Trong một nghiên cứu nguồn gốc sự biến đổi hàm lượng khí CO2 và động học quá trình thành tạo nhũ đá trong hệ thống hang động Vườn Quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng phục vụ phát triển du lịch bền vững đã xác định “mối liên hệ giữa sự hình thành thạch nhũ và nguồn gốc CO2”, được tiến hành như sau:
• Phân tích mối liên hệ giữa đồng vị δ¹³C thạch nhũ và mẫu đá gốc (là mẫu đá vôi nguyên thủy tại khu vực hang động, chưa bị hòa tan hay tác động bởi dòng nước hoặc sinh học).
• Phân tích đồng vị δ¹³C là một phương pháp quan trọng trong địa hóa học và môi trường dùng để xác định nguồn gốc carbon trong các vật chất.
Cho biết mỗi phát biểu sau là đúng hay sai?
a) Phương trình Ca(HCO3)2 ⇌ CaCO3 + CO2 + H2O có thể được sử dụng để giải thích vấn đề hình thành thạch nhũ trong hang động.
b) Tăng khí CO2 do các hoạt động du lịch sẽ làm giảm khả năng kết tủa tạo thạch nhũ nên cần có biện pháp để phát triển du lịch bền vững tại Phong Nha – Kẻ Bàng.
c) Một giả thuyết phù hợp với mục tiêu của nghiên cứu trên là: “nếu môi trường hang động có nhiều nguồn làm tăng CO2 sinh học (như hô hấp của thảm thực vật bề mặt và du khách tham quan) thì giá trị δ¹³C của thạch nhũ sẽ giảm xuống”.
d) Phân tích dữ liệu từ kết quả phân tích, cho thấy δ¹³C trong thạch nhũ có giá trị âm hơn rất nhiều với δ¹³C trong đá gốc, chứng minh rằng CO2 từ môi trường sinh học không ảnh hưởng đến quá trình hình thành thạch nhũ.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng, chiều thuận là quá trình tạo thành thạch nhũ xảy ra trong hang động, chiều nghịch là quá trình nước mưa mang theo CO2 xâm thực đá vôi, xảy ra trên triền đá, đỉnh núi.
(b) Đúng, nồng độ CO2 tăng thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều nghịch, khả năng tạo thạch nhũ giảm.
(c) Đúng, đây là một giả thuyết phù hợp, tuy nhiên giả thuyết này không hoàn toàn đúng.
CO2 sinh học có δ¹³C rất âm. Con người là đỉnh của chuỗi thức ăn (ăn động vật, thực vật), vì vậy CO2 do còn người thải ra cũng có δ¹³C rất âm. Khi CO2 này thải quá nhiều trong hang động nó sẽ tham gia vào quá trình tạo thành thạch nhũ, khi đó giá trị δ¹³C của thạch nhũ sẽ giảm xuống nhưng chỉ lớp thạch nhũ mới, mỏng ở bề mặt mới giảm, còn lớp thạch nhũ ở sâu bên trong thì không bị ảnh hưởng.
(d) Sai, ngược lại mới đúng. δ¹³C rất âm trong thạch nhũ thường là dấu hiệu của ảnh hưởng từ CO2 sinh học dô hấp rễ cây hoặc phân hủy vật chất hữu cơ trong đất.
CO2 sinh học có δ¹³C rất âm, khi nước ngầm hòa tan CO2 sinh học, nó mang theo đặc trưng δ¹³C âm này, cuối cùng CO2 nằm trong thạch nhũ thì dấu ấn về đồng vị này được giữ lại.