Cáp dưới biển ảnh hưởng đến sinh vật biển như thế nào?

Hiện tại có hàng chục ngàn km dây cáp đan xen chằng chịt dưới đáy biển sâu, có nhiệm vụ truyền dữ liệu xuyên khắp các lục địa và mang năng lượng tái tạo ngoài khơi vào đất liền. Những cấu trúc nhân tạo rắn chắc này có thể là nơi trú ngụ cho vô số sinh vật sống dưới đáy biển. Hải quỳ, bọt biển, san hô, nhím biển, giun, động vật hai mảnh, cua và các động vật không xương sống khác đã được phát hiện là sống trên hoặc gần những dây cáp này.

Nhưng các nhà khoa học biển tin rằng chúng ta cần hiểu rõ hơn về cách các trường điện từ (EMF - electromagnetic field) do cáp điện ngầm tạo ra có thể ảnh hưởng đến những sinh vật này, vốn dựa vào giác quan bên trong của chúng về hướng bắc từ tính (magnetic north) để điều hướng hoặc sử dụng điện trường để giúp chúng săn mồi. Vì số lượng cáp ngầm sẽ chỉ tăng lên theo cấp số nhân khi ngành năng lượng tái tạo trên biển phát triển, những mối đe dọa nào những dây cáp này có thể gây ra đối với sự sống dưới đáy biển, một trong những điểm cuối cùng trên Trái đất mà con người hầu như chưa chạm tới?

Cáp biển có thể chia thành hai loại lớn: cáp viễn thông và cáp điện cao thế. Cáp viễn thông được đặt trên bề mặt đáy biển, trong khi cáp điện, thường được đặt gần bờ hơn, hay được chôn dưới lớp trầm tích để bảo vệ. Ngày nay, khoảng 380 dây cáp viễn thông dưới nước đang hoạt động trên khắp thế giới, dài hơn 1,2 triệu km. Bản đồ dưới đây hiển thị tất cả các loại cáp viễn thông cáp quang dưới biển đang hoạt động, nhiều trong số chúng có những cái tên kỳ lạ như Apricot, Concerto, Topaz, Polar Express hoặc Meltingpot. Cáp viễn thông cung cấp đường dẫn thông tin cho hơn 95% dữ liệu quốc tế, và các nhà máy điện gió và thủy động học ngoài khơi cũng dựa vào cáp ngầm. Trong vài thập kỷ qua, khi các dự án năng lượng tái tạo phát triển nhanh chóng, các nhà nghiên cứu đã bắt đầu nghiên cứu tác động môi trường của chúng.


Bản đồ này thể hiện tất cả các cáp viễn thông cáp quang dưới biển đang hoạt động.

Một sợ cáp viễn thông có đường kính bằng ống nước mà chúng ta hay dùng tưới sân vườn, và các sợi mang dữ liệu kỹ thuật số của nó có đường kính không lớn hơn một sợi tóc người. Cáp dẫn điện thường có kích thước lớn hơn (từ 7-30 cm) và được bọc trong một vài lớp kim loại để tăng cường bảo vệ. Cáp ngầm được định tuyến cẩn thận để tránh các nguy cơ làm hư hỏng, chẳng hạn như động đất và lở đất dưới nước. Để giảm thiểu bất kỳ thiệt hại ngẫu nhiên nào có thể xảy ra ở vùng nước nông (ví dụ: thiệt hại do các hoạt động của con người như đánh cá, lưới kéo và neo đậu trên biển), cáp phải được chôn dưới đáy biển. Quá trình lắp đặt cáp làm xáo trộn đáy biển xung quanh. Hơi nghịch lý là điều này lại tạo ra sự đa dạng sinh học lớn hơn, nhưng hiện tượng này chỉ đúng lúc ban đầu thôi. Những loài cơ hội sẽ tồn tại, nhưng điều đó không đồng nghĩa với một hệ sinh thái tốt, vì những loài này sẽ không tồn tại mãi. Hiện tượng này được gọi là “sự tiếp nối sinh học”, là quá trình mà một quần thể này bị thay thế bởi một quần thể khác cho đến khi đạt đến giới hạn.

Một hệ quả khác có thể xảy ra của các dây cáp điện dưới biển là việc chúng tạo ra các trường điện từ (EMF). Cường độ của EMF là một phương trình trực tiếp của dòng điện đi qua cáp và độ sâu mà nó được chôn, cũng như khoảng cách giữa các cáp (ví dụ: nếu nhiều cáp được đặt gần nhau). EMF có thể làm biến dạng trường địa từ tự nhiên mà các sinh vật biển dựa vào để di chuyển, đặc biệt nếu chúng bơi trong khoảng cách 10 mét so với dây cáp.

Cáp viễn thông cung cấp đường dẫn thông tin cho hơn 95% dữ liệu quốc tế.

Trong các nghiên cứu thực nghiệm được thực hiện trong bể cá, các sinh vật biển nhạy cảm với từ trường có các phản ứng mang tính hành vi đối với EMF, mặc dù ở mức độ phơi nhiễm lớn hơn nhiều so với mức độ phát ra từ dây cáp điện. Nhưng cá mập, cá đuối và chimaera (một loài cá thân mềm có hình dáng như cá mập), chẳng hạn, có các cơ quan tiến hóa cực kỳ nhạy cảm với điện trường. Các cơ quan cảm thụ điện này tạo thành một mạng lưới lỗ chân lông chứa đầy chất nhầy trên da của những loài cá này. Đây là cơ quan chuyên biệt hóa cao được tối ưu hóa để phát hiện con mồi và có ngưỡng nhạy cảm nhỏ hơn một microvolt.

Mặc dù các nghiên cứu về biển sâu rất tốn kém, tốn nhiều thời gian và nguồn lực, nhưng chúng mang lại nhiều thông tin giá trị, giúp hiểu rõ hơn về các tác động của cáp ở những nơi này. Gần hai thập kỷ trước, các nhà nghiên cứu tại Khu bảo tồn Biển Quốc gia Vịnh Monterey, phối hợp với Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia Hoa Kỳ (NOAA), đã tiến hành một cuộc khảo sát để tìm hiểu tác động sinh học của cáp ngầm. Các phương tiện điều khiển từ xa (ROV) có hệ thống điện tử theo dõi cáp vào vùng nước sâu của Vịnh Bán Nguyệt, cho phép các nhà nghiên cứu tìm thấy các phần của cáp đã bị chôn vùi dưới trầm tích (cáp ban đầu được đặt vào năm 1995 như một phần của thí nghiệm phát hiện những thay đổi về nhiệt độ đại dương bằng cách theo dõi tốc độ của sóng âm dưới biển sâu). Khi ROV quét qua chiều dài khoảng 95 km của cáp, các nhà khoa học đã thu thập các mẫu trầm tích, video và hình ảnh của động vật sống trên hoặc gần cáp. Ở những khu vực nhiều bùn, tác động sinh học rõ ràng nhất của dây cáp là những hàng hải quỳ gọn gàng đang phát triển trên chính dây cáp. Thông thường, những con hải quỳ này được bám trực tiếp vào các phần của dây cáp đã bị chôn vùi dưới bùn hoặc phù sa. Các nhà nghiên cứu kết luận rằng những con hải quỳ này có thể sẽ không thể xâm lấn những khu vực đáy mềm như vậy nếu không có dây cáp dưới đáy biển, vốn tạo ra một ngôi nhà cho các loài động vật. Do đó, việc loại bỏ những dây cáp như vậy sẽ ảnh hưởng đến một hệ sinh thái nhỏ gồm các sinh vật biển coi dây cáp đó là nhà.


Ngoài thiệt hại hoặc mất môi trường sống mang tính cục bộ, cáp điện ngầm và cáp thông tin liên lạc có thể có hậu quả tạm thời hoặc vĩnh viễn đến môi trường biển thông qua nhiệt tạo ra, độ đục (trong quá trình chôn cáp), nguy cơ vướng cáp và chất nhân tạo. Tuy nhiên, các khu vực mà cáp đi qua thường được xem là khu vực được bảo vệ, có nghĩa là việc neo tàu, kéo lưới ở đáy và thậm chí đánh bắt cá có thể bị hạn chế. Ví dụ, Khu bảo vệ cáp eo biển Cook (CPZ) ở New Zealand hạn chế đánh bắt cá gần cáp, tạo ra một khu bảo tồn hiệu quả và do đó cải thiện nguồn cá.

Cáp ngầm không gây ô nhiễm: chúng ổn định, nằm bất động, thậm chí có thể được phục hồi và tái chế sau thời gian sử dụng (trung bình khoảng 20-40 năm). Dấu chân carbon (carbon footprint) thực sự tương đối thấp so với hầu hết cơ sở hạ tầng của internet. Nhiều nhà khoa học còn ủng hộ nhiều cáp hơn để kết nối các trung tâm dữ liệu lớn trên đất liền với lưới điện tái tạo, nhằm giảm thiểu mức tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch.

Thật vậy, các quốc đảo nhỏ đang phát triển có mối quan hệ chặt chẽ vào các hệ thống cáp phức tạp này, nếu không có chúng, họ sẽ phải vật lộn để có được năng lượng xanh, viễn thông, công nghệ làm việc từ xa, y học điện tử và các dịch vụ kỹ thuật số khác. Đời sống đại dương và sự tương tác phức tạp thường xuyên của nó với các hoạt động của con người vẫn còn nhiều ẩn số; đối với các nhà sinh thái học quan tâm về bảo tồn môi trường, những dây cáp ngầm này vẫn là một dấu hỏi ngoằn ngoèo nhưng vẫn có những thông tin giá trị trong nghiên cứu để giúp các nhà lãnh đạo trong ngành, các nhà hoạt động chính sách, các công ty cáp và các công ty khác trong mạng lưới nền kinh tế biển đảm bảo đáy biển càng bền vững càng tốt.

Theo BBC Future.