Nếu bạn đã xem các bộ phim “2012” hoặc “Armageddon” hoặc đọc “On the Beach”, bạn sẽ biết về một số mối đe dọa có thể kết thúc cuộc sống như chúng ta biết. Mặt trời có thể gây ra điều gì đó khủng khiếp. Một thiên thạch có thể tấn công Trái đất. Chúng ta có thể tự mình hủy diệt sự tồn tại. Đây chỉ là một vài sự kiện cấp độ tuyệt chủng mà ai cũng biết. Và có rất nhiều cách khác để chết!
Nhưng trước tiên, chính xác thì sự kiện tuyệt chủng là gì? Sự kiện cấp độ tuyệt chủng hay còn gọi là ELE (extinction level event) là một thảm họa dẫn đến sự tuyệt chủng của phần lớn các loài trên hành tinh. Đó không phải là sự tuyệt chủng bình thường của các loài diễn ra hàng ngày. Nó không nhất thiết phải khử trùng tất cả các sinh vật sống. Chúng ta có thể xác định các sự kiện tuyệt chủng lớn bằng cách kiểm tra sự lắng đọng và thành phần hóa học của đá, hóa thạch, và bằng chứng về các sự kiện lớn trên mặt trăng và các hành tinh khác.
Có hàng tá hiện tượng có khả năng gây ra sự tuyệt chủng trên diện rộng, nhưng chúng có thể được nhóm lại thành một vài loại:
1. Mặt trời sẽ giết chúng ta
Sự sống như chúng ta biết sẽ không tồn tại nếu không có Mặt trời, nhưng hãy trung thực. Mặt trời có nó cho hành tinh Trái đất. Ngay cả khi không có thảm họa nào khác trong danh sách này từng xảy ra, thì Mặt trời sẽ kết thúc chúng ta. Các ngôi sao như Mặt trời cháy sáng hơn theo thời gian khi chúng hợp nhất hydro thành heli. Trong một tỷ năm nữa, nó sẽ sáng hơn khoảng 10%. Mặc dù điều này có vẻ không đáng kể, nhưng nó sẽ khiến nước bốc hơi nhiều hơn. Hoi nước là khí nhà kính, vì vậy nó giữ nhiệt trong khí quyển, dẫn đến bốc hơi nhiều hơn. Ánh sáng mặt trời sẽ phá vỡ nước thành hydro và oxy, vì vậy nó có thể chảy ra ngoài không gian. Nếu bất kỳ sự sống nào tồn tại, nó sẽ gặp một số phận rực lửa khi Mặt trời bước vào giai đoạn khổng lồ đỏ của nó, mở rộng ra quỹ đạo của sao Hỏa. Không có khả năng cho bất kỳ sự sống nào sẽ tồn tại bên trong Mặt trời.
Tuy nhiên, Mặt trời có thể giết chúng ta bất kỳ ngày nào mà nó muốn thông qua vụ phóng khối lượng đăng quang (CME). Như bạn có thể đoán từ cái tên, đây là khi ngôi sao yêu thích của chúng ta đẩy các hạt tích điện ra khỏi vành nhật hoa của nó. Vì CME có thể gửi vật chất theo bất kỳ hướng nào, nên nó thường không bắn trực tiếp về phía Trái đất. Đôi khi chỉ một phần nhỏ của các hạt tiếp cận chúng ta, mang lại cho chúng ta một cực quang hoặc một cơn bão mặt trời. Tuy nhiên, CME có thể nướng hành tinh của chúng ta.
Mặt trời có bạn bè (và họ cũng ghét Trái đất). Vụ nổ siêu tân tinh, nova hoặc tia gamma gần đó (trong vòng 6000 năm ánh sáng) có thể chiếu xạ các sinh vật và phá hủy tầng ôzôn, khiến sự sống bị ảnh hưởng bởi bức xạ cực tím của Mặt trời. Các nhà khoa học cho rằng một vụ nổ gamma hoặc siêu tân tinh có thể đã dẫn đến sự tuyệt chủng End-Ordovician.
2. Sự đảo ngược địa từ có thể giết chúng ta
Trái đất là một nam châm khổng lồ có mối quan hệ yêu – ghét với sự sống. Từ trường bảo vệ chúng ta khỏi những điều tồi tệ nhất mà Mặt trời ném vào chúng ta. Thường xuyên như vậy, vị trí của các cực từ phía bắc và nam bị đảo ngược. Tần suất xảy ra đảo chiều và mất bao lâu để từ trường ổn định là rất thay đổi. Các nhà khoa học không hoàn toàn chắc chắn điều gì sẽ xảy ra khi các cực bị đảo ngược. Có lẽ không có gì. Hoặc có thể từ trường suy yếu sẽ khiến Trái đất tiếp xúc với gió Mặt trời, để Mặt trời ăn cắp rất nhiều oxy của chúng ta. Bạn biết đấy, đó chính là khí mà con người hít thở. Các nhà khoa học cho biết sự đảo ngược từ trường không phải lúc nào cũng là các sự kiện cấp độ tuyệt chủng. Nó chỉ thỉnh thoảng.
3. Sao băng lớn
Bạn có thể ngạc nhiên khi biết tác động của một tiểu hành tinh hoặc thiên thạch chỉ có mối liên hệ chắc chắn với một vụ tuyệt chủng hàng loạt, sự kiện tuyệt chủng kỷ Phấn trắng-Paleogen. Các tác động khác là yếu tố góp phần vào sự tuyệt chủng, nhưng không phải là nguyên nhân chính.
Tin tốt là NASA tuyên bố rằng có khoảng 95% sao chổi và tiểu hành tinh đường kính lớn hơn 1 km đã được xác định. Và các tin tốt khác là các nhà khoa học ước tính một đối tượng cần phải có kích thước được khoảng 100 km (60 dặm) để quét sạch mọi sự sống. Và tin xấu là có 5% vật thể khác ở ngoài kia và chúng ta không thể làm gì nhiều đáng kể với công nghệ hiện tại của chúng ta.
Rõ ràng, những sinh vật sống ở điểm 0 mặt đất đối với một cuộc tấn công của thiên thạch sẽ chết. Nhiều sinh vật khác sẽ chết vì sóng xung kích, động đất, sóng thần và bão lửa. Những loài sống sót sau tác động ban đầu sẽ gặp khó khăn trong việc tìm kiếm thức ăn, vì các mảnh vỡ ném vào khí quyển sẽ làm thay đổi khí hậu, dẫn đến sự tuyệt chủng hàng loạt.
4. Biển
Một ngày ở bãi biển có vẻ bình dị, cho đến khi bạn nhận ra phần màu xanh của Trái đất còn chết chóc hơn tất cả những con cá mập ở độ sâu của nó. Đại dương có nhiều cách khác nhau gây ra Sự kiện Cấp độ Tuyệt chủng.
Các clathrate mêtan (các phân tử được tạo thành từ nước và mêtan) đôi khi vỡ ra khỏi các thềm lục địa, tạo ra một vụ phun trào mêtan được gọi là Clathrate gun. “Súng” bắn một lượng lớn khí nhà kính mêtan vào bầu khí quyển. Những sự kiện như vậy có liên quan đến sự tuyệt chủng cuối kỷ Permi và Cực đại nhiệt Paleocen-Eocen.
Mực nước biển tăng hoặc giảm kéo dài cũng dẫn đến tuyệt chủng. Mực nước biển giảm còn ngấm ngầm hơn, vì việc để lộ thềm lục địa giết chết vô số loài sinh vật biển. Điều này, đến lượt nó, làm đảo lộn hệ sinh thái trên cạn, dẫn đến một ELE (Sự kiện Cấp độ Tuyệt chủng).
Sự mất cân bằng hóa học ở biển cũng gây ra các sự kiện tuyệt chủng. Khi lớp giữa hoặc lớp trên của đại dương trở nên thiếu khí, một chuỗi phản ứng chết chóc xảy ra. Các cuộc tuyệt chủng kỷ Ordovic-Silurian, kỷ Devon muộn, kỷ Permi-kỷ Trias và kỷ Trias-kỷ Jura đều bao gồm các sự kiện thiếu khí anoxic.
Đôi khi mức độ của các nguyên tố vi lượng thiết yếu (ví dụ, selen) giảm, dẫn đến sự tuyệt chủng hàng loạt. Đôi khi vi khuẩn khử sunfat trong các Miệng phun thủy nhiệt thoát ra khỏi tầm kiểm soát, giải phóng lượng hydro sunfua dư thừa làm suy yếu tầng ôzôn, phơi bày sự sống trước tia cực tím gây chết chóc. Đại dương cũng trải qua quá trình đảo lộn định kỳ, trong đó nước bề mặt có độ mặn cao chìm xuống sâu. Nước sâu thiếu khí dâng cao, giết chết các sinh vật trên bề mặt. Các cuộc tuyệt chủng cuối kỷ Devon và kỷ Permi-kỷ Trias có liên quan đến sự lật ngược đại dương.
Bãi biển bây giờ trông không đẹp lắm phải không?
5. Và “Kẻ chiến thắng” là … Núi lửa
Trong khi mực nước biển giảm có liên quan đến 12 sự kiện tuyệt chủng, chỉ có bảy sự kiện liên quan đến sự mất mát đáng kể của các loài. Mặt khác, núi lửa đã dẫn đến 11 ELE, tất cả đều đáng kể. Các cuộc tuyệt chủng cuối kỷ Permi, cuối kỷ Trias và cuối kỷ Phấn trắng có liên quan đến các vụ phun trào núi lửa được gọi là các sự kiện bazan lũ lụt. Núi lửa giết chết bằng cách giải phóng bụi, ôxít lưu huỳnh và điôxít cacbon làm sụp đổ chuỗi thức ăn bằng cách ức chế quang hợp, đầu độc đất và biển bằng mưa axit, và tạo ra hiện tượng ấm lên toàn cầu.
6. Sự nóng lên và nguội lạnh toàn cầu
Cuối cùng, nguyên nhân cuối cùng của sự tuyệt chủng hàng loạt là sự nóng lên toàn cầu hoặc sự nguội lạnh toàn cầu, thường là do một trong những sự kiện khác gây ra. Sự nguội lạnh và băng hà trên toàn cầu được cho là nguyên nhân dẫn đến các cuộc tuyệt chủng cuối kỷ Ordovic, kỷ Permi-kỷ Trias và kỷ Devon muộn. Trong khi nhiệt độ giảm đã giết chết một số loài, thì mực nước biển giảm khi nước chuyển thành băng có tác động lớn hơn nhiều.
Sự nóng lên toàn cầu là một kẻ giết người hiệu quả hơn nhiều. Tuy nhiên, nhiệt độ cực cao của một cơn bão mặt trời hoặc sao khổng lồ đỏ là không cần thiết. Sự làm nóng liên tục có liên quan đến Cực đại nhiệt Paleocen-Eocen, sự tuyệt chủng kỷ Trias-kỷ Jura và sự tuyệt chủng kỷ Permi-kỷ Trias. Phần lớn vấn đề dường như là cách mà nhiệt độ cao hơn giải phóng nước, thêm hiệu ứng nhà kính vào phương trình và gây ra các hiện tượng thiếu khí trong đại dương. Trên Trái đất, những sự kiện này luôn cân bằng theo thời gian, tuy nhiên một số nhà khoa học tin rằng có tiềm năng cho Trái đất đi theo cách của sao Kim. Trong một kịch bản như vậy, hiện tượng ấm lên toàn cầu sẽ khiến toàn bộ hành tinh bị khử trùng.
7. Kẻ thù tồi tệ nhất là chính chúng ta
Nhân loại có rất nhiều lựa chọn, nếu chúng ta quyết định mất quá nhiều thời gian để sao băng tấn công hay núi lửa phun trào. Chúng ta có khả năng gây ra một ELE thông qua một cuộc chiến tranh hạt nhân toàn cầu, biến đổi khí hậu do các hoạt động của chúng ta gây ra hoặc bằng cách giết chết đủ các loài khác để gây ra sự sụp đổ của hệ sinh thái.
Điều tối kỵ về các sự kiện tuyệt chủng là chúng có xu hướng từ từ, thường dẫn đến hiệu ứng domino trong đó một sự kiện gây căng thẳng cho một hoặc nhiều loài, dẫn đến một sự kiện khác tiêu diệt nhiều loài khác. Vì vậy, bất kỳ dòng thác nào của cái chết thường liên quan đến nhiều kẻ giết người trong danh sách này.
Các điểm chính
- Các sự kiện cấp độ tuyệt chủng hoặc ELE là những tai họa dẫn đến sự tuyệt chủng của hầu hết các loài trên hành tinh.
- Các nhà khoa học có thể dự đoán một số ELE, nhưng hầu hết đều không thể dự đoán và cũng không thể ngăn ngừa.
- Ngay cả khi một số sinh vật sống sót sau tất cả các sự kiện tuyệt chủng khác, cuối cùng Mặt trời sẽ xóa sổ sự sống trên Trái đất.
Tham khảo:
- Kaplan, Sarah (June 22, 2015). “Earth is on brink of a sixth mass extinction, scientists say, and it’s humans’ fault”. The Washington Post. Retrieved February 14, 2018.
- Long, J.; Large, R.R.; Lee, M.S.Y.; Benton, M. J.; Danyushevsky, L.V.; Chiappe, L.M.; Halpin, J.A.; Cantrill, D. & Lottermoser, B. (2015). “Severe Selenium depletion in the Phanerozoic oceans as a factor in three global mass extinction events”. Gondwana Research. 36: 209.
- Plotnick, Roy E. (1 January 1980). “Relationship between biological extinctions and geomagnetic reversals”. Geology. 8(12): 578.
- Raup, David M. (28 March 1985). “Magnetic reversals and mass extinctions”. Nature. 314 (6009): 341–343.
- Wei, Yong; Pu, Zuyin; Zong, Qiugang; Wan, Weixing; Ren, Zhipeng; Fraenz, Markus; Dubinin, Eduard; Tian, Feng; Shi, Quanqi; Fu, Suiyan; Hong, Minghua (1 May 2014). “Oxygen escape from the Earth during geomagnetic reversals: Implications to mass extinction”. Earth and Planetary Science Letters. 394: 94–98.
Anne Marie Helmenstine, Ph.D.
