Chân dung thực sự về dấu chân carbon của bột cá

Bồn chứa carbon sinh học của đại dương và khả năng lưu trữ là một phần quan trọng trong quá trình hấp thụ và loại bỏ carbon dioxide (CO2) từ khí quyển (thường được gọi là “xuất khẩu” ra khỏi chu trình carbon). Trong cuộc thảo luận về tiềm năng hấp thụ carbon trong hệ sinh thái biển, điều quan trọng là phải hiểu một số yếu tố và phép tính liên quan đến cá và vai trò của chúng trong việc xuất khẩu và hấp thụ carbon hữu cơ.

Xuất khẩu carbon hữu cơ đề cập đến việc chuyển carbon dưới dạng hữu cơ từ bề mặt đại dương xuống biển sâu, chủ yếu thông qua các quá trình như sự lắng xuống của vật chất hữu cơ dạng hạt, bao gồm các sinh vật chết, phân động vật và các mảnh vụn sinh học khác. Theo nghiên cứu của Cavan và Hill (2018), lượng carbon hữu cơ xuất khẩu trung bình hàng năm do các quá trình biển là khoảng 8 tỷ tấn carbon (Gt C). Một nghiên cứu khác (Shadwick et al., 2023) ước tính rằng 8 tỷ tấn carbon xuất khẩu này chiếm khoảng 30% lượng carbon dioxide trong khí quyển do con người phát thải.

Cá đóng góp một phần đáng kể trong việc xuất khẩu carbon hữu cơ vì chúng tạo ra vật chất hữu cơ dạng hạt, chẳng hạn như xác sinh vật và phân động vật, những thứ này sẽ lắng xuống từ bề mặt đại dương xuống biển sâu. Cavan và Hill (2018) cho biết cá và sinh khối cá chịu trách nhiệm cho tới 16% lượng xuất khẩu carbon hữu cơ này, có nghĩa là cá lưu trữ:

16% x 8 = 1,28 Gt C mỗi năm.

Để chuyển đổi lượng carbon lưu trữ này sang tương đương CO2, sử dụng sự khác biệt về khối lượng phân tử giữa C và CO2, cá giúp loại bỏ:

1,28 x 3,67 = 4,7 Gt CO2 mỗi năm khỏi khí quyển.

Với tiềm năng lưu trữ carbon của mình, dấu chân carbon của bột cá nên cộng thêm 13 tấn CO2eq. cho mỗi tấn bột cá vào giá trị LCA hiện tại. LCA của bột cá không tính đến sự phức tạp của đa dạng sinh học và các vấn đề môi trường khác. Những vấn đề này bao gồm đánh bắt quá mức, việc bắt phải các loài có nguy cơ tuyệt chủng, và vấn đề đánh bắt IUU (Illegal, Unreported, and Unregulated – đánh bắt bất hợp pháp, không báo cáo và không theo quy định).

Việc đánh bắt cá thay đổi tiềm năng lưu trữ carbon của cá ở đại dương vì nó loại bỏ các cá thể mà nếu không bị bắt sẽ góp phần vào quá trình xuất khẩu carbon hữu cơ. Khi cá bị bắt, chúng bị loại khỏi chu trình tự nhiên này, làm giảm lượng vật chất hữu cơ dạng hạt được sản xuất và do đó làm giảm tiềm năng lưu trữ carbon tổng thể. Sự gián đoạn này có thể dẫn đến mức độ khí carbon dioxide cao hơn còn lại trong khí quyển, từ đó ảnh hưởng đến chu trình carbon toàn cầu và góp phần vào biến đổi khí hậu.

Để tính toán tỷ lệ cá bị đánh bắt so với tổng sinh khối cá, chúng ta sử dụng công thức sau:

Tỷ lệ đánh bắt = Lượng cá đánh bắt hàng năm / Tổng sinh khối cá.

Với lượng cá đánh bắt hàng năm trong năm 2020 là 90 triệu tấn (theo FAO) và tổng sinh khối cá là 2 tỷ tấn (theo Đại học British Columbia), tỷ lệ đánh bắt hàng năm là:

90,000,000 / 2,000,000,000 = 4,5%.

Điều này có nghĩa là ngành đánh bắt cá thải ra:

5% x 4,7 = 0,2115 Gt CO2 mỗi năm.

Ngành sản xuất bột cá đóng vai trò quan trọng trong ngành nuôi trồng thủy sản và nông nghiệp toàn cầu, cung cấp nguyên liệu thức ăn giàu protein được chiết xuất từ cá đánh bắt hoang dã. Tuy nhiên, ngành công nghiệp này cũng ảnh hưởng đến tiềm năng lưu trữ carbon của đại dương. Vì 20% cá đánh bắt hoang dã được sử dụng để sản xuất bột cá (USAID, 2016), ngành sản xuất bột cá thải ra:

20% x 0,2115 = 0,0423 Gt CO2 mỗi năm, tương đương với 42 triệu tấn CO2 mỗi năm.

Với sản lượng bột cá toàn cầu hàng năm là 5 triệu tấn (FAO, 2022), mỗi tấn bột cá thải ra:

42 triệu tấn / 5 triệu tấn = 4 tấn CO2 (tương đương, gấp 8 lần so với tính toán LCA hiện tại).

So sánh

Lượng CO2 thải ra từ ngành sản xuất bột cá tương đương với 7,6 triệu ô tô di chuyển trong một năm, hoặc 6,7 triệu gia đình sử dụng điện trong một năm, theo EPA.

Phương pháp phân tích vòng đời (LCA) để đánh giá dấu ấn carbon của bột cá chỉ tính đến nhiên liệu của tàu đánh cá và năng lượng chế biến sau thu hoạch, trong khi bỏ qua tiềm năng lưu trữ carbon của cá. LCA của bột cá không xem xét sự phức tạp của đa dạng sinh học và các vấn đề môi trường khác. Những vấn đề này bao gồm đánh bắt quá mức, việc đánh bắt vô tình các loài nguy cấp, và vấn đề đánh bắt bất hợp pháp, không báo cáo và không được quản lý (IUU).

 

Protein từ côn trùng có khả năng giải quyết tất cả các vấn đề này. Ruồi lính đen (Black Soldier Fly) nổi bật như một sinh vật rất hiệu quả trong việc chuyển hóa các sản phụ phẩm nông nghiệp có giá trị thấp thành protein chất lượng cao có thể thay thế bột cá. Dấu chân CO2 của bột côn trùng đa phần thấp hơn 2 tấn CO2 tương đương cho mỗi tấn bột, thấp hơn rất nhiều so với 8,4 tấn CO2 của mỗi tấn bột cá.

Các phép tính trên cho thấy tác động đáng kể của cá đối với quá trình lưu trữ carbon trong các hệ sinh thái biển. Bằng cách để cá tiếp tục sống theo quỹ đạo tự nhiên của chúng, chúng ta có thể tăng cường đáng kể khả năng hấp thụ carbon, giảm mức độ CO2 trong khí quyển.

Tài liệu tham khảo

Cavan, E. L., & Hill, S. L. (2018). Global-scale climate patterns, productivity, and the carbon cycle in the ocean. *Global Change Biology, 24*(12), 5314-5323. https://doi.org/10.1111/gcb.16019

Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). (2022). *The State of World Fisheries and Aquaculture 2022: Towards Blue Transformation*. https://openknowledge.fao.org/server/api/core/bitstreams/9df19f53-b931-4d04-acd3-58a71c6b1a5b/content/sofia/2022/capture-fisheries-production.html

International Fishmeal and Fish Oil Organisation (IFFO). (n.d.). *Aquaculture and its role in feeding the world*. https://www.iffo.com/aquaculture

United States Agency for International Development (USAID). (n.d.). *Aquaculture: A look into the world’s fastest growing food sector*. https://pdf.usaid.gov/pdf_docs/pa00m1t3.pdf

United States Environmental Protection Agency (EPA). (n.d.-a). *Greenhouse gas emissions from a typical passenger vehicle*. https://www.epa.gov/greenvehicles/greenhouse-gas-emissions-typical-passenger-vehicle

United States Environmental Protection Agency (EPA). (n.d.-b). *Greenhouse gases equivalencies calculator: Calculations and references*. https://www.epa.gov/energy/greenhouse-gases-equivalencies-calculator-calculations-and-references

University of British Columbia. (2009). First-ever worldwide estimate of total fish biomass and its impact on marine ecosystems. *Phys.org*. https://phys.org/news/2009-01-first-ever-worldwide-fish-biomass-impact.html