Do ô nhiễm không khí, côn trùng mất khả năng phát hiện mùi, trong khi loài người vẫn tự thụ phấn cho cây.

Hậu quả sẽ là điều mà chúng ta và thế hệ sau này phải gánh chịu.

Ô nhiễm không khí đang làm cho các loài côn trùng thụ phấn như ong và bướm không còn ngửi được mùi mật hoa nữa. Điều đó không chỉ ảnh hưởng đến các loài côn trùng và thực vật nói riêng.

Vì nhiều nguồn thực phẩm của chúng ta phụ thuộc vào quá trình thụ phấn của côn trùng, các nhà khoa học dự đoán sản lượng một số loại cây trồng có thể bị suy giảm trong tương lai vì ô nhiễm không khí.

Và điều đó thậm chí còn ảnh hưởng đến an ninh lương thực khi thế giới ngày càng đông đúc hơn. Nhiều loại thực phẩm như rau cải, táo, anh đào và ca cao sẽ bị giảm năng suất hoặc chúng ta sẽ phải thụ phấn nhân tạo cho chúng trên quy mô lớn.

Cuộc chiến với việc giảm thiểu côn trùng thụ phấn

Trên cánh đồng hoa cải ở trang trại Sonning của Đại học Reading, Anh Quốc, gần đây đã xuất hiện những hình tròn khổng lồ ghép thành một hình bát giác. Tuy nhiên, đó không phải là một cuộc thi nghệ thuật được sắp xếp hay dấu vết của người ngoài hành tinh. Thực tế, các nhà khoa học đang cài đặt một hệ thống hun trùng khổng lồ tại đó.

Hun trùng là các vòi phun hóa chất vào không khí để diệt côn trùng, giống như cách bạn phun thuốc diệt muỗi bằng máy phun công nghiệp. Tuy nhiên, ở đây, các nhà khoa học không muốn loại bỏ hoàn toàn côn trùng, họ đang mô phỏng lại môi trường ô nhiễm không khí với các tạp chất thông thường.

Các vòi hun trùng ở 8 cạnh hình bát giác này sẽ phun ra ôzôn và khí thải diesel. Mục tiêu là kiểm tra liệu các chất ô nhiễm thông thường này có ảnh hưởng đến côn trùng và cách chúng thụ phấn hoa cải hay không.

Để có số liệu chính xác, các nhà khoa học tại Đại học Reading đã tiến hành hai cuộc phục kích. Họ được huấn luyện để đứng yên như một hình nộm trên cánh đồng cải, mở to mắt chỉ để đếm số lượng côn trùng bay vào vùng bát giác.

Cuộc phục kích đầu tiên diễn ra khi máy hun trùng chưa được kích hoạt. Cuộc phục kích thứ hai được thực hiện sau khi máy đã phun ra khí thải diesel và ôzôn.

Kết quả cho thấy, so với cuộc phục kích đầu tiên, trong cuộc phục kích thứ hai, số lượng côn trùng đến thụ phấn giảm đáng kể. Khi máy hun trùng phun ra diesel, số lượng côn trùng bay đến và đậu trên ít nhất một bông hoa giảm 69%.

Số liệu là 62% đối với ôzôn và 70% đối với sự kết hợp của cả hai chất ô nhiễm.

Khi đếm riêng từng loại côn trùng, bao gồm ong, bướm đêm, bướm và ruồi - và tính đến số lượng hoa mà mỗi loài côn trùng đậu trên đó, các nhà khoa học nhận thấy số lượt ghé thăm của chúng đã giảm 89% khi máy hun trùng nhả ra diesel, 83% đối với ôzôn và 90% đối với cả hai chất ô nhiễm.

James Ryalls, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: 'Kết quả của chúng tôi cho thấy ô nhiễm không khí là một tác nhân tiềm ẩn gây thêm áp lực lên các loài thụ phấn' – bên cạnh một danh sách dài bao gồm bệnh tật, mất môi trường sống và thuốc trừ sâu.

Ô nhiễm không khí làm côn trùng mất khứu giác

Các nhà nghiên cứu cho rằng lý do khiến côn trùng giảm thụ phấn cho hoa cải là do các chất ô nhiễm cản trở hương thơm của hoa. Một số nhà bình luận cho rằng hay là vì các cỗ máy hun trùng hoặc mùi của hóa chất đã đuổi ong và bướm sợ bay đi. Nhưng Ryalls đã tính toán đến khả năng đó và thấy rằng khi đặt bẫy chảo (một loại bẫy côn trùng) trong vòng bát giác, họ không thấy số lượng côn trùng trong bẫy giảm.

Điều đó có nghĩa là côn trùng không sợ cỗ máy hun trùng hay mùi của hóa chất, chúng vẫn có xu hướng bay vào bên trong đó, nhưng số lượng đậu xuống hoa thì sụt giảm do chúng bối rối không ngửi thấy mùi phấn hoa ở đâu.

Côn trùng, bao gồm cả ong và bướm, ngửi bằng cách sử dụng râu của chúng. Những chiếc râu này được bao phủ bởi thụ thể khứu giác, giúp phát hiện các hợp chất có mùi.

Khứu giác của các loài côn trùng thụ phấn vốn rất nhạy bén - nhạy hơn so với khứu giác của con người rất nhiều. Khi một bông hoa tiết ra một chùm hợp chất hóa học tạo mùi thơm, côn trùng sẽ sử dụng nó như một bản đồ để định vị, tìm tới địa điểm mà chúng có thể hút mật.

Nếu một hoặc nhiều hợp chất tạo mùi bị thay đổi do phản ứng với dầu diezel hoặc ôzôn, thì tỷ lệ và nồng độ của các hợp chất trong chùm hương thơm sẽ thay đổi. Nó làm cho chiếc bản đồ định vị của côn trùng trở nên méo mó, từ đó nó không còn tìm được vị trí bông hoa nữa.

Nếu trên bầu khí quyển có 'ôzôn tốt' che chắn tia cực tím từ vũ trụ, thì dưới mặt đất lại có 'ôzôn xấu' từ khói ô tô, nhà máy điện và nhà máy lọc dầu.

Ôzôn gần mặt đất gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người như vấn đề về tim mạch và hô hấp, cũng như làm gián đoạn quá trình thụ phấn của côn trùng.

Thí nghiệm trích dẫn từ Báo cáo Môi trường Hoa Kỳ 2020 cho thấy với nồng độ ôzôn tăng, khả năng định hướng bằng hương thơm của ong bị suy giảm.

Một nghiên cứu kết luận rằng có mối quan hệ giữa tiếp xúc với ôzôn và sự thay đổi tín hiệu giữa côn trùng và thực vật.

Nồng độ ôzôn an toàn dưới mức 70 ppb và nitơ điôxit (NO2) dưới 53 ppb. Trong thí nghiệm của Ryalls, nồng độ ôzôn và nitơ điôxit chỉ là 35 ppb và 21 ppb.

Những con số này tương đương với môi trường ô nhiễm ở London, có thể làm giảm tỷ lệ côn trùng sống tự do tìm thấy và thụ phấn cho hoa.

Hậu quả của điều này là gì?

Điều này không chỉ ảnh hưởng đến côn trùng thụ phấn, mà còn ảnh hưởng đến thực vật phụ thuộc vào côn trùng để nhân giống.

Nếu côn trùng không thể thụ phấn cho cây trồng, chúng ta có thể mất các sản phẩm thiết yếu trong chuỗi cung ứng thực phẩm hàng ngày.

Nếu mất hết côn trùng thụ phấn, chúng ta sẽ không thể sản xuất hạt ca cao, quả hạch Brazil và một số loại trái cây quan trọng khác.

Loài người cũng sẽ không còn táo, nam việt quất, dưa và rau cải. Các loại quả như việt quất, anh đào và hạnh nhân cũng sẽ biến mất vì chúng phụ thuộc vào ong mật để thụ phấn.

Khứu giác của côn trùng cũng bị ảnh hưởng bởi không khí ô nhiễm, khiến chúng không ngửi được mùi pheromone của chính mình.

Nếu quá trình giao tiếp với pheromone bị gián đoạn, có thể gây ảnh hưởng đến đa dạng sinh học bên trong các loài côn trùng.

Theo Jaret Daniels, mọi loại ô nhiễm đều ảnh hưởng đến các loài thụ phấn, từ ánh sáng đến tiếng ồn và hóa chất.

Hậu quả sẽ lan rộng đến hệ sinh thái tự nhiên và nền nông nghiệp của con người, đặc biệt là với sự gia tăng dân số toàn cầu và tình trạng ô nhiễm ở các đô thị phát triển.

Nghiên cứu như thế này đóng vai trò quan trọng, đặc biệt là trong bối cảnh tình trạng ô nhiễm ở các thành phố đang nghiêm trọng.

Tham khảo thêm tại Wired