Nghiên cứu cho thấy mầm bệnh, bão và nhiệt độ cực đoan là các yếu tố hàng đầu gây ra hiện tượng này; đồng thời giới thiệu một phương pháp lấy mẫu gene dưới nước mới, tương tự xét nghiệm COVID-19.
Nhím biển có vai trò thiết yếu đối với rạn san hô vì chúng ăn tảo, giúp ngăn tảo lấn át và “bóp nghẹt” san hô. Sự suy giảm đột ngột của loài này là mối đe dọa nghiêm trọng đối với rạn san hô, vốn là nơi sinh sản và trú ẩn của nhiều loài sinh vật biển. Rạn san hô còn là “lá chắn tự nhiên” giúp giảm xói mòn bờ biển, bảo vệ bờ khỏi bão và hấp thụ CO2, góp phần giảm nhẹ biến đổi khí hậu. Trong khi đó, các hệ sinh thái này đang chịu áp lực lớn từ nhiệt độ nước biển tăng, ô nhiễm, nạn khai thác quá mức và các tác động của con người.
Trong nghiên cứu tổng hợp đăng trên tạp chí Biological Reviews, Tiến sĩ Omri Bronstein và nghiên cứu sinh Tiến sĩ Lisa Schmidt (Đại học Tel Aviv) đã xem xét 110 sự kiện chết hàng loạt được ghi nhận từ năm 1888 - 2024. Kết quả chỉ ra rằng 33% do mầm bệnh; 25% do sự kiện thảm họa như bão, thiếu oxy; 24% do nhiệt độ cực đoan; 11% do hiện tượng tảo nở hoa và 7% do hoạt động của con người (ô nhiễm, phá hủy môi trường sống). Phần lớn các sự kiện được báo cáo tại Bắc bán cầu, đặc biệt tại Mỹ, Tây Âu và Nhật Bản là những nơi có mức đầu tư nghiên cứu cao nhất.
Tiến sĩ Bronstein cho biết nhóm nghiên cứu đã lập bản đồ thời gian, địa điểm, loài bị ảnh hưởng và quan trọng nhất là nguyên nhân. Ông nhấn mạnh: "Mầm bệnh là yếu tố hàng đầu. Dù biến đổi khí hậu gây căng thẳng môi trường nhưng không phải mọi đợt tử vong đều liên quan trực tiếp đến nhiệt độ. Nước ấm làm giảm oxy và tăng hoạt động của mầm bệnh, tạo nên ‘công thức tử thần'".
Để theo dõi dịch bệnh trên biển mà không gây hại động vật, Tiến sĩ Bronstein và nghiên cứu sinh Mai Bonomo đã phát triển bộ dụng cụ lấy mẫu gene dưới nước. Dụng cụ này cho phép thu ADN bằng cách nhẹ nhàng lau lên bề mặt sinh vật bằng đầu tăm bông chuyên dụng, bảo quản mẫu mà không cần bắt hoặc giết động vật. Tiến sĩ Bronstein cho biết: “Công cụ nhận dạng động vật và mầm bệnh hiện nay chủ yếu dựa trên gene, nhưng việc lấy mẫu thường xâm lấn. Bộ swab dưới nước này giải quyết vấn đề đó. Một thợ lặn có thể thu hàng chục mẫu chỉ trong một lần lặn”.
Bộ dụng cụ đã được thử nghiệm thành công tại các môi trường xa xôi như Djibouti và đảo Réunion, hỗ trợ nghiên cứu di truyền học lớn nhất từng thực hiện về động vật da gai ở Vịnh Eilat. Nghiên cứu cũng đã dẫn đến việc phát hiện nhiều loài mới và phân loại lại các loài từng chưa được biết đến.
Tiến sĩ Bronstein kết luận: “Đây là giải pháp đơn giản nhưng thông minh cho thách thức lâu năm của sinh thái học phân tử biển, cho phép chúng ta phát hiện bệnh trước khi quần thể sụp đổ - một công cụ then chốt để bảo vệ rạn san hô và đa dạng sinh học biển”.
