Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ hai, 11/05/2009 15:47 (GMT+7)

Vi khuẩn “điều khiển” thời tiết

Sự sống trên những đám mây...

Mới đây, nhóm chuyên gia Trường đại học Insbruke, Australiado GS. Birgit Sattler đứng đầu đã phát hiện ra rằng, trong những đám mây tồn tại một thế giới vi khuẩn đông đúc. Chúng sống ở đó và sinh sôi nảy nở mạnh mẽ như ở các hồ nước.

Đã từ lâu, GS. Sattler rất thắc mắc khi tìm thấy trong các giọt mưa có những chất giống như do một số vi khuẩn tiết ra. Ông liền thúc đẩy hai đồng nghiệp cùng nghiên cứu để tìm câu trả lời cho hiện tượng trên. Họ đã lên đỉnh núi Sonnblick cao 3.106m, gần Salzbourg. Ở đó có một đài khí tượng quanh năm chìm trong mây, có hệ thống sưởi ấm bằng điện. Đây là điều kiện nghiên cứu lý tưởng vì không khí xung quanh không bị ô nhiễm vì lò sưởi, có thể làm sai lạc kết quả nghiên cứu. Trong phòng thí nghiệm, họ đã hạ nhiệt độ thấp cho các mẫu mây và bông tuyết lấy được, tạo ra bức xạ nguyên tử tương đương với bức xạ mặt trời. Kết quả là vi khuẩn đều sống rất khỏe mạnh dù ở các nhiệt độ cao thấp khác nhau. Không những thế, trong quá trình sinh sôi nảy nở, chúng còn “làm ra” nhiều mây hơn, làm giảm nhiệt độ xung quanh chúng, thải ra caphoni chứa hàm lượng ôxy cao...

Những thông tin thú vị này đã gây một cú sốc lớn cho các chuyên gia về khí quyển và hầu hết mọi nhà vật lý hay hóa học. “Mây là một cái hồ không sâu (tương ứng với 50cm nước). Và lớp mây bao phủ 2/3 trái đất ấy lúc nhúc sự sống” – Sattler cho biết. Vi khuẩn có mặt trên những đám mây không phải là trú ngụ tạm thời, cho dù nhiệt độ trên mây rất thấp và bức xạ cực tím mạnh, nhưng còn có nhiều chất ô nhiễm và hữu cơ làm thức ăn cho vi khuẩn, độ pH ở đó thì hoàn toàn thích hợp với chúng. Sự hiện diện của một hợp chất ADN và một axít amin (leucin) chứng tỏ rằng quả thật chúng có sinh sôi. Tuy nhiên, do tính chất phù du của mây nên các vi khuẩn tại đây có một chu kỳ sống cực kỳ nhanh, có thể sinh sôi nảy nở tại chỗ. Nhóm của GS. Sattler đã tìm được trung bình 1.500 vi khuẩn trong mỗi centimét khối nước của mây và hơn 11.000 trong các bông tuyết. Tất nhiên “dân số” này là quá ít ỏi so với 10.000 đến 10 triệu vi khuẩn trong mỗi centimét khối nước hồ hay nước biển nhưng lượng mây bao phủ toàn trái đất lại không phải là nhỏ, vì thế “cư dân” của thế giới vi khuẩn này chắc chắn không ít!

Và lo chuyện của ông trời

Vi khuẩn Pseudomonas syringae.
Vi khuẩn Pseudomonas syringae.
Những phát hiện về thế giới vi khuẩn trên những đám mây đã làm đảo lộn gần như toàn bộ lý thuyết của ngành khoa học khí tượng thủy văn: hóa ra không phải các cơn bão lốc khí quyển, cũng khôngphải do những đám mây lớn ở trên hay dưới tầng khí quyển di chuyển tạo nên thời tiết. Đó chỉ là hậu quả. Nguồn gốc làm thay đổi thời tiết chính là vi khuẩn. Những phần tử sinh học nhỏ bé này có tácđộng rất lớn đến chu kỳ mưa tuyết, ảnh hưởng đến thời tiết nóng lạnh và thậm chí đến cả sự ấm lên của trái đất.

Vi khuẩn có khả năng làm ảnh hưởng đến tính chất lý hóa của môi trường xung quanh. Khí hậu trái đất cũng không nằm ngoài tầm ảnh hưởng đó một khi không khí và các đám mây đã có sự hiện diện của vô vàn vi khuẩn. Chúng tôi đang tìm kiếm những bằng chứng cho thấy sự trao đổi chất của vi khuẩn có thể có ảnh hưởng lớn đến các mô hình thời tiết và khí hậu ngày nay. Một khả năng thú vị là các vi khuẩn đã tiến hóa theo cách kích hoạt sự tạo thành của các đám mây và mưa, nhằm hỗ trợ cho sự phân tán và sinh sản của chúng. Nói cách khác, chúng có thể điều khiển thời tiết”. - Tiến sĩ Bruce Moffett của ĐH Đông London (Anh) cho biết.

Các nghiên cứu được tiến hành ở nhiều phòng thí nghiệm đều cho thấy vi khuẩn có thể tác động trực tiếp tới quá trình hình thành đám mây trong các giai đoạn chúng sinh sôi nảy nở. Về mặt hóa học, những hóa chất mà vi khuẩn tiết ra để vận chuyển dưỡng chất qua các màng tế bào hoàn toàn có khả năng phá vỡ lực căng bề mặt của nước. Chính những hóa chất này đã tham gia vào quá trình hình thành giọt mưa. Chẳng hạn vi khuẩn Pseudomonas syringae có một loại protein có khả năng liên kết các phân tử nước, biến chúng thành các cấu trúc hình lưới. Nhờ đó băng có thể hình thành ở nhiệt độ trên 0oC. Khi các tinh thể băng (có vi khuẩn bên trong) rơi khỏi mây, chúng tạo ra tuyết hoặc mưa (nếu băng tan chảy). Đây cũng chính là cơ sở của công nghệ sử dụng iodur bạc và băng khô để tạo thành các đám mây và mưa nhân tạo. Nhiều địa điểm trượt tuyết cũng đã sử dụng chất đông lạnh chứa vi khuẩn có cấu tạo hạt nhân dạng băng để tạo tuyết khi nhiệt độ ở vài độ dưới nhiệt độ đóng băng.

Về mặt vật lý, vô vàn vi khuẩn cùng với các tế bào sinh học tí hon khác có thể tác động đến khí hậu thông qua việc phản xạ hoặc hấp thụ ánh sáng mặt trời, hấp thụ hơi ẩm trong không khí để hình thành hạt nhân của mây. Bằng cách phân tán bức xạ mặt trời và che khuất bề mặt trái đất, khi khô, chúng có tác dụng làm mát đối với khí hậu còn khi ướt chúng có thể làm ấm bề mặt trái đất, đặc biệt vào ban đêm, do chúng góp một phần vào việc hình thành sương mù và mây ở tầm thấp.

Không chỉ có thế, nhiều nhà khoa học còn cho rằng các loại vi khuẩn nhất định có lẽ đã tiến hóa để tồn tại và sống lâu trong khí quyển, chúng đã học được cách “kích hoạt” quá trình ngưng kết của các đám mây và mưa để nhằm hỗ trợ cho sự phát tán và sinh sản của chúng. Về lâu dài, chúng có thể dần dần làm biến đổi khí hậu theo những cách có lợi cho chúng. Ngoài ra, người ta cũng tin tưởng rằng, một số vi khuẩn đã hình thành cơ chế bảo vệ tự nhiên nhằm chống lại các tia cực tím và hiệu ứng nhà kính.

Rõ ràng, cho đến lúc này, con người mới bắt đầu đánh giá lại một cách xác thực vai trò của vi khuẩn đối với bầu khí quyển. Những phần tử sinh học nhỏ bé đó bằng cách này hay cách khác đã và đang chi phối tích cực đến chuyện nóng lạnh, mưa nắng của thiên nhiên. Các nhà khoa học thế giới đang nỗ lực khám  phá và tìm hiểu toàn bộ sự tác động và chi phối này, từ đó hy vọng có thể tìm ra một cách thức hữu hiệu để kiểm soát khí hậu toàn cầu.

Xem Thêm

Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

GS.TSKH Nguyễn Đức Cương: Khoa học là một hành trình dài và không phải lúc nào cũng có kết quả ngay
Sinh năm 1945 tại Huế, ông là nhà khoa học hàng đầu về hàng không - vũ trụ của Việt Nam, đã có hơn nửa thế kỷ cống hiến cho ngành khoa học kỹ thuật hàng không vũ trụ. Không chỉ là người đặt nền móng cho các sản phẩm bay tiết kiệm chi phí cho Việt Nam, ông còn là người thầy tâm huyết, truyền cảm hứng và kiến thức cho nhiều thế hệ, góp phần đưa ngành hàng không Việt Nam đạt được những bước tiến mới.
Đắk Lắk: Ứng dụng AI “nghe” độ chín sầu riêng
TS. Lê Minh Tân và CN. Hoàng Ngọc Trung Nguyên (Trường Đại học Tây Nguyên) đã nghiên cứu thành công giải pháp: “Máy phân loại quả sầu riêng theo độ chín sử dụng AI phân tích âm thanh”. Giải pháp này đã đọat giải Nhì Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật tỉnh Đắk Lắk (2024-2025) khu vực phía Tây.
Toàn văn phát biểu của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm tại Hội nghị quán triệt và triển khai Nghị quyết 10-NQ/TW
Sáng 30/6, tại Hà Nội, Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm dự và phát biểu chỉ đạo Hội nghị toàn quốc nghiên cứu, học tập, quán triệt và triển khai thực hiện Nghị quyết số 10-NQ/TW ngày 8/6/2026 của Bộ Chính trị về phát triển kinh tế có vốn đầu tư nước ngoài. Ban biên tập vusta.vn trân trọng giới thiệu toàn văn phát biểu của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm tại Hội nghị.
Một năm chính quyền địa phương hai cấp: Nhìn từ chiều sâu văn hóa làng xã
Một năm thực hiện chính quyền địa phương hai cấp không chỉ là câu chuyện về tinh gọn bộ máy, tổ chức lại địa giới hành chính màcòn là phép thử về năng lực quản trị những giá trị mềm: tên làng, ký ức cộng đồng, di sản, thiết chế văn hóa, không gian tín ngưỡng và cảm giác thuộc về của người dân.