Sử dụng công cụ di truyền học để đo lường tác động môi trường của việc nuôi cá hồi

Cho đến nay, con người đã tiến hành đánh giá các tác động môi trường của việc nuôi cá hồi thông qua việc xác định các động vật sống trong các mẫu trầm tích biển thu thập được ở các trang trại nuôi. Một nhóm nghiên cứu do Jan Pawlowski, giáo sư tại Khoa Khoa học của Đại học Geneva ( UNIGE ), Thụy Sĩ  chủ trì đã tiến hành phân tích loại trầm tích sử dụng một kỹ thuật được gọi là “DNA mã vạch” tập trung vào các vi sinh vật nhất định. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Molecular Ecology Resources cho thấy tiềm năng của công cụ di truyền mới này trong việc phát hiện một cách chính xác những thay đổi môi trường trong thời gian nhanh hơn và với chi phí thấp hơn.

Nuôi cá hồi là một trong những hoạt động phổ biến nhất trong nuôi trồng thủy sản biển. Nó có một tác động đáng kể đến môi trường, trong đó phần lớn là do ba yếu tố: sự tích tụ của chất thải thực phẩm và phân, độc tính gây ra bởi các chất hóa học được sử dụng để làm sạch lồng nuôi và các loại thuốc thú y được sử dụng.

Trước đây, con người đánh giá tác động của các trang trại nuôi cá hồi đối với môi trường ven biển bằng cách giám sát một số loài sinh vật nhỏ sống trong trầm tích bên dưới lồng nuôi. Việc xác định hình ảnh của những con vật này dưới kính hiển vi rất tốn thời gian và vô cùng tốn kém. Công việc này đòi hỏi sự tham gia của các chuyên gia cao cấp, điều này không thích hợp để áp dụng trên quy mô lớn. Jan Pawlowski, giáo sư tại Khoa Di truyền học và tiến hóa tại UNIGE cho biết: “Bây giờ, chúng ta có thể giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng các công cụ tinh vi phân tích DNA và RNA chiết xuất từ các mẫu trầm tích”.

Làm việc cùng với các nhà nghiên cứu từ Hiệp hội Khoa học Biển Scốt-len (Vương quốc Anh) và Đại học Aarhus (Đan Mạch), Pawlowski thu thập các mẫu trầm tích từ hai trang trại nuôi cá hồi ở trung tâm của vịnh Scốt-len. Các nhà khoa học sử dụng mã vạch di truyền để xác nhận các đoạn DNA và RNA cụ thể chiết xuất từ các mẫu trầm tích. Các mã vạch DNA giúp các nhà khoa học xác định các loài khác nhau có mặt trong các trầm tích. Kết quả là các nhà di truyền học đã có thể xử lý một số lượng lớn các mẫu nhờ việc sắp xếp chuỗi DNA. Nghiên cứu cho thấy sự thay đổi lớn giữa các loài có vỏ lỗ thu được gần trang trại và các loài sống tại các địa điểm xa xôi hơn. Ngoài ra, sự đa dạng loài giảm đi tại các khu vực bị ảnh hưởng bởi các trang trại nuôi cá hồi. 

Đây là kỹ thuật phân tích sinh thái với độ chính xác cao cho phép thiết lập một mối tương quan giữa độ phong phú loài và khoảng cách từ các lồng nuôi, một mối tương quan mà thậm chí còn rõ rệt hơn nếu các trang trại nuôi cá hồi chỉ được khuấy động bởi dòng hải lưu yếu. Sự tương quan cũng được thiết lập dựa trên mức độ oxy hóa của các trầm tích. Jan Pawlowski cho biết: “Số lượng lớn các hợp chất hữu cơ tại các địa điểm nuôi cá hồi thậm chí đôi khi có thể tạo ra các trầm tích thiếu ôxy, khiến hầu hết các loài không thể tồn tại”. 

Công nghệ này có thể được sử dụng để cung cấp thông tin về sự đa dạng tổng thể của vi sinh vật được tìm thấy trong tất cả các mẫu. Phương pháp này phù hợp cho các cuộc khảo sát quy mô lớn bởi vì nó cho kết quả nhanh hơn rất nhiều, đáng tin cậy hơn và dễ dàng hơn để tiêu chuẩn hóa hơn các kỹ thuật được sử dụng hiện nay. Nghiên cứu này là một trong những nỗ lực đầu tiên để sử dụng hệ gien như một công cụ để đánh giá tác động của các ngành công nghiệp như nuôi trồng thủy sản biển đến môi trường.