất phong phú cho các đồng nghiệp của mình ở trong và ngoài lục địa già, trong đó phổ biến nhất là tìm hiểu về nồng độ ô nhiễm và truy ngược nguồn ô nhiễm.
Với sự phổ biến của một phương pháp không đòi hỏi quá nhiều phức tạp trong đặt mẫu và thu thập nên tại châu Âu và Bắc Mĩ, một làn sóng sử dụng rêu để quan trắc không khí đã lan tỏa từ các phòng thí nghiệm tối tân tới các cơ quan quản lý môi trường và doanh nghiệp “công nghệ xanh”.
Rêu làm thay đổi chính sách quản lý ô nhiễm
Loài thực vật nhỏ bé với kích cỡ từ 0,2 đến 10 cm này có vai trò quan trọng hơn người ta tưởng. Những kết quả rút ra từ những phân tích rêu thậm chí còn tác động đến cả chính sách quản lý môi trường của một thành phố, một quốc gia hay cả một châu lục. Một trong những điển hình thành công là trường hợp ở Portland, Mĩ với nghiên cứu của Sarah Jovan, một chuyên gia về rêu và địa y tại Trạm nghiên cứu Tây Bắc Thái Bình dương của Cục Kiểm lâm Mĩ. Năm 2013, cô và đồng nghiệp đã bắt đầu nghiên cứu về rêu bám trên các cây mọc ở nội đô Portland. Phát hiện của họ làm các công dân của thành phố bất ngờ: Rêu tiết lộ rằng Portland có vấn đề nghiêm trọng về ô nhiễm không khí.
Bản đồ ô nhiễm mà nhóm nghiên cứu lập lên. Nguồn: hcn.org
Trước đây, Ban Quản lý Chất lượng môi trường bang Oregon (DEQ) đã biết là không khí thành phố Portland có nồng độ cao các kim loại nặng như cadmium và arsenic, đều là những chất có khả năng gây ung thư nếu con người bị phơi nhiễm quá mức cho phép và trong thời gian dài. Nhưng điều mà các nhà khoa học làm được ở đây chính là xác định được nguồn ô nhiễm: hai nhà sản xuất kính màu là Bullseye và Uroboros đều sử dụng kim loại trong quá trình chế tạo sản phẩm. Đây là điều mà DEQ chưa làm được. “Chúng tôi đã áp dụng nó để xác định nguồn phát thải trong một môi trường đô thị phức tạp với nhiều nguồn phát khác nhau”, Sarah Jovan nhấn mạnh.
Không có rêu thì vấn đề này có thể không bao giờ được đưa ra ánh sáng. Khác với các loại thực vật bậc cao, rêu không có màng bao phủ tự nhiên trên lá nên không thể ngăn cản được việc hấp thụ các hợp chất trong không khí, “chúng thấm đẫm ô nhiễm như một miếng bọt biển vậy”, Sarah Jovan cho biết về đặc tính đặc biệt của loại chỉ thị sinh học này. “Một trong những lợi ích tuyệt vời nhất là rêu là mẫu hình đơn giản để thu hái được thông tin về nhiều chất ô nhiễm khác nhau”, Linda Geiser, giám đốc của Chương trình Quản lý nguồn không khí của Cục Kiểm lâm Mĩ cho biết thêm. “Nó không cần nguồn điện và bạn có thể gửi ai đó đặt mẫu ở bất cứ nơi nào bạn muốn, thậm chí ở vùng hẻo lánh nhất, để sau đó thu thập thông tin”.
(Còn tiếp)
Báo Tia sáng (Anh Vũ)
Nguồn:
https://www.hcn.org/issues/48.7/inside-the-moss-mystery-how-the-organisms-helped-reveal-portlands-pollution
https://www.unenvironment.org/news-and-stories/story/air-pollution-eating-moss-cleans-hotspots-europe
Để lại bình luận