Dọc bờ biển, người nuôi thủy sản chỉ biết bất lực đứng bên những chiếc lồng cá, nhìn công sức lao động suốt một năm trời biến mất trước mắt.
Cảnh tượng đau lòng trong một đợt thủy triểu đỏ (hiện tượng tảo nở hoa gây hại) này đã trở thành khởi đầu cho nỗ lực kéo dài hàng thập niên của một nhóm nghiên cứu Trung Quốc. Họ quyết tâm phát triển công nghệ giúp các quốc gia trên toàn thế giới giảm thiểu tác động của thảm họa biển này.
Hiện tượng tảo nở hoa gây hại (HAB) xảy ra khi các sinh vật siêu nhỏ trong nước biển sinh sôi hoặc tích tụ nhanh chóng, gây ra thảm họa sinh thái. Đây được xem là vấn đề môi trường nghiêm trọng đối với các vùng ven biển trên toàn cầu. Trong nhiều thập niên, cộng đồng quốc tế vẫn thiếu giải pháp kiểm soát khẩn cấp có thể triển khai nhanh chóng như "chiếc bình chữa cháy" để đối phó với tảo nở hoa gây hại.
Một nhóm nghiên cứu tại Viện Hải dương học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (IOCAS) đã phát triển công nghệ đất sét biến tính mang lại giải pháp thiết thực cho thách thức này.
Tại hội nghị của Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên hợp quốc (UNESCO) ở Paris vào mùa Hè này, chương trình khoa học toàn cầu về giảm thiểu hiện tượng tảo nở hoa gây hại (HAB) do IOCAS chủ trì, đã được công bố.
Từ vùng biển Bột Hải đến vùng biển Malaysia và Vịnh Izmir của Thổ Nhĩ Kỳ, công nghệ do Trung Quốc phát triển đang trở thành công cụ ngày càng được chú trọng nhằm giảm thiểu tình trạng tảo nở hoa gây hại.
Năm 1989, khi chứng kiến hiện tượng thủy triều đỏ tại biển Bột Hải gây thiệt hại lớn cho người nuôi thủy sản, ông Yu Zhiming tại IOCAS vô cùng trăn trở.
"Chúng tôi nhận ra rằng tảo nở hoa gây hại (HAB) không đơn thuần chỉ là hiện tượng sinh thái biển. Nó gắn liền chặt chẽ với sự phát triển kinh tế vùng ven biển và sinh kế của người dân", ônh Yu Zhiming cho biết. Điều này cũng đặt ra câu hỏi liệu các nhà khoa học có thể can thiệp khi hiện tượng này xảy ra nếu họ hiểu rõ nguyên nhân dẫn đến nó hay không?
Trước đây, một số quốc gia trên thế giới đã dành nhiều năm nghiên cứu về việc kiểm soát hiện tượng tảo nở hoa gât hại (HAB) nhưng đạt kết quả hạn chế. Theo IOCAS, vào những năm 1970, phương pháp sử dụng đất sét tự nhiên để giảm thiểu HAB lần đầu tiên được đề xuất. Tuy nhiên, phương pháp này từ lâu bộc lộ khuyết điểm ở hiệu suất thấp, đòi hỏi liều lượng lớn và tình trạng lắng đọng nhiều, khiến việc triển khai trên quy mô lớn gặp khó khăn.
Nhóm nghiên cứu Trung Quốc đã bắt đầu các thí nghiệm vào năm 1991. Qua nhiều năm tìm tòi, họ đã bác bỏ quan điểm phổ biến trong các nghiên cứu trước đó cho rằng đất sét có cấu trúc ba lớp hiệu quả hơn đất sét cấu trúc hai lớp trong kiểm soát tảo nở hoa. Họ phát hiện ra rằng việc tăng cường điện tích dương trên bề mặt đất sét và củng cố tương tác bắc cầu giữa đất sét với các sinh vật gây tảo nở hoa chính là những yếu tố then chốt giúp nâng cao hiệu quả xử lý, từ đó hình thành nên lý thuyết về biến tính bề mặt đất sét.
Nói một cách đơn giản, các sinh vật gây nở hoa tảo có hại (HAB) mang điện tích âm, trong khi các hạt sét trong nước biển cũng mang điện tích âm trên bề mặt. Do điện tích cùng dấu đẩy nhau, hiệu quả liên kết giữa sét và vi tảo HAB thường thấp. Bằng cách áp dụng công nghệ biến tính bề mặt, nhóm nghiên cứu đã tạo ra điện tích dương trên bề mặt hạt sét, qua đó cho phép chúng liên kết hiệu quả với vi tảo và cải thiện đáng kể hiệu quả xử lý.
Giáo sư dự bị Yuan Yongquan tại IOCAS, chia sẻ với tờ Global Times rằng đây là phương pháp dựa trên biến tính bề mặt các hạt sét tự nhiên, tăng cường khả năng tương tác giữa chúng với các tế bào tảo, khiến các sinh vật này nhanh chóng kết tụ thành bông và lắng xuống đáy.
