Tương lai loài người sẽ gặp nguy hiểm nếu rêu trên Trái đất bị cạn kiệt.

Loài rêu khiêm nhường này có sức mạnh đáng kinh ngạc, giống như một tấm thảm xanh tươi hơn là một khu rừng hay đồng cỏ. Không ai nghĩ một loài thực vật nhỏ bé như vậy lại có tác động đáng kể đến hành tinh. Các nhà nghiên cứu gần đây đã tìm thấy trong một nghiên cứu đáng kinh ngạc về tầm quan trọng của nhóm thực vật đa dạng này đối với các hệ sinh thái trên khắp thế giới.

David Eldridge, nhà sinh thái học tại Đại học New South Wales, Úc, thốt lên, "Chúng tôi vô cùng sửng sốt khi phát hiện ra rằng rêu đang làm tất cả những điều tuyệt vời này."

Eldridge và các đồng nghiệp của ông ước tính rằng quần thể của loài thực vật này có diện tích đáng kinh ngạc là 9,4 triệu km2 trong các loại môi trường được khảo sát. Lấy mẫu rêu từ hơn một trăm địa điểm trên tám hệ sinh thái khác nhau. Kích thước này tương đương với kích thước của Canada hoặc Trung Quốc.

Những sinh vật cổ đại này, là tổ tiên của tất cả các loài thực vật đang sinh sôi ngày nay, có cấu trúc đơn giản hơn so với những hậu duệ của chúng, với các nhánh đầy những chiếc lá nhỏ, thường chỉ dày một tế bào. Tuy nhiên, điều đó không làm cho rêu kém vĩ đại đi chút nào.

Eldridge tuyên bố rằng "Rêu không có hệ thống mạch nước mà một loại thực vật thông thường có." Tuy nhiên, rêu sống sót bằng cách hút nước từ khí quyển. Giống như những loài ở vùng khô hạn của Úc, một số loài rêu có khả năng cuộn lại khi chúng khô đi mà không chết; chúng sống trong trạng thái "ngủ đông" dài. Chúng tôi đã phun nước vào chúng và xem chúng sống lại sau khi chúng tôi đã đưa rêu bị cuộn lên xét nghiệm sau 100 năm. Các tế bào của chúng không bị phân như thực vật thông thường.

Rêu thiếu hệ thống mạch dẫn nước cho phép thực vật có mạch phát triển cao và hút nước từ bên dưới đất. Điều này giữ cho chúng có kích thước tương đối ngắn và chúng phát triển mối liên hệ mật thiết với các lớp đất trên cùng.

Rêu có khả năng hấp thụ cao và có thể hút các hạt bụi trong không khí. Đất bên dưới được kết hợp với một số hạt này. Không có gì đáng ngạc nhiên khi chúng có tác động đáng kể đến đất. Các nhà nghiên cứu đã so sánh đất có rêu và không có rêu ở mỗi khu vực nghiên cứu của họ và phát hiện ra rằng các chất dinh dưỡng di chuyển nhiều hơn trong đất có rêu, làm tăng chu kỳ của mọi thứ từ nitơ và phốt pho đến chất hữu cơ. Đặc biệt, mô phỏng của nhóm Eldridge cho thấy rằng trên toàn cầu, rêu lưu trữ nhiều carbon hơn 6,4 gigaton so với đất trọc.

Nói cách khác, chỉ cần mất 15% diện tích đất phủ rêu trên toàn cầu sẽ tương đương với việc toàn cầu xả lượng khí thải carbon dioxide từ tất cả các sử dụng đất đai hàng năm, chẳng hạn như phát quang và chăn thả gia súc.

Eldridge giải thích: "Bạn tạo ra các loại khí thải toàn cầu từ việc sử dụng đất đai, chẳng hạn như chăn thả gia súc, dọn sạch thảm thực vật và các hoạt động liên quan đến nông nghiệp. Chúng tôi tin rằng diện tích đất có rêu hấp thụ carbon dioxide gấp sáu lần diện tích đó.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng rêu dường như đang kìm giữ các mầm bệnh tiềm năng. Mặc dù đất là một kho chứa mầm bệnh đất khổng lồ, nhưng đất dưới rêu có tỷ lệ mầm bệnh thực vật thấp hơn. Các cuộc khảo sát cho thấy rằng đất nơi rêu sinh sống có ít gien kháng sinh và hệ vi sinh vật của môi trường rêu sống cực kỳ ít gien kháng sinh so với môi trường không có thảm thực vật. Rêu có thể giúp giảm tải mầm bệnh trong đất. Khả năng này có thể bắt nguồn từ khi rêu phát triển thành thực vật trên cạn.

Eldridge và các đồng nghiệp đưa ra giả thuyết trong báo cáo của họ: "Chúng tôi cho rằng sự gia tăng lượng carbon trong đất bên dưới rêu có thể làm giảm cạnh tranh của vi sinh vật và nhu cầu tạo ra các gien kháng sinh của chúng."

Những đám rễ nông của rêu giữ đất lại với nhau và tạo ra một bề mặt ổn định cho sự phát triển liên tiếp của thực vật, dẫn đến các hệ sinh thái phức tạp hơn. So với rêu sống ngắn ngày, rêu sống lâu có thể dự đoán các loài rêu sống lâu ngậm nhiều carbon trong đất hơn và kiểm soát mầm bệnh thực vật tốt hơn.

Ngoài ra, rêu là một trong những sinh vật quay trở lại sinh sôi sớm nhất, chỉ sau vi khuẩn lam và tảo, sau những xáo trộn nghiêm trọng như núi lửa phun trào.

Không phải tất cả rêu đều như nhau.

Mật độ cao của thảm và rêu cỏ, như Sphagnum, Hylocomium và Ptilium, đóng góp nhiều nhất cho đa dạng sinh học đất và hệ sinh thái, đặc biệt là ở những khu vực cây cối không mọc được, như sa mạc và lãnh nguyên.

Ở những địa điểm có nhiều rêu tạo thảm và cỏ, chẳng hạn như Sphagnum, phân bố rộng rãi trong các khu rừng phương bắc, khả năng của rêu trong việc hỗ trợ hệ sinh thái hay một cộng đồng vi khuẩn, nấm và động vật không xương sống đa dạng nhất.

Các tác động tích cực nhất đối với sự đa dạng của vi khuẩn, nấm và động vật không xương sống, cũng như cung cấp chất dinh dưỡng trong chuỗi thức ăn, được thực hiện bởi sphagnum.

Trong điều kiện khô hạn và khắc nghiệt, rêu thuộc họ Pottiaceae đặc biệt thích hợp để tồn tại. Nhiều loài có cấu trúc độc đáo cho phép chúng tồn tại khi khan hiếm nước. Chúng có dạng lá hình chiếc thuyền với những chiếc lá dài có lông giúp đưa nước vào trung tâm của cây. Để giảm diện tích tiếp xúc với ánh nắng mặt trời và bảo tồn độ ẩm, một số loài rêu quấn quanh thân.

Rêu sa mạc bảo vệ đất khỏi xói mòn, ảnh hưởng đến lượng nước di chuyển qua các lớp trên và thậm chí làm thay đổi cơ hội sống sót của cây con.

Bảo vệ rêu

Eldridge kết luận: "Những gì chúng tôi phát hiện ra trong nghiên cứu của mình là nơi nào bạn có rêu, nơi đó bạn có mức độ tốt hơn về sức của đất, chẳng hạn như nhiều carbon và nitơ hơn. Rêu có thể là phương tiện hoàn hảo để khởi động khôi phục đất đô thị và các khu vực tự nhiên bị suy thoái nghiêm trọng.

Nghiên cứu của nhóm Eldridge nói chung cho thấy rêu có tác động tương tự như thực vật có mạch đối với các quá trình quan trọng của đất và các quá trình khác. Mặc dù tác động của chúng có thể không mạnh bằng, nhưng toàn bộ lớp phủ của rêu có ý nghĩa khi tính quy mô trên toàn cầu.

Tuy nhiên, sự xáo trộn do chăn nuôi, thu hoạch quá mức, giải phóng mặt bằng và thậm chí thay đổi khí hậu là những mối đe lớn nhất, khiến rêu trở nên có nguy cơ ngày càng tăng trên Trái đất.

Chúng ta cần một sự thừa nhận rộng rãi hơn về những lợi ích mà rêu đất mang lại cho tất cả sự sống trên hành tinh này. Điều này đòi hỏi phải giáo dục nhiều hơn về những lợi ích tích cực của chúng, xác định và giảm bớt các mối đe chính mà chúng gặp phải và đưa chúng vào các chương trình giám sát thường xuyên.

Rêu đất có mặt ở khắp mọi nơi, nhưng tương lai của chúng không được đảm bảo. Khi thực vật có mạch suy giảm trong điều kiện khí hậu toàn cầu nóng hơn, khô hơn và biến đổi hơn được dự đoán, chúng có khả năng đóng vai trò ngày càng quan trọng hơn.

Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống